JPH0593643A

JPH0593643A - 液位検出装置

Info

Publication number: JPH0593643A
Application number: JP3255475A
Authority: JP
Inventors: Ikuro Adachi; 郁朗足立
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】浴槽や液体タンク等の液槽内の液位を検知する
液位検出装置に関するもので、アナログ値で検知した該
液位をデジタル値に変換する場合に該変換誤差を小さく
するものである。【構成】液位を検知して該検知信号をアナログ信号で出
力するレベル計(41)と、該レベル計(41)のアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器(40)を具備する
液位検出装置において、Ａ／Ｄ変換器(40)がデジタル出
力したデジタル液位をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換
器(50)と、該Ｄ／Ａ変換器(50)がアナログ出力するアナ
ログ液位とレベル計(41)がアナログ出力する実際液位の
出力差を増幅する差動増幅器(54)と、更に、この差動増
幅器(54)の出力をデジタル値に変換する補助Ａ／Ｄ変換
器(58)を設け、該補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出力により液
槽内の液位を高い精度で判断できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浴槽や液体タンク等の
液槽内の液面高さ（以下、液位と言う）を検知する液位
検出装置に関するもので、自動湯張り機能を具備する風
呂装置や、種々の液体タンクの液位を検出するものとし
て利用できる。

【０００２】

【従来技術及び課題】浴槽内の水位を監視しながら湯張
り動作を行う所謂自動湯張り機能を具備する風呂装置
や、種々の液体タンクの給液・排液装置には、これら浴
槽やタンク等の液槽内の液位を監視する液位検出装置が
組込まれている。図８は自動湯張り機能を具備する風呂
装置の概略構造を示している。

【０００３】熱交換器(11)から浴槽(2）に繋がる湯張り
回路(12)には、湯張り弁(13)，逆止弁(14)及びレベル計
(41)がこの順序で挿入されており、上記湯張り弁(13)は
制御装置(3）で開閉制御されると共に、レベル計(41)が
検知する浴槽(2）内の液位（水圧）を示す信号は制御装
置(3）内のＡ／Ｄ変換器(40)を介して図示しないマイク
ロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）で監視さ
れている。そして、このものでは、上記レベル計(41)と
制御装置(3）内のＡ／Ｄ変換器(40)の組合わせが本発明
の対象たる液位検出装置を構成している。

【０００４】浴室(C) の壁面に配設されたリモコン装置
(18)のレベル設定スイッチ(17)で湯張り水位を設定した
後に操作スイッチ(16)を投入すると、湯張り弁(13)が開
弁して熱交換器(11)で沸かされた温水が湯張り回路(12)
から浴槽(2）に供給されて湯張り動作が開始する。この
湯張り時には、浴槽(2）内の水圧が湯張り回路(12)を介
してレベル計(41)で検知されると共に、該検知水圧は、
Ａ／Ｄ変換器(40)で所定ビット数（例えば８ビット）の
デジタル値に変換される。そして、該デジタル値で表現
された液位信号が制御装置(3）内のマイコンで監視され
る。

【０００５】湯張り動作が進行してレベル計(41)の検知
する浴槽内液位がリモコン装置(18)のレベル設定スイッ
チ(17)で設定した湯張り水位に等しくなると、この状態
を判断する制御装置(3）の出力によって湯張り弁(13)を
閉じて湯張り動作を完了させる。しかしながら、上記従
来の液位検出装置ではＡ／Ｄ変換器(40)の分解能力以内
の精度でしか液位を検出することができず、更に高精度
の液位検知ができないという問題があった。従って、こ
れを風呂の自動湯張り装置に適用したときは設定水位と
湯張り完了時に於ける実際の水位の誤差が大きくなる不
都合がある。

【０００６】上記問題点について更に詳述する。レベル
計(41)は、該レベル計(41)の検知圧力に応じて変化する
アナログ信号（電圧）を出力し、これが、Ａ／Ｄ変換器
(40)でデジタル信号に変換せしめられたうえで制御装置
(3）のマイコン内で処理される。ところが、例示した上
記の風呂装置では、浴槽(2）が建物の一階に限らず二階
等の高位に配設されることがあることから、一階に設置
された器具本体(1) 内のマイコンは相当広範囲の液位を
監視する能力が必要となる。即ち、一階に設置された浴
槽(2）内の最低液位から二階又は三階の高位に設置され
た浴槽(2）の最大液位に至るまでの広範囲（通常０ｍ〜
８ｍの高さ範囲）に亘る全液位監視範囲の液位検知がで
きる必要があるのである。

【０００７】従って、上記全液位監視範囲をデジタル値
で表わす場合に表現し得る最小液位変化、即ちデジタル
信号の１単位分（以下、１ビット分という）当りで表現
できる液位変化は必然的に荒くなって浴槽内の液位の分
解度が低下する。例えば、器具本体(1) の上方０ｍ〜８
ｍの範囲で設置された浴槽(2）内の液位を８ビットのデ
ジタル信号で表現する場合、１ビット分の液位変化は
「８０００mm／２５６」となって、３１．２５mm単位未
満の詳細な液位変化を検出することができず、かかる範
囲で検出誤差が生じる。

【０００８】このことから、上記従来の液位検出装置
(4) を適用した湯張り装置では、湯張り完了時に於ける
浴槽内液位とレベル設定スイッチ(17)による設定液位と
の間に大きな誤差ができるのである。尚、上記において
は、湯張り装置を例に採って説明したが、種々の液体タ
ンクの液位を検出する場合でも上記と同様の問題が生じ
る。［請求項１の発明について］請求項１の発明は上記の点
に鑑みて成されたもので、『液槽に投入された液体の液
位を圧力として検知して該検知信号をアナログ信号で出
力するレベル計(41)と、該レベル計(41)のアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器(40)を具備する
液位検出装置』において、検知範囲が広く且つ高精度の
液位検知ができるようにすることをその課題とする。

【０００９】

【技術的手段】上記課題を解決するための請求項１の発
明の技術的手段を図１に示す概念図を引用しながら説明
すると、請求項１の発明の技術的手段は、『Ａ／Ｄ変換
器(40)がデジタル出力したデジタル液位Ｈ01をアナログ
値に変換するＤ／Ａ変換器(50)と、該Ｄ／Ａ変換器(50)
がアナログ出力するアナログ液位Ｈ02とレベル計(41)が
アナログ出力する実際液位Ｈ00の出力差を増幅する差動
増幅器(54)と、更に、この差動増幅器(54)の出力をデジ
タル値に変換する補助Ａ／Ｄ変換器(58)を設け、該補助
Ａ／Ｄ変換器(58)の出力により上記デジタル液位Ｈ01の
値を補正するようにした』ことである。

【００１０】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。液槽内
の実際の液位（実際液位Ｈ00）を検知するレベル計(41)
の出力は既述従来のものと同様にＡ／Ｄ変換器(40)でデ
ジタル表現形式のデジタル液位Ｈ01に変換される。

【００１１】変換された上記デジタル液位Ｈ01は、レベ
ル計(41)が検知する実際液位Ｈ00と一般的には正確に一
致することはない。即ち、レベル計(41)が計測した実際
液位Ｈ00をデジタル値に変換すると、該変換時に生じる
１ビット分未満の端数は四捨五入等の処理がされて変換
誤差Ｇが生じるから、レベル計(41)が検知する実際液位
Ｈ00とこれをデジタル変換した後のデジタル液位Ｈ01は
上記変換誤差Ｇだけズレて相互に一致しないのである。

【００１２】次に、Ａ／Ｄ変換器(40)が出力する上記デ
ジタル液位Ｈ01はＤ／Ａ変換器(50)に印加されて再びア
ナログ形式のアナログ液位Ｈ02に変換される。従って、
Ｄ／Ａ変換器(50)で変換された後のアナログ液位Ｈ02に
は、上記デジタル液位Ｈ01と同様に上記デジタル変換時
に生じた前記変換誤差Ｇが紛れ込んだ状態になってい
る。

【００１３】上記Ｄ／Ａ変換器(50)の出力（変換誤差Ｇ
を含んだアナログ液位Ｈ02）はレベル計(41)が検知する
実際液位Ｈ00と差動増幅器(54)で比較されて両者の差が
求められると共にこれが所定の倍率に増幅される。即
ち、レベル計(41)が検知する実際液位Ｈ00をＡ／Ｄ変換
器(40)でデジタル値に変換した際に生じた変換誤差Ｇが
差動増幅器(54)で増幅されるのである。そして、該増幅
値が補助Ａ／Ｄ変換器(58)でデジタル値に変換されて、
上記変換誤差Ｇが高い精度で分解されることとなる。そ
して、上記Ａ／Ｄ変換器(40)が出力するデジタル液位Ｈ
01（変換誤差Ｇを含んでいる）に対して前記高精度で検
出された変換誤差Ｇを加減演算する等の補正作業をし、
これにより精度の高い液位を判断する。

【００１４】

【効果】請求項１の発明は次の特有の効果を有する。レ
ベル計(41)の出力を増幅しないで出力するＡ／Ｄ変換器
(40)のデジタル液位Ｈ01で検知対象となる全液位範囲が
監視できると共に、高精度に分解された変換誤差Ｇで上
記デジタル液位01を補正することができるから、広範囲
で然も精度の高い液位検知が可能となる。［請求項２の発明について］請求項２の発明は、請求項
１の発明と産業上の利用分野及び解決しようとする課題
を共通にするものである。

【００１５】

【技術的手段】上記課題を解決する為の請求項２の発明
の技術的手段を図２に示す概念図を引用しながら説明す
ると、請求項２の発明の技術的手段は、『Ａ／Ｄ変換器
(40)がデジタル出力したデジタル液位Ｈ01を記憶する液
位記憶手段(51)と、この液位記憶手段(51)が記憶するデ
ジタル液位Ｈ01をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器(5
0)と、該Ｄ／Ａ変換器(50)がアナログ出力するアナログ
液位Ｈ02とレベル計(41)がアナログ出力する実際液位Ｈ
00の出力差を増幅する差動増幅器(54)と、この差動増幅
器(54)の出力をデジタル値に変換する補助Ａ／Ｄ変換器
(58)と、更に、液位変化に伴なう上記補助Ａ／Ｄ変換器
(58)の出力変化を演算する減算器(57)を設け、液槽内が
特定の基準液位に達した際に於ける上記Ａ／Ｄ変換器(4
0)の出力を液位記憶手段(51)に記憶させると共に、この
時点に於ける補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出力と、その後の
液位変化に伴う補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出力の差を上記
減算器(57)で演算して、該演算結果を上記基準液位とそ
の後の液位の差として採用するようにした』ことであ
る。

【００１６】

【作用・効果】上記技術的手段は次の作用効果を有す
る。液槽内が注目する特定の液位（以下、基準液位とい
う）に達した際には、その時点でレベル計(41)が検知す
る実際液位Ｈ00（基準液位）をデジタル変換した際に生
じる変換誤差Ｇが補助Ａ／Ｄ変換器(58)から出力され
る。尚、この点に関する詳細な作用については請求項１
の作用で記載した。

【００１７】他方、液槽内の液位が上記基準液位から変
化した後は、上記基準液位のデジタル値を記憶する記憶
手段(51)の出力と液位変化後のレベル計(41)の検知液位
の差が補助Ａ／Ｄ変換器(58)から出力される。従って、
液槽内が基準液位に達した際に於ける補助Ａ／Ｄ変換器
(58)の出力とその後の該補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出力の
差即ち減算器(57)の出力は、これら両時点における液位
変化を表していると共に、該補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出
力は請求項１の作用で記載したように、所定の倍率で増
幅されているから、上記液位差も増幅されたものとな
り、上記基準液位からの変化液位（相対液位）が高い精
度で検知できる。

【００１８】従って、請求項２の発明を例えば風呂の自
動湯張り装置に適用した場合は、基準液位から測定した
湯張り液位（例えば浴槽の側壁の吐水口部分を基準に測
定した液位）が高い精度で検出できることとなる。

【００１９】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。図３に示すように、器具本体(1) と建物
(B) に設置された浴槽(2）は、後述の追焚き回路(21)で
結合されていると共に、浴室(C) の壁面に配設されたリ
モコン装置(18)は配線(37)で器具本体(1) に接続されて
いる。

【００２０】器具本体(1) は図４に示すように構成され
ており、浴槽(2）と追焚き用熱交換器(22)は追焚き回路
(21)で接続されていると共に、追焚き時に於ける追焚き
回路(21)内の循環水は同図の矢印で示すように反時計方
向に循環するようになっている。そして、上記追焚き回
路(21)には、前記追焚き用熱交換器(22)の上流側に位置
させてレベル計(41)と循環ポンプ(P) と三方弁(25)が上
流側からこの順序で挿入されていると共に、追焚き用熱
交換器(22)の下流側には水流スイッチ(F) が配設されて
いる。

【００２１】上記三方弁(25)には、給湯用熱交換器(26)
から引出した給湯回路(27)が接続されており、該給湯回
路(27)には湯張り弁(28)とその下流側の逆止弁(29)が挿
入されている。上記各制御対象部品は制御装置(3）で制
御されるようになっており、該制御装置(3）には、上記
レベル計(41)や水流スイッチ(F) 等の信号や、浴室(C)
の壁面に配設されたリモコン装置(18)の信号が印加され
ている。

【００２２】上記制御装置(3）は、図５に示すように、
マイコン(31)と液位処理回路(60)等から構成されてお
り、液位処理回路(60)は、マイコン(31)の出力ポート(3
4)の出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器(50)
と、該Ｄ／Ａ変換器(50)の出力を安定させるバッファ(3
6)と、該バッファ(36)の出力とレベル計(41)の出力差を
１０倍に増幅する差動増幅器(54)とから構成されてい
る。そして、上記差動増幅器(54)の出力はマイコン(31)
における補助Ａ／Ｄ変換器(58)へ繋がる第２アナログ入
力ポート(33)に印加されていると共に、上記差動増幅器
(54)とバッファ(36)の出力部はコンデンサ(45)で接続さ
れてマイコン(31)へのノイズを防止するようになってい
る。又、レベル計(41)の出力はマイコン(31)のＡ／Ｄ変
換器(40)へ繋がる第１アナログ入力ポート(32)に直接に
印加されていると共に、この実施例ではマイコン(31)と
して８ビットマイコンが使用されている。

【００２３】上記制御装置(3）を構成するマイコン(31)
には、浴槽(2）への湯張り動作を行う際に実行せしめら
れる制御プログラムが格納されており、該制御プログラ
ムを図６のフローチャートに従って説明する。尚、この
実施例では、器具本体(1) に対する浴槽(2）の設置高さ
の相対的なズレが０〜８ｍの範囲で許容されるようにな
っていると共に、湯張り進行中における浴槽(2）内の液
位（浴槽(2）と追焚き回路(21)を接続する浴槽金具(20)
から測定した相対的な液位）は約０〜６１cmの範囲で詳
細に監視できるようになっている。

【００２４】又、以下においては、器具本体(1) のレベ
ル計(41)から浴槽(2）の浴槽金具(20)までの高さが３１
１１mmとなっている条件下で湯張り動作をする場合を例
示しながら図６等を引用しながら説明する。．先ず器具設置後に電源接続すると、器具設置後の最
初の湯張りであるか否かを判断する為に使用するフラグ
(f) を「０」にセットする（図面符号(70)のステップ参
照）。．次に操作スイッチ(16)が操作されるか否かを判断し
（図面符号(71)のステップ参照）、該操作スイッチ(16)
が操作されると、器具設置後の最初の湯張り動作である
か否かを判断する為にフラグ(f) の内容を確認し（図面
符号(72)のステップ参照）、該フラグ(f) の内容が
「０」で器具設置後の最初の湯張り動作と判断されると
きは、給湯用バーナ(24)を燃焼させると共に湯張り弁(2
8)を開いてリモコン装置(18)に設定した温度の湯を浴槽
(2）に１０リットルだけ給湯する。即ち、給湯用熱交換
器(26)の上流に配設された流量カウンタ(Q)が１０リッ
トルをカウントするまで浴槽(2）への給湯を行い、その
後、湯張り弁(28)と閉じると共に給湯用バーナ(24)を消
火状態に維持する（図面符号(73)のステップ参照）。．次に、循環ポンプ(P) を駆動させた後に水流スイッ
チ(F) の出力を判断する（図面符号(74)〜(75)のステッ
プ参照）。そして、浴槽(2）側壁の浴槽金具(20)部分ま
で液位が上昇しておらず追焚き回路(21)内で浴槽内水が
循環しないときは水流スイッチ(F) がＯＦＦ状態に維持
されているから、該水流スイッチ(F) の信号を判断して
循環ポンプ(P) を停止させ（図面符号(76)のステップ参
照）、再び浴槽(2）に１０リットルの給湯を行う図面符
号(73)のステップに制御動作が移される。このようにし
て浴槽(2）に１０リットル単位で給湯する間欠給湯動作
をしながら水流スイッチ(F) の出力を調べる動作を繰返
す。．やがて浴槽(2）側壁に配設された浴槽金具(20)の高
さまで浴槽内液位が上昇すると、循環ポンプ(P) を駆動
させた際に水流スイッチ(F) がＯＮ信号を出すことか
ら、該信号により循環ポンプ(P) を停止させる（図面符
号(77)のステップ参照）と共にその時点でレベル計(41)
が検知する実際液位Ｈ00をデジタル信号に変換してマイ
コン(31)内に記憶する。即ち、第１アナログ入力ポート
(32)に印加されたアナログ信号としてのレベル計(41)の
検知液位をマイコン(31)内のＡ／Ｄ変換器(40)で８ビッ
トのデジタル信号に変換して該デジタル液位Ｈ01を第１
メモリ(M1)に記憶させるのである。

【００２５】これを更に詳述すると、図７に示すよう
に、レベル計(41)がアナログ値として検知する実際液位
Ｈ00（真の液位）は、浴槽設置許容高さとしての０ｍ〜
８ｍの間を２５６区分（８ビットで表現できる区分の最
大数）に分割して作った３１．２５mm単位の特定の区分
内に属するが、この値は四捨五入（マイコンの種類によ
って切捨て又は切上げされるものもある）されてマイコ
ン(31)内のＡ／Ｄ変換器(40)でデジタル信号に変換さ
れ、これによりデジタル液位Ｈ01が得られる。そして、
該デジタル液位Ｈ01は第１メモリ(M1)に記憶せしめられ
るが、該第１メモリ(M1)に記憶せしめられた上記デジタ
ル液位Ｈ01は、上記Ａ／Ｄ変換器(40)によるデジタル値
への変換によって変換誤差Ｇ1 （変換誤差Ｇ1 ＝実際液
位Ｈ00−デジタル液位Ｈ01）が紛れ込んだ状態になる。
例えば、浴槽金具(20)が浴槽(2）内水に水没した時点で
レベル計(41)が検知する実際液位Ｈ00を３１１１mmとし
た場合、これを８ビットのデジタル値に変換（１ビット
未満は四捨後入する形式で変換）すると「１００」とな
り（図７参照）、この「１００」を第１メモリ(M1)に記
憶させるのである。そして、図７に示すように該「１０
０」を再び液位に換算すると１００×３１．２５＝３１
２５mmとなってレベル計(41)が検知した真の実際液位Ｈ
00との間に１４mmの変換誤差Ｇ1 が生じることとなる。

【００２６】次に、上記Ａ／Ｄ変換器(40)から出力され
るデジタル液位Ｈ01よりも６ビット分低い液位（デジタ
ル液位Ｈ01−６ビット）をマイコン(31)の第２メモリ(M
2)に記憶させる（第５図に於ける図面符号(78)のステッ
プ参照）。そして器具設置直後の最初の湯張り動作で決
定した上記第２メモリ(M2)の内容は以後固定されてこれ
が出力ポート(34)からデジタル値とし出力され（図面符
号(79)のステップ参照）、該デジタル値がＤ／Ａ変換器
(50)でアナログ値に変換される。尚、この実施例では、
上記第２メモリ(M2)が既述請求項２の技術的手段の項に
記載の液位記憶手段(51)に対応している。

【００２７】即ち、第１メモリ(M1)に記憶させたデジタ
ル液位Ｈ01が「１００」である上記具体例の場合には、
これが「９４」まで低下せしめられてこの値を示すデジ
タル値が出力ポート(34)から出力されるのである。する
と、図７に示すように該出力値をアナログ値に変換する
Ｄ／Ａ変換器(50)の出力は２９３７．５mmを示すことと
なる。尚、上記デジタル液位Ｈ01を６ビット分低くする
ことを以下「シフト」と言い、その量（この実施例では
６ビット分）をシフト量と言う。

【００２８】又、上記Ｄ／Ａ変換器(50)が出力するアナ
ログ値はレベル計(41)が検知する実際の液位よりも必ず
低液位を示している。その理由は、レベル計(41)が検知
する実際の実際液位Ｈ00をデジタル液位Ｈ01に変換した
際に紛れ込んだ変換誤差Ｇ1は８ｍを２５６分割して作
った１区分（１ビット）未満であるが、該１ビット未満
の変換誤差Ｇ1 を含むデジタル液位Ｈ01より６ビット分
低い値に対応する液位信号がＤ／Ａ変換器(50)から出力
されているからである。これにより、該Ｄ／Ａ変換器(5
0)の信号を取出すバッファ(36)の出力は必ずレベル計(4
1)が検知する実際液位Ｈ00より小さくなるから、バッフ
ァ(36)の出力を差動増幅器(54)の「ー入力端子」に接続
した場合には該差動増幅器(54)からは必ず「正」の信号
が得られることとなり、該差動増幅器(54)の出力が反転
することによるマイコン(31)内での処理の困難さが解消
される。

【００２９】次に、Ｄ／Ａ変換器(50)の信号を取出すバ
ッファ(36)の出力はレベル計(41)からの直接の実際液位
Ｈ00（アナログ信号）と差動増幅器(54)で比較増幅さ
れ、その液位差を示す電気信号が１０倍に拡大されてマ
イコン(31)の第２アナログ入力ポート(33)に印加され
る。即ち、上記具体例では出力ポート(34)からデジタル
出力される「９４」の値をＤ／Ａ変換器(50)でアナログ
変換した液位２９７３．５mmを示す電圧（差動増幅器(5
4)の「ー入力端子」の印加電圧）とレベル計(41)の検知
する実際の液位３１１１mmを示す電圧（差動増幅器(54)
の「＋入力端子」の印加電圧）との差、換言すれば、上
記両液位の差としての１７３．５mmに対応する入力電位
差が１０倍に拡大されて差動増幅器(54)から出力される
のである。そして、該１０倍の出力を示すアナログ信号
（電圧）がマイコン(31)の第２アナログ入力ポート(33)
に印加される。

【００３０】すると、上記差動増幅器(54)の出力は、図
７に示すようにレベル計(41)の検知液位をデジタル変換
したデジタル液位Ｈ01よりもシフト値たる既述６ビット
分だけ低い液位（以下、補助液位(Z) と言う）を基準に
測定した浴槽内液位を示していると共に、該液位を示す
電気信号が１０倍に拡大された状態になっている。即
ち、デジタル液位Ｈ01より上記シフト値だけ低い液位を
基準に測定した浴槽内液位を示す電気信号の１０倍の電
気信号が差動増幅器(54)から出力され、該電気信号（電
圧）に対応するデジタル信号が補助Ａ／Ｄ変換器(58)か
ら出力されるのである。すると、該補助Ａ／Ｄ変換器(5
8)の出力値は０〜８０cmの高さを２５６区分して作った
目盛（当初の１０倍の精度の目盛）を基準にした値にな
り、この場合に於ける１ビット分の液位は３．１２５mm
となる。

【００３１】これを上記具体例を使用して説明すると、
差動増幅器(54)で拡大されてアナログ出力された上記液
位信号１７３．５mmが補助Ａ／Ｄ変換器(58)で１ビット
分当り３．１２５mmを示す10倍精度のデジタル値に変換
されると、該変換後のデジタル値は「５６（５５．５２
を四捨五入した値）」となる。即ち、上記デジタル液位
Ｈ01よりもシフト値たる既述６ビット分低い前記補助液
位(Z) を基準に測定した相対液位（今の場合は、補助液
位(Z) から浴槽金具(20)部分までの高さ）が当初の１０
倍の精度で検出される。尚、該１０倍精度で検出された
相対液位をデジタル相対液位ΔＨ1 と言う。

【００３２】そして、レベル計(41)が検知する実際液位
Ｈ00を高い精度で認識する必要のあるときは、上記デジ
タル相対液位ΔＨ1 から既述したシフト値（８ｍを２５
６区分して作った目盛の６ビット分）を差し引き、該演
算結果を既述したデジタル液位Ｈ01に加算すれば良い。
即ち、上記具体例では、デジタル相対液位ΔＨ1 に対応
する液位は５６×３．１２５mm＝１７５mmで、上記シフ
ト値「６」に対応する液位は、６×３１．２５mm＝１８
７．５mmであり、これらの差は１２．５mmとなる。従っ
て、この差をデジタル液位Ｈ01から減算した値、即ち、
３１２５mm−１２．５mm＝３１１２．５mmが求められ、
これにより、高い精度で実際液位Ｈ00が検出できること
となる。つまり、高精度で検出した上記実際液位Ｈ00と
しての３１１２．５mmの液位と実際の液位３１１１mmと
の最終変換誤差Ｇ2 は１．５mmとなり、既述した変換誤
差Ｇ1 としての１４mmより約１０倍の精度で実際液位Ｈ
00（今の場合は、レベル計(41)から測定した浴槽金具(2
0)の部分の高さ）が検出できることとなる。．次に、制御プログラムは、図５に於ける図面符号(8
0)のステップに移り、上記した補助Ａ／Ｄ変換器(58)が
出力するデジタル相対液位ΔＨ1 の値が第３メモリ(M3)
に書き込まれると共に、フラグ(f)は「１」にセットさ
れる。．次に三方弁(25)を切替えて、給湯回路(27)→三方弁
(25)→追焚き用熱交換器(22)→水流スイッチ(F) →浴槽
(2）と繋がる回路のみを連通状態にし、これと逆の回路
を遮断する。即ち、給湯回路(27)とレベル計(41)が遮断
された状態にするのである（図面符号(81)のステップ参
照）。そして、この状態で湯張り弁(28)を開けると共に
給湯用バーナ(24)を燃焼状態にして湯張り動作を更に進
行させ（図面符号(82)のステップ参照）、この湯張り動
作の進行に伴って変化する補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出
力、即ち、現在の湯張り水位と既述補助液位(Z) の差と
してのデジタル相対液位ΔＨ1 と上記した第３メモリ(M
3)の記憶内容の差を求めてこれを第４メモリ(M4)に記憶
させる（図面符号(83)のステップ参照）。尚、この実施
例では、上記デジタル相対液位ΔＨ1 と第３メモリ(M3)
の記憶内容の差を求めるマイコン内の機能部が既述請求
項２の発明の技術的手段に記載の減算器(57)に対応して
いる。

【００３３】すると、湯張り進行中に変化する差動増幅
器(54)の信号をデジタル変換した補助Ａ／Ｄ変換器(58)
の出力は、図７に示すように補助液位(Z) を基準に測定
した現在液位を示していると共に、該液位は既述したよ
うに１０倍の精度になっている。即ち、３．１２５mm単
位で測定できるようになっているのである。従って、上
記３．１２５mm単位で検出可能な前記補助Ａ／Ｄ変換器
(58)の出力と、既述第３メモリ(M3)の記憶内容（該内容
も１０倍精度で求められている）の差は、浴槽金具(20)
部分を基準とした現在液位を１０倍精度（３．１２５mm
単位の分解精度）で示していることとなる。即ち、第３
メモリ(M3)に記憶させた値は補助液位(Z) から測定した
浴槽金具(20)の液位を上記１０倍精度で表したものであ
り、現在液位の値は同様に補助液位(Z) から測定した現
在液位を上記１０倍精度で表したもので、第４メモリ(M
4)に記憶させたこれら両者の差は、浴槽金具(20)から現
在液位までの液位、即ち、相対液位を３．１２５mmの誤
差の範囲で表した１０倍精度の値となっているのであ
る。

【００３４】そして、上記１０倍精度の相対液位を監視
しながら、これがレベル設定スイッチ(17)で設定した設
定液位になったときは、湯張り弁(28)を閉じると共に給
湯用バーナ(24)を消火させ、これにより、湯張り動作を
停止させる（図面符号(84)，(85)のステップ参照）。以
後、制御動作は操作スイッチ(16)の投入を監視する図面
符号(71)のステップに戻され、再び操作スイッチ(16)が
操作されると、図面符号(72)のステップから(81)側の制
御に分岐して、既述補助液位(Z) を求める動作は省略さ
れる。

【００３５】尚、上記実施例では、マイコン(31)として
８ビットマイコンを使用したが、１０ビット又は１６ビ
ット等のものでも良く、かかる場合には、一層高精度の
液位検知が可能となる。又、上記実施例は、風呂装置に
ついて説明したが、本発明は液体を貯溜する各種のタン
ク等に実施できることは言うまでもない。

【００３６】更に、上記実施例では補助液位(Z) を定め
るに当って、デジタル液位Ｈ01からのシフト量をマイナ
スにしたが該シフト量を正の量にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の概念図

【図２】請求項２の発明の概念図

【図３】本発明実施例の風呂装置の設置状態説明図

【図４】本発明実施例の風呂装置の水回路等の説明図

【図５】本発明実施例の要部の電気回路図

【図６】本発明実施例の制御動作を示すフローチャート

【図７】本発明実施例の作用説明図

【図８】従来例の説明図

【符号の説明】 (1) ・・・器具本体 (2）・・・浴槽 (40)・・・Ａ／Ｄ変換器 (41)・・・レベル計 (54)・・・差動増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液槽に投入された液体の液位を圧力とし
て検知して該検知信号をアナログ信号で出力するレベル
計(41)と、該レベル計(41)のアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器(40)を具備する液位検出装置
において、Ａ／Ｄ変換器(40)がデジタル出力したデジタ
ル液位Ｈ01をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器(50)
と、該Ｄ／Ａ変換器(50)がアナログ出力するアナログ液
位Ｈ02とレベル計(41)がアナログ出力する実際液位Ｈ00
の出力差を増幅する差動増幅器(54)と、更に、この差動
増幅器(54)の出力をデジタル値に変換する補助Ａ／Ｄ変
換器(58)を設け、該補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出力により
上記デジタル液位Ｈ01の値を補正するようにした液位検
出装置。
【請求項２】液槽に投入された液体の液位を圧力とし
て検知して該検知信号をアナログ信号で出力するレベル
計(41)と、該レベル計(41)のアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器(40)を具備する液位検出装置
において、Ａ／Ｄ変換器(40)がデジタル出力したデジタ
ル液位Ｈ01を記憶する液位記憶手段(51)と、この液位記
憶手段(51)が記憶するデジタル液位Ｈ01をアナログ値に
変換するＤ／Ａ変換器(50)と、該Ｄ／Ａ変換器(50)がア
ナログ出力するアナログ液位Ｈ02とレベル計(41)がアナ
ログ出力する実際液位Ｈ00の出力差を増幅する差動増幅
器(54)と、この差動増幅器(54)の出力をデジタル値に変
換する補助Ａ／Ｄ変換器(58)と、更に、液位変化に伴な
う上記補助Ａ／Ｄ変換器(58)の出力変化を演算する減算
器(57)を設け、液槽内が特定の基準液位に達した際に於
ける上記Ａ／Ｄ変換器(40)の出力を液位記憶手段(51)に
記憶させると共に、この時点に於ける補助Ａ／Ｄ変換器
(58)の出力と、その後の液位変化に伴う補助Ａ／Ｄ変換
器(58)の出力の差を上記減算器(57)で演算して、該演算
結果を上記基準液位とその後の液位の差として採用する
ようにした液位検出装置。