JP2001343161A - 貯湯式電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータ部に水がない状態でヒータに通電する
ことを防止することで、ヒータの異常高温劣化を防止で
きる貯湯式電気温水器を提供する。 【解決手段】 水位検知手段１４をヒータ２の上部に位
置せしめ、水位検知手段１４の信号を受けてヒータ２の
通電を制御する制御装置１６を備え、ヒーター２の通電
前に水位検知手段１４により水位検知を行い、水位が検
知されないときは、制御装置１６によって、ヒーター２
の通電を行わないようにすることで、貯湯槽１内に給水
されない状態ではヒータ２が通電されないため、空焚き
防止ができ、ヒータ２の異常高温劣化を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は貯湯式電気温水器の
空焚き防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の給湯機は特開昭４−２０
３７５２号公報に示す如きものがあった。図５は、前記
公報に記載された従来の電気温水器を示すものである。

【０００３】図５において、１は貯湯槽、２は貯湯槽１
の上部に配置したヒータ、３は貯湯槽１の下部に配置し
たヒータ、４はヒータ２のヒータフランジ、５はヒータ
フランジ面に取り付けられた第１サーモ、６はヒータ２
の最高部付近の水平面上の貯湯槽１に取り付けられた第
２サーモ、７は給水口、８は出湯口である。以上の構成
において、給水口７より貯湯槽１内を満水にして、ヒー
タ２、３を通電させる。貯湯槽１が満水の場合には、第
１サーモ５と第２サーモ６の温度さ同レベルである。万
一、貯湯槽１内に給水されない状態でヒータ２を通電さ
せると、ヒータ２のヒータフランジ４部に取り付けた第
１サーモ５の温度が上昇し、第１サーモ５と、貯湯槽１
に取り付けた第２サーモ６との温度差が大となり、設定
値以上の温度差になると電気温水器の運転を停止させ、
ヒータ２、３を保護する空焚き防止である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、貯湯槽１内に給水されない状態でヒータ
２を通電させ、ヒータフランジ４部に取り付けた第１サ
ーモ５の温度上昇を検知するもので、第１サーモ５と、
貯湯槽１に取り付けた第２サーモ６との温度差が設定値
以上の温度差になるにはヒータ２の発熱部の温度は通常
満水時の温度よりもかなり高温になり、ヒータ２の劣化
の原因となるという課題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、ヒー
タ２部に水がない状態でヒータ２に通電することを防止
することで、空焚き防止ができ、ヒータ２の異常高温劣
化を防止できる貯湯式電気温水器を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の貯湯式電気温水器は、貯湯槽と、前記貯湯
槽の内部に設けたヒーターと、前記ヒーター上部に位置
せしめた水位検知手段と、前記水位検知手段の信号を受
けて前記ヒータの通電を制御する制御装置を設けたもの
である。

【０００７】これによって、ヒーター通電前に水位検知
を行い、水位が検知されないときはヒーター通電を行わ
ないようにすることができるので、貯湯槽内に給水され
ない状態ではヒータが通電されないため、空焚き防止が
でき、ヒータの異常高温劣化を防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、貯湯槽
と、前記貯湯槽の内部に設けたヒーターと、前記ヒータ
ー上部に位置せしめた水位検知手段と、前記水位検知手
段の信号を受けて前記ヒータの通電を制御する制御装置
を設けたことにより、ヒーター通電前に水位検知を行
い、水位が検知されないときはヒーター通電を行わない
ようにすることができるので、貯湯槽内に給水されない
状態ではヒータが通電されないため、空焚き防止がで
き、ヒータの異常高温劣化を防止できる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の制御装置をヒーター通電前に水位検知動作を行
い、水位有りのときはヒーター通電を開始し、水位なし
のときは水位検知動作を設定時間継続して、設定時間経
過後も水位無しの場合は、貯湯槽内水不足の警報を発す
る警報発生手段を備えた構成としたことにより、給水を
行いながら運転スイッチを投入した場合などに最初の水
位検知では水位なしで、ヒータ通電が行えなくても、設
定時間内に水位が上昇して、水位ありの状態が検知さ
れ、ヒータ通電を開始することができる。給水が全くさ
れていない場合にはヒータ通電を行わずに、貯湯槽内水
不足の警報を発することで、使用者に異常を報せること
できて、故障診断が容易となる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の制御装置をヒーター通電前に所定時間水位検知
動作を行い、水位有りのときはヒーター通電を開始し、
水位なしのときは設定時間経過後に再度水位検知を行う
動作を設定回数繰り返し、設定回数繰り返した後も水位
無しの場合は、貯湯槽内水不足の警報を発する警報発生
手段を備えた構成としたことにより、給水を行いながら
運転開始スイッチを投入した場合などに最初の水位検知
では水位なしで、ヒータ通電が行えなくても、設定時間
経過後に再度水位検知を行う動作を設定回数繰り返して
いる途中で水位が上昇して、水位ありの状態が検知さ
れ、ヒータ通電を開始することができる。給水が全くさ
れていない場合にはヒータ通電を行わずに、貯湯槽内水
不足の警報を発することで、使用者に異常を報せること
できて、故障診断が容易となる。

【００１１】また、水位検知手段に導電率を検知する電
極を使用する場合、電極に通電する時間を最小限にでき
るため、電極の消耗を防止できる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、水位検知手段を
導電率を検知する電極とした構成としたことにより、電
子制御構成が容易となり、また、電極を小さくできるの
で、密閉式貯湯槽にも取付容易な構成が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。なお、従来例および各実施例におい
て、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号
を付し、一部説明を省略する。

【００１４】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
おける貯湯式電気温水器の構成図である。

【００１５】図１において、２は貯湯槽１の上部に配置
したヒータ、９は貯湯槽１内のヒータ２よりも上の領域
と貯湯槽１の下部とを連通する循環路、１０は循環ポン
プ、１１はヒータ２の上部に位置せしめた湯温検知器で
あり、貯湯槽１の外部缶壁に設置する。１２は貯湯槽１
の上部に設けられた注水口、１３は注水口に設けられた
拡散手段であり、注入水が貯湯槽内壁に略沿うように拡
散する構成としている。１４は水位検知手段で貯湯槽１
の缶壁を貫通し、ヒータ２の最上部よりも上部の貯湯槽
１内部に検知部１５を位置せしめる。１６は制御装置
で、水位検知手段１４の信号を受けて、ヒータ２の通電
制御をおこなう。

【００１６】以上のように構成された貯湯式電気温水器
について、以下その動作、作用を説明する。まず、運転
スイッチ（図示せず）が入れられると、制御装置１６が
水位検知手段１４の信号を受け、水位があると判定され
たときに、ヒータ２の通電を開始し、水位がないと判定
されたら、水位ありの判定が出るまで所定時間待ち、所
定時間経過後に、運転の強制停止をおこなわせる。

【００１７】通常は、貯湯槽１内は満水状態であるた
め、運転スイッチ（図示せず）が入れられると、水位検
知手段１４は水位有りの判定を制御装置１６に送り、ヒ
ータ２が通電されて、沸き上げを開始し、貯湯槽１の上
部領域の水がヒータ２により急速加熱されて湯になり、
例えば９０℃に達したことを湯温検知器１１が検知する
と、循環ポンプ１０が駆動され、貯湯槽１の下部冷水が
貯湯槽１の上部高温湯に循環され貯湯槽１の上部領域の
湯温が低下し、たとえば８８℃に低下したことを湯温検
知器１１が検知すると、循環ポンプ１０を停止させる。
このような循環ポンプ１０の駆動及び停止の繰り返しに
より、貯湯槽１内全体の湯を沸き上げる。貯湯槽１の下
部水温が上昇してくると、貯湯槽１上部に注入される水
温も上昇して、循環ポンプ１０を駆動していても貯湯槽
１上部の湯温が低下しなくなり、湯温検知器１１が循環
ポンプ１０を駆動させる温度よりも高い温度（例えば９
１℃）に達したことを検知してヒータ２の通電と循環ポ
ンプ１０の駆動を停止する。

【００１８】以上のように、本実施例においては、水位
検知手段１４をヒータ２の上部に位置せしめ、水位検知
手段１４の信号を受けてヒータ２の通電を制御する制御
装置１６を設けたことにより、ヒーター２の通電前に水
位検知手段１４により水位検知を行い、水位が検知され
ないときは、制御装置１６によって、ヒーター２の通電
を行わないようにすることができるので、貯湯槽１内に
給水されない状態ではヒータ２が通電されないため、空
焚き防止ができ、ヒータ２の異常高温劣化を防止でき
る。

【００１９】なお、本実施例ではヒータ２の位置を貯湯
槽１の上部に配置し、貯湯槽１内のヒータ２よりも上の
領域と貯湯槽１の下部とを連通する循環路９と、循環ポ
ンプ１０を有する構成で説明したが、循環路９と循環ポ
ンプ１０が無く、ヒータ２の位置を貯湯槽１の下部に配
置した構成においても、同様の作用、効果が得られるも
のである。

【００２０】（実施例２）図２は本発明の実施例２の貯
湯式電気温水器の構成図である。

【００２１】図２において、１７は運転スイッチ、１８
は水位判定部、１９はタイマ、２０は警報発生手段であ
り、実施例１と異なるところは制御装置１６に水位判定
部１８とタイマ１９と警報発生手段２０を設けた点であ
る。

【００２２】以上のように構成された貯湯式電気温水器
について、以下その動作、作用を説明する。まず、運転
スイッチ１７が入れられると、水位検知手段１４が作動
し、水位判定部１８において、水位検知手段１４の検知
結果をもとに水位有無の判定を行う。水位があると判定
されたら、ヒータ２の通電を開始し、水位がないと判定
されたら、タイマ１９が予め設定された時間（例えば、
３０分）のカウントを開始し、このカウントのあいだ水
位検知手段１４の検知を継続して、水位判定部１８によ
り水位有りと判定された時点でヒータ２の通電を開始し
て、水位検知動作を終了する。一方、タイマ１９のカウ
ント終了時点まで水位判定部１８が水位なしの判定のま
まの場合は、水位検知動作を終了し、警報発生手段２０
を作動させて貯湯槽内水不足の警報を発する。

【００２３】以上のように、本実施例においては、ヒー
ター２通電前に水位検知手段１４により水位検知動作を
行い、水位判定部１８において水位有りと判定されたと
きはヒーター２の通電を開始し、水位なしと判定された
ときは水位検知動作をタイマ１９で予め設定された時間
継続して、設定時間経過後も水位無しの場合は、貯湯槽
内水不足の警報を発する警報発生手段２０を備えた制御
装置１６を構成としたことにより、給水を行いながら運
転スイッチ１７を投入した場合などに最初の水位検知で
は水位なしで、ヒータ２の通電が行えなくても、設定時
間内に水位が上昇して、水位ありの状態が検知され、ヒ
ータ２の通電を開始することができる。

【００２４】また、給水が全くなされていない場合には
ヒータ２の通電を行わずに、貯湯槽内水不足の警報を発
することで、空焚き防止ができ、ヒータ２の異常高温劣
化を防止するとともに、使用者に異常を報せることでき
て、故障診断が容易となる。

【００２５】（実施例３）図３は本発明の実施例３の貯
湯式電気温水器の構成図である。

【００２６】図３において、２１判定回数カウント部、
２２はタイマＡであり、実施例１と異なるところは制御
装置１６に水位判定部１８と判定回数カウント部２１と
タイマＡ２２と警報発生手段２０を設けた点である。

【００２７】以上のように構成された貯湯式電気温水器
について、以下その動作、作用を図６も含めて説明す
る。まず、運転スイッチ１７が入れられると、水位検知
手段１４が作動し、水位判定部１８において、水位検知
手段１４の検知結果をもとに水位有無の判定を行う。水
位検知手段の水位検知動作を停止して、水位があると判
定されたら、ヒータ２の通電を開始し、水位がないと判
定された場合は、水位判定部１８が水位判定を実行した
回数を判定回数カウント部２１で予め設定された回数
（例えば、５ないし１０回）と比較して、実行された回
数が設定回数に達していない場合は、タイマＡ２２が所
定時間（例えば、５ないし１０分）をカウントし、カウ
ント終了時点で、再度水位検知・判定動作に戻る。水位
判定を実行した回数が設定回数に達した場合は、警報発
生手段２０を作動させて貯湯槽内水不足の警報を発す
る。

【００２８】以上のように、本実施例においては、ヒー
ター２通電前に水位検知手段１４により水位検知動作を
行い、水位判定部１８において水位有りと判定されたと
きはヒーター２の通電を開始し、水位なしのときはタイ
マＡ２２により、設定時間経過後に再度水位検知を行う
動作を判定回数カウント部２１で予め設定された設定回
数繰り返し、設定回数繰り返した後も水位無しの場合
は、貯湯槽内水不足の警報を発する警報発生手段を備え
た構成としたことにより、給水を行いながら運転開始ス
イッチを投入した場合などに最初の水位検知では水位な
しで、ヒータ通電が行えなくても、設定時間経過後に再
度水位検知を行う動作を設定回数繰り返している途中で
水位が上昇して、水位ありの状態が検知され、ヒータ通
電を開始することができる。

【００２９】また、給水が全くされていない場合にはヒ
ータ２の通電を行わずに、貯湯槽内水不足の警報を発す
ることで、空焚き防止ができ、ヒータ２の異常高温劣化
を防止するとともに、使用者に異常を報せることでき
て、故障診断が容易となる。

【００３０】また、水位検知動作はごく短時間で完了で
きるために、水位検知手段１４に導電率を検知する電極
を使用する場合、電極に通電する時間を最小限にできる
ため、電極の消耗を防止できる。

【００３１】（実施例４）図４は本発明の実施例４の貯
湯式電気温水器の構成図である。

【００３２】図４において、水位検知手段１４は貯湯槽
１の缶壁を貫通する電極２３と貯湯槽１の缶壁と電極２
３を電気的に絶縁する電気絶縁部２４で構成され、２５
は水位検知手段１４の電極２３に電圧をかけるための電
源であり、アースは貯湯槽１の缶壁で内部の水と導電性
のある場所にとる。２６は水位検知手段１４の電極２３
に流れる電流を検知する電流検知器、２７は電源２４を
ＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ、２７は電流検知器２４
で検知した電流値を予め設定された電流値と比較する導
電率比較部であり、実施例１と異なるところは水位検知
手段１４を導電率を検知する電極とした構成とした点で
ある。

【００３３】以上のように構成された貯湯式電気温水器
について、以下その動作、作用を説明する。水は空気に
比較して導電性がよいため、電強２３に電圧を印加した
ときに電極２３部に水がある場合は、水がない場合に比
較して数十倍以上の電流が流れる。

【００３４】したがって、電源スイッチ２７をＯＮし
て、電源２４の電圧を電極２３に印加したときに、電流
検知器２６で検知した電流値を導電率比較部２７で予め
設定された電流値と比較することで、電流検知器２６で
検知した電流値が設定電流値よりも小さい場合は水位が
水位検知手段１４の位置までないことが判定され、電流
検知器２６で検知した電流値が設定電流値以上の場合は
水位が水位検知手段１４の位置以上まであることが判定
できる。

【００３５】以上のように、本実施例においては、水位
検知手段を導電率を検知する電極とした構成としたこと
により、電子制御構成が容易となり、また、電極を小さ
くできるので、密閉式貯湯槽にも取付容易な構成が可能
となる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、請求項１、２、３、４に
記載の発明によればヒータ２部に水がない状態でヒータ
２に通電することを防止することで、空焚き防止がで
き、ヒータ２の異常高温劣化を防止できる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における貯湯式電気温水器の
構成図

【図２】本発明の実施例２における貯湯式電気温水器の
構成図

【図３】本発明の実施例３における貯湯式電気温水器の
構成図

【図４】本発明の実施例４における貯湯式電気温水器の
構成図

【図５】従来の貯湯式電気温水器の構成図

【符号の説明】

１ 貯湯槽 ２ ヒータ １５ 水位検知手段 １６ 制御装置 １８ 水位判定部 １９ タイマ ２０ 警報発生手段 ２１ 判定回数カウント部 ２２ タイマＡ ２３ 電極 ２８ 導電率比較部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫛田 慎治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 服部 順一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯槽と、前記貯湯槽の内部に設けたヒ
   ーターと、前記ヒーター上部に位置せしめた水位検知手
   段と、前記水位検知手段の信号を受けて前記ヒータの通
   電を制御する制御装置を設けた貯湯式電気温水器。
2. 【請求項２】 制御装置は、ヒーター通電前に水位検知
   動作を行い、水位有りのときはヒーター通電を開始し、
   水位なしのときは水位検知動作を設定時間継続して、設
   定時間経過後も水位無しの場合は、貯湯槽内水不足の警
   報を発する警報発生手段を備えた請求項１記載の貯湯式
   電気温水器。
3. 【請求項３】 制御装置は、ヒーター通電前に所定時間
   水位検知動作を行い、水位有りのときはヒーター通電を
   開始し、水位なしのときは設定時間経過後に再度水位検
   知を行う動作を設定回数繰り返し、設定回数繰り返した
   後も水位無しの場合は、貯湯槽内水不足の警報を発する
   警報発生手段を備えた請求項１記載の貯湯式電気温水
   器。
4. 【請求項４】 水位検知手段は導電率を検知する電極と
   した請求項１ないし３のいずれか１項記載の貯湯式電気
   温水器。