(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-30
(45)【発行日】2023-11-08
(54)【発明の名称】水位検出装置、および浴槽給湯システム
(51)【国際特許分類】
G01F 23/18 20060101AFI20231031BHJP
F24H 15/196 20220101ALI20231031BHJP
A47K 3/00 20060101ALI20231031BHJP
【ＦＩ】
G01F23/18
F24H15/196 301M
A47K3/00 N
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020003115
(22)【出願日】2020-01-10
(65)【公開番号】P2021110654
(43)【公開日】2021-08-02
【審査請求日】2022-11-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000010087
【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】木津 貴裕
(72)【発明者】
【氏名】丸田 翔悟
(72)【発明者】
【氏名】竹内 聡
【審査官】羽飼 知佳
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６２－１８４４３２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０５－２４８９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２８２２２４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｆ ２３／１４－２３／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
浴槽の湯貯め部に貯められた湯の水位を検出する水位検出装置であって、前記湯貯め部の側面に一端が連通する中空管と、
前記中空管の他端に設けられて前記中空管の空気圧を測定する圧力センサと、
前記圧力センサによって測定された前記空気圧に基づいて前記湯の水位を推定する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記圧力センサによって測定された前記空気圧に基づいて前記空気圧の変化の度合いを算出する算出部と、
前記空気圧の変化の度合いに基づいて、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化によるものか、前記湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて、前記湯の水位を推定する推定部と
を備えることを特徴とする水位検出装置。
【請求項2】
前記外因は、前記中空管の周囲温度であることを特徴とする請求項１に記載の水位検出装置。
【請求項3】
前記算出部は、前記空気圧の単位時間当たりの変化量を算出し、
前記判定部は、
前記変化量に基づいて、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化によるものか、前記中空管の周囲温度によるものかを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の水位検出装置。
【請求項4】
前記算出部は、前記空気圧の変化によって生じる周波数を算出し、
前記判定部は、
前記周波数に基づいて、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化によるものか、前記中空管の周囲温度によるものかを判定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の水位検出装置。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか一つに記載の水位検出装置と、前記浴槽への湯の供給量を調整する調整弁と、
前記調整弁の動作を制御する給湯制御部と
を備え、
前記給湯制御部は、
前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化以外の外因である場合に、前記調整弁の開放を禁止する
ことを特徴とする浴槽給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示の実施形態は、水位検出装置、および浴槽給湯システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、密封された空気の圧力変化を圧力センサによって検出し、検出された圧力変化に基づいて浴槽に貯められた湯の水位を推定する水位検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平８－１４１０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記する水位検出装置では、湯の水位変化以外の外因によって密封された空気が膨張、または収縮し、湯の水位を正確に推定できないおそれがある。
【0005】
実施形態の一態様は、湯の水位の推定精度を向上させる水位検出装置、および浴槽給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態の一態様に係る水位検出装置は、浴槽の湯貯め部に貯められた湯の水位を検出する。水位検出装置は、前記湯貯め部の側面に一端が連通する中空管と、前記中空管の他端に設けられて前記中空管の空気圧を測定する圧力センサと、前記圧力センサによって測定された前記空気圧に基づいて前記湯の水位を推定する制御部とを備え、前記制御部は、前記圧力センサによって測定された前記空気圧に基づいて前記空気圧の変化の度合いを算出する算出部と、前記空気圧の変化の度合いに基づいて、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化によるものか、前記湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する判定部と、前記判定部による判定結果に基づいて、前記湯の水位を推定する推定部とを備える。
【0007】
これにより、水位検出装置は、空気圧の変化の度合いに基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定することで、空気圧の変化原因を正確に判定することができる。すなわち、水位検出装置は、湯貯め部の湯の水位推定精度を向上させることができる。
【0008】
また、前記外因は、前記中空管の周囲温度であることを特徴とする。
【0009】
これにより、水位検出装置は、中空管の周囲温度が変化した場合であっても、湯の水位が変化したと誤認することを防止することができる。そのため、水位検出装置は、湯貯め部の湯の水位推定精度を向上させることができる。
【0010】
また、前記算出部は、前記空気圧の単位時間当たりの変化量を算出し、前記判定部は、前記変化量に基づいて、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化によるものか、前記中空管の周囲温度によるものかを判定することを特徴とする。
【0011】
これにより、水位検出装置は、空気圧の変化量に基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、中空管の周囲温度によるものかを判定することで、空気圧の変化原因を正確に判定することができる。
【0012】
また、前記算出部は、前記空気圧の変化によって生じる周波数を算出し、前記判定部は、前記周波数に基づいて、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化によるものか、前記中空管の周囲温度によるものかを判定することを特徴とする。
【0013】
水位検出装置は、空気圧の変化によって生じる周波数に基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、中空管の周囲温度によるものかを判定することで、空気圧の変化原因を正確に判定することができる。
【0014】
また、浴槽給湯システムは、前記水位検出装置と、前記浴槽への湯の供給量を調整する調整弁と、前記調整弁の動作を制御する給湯制御部とを備え、前記給湯制御部は、前記空気圧の変化原因が、前記湯の水位変化以外の外因である場合に、前記調整弁の開放を禁止することを特徴とする。
【0015】
これにより、浴槽給湯システムは、湯の水位が高い状態で浴槽に湯が供給されることを防止し、湯貯め部から湯が溢れることを防止することができる。
【発明の効果】
【0016】
実施形態の一態様によれば、湯の水位の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する水位検出装置、および浴槽給湯システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0019】
＜浴槽給湯システム＞
実施形態に係る水位検出装置１００は、浴槽給湯システム１に設けられる。まず、浴槽給湯システム１について、図１を参照し説明する。図１は、実施形態に係る浴槽給湯システム１を示す概略構成図である。浴槽給湯システム１は、ホテルなどに設置されるセントラル方式の給湯システムである。なお、浴槽給湯システム１は、個別方式の給湯システムであってもよい。
実施形態に係る水位検出装置１００は、浴槽給湯システム１に設けられる。まず、浴槽給湯システム１について、図１を参照し説明する。図１は、実施形態に係る浴槽給湯システム１を示す概略構成図である。浴槽給湯システム１は、ホテルなどに設置されるセントラル方式の給湯システムである。なお、浴槽給湯システム１は、個別方式の給湯システムであってもよい。
【0020】
浴槽給湯システム１は、浴槽２に湯を予め設定された所定水位まで自動的に貯める機能を有する。また、浴槽給湯システム１は、浴槽２における湯の水位が低下した場合に、水位が所定水位となるように、自動的に貯める機能を有する。なお、以下では、浴槽２に湯を所定水位まで自動的に貯めることを「湯張り」と称する。浴槽２における湯の水位が低下した場合に、水位が所定水位となるように、自動的に貯めることを、「補水」と称する。
【0021】
浴槽給湯システム１は、使用者によるリモコン（不図示）の操作に基づいて湯張りや、補水を行う。浴槽給湯システム１は、リモコンに設けられた湯張りスイッチ（不図示）が「ＯＮ」に操作されると、湯張りや、補水を実行する。
【0022】
浴槽給湯システム１は、浴槽２と、吐水部３と、排水部４と、水位検出部５と、コントローラ６とを備える。水位検出部５、およびコントローラ６は、水位検出装置１００を構成する。浴槽２は、浴室２００に設けられ、湯貯め部２ａに湯を貯めることができる。
【0023】
吐水部３は、給湯源（不図示）から供給された湯を浴槽２に吐水する。吐水部３には、給湯弁３０（調整弁）が設けられる。給湯弁３０は、給湯モータ３１によって開度が調整され、浴槽２に吐水する湯量を調整する。
【0024】
排水部４は、湯貯め部２ａの底部に接続するように設けられ、湯貯め部２ａから湯を排出する。排水部４には、排水弁４０が設けられる。排水弁４０は、排水モータ４１によって開閉される。排水弁４０が開くことによって、浴槽２から湯が排出される。
【0025】
水位検出部５は、中空管５０と、圧力センサ５１とを備える。中空管５０の一端は、湯貯め部２ａの側面に連通する。中空管５０の他端には圧力センサ５１が設けられる。
【0026】
圧力センサ５１は、中空管５０の空気圧を測定する。圧力センサ５１は、例えば、ダイアフラム式の圧力センサであり、中空管５０の空気圧に応じた電気信号を出力する。
【0027】
湯貯め部２ａに湯が貯水された場合には、中空管５０の一端側から湯が流入し、中空管５０には空気が密閉される。中空管５０の空気圧は、湯の水位に応じて変化する。圧力センサ５１が中空管５０の空気圧を測定することで、湯の水位を検出することができる。
【0028】
【0029】
コントローラ６は、例えば、使用者がリモコン（不図示）を操作した場合に、操作に応じて浴槽給湯システム１を制御する。ここでは、浴槽給湯システム１を制御する機能のうち、浴槽２に湯を貯める機能について説明する。
【0030】
なお、コントローラ６は、複数のコントローラによって構成されてもよい。例えば、コントローラ６として、圧力センサ５１によって測定された空気圧に基づいて水位を検出するコントローラと、給湯モータ３１、および排水モータ４１を制御するコントローラとが設けられてもよい。
【0031】
コントローラ６は、通信部６０と、制御部６１（給湯制御部）と、記憶部６２とを備える。
【0032】
通信部６０には、圧力センサ５１によって測定された空気圧に応じた電気信号が入力される。また、通信部６０は、給湯モータ３１、および排水モータ４１を制御する信号を給湯モータ３１、および排水モータ４１に出力する。また、通信部６０は、リモコン（不図示）との間で制御信号などの入出力を行う。
【0033】
記憶部６２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
【0034】
制御部６１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子回路に対応する。そして、制御部６１は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部６１は、取得部６１Ａと、算出部６１Ｂと、判定部６１Ｃと、設定部６１Ｄと、推定部６１Ｅと、指示部６１Ｆとを備える。制御部６１は、圧力センサ５１によって測定された空気圧に基づいて浴槽２の湯貯め部２ａに貯められた湯の水位を検出し、また推定する。
【0035】
取得部６１Ａは、通信部６０を介して圧力センサ５１から空気圧に応じた電気信号を取得する。すなわち、取得部６１Ａは、中空管５０の空気圧を取得する。また、取得部６１Ａは、通信部６０を介してリモコン（不図示）から使用者の操作信号を取得する。
【0036】
算出部６１Ｂは、取得部６１Ａによって取得された空気圧に基づいて空気圧の変化の度合いを算出する。具体的には、算出部６１Ｂは、空気圧の単位時間当たりの変化量（以下、「空気圧の変化量」と称する。）、および空気圧の変化によって生じる周波数を算出する。変化量は、空気圧が大きくなる場合には正の値となり、空気圧が小さくなる場合には負の値となる。算出部６１Ｂは、空気圧に応じた電気信号の変化によって生じる周波数を算出する。
【0037】
判定部６１Ｃは、取得部６１Ａによって取得された空気圧が第１所定圧以上であるか否かを判定する。第１所定圧は、予め設定された値であり、湯張りが行われる場合の所定水位に対応する値である。なお、所定水位は、使用者によって設定可能であってもよく、第１所定圧は、設定された所定水位に応じて変更される。
【0038】
判定部６１Ｃは、取得部６１Ａによって取得された空気圧が第２所定圧以上であるか否かを判定する。第２所定圧は、第１所定圧よりも小さく、予め設定された値である。第２所定圧は、湯貯め部２ａにおける湯の水位が低くなった場合に、補水を開始する開始水位に対応する値である。
【0039】
判定部６１Ｃは、取得部６１Ａによって取得された空気圧が大気圧であるか否かを判定する。
【0040】
判定部６１Ｃは、空気圧の変化の度合いに基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する。判定部６１Ｃは、空気圧の変化量、および周波数に基づき、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する。
【0041】
空気圧の変化は、吐水部３によって湯が供給されていない場合、および排水部４によって湯が排出されていない場合であっても、使用者の動作に応じた湯の水位変化によって生じる。使用者の動作とは、使用者が、湯貯め部２ａに入った場合や、湯貯め部２ａから出た場合や、湯貯め部２ａから湯を汲み出した場合などの動作が含まれる。
【0042】
また、空気圧の変化は、吐水部３によって湯が供給されていない場合、および排水部４によって湯が排出されていない場合であっても、中空管５０の周囲温度が変化した場合に生じる。すなわち、空気圧の変化原因は、湯の水位変化以外の外因として、中空管５０の周囲温度が該当する。
【0043】
中空管５０の周囲温度が高くなると、中空管５０に密閉された空気が膨張し、圧力センサ５１によって測定される空気圧が高くなる。さらに、中空管５０に密閉された空気が膨張すると、膨張した空気が、湯貯め部２ａの側面から湯貯め部２ａに吐出され、中空管５０に密閉された空気が少なくなる。そのため、圧力センサ５１によって測定される空気圧が低くなる。また、中空管５０の周囲温度が低くなると、中空管５０に密閉された空気が収縮し、圧力センサ５１によって測定される空気圧が低くなる。
【0044】
このように、中空管５０の周囲温度が変化すると、湯の水位が変化していない場合であっても、圧力センサ５１によって測定される空気圧が変化する。
【0045】
そこで、判定部６１Ｃは、空気圧の変化量、および周波数に基づき、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する。
【0046】
具体的には、判定部６１Ｃは、算出部６１Ｂによって算出された空気圧の変化量が第１所定量以上であるか否かを判定する。また、判定部６１Ｃは、第２所定量よりも小さいか否かを判定する。また、判定部６１Ｃは、算出部６１Ｂによって算出された周波数が、所定周波数よりも低いか否かを判定する。
【0047】
第１所定量は、予め設定された値であり、正の値である。第１所定量は、吐水部３によって湯が供給されていない場合、および排水部４によって湯が排出されていない場合に、中空管５０の周囲温度の上昇により、中空管５０に密閉された空気が膨張していると判定できる値である。
【0048】
第２所定量は、予め設定された値であり、負の値である。第２所定量は、吐水部３によって湯が供給されていない場合、および排水部４によって湯が排出されていない場合に、中空管５０の周囲温度の下降により、中空管５０に密閉された空気が収縮していると判定できる値である。
【0049】
所定周波数は、予め設定された値であり、使用者の動作によって生じる周波数である。所定周波数は、湯貯め部２ａの水位の変化が使用者の動作に起因するものであるか否かを判定可能な値である。使用者の動作が行われると、湯貯め部２ａの水面が波立つことで、湯の水位変動が多くなり、算出部６１Ｂによって算出される周波数が高くなる。
【0050】
そして、判定部６１Ｃは、空気圧の変化量が第１所定量以上であり、かつ周波数が所定周波数よりも低い場合に、空気圧の変化原因が、中空管５０の周囲温度の上昇によるものであると判定する。また、判定部６１Ｃは、空気圧の変化量が第２所定量以下であり、かつ周波数が所定周波数よりも低い場合に、空気圧の変化原因が、中空管５０の周囲温度の下降によるものであると判定する。
【0051】
判定部６１Ｃは、湯貯め部２ａの水位が所定水位に安定しているか否かを判定する。具体的には、判定部６１Ｃは、空気圧が第１所定圧以上となった状態を示すタイマが安定時間となったか否かを判定する。安定時間は、予め設定された時間であり、空気圧が第１所定圧以上となった状態が安定したか否かを判定可能な時間である。なお、タイマは、空気圧が第１所定圧よりも低いと判定された場合に、リセットされる。
【0052】
判定部６１Ｃは、第１禁止フラグが「ＯＮ」であるか、「ＯＦＦ」であるかを判定する。第１禁止フラグは、補水を禁止するか否かを設定するフラグである。第１禁止フラグは、空気圧の変化原因が湯の水位変化以外であり、中空管５０の周囲温度が高くなっている場合に「ＯＮ」になる。第１禁止フラグの設定方法については、後述する。
【0053】
判定部６１Ｃは、第２禁止フラグが「ＯＮ」であるか、「ＯＦＦ」であるかを判定する。第２禁止フラグは、補水を禁止するか否かを設定するフラグである。第２禁止フラグは、空気圧の変化原因が湯の水位変化以外であり、中空管５０の周囲温度が低くなっている場合に「ＯＮ」になる。第２禁止フラグの設定方法については、後述する。
【0054】
判定部６１Ｃは、排水弁４０が閉じられているか否かを判定する。判定部６１Ｃは、湯張りスイッチ（不図示）が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に操作されたか否かを判定する。湯張りスイッチは、リモコンに設けられ、使用者によって操作される。
【0055】
判定部６１Ｃは、湯張りが完了したか否かを判定する。具体的には、判定部６１Ｃは、取得部６１Ａによって取得された空気圧が第１所定圧以上であり、かつ安定時間を経過した場合に、湯張りが完了したと判定する。すなわち、判定部６１Ｃは、空気圧が第１所定圧以上となる状態が、連続して安定時間継続された場合に、湯張りが完了したと判定する。
【0056】
判定部６１Ｃは、第１シーケンス制御の状態番号（第１ＳＱＮｏ）を判定する。第１シーケンス制御の状態番号は、後述する湯張り制御処理の状態を示す番号であり、「０」～「３」に設定される。
【0057】
判定部６１Ｃは、第２シーケンス制御の状態番号（第２ＳＱＮｏ）を判定する。第２シーケンス制御の状態番号は、後述する温度上昇検出制御処理の状態を示す番号であり、「０」または「１」に設定される。
【0058】
判定部６１Ｃは、第３シーケンス制御の状態番号（第３ＳＱＮｏ）を判定する。第３シーケンス制御の状態番号は、後述する温度下降検出制御処理の状態を示す番号であり、「０」または「１」に設定される。
【0059】
設定部６１Ｄは、第１禁止フラグ、および第２禁止フラグを設定する。具体的には、設定部６１Ｄは、湯張りが完了した後に、取得部６１Ａによって取得された空気圧が第１所定圧以上であり、空気圧の変化量が第１所定量以上であり、かつ周波数が所定周波数よりも低い場合に、第１禁止フラグを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更する。また、設定部６１Ｄは、排水弁４０が開かれた場合、または取得部６１Ａによって取得された空気圧が大気圧になった場合に、第１禁止フラグを「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更する。
【0060】
設定部６１Ｄは、湯張りが完了した後に、空気圧の変化量が「０」よりも小さく、第２所定量以下であり、かつ周波数が所定周波数よりも低い場合に、第２禁止フラグを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更する。また、設定部６１Ｄは、排水弁４０が開かれた場合に、第２禁止フラグを「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更する。
【0061】
設定部６１Ｄは、第１シーケンス制御の状態番号を「０」～「３」のいずれかに設定する。第１シーケンス制御の状態番号の設定方法の詳細については、後述するが、設定部６１Ｄは、排水弁４０が開かれると第１シーケンス制御の状態番号を「０」に設定する。
【0062】
設定部６１Ｄは、第２シーケンス制御の状態番号を「０」または「１」に設定する。設定部６１Ｄは、第３シーケンス制御の状態番号を「０」または「１」に設定する。
【0063】
設定部６１Ｄは、タイマをセットする。具体的には、設定部６１Ｄは、湯張り制御処理において、空気圧が第１所定圧よりも低いと判定された場合に、タイマをセットし、タイマによるカウントを開始する。設定部６１Ｄは、空気圧が第１所定圧よりも低いと判定される度に、タイマをリセットし、新たにカウントを開始する。
【0064】
推定部６１Ｅは、空気圧の変化の度合いによる判定結果に基づいて湯貯め部２ａに貯められた湯の水位を推定する。具体的には、推定部６１Ｅは、空気圧の変化原因が湯の水位変化である場合には、圧力センサ５１によって測定された現在の空気圧に基づいて湯の水位を検出する。
【0065】
また、推定部６１Ｅは、空気の変化原因が湯の水位以外の外因である場合には、圧力センサ５１によって測定された現在の空気圧に基づいた湯の水位を検出しない。この場合、例えば、推定部６１Ｅは、圧力センサ５１によって測定された空気圧が変化しても、湯の水位は変わっていないとみなす。推定部６１Ｅは、空気の変化原因が湯の水位以外の外因であると判定される直前の湯の水位を現在の水位とみなす。
【0066】
指示部６１Ｆは、給湯モータ３１を制御する制御信号を生成し、通信部６０を介して給湯モータ３１に制御信号を出力する。これにより、制御信号に基づいて給湯モータ３１が動作し、給湯弁３０の開度が調整され、吐水部３から湯貯め部２ａに供給される湯の流量が調整される。湯張り、または補水を行う場合には、制御信号に基づいて給湯弁３０が開閉される。
【0067】
指示部６１Ｆは、排水モータ４１を制御する制御信号を生成し、通信部６０を介して排水モータ４１に制御信号を出力する。これにより、制御信号に基づいて排水モータ４１が動作し、排水弁４０が開閉される。
【0068】
なお、指示部６１Ｆは、第１禁止フラグ、および第２禁止フラグの少なくとも一方が「ＯＮ」である場合には、湯張りスイッチが「ＯＮ」に操作された場合であっても、補水の実行を禁止する。換言すると、指示部６１Ｆは、空気圧の変化原因が湯の水位変化以外である場合には、湯張りスイッチが「ＯＮ」に操作された場合であっても、給湯弁３０の開放を禁止し、補水の実行を禁止する。例えば、指示部６１Ｆは、湯張りスイッチが「ＯＮ」にされた場合であっても、給湯弁３０を開くための制御信号を生成しない。
【0069】
【0070】
コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号（第１ＳＱＮｏ）が「０」であるか否かを判定する（Ｓ１００）。コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号が「０」である場合には（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、湯張り開始制御を実行する（Ｓ１０１）。
【0071】
コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号が「０」ではない場合には（Ｓ１００：Ｎｏ）、第１シーケンス制御の状態番号が「１」であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。コントローラ６には、第１シーケンス制御の状態番号が「１」である場合には（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、湯張り終了制御を実行する（Ｓ１０３）。
【0072】
コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号が「１」ではない場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）、第１シーケンス制御の状態番号が「２」であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号が「２」である場合には（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、補水開始制御を実行する（Ｓ１０５）。
【0073】
コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号が「２」ではない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、すなわち第１シーケンス制御の状態番号が「３」である場合には、補水終了制御を実行する（Ｓ１０６）。
【0074】
【0075】
コントローラ６は、湯張りスイッチ（湯張りＳＷ）が「ＯＮ」にされたか否かを判定する（Ｓ２００）。コントローラ６は、湯張りスイッチが「ＯＦＦ」の場合には（Ｓ２００：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。すなわち、第１シーケンス制御の状態番号（第１ＳＱＮｏ）は、「０」に保持される。
【0076】
コントローラ６は、湯張りスイッチが「ＯＮ」にされた場合には（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、排水弁４０を閉じる（Ｓ２０１）。なお、湯貯め部２ａに湯が残っている場合には、コントローラ６は、排水弁４０を開き、湯を排出した後に排水弁４０を閉じる。
【0077】
コントローラ６は、湯張りを開始する（Ｓ２０２）。コントローラ６は、給湯弁３０を開き、吐水部３から湯貯め部２ａに湯の供給を開始する。コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号を「０」から「１」に変更する（Ｓ２０３）。
【0078】
【0079】
コントローラ６は、排水弁４０が閉じているか否かを判定する（Ｓ３００）。コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合には（Ｓ３００：Ｎｏ）、第１シーケンス制御の状態番号（第１ＳＱＮｏ）を「１」から「０」に変更する（Ｓ３０１）。
【0080】
コントローラ６は、排水弁４０が閉じている場合には（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、空気圧が第１所定圧以上であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。すなわち、コントローラ６は、湯貯め部２ａの湯の水位が所定水位になっているか否かを判定する。
【0081】
コントローラ６は、空気圧が第１所定圧よりも低い場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、すなわち、湯の水位が所定水位よりも低い場合には、タイマをセットする（Ｓ３０３）。なお、コントローラ６は、空気圧が第１所定圧よりも低いと判定すると、タイマをリセットし、新たにタイマをセットする。コントローラ６は、空気圧が第１所定圧以上となってから安定時間が経過する前に、空気圧が第１所定圧よりも低くなると、新たにタイマをセットする。
【0082】
コントローラ６は、空気圧が第１所定圧以上である場合には（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、タイマが安定時間となったか否かを判定する（Ｓ３０４）。すなわち、コントローラ６は、湯貯め部２ａの湯の水位が所定水位となった状態が安定時間継続しているか否かを判定する。
【0083】
コントローラ６は、タイマが安定時間になるまでステップＳ３０２に戻り、上記制御を繰り返す。
【0084】
コントローラ６は、タイマが安定時間になると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、給湯弁３０を閉じて湯張りを完了する（Ｓ３０５）。コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号を「１」から「２」に変更する（Ｓ３０６）。
【0085】
【0086】
コントローラ６は、排水弁４０が閉じているか否かを判定する（Ｓ４００）。コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合には（Ｓ４００：Ｎｏ）、第１シーケンス制御の状態番号（第１ＳＱＮｏ）を「２」から「０」に変更する（Ｓ４０１）。
【0087】
コントローラ６は、排水弁４０が閉じている場合には（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、湯張りスイッチ（湯張りＳＷ）が「ＯＮ」にされたか否かを判定する（Ｓ４０２）。
【0088】
コントローラ６は、湯張りスイッチが「ＯＮ」にされた場合には（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、空気圧が第２所定圧よりも低いか否かを判定する（Ｓ４０３）。すなわち、コントローラ６は、湯貯め部２ａの湯の水位が開始水位よりも低くなったか否かを判定する。
【0089】
コントローラ６は、空気圧が第２所定圧よりも小さい場合には（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、第１禁止フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定する（Ｓ４０４）。コントローラ６は、第１禁止フラグが「ＯＦＦ」である場合には（Ｓ４０４：Ｎｏ）、第２禁止フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定する（Ｓ４０５）。
【0090】
コントローラ６は、第２禁止フラグが「ＯＦＦ」である場合（Ｓ４０５：Ｎｏ）、すなわち第１禁止フラグ、および第２禁止フラグがともに「ＯＦＦ」である場合に、補水を開始する（Ｓ４０６）。コントローラ６は、給湯弁３０を開き、吐水部３から浴槽２の湯貯め部２ａに湯の供給を開始する。
【0091】
コントローラ６は、第１シーケンス制御の状態番号を「２」から「３」に変更する（Ｓ４０７）。
【0092】
コントローラ６は、湯張りスイッチが「ＯＦＦ」である場合（Ｓ４０２：Ｎｏ）、空気圧が第２所定圧以上である場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、第１禁止フラグが「ＯＮ」である場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、または第２禁止フラグが「ＯＮ」である場合（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）には、今回の処理を終了する。すなわち、第１シーケンス制御の状態番号は、「２」に保持される。
【0093】
コントローラ６は、湯張りスイッチが「ＯＮ」にされた場合であっても、第１禁止フラグ、および第２禁止フラグの少なくとも一方が「ＯＮ」である場合には、補水を行わない。
【0094】
【0095】
図７に示す補水終了制御処理のフローチャートは、図５に示す湯張り終了制御処理のフローチャートと基本的に同じであり、詳しい説明は省略する。なお、コントローラ６は、タイマが安定時間になると（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、給湯弁３０を閉じて補水を完了し（Ｓ５０５）。第１シーケンス制御（第１ＳＱＮｏ）の状態番号を「３」から「２」に変更する（Ｓ５０６）。また、コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合には（Ｓ５００：Ｙｅｓ）、第１シーケンス制御の状態番号を「３」から「０」に変更する（Ｓ５０１）。
【0096】
【0097】
コントローラ６は、第２シーケンス制御の状態番号（第２ＳＱＮｏ）が「０」であるか否かを判定する（Ｓ６００）。コントローラ６は、第２シーケンス制御の状態番号が「０」である場合には（Ｓ６００：Ｙｅｓ）、第１禁止フラグ設定制御を実行する（Ｓ６０１）。
【0098】
コントローラ６は、第２シーケンス制御の状態番号が「０」ではない場合（Ｓ６００：Ｎｏ）、すなわち第２シーケンス制御の状態番号が「１」である場合には、第１禁止フラグ解除制御を実行する（Ｓ６０２）。
【0099】
【0100】
コントローラ６は、排水弁４０が閉じているか否かを判定する（Ｓ７００）。コントローラ６は、排水弁４０が閉じている場合には（Ｓ７００：Ｙｅｓ）、湯張りが完了しているか否かを判定する（Ｓ７０１）。なお、湯張りが完了しているか否かは、図５のステップＳ３０２、およびステップＳ３０４と同じ処理に基づいて行われる。
【0101】
コントローラ６は、湯張りが完了している場合には（Ｓ７０１：Ｙｅｓ）、変化量が第１所定量以上であるか否かを判定する（Ｓ７０２）。すなわち、コントローラ６は、湯張りが完了した後に、中空管５０に密閉された空気が膨張しているか否かを判定する。
【0102】
コントローラ６は、変化量が第１所定量以上である場合には（Ｓ７０２：Ｙｅｓ）、周波数が所定周波数よりも低いか否かを判定する（Ｓ７０３）。すなわち、コントローラ６は、湯貯め部２ａの水位の変動が多いか否かを判定する。
【0103】
コントローラ６は、周波数が所定周波数よりも低い場合（Ｓ７０３：Ｙｅｓ）、すなわち変化量が第１所定量以上であり、かつ周波数が所定周波数よりも低い場合には、空気圧の変化が湯の水位変化に起因するものではなく、中空管５０の周囲温度の上昇に起因するものであると判定する。この場合、コントローラ６は、第１禁止フラグを「ＯＮ」に設定する（Ｓ７０４）。
【0104】
コントローラ６は、第２シーケンス制御の状態番号（第２ＳＱＮｏ）を「０」から「１」に変更する（Ｓ７０５）。
【0105】
コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合（Ｓ７００：Ｎｏ）、湯張りが完了していない場合（Ｓ７０１：Ｎｏ）、変化量が第１所定量よりも小さい場合（Ｓ７０２：Ｎｏ）、または周波数が所定周波数以上である場合（Ｓ７０３：Ｎｏ）には、今回の処理を終了する。すなわち、第２シーケンス制御の状態番号は、「０」に保持される。
【0106】
【0107】
コントローラ６は、排水弁４０が開いているか否かを判定する（Ｓ８００）。コントローラ６は、排水弁４０が閉じている場合には（Ｓ８００：Ｎｏ）、空気圧が大気圧であるか否かを判定する（Ｓ８０１）。
【0108】
コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合（Ｓ８００：Ｙｅｓ）、または空気圧が大気圧である場合には（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、第１禁止フラグを「ＯＦＦ」に設定する（Ｓ８０２）。コントローラ６は、第２シーケンス制御の状態番号（第２ＳＱＮｏ）を「１」から「０」に変更する（Ｓ８０３）。
【0109】
ここでは、排水弁４０が閉じている場合には、空気圧が大気圧となるまで、第１禁止フラグは「ＯＦＦ」にされない。排水弁４０が閉じている場合に、実際に湯貯め部２ａにおける湯の水位が低下すると、空気圧は大気圧と同等になる。本実施形態では、実際に湯の水位が十分に低下していると判定可能な状態になるまで、中空管５０の周囲温度変化により擬似的に湯の水位が低下しているとみなし、第１禁止フラグを「ＯＮ」に保持する。
【0110】
コントローラ６は、空気圧が大気圧である場合には（Ｓ８０１：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。すなわち、第２シーケンス制御の状態番号は、「１」に保持される。
【0111】
【0112】
コントローラ６は、第３シーケンス制御の状態番号（第３ＳＱＮｏ）が「０」であるか否かを判定する（Ｓ９００）。コントローラ６は、第３シーケンス制御の状態番号が「０」である場合には（Ｓ９００：Ｙｅｓ）、第２禁止フラグ設定制御を実行する（Ｓ９０１）。
【0113】
コントローラ６は、第３シーケンス制御の状態番号が「０」ではない場合、すなわち第３シーケンス制御の状態番号が「１」である場合には、第２禁止フラグ解除制御を実行する（Ｓ９０２）。
【0114】
【0115】
コントローラ６は、排水弁４０が閉じているか否かを判定する（Ｓ１０００）。コントローラ６は、排水弁４０が閉じている場合には（Ｓ１０００：Ｙｅｓ）、湯張りが完了しているか否かを判定する（Ｓ１００１）。なお、湯張りが完了しているか否かは、図５のステップＳ３０２、およびステップＳ３０４と同じ処理に基づいて行われる。
【0116】
コントローラ６は、湯張りが完了している場合には（Ｓ１００１：Ｙｅｓ）、変化量が第２所定量以下であるか否かを判定する（Ｓ１００２）。すなわち、コントローラ６は、湯張りが完了した後に、中空管５０に密閉された空気が収縮しているか否かを判定する。
【0117】
コントローラ６は、変化量が第２所定量以下である場合には（Ｓ１００２：Ｙｅｓ）、周波数が所定周波数よりも低いか否かを判定する（Ｓ１００３）。すなわち、コントローラ６は、湯貯め部２ａの水位の変動が多いか否かを判定する。
【0118】
コントローラ６は、周波数が所定周波数よりも低い場合（Ｓ１００３：Ｙｅｓ）、すなわち変化量が第２所定量以下であり、かつ周波数が所定周波数よりも低い場合には、空気圧の変化が湯の水位変化に起因するものではなく、中空管５０の周囲温度の下降に起因するものであると判定する。この場合、コントローラ６は、第２禁止フラグを「ＯＮ」に設定する（Ｓ１００４）。
【0119】
コントローラ６は、第３シーケンス制御の状態番号（第３ＳＱＮｏ）を「０」から「１」に変更する（Ｓ１００５）。
【0120】
コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合（Ｓ１０００：Ｎｏ）、湯張りが完了していない場合（Ｓ１００１：Ｎｏ）、変化量が第２所定量以上である場合（Ｓ１００２：Ｎｏ）、または周波数が所定周波数以上である場合（Ｓ１００３：Ｎｏ）には、今回の処理を終了する。すなわち、第３シーケンス制御の状態番号は、「０」に保持される。
【0121】
【0122】
コントローラ６は、排水弁４０が開いているか否かを判定する（Ｓ１１００）。コントローラ６は、排水弁４０が閉じている場合には（Ｓ１１００：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。すなわち、第３シーケンス制御の状態番号（第３ＳＱＮｏ）は、「１」に保持される。
【0123】
コントローラ６は、排水弁４０が開いている場合には（Ｓ１１００：Ｙｅｓ）、第２禁止フラグを「ＯＦＦ」に設定する（Ｓ１１０２）。コントローラ６は、第３シーケンス制御の状態番号を「１」から「０」に変更する（Ｓ１１０３）。
【0124】
＜タイムチャート＞
次に、湯張り、および補水が行われた場合の制御について図１４のタイムチャートを参照し説明する。図１４は、実施形態に係る湯張り制御、および補水制御を示すタイムチャートである。なお、ここでは、中空管５０の周囲温度が高くなる一例について説明する。また、湯貯め部２ａには湯が貯められておらず、第２禁止フラグは「ＯＦＦ」になっているものとする。
次に、湯張り、および補水が行われた場合の制御について図１４のタイムチャートを参照し説明する。図１４は、実施形態に係る湯張り制御、および補水制御を示すタイムチャートである。なお、ここでは、中空管５０の周囲温度が高くなる一例について説明する。また、湯貯め部２ａには湯が貯められておらず、第２禁止フラグは「ＯＦＦ」になっているものとする。
【0125】
時間ｔ０において、湯張りスイッチが「ＯＮ」にされて排水弁４０が閉じられる。時間ｔ１において、給湯弁３０が開かれ、湯貯め部２ａに吐水部３から湯が供給される。これにより、湯貯め部２ａの湯の水位が高くなり、圧力センサ５１によって測定される空気圧が高くなる。
【0126】
時間ｔ２において、空気圧が第１所定圧以上となり、かつ安定時間を経過すると、給湯弁３０が閉じられ、湯張りが完了する。
【0127】
なお、図１４においては、「補水許可範囲」を示している。補水許可範囲は、湯貯め部２ａの湯の水位が開始水位以上であるか否かを示す範囲であるが、補水許可範囲の「許可」または「禁止」の切替は、湯の水位が開始水位を跨いで変化した後に湯の水位が安定すると切り替えられる。
【0128】
時間ｔ２においては、湯張りが完了することで、湯の水位が開始水位を跨いで変化した後に湯の水位が安定しているため、補水許可範囲が「許可」から「禁止」に変更される。そのため、補水運転が禁止される。補水運転が禁止とは、使用者の操作によって湯張りスイッチが「ＯＮ」とされた場合であっても、補水が禁止されることを意味する。
【0129】
湯張りが完了した後に、中空管５０の周囲温度が上昇すると、圧力センサ５１によって測定される空気圧が徐々に高くなる。
【0130】
時間ｔ３において、周波数が周波数よりも低く、かつ空気圧の変化量が第１所定変化量以上となると、第１禁止フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される。
【0131】
中空管５０の周囲温度が高くなることによって、時間ｔ４において、中空管５０の空気が湯貯め部２ａの側面から漏れると、中空管５０に密閉された空気が少なくなるため、空気圧が低下し、第２所定圧よりも低くなる。
【0132】
空気圧が第２所定圧よりも低くなり、安定すると補水許可範囲が「禁止」から「許可」に変更されるが、第１禁止フラグは「ＯＮ」に保持されている。そのため、補水運転は「禁止」に維持される。従って、使用者が湯張りスイッチを「ＯＮ」にした場合であっても、補水は行われない。
【0133】
そして、時間ｔ５において、空気圧が大気圧になると、第１禁止フラグが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されるため、補水運転が「禁止」から「許可」に変更され、補水が可能となる。これにより、時間ｔ５よりも後に、使用者が湯張りスイッチを「ＯＮ」にした場合には、補水が開始される。
【0134】
＜効果＞
浴槽２の湯貯め部２ａに貯められた湯の水位を検出する水位検出装置１００は、湯貯め部２ａの側面に一端が連通する中空管５０と、中空管５０の他端に設けられて中空管５０の空気圧を測定する圧力センサ５１と、圧力センサ５１によって測定された空気圧に基づいて湯の水位を推定するコントローラ６とを備える。コントローラ６は、圧力センサ５１によって測定された空気圧に基づいて空気圧の変化の度合いを算出する算出部６１Ｂと、空気圧の変化の度合いに基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する判定部６１Ｃと、判定部６１Ｃによる判定結果に基づいて、湯の水位を推定する推定部６１Ｅとを備える。
浴槽２の湯貯め部２ａに貯められた湯の水位を検出する水位検出装置１００は、湯貯め部２ａの側面に一端が連通する中空管５０と、中空管５０の他端に設けられて中空管５０の空気圧を測定する圧力センサ５１と、圧力センサ５１によって測定された空気圧に基づいて湯の水位を推定するコントローラ６とを備える。コントローラ６は、圧力センサ５１によって測定された空気圧に基づいて空気圧の変化の度合いを算出する算出部６１Ｂと、空気圧の変化の度合いに基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定する判定部６１Ｃと、判定部６１Ｃによる判定結果に基づいて、湯の水位を推定する推定部６１Ｅとを備える。
【0135】
これにより、水位検出装置１００は、空気圧の変化の度合いに基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、湯の水位変化以外の外因によるものかを判定することで、空気圧の変化原因を正確に判定することができる。すなわち、水位検出装置１００は、湯貯め部２ａの湯の水位推定精度を向上させることができる。
【0136】
また、湯の水位変化以外の外因は、中空管５０の周囲温度である。
【0137】
中空管５０の周囲温度が変化した場合には、中空管５０に密閉された空気の体積が変化するため、圧力センサ５１によって測定される空気圧が変化する。
【0138】
水位検出装置１００は、中空管５０の周囲温度が変化した場合であっても、例えば、湯の水位が変化したと誤認することを防止することができる。コントローラ６は、例えば、湯の水位が高い状態で、補水が行われることを防止し、浴槽２の湯貯め部２ａから湯が溢れることを防止することができる。
【0139】
また、算出部６１Ｂは、空気圧の単位時間当たりの変化量を算出する。判定部６１Ｃは、変化量に基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、中空管５０の周囲温度によるものかを判定する。
【0140】
中空管５０の周囲温度が急激に変化することは希であり、中空管５０の周囲温度は徐々に変化する。すなわち、中空管５０の周囲温度の変化に起因する空気圧の変化は小さい。これに対し、例えば、湯貯め部２ａに湯が供給された場合や、湯貯め部２ａから湯が排水された場合には、湯の水位変化が大きくなり、空気圧の変化は大きい。
【0141】
水位検出装置１００は、空気圧の変化量に基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、中空管５０の周囲温度によるものかを判定することで、空気圧の変化原因を正確に判定することができる。
【0142】
また、算出部６１Ｂは、空気圧の変化によって生じる周波数を算出し、判定部６１Ｃは、周波数に基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、中空管５０の周囲温度によるものかを判定する。
【0143】
湯貯め部２ａに使用者が出入りした場合や、湯が汲み出された場合には、湯の水面が波立つことで、圧力センサ５１によって測定される空気圧が変化し、変化によって生じる周波数が高くなる。
【0144】
水位検出装置１００は、空気圧の変化によって生じる周波数に基づいて、空気圧の変化原因が、湯の水位変化によるものか、中空管５０の周囲温度によるものかを判定することで、空気圧の変化原因を正確に判定することができる。
【0145】
コントローラ６は、空気圧の変化原因が、湯の水位変化以外の外因である場合には、補水を禁止する。
【0146】
これにより、コントローラ６は、例えば、湯の水位が高い状態で補水が行われることを防止し、湯貯め部２ａから湯が溢れることを防止することができる。
【0147】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0148】
１ 浴槽給湯システム
２ 浴槽
２ａ 湯貯め部
５ 水位検出部
６ コントローラ
３０ 給湯弁（調整弁）
３１ 給湯モータ
４０ 排水弁
４１ 排水モータ
５０ 中空管
５１ 圧力センサ
６１ 制御部（給湯制御部）
６１Ｂ 算出部
６１Ｃ 判定部
６１Ｅ 推定部
１００ 水位検出装置
２ 浴槽
２ａ 湯貯め部
５ 水位検出部
６ コントローラ
３０ 給湯弁（調整弁）
３１ 給湯モータ
４０ 排水弁
４１ 排水モータ
５０ 中空管
５１ 圧力センサ
６１ 制御部（給湯制御部）
６１Ｂ 算出部
６１Ｃ 判定部
６１Ｅ 推定部
１００ 水位検出装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】