JP2014031933A

JP2014031933A - 電気温水器

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Publication number: JP2014031933A
Application number: JP2012172094A
Authority: JP
Inventors: Shunji Yoshino; 俊二吉野; Hiroshi Ishikawa; 石川　　浩; Hiroshi Nanajiyaku; 寛七搦
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: JP5967560B2

Abstract

【課題】電気温水器において、異なる容量の貯湯タンクを設置する場合においても、同一の制御基板で正確に貯湯タンクの湯水の入替えることを提供する。
【解決手段】貯湯した湯水を供給する電気温水器１は、給水された水道水を加熱して貯湯する貯湯タンク１０と、貯湯タンクの湯水を排水する排水手段と、貯湯タンクの湯水の温度を検出する温度検出手段２３，２４と、貯湯タンクの加熱を停止した後における温度検出手段の検出温度の変化に基づき貯湯タンクに水道水を給水しながら貯湯タンクから湯水を排水する貯湯タンクの湯水の入替えを行うための湯水入替時間を算出すると共に、湯水入替時間に基づき貯湯タンクに水道水を給水しながら貯湯タンクから湯水を排水させる制御基板２５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、水道から供給される水道水を加熱して吐水する電気温水器に関する。

水道から供給される水を加熱して吐水する電気温水器として、電気ヒーターを内部に有する貯湯タンクを備えた構造のものが知られている。このような電気温水器は、水道から供給された水を電気ヒーターで加熱した状態で貯湯タンク内に貯えておくことにより、吐水を開始した直後から適切な温度の湯水を吐水することができる。

電気温水器は、飲料時にお客様に安心して使用して頂くため、貯湯タンク内の湯水を定期的に入替えるように設定されるものが一般的であるが、お客様の使用に支障が生じないようにお客様の使用状況に応じて貯湯タンク内の湯水を自動的に入替えるように設定されるものもある（下記特許文献１参照）。

特開２００２−０８９９６３号公報

電気温水器は、使用量が多い場所に設置される場合、貯湯タンクの容量をそれに応じて増やさなければならない一方で、使用量が少ない場所に設置される場合には、貯湯タンクの容量をそれに応じて減らさなければならないため、電気温水器の使用状況に合わせて異なる容量の貯湯タンクを複数用意する必要がある。

湯水を自動的に入替える電気温水器において、異なる容量の貯湯タンクを複数用意する場合、一番大きい容量の貯湯タンクに対応する制御基板を一つ用意すれば、夫々の貯湯タンクに対応する制御基板を用意しなくても、湯水を自動的に入替えることができるものの、一番小さい容量の貯湯タンクでは入替え時に多くの水を無駄に捨てることになる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる容量の貯湯タンクを設置する場合においても、同一の制御基板で正確に貯湯タンクの湯水を入替えることが可能である電気温水器を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る電気温水器は、貯湯した湯水を供給する電気温水器において、給水された水道水を加熱して貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水を排水する排水手段と、前記貯湯タンクの湯水の温度を検出する温度検出手段と、前記貯湯タンクの加熱を停止した後における温度検出手段の検出温度の変化に基づき前記貯湯タンクに水道水を給水しながら前記貯湯タンクから湯水を排水する前記貯湯タンクの湯水の入替えを行うための湯水入替時間を算出すると共に、前記湯水入替時間に基づき前記貯湯タンクに水道水を給水しながら前記貯湯タンクから湯水を排水させる制御基板と、を備えたことを特徴とする。

本発明の電気温水器によれば、貯湯タンクの加熱を停止した後における温度検出手段の検出温度の変化に基づき貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を算出するため、異なる容量の貯湯タンクを設置する場合においても、同一の制御基板で正確に貯湯タンクの湯水を入替えることが可能である。

また、本発明に係る電気温水器では、前記制御基板は、前記貯湯タンクに水道水を給水しながら前記貯湯タンクから湯水を排水する前記貯湯タンクの湯水の入替え時における前記貯湯タンクの湯水の検出温度に基づき前記貯湯タンクの容量に対応する前記湯水入替時間を算出することを特徴とする。

この好ましい態様では、貯湯タンクに水道水を給水しながらの貯湯タンクの湯水の検出温度に基づき貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を算出することから、異なる容量の貯湯タンクによって貯湯タンクの湯水の検出温度が変化しやすくなるため、貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を正確に算出することが可能になる。

また、本発明に係る電気温水器では、前記温度検出手段は、前記貯湯タンクの上下方向に複数設けられており、前記制御基板は、前記貯湯タンクに水道水を給水してから前記温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲になるまでの時間に基づき前記貯湯タンクの容量に対応する前記湯水入替時間を算出することを特徴とする。

この好ましい態様では、貯湯タンクの上下方向に複数設けられた温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲になる時間に基づき貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を算出することから、給水圧が低くて入替流量が少ない場合でも、貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を正確に算出することが可能になる。

また、本発明に係る電気温水器では、前記制御基板は、前記貯湯タンクに水道水を給水してから前記温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が最小になるまでの時間に基づき前記貯湯タンクの容量に対応する前記湯水入替時間を算出することを特徴とする。

この好ましい態様では、貯湯タンクの上下方向に複数設けられた温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が最小になる時間に基づき貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を算出することから、貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間をより正確に算出することが可能になり、貯湯タンクの湯水の入替え時に給水される水道水が無駄に捨てられるのをより少なくすることが可能になる。

また、本発明に係る電気温水器では、前記温度検出手段は、前記貯湯タンクが異なる容量においても、前記貯湯タンクの上下方向において同じ比率で配置されることを特徴とする。

この好ましい態様では、貯湯タンクが異なる容量においても、温度検出手段が貯湯タンクの上下方向において同じ比率で配置されることにより、異なる容量の貯湯タンクによって温度検知手段が配置される位置を合わせておくだけで貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を正確に算出することが可能になる。

また、本発明に係る電気温水器では、前記温度検出手段は、前記貯湯タンクの上下方向に複数設けられており、前記制御基板は、前記貯湯タンクの加熱の開始から次回の前記貯湯タンクの加熱の開始までの時間が複数回所定時間以上であって、次回の前記貯湯タンクの加熱の開始における前記温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲以上である場合には、前記貯湯タンクからの湯水の流れに異常があると判定することを特徴とする。

この好ましい態様では、貯湯タンクの加熱の開始から次回の貯湯タンクの加熱の開始までの時間が複数回所定時間以上であって、次回の貯湯タンクの加熱の開始における温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲以上である場合、制御基板が貯湯タンクからの湯水の流れに異常があると判定するため、例えば貯湯タンクからの湯水の流れを調整する流量調整手段等にごみかみが発生している場合にごみかみが発生しているかどうかを簡易な構成で判定することができる。

本発明の電気温水器によれば、異なる容量の貯湯タンクを設置する場合においても、同一の制御基板で正確に貯湯タンクの湯水を入替えることが可能である。

本発明の電気温水器の正面図である。本発明の電気温水器の内観斜視図である。本発明の電気温水器の配管構成図である。タンク容量の第一の判定方法を示すタイムチャート図である。タンク容量の第一の判定方法を示すフローチャート図である。タンク容量の第一の判定方法における第ニの温度検出手段の位置を示す図である。タンク容量の第ニの判定方法における湯水入替え時の第一の温度検出手段と第ニの温度検出手段の検出温度の推移を示すタイムチャート図及びタンク容量の第ニの判定方法における湯水入替え時の第一の温度検出手段と第ニの温度検出手段の検出温度の差の推移を示すタイムチャート図である。タンク容量の第ニの判定方法を示すフローチャート図である。タンク容量の第ニの判定方法を示す別のフローチャート図である。減圧弁異常の検出時の第一のタイムチャート図である。減圧弁異常の検出時の第ニのタイムチャート図である。減圧弁異常の検出時のフローチャート図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は、電気温水器１の正面図である。また、図２は、図１の電気温水器１の前面カバーを取り外して内部を露出した状態を示している。また、図３は、本発明の電気温水器の配管構成図である。電気温水器１は、図１に示すように、水栓２と止水栓４との間に設置される装置であって、止水栓４から供給される水道水を電気ヒーター（図示しない）によって加熱して湯水とし、かかる湯水を水栓２に供給して水栓２から吐水させる装置である。また、電気温水器１は、シンク排水配管６を備えたシンク５の上方に設置される。

水栓２には、水道水が給水配管７を経由して供給されるとともに、電気温水器１の貯湯タンク（図示しない）内で沸き上げられた湯水も出湯配管８を経由して供給される。その結果、水栓２にて水道水と湯水とが混合されて所望の温度で吐水されることになる。また、電気温水器１の貯湯タンク内で沸き上げられた湯水は、お客様に安心して頂くために定期的に入替えられる。貯湯タンク内の湯水を入替える際には、シンク５の上方に設置された排水金具３より、排水配管９を経由してシンク５に排出される。

電気温水器１は、水道水を加熱して貯湯する貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０に水道水を給水する給水管１６と、貯湯タンク１０から湯水を吐水する吐水部である水栓２に供給する出湯管１７と、貯湯タンク１０で発生する膨張水を排出するための膨張水管１９と、貯湯タンク１０の湯水を入替える際に貯湯タンク１０の湯水を排水部に排水する排水管１８とを、備えている。ここで、排水部とは、例えば排水管１８の下流側である排水配管９やシンク排水配管６である。

電気温水器１内の貯湯タンク１０へは、図１で示す給水配管７を経由して給水口２０から供給された水道水が給水管１６に設けられた減圧弁１３及び熱放出部１２を経由して供給される。そして、供給された水道水は貯湯タンク１０に備えられた電気ヒーター１１にて、所定の温度（例えば８５℃）まで沸き上げられる。また、貯湯タンク１０の上部へは、出湯管１７及び逃し弁１５を備えた膨張水管１９が接続されており、出湯管１７は貯湯タンク１０から出湯口２１を介して水栓２に連通している。

また、電気温水器１は、排水管１８に流れる湯水の熱を、給水管１６に流れる水道水に放出する熱放出部１２と、排水管１８に流れる湯水の流量を調整する流量調整手段である減圧弁１３とを備えており、流量調整手段である減圧弁１３は、当該湯水の流量を所定の流量以下に減少させるよう当該湯水の流量を調整することにより、熱放出部１２において、排水管１８に流れる湯水の流量を減少させた状態で、排水管１８に流れる湯水の熱を、給水管１６に流れる水道水に放出している。

また、電気温水器１は、新鮮な湯水を確保するため、貯湯タンク１０内の湯水は操作パネル（図示しない）で自動または手動操作で入替えを行うことができる。入替え操作を行うと、排水電磁弁１４が開き、出湯管１７、排水管１８、熱放出部１２、排水電磁弁１４を経由して、排水口２２より排出される。そして、排出された貯湯タンク１０内の湯水は、図１で示す排水金具３より排水配管９を経由してシンク５へと排出され、シンク排水配管６を経由して下水道（図示しない）へ流れる。

本発明に係る電気温水器１は、給水された水道水を加熱して貯湯する貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０で貯湯された湯水を出湯する出湯配管８と、貯湯タンク１０の湯水を排水する排水手段である排水配管９と、排水配管９の内部流路を開閉することで貯湯タンク１０の湯水を排水又は止水する排水電磁弁１４と、貯湯タンク１０の湯水の温度を検出する温度検出手段（第一の温度検出手段２３又は第二の温度検出手段２４）と、温度検出手段が検出した検出温度に基づき貯湯タンク１０の湯水の入替えを行うための湯水入替時間を算出する制御基板２５と、を備えている。また、制御基板２５は、温度検出手段が検出した検出温度に基づき貯湯タンク１０に備えられた電気ヒーター１１を制御して、所定の温度（例えば８５℃）まで沸き上げる機能を備える。

貯湯タンク１０のタンク容量が１２リットル、２０リットル、３０リットルと３種類の場合、貯湯タンクの加熱を停止して時間が経過すると、時間の経過とともにタンク内の湯温が次第に低下し、その低下速度はタンク容量によって異なる。そこで、本発明に係る電気温水器１は、制御基板２５が貯湯タンク１０の加熱を停止して所定時間が経過した後における貯湯タンク１０の湯水の検出温度に基づき貯湯タンク１０の容量に対応する前記湯水入替時間を算出することから、異なる容量の貯湯タンク１０を設置する場合においても、同一の制御基板２５で正確に貯湯タンク１０の湯水を入替えることが可能となる。

また、図４は、タンク容量の第一の判定方法を示すタイムチャート図であるが、湯水の入れ替えが開始された場合においても、排水時間の経過とともにタンク内の湯温が次第に低下するが、その低下開始時期はタンク容量によって大きく異なる。そこで、本発明の電気温水器１は、更に制御基板２５が貯湯タンク１０に水道水を給水しながらの貯湯タンク１０の湯水の検出温度に基づき貯湯タンク１０の容量に対応する湯水入替時間を算出することから、異なる容量の貯湯タンク１０によって貯湯タンクの湯水の検出温度が変化しやすくなるため、貯湯タンク１０の容量に対応する湯水入替時間をより正確に算出することが可能になる。

図５は、タンク容量の第一の判定方法を示すフローチャート図である。貯湯タンク容量が１２リットル、２０リットル、３０リットルと３種類の場合、まず、湯水入替えが開始され（ステップＳ１）、第ニの温度検出手段２４で検出した温度がｔ１（例えば３分）後に所定の温度低下（例えば３℃以上）をしているかをステップＳ２で判断する。そして、所定の温度低下（例えば３℃以上）をしている場合は、ステップＳ３で貯湯タンク容量を１２リットルと判定し、ステップＳ４で１２リットルの湯水を排水するまで排水電磁弁１４を開いたままとする。

ステップＳ２で所定の温度低下（例えば３℃以上）をしていなかった場合は、ｔ２（例えば４分）後に所定の温度低下（例えば３℃以上）をしているかを判断する（ステップＳ５）。そして、所定の温度低下（例えば３℃以上）をしている場合は、ステップＳ６で貯湯タンク容量を２０リットルと判定し、ステップＳ４で２０リットルの湯水を排水するまで排水電磁弁１４を開いたままとする。ステップＳ５で所定の温度低下（例えば３℃以上）をしていなかった場合は、ステップＳ７で貯湯タンク容量を３０リットルと判定し、ステップＳ４で３０リットルの湯水を排水するまで排水電磁弁１４を開いたままとする。

尚、貯湯タンク１０の下方には給水が行われたことを検出する第一の温度検出手段２３が備えられ、その上方には貯湯タンク１０内の湯水の温度を検出する第ニの温度検出手段２４が備えられている。図６は、タンク容量の第一の判定方法における第ニの温度検出手段２４の位置を示す図である。貯湯タンク１０内の湯水の温度を検出する第ニの温度検出手段２４の取り付け高さｈは、貯湯タンク容量が異なっても貯湯タンク１０の全高Ｈに対しての比率が同一（例えば６０％）となっている。第二の温度検出手段２４が貯湯タンク１０の上下方向において同じ比率で配置されることにより、異なる容量の貯湯タンク１０において第二の温度検知手段２４が配置される位置（貯湯タンクの全高に対する比率）を合わせておくだけで貯湯タンクの容量に対応する湯水入替時間を正確に算出することが可能になる。

図７は、タンク容量の第ニの判定方法における湯水入替え時の第一の温度検出手段と第ニの温度検出手段の検出温度の推移を示すタイムチャート図及びタンク容量の第ニの判定方法における湯水入替え時の第一の温度検出手段と第ニの温度検出手段の検出温度の差ΔＴの推移を示すタイムチャート図である。貯湯タンク１０内の湯水の入替えが開始されると、排水時間の経過とともに、第一の温度検出手段２３の検出温度及び第ニの温度検出手段２４の検出温度が図７の上図に示すように推移する。その際、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度との差ΔＴは、図７の下図に示すように推移する。

第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度との差ΔＴは、図７の下図に示すように、貯湯タンク１０内の湯水の入替えの開始直後（ａ点）はΔＴ１であるが、次第にその差は大きくなり最大の差ΔＴｍａｘ（ｂ点）となる。その後、次第にその差ΔＴは小さくなり、ｃ点を通過してｄ点へと至り、その後、ΔＴは再び大きくなる。ここでｃ点は、所定の温度差（例えば３℃）以下になった時点であり、その時点の排水時間をｔｍｉｎとする。ｄ点は、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度との差ΔＴが最小となる時点であり、貯湯タンク１０内の湯水の入替えが完了している時点である。

そこで、本発明の電気温水器１は、貯湯タンク１０の上下方向に複数設けられた温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲になる時間に基づき貯湯タンク１０の容量に対応する湯水入替時間を算出することから、給水圧が低くて入替流量が少ない場合や貯湯タンク内の湯水の温度が低下している場合でも、貯湯タンク１０の容量に対応する湯水入替時間を正確に算出することが可能になる。また、本発明の電気温水器１は、更に貯湯タンク１０の上下方向に複数設けられた温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が最小になる時間に基づき貯湯タンク１０の容量に対応する湯水入替時間を算出することから、貯湯タンク１０の容量に対応する湯水入替時間をより正確に算出することが可能になり、貯湯タンクの湯水の入替え時に給水される水道水が無駄に捨てられるのをより少なくすることが可能になる。

また、図８は、タンク容量の第ニの判定方法を示すフローチャート図である。このフローチャートをもとに詳細に説明する。まず、貯湯タンク１０内の湯水の入替えのために排水電磁弁１４が開かれた（ステップＳ１１）後、所定時間（例えば１００秒）経過してから（ステップＳ１２）、ステップＳ１３で第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度との差ΔＴが最小となる時点ｄとなったかを判断する。なお、所定時間（例えば１００秒）経過するまで判断しないのは入替開始時のａ点を誤認することなく確実にｄ点を見つけるためである。そして、ステップＳ１３でΔＴが最小となる時点ｄであれば、ステップＳ１５で排水電磁弁１４を閉止して湯水の入替えを停止する。

ステップＳ１３でまだΔＴが最小となる時点ｄへ到達していない場合は、ステップＳ１４で湯水の入替えから所定時間（例えば１２００秒）経過したかを判断し、経過していない場合はステップＳ２３へ戻り、ΔＴの監視を継続する。なお、ステップＳ１４で何らかの理由でΔＴが最小となる時点ｄを見つけることができなくて湯水の入替えから所定時間（例えば１２００秒）経過すると、ステップＳ１５で排水電磁弁１４を閉止して湯水の入替えを停止する。

また、図９はタンク容量の第ニの判定方法を示す別のフローチャート図である。まず、湯水入替えが開始され（ステップＳ２１）、ステップＳ２２で湯水入替え開始時の第ニの温度検出手段２４の検出温度が所定温度（例えば３０℃）以上であるかを判断する。そして、ステップＳ２２で第ニの温度検出手段２４の検出温度が所定温度（例えば３０℃）以上である場合、ステップＳ２３で所定時間（例えば１００秒）経過してから、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度との差ΔＴが所定温度（例えば３℃）以下かを判断する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４でΔＴが所定温度（例えば３℃）以下である場合、その時の経過時間ｔminを記憶する。

そして、ステップＳ２６で第一の温度検出手段の検出温度と第ニの温度検出手段の検出温度の差の最大値であるΔＴｍａｘと温水入替え開始時の第一の温度検出手段の検出温度と第ニの温度検出手段の検出温度の差であるΔＴ１との差が所定温度（例えば５℃）以上であるかを判断する。ステップＳ２６でΔＴｍａｘとΔＴ１の差が所定温度（例えば５℃）以上である場合は、ステップＳ２５で記憶したｔminの所定倍（例えば１．７倍）の経過時間で排水電磁弁１４を閉じて湯水の入替えを停止する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２６でΔＴｍａｘとΔＴ１の差が所定温度（例えば５℃）未満である場合は、ステップＳ２５で記憶したｔminの所定倍（例えば２．５倍）の経過時間で排水電磁弁１４を閉じて湯水の入替えを停止する（ステップＳ２８）。また、ステップＳ２４でΔＴが所定温度（例えば３℃）以下でない場合は、ステップＳ２９で湯水の入替えから所定時間（例えば１２００秒）経過したかを判断し、経過していない場合はステップＳ２４へ戻る。なお、ステップＳ２４で何らかの理由でΔＴが所定温度（例えば３℃）以下になることなく湯水の入替えから所定時間（例えば１２００秒）経過すると（ステップＳ２９）、ステップＳ３０で排水電磁弁１４を閉止して湯水の入替えを停止する。

また、ステップＳ２２で第ニの温度検出手段２４の検出温度が所定温度（例えば３０℃）未満である場合、ステップＳ３１で所定時間（例えば１００秒）経過してから、ステップＳ３２で第一の温度検出手段の検出温度と第ニの温度検出手段の検出温度の差の最大値であるΔＴｍａｘと温水入替え開始時の第一の温度検出手段の検出温度と第ニの温度検出手段の検出温度の差であるΔＴ１との差が所定温度（例えば５℃）未満であるかを判断する。ステップＳ３２でΔＴｍａｘとΔＴ１の差が所定温度（例えば５℃）未満でない場合は、ステップＳ２４で第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度との差ΔＴが所定温度（例えば３℃）以下かを判断する。以降は前記と同様。

ステップＳ３２でΔＴｍａｘとΔＴ１の差が所定温度（例えば５℃）未満である場合は、夏場の水温の高い時期であることが考えられ、タンク容量の判定が困難であるため、湯水の入替えから所定時間（例えば１２００秒）経過すると（ステップＳ３３）、ステップＳ３４で排水電磁弁１４を閉止して湯水の入替えを停止する。

図１０は、減圧弁異常の検出時の第一のタイムチャート図であり、図１１は、減圧弁異常の検出時の第ニのタイムチャート図である。図３において、減圧弁１３にゴミ噛み等の異常が発生すると、圧力調整不良となって逃し弁１５の設定圧を超えることとなり、貯湯タンク１０内の高温の湯が膨張水管１９と排水口２２を経由して、図１に示す排水配管９を経由して排水金具３から排出されることになり、火傷の危険やシンク排水配管６等の劣化の恐れがある。また、図１に示す水栓２の出湯配管８側のシール部にゴミ噛み等の異常が発生した場合においても、貯湯タンク１０内の高温の湯が水栓２の吐出口から排出されることになり、火傷の危険やシンク排水配管６等の劣化の恐れがある。

図１０は、減圧弁１３にゴミ噛み等の異常が発生した第一の状態を示しており、減圧弁に少量のゴミ噛み等の異常が発生し、排水金具３から少量の漏れが発生すると、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度が所定範囲以上の温度差をもって周期的に変動するようになる。即ち、電気ヒーター１１がＯＮとなった後、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度の両方が上昇を始める。その後、第ニの温度検出手段２３の検出温度が沸き上げ設定温度になると、電気ヒーター１１がＯＦＦとなり、次第に第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度が低下を始めるが、減圧弁１３にゴミ噛み等が発生していると、圧力調整不良となって逃し弁１５の設定圧を超えることとなり、貯湯タンク１０内の高温の湯が膨張水管１９と排水口２２を経由して、図１に示す排水配管９を経由して排水金具３から排出される。

この時、水道水がタンク下部より供給されるので、第ニの温度検出手段２４の検出温度に比べ、第一の温度検出手段２３の検出温度の低下が大きくなるとともに、少量の漏れであれば、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度が所定範囲以上の温度差をもって周期的に変動することになる。ここで、第ニの温度検出手段２４の検出温度に基づき再度沸き上げを開始した時点の第一の温度検出手段２３の検出温度をＴ１ａ、第ニの温度検出手段２４の検出温度をＴ２ａとし、その温度差をΔＴとする。また、次の繰り返し周期における第ニの温度検出手段２４の検出温度に基づき再度沸き上げを開始した時点の第一の温度検出手段２３の検出温度をＴ１ｂ、第ニの温度検出手段２４の検出温度をＴ２ｂとし、その周期をΔｔ（Ｔ１ｂとＴ１ａの差）とする。

一方、図１１は、減圧弁１３にゴミ噛み等の異常が発生した第ニの状態を示しており、減圧弁に多量のゴミ噛み等の異常が発生し、排水金具３から多量の漏れが発生すると、常時電気ヒーター１１への通電が継続している状態となり、第一の温度検出手段２３の検出温度と第ニの温度検出手段２４の検出温度は上昇し続けることになる。

図１２は、減圧弁異常の検出時のフローチャート図であり、これをもとに詳細に説明する。まず、電気ヒーターがＯＮになると（ステップＳ４１）、ステップＳ４２で電気ヒーターが所定時間（例えば１２時間）以上ＯＮのままであるかを判断し、ＯＮのままであると判断するとステップＳ５１で電気ヒーターをＯＦＦするとともに、警報を表示する。一方、ステップＳ４２で電気ヒーターが所定時間（例えば１２時間）以上ＯＮのままではないと判断すると、ステップＳ４３で電気ヒーターがＯＦＦになったかを判断する。

ステップＳ４３で電気ヒーターがＯＦＦになっている場合はステップＳ４４で電気ヒーターが再びＯＮになったかを判断する。なお、電気ヒーターがＯＦＦになっていない場合は、ステップＳ４２に戻る。ステップＳ４４で再び電気ヒーターがＯＮになったと判断すると、ステップＳ４５でΔＴが２５℃以上であるかを判断する。ステップＳ４５でΔＴが２５℃以上でない場合は、ステップＳ４２へ戻る。ステップＳ４５でΔＴが２５℃以上である場合は、ステップＳ４６で電気ヒーターが所定時間（例えば１２時間）以上ＯＮのままであるかを判断し、ＯＮのままであると判断するとステップＳ５１で電気ヒーターをＯＦＦするとともに、警報を表示する。

一方、ステップＳ４６で電気ヒーターが所定時間（例えば１２時間）以上ＯＮのままではないと判断すると、ステップＳ４７で電気ヒーターがＯＦＦになったかを判断する。ステップＳ４７で電気ヒーターがＯＦＦになっている場合はステップＳ４８で電気ヒーターが再びＯＮになったかを判断する。なお、電気ヒーターがＯＦＦになっていない場合は、ステップＳ４６に戻る。ステップＳ４８で再び電気ヒーターがＯＮになったと判断すると、ステップＳ４９でΔＴが２５℃以上であり、かつ電気ヒーターのＯＮサイクル（Δｔ）が一定であり、かつ電気ヒーターのＯＮ間隔（Δｔ）が所定時間（例えば１０分）以上であるかを判断する。ここで、電気ヒーターのＯＮサイクル（Δｔ）が一定であると述べたが、電気ヒーターのＯＮサイクル（Δｔ）が例えば±１分以内であっても良い。

ステップＳ４９でΔＴが２５℃以上であり、かつ電気ヒーターのＯＮサイクル（Δｔ）が一定であり、かつ電気ヒーターのＯＮ間隔（Δｔ）が所定時間（例えば１０分）以上でない場合は、ステップＳ４２へ戻る。ステップＳ４９でΔＴが２５℃以上であり、かつ電気ヒーターのＯＮサイクル（Δｔ）が一定であり、かつ電気ヒーターのＯＮ間隔（Δｔ）が所定時間（例えば１０分）以上である場合は、ステップＳ５０で５サイクル連続であるかを判断する。ステップＳ５０で５サイクル連続であると判断されると、ステップＳ５１で電気ヒーターをＯＦＦするとともに、警報を表示する。なお、ステップＳ５０で５サイクル連続でないと判断されるとＳ４７へ戻る。

従って、減圧弁のゴミ噛みや水栓のシール不良により常時高温の湯が漏れ続けることによる火傷や配管の劣化のリスクを低減することができる。なお、本判断は、水栓の使用の少ない夜間（例えば１８：３０〜６：３０の間）に行うと、より正確に判断できる。

また、本実施例の電気温水器は、給水された水道水を加熱して貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクで貯湯された湯水を出湯する出湯管と、前記貯湯タンクの湯水を排水部に排水する排水手段と、前記排水手段の内部流路を開閉することで前記貯湯タンクの湯水を前記排水部に排水又は止水する開閉手段と、前記貯湯タンクの湯水の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した検出温度に基づき前記貯湯タンクの湯水の入替えを行うための湯水入替時間を算出する制御基板を備えた電気温水器であったが、湯水の入替えを行わない、給水された水道水を加熱して貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した検出温度に基づき前記貯湯タンク内の湯水を設定温度に沸かし上げを行う制御基板を備えた電気温水器においても減圧弁のゴミ噛みや水栓のシール不良により常時高温の湯が漏れ続けることによる火傷や配管の劣化のリスクを低減することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１…電気温水器
２…水栓
３…排水金具
４…止水栓
５…シンク
６…シンク排水管
７…給水配管
８…出湯配管
９…排水配管
１０…貯湯タンク
１１…電気ヒーター
１２…熱放出部
１３…減圧弁
１４…排水電磁弁（開閉弁）
１５…逃し弁
１６…給水管
１７…出湯管
１８…排水管
１９…膨張水管
２０…給水口
２１…出湯口
２２…排水口
２３…第一の温度検出手段
２４…第ニの温度検出手段
２５…制御基板（コントローラー）

Claims

貯湯した湯水を供給する電気温水器において、
給水された水道水を加熱して貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの湯水を排水する排水手段と、
前記貯湯タンクの湯水の温度を検出する温度検出手段と、
前記貯湯タンクの加熱を停止した後における温度検出手段の検出温度の変化に基づき前記貯湯タンクに水道水を給水しながら前記貯湯タンクから湯水を排水する前記貯湯タンクの湯水の入替えを行うための湯水入替時間を算出すると共に、前記湯水入替時間に基づき前記貯湯タンクに水道水を給水しながら前記貯湯タンクから湯水を排水させる制御基板と、を備えたことを特徴とする電気温水器。
前記制御基板は、前記貯湯タンクに水道水を給水しながら前記貯湯タンクから湯水を排水する前記貯湯タンクの湯水の入替え時における前記貯湯タンクの湯水の検出温度の変化に基づき前記湯水入替時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の電気温水器。
前記温度検出手段は、前記貯湯タンクの上下方向に複数設けられており、
前記制御基板は、前記貯湯タンクに水道水を給水してから前記温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲になるまでの時間に基づき前記貯湯タンクの容量に対応する前記湯水入替時間を算出することを特徴とする請求項２に記載の電気温水器。
前記制御基板は、前記貯湯タンクに水道水を給水してから前記温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が最小になるまでの時間に基づき前記貯湯タンクの容量に対応する前記湯水入替時間を算出することを特徴とする請求項３に記載の電気温水器。
前記温度検出手段は、前記貯湯タンクが異なる容量においても、前記貯湯タンクの上下方向において同じ比率で配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気温水器。
前記温度検出手段は、前記貯湯タンクの上下方向に複数設けられており、
前記制御基板は、前記貯湯タンクの加熱の開始から次回の前記貯湯タンクの加熱の開始までの時間が複数回所定時間以上であって、次回の前記貯湯タンクの加熱の開始における前記温度検出手段が夫々検出した検出温度の差が所定範囲以上である場合には、前記貯湯タンクからの湯水の流れに異常があると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電気温水器。