JPH0711362B2

JPH0711362B2 - 電気温水器の故障モニタ装置

Info

Publication number: JPH0711362B2
Application number: JP63034740A
Authority: JP
Inventors: 勇林; 幸信下方; 広則成瀬
Original assignee: Takara Standard Co Ltd
Current assignee: Takara Standard Co Ltd
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1988-02-16
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH01208657A

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故障を適確に
検出することができる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き上げ、沸き上げた湯を昼間
の時間帯において使用する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
き上げ、この湯を使用するときは、貯湯タンク内に水が
自動的に補給され、したがって、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
量不足の事態を引き起すことなく、しかも、沸上げに要
する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、ヒータの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、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
れが生じてしまう。

また、電気温水器においては、給湯管系統から湯の漏れ
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、故障を早期に発見する方法が全く
存在しなかったのである。

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、ヒータの一部断線事故や給湯管系統の漏れ等の故障
の発生を早期に適確に警報表示することができる電気温
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、貯湯タ
ンク内に複数設置する温度センサにより貯湯タンク内の
平均温度を求める平均温度決定手段と、深夜電力の通電
時間帯内にチェック期間を設定するチェック期間設定手
段と、チェック期間設定手段によって設定するチェック
期間内においてヒータの通電時間を計測するタイマ手段
と、タイマ手段によって計測する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設定値と比較する
比較手段と、平均温度差が設定値より小さいとき、比較
手段の出力によって電気温水器の故障を警報表示する表
示手段とを備えることをその要旨とする。

なお、チェック期間設定手段は、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チェック期間を
設定することができる。

また、比較手段は、タイマ手段が計測するヒータの通電
時間が所定値以上のときにのみ動作するようにしてもよ
い。

作用かかる発明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設定
値と比較し、ヒータの動作性能をチェックすることがで
きる。すなわち、比較手段は、ヒータの一部が断線した
ような場合には、ヒータの電力消費が少なくなるため、
貯湯タンク内の平均温度差が小さくなるので、これを検
出し、表示手段を介して外部に警報表示させることが可
能である。

一方、給湯管系統に漏れがあるときは、漏水量と同量の
水が貯湯タンクに補給され、貯湯タンク内の平均温度差
が所定値よりも小さくなるから、比較手段は、同様にし
て、これを故障として検出し、警報表示させることがで
きる。

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、故障との見分けが付き難く
なるが、チェック期間設定手段は、たとえば、湯の使用
が最も少ない時間帯にチェック期間を設定することによ
り、かかる原因に基づく誤動作のおそれを最小にするこ
とができる。

また、比較手段は、ヒータの通電時間が所定値以上のと
きにのみ動作させることにより、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、故障検出
の信頼度を一層高めることができる。

実施例以下、図面を以っ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CTR
の一部となっており（第１図）、平均温度決定手段16、
タイマ手段24、チェック期間設定手段25、比較手段22、
表示手段26を備えてなる。

電気温水器10は、給水管11a、給湯管11bを備える貯湯タ
ンク11に対し、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、電源ACに接続されている。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
…が取り付けられている。

温度センサ15、15…の出力は、温度信号15aとして、一
括して沸上げ制御装置CTRに導かれ、平均温度決定手段1
6に入力されている。平均温度決定手段16は、温度セン
サ15、15…により貯湯タンク11内の平均温度TAを求め
る。平均温度決定手段16からの平均温度TAは、沸上げ目
標温度Tsとともに沸上げ制御手段17に入力されており、
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に入力されている。

平均温度決定手段16の出力は、比較手段22、メモリ手段
23にも分岐入力されている。メモリ手段23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11内の平均温度TA＝TAoを記憶するものとし、メ
モリ手段23からの平均温度TAoは、比較手段22に入力さ
れている。また、比較手段22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にも分岐入力
されており、タイマ手段24の出力は、ヒータ12の通電時
間tH、沸上げ開始信号24aとして、それぞれ比較手段2
2、メモリ手段23に入力されている。また、タイマ手段2
4には、チェック期間設定手段25から、チェック期間tck
の始期toと終期t1とが入力される一方、比較手段22から
の出力信号22aは、表示手段26に入力されている。

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からの貯湯タンク11内の平均温度TAと沸上げ目標
温度Tsとを比較し、スイッチング素子14に対して開閉制
御信号17aを出力することにより、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、チェック期間設定手段25は、深夜電力の通電時間
帯内の適当な時期を選んで、チェック期間tckの始期to
と終期tl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の沸上げ性能が正常であるか否
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。

また、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、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の差を演算し、
平均温度差ΔＴ＝TA−TAoを設定値ｋと比較する。平均
温度TAo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11内の平均温
度であるから、平均温度差ΔＴ＝TA−TAoは、通電時間t
Hにおける貯湯タンク11内の平均温度上昇を示すことに
なる。すなわち、比較手段22は、平均温度差ΔＴが設定
値ｋ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、その結果を表示手段26に表
示することができる。なお、給湯管11b系統から漏れが
あるときは、漏水量と同量の水が補給されるので、同様
に、平均温度差ΔＴ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
規定してもよいから、第３図のプログラムは、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
も始動させることができる。

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t
Hを計測するために、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（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tHが所定値tHL以上である
ことを確認して（５）、そのときの平均温度TAを読み取
り（６）、平均温度差ΔＴ＝TA−TAoを演算する
（７）。つづいて、平均温度差ΔＴと所定値ｋとを比較
し（８）、ΔＴ＜ｋであるときは、ヒータ12の不良、ま
たは、給湯管11b系統における漏れが想定される旨の警
報出力をする（９）。

ここで、ステップ（４）の時限要素は、チェック期間tc
kの終期tlを与えるものと考えてよく、また、ステップ
（５）の所定値tHLは、ヒータ12の通電時間tHが一定以
上でなければ平均温度差ΔＴが明確に表われないおそれ
がある点を考慮して、通電時間tHの最小長さを規定する
ものである。なお、設定値ｋは、ヒータ12が正常である
とき、所定値tHL以上の通電によって予想される平均温
度差ΔＴ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（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。

発明の効果以上説明したように、この発明によれば、平均温度決定
手段と、チェック期間設定手段と、タイマ手段と、比較
手段と、表示手段とを備えることによって、タイマ手段
は、ヒータの通電時間を計測し、比較手段は、その前後
における平均温度差を設定値と比較し、結果を表示手段
に表示することができるから、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
確実に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故障を発見す
る場合に比して格段に速く、したがって、故障状態が放
置され、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
ることができる上、チェック期間設定手段は、適切な時
期にチェック期間を設定し、誤動作のおそれを最少にす
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…通電時間 tHL…所定値 TA…平均温度 ΔＴ…平均温度差ｋ…設定値 tck…チェック期間 11…貯湯タンク 12…ヒータ 15…温度センサ 16…平均温度決定手段 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

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯湯タンク内に複数設置する温度センサに
より貯湯タンク内の平均温度を求める平均温度決定手段
と、深夜電力の通電時間帯内にチェック期間を設定する
チェック期間設定手段と、該チェック期間設定手段によ
って設定するチェック期間内においてヒータの通電時間
を計測するタイマ手段と、該タイマ手段によって計測す
るヒータの通電時間の前後における貯湯タンクの平均温
度差を設定値と比較する比較手段と、平均温度差が設定
値より小さいとき、前記比較手段の出力によって電気温
水器の故障を警報表示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。
【請求項２】前記チェック期間設定手段は、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チェ
ック期間を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。
【請求項３】前記比較手段は、前記タイマ手段が計測す
るヒータの通電時間が所定値以上のときにのみ動作する
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。