JP3049630B2 - 温水タンクのヒータ制御方法 - Google Patents

温水タンクのヒータ制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温水タンクのヒータ制
御方法に関し、特に衛生洗浄装置などに設けられ人体局
部洗浄に用いる水をヒータで加熱して供給する温水タン
クのヒータ制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、衛生洗浄装置などでは、水を適
温に加熱するヒータを有する温水タンクを設けて、冬季
など水温が低下している場合でも人体局部を洗浄する水
として適度に加熱された温水を供給するものとなってい
る。図3は、従来の温水タンクを示す説明図であり、
(a)は非凍結時、(b)は凍結時を示している。図3
において、31はプラスチック樹脂などからなるタン
ク、32はタンク31内の水35を適温に加熱するヒー
タ(シーズヒータ)、33は水35の温度を検出する温
度センサ、34は水35の満水を検出するフロートスイ
ッチ、36は気温の低下に伴い水35が凍結してできた
氷、37は氷36の膨張によりタンク31に発生した亀
裂である。
【0003】図3(a)に示す非凍結時には、水35の
使用に応じてフロートスイッチ34が満水を検出するま
で水35が供給されるとともに、ヒータ32により水3
5が加熱保温され、温度センサ33により水35が設定
された温度になったことが検出された場合には、ヒータ
32の駆動を停止し水35の加熱を停止するものとなっ
ている。一般に、このようなヒータ32による水35の
加熱保温は、衛生洗浄装置自体に電源が供給されていれ
ば自動的に実施されるようになっているが、節電あるい
は長期間使用しない場合など利用者により電源供給が停
止され、水35の加熱保温が停止された場合には、気温
の低下に伴いタンク31内の水35が凍結し、できた氷
36の膨張により亀裂37が発生し、プラスチック樹脂
製のタンク31が破損する場合がある。
【0004】タンク31が破損し水35が亀裂37から
タンク31外に流失した状態で電源が再投入され、ヒー
タ32による加熱保温が開始された場合には、ヒータ3
2による空焚き状態となり、タンク31が変形したり、
さらにヒータ32による加熱が継続された場合には温度
が上昇し、甚だしい場合には発火するという問題があっ
た。従来、このような空炊きおよび発火事故を防止する
ため、図3(b)に示すように、温度センサ33により
水温を検出し、0℃以下の場合には水35が凍結してい
ると判断し、ヒータ32の駆動を停止するものとなって
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、このような従
来の温水タンクのヒータ制御方法では、タンク31の破
損を直接的に検知するものではなく、温度センサ33に
より検出された水温に基づきヒータ32の駆動を制御し
ていたため、温度センサ33の検出誤差(例えば、±2
℃)により、例えば凍結によりタンク31が破損してい
るにもかかわらず水温が0℃以上と検出されて非凍結と
判断され、ヒータ32が駆動されたり、凍結しておらず
タンク31が破損していないにもかかわらず水温が0℃
以下と検出されて凍結と判断され、ヒータ32の駆動が
停止されたりする場合があり、正確なヒータ制御が実施
されず動作不具合となり、最悪の場合には発火事故によ
り利用者に対して被害を与える可能性もあるという問題
点があった。本発明はこのような課題を解決するための
ものであり、タンクの破損時にはヒータの駆動を確実に
停止することができ、空焚きによる発火を完全に防止す
ることが可能な温水タンクのヒータ制御方法を提供する
ことを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による温水タンクのヒータ制御方法
は、タンクの周壁部に巻き付けられ、タンク周壁部にお
ける亀裂発生に伴い断線する検知線と、この検知線の断
線を検知する断線検知手段とを設けて、断線検知手段に
より検知線の断線が検知された場合には、ヒータの駆動
を停止するようにしたものである。また、タンクの破損
を示す警報を出力する警報出力手段を設けて、断線検知
手段による検知線の断線検知に応じて、警報出力手段に
よりタンクの破損を示す警報を出力するようにしたもの
である。また、検知線は、銅、アルミまたはカーボンか
らなる導電材が、線、膜、箔またはテープ状に加工され
たものである。さらに、検知線は、タンク周壁部の外周
または内周面に巻き付けられているものである。さら
に、検知線は、タンク周壁部の内部に配設されているも
のである。さらに、検知線は、タンク周壁部の外周また
は内周面に印刷されているものである。
【0007】
【作用】従って、断線検知手段により、タンクの破損に
応じて発生した検知線の断線を検知された場合には、ヒ
ータの駆動が停止される。また、断線検知手段による検
知線の断線検知に応じて、警報出力手段からタンクの破
損を示す警報が出力され利用者に報知される。
【0008】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例である温水タンクのヒータ
制御方法を示す説明図であり、同図において、1はタン
ク、2はヒータ、3はタンク1の周壁部に配設されてい
る検知線、4はヒータ2の駆動を制御するヒータ駆動
部、5は検知線3の断線を検知する断線検知部、6はタ
ンク1の破損を可視あるいは可聴表示により利用者に報
知する警報出力部、7は利用者の操作により各種設定お
よび動作指示を出力するスイッチ部、8は通常動作時に
はタンク1内の水を所定温度に保持するためヒータ駆動
部4を制御し、断線検知部5からの検知線3の「断線検
知」に応じてヒータ駆動部4に対しヒータ2の駆動停止
を指示するとともに、警報出力部6に対してタンク1の
破損発生を示す警報出力を指示する制御部である。
【0009】次に、本発明によるヒータ制御動作につい
て、図1を参照して説明する。検知線3は、タンク1の
周壁部の外周面、内周面、あるいはその内部に配設され
るとともに、タンク1の周面に少なくとも一周以上にわ
たって配設されており、気温の低下に伴ってタンク1内
の水が凍結し、その氷の膨張によりタンク1に亀裂が発
生した場合には、その亀裂発生に伴い断線するものとな
っている。断線検知部5は、検知線3に対して所定の電
流を出力しており、この電流が検出されなくなった場合
に、制御部8に対して「断線検知」を出力する。
【0010】制御部8は、断線検知部5からの「断線検
知」出力を監視し、この「断線検知」出力に応じてタン
ク1に破損が発生したものと判断し、ヒータ駆動部4に
対してヒータ2の駆動を停止させるとともに、警報出力
部6に対してタンク1破損発生の旨の警報出力を指示
し、警報出力部6は、これに応じてタンク1破損発生を
示す警報を可視または可聴表示により出力する。これに
より、タンク1の水流出による空焚きが回避されるとと
もに、利用者がタンク1の破損を認知することができタ
ンク1の修理など的確な処置を迅速に行うことが可能と
なる。
【0011】また、タンク1内の水が0℃付近であって
も凍結していない場合、あるいはタンク1内の水が凍結
していてもタンク1が破損していない場合には、検知線
3が断線していないため断線検知部5から「断線検知」
が出力されず、制御部8は通常動作と同様に、水温が設
定温度より低い場合には電源投入後ヒータ駆動部4に対
してヒータ2の駆動を指示する。従って、タンク1内の
水が凍結していない場合はもちろん、タンク1内の水が
凍結していても、タンク1が破損していない場合には、
ヒータ2が駆動されてタンク1内の氷が溶かされて使用
可能となる。
【0012】次に、タンクおよび検知線の構成について
説明する。図2は、検知線3のタンク1への配設方法を
示す説明図であり、(a)はタンク1の周壁面の外周ま
たは内周面に検知線3を巻き付けたもの、(b)はタン
ク1の周壁内部に検知線3を形成したもの、(c)はタ
ンク1の周壁部の外周または内周面に検知線3を印刷し
たものを示している。図2(a)は、タンク1の周壁部
の外周面に検知線3を巻き付けることにより配設したも
のであり、この場合にはタンク1への検知線配線工程が
比較的簡単であり、製造コストを低く抑制することがで
きる。なお、検知線3をタンク1の内周面に配設しても
よく、この場合タンク1内の水と電気的に絶縁する必要
がある。
【0013】また図2(b)は、プラスチック樹脂など
から形成されるタンク1の周壁部11の内部に検知線3
が一体整形されているものであり、タンク1の亀裂発生
に応じて検知線3が確実に断線されるとともに、タンク
1の外部あるいは内部からの検知線3に対する腐食ある
いは亀裂以外の外的要因による断線を防止することが可
能となり、さらに検知線3によりタンク1がデザイン的
制約を受けない。さらに図2(c)では、タンク1周壁
部の外周面に検知線3を印刷により配設したものであ
り、図2(a)と比較して検知線3の厚さを薄くするこ
とができ、タンク1の亀裂発生に応じて確実に断線され
るとともに印刷により製造コストを削減することがで
き、またタンク1の外周面における検知線3による表面
凹凸が少なく、タンク1のデザイン的制約を低減するこ
とが可能となる。なお、検知線3をタンク1の内周面に
配設してもよく、この場合タンク1内の水と電気的に絶
縁する必要がある。
【0014】また検知線3は、図2(a)〜(c)のい
ずれにおいても、銅、アルミ、カーボンなどの導電材
が、線、膜、箔、インク状またはテープ状に加工された
もので形成されており、部材として安価なもので確実に
タンク1の亀裂を検出することが可能となる。なお、以
上の説明において、タンク1に配設された検知線3をタ
ンク1の破損を検知する目的のみに使用した場合につい
て説明したが、この検知線3を他の目的で共用するよう
にしてもよい。例えば、検知線3にある程度の電流を供
給することにより発熱させタンク1内の水の凍結を防止
するようにしてもよく、また他の目的のための配線とし
て使用してもよい。
【0015】また以上の説明において、制御部8によ
り、常時、「断線検知」出力の監視を行うようにした場
合について説明したが、電源投入時、あるいはヒータ2
の駆動開始時に「断線検知」出力の監視を行うようにし
てもよく、これにより水温が設定温度以下の場合には電
源供給に応じて自動的にヒータ2が駆動されるような場
合でも、ヒータ2の駆動より前に確実にタンク1の破損
を検知して空焚きを回避することが可能となる。また、
制御部8内部あるいは外部に計時手段を設けて所定期間
ごとに自律的に断線検知部5からの「断線検知」出力を
監視するようにしてもよく、これにより凍結によるタン
ク1の破損を迅速に検知し利用者に報知することが可能
となる。さらに、利用者によるスイッチ部7の所定操作
により「断線検知」出力を監視するようにしてもよく、
利用者の意思に応じて任意に実施することが可能とな
り、設置工事後あるいは定期的に断線検知の試験を行う
ことが可能となる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、タンク
の周壁部に巻き付けられた検知線と、この検知線の断線
を検知する断線検知手段とを設けて、断線検知手段によ
り検知線の断線が検知された場合には、ヒータの駆動を
停止するようにしたので、従来のように水の凍結などに
起因するタンクの破損がタンク内の水の温度などにより
間接的に検知されるのではなく、タンク破損に伴う検知
線の断線により直接的に検出されるものとなり、複雑な
構成を用いることなくタンク内の水の流出による空焚き
を完全に回避することが可能となる。
【0017】また、タンクの破損を示す警報を出力する
警報出力手段を設けて、断線検知手段による検知線の断
線検知に応じて、警報出力手段によりタンクの破損を示
す警報を出力するようにしたので、利用者がタンクの破
損を認知することができタンクの修理など的確な処置を
迅速に行うことが可能となる。また、検知線として、
銅、アルミまたはカーボンからなる導電材が、線、膜、
箔、インク状またはテープ状に加工されたものにより構
成したので、特に高価な材料を用いることなく、安価で
製造し易いものとなる。さらに、検知線をタンク周壁部
の外周または内周面に巻き付けることにより配設するよ
うにしたので、タンクへの検知線配線工程が比較的簡単
となり製造コストを低く抑制することができる。
【0018】さらに、検知線をタンク周壁部の内部に配
設したので、タンクの亀裂発生に応じて検知線が確実に
断線されるとともに、タンクの外部あるいは内部からの
検知線に対する腐食あるいは亀裂以外の外的要因による
断線を防止することが可能となり、さらに検知線により
タンクがデザイン的制約を受けないという効果がある。
さらに、検知線をタンク周壁部の外周または内周面に印
刷により配設したので、比較的検知線の厚さを薄くする
ことができ、タンクの亀裂発生に応じて確実に断線され
るとともに印刷により製造コストを削減することがで
き、またタンクの外周面に検知線を配設した場合でも、
検知線による表面凹凸が少なくタンクに対するデザイン
的制約を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による温水タンクのヒータ
制御方法を示す説明図である。
【図2】 検知線の配設方法を示す説明図である。
【図3】 従来の温水タンクを示す説明図である。
【符号の説明】
1…タンク、2…ヒータ、3…検知線、4…ヒータ駆動
部、5…断線検知部、6…警報出力部、7…スイッチ
部、8…制御部、11…周壁部。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24H 1/18 503 F24H 1/18 301

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンク内の水をヒータにより加熱保温し
    所定温度の温水を供給する温水タンクのヒータ制御方法
    において、 タンクの周壁部に巻き付けられ、タンク周壁部における
    亀裂発生に伴い断線する検知線と、 前記検知線の断線を検知する断線検知手段とを設けて、 前記断線検知手段により前記検知線の断線が検知された
    場合には、前記ヒータの駆動を停止するようにしたこと
    を特徴とする温水タンクのヒータ制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の温水タンクのヒータ制御
    方法において、 前記タンクの破損を示す警報を出力する警報出力手段を
    設けて、 前記断線検知手段による前記検知線の断線検知に応じ
    て、前記警報出力手段により前記タンクの破損を示す警
    報を出力するようにしたことを特徴とする温水タンクの
    ヒータ制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の温水タンクのヒータ制御
    方法において、 前記検知線は、銅、アルミまたはカーボンからなる導電
    材が、線、膜、箔、インク状またはテープ状に加工され
    たものであることを特徴とする温水タンクのヒータ制御
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の温水タンクのヒータ制御
    方法において、 前記検知線は、前記タンク周壁部の外周または内周面に
    巻き付けられていることを特徴とする温水タンクのヒー
    タ制御方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の温水タンクのヒータ制御
    方法において、 前記検知線は、前記タンク周壁部の内部に配設されてい
    ることを特徴とする温水タンクのヒータ制御方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の温水タンクのヒータ制御
    方法において、 前記検知線は、前記タンク周壁部の外周または内周面に
    印刷されていることを特徴とする温水タンクのヒータ制
    御方法。
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