(57)【要約】【課題】タンク内面に付着する気泡及び水滴の影響を受けずに水位検出可能な温水タンク装置を提供すること。【解決手段】温水タンク装置１は、タンク２と、タンク２の下方に形成された給水口２ｂと、タンク２の上方に形成された排水口２ｃと、タンク２外面に取り付けられ、タンク２内における所定の位置の水の存在を検出する水検知部８と、水検知部８の検出結果により制御されるヒータ７と、を備える。水検知部８が取り付けられた部分のタンク２の内面２ａは、平坦であると共に、水平線に対して少なくとも傾斜している。排水口２ｃは、水検知部８が取り付けられた部分のタンク２内面に付着した気泡を排水口２ｃへ導くよう、水検知部８の上方に形成されている。【選択図】図２
2010008007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を保持するタンクと、
前記タンクの下方に形成され、前記タンク内に水を供給する給水口と、
前記タンクの上方に形成され、前記タンク内から水を排出する排水口と、
前記タンク外面に取り付けられ、前記タンク内における所定の位置の水の存在を検出する水検知部と、
前記水検知部の検出結果により制御され、前記タンク内の水を加熱するヒータと、を備えた温水タンク装置において、
前記水検知部が取り付けられた部分の前記タンク内面は、平坦であると共に、水平線に対して少なくとも傾斜しており、
前記排水口は、前記水検知部が取り付けられた部分の前記タンク内面に付着した気泡を前記排水口へ導くよう、前記水検知部の上方に形成されていることを特徴とする温水タンク装置。
【請求項２】
前記タンクの外面に設けられた少なくとも１つのリブをさらに備え、
前記リブは、前記水検知部の取り付け位置を定めると共に、前記水検知部の上方を覆うことを特徴とする請求項１に記載の温水タンク装置。
【請求項３】
前記リブは、前記水検知部の下方の一部を露出させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の温水タンク装置。
【請求項４】
前記リブの鉛直方向上方に面する面は、該面に付着した水を該面から側面方向に落とすように水平線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温水タンク装置。
【請求項５】
前記水検知部は、前記排水口の鉛直方向下方であり、かつ前記タンクの高さの２分の１より上方に取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の温水タンク装置。
【請求項６】
前記水検知部の検出面とは反対側の背面を支持する取付部材をさらに備え、
前記取付部材の水検知部の検出方向の厚さは、前記タンクの肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の温水タンク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水タンク装置に関し、特に、タンクの水位によって加温制御する温水タンク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体タンク中の液量を検出する方法として、非接触センサ（近接スイッチ）が使用されることがある。例えば、特許文献１に記載の浴槽装置においては、浴槽の水位を検出するために静電容量型近接センサを浴槽に設けている。また、特許文献１に記載の静電容量型近接センサ、結露や水滴による誤動作を防止するために、検出電極に加えて、検出電極周囲の結露及び水滴の影響を除去するための２つの遮蔽電極を有している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下の分析は、本発明の観点から与えられる。
【０００５】
図１０及び図１１に、背景技術に係る温水タンクの概略断面図を示す。図１０は、温水で満たされた状態の温水タンクの概略断面図であり、図１１は、水が抜かれた状態の温水タンクの概略断面図である。温水タンク８１においては、通常、温水化するためのヒータ（不図示）のＯＮ／ＯＦＦは、水（水位）の検出によって制御されている。非接触センサ８４を用いて温水タンク８１の水位を検出する場合、高水位を確保するため、例えば、タンク８２の上面に図１０及び図１１に示すように段差が形成され、上側上面８２ａに排水管８３が接続され、下側上面８２ｂに対して非接触センサ８４が取り付けられる。また、非接触センサ８４の位置決めのため、例えば、タンクの上面に、非接触センサ８４を配置するための凹部８２ｃが形成される。この場合、凹部８２ｃ裏側のタンク内面（下側上面）８２ｂには凸部８２ｄが形成されることになる。非接触センサ８４の下側上面（被検出面）８２ｂは水平になっている。
【０００６】
図１０に示すようにタンク８２が水８６を保持しているとき、タンクの下側上面８２ｂには気泡９０が付着し、非接触センサ８４が水８６の存在を検出できないことがある。この場合、タンク８２内に水８６が溜まっているにもかかわらず、気泡９０によって水８６が検出されない。このため、ヒータがＯＮにならず、タンク８２内の水８６を温めることができなくなる。
【０００７】
他方、図１１に示すようにタンク８２の水を抜いたとき（水位が下側上面８２ｂより下位になったとき）、タンク内面（下側上面）８２ｂには水面張力により水９２が付着する。特に、凸部８２ｄの角部に水９２が付着しやすい。この場合、タンク８２内に水が存在しないにもかかわらず、非接触センサ８４は水を検出することになる。このため、ヒータがＯＮになってしまい、空焚きが発生することになる。
【０００８】
特許文献１に記載の浴槽装置においては、検出電極及び２つの遮蔽電極を使用するので、水位検出手段として高価にならざるを得ない。また、遮蔽電極によって、タンク内面に付着した水滴の影響を除去できても、タンク内面に付着した気泡の影響を除去することは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、タンク内面に付着する気泡及び水滴の影響を受けずに水位検出可能な温水タンク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１視点によれば、水を保持するタンクと、タンクの下方に形成され、タンク内に水を供給する給水口と、タンクの上方に形成され、タンク内から水を排出する排水口と、タンク外面に取り付けられ、タンク内における所定の位置の水の存在を検出する水検知部と、水検知部の検出結果により制御され、タンク内の水を加熱するヒータと、を備える温水タンク装置を提供する。水検知部が取り付けられた部分のタンク内面は、平坦であると共に、水平線に対して少なくとも傾斜している。排水口は、水検知部が取り付けられた部分のタンク内面に付着した気泡を排水口へ導くよう、水検知部の上方に形成されている。
【００１１】
上記第１視点の好ましい形態によれば、温水タンク装置は、タンクの外面に設けられた少なくとも１つのリブをさらに備える。リブは、水検知部の取り付け位置を定めると共に、水検知部の上方を覆う。
【００１２】
上記第１視点の好ましい形態によれば、リブは、水検知部の下方の一部を露出させている。
【００１３】
上記第１視点の好ましい形態によれば、リブの鉛直方向上方に面する面は、該面に付着した水を該面から側面方向に落とすように水平線に対して傾斜している。
【００１４】
上記第１視点の好ましい形態によれば、水検知部は、排水口の鉛直方向下方であり、かつタンクの高さの２分の１より上方に取り付けられる。
【００１５】
上記第１視点の好ましい形態によれば、温水タンク装置は、水検知部の検出面とは反対側の背面を支持する取付部材をさらに備える。取付部材の水検知部の検出方向の厚さは、タンクの肉厚よりも厚い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以下の効果のうち少なくとも１つを有する。
【００１７】
本発明によれば、タンク内の水流を利用することによって、水検知部による被検出面に付着する気泡による水検知部の検出への影響を除去することができる。また、タンク内の水を抜いた場合に、被検出面に付着する水による水検知部の検出への影響を除去することができる。
【００１８】
本発明の好ましい形態によれば、タンクの外面に結露水が付着した場合であっても、結露水による水検知部の検出への影響を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態に係る温水タンク装置について説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係る温水タンク装置の概略平面図を示す。また、図２に、図１のII−II線における温水タンク装置の概略断面図を示す。温水タンク装置１は、水を貯蔵するタンク２と、タンク２に接続され、タンク２内に給水する給水管３と、タンク２に接続され、タンク２から排水する配水管４と、タンク２内の水１２を加熱するヒータ７と、タンク２外面に配置され、タンク２内の水の存在を検知する水検知部（非接触センサ）８と、タンク２外面に形成され、水検知部８の位置決めをする第１リブ５及び第２リブ６と、水検知部８をタンク２外面に取り付けるための取付部材１０及びその留め具１１と、を備える。
【００２０】
タンク２は、所望の温度の温水を貯蔵できるものであればよく、材質、寸法、及び形状は、適宜任意に設定することができる。タンク２は、タンク２内に水を供給する給水口２ｂと、タンク２から水を排出する排水口２ｃと、を有する。給水口２ｂには給水管３が接続され、排水口２ｃには排水管４が接続されている。
【００２１】
給水口２ｂ及び排水口２ｃにおいては、温められた水は上方に移動するので、排水口２ｃは給水口２ｂより上方に配置すると好ましい。好ましくは、給水口２ｂは、タンク２の高さの２分の１（ａ線）よりも下方に配置し、排水口２ｃは、タンク２の高さの２分の１（ａ線）よりも上方に配置する。より好ましくは、給水口２ｂは、タンク２の高さの下から３分の１よりも下方に配置し、排水口２ｃは、タンク２の高さの上から３分の１よりも上方に配置する。特に、排水口２ｃは、タンク２の上面近くに配置すると好ましい。また、給水口２ｂ及び排水口２ｃは、タンク２内において効率よく水を流通させるため、タンク２を介して対向するように配置すると好ましい。図３及び図４に、温水タンク装置の概略上面図（水検知部等不図示）を示す。例えば、図３に示すように、タンク２の上面形状が円形である場合、給水管３及び排水管４は、タンク２の直径方向に沿って、好ましくは同一直線上に、対向するように配置すると好ましい。また、図４に示すように、タンク２の上面が多角形（図４においては矩形）である場合、給水管３及び排水管４は、対向する面上に、好ましくは対向する角の付近に、対向するように配置すると好ましい。
【００２２】
ヒータ７は、温度の低い水は下方に存在するので、特に図２に示す形態においては給水口２ｂが下方に配置されているので、タンク２の下方に配置すると好ましい。好ましくは、ヒータ７は、タンク２の高さの２分の１（ａ線）よりも下方に配置し、より好ましくは、ヒータ７は、タンク２の高さの下から３分の１よりも下方に配置する。ヒータ７は、水検知部８がタンク２内の水を検出していなければＯＮとならない。例えば、ヒータ７は、水検知部８がタンク２内の水を検出すれば加温のためＯＮ可能な状態となり、水検知部８がタンク２内の水を検出しなくなったらＯＦＦとなる。また、ヒータ７は、タンク２内の水の温度によりＯＮ／ＯＦＦ制御してもよい。
【００２３】
水検知部８は、タンク２の外面から、水検知部８が取り付けられた位置のタンク２内の水の存在を検出できるものであればいずれでもよく、例えば静電容量型非接触センサを使用することができる。水検知部８は、タンク２外面に、第１リブ５、第２リブ６、取付部材１０及び留め具１１を用いて取り付けられる。
【００２４】
図５に、図２における水検知部８取り付け部分の概略部分断面図を示し、図６に、水検知部８、第１リブ５及び第２リブ６の概略部分平面図を示す。水検知部８が取り付けられた部分のタンク２の内面（被検出面）２ａは、平坦であると好ましい。水検知部８が取り付けられた部分のタンク２の内面２ａが、例えば図１０及び図１１に示すような凸部を有していると、タンク２内の水を抜いたときに、タンク２の内面２ａと凸部によって形成された角部に表面張力により水が付着しやすいと共に、凸部上に水が溜まりやすくなるからである。内面２ａが平坦であれば、水は下方に流れやすくなる。水検知部８が取り付けられる部分のタンク２の内面２ａは、水をより下方に落としやすくするために、水平線に対して斜めになっていると好ましく、水平線よりも鉛直線に近いとより好ましく、鉛直線に沿っているとさらに好ましい。
【００２５】
水検知部８は、排水口２ｃの周囲に近接した領域に配置すると好ましい。水検知部８が取り付けられた部分のタンク２の内面２ａに付着した気泡が、排水口２ｃへ移動する水の流れによって除去されやすいので、水検知部８の誤検知を抑制できる。水検知部８の取付位置は、水検知部８が取り付けられた部分のタンク２の内面２ａに付着した気泡を水流によって排水口２ｃへ除去できるように、排水口２ｃの下方であると好ましく、特に、排水口２ｃの下方であり、かつタンク２の高さの２分の１（ａ線）よりも上方であると好ましく、より好ましくは排水口２ｃの鉛直方向真下である。タンク２内の水位が下がった場合であっても、排水口２ｃの下であればより確実にタンク２内の水の有無を検出できる。水検知部８をより高位に取り付けたほうが、より高い水位の水を検出できると共に、より高位のほうが温かく（ないし熱く）なっているので、水検知部８が取り付けられたタンク２外面に結露しにくくなる。また、水流によって内面２ａに付着した気泡をより除去しやすくなる。
【００２６】
第１リブ５及び第２リブ６は、タンク２外面から突出し、水検知部８の周囲の一部を覆っている。第１リブ５は、水検知部８の上方を覆っており、好ましくは、少なくとも水検知部８の鉛直方向上方に面する面を覆うリブである。図６に示す形態においては、第１リブ５は、水検知部８の周囲のうち少なくとも上面８ａを覆うように延在している。第２リブ６は、水検知部８の下方を部分的に覆っており、好ましくは、水検知部８の鉛直方向下方に面する面の一部を覆うリブである。図６に示す形態においては、第２リブ６は、水検知部８の下面８ｃの一部を支持している。第１リブ５及び第２リブ６は、水検知部８の位置決めする機能と共に、水検知部８に結露水が付着することを防止する機能及び水検知部８から結露水を除去する機能を有している。
【００２７】
第１リブ５は、水検知部８の上面８ａ全体を覆うようにし、好ましくは、水検知部８の角部の位置決めができるように、上面８ａから側面８ｂの上方の一部に掛かるようにコの字形に延在すると好ましい。また、第１リブ５は、水検知部８のみならず、取付部材１０の鉛直方向上方に面する面を覆うように突出すると好ましい。これにより、水検知部８の上方に形成した結露水がタンク２外面を流れ落ちてきても、第１リブ５が結露水を受け止めるので、水検知部８の検出面８ｄやその背面８ｅに結露水が付着することを防止することができる。
【００２８】
第２リブ６は、水検知部８の下面８ｃの一部を覆わないように、すなわち水検知部８の下面８ｃの一部が開放（露出）されるように形成する。これにより、水検知部８の検出面８ｄに結露水が付着した場合であっても、第２リブ６が存在しない部分より結露水を水検知部８部分に溜めることなく流れ落とすことができる。第２リブ６は、好ましくは、水検知部８の角部に近接して形成すると好ましく、より好ましくは、水検知部８の側面８ｂの下方の一部に掛かるようにＬ字形に延在すると好ましい。また、第２リブ６は、水検知部８の下面８ｃの両角部に形成すると好ましい。第２リブ６は、水検知部８の角部に形成せずに、下面８ｃの一部に少なくとも１つ形成してもよい。
【００２９】
第１リブ５及び第２リブ６は、水検知部８の側面８ｂの一部を覆わないように、すなわち水検知部８の側面８ｂの一部が開放（露出）されるように形成すると好ましい。これにより、結露水を水検知部８の下面８ｃ側から流れ落ちやすくすると共に、結露水の蒸発を促すこともできる。
【００３０】
第１リブ５及び第２リブ６は、タンク２と一体に形成されるものでもよいし、別部材としてタンク２の外面に外付けされるものでもよい。
【００３１】
取付部材１０は、水検知部８の脱落を防止するため、水検知部８の背面８ｅの少なくとも一部を覆うように、留め具１１によってタンク２に取り付けられる。取付部材１０は、第２リブ６からの水検知部８の露出部分を覆わないようにする。取付部材１０の水検知部８の検出方向の厚さ（肉厚）ｔ２は、タンク２の厚さ（肉厚）ｔ１より厚いと好ましい。これにより、取付部材１０の露出面に結露水が付着しても、水検知部８への結露水の影響を低減することができる。他にも、基板やコード９等の要素からの水検知部８への影響（例えば静電容量）を低減でき、レイアウトの自由度を高めることができる。
【００３２】
水検知部８に接続された各コード（ないしハーネス）９は、水検知部８から下方に向ける。これにより、コード９に結露水が付着したとしても結露水がコード９を伝って水検知部８に流れ落ちることを防止することができる。
【００３３】
リブ５，６及び取付部材１０の材質は、水検知部８を支持ないし保持できる強度を有するものであればよい。
【００３４】
本発明によれば、タンク内の水流を利用することによって、水検知部による被検出面に付着する気泡による水検知部の検出への影響を除去することができる。タンクの外面に結露水が付着した場合であっても、結露水による水検知部の検出への影響を除去することができる。また、タンク内の水を抜いた場合に、被検出面に付着する水による水検知部の検出への影響を除去することができる。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態に係る温水タンク装置について説明する。図７に、水検知部８取り付け部分の概略部分断面図を示す。第２実施形態に係る温水タンク装置においては、水検知部８が取り付けられたタンク２２の部分、少なくとも水検知部の被検出面２２ａ、が水平線Ｘ及び鉛直線Ｙに対して斜めになっている。排水口２ｃは、この斜めになった部分に形成されている。この形態によれば、水検知部８が取り付けられた部分のタンク２２の内面２２ａは、排水口２ｃへの水流の影響をより受けやすくなる。すなわち、内面２２ａに気泡が付着しても、水流によってより除去されやすくなっている。また、タンク２２の外面等に結露水が付着しても、タンク２２の外面等は水平ではないので、結露水を下方に流れ落とすことができる。例えば、内面２２ａと水平線Ｘとのなす角は４５°以上にすると、結露水をより落としやすくなる。
【００３６】
取付部材３０の形態は、図７に示すように、タンク２２の形状やリブ５，６の形状に合わせて適宜設計することができる。また、取付部材３０は、水検知部８の下方で留め具１１によってタンク２２に取り付けられてもよい。
【００３７】
図７においては、排水口２ｃが水平方向に面している（排水管４がタンクから水平方向に突出している）形態を示しているが、排水口が鉛直方向に面している（排水管がタンクから鉛直方向に突出している）形態においても、内面２２ａを鉛直線に対して斜めにすることができる。
【００３８】
第２実施形態におけるその他の形態は、第１実施形態と同様である。
【００３９】
次に、本発明の第３実施形態に係る温水タンク装置について説明する。図８に、第３実施形態に係る温水タンク装置における水検知部、第１リブ及び第２リブの概略部分平面図を示す。第３実施形態においては、第１リブ３５の形状が第１実施形態とは異なっている。
【００４０】
第３実施形態に係る第１リブ３５の上面３５ａは、上面３５ａの流れ落ちた結露水を側面３５ｂ方向に落とせるように水平線Ｘに対して斜めになっている。図８に示す形態においては、結露水を両側に落とせるように屋根状に上面３５ａは形成されている。また、上面３５ａは、一方の側面３５ｂ方向に結露水を落とすように形成してもよい。
【００４１】
第３実施形態におけるその他の形態は、第１実施形態と同様である。また、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせることも可能である。
【００４２】
次に、本発明の第４実施形態に係る温水タンク装置について説明する。図９に、第４実施形態に係る温水タンク装置における水検知部、第１リブ及び第２リブの概略部分平面図を示す。第４実施形態においては、被検出面の平面形状が矩形の水検知部８の上面８ａが水平線Ｘに対して斜めになるようにタンクに取り付けられている。
【００４３】
第１リブ４５は、結露水が上方からタンク外面を伝わって落ちてきた際に水検知部８に掛からないように形成する。図９に示す形態においては、第１リブ４５は、水検知部８の鉛直方向上方に面する面、例えば少なくとも上面８ａと上側の側面８ｂとを覆うように連設して延在している。また、第１リブ４５は、角部を覆うように、下面８ｃの一部及び下側の側面８ｂの一部にも掛かっている。これにより、下面８ｃの一部及び下側の側面８ｂの一部にリブに覆われていない開放端が形成され、結露水が付着したとしても開放端から下に落とすことができる。
【００４４】
第２リブ４６は、水検知部８の下面８ｃと下側の側面８ｂとで形成される角部を支持するように、下面８ｃ及び下側の側面８ｂの一部に掛かっている。これにより、下面８ｃ及び下側の側面８ｂにはリブに覆われていない領域が形成され、結露水を下方に落とすことができる。
【００４５】
第４実施形態におけるその他の形態は、第１実施形態と同様である。また、第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせることも可能である。
【００４６】
第１実施形態〜第４実施形態においては、矩形状の水検知部８を例にして説明したが、第１リブ及び第２リブの形状は、水検知部の形状に応じて、結露水が水検知部に掛からないように、好ましくは下方に落とせるように、適宜変更できることはいうまでもない。
【００４７】
本発明の温水タンク装置は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、上記実施形態に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。
【００４８】
本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の温水タンク装置は、種々の機器に備え付けられた温水タンク装置に適用することができ、例えばシャワートイレに備え付けられた温水タンク装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る温水タンク装置の概略平面図。
【図２】図１のII−II線における概略断面図。
【図３】本発明の温水タンクの一例を示す概略上面図。
【図４】本発明の温水タンクの一例を示す概略上面図。
【図５】図２における水検知部部分の概略部分断面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る温水タンク装置における水検知部、第１リブ及び第２リブの概略部分平面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る温水タンク装置における水検知部取り付け部分の概略部分断面図。
【図８】本発明の第３実施形態に係る温水タンク装置における水検知部、第１リブ及び第２リブの概略部分平面図。
【図９】本発明の第４実施形態に係る温水タンク装置における水検知部、第１リブ及び第２リブの概略部分平面図。
【図１０】背景技術に係る温水タンクの概略断面図。
【図１１】背景技術に係る温水タンクの概略断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１        温水タンク装置
２，２２        タンク
２ａ，２２ａ      水検知部が取り付けられた部分のタンク内面（被検出面）
２ｂ      給水口
２ｃ      排水口
５，３５，４５        第１リブ
３５ａ      上面
３５ｂ      側面
６，４６        第２リブ
７        ヒータ
８        水検知部（非接触センサ）
８ａ      上面
８ｂ      側面
８ｃ      下面
８ｄ      検出面
８ｅ      背面
１０，３０      取付部材
１２      水
Ｘ        水平線
Ｙ        鉛直線
ａ        タンクの高さの２分の１を示す線
【図１】
2010008007.tif 000003
【図２】
2010008007.tif 000004
【図３】
2010008007.tif 000005
【図４】
2010008007.tif 000006
【図５】
2010008007.tif 000007
【図６】
2010008007.tif 000008
【図７】
2010008007.tif 000009
【図８】
2010008007.tif 000010
【図９】
2010008007.tif 000011
【図１０】
2010008007.tif 000012
【図１１】
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