JP2000337708A - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンクが空の状態から給水を行ってもタンク
内の水の有無を確実に検知して空焚きを防止することの
できる電気温水器を提供する。 【解決手段】 給水パイプ２、排水パイプ３および給湯
パイプ４が接続され、ヒーター５を有するタンク１と、
タンク１の下部に取り付けられタンク１の水頭圧を検知
する圧力検知手段８と、タンク１内の水の沸き上げを制
御する制御装置６とを備えてなり、給湯パイプ４にタン
ク１内の空気を排出する空気抜き弁９を設け、制御装置
６は圧力検知手段８による検知圧力が所定値に達したと
きにタンク１内に水ありと判断してヒーター５への通電
を可能にするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気温水器に係り、
さらに詳しくは、タンク内に設けられたヒーターの空焚
きを防止するためのタンクの圧力検知手段を備えた電気
温水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の電気温水器の構成を示す模
式図である。図において、１は貯湯用のタンク、２はタ
ンク１の底面に接続され、タンク１内に水を供給する給
水パイプで、先端部には水源となる水道管（図示せず）
等が接続されている。３はタンク１の底面に接続され、
タンク１内の水を外部へ排出する排水パイプ、４はタン
ク１の天面のほぼ中心部に接続され、タンク１内で沸き
上げられた湯を給湯する給湯パイプで、先端部には給湯
用蛇口（図示せず）が接続されている。５はタンク１内
の下方に側壁とほぼ直交して取り付けられたヒーター
で、タンク１内の水を加熱する。

【０００３】６は電気温水器の沸き上げ制御等を行う制
御装置、７はヒーター５に接続され、その接点（図示せ
ず）の開閉によってヒーター５の通電を入／切するリレ
ーで、接点の開閉操作は制御装置６によって制御されて
いる。８はタンク１の底面に設けられ制御装置６に接続
されタンク１内の水頭圧を検知する圧力検知手段である
圧力スイッチで、検知した圧力が所定値、つまりタンク
１の高さＨ１に対応する水頭圧に達した場合はスイッチ
をＯＮし、所定値に達しない場合はスイッチをＯＦＦし
て、そのスイッチがＯＮのときは制御装置６に信号を出
力するように構成されている。そして、制御装置６は圧
力スイッチ８からの出力信号に基づいてタンク１内に水
がある（満水である）ことを判断してヒーター５への通
電を可能にする。

【０００４】このように構成したこの電気温水器は、給
水パイプ２からタンク１内に水が供給されて満水になる
と、制御装置６はリレー７の接点を閉じてヒーター５へ
の通電を開始し、ヒーター５によってタンク１内の水を
加熱する。このとき、タンク１内に水なしの状態で空焚
きをすると、ヒーター５の故障やパッキンの劣化の原因
となる。これを防止するために、タンク１の底面に圧力
スイッチ８を設け、圧力スイッチ８の検知圧力が所定値
に達したときはスイッチをＯＮし、制御装置６に信号を
出力する。そして、制御装置６は、圧力スイッチ８から
の信号を受け取ると、タンク１内に水あり（満水）と判
断してリレー７の接点を閉じ、ヒーター５への通電を開
始してタンク１内の水を加熱する。

【０００５】ついで、タンク１内の水があらかじめ設定
された温度に沸き上がると、制御装置６はリレー７の接
点を開いてヒーター５への通電を停止し、給湯パイプ４
からの給湯可能状態とする。そして、給湯パイプ４から
給湯されると、同時に給湯された量の水が給水パイプ２
からタンク１内に給水され、上述したようにヒーター５
が通電されて水を加熱し、設定温度に沸き上げる。

【０００６】また、従来の他の電気温水器の一例とし
て、例えば特開平３−５０４４９号公報および特開平３
−８４３６０号公報に開示された発明などがあげられ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
気温水器は、タンク１の底面に圧力スイッチ８を設け、
この圧力スイッチ８の検知圧力が所定値に達したときに
スイッチをＯＮして信号を出力し、制御装置６が圧力ス
イッチ８からの出力信号を受け取るとタンク１内に水あ
り（満水）と判断してヒーター５への通電を可能にし、
タンク１内の水なしでの空焚きを防止するようにしてい
る。

【０００８】しかしながら、タンク１が空の状態から給
水を行う場合に給湯用蛇口等を開けずに給水を行うと、
タンク１内の空気が抜けず、タンク１内に水が供給され
ていない（満水になっていない）にもかかわらず、タン
ク１内の水頭圧がタンク１の高さＨ１に対応する水頭圧
（所定値）以上に上がってしまって、圧力スイッチ８が
ＯＮされて制御装置６に信号を出力し、制御装置６はタ
ンク１内に水あり（満水）と判断してヒーター５への通
電を可能にしてしまうおそれがあった。また、場合によ
っては、図６に示すように、ヒーター５が水没しないタ
ンク１の高さＨ２程度までしか水が供給されていない状
態でタンク１内の水頭圧が所定値に達してしまい、タン
ク１内の水なしでの空焚きを防止することができないお
それもあった。

【０００９】これは、従来の他の電気温水器の一例とし
てあげた特開平３−５０４４９号公報および特開平３−
８４３６０号公報に開示されたものにおいても、同様の
問題を有する。

【００１０】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、タンクが空の状態から給水を行っ
てもタンク内の水の有無を確実に検知して空焚きを防止
することのできる電気温水器を提供することを目的とし
たものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気温水器
は、下部に給水パイプおよび排水パイプが接続され、上
部に給湯パイプが接続されたタンクと、タンクの側壁に
取り付けられタンク内の水を加熱するヒーターと、タン
クの下部、給水パイプまたは排水パイプに取り付けられ
タンクの水頭圧を検知する圧力検知手段と、圧力検知手
段の検知圧力に基づいてヒーターへの通電を制御し、タ
ンク内の水を沸き上げる制御装置とを備えてなり、給湯
パイプにタンク内の空気を排出する空気抜き弁を設け、
また、制御装置は、圧力検知手段による検知圧力が所定
値に達したときにタンク内に水ありと判断してヒーター
への通電を可能にするものである。

【００１２】本発明に係る電気温水器は、下部に給水パ
イプおよび排水パイプが接続され、上部に給湯パイプが
接続されたタンクと、タンクの側壁に取り付けられタン
ク内の水を加熱するヒーターと、タンクの下部、給水パ
イプまたは排水パイプに取り付けられタンクの水頭圧を
検知する圧力検知手段と、圧力検知手段の検知圧力に基
づいてヒーターへの通電を制御し、タンク内の水を沸き
上げる制御装置とを備えてなり、給湯パイプにタンク内
の空気を排出する空気抜き弁および給湯パイプの水の流
れを検知する流量検知手段を設け、また、制御装置は、
圧力検知手段による検知圧力が所定値に達し、かつ流量
検知手段により給湯パイプに水の流れが検知されたとき
にタンク内に水ありと判断してヒーターへの通電を可能
にするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１の構成を示す模式図、図２はその要部の拡大
断面図である。なお、図６で説明した従来例と同一部分
には同じ符号を付し、説明を省略する。図において、９
はタンク１の近傍でほぼＬ字状に折り曲げられた給湯パ
イプ４の折り曲げ部４ａから延出されたパイプ１０の先
端部に設けられ、タンク１内の空気を抜く空気抜き弁
で、図２に示すように、パイプ１０に連通し天面のほぼ
中央部に開口部９ｂを有する有蓋角筒状または有蓋円筒
状の本体９ａと、本体９ａ内に設けられ、タンク１内
（特に上部）に空気Ａがある場合は下方に位置して開口
部９ｂを開放し、タンク１内と外部とを連通するととも
に、タンク１内が満水（水Ｗ）の場合は上方に位置して
開口部９ｂを閉塞し、タンク１内と外部との連通を遮断
するフロート弁９ｃとによって構成されている。

【００１４】このように構成されたこの実施の形態１に
おいて、まず、給水パイプ２からタンク１内に給水して
タンク１内を満水にする。このとき、給湯用蛇口等を開
けずに空のタンク１に給水を行うと、図２（ａ）に示す
ように、空気抜き弁９のフロート弁９ｃがその本体９ａ
内の下方に位置して開口部９ｂが自動的に開放され、タ
ンク１内の空気Ａが給水に伴って外部に押し出される。
そして、図２（ｂ）に示すように、タンク１内の空気Ａ
が抜けて満水になると、フロート弁９ｃが水Ｗによって
上方に位置し、開口部９ｂが自動的に閉塞されて満水状
態が維持される。

【００１５】ついで、タンク１が満水状態なり、圧力ス
イッチ８の検知圧力が所定値（タンク１の高さＨ１に対
応する水頭圧）に達すると、圧力スイッチ８はそのスイ
ッチをＯＮして制御装置６に信号を出力する。このと
き、圧力スイッチ８によって検知された圧力は、タンク
１内に確実に水がある（満水）状態での検知結果であ
り、水なしあるいはヒーター５が水没しないタンク１の
高さＨ２程度までしか水が供給されていない状態での空
焚きは防止される。

【００１６】次に、制御装置６は圧力スイッチ８からの
信号を受け取ると、タンク１内に水あり（満水）と判断
してリレー７の接点を閉じ、ヒーター５への通電を開始
してタンク１内の水を加熱する。タンク１内の水があら
かじめ設定された温度に沸き上がると、制御装置６はリ
レー７の接点を開いてヒーター５への通電を停止し、給
湯パイプ４からの給湯可能状態とする。そして、給湯パ
イプ４から給湯されると、同時に給湯された量の水が給
水パイプ２からタンク１内に給水され、上述したように
制御装置６は圧力スイッチ８からの信号を受け取ったと
きにヒーター５への通電を行い、水を設定温度に沸き上
げる。

【００１７】このように、タンク１内（上部）に空気Ａ
があるときは開口部９ｂを自動的に開放し、タンク１内
が満水のときは開口部９ｂを自動的に閉塞する空気抜き
弁９を給湯パイプ４から延出されたパイプ１０に設けた
ので、給湯用蛇口等を開けずに空のタンク１に給水を行
った場合でも、タンク１内の空気Ａを給水に伴って空気
抜き弁９から外部に排出することができ、確実に満水に
なった状態で圧力スイッチ８による水頭圧の検知を行う
ことができる。これにより、制御装置６はタンク１内の
水の有無を確実に判断することができ、水なしあるいは
ヒーター５が水没しないタンク１の高さＨ２程度までし
か水が供給されていない状態での空焚きを防止すること
ができる。

【００１８】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２の構成を示す模式図で、この実施の形態２は、実施の
形態１に係る電気温水器において、その給湯パイプ４の
折り曲げ部４ａと給湯用蛇口との間に給湯パイプ４の水
（湯）の流れを検知する流量センサー１１を設けたもの
である。この流量センサー１１は制御装置６に接続さ
れ、給湯パイプ４の水の流れを検知したときに制御装置
６に信号を出力し、制御装置６は圧力スイッチ８からの
信号および流量センサー１１からの信号を受け取った場
合にタンク１内に水あり（満水）と判断してヒーター５
への通電を可能にする。

【００１９】このように構成されたこの実施の形態２に
おいても、実施の形態１で説明した場合と同様に給湯用
蛇口等を開けずに空のタンク１に給水を行うと、空気抜
き弁９からタンク１内の空気Ａが外部に押し出されつつ
給水パイプ２から給水される。ついで、タンク１が満水
状態になり、圧力スイッチ８の検知圧力が所定値に達す
ると、圧力スイッチ８はそのスイッチをＯＮして制御装
置６に信号を出力する。同時に流量センサー１１も給湯
パイプ４の水の流れを検知する。そして、給湯用蛇口が
開放されて給湯パイプ４に水が流れ、流量センサー１１
が給湯パイプ４の水の流れを検知すると、制御装置６に
信号を出力する。このとき、流量センサー１１による水
の流れの検知は、タンク１内に確実に水がある（満水で
ある）ことを示すものであり、空焚きは防止される。

【００２０】次に、制御装置６は圧力スイッチ８からの
信号（スイッチがＯＮである）および流量センサー１１
からの信号（給湯パイプ４に水の流れあり）を受け取る
と、タンク１内に水あり（満水）と判断してリレー７の
接点を閉じ、ヒーター５への通電を開始してタンク１内
の水Ｗを加熱する。このとき、圧力スイッチ８または流
量センサー１１のいずれか一方でも信号が出力されない
場合は、制御装置６はタンク１内に水なし（満水ではな
い）と判断してヒーター５への通電を行わない。

【００２１】ついで、タンク１内の水があらかじめ設定
された温度に沸き上がると、制御装置６はリレー７の接
点を開いてヒーター５への通電を停止し、給湯パイプ４
からの給湯可能状態とする。そして、給湯パイプ４から
給湯されると、同時に給湯された量の水が給水パイプ２
からタンク１内に給水され、上述したように制御装置６
は圧力スイッチ８および流量センサー１１からの信号を
受け取ったときにヒーター５への通電を行い、水を設定
温度に沸き上げる。

【００２２】このように、空気抜き弁９を設けるととも
に、給湯パイプ４に給湯パイプ４の水の流れを検知する
流量センサー１１を設けたので、給湯用蛇口等を開けず
に空のタンク１に給水を行った場合でもタンク１内の空
気Ａを空気抜き弁９によって外部に排出することがで
き、満水になった状態で圧力スイッチ８による水頭圧の
検知を行うことができるとともに、流量センサー１１に
よる給湯パイプ４の水の流れの検知を行うことができ、
両者８，１１からの信号を受け取ることによって制御装
置６はタンク１内に水あり（満水）と確実に判断するこ
とができる。これにより、水なしあるいはヒーター５が
水没しないタンク１の高さＨ２程度までしか水が供給さ
れていない状態での空焚きを確実に防止することができ
る。

【００２３】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明はこれに限定するものではなく、例えば以下
の如く適宜変更することができる。 （１）上述の実施の形態１，２では空気抜き弁９をフロ
ート式のものを例示して説明したが、これに限定するも
のではなく、タンク１内の空気Ａを抜くことができ満水
時には閉塞される機構を有するものであれば、適宜変更
することができる。

【００２４】（２）上述の実施の形態１，２では圧力ス
イッチ８をタンク１の底面に設けた場合を示したが、図
４に示すように給水パイプ２に設けてもよく、また、図
５に示すように排水パイプ３に設けてもよい。これらの
場合も同様の効果を奏する。

【００２５】（３）上述の実施の形態１，２では圧力検
知手段として圧力スイッチ８を例示して説明したが、例
えばタンク１内の圧力を検知し、その圧力に比例した電
圧等を制御装置６に出力する圧力センサーとしてもよ
い。この場合、制御装置６は圧力センサーからの電圧と
タンク１の高さＨ１の水頭圧に対応する電圧である所定
値とを比較し、所定値以上であるときにタンク１内に水
あり（満水）と判断する。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明に係る電気温水器
は、下部に給水パイプおよび排水パイプが接続され、上
部に給湯パイプが接続されたタンクと、タンクの側壁に
取り付けられタンク内の水を加熱するヒーターと、タン
クの下部、給水パイプまたは排水パイプに取り付けられ
タンクの水頭圧を検知する圧力検知手段と、圧力検知手
段の検知圧力に基づいてヒーターへの通電を制御し、タ
ンク内の水を沸き上げる制御装置とを備えてなり、給湯
パイプにタンク内の空気を排出する空気抜き弁を設け、
また、制御装置は、圧力検知手段による検知圧力が所定
値に達したときにタンク内に水ありと判断してヒーター
への通電を可能にするので、空のタンクに給水を行った
場合でも、タンク内の空気を給水に伴って空気抜き弁か
ら外部に排出することができ、確実に満水になった状態
で圧力検知手段による水頭圧の検知を行うことができ
る。これにより、制御装置はタンク内の水の有無を確実
に判断することができ、水なしあるいはヒーターが水没
しないタンクの高さ程度までしか水が供給されていない
状態での空焚きを防止することができる。

【００２７】本発明に係る電気温水器は、下部に給水パ
イプおよび排水パイプが接続され、上部に給湯パイプが
接続されたタンクと、タンクの側壁に取り付けられタン
ク内の水を加熱するヒーターと、タンクの下部、給水パ
イプまたは排水パイプに取り付けられタンクの水頭圧を
検知する圧力検知手段と、圧力検知手段の検知圧力に基
づいてヒーターへの通電を制御し、タンク内の水を沸き
上げる制御装置とを備えてなり、給湯パイプにタンク内
の空気を排出する空気抜き弁および給湯パイプの水の流
れを検知する流量検知手段を設け、また、制御装置は、
圧力検知手段による検知圧力が所定値に達し、かつ流量
検知手段により給湯パイプに水の流れが検知されたとき
にタンク内に水ありと判断してヒーターへの通電を可能
にするので、空のタンクに給水を行った場合でもタンク
内の空気を空気抜き弁によって外部に排出することがで
き、満水になった状態で圧力検知手段による水頭圧の検
知を行うことができるとともに、流量検知手段による給
湯パイプの水の流れの検知を行うことができ、制御装置
は圧力検知手段および流量検知手段の検知結果に基づい
てタンク内に水ありと確実に判断することができる。こ
れにより、水なしあるいはヒーターが水没しないタンク
の高さ程度までしか水が供給されていない状態での空焚
きを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の構成を示す模式図で
ある。

【図２】 図１の要部の拡大断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態２の構成を示す模式図で
ある。

【図４】 本発明の実施の形態１の変形例を示す模式図
である。

【図５】 本発明の実施の形態１の他の変形例を示す模
式図である。

【図６】 従来の電気温水器の構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ タンク、２ 給水パイプ、３ 排水パイプ、４ 給
湯パイプ、５ ヒーター、６ 制御装置、７ リレー、
８ 圧力スイッチ、９ 空気抜き弁、１１ 流量センサ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 明彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L025 AB21 AC04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部に給水パイプおよび排水パイプが接
   続され、上部に給湯パイプが接続されたタンクと、該タ
   ンクの側壁に取り付けられタンク内の水を加熱するヒー
   ターと、前記タンクの下部、給水パイプまたは排水パイ
   プに取り付けられタンクの水頭圧を検知する圧力検知手
   段と、該圧力検知手段の検知圧力に基づいて前記ヒータ
   ーへの通電を制御し、前記タンク内の水を沸き上げる制
   御装置とを備えてなり、 前記給湯パイプにタンク内の空気を排出する空気抜き弁
   を設け、また、前記制御装置は、前記圧力検知手段によ
   る検知圧力が所定値に達したときに前記タンク内に水あ
   りと判断して前記ヒーターへの通電を可能にすることを
   特徴とする電気温水器。
2. 【請求項２】 下部に給水パイプおよび排水パイプが接
   続され、上部に給湯パイプが接続されたタンクと、該タ
   ンクの側壁に取り付けられタンク内の水を加熱するヒー
   ターと、前記タンクの下部、給水パイプまたは排水パイ
   プに取り付けられタンクの水頭圧を検知する圧力検知手
   段と、該圧力検知手段の検知圧力に基づいて前記ヒータ
   ーへの通電を制御し、前記タンク内の水を沸き上げる制
   御装置とを備えてなり、 前記給湯パイプにタンク内の空気を排出する空気抜き弁
   および該給湯パイプの水の流れを検知する流量検知手段
   を設け、また、前記制御装置は、前記圧力検知手段によ
   る検知圧力が所定値に達し、かつ前記流量検知手段によ
   り前記給湯パイプに水の流れが検知されたときに前記タ
   ンク内に水ありと判断して前記ヒーターへの通電を可能
   にすることを特徴とする電気温水器。