JPS626435Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は石油、ガス、電気等を熱源にして水を
加熱し給湯する給湯機の防食および水検知回路に
関するものである。

従来、この種のものは第１図および第２図で示
され、１は湯または水を貯留する缶体、２はこの
缶体の側壁に設けられた水検知防食兼用電極、３
は缶体１に設けられた給湯口、４は缶体１に水を
供給する給水口、５は缶体１下部に設けられた水
を加熱するバーナー部、６は給湯機本体の制御回
路、７は缶体に接続された電極、８はこの電極お
よび水検知防食用兼用電極２が接続された水検知
防食回路で第２図で示され、９は電源トランス、
１０はダイオード、１１は平滑コンデンサー、１
２はLED、１３はリレー、１４は定電圧回路、
１５は電圧比較器、１６，１７，１８，１９は抵
抗、２０は電圧降下用素子としてのツエナーダイ
オード、２１は等価的な水抵抗である。

従来の給湯機は以上のように構成され、給水口
４から供給される水はバーナー部５により加熱さ
れ、缶体１の上部の給湯口３から台所、風呂等へ
供給され、缶体１の防食水検知は次のように行わ
れ、ダイオード１０、コンデンサー１１で直流化
された電圧は定電圧回路１４を介して電極２と缶
体１の間に定電圧が印加され、缶体１中に水が存
在すれば、等価的な水抵抗２１を介して防食電流
Ｉ_wが流れ電気防食が行われる。（第３図に防食
用定電圧特性図を示す）また電極２と缶体１の間
に水が存在することにより、等価水抵抗２１を介
して電流が流れ、水抵抗２１に流れる電流によ
り、第４図に示すようなツエナーダイオード２０
の電圧降下の値が変化する。従つて電圧比較器１
５の端子に印加される比較電圧を第４図Ｖ_WDよ
り少し低い電圧又は同等の電圧に設定し、抵抗１
６と電極２の間に電圧比較器１５の端子を接続
しておけば、缶体１と電極２の間に水がない場合
は、抵抗１６と電圧比較器１５の高い入力インピ
ーダンスの分圧により定電圧電源１４の出力電圧
からツエナーダイオード２０による電圧降下分を
引いた電圧のほとんどが端子に印加される。従
つて電圧比較器１５の端子には高い電圧が加え
られるのでこれは動作しない（出力Ｌ_p）。一方水
がある場合には水抵抗２１が存在することにな
り、電極２と缶体１の間にはその水抵抗２１を介
して大きな電流が流れることになるから、この電
流のために抵抗１６で降下する電圧が増加し、電
圧比較器１５の端子には大幅に下つた電圧が印
加されることになり、その電圧比較器１５が動作
（出力Hi状態）し、水が存在することを検出す
る。このためリレーとLED１２はOFFとなる。
しかしながら、このような回路においては実用的
限度がある。すなわち、缶体１の構造および電極
状態により防食電流Ｉ_wが非常に大きくなる場合
があり、水質が悪い場合には缶体１−電極２間に
定電流を印加した方が防食効果が良好な場合があ
る。このように水質が悪い場合に定電圧回路１４
にて防食電源を得ると非常に過大な電流が流れて
しまい、過防食の恐れも生じる。また水検知にし
てもツエナーダイオード２０の電圧降下によつて
検出しているためにツエナーダイオード２０の温
度特性が水検知レベルに多大な影響を与える欠点
があつた。

この考案は上記欠点に鑑みなされたもので、温
度による影響が少なく動作の安定した防食水検知
回路を提供することを目的とするものである。

以下、この考案の一実施例を第５図に従つて説
明すると、図において１〜７，９〜１３および１
５〜２１は上記従来例と同一または相当部分を示
し、２２，２３，２４は抵抗、２５は定電流用ツ
エナーダイオード、２６はトランジスタ、２７は
ダイオードであり、Ａは定電流回路、Ｂは水検知
回路である。

上記のように構成された回路は、トランス９、
ダイオード１０、コンデンサー１１で形成される
直流電圧が電圧降下用素子であるツエナーダイオ
ード２０を介して定電流回路Ａに印加され、この
定電流回路Ａの出力電流は電極２、水抵抗２１を
介して缶体１に流れる水抵抗２１がある範囲の間
はこの定電流回路Ａの動作により第６図に示すよ
うに水抵抗２１の値にかかわらず、一定の防食電
流Ｉ_wを印加する。防食の主範囲を越える水抵抗
２１の高い場合は水質が良いために電流が少なく
ても防食の効果はある。しかし、水検知を行う範
囲は良質の水の場合でも検出する必要があり、こ
の水検出レベルは高い水抵抗Ｒ_wの所に設定さ
れ、通常の定電流回路Ａにおいては第６図に示す
ように定電流の出力は水検知レベルの範囲では出
力電圧Ｖ_wが飽和してしまいこの間の電圧変化を
検知することができない。そこで、第５図のよう
にツエナーダイオード２０を介して定電流回路Ａ
を動作させるようにし、定電流回路Ａが飽和した
場合には抵抗１７および等価水抵抗２１の分圧比
により電極２からの出力電圧を得るようにすれば
ツエナーダイオード２０の電圧降下分だけ高い電
圧が抵抗１７と水抵抗２１の分圧用電圧Ｖ_wとな
り第７図に示すように定電流回路Ａが飽和した後
でも水抵抗に比例した電圧が検出可能となる。こ
の検出電圧Ｖ_wを抵抗１９，２２により分割して
電圧比較器１５の端子に印加し電圧比較器１５
の比較電圧を抵抗１６，１８により端子に印加
しておけば水抵抗の範囲にかかわらず、水抵抗が
高い所に水検知レベルを設定しても水の有無を検
出できる。

なお、この第５図の回路において、缶体１と電
極２との間に水がない場合は、第２図に示した回
路のものと同様な理由で抵抗１９，２２を流れる
電流の電圧降下は小さく、従つて電圧比較器１５
の端子に加えられる入力電圧は高く維持され電
圧比較器１５は動作しないが、水がある場合は抵
抗１９，２２を流れる電流が増加するので電圧降
下も大きくなり、端子の入力電圧が低くなるか
ら電圧比較器１５が動作する。

なお、ツエナーダイオード２５の他に別電源で
定電流回路を構成しても同様効果がある。また上
記のように水抵抗Ｒ_wの変化に対するゲインが大
きいために水検知レベルに大きなヒステリシスを
付けることにより外部ノイズに対しても良好な水
検知回路が提供可能となる。

この考案は以上説明したとおり、水を貯留する
缶体に単一の電極を設け、この電極により上記缶
体内の電気防食と水検知とをするようにしたもの
において、直流電源に対して電圧降下用素子を介
して定電流回路を接続し、この定電流回路と上記
電圧降下用素子を介して上記電極を電源に接続す
るとともに、この電極と定電流回路との接続点に
は、この定電流回路と並列に設けた抵抗を介して
上記電源を接続し、缶体と電極間の水抵抗と上記
抵抗とによつて分圧して得られる電圧を水検知用
の出力を出す電圧比較器に供給するように構成し
たので、定電流回路が飽和した後でも水検知回路
の電圧が抵抗と水抵抗の分圧により得られるため
に非常に自由度のある回路が構成できるととも
に、定電流回路が飽和した後の水抵抗と抵抗によ
る電圧変化ゲインが大きくなり、温度等に対して
も安定な回路となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す説明図、第２図は同じく
防食水検知回路図、第３図は第２図における防食
用定電圧出力特性図、第４図は同じくツエナーダ
イオード２０の電圧−電流特性図、第５図は本考
案の一実施例を示す回路図、第６図は本考案を説
明するための通常の定電流回路を防食用として用
いた場合の出力特性図、第７図は本考案回路にお
ける出力電圧、電流特性図である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を
示し、１は缶体、２は水検知防食兼用電極、１５
は電圧比較器、２０，２５はツエナーダイオー
ド、Ａは定電流回路、Ｂは水検知回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水を貯留する缶体１に単一の電極２を設け、こ
   の電極により上記缶体内の電気防食と水検知とを
   するようにしたものにおいて、直流電源に対して
   電圧降下用素子２０を介して定電流回路Ａを接続
   し、この定電流回路と電圧降下用素子２０を介し
   て上記電極２を電源に接続するとともに、この電
   極２と定電流回路Ａとの接続点にはこの定電流回
   路Ａと並列に設けた抵抗１７を介して上記電源を
   接続し、缶体１と電極２間の水抵抗２１と上記抵
   抗１７とによつて分圧して得られる電圧Ｖ_wを水
   検知用の出力を出す電圧比較器１５に供給するよ
   うにしてなる水検知防食回路。