JPH01208657A - 電気温水器の故障モニタ装置 - 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、電気温水器において、沸上げ用ヒータの断
線や給湯配管系の漏れ等による沸上げ不良を検出するた
めの、電気温水器の故障モニタ装置に関する。

従来技術 深夜電力を利用して湯を沸上げ、この湯を、昼間の時間
帯において使用するようにした電気温水器が広く普及し
ている。

このものは、電気ヒータによって貯湯タンク内の湯を沸
上げ、この湯を使用するときは、貯湯タンク内へ、水が
自動的に補給され、貯湯タンクは、常に、満水の状態で
使用されるようになっている。

また、昼間の時間帯における湯の使用可能量は、主とし
て沸上げ温度に依存するから、過去の湯の使用量等のデ
ータから、湯量の不足の１■態を引き起すことな（、し
かも、消費電力を最少とするために、沸上げ温度を最適
に決定する技術が開発され、いわゆるマイコン形電気温
水器として知られている。

発明が解決しようとする課題 而して、かかる従来技術によるときは、たとえば、ヒー
タの一部が不良となった場合等においては、湯の沸上げ
不良が生じるが、その事実は、使用可能湯量の不足とし
て表面化するに過ぎず、他に何らの表示もなされること
がなかったので、全体として極めて使用し難いという問
題があった。

すなわち、深夜電力の通電時間帯内において、ヒータの
通電中にヒータの一部が断線した場合を考えると、この
ときは、ヒータにおける消費電力が不足するため、沸上
げ温度は、所定値よりも低くなる。しかしながら、その
影響が使用者に判明するのは、湯が全部使用されて、湯
栓から水が出て来たときであるから、故障発見までに大
きな時間遅れが生じるものである。

また、電気温水器においては、給湯管系統からの湯の漏
れがあるときにも、同様に、湯量不足として現象が発見
されるが、この場合も、早期に故障を発見する方法が存
在しなかった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の実情に鑑
み、ヒータの作動性能を直接チェックすることによって
、ヒータの断線事故や給湯管系統の漏れ等の発生を、適
確に、早期に警報表示することができるようにした、新
規の、電気温水器の故障モニタ装置を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、タイマ
手段と、比較手段と、表示手段とを備え、タイマ手段は
、チェック期間内におけるヒータの通電時間を計測し、
比較手段は、通電時間の前後における貯湯タンクの平均
温度差を設定値と比較し、表示手段は、比較手段の出力
によって作動するようにしたことをその要旨とする。

なお、チェック期間としては、深夜電力の通電時間帯の
うち、湯の使用が最も少ない時間帯に設定することがで
き、また、比較手段における比較動作は、ヒータの通電
時間が所定値以上の長さであるときにのみ行われるよう
にしてもよいものである。

作用 而して、この構成によるときは、比較手段は、ヒータの
通電時間の前後における貯湯タンクの平均温度差を算出
した上、これを設定値と比較して、ヒータの動作性能を
チェックする。すなわちち、ヒータの一部が断線したよ
うな場合には、ヒータによる電力消費が少ないため、貯
湯タンク内の平均温度差が小さ（なるので、これを検出
して、表示することが可能である。

一方、給湯管系統に漏れがあるときには、その漏水量と
同量の水が貯湯タンクに補給されるため、同様に、貯湯
タンク内の平均温度差は、所定値よりも小さくなり、故
障として検出することが可能である。

なお、チェック期間中に湯の使用があると、その分だけ
平均温度差が少なく表われて、故障との見分けが付き難
くなるが、チェック期間として、湯の使用が最も少い時
間帯に定めれば、誤動作のおそれは少なくすることがで
きる。また、ヒータの通電時間として、所定値以上の最
低値を定めておけば、正常時における平均温度差を一定
以上に確保することができるので、故障発見の信頼度を
一層高めることができる。

以上のように作用するものである。

実施例 以下、図面を以て実施例を説明する。

電気温水器の故障モニタ装置２０は、沸上げ制御装置Ｃ
ＴＲの一部をなし、タイマ手段２４と、チェック期間設
定手段２５と、比較手段２２と、メモリ手段２３とを備
えてなる（第１図）。

電気温水器１０は、給水管１１ａと給湯管１１ｂとを備
えた貯湯タンク１１に、ヒータ１２を内装してなる。ヒ
ータ１２は、スイッチング素子１４と、深夜電力の通電
時間帯を定めるタイマ１３とを介して、電源ＡＣに接続
しである。また、貯湯タンク１１には、上下方向に、複
数の温度センサ１５．１５・・・を取り付けである。

温度センサ１５．１５・・・の出力たる温度信号１、５
　ａは、−括して、沸上げ制御装置ＣＴＲに導かれ、平
均温度決定手段１６に入力されている。

平均温度決定手段１６の出力は、貯湯タンク１１内の平
均温度ＴＡとして、沸上げ目標温度Ｔｓとともに、沸上
げ制御手段１７に入力され、沸上げ制御手段１７の出力
は、開閉制御信号１７ａとして、スイッチング素子１４
に接続されている。

平均温度決定手段１６の出力は、比較手段２２とメモリ
手段２３とに分岐入力されている。メモリ手段２３の出
力は、タイマ手段２４からの沸上げ開始信号２４ａの出
力時点における貯湯タンクｌｌ内の平均温度ＴＡｏとし
て、比較手段２２に入力されている。また、比較手段２
２には、設定値ｋが、併せ入力されている。

沸上げ制御手段１７の出力は、タイマ手段２４に分岐入
力され、その出力は、ヒータ１２の通電時間ｔＨと、沸
上げ開始信号２４ａとして、それぞれ、比較手段２２と
、メモリ手段２３とに入力されている。また、タイマ手
段２４には、チェック期間設定手段２５からの、チェッ
ク期間ｔｃｋの始期ｔｏと終期ｔ１とが人力される一方
、比較手段２２からは、その出力信号２２ａが、表示手
段２６に接続されている。

いま、タイマ１３は、ヒータ１２に対する深夜電力の通
電時間帯を定めており、沸上げ制御手段１７は、平均温
度決定手段１６の出力たる現在の貯湯タンク１１内の平
均温度ＴＡと、沸上げ目標温度Ｔｓとを比較して、スイ
ッチング素子１４に対して開閉制御信号１７ａを出力し
、深夜電力を利用して、貯湯タンク１１内の水を、所定
の沸上げ目標温度Ｔｓにまで沸き上げることができる。

一方、深夜電力の、１ｉＴ７電時間帯内の適当な時期を
選んで、チェック期間設定手段２５は、チェック期間ｔ
ｃｋの始期ｔｏと終期ｔ１とを定めている（第２図）。

ここで、チェック期間ｔｃｋとは、ヒータ１２の沸上げ
性能が所定値以上であるか否かをチェックするための時
間帯をいうものとし、ヒータ１２の通電による電力消費
が、そのまま、貯湯タンク１１内の平均温度ＴＡの上昇
に反映されるように、貯湯タンク１１内の湯の使用がで
きるだけ少ない時間帯、たとえば、深夜電力の通電時間
帯の中間点以降に、約１時間程度の長さに定めるのがよ
い。

タイマ手段２４は、チェック期間ｔｃｋ内におけるヒー
タ１２の通電時間ｔＨを計測して、これを出力する。す
なわち、タイマ手段２４は、沸上げ制御手段１７がヒー
タ１２の通電を開始すると、その通電時間ｔＨの計測を
開始すると同時に、メモリ手段２３に対して、沸上げ開
始信号２４ａを出力する。

一方、比較手段２２は、ヒータ１２の通電時間ｔＨの前
後における貯湯タンク１１内の平均温度ＴＡｏ、ＴＡの
差△１゛を、設定値にと比較することができる。平均温
度’ｒ’Ａｏは、前述のように、沸上げ開始信号２４ａ
に対応して、メモリ手段２３に記憶された貯湯タンク１
１内の平均温度であるから、平均温度差△Ｔ＝ＴＡ−Ｔ
Ａｏは、通電時間ｔｌ＋に亘るヒータ１２の通電による
平均温度上昇を示すことになる。すなわち、平均温度差
△Ｔが設定値により大きいか否かにより、ヒータ１２が
正常であるか否かを判断することができ、その結果は、
表示手段２６に表示することができる。なお、給湯管１
１ｂ系統からの漏れがあるときは、漏水量と同量の水の
補給がなされるので、同様に、平均温度差△Ｔは小さく
表われ、比較手段２２によって検出することが可能であ
る。

かかる故障モニタ装置２０は、マイクロコンピュータに
よるソフトウェアによっても実現することができる（第
３図）。

このプログラムは、図示しないクロックプログラムによ
って、チェック期間ｔｃｋの始期ｔｏの到来を検知して
動作開始するものとする。ただし、始期ｔｏは、たとえ
ば、深夜電力の通電時間帯の開始後、所定時間の経過に
よって規定することができるから、クロックプログラム
に代えて、単なるタイマプログラムによっても、このプ
ログラムを始動することができる。

プログラムは、まず、ヒータ１２が通電されるのを待っ
て（同図のステップ（１）、以下、単に、（１）のよう
に記す）、チェック期間ｔｃｋ内におけるヒータ１２の
通電時間ｔｌｌを計測するためのタイマをスタートする
（２）。つづいて、その時点における貯湯タンク１１内
の平均温度ＴＡを、平均温度ＴＡｏとして記憶しく３）
、所定長の時限要素を実行する（４）。

次いで、ヒータ１２の通電時間ｔｌが所定値（肚以−ヒ
であることを確認して（５）、そのときの平均温度ＴＡ
を読み取って（６）、平均温度差△Ｔ＝ＴＡ−ＴＡｏを
演算する（７）。平均温度差△Ｔと設定値にとを比較し
て（８）、前者が後者より小さいときには、ヒータ１２
の不良、または、給湯管１１ｂ系統における漏れの発生
が想定される旨の警報出力をなすことができる（９）。

ここで、ステップ（４）の時限要素は、チェック期間ｔ
ｃｋの終期ｔｌを与えるものと考えてよく、ステップ（
５）の所定値ｔ　ＩＩＬは、ヒータ１２の実際の通電時
間ＬＨか−・室以上でなければ、平均温度差△Ｔが明確
に表われないおそれがある点を考慮して、その最低長さ
を規定するものである。設定値には、ヒータ１２が正常
であるときに、所定値ｔ　ＨＬ以上の通電によって予想
される平均温度差Δ′Ｆから定めることができる。

いま、第１図と第３図とを対比すれば、前者における比
較手段２２は、後者におけるステップ（５）ないしく８
）に対応し、以下、メモリ手段２３はステップ（３）に
、タイマ手段２４はステップ（１）、（２）に、チェッ
ク期間設定手段２５は、図示しないクロックプログラム
とステップ（４）とに、それぞれ対応するものとなって
いる。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、タイマ手段と、
比較手段と、表示手段とを備え、タイマ手段によりヒー
タの通電時間を計測して、その前後における平均温度差
の大きさと設定値とを、比較手段によって比較し、その
結果を、表示手段により表示するようにすることによっ
て、ヒータの不良や給湯管系統における漏れは、いずれ
も、平均温度差の不足として警報表示することができ、
このときの検出タイミングは、使用者が沸上げ湯量の不
足として認識するタイミングに比して格段に早いから、
適確な処置を速やかにとることができ、したがって、故
障状態が放置されて、湯量不足の事態が繰り返されたり
、大量のエネルギが無駄に捨て去られたりするおそれを
有効に排除することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は実施例を示し、第１図は全体構成
ブロック系統図、第２図は動作説明図、第３図はプログ
ラムフローチャートである。 ｔＨ・・・ヒータの通電時間　　ｔＨＬ・・・所定値△
Ｔ・・・平均温度差　　ｋ・・・設定値ｔｃｋ・・・チ
ェック期間 【０・・・始期　　ｔｌ・・・終期 １０・・・電気温水器 １１・・・貯湯タンク　　１２・・・ヒータ２０・・・
故障モニタ装置 ２２・・・比較手段　　２４・・・タイマ手段２５・・
・チェック期間設定手段 ２６・・・表示手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）チェック期間内におけるヒータの通電時間を計測す
   るタイマ手段と、前記通電時間の前後における貯湯タン
   クの平均温度差を設定値と比較する比較手段と、該比較
   手段の出力によって作動する表示手段とを備えてなる電
   気温水器の故障モニタ装置。 ２）前記チェック期間は、深夜電力の通電時間帯のうち
   、湯の使用が最も少ない時間帯に設定することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電気温水器の故障モニ
   タ装置。 ３）前記比較手段は、前記通電時間が所定値以上のとき
   にのみ、前記比較動作をなすことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の電気温水器の故障モニ
   タ装置。