(57)【要約】【課題】通水開始を検知しつつ、待機時の消費電力を抑制できる水量センサユニットおよび温水装置を提供する。【解決手段】羽根２３は、通水により回転可能で、かつ磁石部を有している。リードスイッチ２ａは、羽根２３の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換える。電圧検知部４ａは、リードスイッチ２ａによる電流の通電と遮断との切替を検知する。【選択図】図１
2020101497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水により回転可能で、かつ磁石部を有する羽根と、
前記羽根の回転による前記磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換える第１スイッチと、
前記第１スイッチによる電流の通電と遮断との切り換えを検知する第１検知部とを備えた、水量センサユニット。
【請求項２】
前記第１検知部における電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、止水状態であるにも関わらず前記第１スイッチが通電状態であると判断した場合に、前記第１スイッチと前記第１検知部との間を流れる電流を遮断するように制御する第１通電監視部をさらに備えた、請求項１に記載の水量センサユニット。
【請求項３】
前記第１通電監視部は、
前記第１スイッチと前記第１検知部との間を流れる電流の通電状態が継続する継続時間を計時する第１計時部と、
前記第１計時部により計時された前記継続時間が所定時間に達したときに前記第１スイッチと前記第１検知部との間を流れる電流を遮断する第１遮断部とを有する、請求項２に記載の水量センサユニット。
【請求項４】
前記羽根の回転による前記磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換える第２スイッチと、
前記第２スイッチによる電流の通電と遮断との切り換えを検知する第２検知部とをさらに備え、
前記羽根の第１回転状態においては前記第１スイッチが通電状態となるとともに前記第２スイッチが遮断状態となり、前記羽根の第２回転状態においては前記第１スイッチが遮断状態になるとともに前記第２スイッチが通電状態となり、かつ前記羽根の第３回転状態においては前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの双方が遮断状態となるように、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの各々は前記羽根に対して配置されている、請求項３に記載の水量センサユニット。
【請求項５】
前記第２検知部における電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、止水状態であるにも関わらず前記第２スイッチが通電状態であると判断した場合に、前記第２スイッチと前記第２検知部との間を流れる電流を遮断するように制御する第２通電監視部をさらに備えた、請求項４に記載の水量センサユニット。
【請求項６】
前記第２通電監視部は、
前記第２スイッチと前記第２検知部との間を流れる電流の通電状態が継続する継続時間を計時する第２計時部と、
前記第２計時部により計時された前記継続時間が所定時間に達したときに前記第２スイッチと前記第２検知部との間を流れる電流を遮断する第２遮断部とを有する、請求項５に記載の水量センサユニット。
【請求項７】
前記第１遮断部が電流を遮断した状態において前記第２スイッチが遮断から通電に切り換わったことを前記第２検知部が検知した場合、前記第１遮断部を電流を通電する状態に切り換える、請求項６に記載の水量センサユニット。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の水量センサユニットを備えた、温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水量センサユニットおよび温水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特開２０１３−３６７１２号公報（特許文献１）には、羽根車の回転によるパルスをカウントして流量を測定する流量センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、給湯器などの温水装置の通水を検知する水量センサは通水の開始を検知する必要があった。このため通水されているときだけでなく、通水されていない待機状態においても、水量センサの磁気を検知する磁気センサを通電状態にしておく必要があった。よって待機時の消費電力が大きくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、通水開始を検知しつつ、待機時の消費電力を抑制できる水量センサユニットおよび温水装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の水量センサユニットは、羽根と、第１スイッチと、第１検知部とを備えている。羽根は、通水により回転可能で、かつ磁石部を有している。第１スイッチは、羽根の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換える。第１検知部は、第１スイッチによる電流の通電と遮断との切り換えを検知する。
【０００７】
本発明の水量センサユニットによれば、第１スイッチは羽根の回転状態により電流の通電と遮断とを切り換えるため、羽根の回転停止時に電流を遮断することが可能となる。これにより止水により羽根の回転が停止した待機状態において電流が遮断されて消費電力が低減できる。
【０００８】
また止水状態から通水が開始されることにより羽根は回転を開始する。これにより羽根の回転による磁石部に基づく磁界が変化するため、第１スイッチが電流の通電と遮断とを切り換える。この電流の通電と遮断との切り換えを第１検知部が検知することにより通水の開始を検知することが可能となる。
【０００９】
以上より本発明の水量センサユニットによれば、止水後の通水開始を検知しつつ、待機時の消費電力を抑制することが可能となる。
【００１０】
上記の水量センサユニットは、第１検知部における電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、止水状態であるにも関わらず第１スイッチが通電状態であると判断した場合に、第１スイッチと第１検知部との間を流れる電流を遮断するように制御する第１通電監視部をさらに備えている。
【００１１】
これにより止水状態においては確実に第１スイッチと第１検知部との間を流れる電流を遮断することが可能となる。
【００１２】
上記の水量センサユニットにおいて、第１通電監視部は、第１計時部と、第１遮断部とを有している。第１計時部は、第１スイッチと第１検知部との間を流れる電流の通電状態が継続する継続時間を計時する。第１遮断部は、第１計時部により計時された継続時間が所定時間に達したときに第１スイッチと第１検知部との間を流れる電流を遮断する。
【００１３】
これにより通電状態の継続時間に基づいて止水を判断することができ、止水状態においては確実に第１スイッチと第１検知部との間を流れる電流を遮断することが可能となる。
【００１４】
上記の水量センサユニットは、第２スイッチと、第２検知部とをさらに備えている。第２スイッチは、羽根の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換える。第２検知部は、第２スイッチによる電流の通電と遮断との切り換えを検知する。羽根の第１回転状態においては第１スイッチが通電状態となるとともに第２スイッチが遮断状態となり、羽根の第２回転状態においては第１スイッチが遮断状態になるとともに第２スイッチが通電状態となり、かつ羽根の第３回転状態においては第１スイッチおよび第２スイッチの双方が遮断状態となるように、第１スイッチおよび第２スイッチの各々は羽根に対して配置されている。
【００１５】
このように第１スイッチと第２スイッチとが設けられることにより、羽根の回転状態の検知の精度を高めることができる。
【００１６】
上記の水量センサユニットは、第２検知部における電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、止水状態であるにも関わらず第２スイッチが通電状態であると判断した場合に、第２スイッチと第２検知部との間を流れる電流を遮断するように制御する第２通電監視部をさらに備えている。
【００１７】
これにより止水状態においては確実に第２スイッチと第２検知部との間を流れる電流を遮断することが可能となる。
【００１８】
上記の水量センサユニットにおいて、第２通電監視部は、第２計時部と、第２遮断部とを有している。第２計時部は、第２スイッチと第２検知部との間を流れる電流の通電状態が継続する継続時間を計時する。第２遮断部は、第２計時部により計時された継続時間が所定時間に達したときに第２スイッチと第２検知部との間を流れる電流を遮断する。
【００１９】
これにより通電状態の継続時間に基づいて止水を判断することができ、止水状態においては確実に第２スイッチと第２検知部との間を流れる電流を遮断することが可能となる。
【００２０】
上記の水量センサユニットは、第１遮断部が電流を遮断した状態において第２スイッチが遮断から通電に切り換わったことを第２検知部が検知した場合、第１遮断部を電流を通電する状態に切り換える。
【００２１】
このように第１遮断部が電流を遮断した状態において第２スイッチが遮断から通電に切り換わったことを第２検知部により検知することで、止水後の通水開始を確実に検知することが可能となる。また通水開始を検知した後に第１遮断部を電流を通電する状態に切り換えることにより、第１スイッチによる通電と遮断とを第１検知部により検知することが可能となる。
【００２２】
本発明の温水装置は、上記いずれかの水量センサユニットを備えている。
本発明によれば、通水開始を検知しつつ、待機時の消費電力を抑制できる温水装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、通水開始を検知しつつ、待機時の消費電力を抑制できる水量センサおよび温水装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における水量センサの構成を示す分解斜視図である。
【図２】リードスイッチの構成と動作原理を説明するための図である。
【図３】リードスイッチと磁界との第１の関係を説明するための図である。
【図４】リードスイッチと磁界との第２の関係を説明するための図である。
【図５】図１に示す水量センサを含む水量センサユニットの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における水量センサの構成を示す分解斜視図である。
【図７】図６に示す２つのリードスイッチに対して水車の羽根が第１回転状態にある様子を示す図である。
【図８】図６に示す２つのリードスイッチに対して水車の羽根が第２回転状態にある様子を示す図である。
【図９】図６に示す２つのリードスイッチに対して水車の羽根が第３回転状態の一の例にある様子を示す図である。
【図１０】図６に示す２つのリードスイッチに対して水車の羽根が第３回転状態の他の例にある様子を示す図である。
【図１１】図６に示す水量センサを含む水量センサユニットの構成を示す図である。
【図１２】水車の動きに伴う、リードスイッチのＯＮ・ＯＦＦ、遮断部のＯＮ・ＯＦＦ、および検知電圧の経時変化を示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態における水量センサユニットの制御方法を示すフロー図である。
【図１４】本発明の一実施の形態における温水装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。
なお、明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、各実施の形態と各変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。
【００２６】
（実施の形態１）
＜水量センサ１の構成＞
まず本発明の実施の形態１における水量センサ１の構成について図１を用いて説明する。
【００２７】
図１に示されるように、本実施の形態の水量センサ１は、軸受リブ１０と、水車２０と、本体部３０と、リードスイッチ２ａとを有している。
【００２８】
本体部３０は、筒状部３１を有している。筒状部３１は、たとえばＬ字の筒形状を有している。筒状部３１の一方端には第１開口３２が設けられており、他方端には第２開口３３が設けられている。筒状部３１の内部には、第１開口３２から第２開口３３へ達する流路が設けられている。
【００２９】
水車２０は、回転軸２１と、軸拡径部２２と、複数の羽根２３とを有している。回転軸２１は軸方向Ａに沿って延びている。軸拡径部２２は、回転軸２１と同心に配置されており、かつ回転軸２１は軸方向Ａに沿って延びている。軸拡径部２２は、回転軸２１よりも大きな外径を有している。
【００３０】
複数の羽根２３は、たとえば４つの羽根である。複数の羽根２３の各々は、軸拡径部２２の外周面に取り付けられている。複数の羽根２３は、回転軸２１の軸方向Ａを中心とした周方向に等間隔で配置されている。
【００３１】
軸受リブ１０は、中心部１１と、複数の誘導羽根１２と、ガイド部１３とを有している。中心部１１は、水車２０の回転軸２１の軸方向Ａに延びている。
【００３２】
複数の誘導羽根１２は、たとえば３つの誘導羽根である。複数の誘導羽根１２の各々は、中心部１１の外周面に取り付けられている。複数の誘導羽根１２は、上記周方向に等間隔で配置されている。
【００３３】
ガイド部１３は円筒形状を有している。ガイド部１３は、複数の誘導羽根１２の周囲を囲んでいる。ガイド部１３は、複数の誘導羽根１２の各々の外周端に接続されている。
【００３４】
軸受リブ１０および水車２０の各々は、本体部３０における筒状部３１の流路内に配置されている。本体部３０における筒状部３１の内部には軸支持部（図示せず）が設けられている。
【００３５】
水車２０は、この軸支持部と軸受リブ１０との間に配置されている。水車２０は、軸方向Ａを中心として回転可能なように、軸支持部と軸受リブ１０とにより支持されている。これにより筒状部３１内を水が流れること（通水）によって、水車２０は軸方向Ａを中心として回転可能である。
【００３６】
水車２０における回転軸２１の一方端部（図中下端）は、軸支持部の貫通孔内に挿入されている。また回転軸２１の他方端部（図中上端）は、軸受リブ１０における中心部１１の下面に設けられた穴内に挿入されている。
【００３７】
複数の羽根２３の各々には磁石部（図示せず）が取り付けられている。互いに隣り合う羽根２３の一方に取り付けられた磁石部の外周端における磁極はＳ極であり、内周側の磁極がＮ極である。また互いに隣り合う羽根２３の他方に取り付けられた磁石部の外周端における磁極はＮ極であり、内周側の磁極がＳ極である。これにより複数の羽根２３に取り付ける磁石部の外周端における磁極の配置は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並んだ配置となっている。
【００３８】
軸受リブ１０は、筒状部３１の内周面に取り付けられている。軸受リブ１０は、本体部３０に対して相対的に回転しないように固定されている。
【００３９】
筒状部３１の外周面には、リードスイッチ２ａ（第１スイッチ）が取り付けられている。リードスイッチ２ａは、羽根２３の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換えるよう構成されている。
【００４０】
水量センサ１の動作において、水車２０が回転することにより、複数の羽根２３に取り付けられた磁石部が回転する。これによりリードスイッチ２ａに印加される磁界として横方向の磁界と縦方向の磁界とが交互に入れ替わる。この磁界の入れ替わりが電圧パルスとして出力され、そのパルスがカウントされることによって水の流量が算出される。
【００４１】
なお上記における横方向の磁界と縦方向の磁界とについては後述する。
＜リードスイッチ２ａの構成および動作原理＞
次に、リードスイッチ２ａの構成および動作原理について図２〜図５を用いて説明する。
【００４２】
図２（Ａ）に示されるように、リードスイッチ２ａは、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂと、チューブ２ａｃとを有している。１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々の先端は、弾性変形できるように細く構成されている。チューブ２ａｃは、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々の先端を内部に封入している。チューブ２ａｃの内部は、不活性ガスが封入された状態であってもよく、また真空状態であってもよい。１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々の先端は、チューブ２ａｃの内部において微小な隙間を介在して互いに対向している。
【００４３】
図２（Ｂ）に示されるように、このリードスイッチ２ａに横方向の磁界を加えると、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々は磁化される。これにより１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各先端にＮ極、Ｓ極が誘起され、磁気吸引力により１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの先端同士が接続される。これによりリードスイッチ２ａは、電流を通電できる状態（ＯＮ状態）となる。
【００４４】
リードスイッチ２ａから横方向の磁界を遠ざけると、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々の復元力により、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの先端同士が離れる。これによりリードスイッチ２ａは、電流を遮断する状態（ＯＦＦ状態）となる。
【００４５】
なお上記において横方向の磁界とは、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの延びる方向に並べたＮ極とＳ極とにより生じる磁界である。
【００４６】
図２（Ｃ）に示されるように、リードスイッチ２ａに縦方向の磁界を加えても、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの先端同士は離れた状態を維持する。これによりリードスイッチ２ａは、電流を遮断する状態（ＯＦＦ状態）を維持する。
【００４７】
なお上記において縦方向の磁界とは、１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの延びる方向に直交する方向に並べたＮ極とＳ極とにより生じる磁界である。
【００４８】
図３に示されるように、回転軸２１の軸方向Ａ（図１）から見て、リードスイッチ２ａは水車２０の周囲に配置されている。この配置状態において、リードスイッチ２ａの１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々は、水車２０の回転軌跡となる円周に対してたとえば接線方向に延びている。このため１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂの各々の先端同士は、水車２０の回転中心Ｃに対して径方向に互いに対向している。
【００４９】
隣り合う羽根２３の円周方向の中心にリードスイッチ２ａが位置する場合、このリードスイッチ２ａには横方向の磁界が印加される。このため、この状態においてリードスイッチ２ａはＯＮ状態となる。ＯＮ状態においてはリードスイッチ２ａの１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂ同士が互いに接続されるため、リードスイッチ２ａは電流が通電できる状態（通電状態）となる。
【００５０】
一方、図４に示されるように、羽根２３の径方向外周側にリードスイッチ２ａが位置する場合、このリードスイッチ２ａには縦方向の磁界が印加される。このため、この状態においてリードスイッチ２ａはＯＦＦ状態となる。ＯＦＦ状態においてはリードスイッチ２ａの１対の磁性体リード片２ａａ、２ａｂ同士が互いに離れるため、リードスイッチ２ａは電流が遮断された状態（遮断状態）となる。
【００５１】
以上のようにしてリードスイッチ２ａは、羽根２３の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換えられる。
【００５２】
＜水量センサユニットの構成＞
次に、上記水量センサ１を含む水量センサユニットの構成について図５を用いて説明する。
【００５３】
図５に示されるように、上記水量センサ１に取り付けられたリードスイッチ２ａは、電源８および電圧検知部４ａ（第１検知部）と直列に接続されている。リードスイッチ２ａは、電源８と電圧検知部４ａとの間に接続されている。
【００５４】
リードスイッチ２ａがＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で切り換わると、電圧検知部４ａにより検知される電圧が変動する。このため電圧検知部４ａにより、リードスイッチ２ａがＯＮ状態にあるか、ＯＦＦ状態にあるかを検知することができる。
【００５５】
また水車２０が通水により回転している場合、リードスイッチ２ａがＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返す。このためリードスイッチ２ａがＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返していることを電圧検知部４ａにより検知した場合、水車２０が通水により回転していると判定することができる。
【００５６】
また水車２０が止水により図４に示す位置で停止した場合、リードスイッチ２ａはＯＦＦ状態を維持する。このＯＦＦ状態が所定時間以上継続したことを電圧検知部４ａにより検知した場合、水車２０が止水により停止していると判定することができる。
【００５７】
また水車２０が図４に示す停止状態から通水により回転し始めた場合、水車２０の回転に伴って、リードスイッチ２ａがＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返す。このため停止状態から再度、リードスイッチ２ａがＯＮ状態となったことを電圧検知部４ａにより検知した場合、止水状態から通水が開始されたと判定することができる。
【００５８】
＜作用効果＞
本実施の形態によれば、リードスイッチ２ａは羽根２３の回転状態により電流の通電と遮断とを切り換えるため、羽根２３の回転停止時に電流を遮断することが可能となる。これにより止水により羽根２３の回転が停止した待機状態において電流が遮断されて消費電力が低減できる。
【００５９】
また止水状態から通水が開始されることにより、羽根２３は回転を開始する。これにより羽根２３の回転による磁石部に基づく磁界が変化するため、リードスイッチ２ａが電流の通電と遮断とを切り換える。この電流の通電と遮断との切り換えを電圧検知部４ａが検知することにより通水の開始を検知することが可能となる。
【００６０】
以上より本実施の形態によれば、通水開始を検知しつつ、待機時の消費電力を抑制することが可能となる。
【００６１】
（実施の形態２）
＜水量センサ１の構成＞
次に、本発明の実施の形態２における水量センサの構成を図６を用いて説明する。
【００６２】
図６に示されるように、本実施の形態の水量センサ１は、実施の形態１の構成と比較してリードスイッチ２ｂ（第２スイッチ）が追加されている点において異なっている。リードスイッチ２ｂは、羽根２３の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換えるよう構成されている。
【００６３】
＜リードスイッチ２ａ、２ｂの配置＞
次に、本実施の形態における水量センサ１に含まれるリードスイッチ２ａ、２ｂの配置について図７〜図１０を用いて説明する。
【００６４】
図７に示されるように、水車２０が周方向に等間隔に配置された４つの羽根２３を有する場合、リードスイッチ２ａ、２ｂは回転中心Ｃに対して周方向にたとえば４５°の角度θだけ互いにずれて配置されている。
【００６５】
リードスイッチ２ｂは、１対の磁性体リード片２ｂａ、２ｂｂと、チューブ２ｂｃとを有している。リードスイッチ２ｂの構成は、リードスイッチ２ａの構成と同じであるため、その説明を繰り返さない。
【００６６】
これにより４つの羽根２３の各々の磁石部により生じる磁界が、リードスイッチ２ａに対しては横方向の磁界となる場合には、リードスイッチ２ｂに対しては縦方向の磁界となる。このため、この水車２０の回転状態（第１回転状態）においてはリードスイッチ２ａがＯＮ状態（通電状態）となり、リードスイッチ２ｂはＯＦＦ状態（遮断状態）となる。
【００６７】
また図８に示されるように、４つの羽根２３の各々の磁石部により生じる磁界が、リードスイッチ２ａに対しては縦方向の磁界となる場合には、リードスイッチ２ｂに対しては横方向の磁界となる。この水車２０の回転状態（第２回転状態）においてはリードスイッチ２ａがＯＦＦ状態（遮断状態）となり、リードスイッチ２ｂはＯＮ状態（通電状態）となる。
【００６８】
また図９および図１０の各々に示されるように、４つの羽根２３の各々の磁石部により生じる磁界が、リードスイッチ２ａ、２ｂのいずれに対しても横方向および縦方向のいずれの磁界にもならない場合が生じる。この水車２０の回転状態（第３回転状態）においてはリードスイッチ２ａ、２ｂの双方ともＯＦＦ状態（遮断状態）となり得る。
【００６９】
＜水量センサユニットの構成＞
次に、上記水量センサ１を含む水量センサユニットの構成について図１１を用いて説明する。
【００７０】
図１１に示されるように、本実施の形態の水量センサユニットは、リードスイッチ２ａ、２ｂ以外に、遮断部３ａ、３ｂと、電圧検知部４ａ、４ｂと、計時部５ａ、５ｂと、コントローラ６とを有している。
【００７１】
電源８と、リードスイッチ２ａ（第１スイッチ）と、遮断部３ａ（第１遮断部）と、電圧検知部４ａ（第１検知部）とはこの順で直列に接続されている。遮断部３ａは、たとえばリレーよりなっており、接点３ａａと、コイル３ａｂとを有している。
【００７２】
コイル３ａｂは鉄心に巻かれており、コントローラ６から電気信号（電流）を受けるように構成されている。接点３ａａは、コイル３ａｂに電気信号が与えられていない状態では閉じた状態（通電状態）にあり、コイル３ａｂに電気信号が与えられると開いた状態（遮断状態）になるよう構成されている。接点３ａａはノーマリーオンのｂ接点を構成している。
【００７３】
電圧検知部４ａは、リードスイッチ２ａおよび遮断部３ａが接続されたラインの電圧を検知できるように構成されている。
【００７４】
電源８と、リードスイッチ２ｂ（第２スイッチ）と、遮断部３ｂ（第２遮断部）と、電圧検知部４ｂ（第２検知部）とはこの順で直列に接続されている。遮断部３ｂは、たとえばリレーよりなっており、接点３ｂａと、コイル３ｂｂとを有している。
【００７５】
コイル３ｂｂは鉄心に巻かれており、コントローラ６から電気信号（電流）を受けるように構成されている。接点３ｂａは、コイル３ｂｂに電気信号が与えられていない状態では閉じた状態（通電状態）にあり、コイル３ｂｂに電気信号が与えられると開いた状態（遮断状態）になるよう構成されている。接点３ｂａはノーマリーオンのｂ接点を構成している。
【００７６】
電圧検知部４ｂは、リードスイッチ２ｂおよび遮断部３ｂが接続されたラインの電圧を検知できるように構成されている。
【００７７】
計時部５ａ、５ｂの各々は、時間を計測することができるように構成されている。
コントローラ６は、通水・止水判定部６ａａ、６ａｂと、遮断部制御部６ｂａ、６ｂｂとを有している。
【００７８】
通水・止水判定部６ａａは、電圧検知部４ａにより検知された電圧値と、計時部５ａにより計測された時間とに基づいて、リードスイッチ２ａがＯＮ状態かＯＦＦ状態状態かを判定する。通水・止水判定部６ａａは、上記の判定結果を遮断部制御部６ｂａ、６ｂｂの各々に送る。
【００７９】
通水・止水判定部６ａｂは、電圧検知部４ｂにより検知された電圧値と、計時部５ｂにより計測された時間とに基づいて、リードスイッチ２ｂがＯＮ状態かＯＦＦ状態状態かを判定する。通水・止水判定部６ａｂは、上記の判定結果を遮断部制御部６ｂａ、６ｂｂの各々に送る。
【００８０】
遮断部制御部６ｂａは、通水・止水判定部６ａａ、６ａｂの各々により判定された判定結果に基づいて、遮断部３ａの制御信号として、遮断部３ａのコイル３ａｂに電気信号を与える。
【００８１】
遮断部制御部６ｂｂは、通水・止水判定部６ａａ、６ａｂの各々により判定された判定結果に基づいて、遮断部３ｂの制御信号として、遮断部３ｂのコイル３ｂｂに電気信号を与える。
【００８２】
上記の遮断部３ａ、計時部５ａ、通水・止水判定部６ａａおよび遮断部制御部６ｂａにより第１通電監視部７ａが構成されている。この第１通電監視部７ａは、電圧検知部４ａにおける電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、水量センサ１が止水状態であるにも関わらずリードスイッチ２ａが通電状態であると判断した場合に遮断部３ａの接点３ａａを通電状態から遮断状態へ切り換えるように制御する。
【００８３】
また上記の遮断部３ｂ、計時部５ｂ、通水・止水判定部６ａｂおよび遮断部制御部６ｂｂにより第２通電監視部７ｂが構成されている。この第２通電監視部７ｂは、電圧検知部４ｂにおける電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、水量センサ１が止水状態であるにも関わらずリードスイッチ２ｂが通電状態であると判断した場合に遮断部３ｂの接点３ｂａを通電状態から遮断状態へ切り換えるように制御する。
【００８４】
＜水量センサユニットの制御フロー＞
次に、本実施の形態における水量センサユニットの制御フローについて図１１〜図１３を用いて説明する。
【００８５】
図１２に示されるように、通水による水車２０の回転に伴って、リードスイッチ２ａおよびリードスイッチ２ｂの各々はＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返す。このとき遮断部３ａの接点３ａａおよび遮断部３ｂの接点３ｂａの各々は、ノーマリーオンのｂ接点であるためＯＮ状態を維持している。
【００８６】
この際、電圧検知部４ａ、４ｂの各々は電圧を検知している（ステップＳ１：図１３）。上記通水時には電圧検知部４ａは、リードスイッチ２ａがＯＮ状態になったときに電源８の電圧（ＯＮ電圧）を検知し、リードスイッチ２ａがＯＦＦ状態では電源８の電圧よりも低い電圧（ＯＦＦ電圧）を検知する。
【００８７】
また上記通水時には電圧検知部４ｂは、リードスイッチ２ｂがＯＮ状態になったときに電源８の電圧（ＯＮ電圧）を検知し、リードスイッチ２ｂがＯＦＦ状態では電源８の電圧よりも低い電圧（ＯＦＦ電圧）を検知する。
【００８８】
仮に時間Ａで示されるようにリードスイッチ２ａがＯＮ状態で止水された場合、リードスイッチ２ａはＯＮ状態を維持する。またこの場合、リードスイッチ２ｂはＯＦＦ状態を維持する。
【００８９】
電圧検知部４ａによる電圧の検知結果と計時部５ａによる計測結果とから、リードスイッチ２ａがＯＮ状態を所定時間以上継続したか否かが通水・止水判定部６ａａ（図１１）により判定される（ステップＳ２：図１３）。
【００９０】
リードスイッチ２ａがＯＮ状態を所定時間以上継続していないと通水・止水判定部６ａａが判定した場合、電圧検知部４ａ、４ｂの各々による電圧の検知（ステップＳ１：図１３）が引き続き行なわれる。
【００９１】
リードスイッチ２ａがＯＮ状態を所定時間以上継続していると通水・止水判定部６ａａが判定した場合、図１１に示されるように通水・止水判定部６ａａは遮断部制御部６ｂａに遮断部３ａを遮断状態とする制御信号を送信する。この制御信号を受けて遮断部制御部６ｂａは遮断部３ａを遮断状態に制御する（ステップＳ３：図１３）。
【００９２】
具体的には図１２に示されるように遮断部３ａの接点３ａａをＯＮ状態からＯＦＦ状態へ切り換える。これにより通電が遮断されるため、電圧検知部４ａはＯＦＦ電圧を検知する。
【００９３】
止水状態が維持される場合、リードスイッチ２ａがＯＮ状態、遮断部３ａの接点３ａａがＯＦＦ状態、リードスイッチ２ｂがＯＦＦ状態、遮断部３ｂの接点３ｂａがＯＮ状態の維持される。
【００９４】
このため電圧検知部４ａ、４ｂの双方は、ＯＦＦ電圧を検知し続けることになる。つまり止水時のような待機時にはリードスイッチ２ａと電圧検知部４ａとの間に電流は流れず、またリードスイッチ２ｂと電圧検知部４ｂとの間にも電流は流れていないため、待機時における消費電力が低減される。
【００９５】
仮に図１２の時間Ｂで示されるように通水が開始されると、水車２０が再度、回転を始める。これによりリードスイッチ２ａおよびリードスイッチ２ｂの各々はＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返す。
【００９６】
しかし遮断部３ａの接点３ａａがＯＦＦ状態のままである。このため電圧検知部４ａは、リードスイッチ２ａのＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り換えを検知することができない。つまりリードスイッチ２ａは、止水後に通水が再開された場合、通水開始を検知することができない。
【００９７】
一方、遮断部３ｂの接点３ｂａはＯＮ状態のままである。このため電圧検知部４ｂは、リードスイッチ２ｂのＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り換えを検知することができる。つまりリードスイッチ２ｂは、止水後に通水が再開された場合、通水開始を検知することができる。
【００９８】
そこで電圧検知部４ｂにより電圧が検知される（ステップＳ４：図１３）。そして電圧検知部４ｂによる電圧の検知結果と計時部５ｂによる計測結果とから、リードスイッチ２ｂが所定時間以上経過した後にＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り換わったか否かが通水・止水判定部６ａｂ（図１１）により判定される（ステップＳ５：図１３）。
【００９９】
リードスイッチ２ｂが所定時間以上経過した後にＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り換わっていないと通水・止水判定部６ａｂが判定した場合、電圧検知部４ｂによる電圧の検知（ステップＳ４：図１３）が引き続き行なわれる。
【０１００】
たとえば図１２の時間Ｃで示されるように、リードスイッチ２ｂが所定時間以上経過した後にＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り換わったと通水・止水判定部６ａｂが判定した場合、図１１に示されるように通水・止水判定部６ａｂは遮断部制御部６ｂａに遮断部３ａを通電状態とする制御信号を送信する。この制御信号を受けて遮断部制御部６ｂａは遮断部３ａを通電状態に制御する（ステップＳ６：図１３）。
【０１０１】
具体的には図１２に示されるように遮断部３ａの接点３ａａをＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り換える。これにより接点３ａａにおいて電流が通電されるため、電圧検知部４ａはリードスイッチ２ａのＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り換えを検知することが可能となる。
【０１０２】
このようにリードスイッチ２ｂに接続された電圧検知部４ｂが止水後の通水開始を検知することができるため、電圧検知部４ｂの検知結果に基づいてリードスイッチ２ａに接続された遮断部３ａの接点３ａａをＯＮ状態に復帰させることで、電圧検知部４ａがリードスイッチ２ａのＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り換えを検知することが可能となる。
【０１０３】
＜作用効果＞
次に、本実施の形態における水量センサおよび温水装置の作用効果について説明する。
【０１０４】
本実施の形態によれば図１１に示されるように、電圧検知部４ａにおける電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、止水状態であるにも関わらずリードスイッチ２ａが通電状態であると判断した場合に、リードスイッチ２ａと電圧検知部４ａとの間を流れる電流を遮断するように制御する通電監視部７ａが設けられている。これにより止水状態においては確実に電流を遮断することが可能となる。
【０１０５】
また本実施の形態によれば図１１に示されるように、電圧検知部４ｂにおける電流の通電と遮断との検知結果に基づいて、止水状態であるにも関わらずリードスイッチ２ｂが通電状態であると判断した場合に、リードスイッチ２ｂと電圧検知部４ｂとの間を流れる電流を遮断するように制御する通電監視部７ｂが設けられている。これにより止水状態においては確実に電流を遮断することが可能となる。
【０１０６】
また本実施の形態によれば図１１に示されるように、通電監視部７ａは、計時部５ａと、遮断部３ａとを有している。計時部５ａは、リードスイッチ２ａと電圧検知部４ａとの間を流れる電流の通電状態が継続する継続時間を計時する。遮断部３ａは、計時部５ａにより計時された継続時間が所定時間に達したときにリードスイッチ２ａと電圧検知部４ａとの間を流れる電流を遮断する。これにより通電状態の継続時間に基づいて止水を判断することができ、止水状態においては確実に電流を遮断することが可能となる。
【０１０７】
また本実施の形態によれば図１１に示されるように、通電監視部７ｂは、計時部５ｂと、遮断部３ｂとを有している。計時部５ｂは、リードスイッチ２ｂと電圧検知部４ｂとの間を流れる電流の通電状態が継続する継続時間を計時する。遮断部３ｂは、計時部５ｂにより計時された継続時間が所定時間に達したときにリードスイッチ２ｂと電圧検知部４ｂとの間を流れる電流を遮断する。これにより通電状態の継続時間に基づいて止水を判断することができ、止水状態においては確実に電流を遮断することが可能となる。
【０１０８】
また本実施の形態によれば図７に示されるように、羽根２３の第１回転状態においてはリードスイッチ２ａが通電状態となるとともにリードスイッチ２ｂが遮断状態となる。また図８に示されるように、羽根２３の第２回転状態においてはリードスイッチ２ａが遮断状態になるとともにリードスイッチ２ｂが通電状態となる。また図９および図１０に示されるように、羽根２３の第３回転状態においてはリードスイッチ２ａおよびリードスイッチ２ｂの双方が遮断状態となり得る。このようにリードスイッチ２ａとリードスイッチ２ｂとが配置されることにより、羽根２３の回転状態の検知の精度を高めることができる。
【０１０９】
また本実施の形態によれば図７に示されるように、遮断部３ａが電流を遮断した状態においてリードスイッチ２ｂが遮断から通電に切り換わったことを電圧検知部４ｂが検知した場合、遮断部３ａの接点３ａａは電流を通電する状態に切り換えられる。このように遮断部３ａが電流を遮断した状態においてリードスイッチ２ｂが遮断から通電に切り換わったことを電圧検知部４ｂにより検知することで、止水後の通水開始を確実に検知することが可能となる。また通水開始を検知した後に遮断部３ａの接点３ａａを電流を通電する状態に切り換えることにより、リードスイッチ２ａによる通電と遮断とを電圧検知部４ａにより検知することが可能となる。
【０１１０】
（温水装置４０の構成）
次に、上記実施の形態１および２の各々の水量センサユニットを用いた温水装置４０の構成について図１４を用いて説明する。
【０１１１】
図１４に示されるように、温水装置４０は、上記の水量センサ１を含む水量センサユニットと、給水配管４１と、出湯配管４２と、バイパス配管４３と、熱交換器４４、４５と、燃焼部４６とを有している。
【０１１２】
給水配管４１と出湯配管４２との間には、熱交換器４４、４５が接続されている。熱交換器４４、４５は、二次熱交換器４４と、一次熱交換器４５とを有している。二次熱交換器４４は、潜熱回収型の熱交換器である。また一次熱交換器４５は、顕熱回収型の熱交換器である。
【０１１３】
二次熱交換器４４および一次熱交換器４５の下側には、燃焼部４６が配置されている。一次熱交換器４５は、二次熱交換器４４よりも燃焼部４６の近くに位置している。具体的には、二次熱交換器４４と燃焼部４６との間に一次熱交換器４５が配置されている。
【０１１４】
給水配管４１は二次熱交換器４４の一方端部に接続されている。二次熱交換器４４の他方端部と一次熱交換器４５の一方端部とは互いに接続されている。一次熱交換器４５の他方端部には、出湯配管４２が接続されている。給水配管４１と出湯配管４２とはバイパス配管４３により接続されている。水量センサ１は、給水配管４１のバイパス配管４３が接続された部分Ｐと熱交換器４４、４５との間に配置されている。
【０１１５】
給水配管４１は、水を供給するための配管である。給水配管４１から二次熱交換器４４に供給された水は、燃焼部４６にて生じた燃焼ガスの潜熱を回収することにより予熱される。
【０１１６】
二次熱交換器４４にて予熱された湯は、一次熱交換器４５に供給される。一次熱交換器４５に供給された湯は、燃焼部４６にて生じた燃焼ガスの顕熱を回収することにより加熱される。一次熱交換器４５にて加熱された湯は、出湯配管４２を通じて温水装置４０の外部へ供給される。
【０１１７】
また給水配管４１からバイパス配管４３を通じて水が出湯配管４２に供給制御される。これにより出湯配管４２内の湯の温度が調整される。所望の温度に調整された湯が出湯配管４２から供給される。
【０１１８】
水量センサ１は、給水配管４１のバイパス配管４３が接続された部分Ｐと二次熱交換器４４との間に配置されている。この水量センサ１により、熱交換器４４、４５へ供給される水の量が検知される。
【０１１９】
上記温水装置４０は、たとえば給湯装置、暖房装置、温水暖房付きふろ給湯装置などであってもよい。また温水装置４０は、燃料ガスを燃焼させる方式であってもよく、石油を燃焼させる方式であってもよい。また温水装置４０は、貯湯式であってもよく、また瞬間式であってもよい。
【０１２０】
上記実施の形態１および２においては第１スイッチとしてリードスイッチ２ａについて、第２スイッチとしてリードスイッチ２ｂについてそれぞれ説明したが、第１スイッチおよび第２スイッチの各々はこれに限定されるものではない。第１スイッチおよび第２スイッチの各々は、羽根２３の回転による磁石部に基づく磁界の変化を利用して電流の通電と遮断とを切り換えることができるスイッチであれば、如何なるスイッチであってもよい。
【０１２１】
また上記実施の形態１および２においては第１検知部として電圧検知部４ａについて、第２検知部として電圧検知部４ｂについてそれぞれ説明したが、第１検知部および第２検知部の各々はこれに限定されるものではない。第１検知部は、第１スイッチによる電流の通電と遮断との切り換えを検知するできるものであれば如何なる検知部であってもよい。また第２検知部は、第２スイッチによる電流の通電と遮断との切り換えを検知するできるものであれば如何なる検知部であってもよい。
【０１２２】
また上記実施の形態２においては計時部５ａ、５ｂの各々がコントローラ６とは別に設けられた構成について説明したが、計時部５ａ、５ｂの各々はコントローラ６に組み込まれていてもよい。
【０１２３】
また上記実施の形態２においては計時部５ａおよび計時部５ｂとして独立して設けられた２つの計時部について説明したが、１つの計時部のみが設けられていてもよい。
【０１２４】
また上記実施の形態２においては通水・止水判定部６ａａおよび通水・止水判定部６ａｂとして独立した２つの通水・止水判定部をコントローラ６が有する構成について説明したが、コントローラ６は１つの通水・止水判定部のみを有していてもよい。
【０１２５】
また上記実施の形態２においては遮断部３ａがリードスイッチ２ａと電圧検知部４ａとの間に接続された構成について説明したが、遮断部３ａは電源８とリードスイッチ２ａとの間に接続されていてもよい。また遮断部３ｂも、遮断部３ａと同様、電源８とリードスイッチ２ｂとの間に接続されていてもよい。
【０１２６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２７】
１  水量センサ、２ａ，２ｂ  リードスイッチ、２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂ  磁性体リード片、３ａ，３ｂ  遮断部、３ａａ，３ｂａ  接点、３ａｂ，３ｂｂ  コイル、４ａ，４ｂ  電圧検知部、５ａ，５ｂ  計時部、６  コントローラ、６ａａ，６ａｂ  通水・止水判定部、６ｂａ，６ｂｂ  遮断部制御部、７ａ  第１通電監視部、７ｂ  第２通電監視部、８  電源、１０  軸受リブ、１１  中心部、１２  誘導羽根、１３  ガイド部、２０  水車、２１  回転軸、２２  軸拡径部、２３  羽根、３０  本体部、３１  筒状部、３２  第１開口、３３  第２開口、４０  温水装置、４１  給水配管、４２  出湯配管、４３  バイパス配管、４４  二次熱交換器、４５  一次熱交換器、４６  燃焼部。
【図１】
2020101497.tif 000003
【図２】
2020101497.tif 000004
【図３】
2020101497.tif 000005
【図４】
2020101497.tif 000006
【図５】
2020101497.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020101497.tif 000009
【図８】
2020101497.tif 000010
【図９】
2020101497.tif 000011
【図１０】
2020101497.tif 000012
【図１１】
2020101497.tif 000013
【図１２】
2020101497.tif 000014
【図１３】
2020101497.tif 000015
【図１４】
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