JP6672834B2 - 水位検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、水位検知装置に関し、特に、浴槽に取り付けられた状態で浴槽に貯められた水の水位を検知可能な水位検知装置に関する。

従来、業務用風呂装置においては、浴槽内の水位を自動的に維持するためのシステム構成を用いるものがある。このようなシステム構成では、浴槽に供給された湯水の水位を検知するために、水位検知装置が用いられる。たとえば、水位検知装置からの信号に応じて、浴槽の水位が基準水位より低い場合には、浴槽への給湯が制御される。

上記の水位検知装置には、浴槽に直接取り付けられるものがある。たとえば、特開２００１５−２０６６８２号公報（特許文献１）および特許第２９２６７６２号公報（特許文献２）には、浴槽の壁面に取り付けられ、浴槽の湯水の水圧によって水位を検知する圧力センサを用いた水位検知装置が記載されている。

上記特許文献１および２に記載の水位検知装置においては、圧力センサとして、浴槽に貯められた湯水の圧力をダイヤフラムにて受け、ダイヤフラムに形成された圧電変換素子から圧力に応じた検出信号を出力させる構成が採用されている。このような圧力センサは、一般的に、ダイヤフラムの片面を大気に開放することにより、大気圧を基準圧として用いている。

特開２０１５−２０６６８２号公報 特許第２９２６７６２号公報

業務用風呂装置においては、水位検知装置は、浴槽が配置された現場において浴槽に取り付けられる。このため、浴槽の配置および形状などによって水位検知装置の水密を確保できないことがある。また、業務用風呂装置では、水位検知装置と浴槽との隙間に浴槽水が漏れ出したり、浴槽外側のモルタルに浴槽水が浸み出したりすることがある。したがって、水位検知装置の水密が確保されていない状態で、これらの浴槽水が水位検知装置の圧力センサに接触することによって、水位検知装置が故障することがある。

その一方で、水位検知装置の水密を確保するために水位検知装置を密閉状態とすると、圧力センサのダイヤフラムの片面を大気に開放させることができないため、圧力センサの基準圧が大気圧からずれてしまう虞がある。これにより、浴槽の水位を正確に検知できなくなる可能性がある。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、浴槽に貯められた水の水位を高い精度で検知するとともに、浴槽水との接触による故障を抑制するための水位検知装置の構成を提供することである。

この発明のある局面によれば、水位検知装置は、浴槽の側壁に設置された状態で浴槽内に貯められた水の水位を検知可能なものである。水位検知装置は、浴槽と区隔された内部空間を有する収容部材と、収容部材の内部空間に収容され、浴槽の水圧を検知可能な圧力センサと、圧力センサに電気的に接続された信号線とを備える。収容部材は、信号線を内部空間から収容部材の外部へ引き出すための貫通孔を有し、かつ、貫通孔は水密に封止される。収容部材は、さらに、内部空間を水密に封止するとともに、内部空間に大気を導入するように構成された大気導入孔を有する。

上記水位検知装置によれば、圧力センサを収容する収容部材の内部空間に大気導入孔を通じて大気を導入することができるため、当該内部空間の気圧を大気圧に保つことができる。これにより、圧力センサは大気圧を基準圧として浴槽の水圧を精度良く検知することができるため、結果的に浴槽に貯められた湯水の水位を精度良く検知することが可能となる。

上記水位検知装置によれば、収容部材はさらに、信号線が挿通される貫通孔が水密に封止されるとともに、上記大気導入孔において内部空間が水密に封止されているため、収容部材の外側に浴槽水が流入しても内部空間の水密を確保することができる。このため、圧力センサが浴槽水に接触することによって水位検知装置が故障することを抑制することができる。

好ましくは、側壁の内部には、信号線を側壁の外部へ引き出すための配管が埋設されている。収容部材は、信号線を配管に挿通した状態で配管と接続することで、側壁に設置可能に構成される。大気導入孔は、収容部材の内部空間と配管の内部とを連通するように形成される。

このように構成すると、浴槽に収容部材を取り付けた状態において、配管の内部から大気導入孔を通じて収容部材の内部空間に大気を導入することができる。また、収容部材と配管との接続部分から配管の内部に浴槽水が流入しても、収容部材の内部空間の水密を確保することができる。

好ましくは、大気導入孔は、貫通孔よりも上方の高さ位置に形成される。
このように構成すると、浴槽の側壁に収容部材を取り付けた状態において、収容部材の外側に流入した浴槽水と大気導入孔とを接触し難くすることができる。そのため、浴槽水が流入しても、収容部材の内部空間に大気を導入することができるため、浴槽に貯められた湯水の水位を精度良く検知することができる。

好ましくは、大気導入孔は、配管よりも上方の高さ位置に形成される。
このようにすると、配管の内部に浴槽水が流入しても、浴槽水と大気導入孔を接触し難くすることができるため、収容部材の内部空間に大気を挿入することができる。

好ましくは、収容部材は、圧力センサを収容する内側ケースと、内側ケースを収容する外側ケースとを含む。貫通孔および大気導入孔は、内側ケースに形成される。内側ケースの外周面と外側ケースの内周面との間には、大気導入孔を通じて内側ケースの内部と外側ケースの外部とを連通するとともに、空気を内包する隙間が形成される。

このように構成すると、内側ケースと外側ケースとの間隙は空気を留めておくことができるため、浴槽水と大気導入孔との間に空気が介在することとなる。これにより、浴槽水が大気導入孔に接触することを抑制することができるため、収容部材の内部空間の水密を確保する効果を高めることができる。

好ましくは、上記水位検知装置は、信号線の外周面と貫通孔との間に取り付けられた封止部材をさらに備える。このように構成すると、信号線の外周面と貫通孔との隙間から収容部材の内部空間に浴槽水が流入することを防止することができる。

この発明によれば、浴槽に貯められた水の水位を高い精度で検知可能な水位検知装置を提供することができる。

本実施の形態に従う水位検知装置が浴槽に取り付けられた状態を示す断面図である。 本実施の形態に従う水位検知装置の外観を概略的に示す斜視図である。 本実施の形態に従う水位検知装置の構成を、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って概略的に示す断面斜視図である。 水位センサユニットの構成を概略的に示す断面図である。 圧力センサの構成を概略的に示す断面図である。 本実施の形態に従う水位検知装置が浴槽に取り付けられた状態を示す断面図である。 本実施の形態に従う水位検知装置が浴槽に取り付けられた状態を示す断面図である。 本実施の形態の変形例に従う水位検知装置が浴槽に取り付けられた状態を示す断面図である。

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、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原理的に繰返さないものとする。

まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に従う水位検知装置１００が浴槽に取り付けられた状態について説明する。本実施の形態に従う水位検知装置１００は、浴槽に取り付けられた状態で浴槽に貯められた水の水位を検知可能なものであり、業務用風呂装置に好適に用いられる。なお、図１では、見やすくするため、水位検知装置１００についてはその側面が示されている。

図１を参照して、浴槽２００は、浴槽２００の内壁で囲まれた内側領域を有している。浴槽２００は、内側領域に湯水を貯留可能に構成されている。また、浴槽２００の内部に防水層２０１が形成されている。この防水層２０１は、浴槽２００の内壁に沿って形成されている。つまり、防水層２０１は、浴槽２００の底部から側壁にわたって形成されている。図１では、浴槽２００の内側領域に湯水３００が溜められている状態が示されている。

浴槽２００の側壁に水位検知装置１００が取り付けられている。水位検知装置１００は、外側ケース１０と、配管４０と、ウォーターカッター４２と、出力信号線７０とを備える。外側ケース１０の第２の筒状部材１２の先端部は、浴槽２００の内壁側、すなわち、浴槽２００の内側領域に配置されている。浴槽２００の外壁側に配管４０が配置されている。

ウォーターカッター４２は、防水層２０１に取り付けられている。ウォーターカッター４２は、外側ケース１０側から流入した浴槽水を留めるためのものである。ウォーターカッター４２は、円盤部を有している。円盤部は、配管４０の外周面から配管４０の径方向に突出している。円盤部は、配管４０の全周にわたって設けられている。

配管４０は浴槽２００の外側に引き出されており、配管４０に挿通された出力信号線７０が制御部４００に電気的に接続されている。制御部４００は図示しない湯水の供給部にも電気的に接続されている。制御部４００は、水位検知装置１００および供給部を制御可能に構成されている。

制御部４００は、水位検知装置１００によって検知された水位と予め定められた基準水位との間の高低を比較する。検知された水位が基準水位よりも低い場合には、水位検知装置１００の出力信号に基づいて、図示しない供給部から浴槽２００に湯水３００を供給するように供給部を制御する。これにより、浴槽２００に湯水３００が供給される。そして、水位検知装置１００によって浴槽２００の水位が基準水位に到達したことが検知されるまで、湯水３００が浴槽２００に供給される。

次に、図２および図３を参照して、本実施の形態に従う水位検知装置１００の構成について説明する。図２は、本実施の形態に従う水位検知装置１００の外観を概略的に示す斜視図である。図３は、本実施の形態に従う水位検知装置１００の構成を、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って概略的に示す断面斜視図である。

本実施の形態に従う水位検知装置１００は、外側ケース１０と、内側ケース２０と、水位センサユニット３０と、中継基板３５と、配管４０と、ウォーターカッター４２と、出力信号線７０と、封止部材５０とを主に有している。

外側ケース１０内に内側ケース２０が収容されている。内側ケース２０の内部に水位センサユニット３０が収容されている。外側ケース１０に配管４０が接続されている。配管４０の外周面にはウォーターカッター４２が接続されている。水位センサユニット３０には中継基板３５を介して出力信号線７０が電気的に接続されている。中継基板３５は、水位センサユニット３０の出力端子３０ｆと出力信号線７０との間を中継するためのものである。

本実施の形態において、外側ケース１０および内側ケース２０は、水位センサユニット３０を収容する「収容部材」を構成する。浴槽２００の側壁には収容部材を嵌め込むための凹部が形成されている。この側壁の凹部に収容部材を嵌め込むことによって、浴槽２００の側壁に水位センサユニット３０が取り付けられる。

外側ケース１０は、第１の筒状部材１１と、第２の筒状部材１２と、目皿１３と、支持部材１４と、連通部材１５とを有している。第１の筒状部材１１、第２の筒状部材１２、目皿１３はそれぞれ、たとえばステンレス鋼で形成されている。支持部材１４および連通部材１５は、たとえば樹脂で形成されている。

第１の筒状部材１１は、第２の筒状部材１２側および配管４０側にそれぞれ開口を有する筒状形状を有している。第１の筒状部材１１は、大径部１１ａと、中径部１１ｂと、小径部１１ｃと、大径部１１ａおよび中径部１１ｂを繋ぐ壁部１１ｄと、中径部１１ｂおよび小径部１１ｃを繋ぐ壁部１１ｅとを有している。

第１の筒状部材１１の大径部１１ａに、第２の筒状部材１２が取り付けられている。第２の筒状部材１２は、前記第１の筒状部材１１の大径部１１ａに複数のネジ１４０によって固定されている。

第２の筒状部材１２は、浴槽２００（図１）の側壁に取り付けるためのフランジ部１２ｂを有している。フランジ部１２ｂは、第２の筒状部材１２の径方向において、第２の筒状部材１２から外方に延びている。フランジ部１２ｂの第１の筒状部材１１側の面が浴槽２００の側壁に取り付けられる。

第２の筒状部材１２は、第１の筒状部材１１と反対側の端面に凹部１２ｃを有している。凹部１２ｃに目皿１３が嵌め込まれている。目皿１３は複数の貫通孔１３ａを有している。目皿１３は、第２の筒状部材１２に複数のネジ１１０によって固定されている。

第２の筒状部材１２の内側に支持部材１４が配置されている。支持部材１４は、水位センサユニット３０を支持する。支持部材１４は円盤形状を有している。支持部材１４の外周は、第１の筒状部材１１の内周に沿って配置されている。

外側ケース１０は、浴槽２００に貯められた湯水を受け入れ可能な受水室１０ａを有している。第２の筒状部材１２と、目皿１３と、支持部材１４とで囲まれた空間が受水室１０ａを構成している。受水室１０ａは、目皿１３の複数の貫通孔１３ａから浴槽水を受け入れ可能に構成されている。

第１の筒状部材１１の内部に内側ケース２０が配置されている。支持部材１４に対して受水室１０ａとは反対側に内側ケース２０は配置されている。内側ケース２０は、受水室１０ａと区隔された第１の内部空間ＩＳ１を有している。

内側ケース２０は、側面部２０ａと、底面部２０ｂと、側面部２０ａの径方向において側面部２０ａから外方に延びるフランジ部２０ｃとを有している。側面部２０ａは、たとえば円筒状形状を有している。底面部２０ｂは、たとえば円盤形状を有している。底面部２０ｂは、側面部２０ａの受水室１０ａとは反対側の開口を覆うように配置されている。

内側ケース２０には、側面部２０ａの開口を覆うように支持部材１４が取り付けられている。支持部材１４は、内側ケース２０に複数のネジ１５０によって固定されている。支持部材１４と内側ケース２０との間には内側封止部材（図示せず）が配置されている。内側封止部材は、外側ケース１０に内側ケース２０を水密に収容するために、外側ケース１０と内側ケース２０との間に取り付けられている。内側封止部材は、支持部材１４と内側ケース２０との隙間を封止可能に構成されている。内側封止部材は、内側ケース２０の外壁に設けられた凹部内に配置されている。凹部は、支持部材１４の内側ケース２０側の面に対向するように設けられている。内側封止部材は、たとえばゴム製のＯリングである。

内側ケース２０のフランジ部２０ｃに設けられた貫通孔に挿入されたネジ１５０によって、内側ケース２０は外側ケース１０に固定されている。内側ケース２０は、たとえば樹脂で形成されている。

水位センサユニット３０は、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１に収容されている。水位センサユニット３０は、受水室１０ａの水圧を検知可能に構成されている。水位センサユニット３０は、支持部材１４にネジ（図示せず）によって固定されている。支持部材１４の中央に形成された貫通孔１４ａに水位センサユニット３０の先端部が挿入されている。

支持部材１４の受水室１０ａ側の主面に連通部材１５が配置されている。連通部材１５は、支持部材１４の貫通孔１４ａを覆うように、支持部材１４に取り付けられている。連通部材１５は、受水室１０ａと水位センサユニット３０の先端部とを連通可能に構成される。連通部材１５は、たとえば樹脂製であり、支持部材１４と一体的に形成することができる。あるいは、連通部材１５を、支持部材１４と別体として、支持部材１４に対して着脱可能に接続することも可能である。

中継基板３５は、第１の内部空間ＩＳ１に収容されている。中継基板３５は、支持部材１４にネジ１６０によって固定されている。水位センサユニット３０の出力端子３０ｆと出力信号線７０とは、中継基板３５に設けられたコネクタを介して電気的に接続される。

出力信号線７０は、水位センサユニット３０の出力端子３０ｆから出力される電気信号を伝送するための配線部材７２と、配線部材７２を覆う被覆部としての被覆管７１とを有している。配線部材７２はたとえば３芯の信号線を用いることができる。被覆管７１は、芯を保護するための保護被覆であり、たとえば樹脂で形成されている。

外側ケース１０の小径部１１ｃに配管４０の一方端部が接続されている。外側ケース１０の小径部１１ｃと配管４０の一方端部とは螺合されている。具体的には、小径部１１ｃの外周面に形成された雄ネジ部と配管４０の一方端部の内周面に形成された雌ネジ部とが螺合されている。配管４０は、たとえば樹脂で形成されている。配管４０は、第２の内部空間ＩＳ２を有している。第２の内部空間ＩＳ２は、配管４０の他方端部において浴槽２００の外部と連通している。配管４０に出力信号線７０が挿通されている。

内側ケース２０の底面部２０ｂには、出力信号線７０を内側ケース２０の外部へ引き出すための貫通孔２０ｄが形成されている。出力信号線７０は、貫通孔２０ｄを通じて、第１の内部空間ＩＳ１から第２の内部空間ＩＳ２に延びている。出力信号線７０の外周面と貫通孔２０ｄとの間に封止部材５０が配置されている。

封止部材５０は、出力信号線７０の外周面と貫通孔２０ｄとの間の隙間を水密に封止可能に構成されている。封止部材５０は、たとえば被覆管７１の外周面に外嵌される筒状のゴムブッシュである。この場合、上記のようにゴムブッシュで被覆管７１の外周面と貫通孔２０ｄとの隙間を封止するとともに、当該ゴムブッシュを樹脂などでポッティングしてもよい。

内側ケース２０の底面部２０ｂにはさらに、第１の内部空間ＩＳ１に大気を導入するための大気導入孔２０ｅが形成されている。大気導入孔２０ｅは、第１の内部空間ＩＳ１と第２の内部空間ＩＳ２とを連通する。大気導入孔２０ｅの機能については、後ほど詳しく説明する。

次に、図４および図５を参照して、本実施の形態に従う水位検知装置１００の水位センサユニット３０の構成について説明する。

水位センサユニット３０は、圧力センサ３０ａと、ハウジング３０ｂと、保護部材３０ｅと、出力端子３０ｆとを主に有している。圧力センサ３０ａは、圧力を検知する検知面Ｓを有している。

圧力センサ３０ａの検知面Ｓと反対側の面は保護部材３０ｅで覆われている。保護部材３０ｅは、絶縁性を有する樹脂などで形成されており、圧力センサ３０ａを水分等から保護する。

出力端子３０ｆは導電性を有しており、一方端部が保護部材３０ｅを貫通して圧力センサ３０ａと電気的に接続されている。出力端子３０ｆの他方端部は、出力信号線７０の配線部材７２(図３）に電気的に接続されている。出力端子３０ｆは、たとえばリード線を用いることができる。

圧力センサ３０ａはハウジング３０ｂに収容されている。ハウジング３０ｂは、たとえば樹脂で形成されている。ハウジング３０ｂは、圧力導入孔３０ｃと、オイル通路３０ｄとを有している。

オイル通路３０ｄは、一方端が圧力センサ３０ａの検知面Ｓに接続されている。オイル通路３０ｄには、非腐食性流体が充填されている。非腐食性流体は、たとえばフッ素系オイルである。圧力導入孔３０ｃは、オイル通路３０ｄの他方端を、ハウジング３０ｂの外部に露出させるように設けられている。

圧力導入孔３０ｃは、図中矢印方向から浴槽の湯水の圧力をオイル通路３０ｄに導入する。圧力導入孔３０ｃから導入された圧力は、オイル通路３０ｄによって、圧力センサ３０ａの検知面Ｓに伝達される。圧力センサ３０ａは、浴槽の空気圧（大気圧）を基準圧として、浴槽の湯水の圧力を検知可能に構成されている。

図５は、図４における圧力センサ３０ａの構成を概略的に示す断面図である。
図５を参照して、本実施の形態の圧力センサ３０ａは、半導体基板の裏面がエッチングにより凹まされた薄肉のダイヤフラム３１と、ダイヤフラム３１を搭載する基台３２と、シール部材３３とを主に有している。ダイヤフラム３１の表面は、圧力センサ３０ａの検知面Ｓを構成する。基台３２には、ダイヤフラム３１の裏面を大気開放するための大気開放孔３２ａが設けられている。シール部材３３は、ダイヤフラム３１の裏面側の空間を閉じるように配置されている。

圧力センサ３０ａは、ダイヤフラム３１および基台３２によって仕切られた第１の室Ｓ１と、第２の室Ｓ２とを有している。ダイヤフラム３１は、第１の室Ｓ１の圧力Ｐ１と第２の室Ｓ２の圧力Ｐ２との差圧により第２の室Ｓ２側に凸状に変形可能に構成されている。第１の室Ｓ１の圧力Ｐ１は、オイル通路３０ｄによって伝達された、浴槽の湯水の圧力となる。第２の室Ｓ２の圧力Ｐ２は、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１内の気圧となる。第１の内部空間ＩＳ１内の気圧は、浴槽の空気圧（大気圧）となる。

圧力センサ３０ａは、第１の内部空間ＩＳ１内の気圧（大気圧）と、浴槽の湯水の圧力との差圧を検知可能に構成されている。ダイヤフラム３１には、たとえば半導体基板に対する不純物拡散によりゲージ（図示せず）が形成されている。ゲージは、平面視におけるダイヤフラム３１の中心から９０°ずつ回転した位置に４か所形成されていてもよい。これら４個のゲージはホイーストンブリッジ回路を構成するように結線されている。ホイーストンブリッジ回路に電圧を印加すると、ダイヤフラム３１の変形により４個のゲージの抵抗が変動するため、電圧値が変動する。したがって、圧力センサ３０ａは、ダイヤフラム３１の変形に応じた電圧値の変動に基づいて圧力を検知することができる。

続いて、図６を参照して、図４に示す水位センサユニット３０の収容部材の構成について詳しく説明する。

図６では、水位センサユニット３０を内側ケース２０に収容した状態で、外側ケース１０が浴槽２００の壁面に取り付けられた状態が概略的に示されている。

支持部材１４の貫通孔に水位センサユニット３０の先端部が挿入されることにより、水位センサユニット３０が支持部材１４に取り付けられる。水位センサユニット３０が支持部材１４に取り付けられた状態において、水位センサユニット３０の圧力導入孔３０ｃ（図４参照）は、受水室１０ａ側に開口している。これにより、オイル通路３０ｄの他方端は、圧力導入孔３０ｃを通じて受水室１０ａに向けて露出することになる。

連通部材１５は、支持部材１４の受水室１０ａ側の主面に接続されている。連通部材１５は、たとえば、管状部材により構成されている。管状部材は、一方端が圧力導入孔３０ｃに連通するように支持部材１４に接続され、かつ、他方端が受水室１０ａに向けて開放されている。連通部材１５には、圧力導入孔３０ｃおよび受水室１０ａに連通する内部空間１５ａが形成されている。内部空間１５ａは空気を内包する。連通部材１５は、たとえば、圧力導入孔３０ｃ側から支持部材１４の主面に沿って浴槽２００の底部側に延びる下垂部を有している。

図６では、浴槽２００の内側領域に湯水３００が貯められている状態が示されている。この状態において、受水室１０ａの内部には、目皿１３の複数の貫通孔１３ａ（図２および図３参照）を通じて湯水３００が入水されている。一方、連通部材１５の内部空間１５ａには空気が充填されている。したがって、内部空間１５ａの空気圧は浴槽２００の空気圧（大気圧）と等しくなっている。

浴槽２００への湯水の供給が開始されると、浴槽２００の水位が徐々に上昇する。浴槽２００の水位が連通部材１５の開放端部の高さを超えると、連通部材１５の内部空間１５ａの空気には浴槽２００の湯水の圧力が加わる。ここで、浴槽２００の湯水の圧力は、浴槽２００の湯水の水圧と浴槽２００の空気圧とを合計した圧力となる。連通部材１５の内部空間１５ａの空気圧は浴槽２００の空気圧に等しいため、実質的に、浴槽２００の湯水の水圧が内部空間１５ａの空気に加わることになる。

連通部材１５の内部空間１５ａの空気に加わる圧力は、水位センサユニット３０の圧力導入孔３０ｃ内に導入され、オイル通路３０ｄ（図４参照）の端部に印加される。すなわち、浴槽２００の湯水の水圧に応じた空気圧が内部空間１５ａおよび圧力導入孔３０ｃを伝わって、オイル通路３０ｄの端部に印加されることになる。オイル通路３０ｄは、この圧力をさらに圧力センサ３０ａの検知面Ｓ（ダイヤフラム３１）に伝達する。これにより、圧力センサ３０ａは、浴槽２００の湯水の水圧を検知することができる。

本実施の形態では、水位検知装置１００が浴槽２００の壁面に取り付けられた状態において、浴槽２００の水位が基準水位であるときに圧力センサ３０ａによって検知される水圧と、圧力センサ３０ａによって検知される水圧との差圧を、基準水位からの水位変化量に変換することにより、浴槽２００に貯められた湯水３００の水位を検知することができる。

以下、本実施の形態の水位検知装置１００の作用効果について説明する。
本実施の形態に従う水位検知装置１００では、内側ケース２０の底面部２０ｂにおいて、貫通孔２０ｄが封止部材５０によって水密に封止されている。そのため、配管４０の内部に浴槽水が流入しても、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１の水密を確保することができる。これにより、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１に収容された水位センサユニット３０に浴槽水が接触することによって水位検知装置１００が故障することを抑制することができる。

詳細には、浴槽２００の側壁には、外側ケース１０の第１の筒状部材１１を嵌め込むための凹部が設けられている。さらに側壁内部には、この凹部と連通するように配管４０が埋設されている。この凹部に第１の筒状部材１１を嵌め込み、かつ、第１の筒状部材１１の小径部１１ｃと配管４０の一方端部とを接続することによって、浴槽２００の側壁に水位検知装置１００を取り付けることができる。

水位検知装置１００が浴槽２００の側壁に取り付けられた状態においては、外側ケース１０の第１の筒状部材１１の外周面と浴槽２００の側壁との隙間に浴槽水が流入する場合がある。当該隙間に浴槽水が流入すると、図６中に矢印で示されるように、第１の筒状部材１１の小径部１１ｃと配管４０の一方端部との接続部分を通じて、配管４０の内部に浴槽水が流入することがある。その結果、配管４０の第２の内部空間ＩＳ２は浴槽水が溜まった状態となり得る。

このような状態においても、封止部材５０によって内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１の水密が確保されているため、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１に浴槽水が流入することを防止することができる。

その一方で、上述のように、水位センサユニット３０における圧力センサ３０ａは、浴槽２００の空気圧（大気圧）を基準として、浴槽２００の湯水の圧力を検知する構成となっている。したがって、本実施の形態では、圧力センサ３０ａの第２の室Ｓ２の圧力Ｐ２（図５参照）に相当する、第１の内部空間ＩＳ１の気圧を、浴槽２００の空気圧（大気圧)に保つ必要がある。

しかしながら、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１の水密を確保するために内側ケース２０を密閉状態とすると、第１の内部空間ＩＳ１の気圧と浴槽２００の空気圧との間にずれが生じてしまい、圧力センサ３０ａにおける基準圧を大気圧に保つことができなくなることがある。その結果、圧力センサ３０ａによって浴槽２００の湯水の圧力を正確に検知することが困難となるため、浴槽２００の水位の検知精度が低下する可能性がある。

そのため、本実施の形態では、内側ケース２０において、第１の内部空間ＩＳ１と配管４０の第２の内部空間ＩＳ２とを連通する貫通孔２０ｅを形成している。この貫通孔２０ｅは、第１の内部空間ＩＳ１に大気を導入するための大気導入孔となり得る。これにより、第１の内部空間ＩＳ１の気圧を、浴槽２００の空気圧に保つことができる。

ここで、大気導入孔２０ｅは、第１の内部空間ＩＳ１の水密を損なわないように、その開口径が、第１の内部空間ＩＳ１への浴槽水の浸入を防止することができる大きさとなっている。たとえば、大気導入孔２０ｅの開口径を１〜２ｍｍ程度とすることができる。

大気導入孔２０ｅの開口径を大きくすると、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１に大気を導入しやすくなる一方で、配管４０の内部に浴槽水が流入した場合において、大気導入孔２０ｅを通じて、配管４０の第２の内部空間ＩＳ２に溜まった浴槽水と第１の内部空間ＩＳ１の空気とが置換する現象が発生しやすくなる。大気導入孔２０ｅの開口径は、このような浴槽水と空気との置換を防止することができる大きさとする。

このようにすれば、大気導入孔２０ｅが浴槽水と接触していない状態であれば、大気導入孔２０ｅを通じて内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１が大気開放されるため、圧力センサ３０ａによって浴槽２００に貯められた湯水の水位を精度良く検知することができる。

また、配管４０の内部に浴槽水が溜まって大気導入孔２０ｅが浴槽水と接触した状態となった場合には、第１の内部空間ＩＳ１を大気開放することができなくなるものの、第１の内部空間ＩＳ１への浴槽水の流入を防止して、第１の内部空間ＩＳ１の水密を確保することができる。したがって、水位検知装置１００が故障することを抑制することができる。

なお、大気導入孔２０ｅを通じて、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１と配管４０の第２の内部空間ＩＳ２とが連通している限りにおいて、第１の内部空間ＩＳ１に大気を導入することができることから、大気導入孔２０ｅの配置位置は特に限定されるものではない。したがって、本実施の形態では、大気導入孔２０ｅを、内側ケース２０の側面部２０ａに形成することも可能である。

特に、本実施の形態に従う水位検知装置１００では、内側ケース２０の外周面と外側ケース１０の第１の筒状部材１１の内周面との間に形成される隙間２２が、配管４０の第２の内部空間ＩＳ２と繋がっている。したがって、この隙間２２と内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１とが連通することができる位置に大気導入孔２０ｅを形成することで、実質的に第１の内部空間ＩＳ１と第２の内部空間ＩＳ２とを連通させることができる。これにより、第２の内部空間ＩＳ２から隙間２２および大気導入孔２０ｅを通じて第１の内部空間ＩＳ１に大気を導入することができる。

ただし、本実施の形態のように、浴槽２００の側壁に対して垂直となるように水位検知装置１００を取り付ける場合には、図６に示されるように、大気導入孔２０ｅを、貫通孔２０ｄよりも上方の高さ位置に形成することが好ましい。

これは、第一に、大気導入孔２０ｅの高さ位置を高くするほど、配管４０の内部に流入した浴槽水に大気導入孔２０ｅが接触し難くすることができることによる。配管４０の内部に浴槽水が流入した場合であっても、大気導入孔２０ｅに浴槽水が接触し難くすることで、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１を大気開放させることができる。これにより、第１の内部空間ＩＳ１の水密を確保する一方で、水位検知装置１００の検知精度が低下することを抑制することができる。

第二に、大気導入孔２０ｅを貫通孔２０ｄよりも下方の高さ位置に形成した場合、配管４０の第２の内部空間ＩＳ２に溜まった浴槽水の重みを受けて、大気導入孔２０ｅに浴槽水が流入する可能性が高くなることによる。したがって、大気導入孔２０ｅを貫通孔２０ｄの下方の高さ位置に形成する場合には、大気導入孔２０ｅを貫通孔２０ｄの上方の高さ位置に形成する場合に比べて、大気導入孔２０ｅの開口径をより小さくすることが求められる。

言い換えれば、大気導入孔２０ｅを貫通孔２０ｄよりも上方の高さ位置に形成する構成とすることで、大気導入孔２０ｅを貫通孔２０ｄよりも下方の高さ位置に形成する構成に比べて、配管４０の内部へ浴槽水が流入したことによる浴槽２００の水位の検知精度の低下を抑制する効果を高めることができる。また、大気導入孔２０ｅの開口径を大きくできるため、作り易いという利点を有する。

なお、本実施の形態に従う水位検知装置１００において、内側ケース２０の外周面と外側ケース１０の第１の筒状部材１１の内周面との隙間２２は、大気導入孔２０ｅを通じて第１の内部空間ＩＳ１と連通するとともに、その一方端が第２の筒状部材１２によって閉じられている。したがって、隙間２２は空気を留めておくことができる構造となっている。このような構造により、図７に示されるように、配管４０の第２の内部空間ＩＳ２に浴槽水が溜まっている状態においても、浴槽水と大気導入孔２０ｅとの間には空気が介在することとなる。これにより、浴槽水が大気導入孔２０ｅに接触することを抑制することができるため、内側ケース２０の第１の内部空間ＩＳ１の水密を確保する効果を高めることができる。

（変形例）
上記の実施の形態では、水位センサユニット３０を収容する収容部材を、外側ケース１０と内側ケース２０とから成る二重構造としたが、収容部材を一重構造としても、上記実施の形態に従う水位検知装置１００と同様の効果を得ることができる。

以下、本実施の形態の変形例に従う水位検知装置の構成について説明する。なお、本変形例に従う水位検知装置の基本的構成は、収容部材を除いて、本実施の形態に従う水位検知装置１００と同じであるため、ここでの説明は省略する。

図８は、本実施の形態の本変形例に従う水位検知装置１００の構成を概略的に示す断面図であって、図６と対比される図である。図８を参照して、本変形例が実施の形態と異なる点は、第１の筒状部材１１および内側ケース２０に代えて、ケース６０が設けられている点である。

ケース６０は、側面部６０ａと、底面部６０ｂと、底面部６０ｂから配管４０側に延びる筒状部６０ｃとを有している。側面部６０ａは、たとえば円筒状形状を有している。底面部６０ｂは、たとえば円盤形状を有している。底面部６０ｂは、側面部６０ａの受水室１０ａとは反対側の開口を覆うように配置されている。筒状部６０ｃは、配管４０の一方端部に接続されている。ケース６０は、たとえばステンレス鋼で形成されている。

ケース６０には、側面部６０ａの受水室１０ａ側の開口を覆うように支持部材１４が取り付けられている。支持部材１４は、ケース６０に複数のネジ１５０によって固定されている。支持部材１４とケース６０との間には内側封止部材（図示せず）が配置されている。内側封止部材は、支持部材１４とケース６０との隙間を封止可能に構成されている。

ケース６０は、浴槽２００に貯められた湯水を受け入れ可能な受水室１０ａを有している。第２の筒状部材１２と、目皿１３と、支持部材１４とで囲まれた空間が受水室１０ａを構成している。受水室１０ａは、目皿１３の複数の貫通孔１３ａから浴槽水を受け入れ可能に構成されている。

水位センサユニット３０は、ケース６０の第１の内部空間ＩＳ１に収容されている。水位センサユニット３０は、受水室１０ａの水圧を検知可能に構成されている。水位センサユニット３０は、支持部材１４にネジ（図示せず）によって固定されている。支持部材１４の中央に形成された貫通孔１４ａに水位センサユニット３０の先端部が挿入されている。

ケース６０の底面部６０ｂには、出力信号線７０をケース６０の外部へ引き出すための貫通孔６０ｄが形成されている。出力信号線７０は、貫通孔６０ｄを通じて、ケース６０の第１の内部空間ＩＳ１から配管４０の第２の内部空間ＩＳ２に延びている。出力信号線７０の外周面と貫通孔６０ｄとの間に封止部材５０が配置されている。封止部材５０は、出力信号線７０の外周面と貫通孔６０ｄとの間の隙間を水密に封止可能に構成されている。

ケース６０の底面部６０ｂにはさらに、第１の内部空間ＩＳ１に大気を導入するための大気導入孔６０ｅが形成されている。大気導入孔６０ｅは、第１の内部空間ＩＳ１と第２の内部空間ＩＳ２とを連通する。大気導入孔６０ｅは、第１の内部空間ＩＳ１の水密を損なわないように、その開口径が、第１の内部空間ＩＳ１への浴槽水の浸入を防止することができる大きさとなっている。たとえば、大気導入孔６０ｅの開口径を１〜２ｍｍ程度とすることができる。

このようにすれば、大気導入孔６０ｅが浴槽水と接触していない状態であれば、大気導入孔６０ｅを通じてケース６０の第１の内部空間ＩＳ１が大気開放されるため、圧力センサ３０ａによって浴槽２００に貯められた湯水の水位を精度良く検知することができる。

また、配管４０の内部に浴槽水が流入して大気導入孔６０ｅが浴槽水と接触した状態となった場合には、第１の内部空間ＩＳ１を大気開放することができなくなるものの、第１の内部空間ＩＳ１への浴槽水の浸入を防止して、第１の内部空間ＩＳ１の水密を確保することができる。したがって、水位検知装置１００が故障することを抑制することができる。

なお、本変形例に従う水位検知装置１００においても、実施の形態に従う水位検知装置１００と同様に、大気導入孔６０ｅを、貫通孔６０ｄよりも上方の高さ位置に形成することが好ましい。

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。

１０ 外側ケース、１０ａ 受水室、１１ 第１の筒状部材、１１ａ 大径部、１１ｂ 中径部、１１ｃ 小径部、１１ｄ，１１ｅ 壁部、１２ 第２の筒状部材、１３ 目皿、１４ 支持部材、１５ 連通部材、１５ａ 内部空間、２０ 内側ケース、２０ａ，６０ａ 側面部、２０ｂ，６０ｂ 底面部、２０ｃ フランジ部、２０ｄ，６０ｄ 貫通孔、２０ｅ，６０ｅ 大気導入孔、２２ 隙間、３０ 水位センサユニット、３０ａ 圧力センサ、３０ｂ ハウジング、３０ｃ 圧力導入孔、３０ｄ オイル通路、３０ｅ 保護部材、３０ｆ 出力端子、３５ 中継基板、４０ 配管、４２ ウォーターカッター、５０ 封止部材、６０ｃ 筒状部、７０ 出力信号線、７１ 被覆管、７２ 配線部材、１００ 水位検知装置、１１０，１４０，１５０，１６０ ネジ、２００ 浴槽、２０１ 防水層、３００ 湯水、４００ 制御部、ＩＳ１ 第１の内部空間、ＩＳ２ 第２の内部空間。

Claims (6)

1. 浴槽の側壁に設置された状態で前記浴槽内に貯められた水の水位を検知する水位検知装置であって、
   前記浴槽と区隔された内部空間を有する収容部材と、
   前記収容部材の前記内部空間に収容され、前記浴槽の水圧を検知可能な圧力センサと、
   前記圧力センサに電気的に接続された信号線とを備え、
   前記収容部材は、前記信号線を前記内部空間から前記収容部材の外部へ引き出すための貫通孔を有し、かつ、前記貫通孔は水密に封止され、
   前記収容部材は、さらに、大気導入孔を有しており、
   前記大気導入孔は、前記内部空間を水密に封止するとともに、前記内部空間に大気を導入するように構成される、水位検知装置。
2. 前記側壁の内部には、前記信号線を前記側壁の外部へ引き出すための配管が埋設されており、
   前記収容部材は、前記信号線を前記配管に挿通した状態で前記配管と接続することで、前記側壁に設置可能に構成され、
   前記大気導入孔は、前記収容部材の前記内部空間と前記配管の内部とを連通するように形成される、請求項１に記載の水位検知装置。
3. 前記大気導入孔は、前記貫通孔よりも上方の高さ位置に形成される、請求項１または２に記載の水位検知装置。
4. 前記大気導入孔は、前記配管よりも上方の高さ位置に形成される、請求項２に記載の水位検知装置。
5. 前記収容部材は、
   前記圧力センサを収容する内側ケースと、
   前記内側ケースを収容する外側ケースとを含み、
   前記貫通孔および前記大気導入孔は、前記内側ケースに形成され、
   前記内側ケースの外周面と前記外側ケースの内周面との間には、前記大気導入孔を通じて前記内側ケースの内部と前記外側ケースの外部とを連通するとともに、空気を内包する隙間が形成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の水位検知装置。
6. 前記信号線の外周面と前記貫通孔との間に取り付けられた封止部材をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の水位検知装置。

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