(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に接続された循環用配水管を通して浴槽の湯を循環させるポンプと、
上記循環用配水管内を循環する湯を加熱するための追焚手段と、
上記循環用配水管を介して浴槽に注湯して湯張りを行う湯張り手段と、
上記循環用配水管に設けられ浴槽の水位を表す信号を出力する圧力センサと、
を備えた燃焼装置において、
上記圧力センサによる検出水位が所定範囲に属するか否かを判断する水位判断手段と、
上記水位判断手段で検出水位が所定範囲に属すると判断した場合には、その判断対象となった検出水位をそのまま真の水位として確定し、上記水位判断手段で検出水位が所定範囲の上限水位より高いか下限水位より低いため所定範囲に属さないと判断した場合には、ポンプを一時駆動させることにより、浴槽内の湯を循環用配水管を通して循環させて、循環用配水管内のエア抜きをし、この後に上記圧力センサで再検出された水位を真の水位として確定する水位確定手段と、
を備え、上記湯張り手段は、上記水位確定手段で確定された真の水位が設定水位になるように、湯張りを行なうことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
上記所定範囲の上限水位が、浴槽の上端より高く、下限水位が浴槽の内底面より低いことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
上記ポンプの一時駆動により循環用配水管内のエア抜きをした後に、上記水位判断手段により再び上記圧力センサによる検出水位が所定範囲に属するか否かを判断し、上記水位確定手段は、この再判断時に、検出水位が所定範囲に属すると判断した場合にはこの検出水位を真の水位として確定し、属さないと判断した場合には圧力センサの異常を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
上記追焚手段は、間欠的にポンプ駆動を伴って追焚を実行し、この追焚が行なわれない間に、上記水位判断，水位確定および湯張りが継続的に行なわれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、浴槽の水位を正確に検出する装置を付けた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、追焚手段と湯張り手段を付設させてなる浴槽は公知である。詳述すると、循環用配水管の両端が浴槽に接続されており、この循環用配水管に、追焚手段とポンプが設けられている。追焚手段は、ポンプで浴槽内の湯を循環用配水管を介して循環させた状態でこの循環用配水管内を通る湯を加熱し、湯温を上昇させる。また、湯張り手段は、上記循環用配水管を介して浴槽に注湯して湯張りを行う。上記湯張りを行うために、圧力センサが循環用配水管に設けられており、浴槽の水位を検出している。そして、この検出水位が設定水位に達するように上記湯張りが行われる。
【０００３】
ところで、上記配水管は複数の管を連結して構成されているため、管の連結部から微小量のエアが配水管内に入り込むことがある。このエアは所定量溜まると、配水管内の水を分断する。この場合、上記圧力センサは、浴槽の実際の水位ではなく分断位置を表す信号を出力してしまう。また、急激な圧力変動となることが多い。このような水位の誤検出は、次の不都合を招く。すなわち、誤検出した水位が設定水位より高い場合には、実際の水位が設定水位より低いにも拘わらず湯張りを行わない。また、誤検出した水位が設定水位より低い場合には、実際の水位が設定水位と等しいか高いにも拘わらず、湯張りを続け、湯を浴槽から溢れさせる。
上記のような誤検出を防止するため、従来では、数分毎、あるいは水位検出前にポンプを駆動させて配水管内のエア溜まりを排除していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように数分毎または水位検出毎にポンプを駆動させると、ユーザーにとって煩わしい騒音となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、図１に示すように、浴槽に接続された循環用配水管を通して浴槽の湯を循環させるポンプ１と、上記循環用配水管内を循環する湯を加熱するための追焚手段と、 上記循環用配水管を介して浴槽に注湯して湯張りを行う湯張り手段と、上記循環用配水管に設けられ浴槽の水位を表す信号を出力する圧力センサ２と、を備えた燃焼装置において、  上記圧力センサによる検出水位が所定範囲に属するか否かを判断する水位判断手段３と、上記水位判断手段で検出水位が所定範囲に属すると判断した場合には、その判断対象となった検出水位をそのまま真の水位として確定し、上記水位判断手段で検出水位が所定範囲の上限水位より高いか下限水位より低いため所定範囲に属さないと判断した場合には、ポンプを一時駆動させることにより、浴槽内の湯を循環用配水管を通して循環させて、循環用配水管内のエア抜きをし、この後に上記圧力センサで再検出された水位を真の水位として確定する水位確定手段４と、を備え、上記湯張り手段は、上記水位確定手段で確定された真の水位が設定水位になるように、湯張りを行なうことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、上記所定範囲の上限水位が、浴槽の上端より高く、下限水位が浴槽の内底面より低いことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の燃焼装置において、上記ポンプの一時駆動により循環用配水管内のエア抜きをした後に、上記水位判断手段により再び上記圧力センサによる検出水位が所定範囲に属するか否かを判断し、上記水位確定手段は、この再判断時に、検出水位が所定範囲に属すると判断した場合にはこの検出水位を真の水位として確定し、属さないと判断した場合には圧力センサの異常を表示させることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼装置において、上記追焚手段は、間欠的にポンプ駆動を伴って追焚を実行し、この追焚が行なわれない間に、上記水位判断，水位確定および湯張りが継続的に行なわれることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
請求項１の発明では、圧力センサによる検出水位が、所定範囲外にある場合には、循環用配水管内にエア溜まりが生じたものと判断してポンプ駆動により循環用配水管内のエアを排除し、このエア排除後に圧力センサで再検出される水位を真の水位とすることにより、エア溜まりによる水位誤検出を防止して、検出水位の信頼性を高めることができる。その結果、湯張りが浴槽の真の水位に基づいて制御されるので、浴槽の水位を確実に設定水位に一致させることができ、設定水位より低い状態が放置されていたり、浴槽から湯を溢れさせるような不都合を確実に防止できる。
また、圧力センサによる検出水位が、所定範囲内にある場合には、この検出水位を真の水位とし、ポンプ駆動を行わない。そのためポンプ駆動による騒音を最小限に抑えることができる。
【０００８】
請求項２の発明では、上記所定範囲の上限水位と下限水位が浴槽の実際の水位ではあり得ない高さに設定されているため、ポンプ駆動の可能性を極力抑えることができ、騒音をより一層削減することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図２〜図５を参照して説明する。図２に示すように、浴槽１０に付設される燃焼装置２０は、追焚部２１（追焚手段）と給湯部２２（湯張り手段）とを備えている。これら追焚部２１，給湯部２２は、それぞれバーナ（図示しない）とその上方に配置された熱交換器２１ａ，２２ａとを有しており、またバーナの下方に配置された別個のまたは共通の燃焼空気供給用のファン（図示しない）を有している。
【００１０】
上記浴槽１０の内壁には循環金具３５が設置されており、この循環金具３５に循環用配水管３０が接続されている。この循環用配水管３０が上記追焚部２１の熱交換器２１ａを通っている。この循環用配水管３０にはポンプ３１が設けられている。
【００１１】
本実施例では、上記燃焼装置２０が浴槽１０より上方に配置されている。循環用配水管３０は、燃焼装置２０のハウジング２５内で上流側，下流側に別れて巡回する巡回部３０ａと、ハウジング２５の底部から上に延びさらに水平に延びてハウジング２５の側壁を貫通し、下方に延びる山形，ないしは鳥居形状をなす部位３０ｂ（以下、鳥居部と称す）と、この鳥居部３０ｂから立ち下がる立ち下がり部３０ｃと、立ち下がり部３０ｃの下端から水平に延びる水平部３０ｄと、この水平部３０ｄから立ち上がって循環金具３５に接続される立ち上がり部３０ｅとを有している。上記鳥居部３０ｂの頂部３０ｐは、仮に浴槽１０の上端より高い位置に配置され、上記水平部３０ｄは浴槽１０の内底面１１より低い位置に配置されている。
【００１２】
上記給湯部２２の熱交換器２２ａには、給湯用配水管４０が通っている。この配水管４０の上流側（入水側）の端には給水管が接続されており、下流側（出湯側）の端には出湯栓が接続されている。給湯用配水管４０の下流側と循環用配水管３０は注湯管５０により接続されている。この注湯管５０には電磁開閉弁５１が設けられている。また、圧力センサ５２がこの注湯管５０を介して循環用配水管３０に接続されている。
圧力センサ５２の圧力信号は浴槽１０の水位に対応している。詳述すると、記憶モードにおいて、循環用配水管３０と浴槽１０の接続位置（循環金具３５の位置）より上の所定の基準水位での圧力信号が、予め基準圧力として記憶されている。浴槽１０の水位は、検出圧力と基準圧力の差（正または負の値をとる）に相当する水位差を基準水位に加算することにより得られる。
【００１３】
燃焼装置２０は、マイクロコンピュータ６０を含む制御ユニットを備えている。このマイクロコンピュータ６０は、実質的に、給湯部制御手段と、追焚部制御手段とを備えている。
【００１４】
給湯部制御手段は、出湯栓が開いて配水管４０に設けられた水流検出手段（図示しない）がオンした時に、給湯部２２のバーナの燃焼を行い、配水管４０を通る水を加熱して出湯栓からの出湯を実行する。また、浴槽１０の湯張り要求があった時にも、電磁開閉弁５１を開き、バーナの燃焼を行い、配水管４０の上流側から供給された水を加熱して、注湯管５０，循環用配水管３０を介して浴槽１０に注湯する。この注湯は浴槽１０の水位が設定水位になるまで行う。この給湯部制御手段による湯張りは、圧力センサ５２で検出された浴槽１０の水位Ｍが設定水位にあれば、実行されない。ユーザーが浴槽１０の湯をくみ出す等して、浴槽１０の水位Ｍが低下する。これを圧力センサ５２が検出して、湯張りが実行される。このように湯張りは圧力センサ５２の検出水位に基づいて実行される。
【００１５】
追焚部制御手段は、追焚開始要求があった時に、ポンプ３１を駆動させて、浴槽１０の湯を循環用配水管３０を通して循環させながら、追焚部２１のバーナの燃焼を行い、浴槽１０の湯温を上昇させる。この追焚は、循環用配水管３０に設けた温度センサによる検出温度が設定温度に達するまで行う。
【００１６】
上記循環用配水管３０には管連結部からのエア混入によりエア溜まりが生じ、分断が生じることがある。この分断は、特に鳥居部３０ｂの頂部３０ｐや水平部３０ｄで生じ易い。上記圧力センサ５２は、通常時は、圧力センサ５２の位置Ｓと浴槽１０の水位Ｍとの高度差に対応した信号を出力するが、上記分断が生じると、圧力センサ５２の位置Ｓと分断位置との高度差に応じた検出信号，換言すれば分断位置の高さに対応した検出信号を出力してしまう。例えば、鳥居部３０ｂの頂部３０ｐで分断が生じた時には、圧力センサ５２は、この頂部３０ｐの高さに対応した検出信号を出力する。これは設定水位より遥かに高いから、たとえ実際の浴槽の水位Ｍが設定水位より下がっても湯張りは行われない。また水平部３０ｄで分断が生じた時には、圧力センサ５２は、この水平部３０ｄの高さに対応した検出信号を出力する。これは設定水位より遥かに低いから、たとえ実際の浴槽の水位Ｍが設定水位と等しいかこれを越えていても、湯張りが実行されることになる。なお、湯張りの際には循環用配水管３０を湯が流通するため、エア溜まりが解消されることがあるが、給水圧力による湯の流通では、エア溜まりを解消できないこともある。この場合は、浴槽１０の水位Ｍが設定水位より低い状態が放置されたり、浴槽１０から湯が溢れても注湯が継続されるおそれがある。
【００１７】
上記事態を防止するために、マイクロコンピュータ６０は、さらに水位判断手段と、水位確定手段とを備えている。水位判断手段は、圧力センサ５２で検出された水位が、上限水位Ｘと下限水位Ｙの間の所定範囲に属しているか否かを判断する。上限水位Ｘは、浴槽１０の上端より高く、例えば循環金具３５の位置（基準水位Ｒ）から所定高さ（例えば６０ｃｍ程度）高く設定されている。下限水位Ｙは、浴槽１０の内底面１１より低く、例えば上記基準水位Ｒから所定高さ（例えば３０ｃｍ程度）低く設定されている。
【００１８】
分断がない場合には、上記検出水位は浴槽１０の実際の水位と等しいので、水位判断手段は検出水位が上記所定範囲に属していると判断する。分断がある場合には、検出水位は浴槽１０の実際の水位とは異なる。例えば、鳥居部３０ｂの頂部３０ｐに分断が生じている場合には、検出水位は上限水位Ｘより高くなり、水平部３０ｄに分断が生じている場合には、検出水位は下限水位Ｙより低くなる。これらの場合には、水位判断手段は検出水位が所定範囲に属していないと判断する。
【００１９】
上記水位確定手段は、上記水位判断手段で検出水位が上記所定範囲に属していないと判断した時には、ポンプ３１を駆動させて循環用配水管３０内のエア抜きを行い、その後、圧力センサ５２で再検出された水位を真の水位として確定する。このようにして、正確に浴槽１０の水位を検出することができる。また、上記水位判断手段で検出水位が上記所定範囲に属していると判断した時には、ポンプ３１を駆動させることなく判断対象となった検出水位を真の水位として確定する。その結果、ポンプ３１の不必要な駆動をなくすことができ、騒音を減らすことができる。
【００２０】
次に、リモートコントローラの自動保温モードボタンを押した時に、マイクロコンピュータ６０で実行されるプログラムを図３〜図５を参照して説明する。まず、ステップ１０１で、電磁開閉弁５１を開き、給湯部２２のバーナ２２ａでの燃焼を実行することにより、浴槽１０に注湯する。次のステップ１０２で、圧力センサ５２による検出水位が設定水位に達したか否かを判断し、否定判断の時にはステップ１０１の注湯を継続する。検出水位が設定水位に達した時には、ステップ１０２で肯定判断してステップ１０３に進み、ここで前述した追焚を実行する。次にステップ１０４で循環用配水管３０に設けられた温度センサからの検出湯温が、設定温度に達したか否かを判断する。ここで否定判断した時にはステップ１０３に戻り追焚を継続する。このようにして、初期湯張り，初期追焚を実行する。
【００２１】
湯温が設定温度に達した時には、ステップ１０４で肯定判断して上述の初期追焚ループを抜け、ステップ１０５に進んでタイマＴ1をスタートさせる。このタイマＴ1は、追焚を周期的に行うために用いられる。次に、ステップ１０６でフラグをセットする。このフラグはタイマＴ1が計時中であることを示すものである。次に、ステップ１０７で圧力センサ５２からの検出水位を読み込む。次に、図４のステップ１０８で、検出水位が上限水位Ｘと下限水位Ｙで決められた所定範囲に属するか否かを判断する。ここで否定判断した時には、ステップ１０９でポンプ３１の駆動を開始するとともにタイマＴ2をスタートさせる。このタイマＴ2はポンプ３１の一時駆動時間を監視するために用いられる。
【００２２】
次に、ステップ１１０で循環用配水管３０に設けられた水流検出手段がオンしたか否かを判断する。否定判断した時、すなわちポンプ３１が駆動しているにも拘わらず循環用配水管３０内を水が流れないと判断した時には、何らかの故障が生じたものとして、ステップ１１１で自動保温モードを解除して、このプログラムを終了する。
【００２３】
ステップ１１０で肯定判断した時には、ステップ１１２に進み、タイマＴ2により計測されたポンプ駆動開始からの経過時間が所定時間例えば５秒に達したか否かを判断する。ここで達しないと判断した場合には、ステップ１０９に戻る。このようにして、５秒間ポンプ３１を一時駆動することによって、エア抜きを行う。
【００２４】
ポンプ駆動開始から５秒経過した時には、ステップ１１３に進んでポンプ３１を停止させ、さらにステップ１１４で再び圧力センサ５２からの検出水位を読み込む。次に、ステップ１１５で再検出された水位が上記所定範囲に属するか否かを再度判断し、否定判断の時には、圧力センサ５２に異常があるとして、ステップ１１６でエラー表示を行い、このプログラムを終了する。
【００２５】
上記ステップ１１５で肯定判断した時には、この再検出水位が真の水位であると確定してステップ１１７に進む。
【００２６】
前述したステップ１０８で肯定判断した時、すなわち検出水位が所定範囲に入っていると判断した時には、ステップ１０９〜１１５をパスし、ポンプの一時駆動や水位の再検出をせず、ステップ１０８で判断対象となった検出水位をそのまま真の水位と確定してステップ１１７に進む。
【００２７】
ステップ１１７では、上記のようにして確定された真の水位が設定水位に達しているか否かを判断する。否定判断の時には、真の水位が設定水位に達するまで注湯を行う（ステップ１１８）。真の水位が設定水位の場合、または注湯の結果設定水位に達した場合には、ステップ１１７で肯定判断して図５のステップ１１９に進む。ここでは、追焚周期監視用のタイマＴ1の計測時間が３０分に達したか否かを判断し、否定判断の時には、図３のステップ１２０に進み、ここでフラグがセットされているか否かを判断する。肯定判断の時にはステップ１０７に戻る。このようにして間欠的に実行される追焚を避けて、上述した水位検出，水位判断，湯張り等を繰り返し実行する。タイマＴ1による計測時間が３０分に達した時には、ステップ１１９で肯定判断してステップ１２１に進み、ここでフラグをクリアし、次にステップ１２２でポンプ３１を駆動する。そして、検出温度が設定温度に達するまで、追焚を行い（ステップ１２３，１２４）、設定温度に達したら、ステップ１２３で肯定判断して、ステップ１２０に進む。この追焚後ではフラグはクリアされているから、このステップ１２０で否定判断し、ステップ１０５に戻り、追焚待機状態となる。
【００２８】
本発明は、上記実施例に制約されず種々の態様が可能である。例えば図６に示すように、燃焼装置２０が浴槽１０より下方に位置していてもよい。この実施例において、循環用配水管７０を除いて前述の実施例と同様であり、同番号を付してその説明を省略する。配水管７０は、燃焼装置２０のハウジング２５内で上流側，下流側に別れて巡回する巡回部７０ａと、ハウジング２５の底部から水平に延びる水平部７０ｂと、鳥居部７０ｃと、この鳥居部７０ｃから立ち上がる立ち上がり部７０ｄと、この立ち上がり部７０ｄから水平に延びる水平部７０ｅと、この水平部７０ｅに連なる鳥居部７０ｆと、この鳥居部７０ｆに連なる水平部７０ｇと、この水平部７０ｇから立ち上がって循環金具３５に接続される立ち上がり部７０ｈとを有している。この実施例では、鳥居部７０ｃ，７０ｆの頂部７０ｃ’，７０ｆ’，水平部７０ｂ，７０ｅ，７０ｇは勿論のこと、他のほとんどの部位が下限水位Ｙより下に位置しているので、水位判断手段によりエア溜まりをより一層確実に検出できる。
【００２９】
前記実施例では、浴槽上端より高く、さらに内底面より低く設定していたが、上限水位は、学習した注水量と水圧の関係に基づき所定量高い水位で通常使用時の範囲（人が浴槽につかれる範囲）以上であれば、浴槽上端以上でなくても良い。また下限水位も循環金具位置より所定量低くすれば良く浴槽底面より低くなくても良い。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、エア溜まりによる水位誤検出を防止して、検出水位の信頼性を高めることができ、浴槽の水位が設定水位より低い状態が放置されていたり、浴槽から湯を溢れさせるような不都合を確実に防止できる。また、水位検出のための不必要なポンプ駆動をなくして騒音を最小限に抑えることができる。
請求項２の発明では、ポンプ駆動の可能性を極力抑えることができ、騒音をより一層削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例をなす浴槽，燃焼装置の全体構成を示す概略図である。
【図３】図２のマイクロコンピュータで実行されるプログラムの前段部分を示すフローチャートである。
【図４】同プログラムの中間部分を示すフローチャートである。
【図５】同プログラムの後段部分を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例をなす浴槽，燃焼装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１  …  ポンプ
２  …  圧力センサ
３  …  水位判断手段
４  …  水位確定手段
１０  …  浴槽
２１  …  追焚部（追焚手段）
２２  …  給湯部（湯張り手段）
３０  …  循環用配水管
３１  …  ポンプ
５２  …  圧力センサ
６０  …  マイクロコンピュータ
７０  …  循環用配水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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