(57)【要約】【課題】渇水危険判定に用いる設定閾値を最適値に設定させ得る開放槽式給湯装置を提供する。【解決手段】高水位時（図２ｂ）の場合、閾値設定可能範囲が幾分広くなる。また、低水位時（図２ｃ）の場合、閾値設定可能範囲が更に広くなる。この場面では、設定閾値Ｖｔｈｂと下限値との差を十分に広く設定しても、設定閾値Ｖｔｈｂと水位情報Ｖｗｂとの差も誤判定を起こさない程度に十分確保されることとなる。このように、設定閾値Ｖｔｈは、規定範囲に対応して個別に設定させることで、水位情報Ｖｗに関係して設定されることとなり、各場面における事情をきめ細かく反映させることが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留水を大気解放させた状態で蓄える貯湯槽と、前記貯留水を加熱する加熱部と、複数電極間の導通状態に応じて前記貯湯槽の水位を検出するものであって前記水位の情報を段階的に表現させた検出信号として出力する水位センサと、前記検出信号に基づいて水位情報を作成すると供に前記水位情報及び当該水位情報に関係する設定閾値を比較させ前記貯留水の渇水危険を判定する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記水位情報に応じて前記設定閾値を変更させることを特徴とする開放槽式給湯装置。
【請求項２】
前記水位情報は、前記複数電極のエレベーション差に応じて区分された規定範囲を特定する情報であって、前記設定閾値は、前記水位情報の属する規定範囲に対応して設定されることを特徴とする請求項１に記載の開放槽式給湯装置。
【請求項３】
前記貯留水に接触する電極が１個迄とされる規定範囲を第１の規定範囲とし、２個の電極に前記貯留水を接触させる規定範囲を第２の規定範囲とし、少なくとも３個以上の電極に前記貯留水を接触させる規定範囲を第３の規定範囲とすると、
前記設定閾値は、前記第３の規定範囲に対応する設定閾値を下回る検出信号を前記制御装置が検出した場合、前記第１の規定範囲に属する検出信号と前記第２の規定範囲に属する検出信号とを区別させる渇水判定閾値に設定されることを特徴とする請求項２に記載の開放槽式給湯装置。
【請求項４】
前記設定閾値は、前記第３の規定範囲に対応して設定された場合、前記渇水判定閾値を修正させた準渇水判定閾値に設定されることを特徴とする請求項３に記載の開放槽式給湯装置。
【請求項５】
前記第２の規定範囲に属する水位情報を第２水位情報とし、最も多くの電極に前記貯留水を接触させる規定範囲を第４の規定範囲とし、前記第４の規定範囲に属する水位情報を第４水位情報とすると、
前記第２水位情報に対する前記渇水判定閾値の割合と前記第４水位情報に対する前記準渇水判定閾値の割合とが略一致していることを特徴とする請求項４に記載の開放槽式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気解放された貯湯槽を具備する開放槽式給湯装置に関し、特に、貯湯槽内の渇水危険を検知する際に用いて好適のものである。
【背景技術】
【０００２】
浴室・キッチンシンク等の給水システム，又は，卓上ポット等、給湯装置は、其の実用目的に応じて、他分野に広く普及されている。このうち、特開平０９−２６４６００号公報（特許文献１）では、大気解放されたリザーブタンクを用いた風呂給湯器が紹介されている。同文献によれば、水位センサを用いて、高水位の状態（図４ａ参照）と、低水位の状態（図４ｂ参照）とを検出している。
【０００３】
また、特許文献１の技術について貯留水を直接的（加熱バーナ，槽内の加熱ヒータ等）に加熱させようとすると、リザーブタンク（特許請求の範囲における貯湯槽）は、加熱バーナ等から直接熱を受けることとなり、タンク内の水位が極端に低下した場合、空焚きによる火災事故を招く危険が生じる。このため、貯湯槽（リザーブタンク）に対して直接熱を加える給湯装置では、貯湯槽内の渇水状態を検出し（図４ｃ参照）、火災事故に至る前に加熱動作を停止させなければならない。
【０００４】
水位の検出にあたっては、水位センサによって行われ、当該センサから水位を示す信号が出力される。この水位センサは、図４に示す如く、高水位電極ｂと低水位電極ｃとアース電極ｇが設けられ、各々の電極には検出用の抵抗素子が設けられている。この抵抗素子は、電極間電流の導通経路の変化に応じて、当該抵抗素子の組合せから形成される合成抵抗を設定するものである。このため、貯湯槽に設けられた水位センサでは、アース電極ｇとその他の電極との間を流れる電流の導通経路が変化すると、これに応じて合成抵抗が切換ることとなる。従って、範囲Ｑ〜Ｓを跨いで水位変化することで水位センサの合成抵抗（以下、検出用合成抵抗）が切換り、水位センサでは、当該検出用合成抵抗に比例した電圧信号（検出信号）を出力させることで、水位の変動を知らせることとなる。特に、渇水直前時には、電極間の合成抵抗が極端に上昇し、水位センサの検出信号はこれを表現することとなる。
【０００５】
貯湯槽では、配管継手での漏水または配管の破損等によって、水位を急激に低下させてしまうことがある。特に、貯湯槽を所定のスペースに配置させるといった制約から、十分な備蓄量を確保できず、僅かな漏水であっても短時間で空焚き水位（渇水直前水位）に至るケースもある。このため、図４に示す如く、空焚き危険の監視は、低水位の場面（図４ｂ）に限らず、これより高い水位の場面（図４ａ等）でも監視されるのが安全上好ましい。
【０００６】
そこで、図４に示される技術では、（ａ）高水位，（ｂ）低水位，及び，（ｃ）渇水直前時の何れの場面であっても、空焚きの監視が行われている。空焚きの監視は、マイコンによって実施され、具体的には、検出用合成抵抗での抵抗間電圧Ｓｗと設定閾値Ｖｔｈとの比較処理によって渇水の危険が判定される。紙面中ほどの表には、水位センサで形成される検出用合成抵抗Ｒσと設定閾値Ｖｔｈの値が示されている。高水位時の場面では検出用合成抵抗がＲｂとされ、水位が範囲Ｒへ低下すると、貯留水と電極との接触本数が少なくなり、検出用合成抵抗がＲｃ（Ｒｃ＞Ｒｂ）へと上昇する。これと同じく、抵抗間電圧Ｓｗも、水位の低下に応じて段階的に上昇する。そして、渇水直前時における抵抗間電圧Ｓｗは、電極ｇと他の電極（ｂ，ｃ）との貯留水による導通が絶たれる為、水位センサからの検出信号は極端に低下する。
【０００７】
上述したマイコンは、ＡＤ変換回路が内蔵されており、入力された抵抗間電圧Ｓｗをデジタル情報（水位情報Ｖｗ）へ変換させる。ＡＤ変換回路では、アナログ信号に対する読込可能範囲が限定されており、同図では、０．５Ｖ〜２．２Ｖの範囲の読込が可能となる（表の右隣参照）。図を参照すると、水位情報Ｖｗは、検出用合成抵抗Ｒσ（即ち、水位）に応じて変化し、Ｖｍｂ＝１．１Ｖ（高水位時），Ｖｍｃ＝２．０Ｖ（低水位時），Ｖｍｓ＝０．５Ｖ（渇水直前時），の値を各々の場面に対応して示すこととなる。尚、渇水直前時の水位情報Ｖｍｓは、水位センサからの検出信号が「０Ｖ」に接近している為、ＡＤ変換回路での読込可能範囲における下限値（０．５Ｖ）を表すこととなる。
【０００８】
一方、設定閾値Ｖｔｈは、水位によって変化することなく、一律１．０Ｖに設定される。設定閾値Ｖｔｈは、抵抗間電圧Ｖｗｃと抵抗間電圧Ｖｗｓとの間に設定される値であって、範囲Ｒから範囲Ｓへの水位低下の判別基準となる。但し、抵抗間電圧Ｖｗｂが抵抗間電圧Ｖｗｃより低い値を示す性質上、設定閾値Ｖｔｈは、Ｖｓ＜Ｖｔｈ＜Ｖｂ，の範囲に設定されなければならない。このようにして、マイコンでは、設定閾値Ｖｔｈより低い抵抗間電圧を検出することで、水位が渇水直前に至ったことを把握する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０９−２６４６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図４の技術によれば、限られた範囲に一定の設定閾値Ｖｔｈを与えなければならず、これに起因する弊害が様々起こり得る。例えば、図４（ａ）の場面では、抵抗間電圧Ｖｗｂと設定閾値Ｖｔｈとの差が僅かしか確保されていない。この場合、貯留水の水質如何によっては、水位が範囲Ｑに存在していても、抵抗間電圧Ｖｗｂが設定閾値Ｖｔｈを下回ってしまう場合がある。従って、マイコンでは、水位が渇水危険域に存在しているとの誤認識をしてしまい、高水位であるにも関わらず加熱動作が正しく実施できなくなる。
【００１１】
また、設定閾値Ｖｔｈの設定可能範囲が狭くなる高水位時について、設定閾値Ｖｔｈを最適化させることも考えられる。例えば、高水位時での設定可能範囲が約０．６Ｖ〜１．０Ｖであることから、この範囲についての中間的な位置（０．２Ｖ〜０．３Ｖ）へ設定閾値Ｖｔｈを設定させ、水位情報Ｖｗｂから設定閾値Ｖｔｈを幾分でも遠ざけようするものである。ところが、この場合、設定閾値Ｖｔｈが場面に関わらず一定である為、設定閾値Ｖｔｈが抵抗間電圧Ｖｗｓ（０．５Ｖ）に接近してしまう。このとき、オフセット誤差が生じて抵抗間電圧Ｖｗｓが設定閾値Ｖｔｈを上回ってしまえば、マイコンでは、水位が渇水危険域に至ったことを把握できなくなり、火災事故を回避させる機能が効かなくなる。このため、（ｂ）低水位時の場面では、水位が渇水危険域に至った事実を確実に判別できるよう、抵抗間電圧Ｖｓから設定閾値Ｖｔｈを十分離して設定することが求められる。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑み、渇水危険判定に用いる設定閾値を最適値に設定させ得る開放槽式給湯装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明では次のような開放槽式給湯装置の構成とする。即ち、貯留水を大気解放させた状態で蓄える貯湯槽と、前記貯留水を加熱する加熱部と、複数電極間の導通状態に応じて前記貯湯槽の水位を検出するものであって前記水位の情報を段階的に表現させた検出信号として出力する水位センサと、前記検出信号に基づいて水位情報を作成すると供に前記水位情報及び当該水位情報に関係する設定閾値を比較させ前記貯留水の渇水危険を判定する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記水位情報に応じて前記設定閾値を変更させることとする。
【００１４】
好ましくは、前記水位情報は、前記複数電極のエレベーション差に応じて区分された規定範囲を特定する情報であって、前記設定閾値は、前記水位情報の属する規定範囲に対応して設定されることとする。
【００１５】
好ましくは、前記貯留水に接触する電極が１個迄とされる規定範囲を第１の規定範囲とし、２個の電極に前記貯留水を接触させる規定範囲を第２の規定範囲とし、少なくとも３個以上の電極に前記貯留水を接触させる規定範囲を第３の規定範囲とすると、
前記設定閾値は、前記第３の規定範囲に対応する設定閾値を下回る検出信号を前記制御装置が検出した場合、前記第１の規定範囲に属する検出信号と前記第２の規定範囲に属する検出信号とを区別させる渇水判定閾値に設定されることとする。
【００１６】
好ましくは、前記設定閾値は、前記第３の規定範囲に対応して設定された場合、前記渇水判定閾値を修正させた準渇水判定閾値に設定されることとする。
【００１７】
より好ましくは、前記第２の規定範囲に属する水位情報を第２水位情報とし、最も多くの電極に前記貯留水を接触させる規定範囲を第４の規定範囲とし、前記第４の規定範囲に属する水位情報を第４水位情報とすると、
前記第２水位情報に対する前記渇水判定閾値の割合と前記第４水位情報に対する前記準渇水判定閾値の割合とが略一致していることとする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る開放槽式給湯装置によると、水位を示す水位情報に応じて渇水危険判定用の設定閾値を変更できるので、水位の各々の場面で最適な値に設定閾値を設定できる。このため、制御装置では、渇水危険に係る判定を精度よく処理することが可能となり、火災事故を未然に防止させる危険回避指令が確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】開放槽式給湯装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態に係る貯留水の水位と水位情報との関係を示す図。
【図３】実施の形態に係る各種ルーチンを説明する図。
【図４】従来例に係る貯留水の水位と水位情報との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して具体的に説明する。図１は、開放槽式給湯装置の構成が示されている。同図では、機能ブロック間の信号伝達経路が細線で示され、配管による流水経路が太線で示されている。
【００２１】
本実施の形態に係る開放槽式給湯装置１００（以下、単に給湯装置１００と呼ぶ）は、貯湯槽１１０と，温度設定手段１２０と，加熱部１３０と，サーミスタ１４０と，三方位弁１５１と，給水弁１５２と，ポンプ１６１と，逆止弁１６２と，水位センサ１７０と，制御装置１８０と，ドレイン管Ｐｄｒと，流入管Ｐｉｎと，配水管Ｐｏｕｔと，給水管Ｐｕｓと，バイパス管Ｐｂｙとから構成される。
【００２２】
貯湯槽１１０は、流入管Ｐｉｎから供給された水を貯留水１１１として蓄積させ、当該貯留水１１１は、大気解放された状態で貯湯槽１１０へ蓄えられる。また、貯湯槽１１０は、配水管Ｐｏｕｔを介して外部へ貯留水を配水させる。即ち、本実施の形態で用いられる貯湯槽１１０は、貯留水１１１の流出入に応じて水位ＷＬが変動することとなる。そして、水位ＷＬが排水管Ｐｄｒの吸水口に達すると、排水管Ｐｄｒは、吸水口から余分な貯留水１１１を排水させ、このとき、吸水口付近にオーバーフローレベルＨＨＷＬを形成させる。
【００２３】
配水管Ｐｏｕｔは、ポンプ１６１とチャッキ弁１６２とが直列に設けられている。ポンプ１６１は、貯湯槽１１０への送水量を制御させる装置であり、チャッキ弁１６２は、配水管Ｐｏｕｔでの逆流を防止させる役割を担う。尚、ポンプ１６１の替りに、減圧弁又は制御弁等を用いて、送水量を制御させるようにしても良い。
【００２４】
配水管Ｐｏｕｔは、一端が貯湯槽１１０の配水口に設けられ、他端が三方位弁１５１に接続されている。この三方位弁１５１は、第１流入口ＩＮ１，第２流入口ＩＮ２，及び，吐出口ＯＵＴを具備している。このうち、第１流入口ＩＮ１は配水管Ｐｏｕｔに接続され、第２流入口ＩＮ２はバイパス管Ｐｂｙに接続され、吐出口ＯＵＴは給水管Ｐｕｓに接続されている。また、三方位弁１５１は、電気的・磁気的手段（ソレノイド，ステッピングモータ等のアクチュエータ）を伴って、弁体の位置・角度が調整される。これにより、三方位弁１５１は、双方の流入口での流量比を調節し、吐出口Ｏｕｔから吐出される水流の流量調節・温度調節を行う。尚、バイパス管Ｐｂｙからは、常温水が供給されることとする。
【００２５】
給水管Ｐｕｓは、一端が三方位弁１５１に接続され、他端が所望の場所へ放水されるよう配管されている。この給水管Ｐｕｓは、カラン等の仕切バルブ１５２が介挿され、温度調節された湯水を放水させる。ここで、仕切バルブ１５２については、他のルート管で常温水を導引させる構造のカランを用いて、手動で温度調節・微調整できるようにしても良い。
【００２６】
貯湯槽１１０の内外には、適宜に、加熱部１３０，サーミスタ１４０，及び，水位センサ１７０が配備されている。加熱部１３０は、ガスバーナ，電熱ヒータ等、貯湯槽１１０の近傍に設置される装置であって、槽内に蓄えられた貯留水１１１を加熱させる装置である。加熱部１３０は、入力された信号Ｓ２によって加熱量・始動動作・停止動作等が制御される。
【００２７】
サーミスタ１４０は、加熱された貯留水１１１の水温を測定するもので、本実施の形態の場合、抵抗体１４１と検出回路１４２とから成る。サーミスタ１４０は、抵抗体１４１の抵抗値の変化を検出回路１４２で検出し、その変化状態に基づいて温度信号Ｓｔｈを出力させる。
【００２８】
水位センサ１７０は、回路部と複数の電極より成る電極部とから成る。本実施の形態の場合、電極部は、溢流水位電極ａ，高水位電極ｂ，低水位電極ｃ，及び，アース電極ｇとから構成される。これらの電極は、図示のような電極棒であっても良く、検出端に探触子を設けた形態のものであっても良い。そして、電極の各々は、端部によってエレベーション差が形成されるようにレイアウトされる。本実施の形態では、図２紙面左に示す如く、溢流水位電極ａ→高水位電極ｂ→低水位電極ｃ→アース電極ｇ，の順で電極端の標高（レベル）が設定されている。かかる電極棒ａ〜ｇは、其の電極端の標高ＥＬａ〜ＥＬｃに応じて、規定範囲Ｐ〜Ｓを規定することとなる。
【００２９】
電極棒の各々には、水位検出用の抵抗素子が設けられ、水位センサ１７０の回路部には、これらの抵抗素子が実装されている。この抵抗素子は、電極間電流の導通経路の変化に応じて、当該抵抗素子の組合せから形成される合成抵抗を設定するものである。このため、貯湯槽に設けられた水位センサでは、アース電極ｇとその他の電極との間を流れる電流の導通経路（導通状態）が変化すると、これに応じて合成抵抗が切換ることとなる。従って、範囲Ｑ〜Ｓを跨いで水位変化することで水位センサの合成抵抗（以下、検出用合成抵抗）が切換り、水位センサ１７０では、当該検出用合成抵抗に比例した電圧信号（検出信号）を出力させることで、水位の変動を知らせることとなる。即ち、検出信号は、水位がどの範囲に属しているかという情報を示すものであって、導通経路に応じて検出用合成抵抗の抵抗値が切換えられる性質上、其の信号は段階的な電圧値として表現されることとなる。
【００３０】
図１に戻り、制御装置１２０について説明する。制御装置１２０は、ＣＰＵ及びＡＤ変換回路を内蔵させたマイコンチップ，メモリー回路等を機能させるよう、回路構成されたものである。かかる制御装置１２０は、プログラムの規定に従って処理を順次行うことで、所定の機能が適宜構築される。このプログラムは、ＣＰＵでの演算処理等を規定するものであって、メモリー回路又はマイコン内蔵のＥＥＰＲＯＭ等に記録されている。
【００３１】
かかる制御装置１２０は、水位信号Ｓｗ及び温度信号ＳｔｈをＡＤ変換回路で変換させ、これにより変換された各情報をＣＰＵのデータレジスタまたは内蔵メモリーへ記録させる。また、制御装置１２０は、信号Ｓ２〜Ｓ４を生成出力させ、加熱部１３０，三方位弁１５１，及び，ポンプ１６１を適宜に制御する。また、信号Ｓ１を出力させ、温度設定手段１２０で必要とされる表示情報（水温，温度，渇水危険情報等）を提供する。また、制御装置１８０では、温度設定手段１２０から与えられた温度設定信号Ｓｒに応じて、加熱部１３０及び三方位弁１５１等の制御を行う。更に、渇水危険の度合いに応じて、加熱動作を緊急的に停止させ、火災事故を未然に防ぐ。
【００３２】
以下、図２を参照し、制御装置１２０で実施される渇水危険の判定処理について説明する。図２の中ほどの表には、検出用合成抵抗Ｒσと設定閾値Ｖｔｈとが示されている。オーバーフロー発生時（図２ａ）には、水位が規定範囲Ｐに位置する（属する）ため、電極ａ〜ｇの端部は全て貯留水に接触することとなる。このとき、検出用合成抵抗Ｒａは、電極ｇと他の３電極（ａ，ｂ，及び，ｃ）の各々に配備された抵抗素子によって形成される合成抵抗となる。その後、水位が低下し、規定範囲Ｑに其の水位が到達すると（図２ｂ）、このときの検出用合成抵抗Ｒｂは、電極ｇと他の２電極（ｂ及びｃ）に設けられた抵抗素子の組合せで形成される合成抵抗となり、オーバーフロー発生時の検出用合成抵抗Ｒａと比較して当該合成抵抗の抵抗値が大きくなる。更に後、水位が規定範囲Ｒに達すると（図２ｃ）、この時の検出用合成抵抗Ｒｃは、電極ｇと電極ｃに設けられた抵抗素子の組合せから成る合成抵抗となる。そして、更に水位が低下すると、其の水位（貯留水）は、アース電極ｇのみに接触するか、又は、何れの電極にも接触しなくなる（図４ｃ）。この場面での検出用合成抵抗Ｒｓは、其の抵抗値が極端に増加する。このように、検出用合成抵抗Ｒσは、Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒｃ≪Ｒｓ，のように水位に反比例して段階的に変化する。
【００３３】
検出用合成抵抗の両端電圧とされる抵抗間電圧は、貯留水を伝わる電流が変わらなければ、検出用合成抵抗Ｒσの抵抗値に比例する。このため、抵抗間電圧も水位に反比例して段階的に変化する。従って、水位信号Ｓｗは、水位に反比例するするステップ状の信号とされ、言換えると、検出用合成抵抗Ｒσの抵抗値に比例することとなる。特に、水位が規定範囲Ｓに位置する場合、水位信号Ｓｗは、検出用合成抵抗Ｒσが極端に上昇するため、其の電圧値が非常に低い値を示す。具体的には、水位センサ１７０の回路構成によって、水位信号Ｓｗは、電圧値が０Ｖとされるか、後述する設定閾値Ｖｔｈより十分に低い電圧値（例えば、０．５Ｖ以下）となるよう設定される。
【００３４】
図２に戻り説明を続ける。設定閾値Ｖｔｈは、オーバーフロー発生時（図２ａ）の場合に０．７Ｖ（Ｖｔｈａ）に設定され、高水位時（図２ｂ）の場合に０．８Ｖ（Ｖｔｈｂ）に設定され、低水位時（図２ｃ）及び渇水危険時（図４ｃ）の場合に１．０Ｖ（Ｖｔｈｃ）に設定される。本実施の形態では、水位に応じて設定閾値Ｖｔｈが変更されるので、各場面での都合に合わせて、最適な閾値設定が可能とされる。また、設定閾値Ｖｔｈが水位に反比例して設定されているのは、検出信号Ｓｗの示す電圧値が水位に反比例する現象に合わせたものである。
【００３５】
図２の紙面右側には、ＡＤ変換回路での電圧値の読込可能範囲と、読込んだ電圧情報Ｖｗ及び設定閾値Ｖｔｈとの関係が各場面に対応して示されている。ＡＤ変換回路は、ＡＤ用の入力ポートに印加された電圧（アナログ値）に基づいて、其の印加電圧の示すデジタル情報をＡＤレジスタ内に作成する処理を行う。従って、ＡＤ変換回路では、水位信号Ｓｗに基づいて、其の信号の示す水位を表現したデジタル情報（以下、水位情報Ｖｗ）を作成することとなる。
【００３６】
かかるＡＤ変換回路では、設定される解像度に応じて、電圧値の読込可能な範囲が定められる。同図で説明されるＡＤ変換回路では、其の読込可能範囲が０．５Ｖ〜２．２Ｖの範囲とされている。そして、入力電圧が範囲の上限側に逸脱する場合、２．２Ｖを示す水位情報がＡＤレジスタに書込まれ、入力電圧が下限側に逸脱する場合、０．５Ｖを示す水位情報が作成される。
【００３７】
同図によると、オーバーフロー発生時（図２ａ）の場合、水位情報Ｖｗａが１．１Ｖとしてレジスタに読込まれ、水位が規定範囲Ｑに低下すると「Ｖｗｂ＝１．４Ｖ」とされ、水位が規定範囲Ｒに低下すると「Ｖｗｃ＝２．０Ｖ」とされ、更に、水位が規定範囲Ｓに達すると「Ｖｗｓ＝０．５Ｖ」とされる。このうち、水位情報Ｖｗｓにあっては、水位信号Ｓｗが読込可能範囲の下限値を下回るため、０．５Ｖの値を示すこととなる。このように、水位情報Ｖｗは、電極端のエレベーション差に応じて区分された規定範囲Ｐ〜Ｓを特定することとなる。
【００３８】
制御装置１８０では、渇水判定処理を機能させ、水位情報Ｖｗと設定閾値Ｖｔｈとを比較させることで、貯留水が渇水危険域（規定範囲Ｓ）に達しているか否かを判定する。このとき、図２に示す如く、水位に応じて水位情報Ｖｗが切換るので、設定閾値Ｖｔｈは、設定可能な範囲（以下、閾値設定可能範囲）が水位に応じて変化し、場面によっては閾値設定可能範囲が極端に狭くなることもある。
【００３９】
図２によれば、オーバーフロー発生時（図２ａ）の場合、閾値設定可能範囲が最も狭くなる。この場合、水位情報Ｖｗａと設定閾値Ｖｔｈａとの差を十分確保させることで、誤って渇水危険である旨の処理結果を出すといった誤動作を防ぐことが可能となる。一方、図２（ａ）の場面では、設定閾値Ｖｔｈと下限値とが接近してしまう。しかし、過去連続して水位が規定範囲Ｐに位置していたのであれば、水位がＨＨＷＬから急激に渇水危険域に変化する確率は低い。また、Ｖｔｈａ未満の電圧情報Ｖｗａを検出したのであれば、次回の渇水判定処理で閾値を上げて、水位低下の是非を確認すれば良い。このように、Ｖｈｔａが０．７Ｖに設定される理由は、水位情報Ｖｍａとの差を十分に確保することを優先させているからである。
【００４０】
次に、高水位時（図２ｂ）の場合、閾値設定可能範囲が幾分広くなる。このため、設定閾値Ｖｔｈｂと水位情報Ｖｗｂとの差、及び、設定閾値Ｖｔｈｂと下限値との差、を広く設定することが可能となる。よって、渇水判定処理での誤判定の危険が少なくなる。尚、同図の場合、設定閾値Ｖｔｈｂと水位情報Ｖｗｂとの差が０．４Ｖ程度で十分なのであれば、設定閾値を１．０Ｖに設定させても良い。
【００４１】
次に、低水位時（図２ｃ）の場合、閾値設定可能範囲が更に広くなる。この場面では、設定閾値Ｖｔｈｃと下限値との差を十分に広く設定しても、設定閾値Ｖｔｈｃと水位情報Ｖｗｃとの差も誤判定を起こさない程度に十分確保されることとなる。このように、設定閾値Ｖｔｈは、水位を示す水位情報Ｖｗに関係して設定されることで、各場面における事情を反映させ、誤判定の少ない処理を実現させる。
【００４２】
上述の如く、本実施の形態に係る給湯装置１００によると、制御装置１１０が水位情報Ｖｗに応じて設定電圧Ｖｔｈを変化させるので、水位の各々の場面で最適な値に設定閾値を設定できる。このため、制御装置では、渇水危険に係る判定を精度よく処理することが可能となり、火災事故を未然に防止させる危険回避指令が確実に行われる。
【００４３】
制御装置１８０では、上述した渇水判定処理を組込んだ渇水判定ルーチンと、この渇水判定ルーチンのサブルーチンとして起動される閾値設定ルーチンと、を適宜に起動させる。これにより、制御装置１８０では、水位に応じた設定閾値の段階的変更が行われる。
【００４４】
渇水判定ルーチン（図３ａ）は、例えば、ＡＤタイミングに同期して起動される。かかるルーチンが起動されると、閾値読出処理が実行され、前タイミングの渇水判定ルーチンの終了前に設定された設定閾値Ｖｔｈをメモリー回路から読出し、当該設定閾値ＶｔｈをＣＰＵのデータレジスタに読込ませる（Ｓ１１０）。
【００４５】
処理Ｓ１１０が終了すると、抵抗間電圧検出処理が実行され、ＡＤ変換回路に指令を出し、最新の水位情報ＶｗをＣＰＵのデータレジスタへ格納させる（Ｓ１２０）。その後、渇水判定処理が実行され、水位情報Ｖｗと設定閾値Ｖｔｈとを比較（差分等）させ、双方の大小判定が行われる（Ｓ１３０）。処理Ｓ１３０において、「Ｖｗ≧Ｖｔｈ」の結果を得た場合、閾値の設定変更（Ｓ１５０）を行わせることなく、現時点での設定閾値Ｖｔｈを維持したまま、渇水判定ルーチンを終了させる。
【００４６】
一方、渇水判定ルーチンにおいて、「Ｖｗ＜Ｖｔｈ」の結果を得た場合、必要に応じてアラート動作を指令させた後（Ｓ１４０）、閾値設定ルーチン（図３ｂ）を起動させる。このルーチンは、閾値設定処理Ｓ１５０で規定されたサブルーチンであり、当該サブルーチンの終了後、渇水判定ルーチンの処理Ｓ１５０に戻る。
【００４７】
閾値設定ルーチンが起動されると、閾値読出処理が実行され、ＣＰＵのデータレジスタに現時点での設定閾値Ｖｔｈが呼び出される（Ｓ１５１）。かかる設定閾値Ｖｔｈは、処理Ｓ１１０で呼び出された設定閾値のデータを用いても良く、メモリー回路から改めて呼び出す処理を行っても良い。
【００４８】
また、処理１５１では、水位が上昇した旨を判定する増加判定閾値Ｖｔｈ！についても、メモリー回路から適宜に呼び出される。かかる増加判定閾値Ｖｔｈ！は、例えば、水位情報Ｖｗが規定範囲Ｒに属するとき、規定範囲Ｑと規定範囲Ｒとの何れの範囲に水位があるかを判定できるよう、規定範囲Ｒを示す水位情報Ｖｗｃよりも高めに設定される。また、他の規定範囲に対応する増加判定閾値Ｖｔｈ！についても、これと同様に設定されている。
【００４９】
処理Ｓ１５１が終了すると、抵抗間電圧読出処理が実行され、処理１２０で検出された水位情報Ｖｗ、即ち、最新の水位情報ＶｗをＣＰＵのデータレジスタにセットする（Ｓ１５２）。
【００５０】
そして、水位情報Ｖｗと閾値Ｖｔｈ，Ｖｔｈ！のデータ準備が整うと、閾値切換判定処理を実行させ、ＶｗとＶｔｈ，Ｖｔｈ！との大小比較を行う（Ｓ１５３）。処理Ｓ１５３において、「Ｖｔｈ≦Ｖｗ≦Ｖｔｈ！」との結果を得た場合、貯留水の水位が従前の規定範囲から変動していないこととなるので、設定閾値Ｖｔｈを変更することなく、本サブルーチンを終了させる。この場合、起動中の渇水判定ルーチンはそのまま終了され、次回に起動される渇水判定ルーチンでは、閾値設定Ｖｔｈが従前（直前の起動時のルーチン）の値のまま利用される。
【００５１】
一方、処理Ｓ１５３において、「Ｖｗ＞Ｖｔｈ！」との結果を得た場合、水位が上昇して規定範囲の変化が生じたこととなる。この場合、閾値設定変更処理を実行させ、水位情報Ｖｗの属するとされた規定範囲に対応する増加判定閾値Ｖｔｈ！及び設定閾値Ｖｔｈが設定される（Ｓ１５４）。即ち、双方の閾値Ｖｔｈ！及びＶｔｈは、水位の規定範囲が一段階高い範囲に対応した設定とされ、其の情報がメモリー回路へ記録される。かかる処理が行われると、渇水判定ルーチンも終了されることとなる。この場合、次回の渇水判定ルーチンでは、渇水判定用の設定閾値Ｖｔｈについても設定変更されたので、一段階上の水位での規定範囲に対応する設定閾値Ｖｔｈによって渇水判定が実施される。
【００５２】
他方、処理Ｓ１５３において、「Ｖｔｈ＞Ｖｗ」との結果を得た場合、水位が低下して、其の水位が渇水危険域（規定範囲Ｓ）に達したものと判定される。この場合、閾値設定変更処理によって、現時点で設定されている閾値Ｖｔｈ及びＶｔｈ！が、現時点の水位よりも一段階下の規定範囲に属する閾値Ｖｔｈ，Ｖｔｈ！に設定変更される（Ｓ１５４）。かかる場合、現起動タイミングの次に起動される渇水判定ルーチンでは、一段階下の水位での規定範囲に対応する設定閾値Ｖｔｈによって渇水判定が実施される。
【００５３】
図２を参照して、上述した両ルーチンの機能について具体的に説明する。以下、Ｓを第１の規定範囲，Ｒを第２の規定範囲，Ｑを第３の規定範囲，Ｐを第４の規定範囲（第４の規定範囲は、特許請求の範囲における第３の規定範囲に属する）と呼び換え、更に、第２の規定範囲Ｒに属する水位情報を第２水位情報Ｖｗｃ，第４の規定範囲Ｐに属する水位情報を第４水位情報Ｖｗａと呼び換えて説明を続ける。加えて、増加判定閾値Ｖｔｈ！については、規定範囲Ｐに対応するものをＶｔｈａ！と表現し、規定範囲Ｑに対応するものをＶｔｈｂ！と表現し、規定範囲Ｒに対応するものをＶｔｈｃ！と表現することとする。
【００５４】
現時点では、貯留水の水位が第４の規定範囲Ｐに属しているものとする。言換えると、最も多く（４本）の電極に貯留水が接触しているものとする。このとき、制御装置１１０では、設定閾値をＶｔｈａ（０．７Ｖ）に設定する。かかる設定閾値Ｖｔｈａは、下限値（０．５Ｖ）との差を十分に確保できない不完全な閾値であるところ、準渇水判定閾値とされるものである。この準渇水判定閾値Ｖｔｈａは、先の設定閾値Ｖｔｈｃを修正させ、抵抗間電圧Ｖｗａとの差を十分に確保することを優先させた閾値である。
【００５５】
ここから水位を示す水位情報Ｖｗが設定閾値Ｖｔｈａを下回ると、制御装置１１０では、水位が危険水域に到達した疑いがあるので、これを確認すべく、ひとまず、規定範囲Ｑに対応するよう設定閾値Ｖｔｈｂ（０．８Ｖ）及び増加判定閾値Ｖｔｈｂ！を各々設定する。この場面でも、設定閾値Ｖｔｈｂは、下限値（０．５Ｖ）との差を理想状態にまで確保できない不完全な閾値であって、準渇水判定閾値とされるものである。この場面での準渇水判定閾値Ｖｔｈｂは、設定閾値Ｖｔｈｃに対する修正幅が少ないため、規定範囲Ｐでの設定閾値Ｖｔｈａよりも、渇水危険を判定する閾値としての機能は高い。
【００５６】
次の渇水判定ルーチンの起動タイミングが到来して、水位情報Ｖｗが設定閾値Ｖｔｈｂをも下回ったとする。この場合、制御装置１１０では、危険水域に水面が存在する疑いが解消されないので、再度、設定閾値及び増加判定閾値を変更させ、規定範囲Ｒに対応させるよう設定閾値Ｖｔｈの設定を改める。即ち、設定閾値Ｖｔｈｃ（１．０Ｖ）及び増加判定閾値Ｖｔｈｃ！に閾値を設定する。
【００５７】
ここで設定される設定閾値Ｖｔｈｃは、検出可能範囲の下限値（０．５Ｖ）に対しても十分な電位差上のクリアランスが確保され、水位情報Ｖｗに対しても其れが同様に確保されるものである。即ち、規定範囲Ｒに対応して設定される設定閾値Ｖｔｈｃは、水位が危険水位域（規定範囲Ｓ）に属するか否かを正確に区別させ得る真の閾値とされる。尚、閾値設定ルーチンでは、水位情報Ｖｗｃが設定閾値Ｖｔｈｃを下回った場合にも、設定閾値Ｖｔｈｃをそのまま維持させ、次回の起動ルーチンでの渇水判定処理に備える。但し、この場合、増加判定閾値Ｖｔｈ！については、水位が範囲Ｒに復帰したかを判別する値に変更される。
【００５８】
次回での判定処理で電極間情報Ｖｗが増加判定閾値Ｖｔｈ！を直ちに上回れば、先の渇水判定処理での判定結果が一時的なものとして、制御装置１１０では、閾値Ｖｔｈ，Ｖｔｈ！を上げていき、水位の正しい位置を把握する。
【００５９】
一方、水位情報Ｖｗが設定閾値Ｖｔｈｃを更に下回れば、渇水危険域まで水位が低下している事態を示すこととなるから、制御装置１１０では、アラート動作処理Ｓ１４０によって、危険である旨を温度設定手段１２０に表示させ、渇水危険の状態が改善されない場合には、加熱部１３０を停止させ、その旨を温度設定手段１２０に表示させる。
【００６０】
上述の如く、本実施の形態に係る給湯装置１００によると、水位が危険水域に近づくにつれ、渇水判定に用いる設定閾値Ｖｔｈが最適化されていく。そして、水位の低下に応じて必ず設定閾値Ｖｔｈｃ、即ち、渇水判定を判定する真の閾値が設定されることとなるので、渇水判定処理における処理結果の信頼度は守られる。
【００６１】
また、渇水判定ルーチンでは、繰り返し起動される一連の処理の中で、渇水判定処理の処理結果が逐一チェックされることとなる。このため、水位が渇水危険域にあるとする最終的判定結果は、誤判定の結果を含む余地のない、非常に正確な結果を示すものとなる。
【００６２】
一方、準渇水判定閾値にあっては、後に起動される渇水ルーチンで正確な渇水判定が行われるので、渇水危険の疑いの有無といった優先的なチェック項目について最適化させ、其の優先チェック項目についての判定精度を向上させることができる。
【００６３】
更に、図２の紙面右側に示すように、第２水位情報Ｖｗｃに対する設定閾値Ｖｔｈｃの割合（図２ｃ）は、設定閾値Ｖｔｈｃが最適値に設定されているところ、設定閾値Ｖｔｈｃの水位情報を判定するに際する理想モデルとなるものであって、抵抗間電圧Ｖｗｃ及びＶｗｓの何れに対しても閾値として両立させ得る指標となる。そこで、同図によれば、図２（ａ）又は図２（ｂ）の場面にあっても、この割合を形成させるよう（割合を略一致させるよう）に設定閾値Ｖｔｈａ，Ｖｔｈｂが各々設定されている。
【符号の説明】
【００６４】
１００  開放槽式給湯装置，  １１０  貯湯槽，  １１１  貯留水，  １３０  加熱部，  １７０  水位センサ，  Ｓｗ  検出信号，  Ｓ１２０  抵抗間電圧検出処理，  Ｓ１３０  渇水判定処理，  Ｓ１５０  閾値設定処理，  Ｓ１５３  閾値切換判定処理，  Ｓ１５４  閾値設定変更処理，  Ｓ  第１の規定範囲，  Ｒ  第２の規定範囲，  Ｐ  第４の規定範囲，  Ｖｗａ〜Ｖｗｃ  水位情報，  Ｖｔｈ  設定閾値，  Ｖｔｈａ〜Ｖｔｈｂ  準渇水判定閾値，  Ｖｔｈｃ  渇水判定閾値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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