JPH01200146A - 給湯装置の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、貯湯槽の有する加熱体を制御することによ
って、常に一定の温度の湯を供給する貯湯式の給湯装置
の異常検出方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の給湯装置を示す構成図であり。

図において、１は常に一定量の湯を蓄えている貯湯槽、
２はこの貯湯槽１に水を供給する給水栓、３はこの給水
栓２に取り付けられ、前記貯湯槽１内の水位を一定にす
るためのポールタップ、４はこのポールタップ３の異常
等で水位が一定値に保てなくなった場合に、余分な湯を
排出して貯湯槽１の溢れを防止するオーバフロー管、５
は貯湯槽１内の底部に配置された加熱体としての電気ヒ
ータ、６はその電気ヒータ５に直列に接続された温度ヒ
ユーズ、７は前記給水栓２からの水を貯湯槽１内の電気
ヒータ５の近傍に導く導水管、８は例えば温度によって
抵抗値が変化するサーミスタ等を用い、貯湯槽１内の湯
の温度に対応する電気信号を出力する温度センサ、９は
貯湯槽１内の湯を必要に応じて取り出す給湯栓、１０は
前記温度センサ８の出力信号を基準値と比較して、前記
電気ヒータ５の発熱を制御するための情報を生成する温
度制御手段、１１は電気ヒータに供給される電源、１２
は前記温度制御手段１０の出力情報に従って動作し、前
記電気ヒータ５に供給される電源１１のオン・オフを制
御するリレー回路である６次に動作について説明する。

まず、給水栓２のコックが開かれて貯湯槽１内に水が満
たされる。

その場合、貯湯槽１内の水位が上昇してポールタップ３
が所定の位置に達すると、その作用によって給水栓２か
らの給水は停止する。何等かの原因で、所定の水位を越
えても給水が停止されない場合でも、余分な水はオーバ
ーフロー管４より排出され、貯湯槽１より溢れだすこと
はない、ここで。

温度制御手段１０による温度制御を開始すると、貯湯槽
１内はまだ水であるため、温度センサ８からの電気信号
は基準値よりははるかに低く、温度制御手段１０はリレ
ー回路１２のリレーをオンさせる情報を出力している。

従って、電源１１はこの出力回路１２を介して電気ヒー
タ５へ供給され。

電気ヒータは貯湯槽１内の水を沸かす、貯湯槽１内の湯
の温度が上昇すると温度センサ８の出力する電気信号の
レベルも上昇し、湯温が所定値まで上昇すると温度セン
サ８の出力信号のレベルも基準値に達する。温度制御手
段１０は温度センサ８の出力信号が基準値に達したこと
を検出すると。

出力回路１２へそのリレーをオフさせる情報を出力する
。従って、電気ヒータ５にはこの出力回路１２を介して
供給されていた電源１１が断たれ、電気ヒータ５は発熱
を停止する。

ここで、給湯栓９のコックが開かれて湯が使われると、
貯湯槽１の水位が低下してポールタップ３が所定位置よ
り下降し、その作用によって給水栓２からの給水が開始
される。この供給された水は温度が低いため貯湯槽１内
に蓄えられた湯の温度を低下させ、従って、温度センサ
８の出力する電気信号のレベルも低下する。温度センサ
８の出力信号のレベルが基準値より低くなったことを検
出すると、温度制御手段１０はリレーをオンさせる情報
を出力し、リレー回路１２はこの出力情報に基づいて電
気ヒータ５への電源１１の供給を再開する。この時、給
水栓２からの水は導水管７によって貯湯槽１の底部の電
気ヒータ５の近傍へ導かれ、効率よく加熱される。この
電気ヒータ５への電源１１の供給は、前述の場合と同様
に、貯湯槽１内の湯温が所定値に達し、温度センサ８の
出力信号のレベルが基準値に達するまで継続する。

また、Ｉｎｎ槽内内湯が使われなくとも、長時間経過し
て湯が冷めた場合にも前述の場合と同様の処理が進行し
、貯湯槽１内の湯温が所定値に保たれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の給湯装置は以上のように構成されているので、加
熱体の通電を制御する出力回路のリレー溶着等の異常検
出は、電流センサによって直接加熱体に電流が流れてい
るか否かを判断することにより行っている。

しかし、この構成では、電流センサや該電流センサから
の信号をマイクロコンピュータ（以下。

マイコンと称す）が処理できるように変換する信号変換
器が必要であり、コスト・アップ及びスペースをとると
いう問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、出力回路の異常検出をソフト・ウェアに依存
させることでコスト・ダウンと装置の小形化を図ること
のできる給湯装置の異常検出方法を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る給湯装置の異常検出方法は、温度制御機
能部から加熱体の発熱停止情報が出力されているにもか
かわらず一定時間経過しても湯温が低下しないことを条
件に診断機能部で異常と判断するものである。

〔作用〕

この発明における診断機能部は、加熱体の発熱停止情報
が出力されているにもかかねらず一定時間経過しても湯
温が低下しないことを条件に異常と判断することにより
、ハード・ウェアに依存せずにリレー接点の溶着などの
異常を検出でき、コスト・ダウンおよび装置の小形化を
可能とする。

〔実施例〕

以下、この発明の異常検出方法を実施する給湯装置の一
実施例を図について説明する。第１図において、１は貯
湯槽、２は給水栓、３はポールタップ、４はオーバフロ
ー管、５は電気ヒータ、６は温度ヒユーズ、７は導水管
、８は温度センサ、９は給湯栓、１２はリレー回路であ
り、第５図に同一符号を付した従来のそれらと同一、あ
るいは相当部分であるため詳細な説明は省略しており、
さらに、この第１図においては温度センサ８の付帯回路
、電気ヒータ５に供給する電源１１等は図示も省略して
いる。

１４は蓄えられている湯を全て排出するために貯湯槽１
の底部に設けられた排水管、１５はこの排水管１４に取
り付けられてその排水／停止の制御を行う熱動弁、１６
は前記給水栓２にコックに代えて取り付けられてその給
水／停止の制御を行う熱動弁であり、前記リレー回路１
２は電気ヒータ５の通電制御の外にこれら熱動弁１５，
１６の制御をも行う点で従来のものとは多少異なってい
る。また、１７は前記温度センサ８の出力信号に基づい
て、加熱体としての前記電気ヒータ５の発熱を制御する
ための情報を生成する温度制御機能、１８は時を刻みな
がら、その時の日付、時刻、曜日等の情報を出力するカ
レンダ機能、１９は第２図にその詳細を示すように当該
給湯装置の利用形態が予め設定された第１及び第２のス
ケジュールテーブル３０．３１を有し、これら両スケジ
ュールテーブルに設定された情報を参照しながら前記カ
レンダ機能１８の出力する情報を用いて前記温度制御機
能１７の動作／停止を制御する運転制御機能、２０は前
記温度制御機能１７の出力情報と前記温度センサ８から
の出力信号に基づいて、前記電気ヒータ５及び出力回路
１２の異常を診断する診断機能、２１はこれら温度制御
機能１７、カレンダ機能１８．運転制御機能１９１診断
機能２０を実現するマイクロコンピュータ（以下マイコ
ンという）、２２は前記温度センサ８の出力信号を前記
マイコン２１が処理可能な情報に変換する入力回路、２
４は使用者がこのマイコン２１へ情報を入力し、マイコ
ン２１からの出力情報を表示するためのコンソール等に
よるマン・マシンインターフェースである。

次に動作について説明する。ここで、第３図は運転制御
機能１９の動作手順を示すフローチャートである。まず
、ステップＳＴＩにて今日が排水の指定日であるか否か
のチエツクを行う。即ち。

運転制御機能１９は第２図（ａ）に示す第１のスケジュ
ールテーブル３０を参照して、カレンダ機能１８から送
られてくる曜日の情報が、その排水の欄にフラグ１″が
立てられた月曜日であるか否かを判別し、月曜日であれ
ば、ステップＳＴ２にて排水処理の開始時刻になったこ
とを検出し、ステップＳＴ３にて排水処理を実行する。

即ち、ステップＳＴ２で、カレンダ機能１８から送られ
てくる時刻の情報が第２図（ｂ）に示す第２のスケジュ
ールテーブル３１の排水の欄に設定された排水処理の開
始時刻″４時３０分″を過ぎたことを検出すると、ステ
ップＳＴ３にて、運転制御機能１９よりリレー回路１２
へ情報を出力してそのリレーを制御し、熱動弁１５を開
き１６を閉じる。

これによって貯湯槽１内に残留していた湯（水）は排水
管１４より排出され、給水栓２からの水の供給はないた
めけ湯槽１は空となる。その後、運転制御機能１９は第
２のスケジュールテーブル３１の排水の欄に設定された
終了時刻“５時３０分′′になると、このステップＳＴ
３による排水処理を終了してリレー回路１２に情報を送
り、熱動弁１５を閉じて１６を開く、従って、給水栓２
より給水が開始され、貯湯槽１にはポールタップ３が所
定の位置に達する水位まで水が満たされる。

次に、前記カレンダ機能１８からの曜日情報が、第１の
スケジュールテーブル３０の臨時休業の欄にフラグＩｔ
　１１ｆｉが立てられた、祝祭日等の臨時休業の日に該
当するかのチエツクをステップＳＴ４にて行い、臨時休
業の日であればステップＳＴ５にて前記第１のスケジュ
ールテーブル３１の臨時休業の欄の該当フラグを“０″
にクリアしてその日の運転を終了する。また、臨時休業
の日でなければステップＳＴ６にて、前記曜日情報に基
づいて使用すべきタイマがタイマＩであるか否かのチエ
ツクを第１のスケジュールテーブル３０を参照しながら
行い、そのタイマＩの欄に立てられたフラグＩｔ　１７
１に基づいて、前記曜日情報が月曜〜金曜であればステ
ップＳＴ７でタイマ夏を選択して処理をステップ５ＴＩ
Ｏへ進める。それ以外の場合にはステップＳＴ８にて使
用タイマがタイマ■であるかのチエツクを行い、タイマ
■の欄に立てられたフラグ“１”に基づいて、曜日情報
が土曜であればステップＳＴ９でタイマ■を選択して処
理をステップ５ＴＩＯへ進め、日曜であればタイマの選
択を行わず、そのままその日の運転を終了する。ステッ
プ５ＴＩＯでは、カレンダ機能１８から送られてくる時
刻の情報が、第２のスケジュールテーブル３１のタイマ
Ｉの欄、もしくはタイマ■の欄に設定された開始時刻パ
６時３０分″″になったか否かを監視しており、前記開
始時刻を過ぎたことを検出すると、運転制御機能１９は
ステップ５Ｔ１１にて、温度制御機能１７に温度制御の
開始を指示する情報を出力し、その日の運転を開始する
。

この時点では貯湯槽１内はまだ水であるため、温度セン
サ８にて測定された湯温は設定湯温よりははるかに低く
、入力回路２２からの出力情報は基準値に達せず、温度
制御機能１７は出力回路１２のリレーをオンさせる情報
を出力し、電気ヒータ５を駆動して貯湯槽１内の水を沸
かす、貯湯槽１内の湯の温度が上昇すると温度センサ８
の出力する電気信号のレベルも上昇し、入力回路２２の
出力情報が基準値に達すると、温度制御機能１７はリレ
ー回路１２へそのリレーをオフさせる情報を出力し、電
気ヒータ５は電源の供給を断たれた発熱を停止する。

温度センサ８の出力信号を変換した入力回路２２からの
情報により、貯湯槽１内に蓄えられた湯の温度が設定湯
温よりディファレンシャル幅以上低下したことを検知す
ると、温度制御機能１７はリレーをオンさせる情報を出
力し、リレー回路１２はこの出力情報に基づいて電気ヒ
ータ５への給電を再開する。

この電気ヒータ５への給電は貯湯槽１内の湯温が設定湯
温に達すると、前述の場合と同様に、温度制御手段１７
はリレー回路１２に情報を出力して電気ヒータ５への給
電を停止する。このような温度制御は、カレンダ機能１
８からの時刻情報が。

タイマ１が選択された月曜日から金曜日までの間は、第
２のスケジュールテーブル３１のタイマ■の欄に設定さ
れた終了時刻゛′１８時３０分”になるまで、また、タ
イマ■が選択された土曜日には第２のスケジュールテー
ブル３１のタイマ■の欄に設定された終了時刻“１２時
３０分′″がステップ５Ｔ１２で判断されるまで継続さ
れる。

ここで、第１及び第２のスケジュールテーブル３０．３
１の内容は、マン・マシンインタフェース２４のキーボ
ード等から、使用者による当該給湯装置の利用形態に合
わせて設定するものである。

このような温度制御は診断機能部２０によって自己診断
されており、異常が検出されるとアラームによって使用
者に通報される。第４図はこの診断機能部２ｏの動作手
順を示すフローチャートである。処理の開始時に、ステ
ップ５Ｔ２１にてまず初期設定を行い、リレー溶着検出
用カウンタＣＮＴを“０”にクリアする６次に、ステッ
プ５Ｔ２２にて、温度制御機能１７が電気ヒータ５の駆
動を指示する情報をリレー回路１２へ送出しているか否
かを判定する。

ステップ５Ｔ２２の判定の結果、温度制御機能１７が電
気ヒータ５の駆動を指示する情報をリレー回路１２へ出
力していない場合には、処理はステップ５Ｔ２３へ移り
、出力回路１２のリレーの接点溶着の自己診断を行うル
ーチンに入る。

リレー溶着の自己診断ルーチンでは、まず、ステップ５
Ｔ２３でカウンタＣＮＴを歩進させ１次いで、ステップ
５Ｔ２４にて温度センサ８で測定したその時の湯温Ｐｖ
と設定された設定湯温ＳＰから１℃差し引いた値とを比
較する。その結果、湯温Ｐｖの方が大きければ処理をス
テップ５Ｔ２５へ移し、ステップ５Ｔ２５にてカウンタ
ＣＮＴの計数開始時点から１時間経過していないことを
確認して、ステップ５Ｔ２３へ処理を戻す。以下。

この処理を繰り返し、ステップ５Ｔ２５にて１時間が経
過したことを検出しても湯温Ｐｖが（ＳＰ−１）よりも
降下しない場合には、リレー回路１２のリレー接点が溶
着しているものとみなして処理をステップ５Ｔ２６へ進
め、診断機能部２０はリレーの接点溶着を示唆するアラ
ームをマン・マシンインタフェース２４に送り、ブザー
、発光表示器等によって使用者に知らせる。

ステップ５Ｔ２５が１時間の経過を検出するよりも前に
ステップ５Ｔ２４にて湯温Ｐｖが（ＳＰ−１）の降下が
あった場合には、処理をステップ５Ｔ２７へ進め、その
湯温ｐｖと基準湯温ＳＰからディファレンシャル幅Ｔｄ
を差し引いた値、即ち、温度制御機能部１７が電気ヒー
タ５の駆動を指示する情報を送出すべき湯温（ＳＰ−Ｔ
ｄ）とを比較し、測定した湯温Ｐｖの方が小さくなるま
で処理をステップ５Ｔ２３へ戻してその処理を繰り返す
。これは、貯湯槽１内に給水栓２より水が供給されて一
時的に湯温か低下した場合の影響を除くための処理であ
る。

湯温Ｐｖが（ＳＰ−Ｔｄ）以下になって初めて。

リレー回路１２のリレーは正常であると判定し、処理は
ステップ５Ｔ２７よりステップ５Ｔ２８へ進められ、カ
ウンタＣＮＴの計数を停止して、ステップ５Ｔ２９でそ
の計数値を“０”にクリアし、ステップ５Ｔ３０を介し
てステップ５Ｔ２２へ処理を戻す。

上記リレー溶着の自己診断ルーチンは、前記ステップ５
Ｔ３０が温度制御の終了を検出するまで、適宜繰り返し
て実行される。

なお、上記実施例ではウォーターハンマ現象を防止する
ため熱動弁を用いているが、他の電磁弁で代替すること
も可能である。

また、異常判断の一定時間は、加熱体の容量。

貯湯槽の大きさ、放熱係数等によって決定する。

この一定時間は上記実施例では、カウントアツプにより
計時しているが、カウントダウンでも、ルーチンに入っ
た時刻と現在時刻を比較することでも計時できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、マイコンに含まれる
診断機能部で、加熱体の発熱停止情報が出力されている
にもかかわらず一定時間経過しても湯温が低下しないこ
とを条件に異常と判断することにより、ハード・ウェア
に依存せずにリレー回路の異常を検出でき、コスト・ダ
ウンおよび装置の小形化が可能となるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による給湯装置を示す構成
図、第２図はスケジュールテーブルを示す説明図、第３
図は運転制御機能部の動作手順を示すフローチャート、
第４図は診断機能部の動作手順を示すフローチャート、
第５図は従来の給湯装置を示す構成図である。 １は貯湯槽、５は加熱体（電気ヒータ）、８は温度セン
サ、１２はリレー回路、１７は温度制御機能部、２０は
診断機能部、２２は入力回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱体で沸かした湯を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽内の
   湯の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの出
   力信号に基づいて前記加熱体の発熱を制御するための情
   報を生成する温度制御機能部と、前記温度制御機能部の
   出力情報に従って前記加熱体の通電路を開閉するリレー
   回路と、時を刻み、日時、曜日等の情報を出力するカレ
   ンダ機能と、前記カレンダ機能の出力する情報を用いて
   前記温度制御機能の動作／停止を制御する運転制御機能
   とを有する給湯装置において、前記温度制御機能部から
   前記加熱体の発熱停止の情報が出力された後一定時間経
   過しても前記湯の温度が低下しないとき、前記リレー回
   路に異常が発生したと診断機能部で判断することを特徴
   とする給湯装置の異常検出方法。