JP4123689B2 - 貯湯式電気温水器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒータを貯湯槽上部に設け、貯湯槽上部から湯を貯える貯湯式の電気温水器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平７−２３９１５３号公報に示す如きものがあった。図９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９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、４は循環ポンプ、５は貯湯槽１壁部のヒータ２のやや上方に位置する第１の温度センサ、６は貯湯槽１下部に位置する第２の温度センサ、７はヒータ２及び循環ポンプ４の制御を行う通電制御装置である。そして、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８５℃に達したことを第１の温度センサ５が検知すると、通電制御装置７の制御により循環ポンプ４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７５℃に低下したことを第１の温度センサ５が検知すると、通電制御装置７は循環ポンプを停止させる。このような循環ポンプ４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。貯湯槽下部の第２の温度センサ６が沸き上げ設定温度に達したことを検知して通電制御装置７はヒータ２の通電と循環ポンプ４の駆動を停止する。
【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上部領域が水であっても、沸き上げ開始後直ぐに急速加熱されて湯になり、第１の温度センサ５が設定の８５℃に達したことを検知したとき循環ポンプ４を駆動させ、設定の７５℃まで湯温低下したことを検知した時点で循環ポンプ４を停止さている。よって、沸き上げ中のヒータ２の周囲湯温は直ぐに高温になり、その後沸き上げ完了に至るまで高温の状態が継続されることになる。また、通常電気温水器は毎日の深夜電力を利用して貯湯槽全量の沸き上げを行うが、沸き上げ開始時には貯湯槽１上部領域に高温の残り湯が存在している場合が多く、ヒータ２周囲温度は常に高温の状態が維持され続け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あり、貯湯槽上部領域に高温の残り湯が存在しているときでも、沸き上げ開始時にヒータの周辺湯温を中間沸き上げ設定温度まで低下させ、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温を維持することができ、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることが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】
上記従来の課題を解決するため本発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に位置せしめたヒータと、前記貯湯槽上部に位置せしめた上部湯温検知器と、前記貯湯槽下部領域の水または湯を前記貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプと、沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度と中間沸き上げ設定温度よりも高い最終沸き上げ設定温度を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器を備え、前記沸き上げ制御器は、沸き上げ開始時に貯湯槽上部領域に中間沸き上げ設定温度より高温の残り湯があることを上部湯温検知器で検知すると、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器に基づき貯湯槽内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御した後に、貯湯槽内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御する全量沸上げ制御手段を有したものである。
【０００７】
上記発明によれば、貯湯槽上部領域に高温の残り湯が存在しているときでも、沸き上げ開始時にヒータの周辺湯温を中間沸き上げ設定温度まで低下させ、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温を維持することになる。従って、ヒータが常に高温湯温中に曝されることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に位置せしめたヒータと、前記貯湯槽上部に位置せしめた上部湯温検知器と、前記貯湯槽下部領域の水または湯を前記貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプと、沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度と最終沸き上げ設定温度を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器を備え、前記沸き上げ制御器は、沸き上げ開始時に貯湯槽上部領域に中間沸き上げ設定温度より高温の残り湯があることを上部湯温検知器で検知すると、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器に基づき貯湯槽内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御した後に、貯湯槽内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御する全量沸上げ制御手段を有するようにしている。
【０００９】
そして、貯湯槽上部領域に高温の残り湯が存在しているときでも、沸き上げ開始時にヒータの周辺湯温を中間沸き上げ設定温度まで低下させ、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温を維持することになり、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載した発明は、前記貯湯槽の下部に位置せしめた下部湯温検知器を備え、中間沸き上げ設定温度で前記ヒータと前記循環ポンプを制御中に、上部湯温検知器と下部湯温検知器の検知した湯温差が予め設定された第１の設定温度を下回ったとき、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換え、前記ヒータと前記循環ポンプの制御を行う全量沸上げ制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１１】
そして、貯湯槽内に高温の残り湯が多く存在しているときで、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させようとしても下がりきらないようなときでも、貯湯槽全体が撹拌されるので上部湯温検知器と下部湯温検知器の検知湯温差で撹拌状況を判定することで、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換えることができ、貯湯槽上部領域から高温の湯で沸き上げを継続することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載した発明は、最終沸き上げ設定温度で貯湯槽の全量沸き上げ完了後の出湯で、下部湯温検知器が予め設定された第２の設定温度を下回ったことを検知すると、前記貯湯槽内全体の湯温を最終沸き上げ設定温度になるように上部湯温検知器の検知温度に基づき、前記ヒータと前記循環ポンプを制御する追加追いだき制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１３】
そして、下部湯温検知器の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度での沸き上げを行うことで、貯湯漕内の湯温を低下させることなく、出湯分の湯量を沸き上げることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載した発明は、貯湯槽の全量沸き上げ完了後の上部温度検知器と下部温度検知器もしくは上部温度検知器と中部温度検知器の検知した湯温差が予め設定された第５の設定温度を上回っていれば、異常を検知する異常検知手段を備え、異常発生時には前記循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うポンプ異常制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１５】
そして、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００１６】
また、請求項５に記載した発明は、最終沸き上げ設定温度で貯湯槽の全量沸き上げ完了後の出湯で、前記貯湯槽中部に位置せしめた中部湯温検知器が予め設定された第３の設定温度を下回ったことを検知すると、前記貯湯槽内の湯温を予め設定された第１の設定時間あるいは中部湯温検知器が予め定められた前記第３の設定温度より高温の第４の設定温度を上回るまで、前記貯湯槽の上部領域が前記最終沸き上げ設定温度になるように上部湯温検知器の検知温度に基づき、前記ヒータと前記循環ポンプを制御する湯切れ追いだき制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１７】
そして、中部湯温検知器の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度での沸き上げを行うことで、貯湯漕上部領域の湯温を低下させることなく、一定量の湯量の確保を継続することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載した発明は、上部湯温検知器の検知温度に基づく前記湯切れ追いだき制御手段での沸き上げ中に貯湯槽全量を沸き上げたことを検知する異常検知手段を備え、異常発生時には前記循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うポンプ異常制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１９】
そして、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００２０】
また、請求項７に記載した発明は、異常発生のときの循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返したあとに再度循環ポンプを駆動させ、予め定められた第２の設定時間までに上部湯温検知器が予め定められた第６の設定温度まで湯温が低下したことを検知すると沸き上げを再開させ、前記第２の設定時間が経過すると積層ポンプを停止させるポンプ異常制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００２１】
そして、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、循環ポンプもしくは搬送経路の状態が復帰できた場合、貯湯槽下部領域の水が貯湯槽上部領域に搬送されるので、上部湯温検知器が温度低下を検知し、正常に復帰したと判定し再度沸き上げを行うことで、貯湯槽内の湯を必要量確保することができる。
【００２２】
また、請求項８に記載した発明は、ポンプ異常が確定している状態で深夜電力による貯湯槽の全量沸き上げを開始する条件になると、ポンプ異常を解除して沸き上げを行うポンプ異常解除手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００２３】
そして、深夜電力を利用して貯湯槽全量の沸き上げを行う条件のとき、異常を解除して沸き上げを行うので、毎日毎回ポンプ異常制御手段によるゴミ噛み制御処理を行う。これにより、正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを再開できる。また、正常に復帰しない場合でもヒータ上部の領域には、毎日の湯を確保し続けることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は本発明の貯湯式電気温水器の構造図を示すものである。
【００２６】
図１において、１０は貯湯槽、１１は貯湯槽１０の上部に位置せしめたヒータ、１２は貯湯槽１０の上部に位置せしめた上部湯温検知器、１３は貯湯槽１０の下部領域の水または湯を貯湯槽１０の上部領域に搬送する循環ポンプ、１４は沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度Ｔ１と中間沸き上げ設定温度よりも高い最終沸き上げ設定温度Ｔ２を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器、１４ａは中間沸き上げ温度Ｔ１を設定する中間温度設定手段、１４ｂは最終沸き上げ温度Ｔ２を設定する最終温度設定手段、１５は貯湯槽１０の下部に位置せしめた下部湯温検知器、１６は貯湯槽１０の中部に位置せしめた中部湯温検知器、１７は全量沸上げ制御手段、１８は追加追いだき制御手段、１９は湯切れ追いだき制御手段、２０は循環ポンプ１３もしくは搬送経路の異常を検知する異常検知手段、２１は異常を検知したときの循環ポンプ１３の制御を行うポンプ異常制御手段、２２は発生した異常を一時的に解除するポンプ異常解除手段による構成としてある。
【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２を用いて説明する。
【００２８】
まず全量沸上げ制御手段１７による沸き上げ開始時に、貯湯槽１０の上部領域が水であった場合、沸き上げ制御器１４の制御によりヒータ１１が通電され、ヒータ１１より上部領域が急速加熱され湯になる。上部湯温検知器１２の検知温度が中間温度設定手段１４ａで設定した中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になると、循環ポンプ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、貯湯槽１０の上部領域に水を搬送させ、貯湯槽１０の全量が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるように沸き上げる。全量沸き上げた後に、沸き上げ設定温度を最終温度設定手段１４ｂで設定した最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換え、貯湯槽１０の全量が最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）になるように、循環ポンプ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで再び沸き上げる。また、沸き上げ開始時に上部湯温検知器１２の検知温度が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）以上であるときは、沸き上げ制御器１４の制御によりヒータ１１への通電を開始すると共に循環ポンプ１３が駆動され、貯湯槽１０の上部領域に水を搬送させる。このとき、ヒータ１１の昇温能力よりも搬送されてくる水の撹拌による冷却能力が上回る循環量で循環ポンプ１３を連続駆動させる。そして、上部湯温検知器１２が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）を検知した時点で、貯湯槽１０の全量を中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるように循環ポンプ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００２９】
中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）または最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）により貯湯槽１０の全量を沸き上げるときの具体的な沸き上げ方法は、図３に示す通りの制御を行う。まず、そのときの設定温度（ＴＯＦＦ）よりも上部湯温検知器１２の検知温度が高いときは、循環ポンプ１３がＯＮされる。循環ポンプ１３の駆動により貯湯槽１０の上部領域に水が搬送されてくることで湯温が低下し、設定温度（ＴＯＦＦ）まで達すると循環ポンプ１３をＯＦＦする。上部領域への水の搬送が停止するので、ヒータ１２の加熱により湯温が上昇してくる。そして、上部湯温検知器１２が設定温度（ＴＯＦＦ）より高い温度のポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）を検知した時点で、循環ポンプ１３をＯＮさせる。以上の動作を繰り返し、設定温度（ＴＯＦＦ）の温度の湯がヒータ１２の下部へと押し下げられていくことで、貯湯槽１０の上部領域から下部領域に向けてお湯が貯湯されていき、全量を沸き上げていくことができる。
【００３０】
また、沸き上げ設定温度の切り換えについては、次の通りの制御を行う。貯湯槽１０の全量が沸き上がってくると、下部領域の水温も上昇してきて、循環ポンプ１３が設定温度（ｔＯＦＦ）まで湯温を下げようと連続ＯＮしていても上部領域の湯温は低下しなくなる。更に時間が経過すると、下部領域の水温も設定温度（ｔＯＦＦ）まで上昇してくるので、循環ポンプ１３を連続ＯＮしていても上部領域の湯温は上昇してくる。そして、上部湯温検知器１２がポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）よりも高い温度を検知したとき、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換える。また、沸き上げの完了条件も同様に行う。貯湯槽１０の全量が最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）で沸き上がり、下部領域の湯温が上昇してくることで、上部湯温検知器１２がそのときのポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）よりも高い温度を検知したとき沸き上げ完了とする。
【００３１】
これにより、沸き上げ開始時に貯湯槽１０の上部領域に中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）より高温の残り湯があることを上部湯温検知器１２で検知すると、循環ポンプ１３を駆動し貯湯槽１０の下部領域の水で中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器１２に基づき貯湯槽１０内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるようにヒータ１２と循環ポンプ１３を制御した後に、貯湯槽１０内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）になるように制御することで、貯湯漕１０内全量が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるまで中温を維持することになり、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、図４に示すように、多くの残り湯があるときの全量沸上げ制御手段１７による沸き上げ開始時で、上部湯温検知器１２の検知温度が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）以上のとき、沸き上げ制御器１４の制御によりヒータ１１への通電を開始すると共に循環ポンプ１３が駆動され、貯湯槽１０の上部領域に水が搬送されてきても、上部湯温検知器１２の検知温度が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）まで低下しないときがある。このときの沸き上げ動作は次の通り行う。まず、循環ポンプ１３が駆動され、貯湯槽１０の上部領域に水が搬送されてくることで、上部湯温検知器１２の検知温度が低下してくる。しかし、残り湯が多く貯湯槽１０の下部領域まで撹拌が行われてくると、下部領域の湯温が上昇してくるので、上部湯温検知器１２の検知温度は低下しなくなる。このとき上部湯温検知器１２と下部湯温検知器１５の温度差を判定し、第１の設定温度（Ｋ１）を下回った時点で、これ以上循環ポンプ１３を駆動しても上部領域の湯温は低下しないと判定し、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換える。
【００３３】
これにより、貯湯槽１０内に高温の残り湯が多く存在しているときで、循環ポンプ１３を駆動し貯湯槽１０の下部領域の水で中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）まで残り湯を撹拌冷却させようとしても下がりきらないようなときでも、貯湯槽１０の全量が撹拌され上部湯温検知器１２と下部湯温検知器１５の検知湯温差で撹拌状況を判定することで、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換えることができ、貯湯槽１０の上部領域から高温の湯で沸き上げを継続することができる。
【００３４】
図５に示すように、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）で貯湯槽１０の全量を沸き上げ完了した後に出湯され、下部湯温検知器１５が予め設定された第２の設定温度（Ｔ３）を下回ったことを検知すると、追加追いだき制御手段１８にて沸き上げを開始する。このときの沸上げは、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）としてヒータ１１と循環ポンプ１３の制御を行い、貯湯槽１０の上部領域から下部領域に向けてお湯を貯湯させ、全量を沸き上げていく。沸き上げの完了条件は全量沸上げ制御手段１７と同じく、上部湯温検知器１２がそのときのポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）よりも高い温度を検知したとき沸き上げを終了する。
【００３５】
これにより、下部湯温検知器１５の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）での沸き上げを行うことで、貯湯漕１０内の湯温を低下させることなく、出湯分の湯量を沸き上げることができる。
【００３６】
また、図６に示すように、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）で貯湯槽１０の全量を沸き上げ完了した後に出湯され、貯湯槽１０の中部に位置せしめた中部湯温検知器１６が予め設定された第３の設定温度（Ｔ４）を下回ったことを検知すると、湯切れ追いだき制御手段１９にて沸き上げを開始する。このときの沸上げは、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）としてヒータ１１と循環ポンプ１３の制御を行い、貯湯槽１０の上部領域から下部領域に向けてお湯を貯湯させ、沸き上げていく。沸き上げの完了条件は中部湯温検知器１６が予め定められた前記第３の設定温度（Ｔ４）より高温の第４の設定温度（Ｔ５）を上回ったときとする。或いは、図７に示すように、沸き上げの完了条件は予め設定された第１の設定時間（Ｈ１）が経過時点とする。
【００３７】
これにより、中部湯温検知器１６の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）での沸き上げを行うことで、貯湯漕１０内の湯温を低下させることなく、湯切れをしないようにある程度の湯量を確保する沸き上げができる。
【００３８】
また、沸き上げ完了時の異常を検知する手段について、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
まず、現在沸き上げ中の制御手段がどの沸き上げであるのかを判定する（図８の処理３１、以下、単に処理３１のように記す）。そして、全量沸上げ制御手段１７または追加追いだき制御手段１８であると判定すると、上部湯温検知器１２による沸き上げ完了条件まで沸き上げを行う（処理３２）。沸き上げ完了条件になるとヒータ１２、循環ポンプ１３を停止する（処理３３）。そして、異常検知手段２０により、沸き上げ完了時点の上部湯温検知器１２の検知温度（Ｔｔｏｐ）と下部温度検知器１５或いは、中部温度検知器１６の検知温度（Ｔｕｎｄｅｒ）との差を予め設定された第５の設定温度（Ｋ２）と比較する（処理３４）。このときの湯温差が第５の設定温度（Ｋ２）以下であれば、正常に沸き上げが完了したとして終了する。湯温差が第５の設定温度（Ｋ２）以上であれば、貯湯槽１０の上部領域への水の搬送量が減少または、停止したとして、ポンプ異常制御手段２１によるポンプ異常処理を行う。まず、循環ポンプ１３をＯＮさせ（処理３５）、そしてＯＦＦする（処理３６）。これを予め設定された所定回数行い（処理３７）、所定回数終了後、再び循環ポンプ１３をＯＮする（処理３８）。このときの循環ポンプ１３の駆動で、上部湯温検知器１２の検知温度（Ｔｔｏｐ）が予め定められた第６の設定温度（Ｔ６）まで湯温が低下したことを検知すると、（処理３９）沸き上げを再開させる（処理４０）。検知温度（Ｔｔｏｐ）が第６の設定温度（Ｔ６）まで湯温が低下せず、予め定められた第２の設定時間（Ｈ２）が経過すると（処理４１）、異常を確定させる（処理４２）。また、現在沸き上げ中の制御手段が湯切れ追いだき制御手段１９であると判定して時は以下の処理を行う。まず、湯切れ追いだき制御手段１９の沸き上げ完了条件である、中部湯温検知器１６が第４の設定温度（Ｔ５）を上回るか、第１の設定時間（Ｈ１）が経過するまで沸き上げを行う（処理４３）。上記の沸き上げ完了条件が成立すると、ヒータ１２、循環ポンプ１３を停止させ（処理４５）、沸き上げを終了する。上記の沸き上げ完了条件が成立する前に、上部湯温検知器１２が全量沸上げ制御手段１７或いは、追加追いだき制御手段１８の沸き上げ完了条件を検知（処理４４）すれば、貯湯槽１０の上部領域への水の搬送量が減少または、停止したとして、ポンプ異常制御を行う。以降の処理は、前述の全量沸上げ制御手段１７或いは、追加追いだき制御手段１８のポンプ異常制御と同じである。
【００４０】
これにより、循環ポンプ１３の停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、上部湯温検知器が温度低下を検知し、正常に復帰したと判定し再度沸き上げを行うことで、貯湯槽内の湯を確保することができる。
【００４１】
また、ポンプ異常が確定している状態で、深夜電力による貯湯槽１０の全量沸き上げを開始する条件になると、ポンプ異常を解除して沸き上げを行うポンプ異常解除手段２２を有する構成となっている。
【００４２】
これにより、貯湯槽１０の全量の沸き上げを行う条件のとき、異常を解除して沸き上げを行うので、毎日毎回ポンプ異常制御手段２１によるゴミ噛み制御処理を行う。これにより、正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを再開できる。また、正常に復帰しない場合でもヒータ上部の領域には、毎日の湯を確保し続けることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温が維持せれ、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させようとしても下がりきらないようなときでも、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換えることで、貯湯槽の上部領域から高温の湯で沸き上げを継続することができる。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明によれば、貯湯漕内の湯温を低下させることなく、出湯分の湯量を沸き上げることができる。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明によれば、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明によれば、中部湯温検知器の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度での沸き上げを行うことで、貯湯漕上部領域の湯温を低下させることなく、一定量の湯量の確保を継続することができる。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明によれば、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００４９】
また、請求項７に記載の発明によれば、異常制御により上部湯温検知器が温度低下を検知し、正常に復帰したと判定れば、再度沸き上げを行い、貯湯槽内の湯を必要量確保することができる。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明によれば、毎日毎回ポンプ異常制御手段によるゴミ噛み制御処理を行うことで、正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを再開することができ、正常に復帰しない場合でもヒータ上部の領域には、毎日の湯を確保し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の貯湯式電気温水器の構造図
【図２】同電気温水器の全量沸き上げ制御の動作説明図
【図３】同電気温水器の全量沸き上げ制御の動作説明図
【図４】同電気温水器の全量沸き上げ制御の動作説明図
【図５】同電気温水器の追加追いだき制御の動作説明図
【図６】同電気温水器の湯切れ追いだき制御の動作説明図
【図７】同電気温水器の湯切れ追いだき制御の動作説明図
【図８】同電気温水器の異常動作時の動作を示すフローチャート
【図９】従来の貯湯式電気温水器の構造図
【符号の説明】
１０ 貯湯槽
１１ ヒータ
１２ 上部湯温検知器
１３ 循環ポンプ
１４ 沸き上げ制御器
１４ａ 中間温度設定手段
１４ｂ 最終温度設定手段
１５ 下部湯温検知器
１６ 中部湯温検知器
１７ 全量沸上げ制御手段
１８ 追加追いだき制御手段
１９ 湯切れ追いだき制御手段
２０ 異常検知手段
２１ ポンプ異常制御手段
２２ ポンプ異常解除手段
【発明の属する技術分野】
本発明はヒータを貯湯槽上部に設け、貯湯槽上部から湯を貯える貯湯式の電気温水器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平７−２３９１５３号公報に示す如きものがあった。図９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９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、４は循環ポンプ、５は貯湯槽１壁部のヒータ２のやや上方に位置する第１の温度センサ、６は貯湯槽１下部に位置する第２の温度センサ、７はヒータ２及び循環ポンプ４の制御を行う通電制御装置である。そして、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８５℃に達したことを第１の温度センサ５が検知すると、通電制御装置７の制御により循環ポンプ４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７５℃に低下したことを第１の温度センサ５が検知すると、通電制御装置７は循環ポンプを停止させる。このような循環ポンプ４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。貯湯槽下部の第２の温度センサ６が沸き上げ設定温度に達したことを検知して通電制御装置７はヒータ２の通電と循環ポンプ４の駆動を停止する。
【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上部領域が水であっても、沸き上げ開始後直ぐに急速加熱されて湯になり、第１の温度センサ５が設定の８５℃に達したことを検知したとき循環ポンプ４を駆動させ、設定の７５℃まで湯温低下したことを検知した時点で循環ポンプ４を停止さている。よって、沸き上げ中のヒータ２の周囲湯温は直ぐに高温になり、その後沸き上げ完了に至るまで高温の状態が継続されることになる。また、通常電気温水器は毎日の深夜電力を利用して貯湯槽全量の沸き上げを行うが、沸き上げ開始時には貯湯槽１上部領域に高温の残り湯が存在している場合が多く、ヒータ２周囲温度は常に高温の状態が維持され続け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あり、貯湯槽上部領域に高温の残り湯が存在しているときでも、沸き上げ開始時にヒータの周辺湯温を中間沸き上げ設定温度まで低下させ、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温を維持することができ、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることが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】
上記従来の課題を解決するため本発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に位置せしめたヒータと、前記貯湯槽上部に位置せしめた上部湯温検知器と、前記貯湯槽下部領域の水または湯を前記貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプと、沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度と中間沸き上げ設定温度よりも高い最終沸き上げ設定温度を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器を備え、前記沸き上げ制御器は、沸き上げ開始時に貯湯槽上部領域に中間沸き上げ設定温度より高温の残り湯があることを上部湯温検知器で検知すると、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器に基づき貯湯槽内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御した後に、貯湯槽内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御する全量沸上げ制御手段を有したものである。
【０００７】
上記発明によれば、貯湯槽上部領域に高温の残り湯が存在しているときでも、沸き上げ開始時にヒータの周辺湯温を中間沸き上げ設定温度まで低下させ、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温を維持することになる。従って、ヒータが常に高温湯温中に曝されることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に位置せしめたヒータと、前記貯湯槽上部に位置せしめた上部湯温検知器と、前記貯湯槽下部領域の水または湯を前記貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプと、沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度と最終沸き上げ設定温度を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器を備え、前記沸き上げ制御器は、沸き上げ開始時に貯湯槽上部領域に中間沸き上げ設定温度より高温の残り湯があることを上部湯温検知器で検知すると、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器に基づき貯湯槽内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御した後に、貯湯槽内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御する全量沸上げ制御手段を有するようにしている。
【０００９】
そして、貯湯槽上部領域に高温の残り湯が存在しているときでも、沸き上げ開始時にヒータの周辺湯温を中間沸き上げ設定温度まで低下させ、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温を維持することになり、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載した発明は、前記貯湯槽の下部に位置せしめた下部湯温検知器を備え、中間沸き上げ設定温度で前記ヒータと前記循環ポンプを制御中に、上部湯温検知器と下部湯温検知器の検知した湯温差が予め設定された第１の設定温度を下回ったとき、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換え、前記ヒータと前記循環ポンプの制御を行う全量沸上げ制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１１】
そして、貯湯槽内に高温の残り湯が多く存在しているときで、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させようとしても下がりきらないようなときでも、貯湯槽全体が撹拌されるので上部湯温検知器と下部湯温検知器の検知湯温差で撹拌状況を判定することで、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換えることができ、貯湯槽上部領域から高温の湯で沸き上げを継続することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載した発明は、最終沸き上げ設定温度で貯湯槽の全量沸き上げ完了後の出湯で、下部湯温検知器が予め設定された第２の設定温度を下回ったことを検知すると、前記貯湯槽内全体の湯温を最終沸き上げ設定温度になるように上部湯温検知器の検知温度に基づき、前記ヒータと前記循環ポンプを制御する追加追いだき制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１３】
そして、下部湯温検知器の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度での沸き上げを行うことで、貯湯漕内の湯温を低下させることなく、出湯分の湯量を沸き上げることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載した発明は、貯湯槽の全量沸き上げ完了後の上部温度検知器と下部温度検知器もしくは上部温度検知器と中部温度検知器の検知した湯温差が予め設定された第５の設定温度を上回っていれば、異常を検知する異常検知手段を備え、異常発生時には前記循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うポンプ異常制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１５】
そして、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００１６】
また、請求項５に記載した発明は、最終沸き上げ設定温度で貯湯槽の全量沸き上げ完了後の出湯で、前記貯湯槽中部に位置せしめた中部湯温検知器が予め設定された第３の設定温度を下回ったことを検知すると、前記貯湯槽内の湯温を予め設定された第１の設定時間あるいは中部湯温検知器が予め定められた前記第３の設定温度より高温の第４の設定温度を上回るまで、前記貯湯槽の上部領域が前記最終沸き上げ設定温度になるように上部湯温検知器の検知温度に基づき、前記ヒータと前記循環ポンプを制御する湯切れ追いだき制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１７】
そして、中部湯温検知器の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度での沸き上げを行うことで、貯湯漕上部領域の湯温を低下させることなく、一定量の湯量の確保を継続することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載した発明は、上部湯温検知器の検知温度に基づく前記湯切れ追いだき制御手段での沸き上げ中に貯湯槽全量を沸き上げたことを検知する異常検知手段を備え、異常発生時には前記循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うポンプ異常制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００１９】
そして、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００２０】
また、請求項７に記載した発明は、異常発生のときの循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返したあとに再度循環ポンプを駆動させ、予め定められた第２の設定時間までに上部湯温検知器が予め定められた第６の設定温度まで湯温が低下したことを検知すると沸き上げを再開させ、前記第２の設定時間が経過すると積層ポンプを停止させるポンプ異常制御手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００２１】
そして、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、循環ポンプもしくは搬送経路の状態が復帰できた場合、貯湯槽下部領域の水が貯湯槽上部領域に搬送されるので、上部湯温検知器が温度低下を検知し、正常に復帰したと判定し再度沸き上げを行うことで、貯湯槽内の湯を必要量確保することができる。
【００２２】
また、請求項８に記載した発明は、ポンプ異常が確定している状態で深夜電力による貯湯槽の全量沸き上げを開始する条件になると、ポンプ異常を解除して沸き上げを行うポンプ異常解除手段を有する沸き上げ制御器を備えるようにしている。
【００２３】
そして、深夜電力を利用して貯湯槽全量の沸き上げを行う条件のとき、異常を解除して沸き上げを行うので、毎日毎回ポンプ異常制御手段によるゴミ噛み制御処理を行う。これにより、正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを再開できる。また、正常に復帰しない場合でもヒータ上部の領域には、毎日の湯を確保し続けることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は本発明の貯湯式電気温水器の構造図を示すものである。
【００２６】
図１において、１０は貯湯槽、１１は貯湯槽１０の上部に位置せしめたヒータ、１２は貯湯槽１０の上部に位置せしめた上部湯温検知器、１３は貯湯槽１０の下部領域の水または湯を貯湯槽１０の上部領域に搬送する循環ポンプ、１４は沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度Ｔ１と中間沸き上げ設定温度よりも高い最終沸き上げ設定温度Ｔ２を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器、１４ａは中間沸き上げ温度Ｔ１を設定する中間温度設定手段、１４ｂは最終沸き上げ温度Ｔ２を設定する最終温度設定手段、１５は貯湯槽１０の下部に位置せしめた下部湯温検知器、１６は貯湯槽１０の中部に位置せしめた中部湯温検知器、１７は全量沸上げ制御手段、１８は追加追いだき制御手段、１９は湯切れ追いだき制御手段、２０は循環ポンプ１３もしくは搬送経路の異常を検知する異常検知手段、２１は異常を検知したときの循環ポンプ１３の制御を行うポンプ異常制御手段、２２は発生した異常を一時的に解除するポンプ異常解除手段による構成としてある。
【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２を用いて説明する。
【００２８】
まず全量沸上げ制御手段１７による沸き上げ開始時に、貯湯槽１０の上部領域が水であった場合、沸き上げ制御器１４の制御によりヒータ１１が通電され、ヒータ１１より上部領域が急速加熱され湯になる。上部湯温検知器１２の検知温度が中間温度設定手段１４ａで設定した中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になると、循環ポンプ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、貯湯槽１０の上部領域に水を搬送させ、貯湯槽１０の全量が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるように沸き上げる。全量沸き上げた後に、沸き上げ設定温度を最終温度設定手段１４ｂで設定した最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換え、貯湯槽１０の全量が最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）になるように、循環ポンプ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで再び沸き上げる。また、沸き上げ開始時に上部湯温検知器１２の検知温度が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）以上であるときは、沸き上げ制御器１４の制御によりヒータ１１への通電を開始すると共に循環ポンプ１３が駆動され、貯湯槽１０の上部領域に水を搬送させる。このとき、ヒータ１１の昇温能力よりも搬送されてくる水の撹拌による冷却能力が上回る循環量で循環ポンプ１３を連続駆動させる。そして、上部湯温検知器１２が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）を検知した時点で、貯湯槽１０の全量を中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるように循環ポンプ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００２９】
中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）または最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）により貯湯槽１０の全量を沸き上げるときの具体的な沸き上げ方法は、図３に示す通りの制御を行う。まず、そのときの設定温度（ＴＯＦＦ）よりも上部湯温検知器１２の検知温度が高いときは、循環ポンプ１３がＯＮされる。循環ポンプ１３の駆動により貯湯槽１０の上部領域に水が搬送されてくることで湯温が低下し、設定温度（ＴＯＦＦ）まで達すると循環ポンプ１３をＯＦＦする。上部領域への水の搬送が停止するので、ヒータ１２の加熱により湯温が上昇してくる。そして、上部湯温検知器１２が設定温度（ＴＯＦＦ）より高い温度のポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）を検知した時点で、循環ポンプ１３をＯＮさせる。以上の動作を繰り返し、設定温度（ＴＯＦＦ）の温度の湯がヒータ１２の下部へと押し下げられていくことで、貯湯槽１０の上部領域から下部領域に向けてお湯が貯湯されていき、全量を沸き上げていくことができる。
【００３０】
また、沸き上げ設定温度の切り換えについては、次の通りの制御を行う。貯湯槽１０の全量が沸き上がってくると、下部領域の水温も上昇してきて、循環ポンプ１３が設定温度（ｔＯＦＦ）まで湯温を下げようと連続ＯＮしていても上部領域の湯温は低下しなくなる。更に時間が経過すると、下部領域の水温も設定温度（ｔＯＦＦ）まで上昇してくるので、循環ポンプ１３を連続ＯＮしていても上部領域の湯温は上昇してくる。そして、上部湯温検知器１２がポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）よりも高い温度を検知したとき、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換える。また、沸き上げの完了条件も同様に行う。貯湯槽１０の全量が最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）で沸き上がり、下部領域の湯温が上昇してくることで、上部湯温検知器１２がそのときのポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）よりも高い温度を検知したとき沸き上げ完了とする。
【００３１】
これにより、沸き上げ開始時に貯湯槽１０の上部領域に中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）より高温の残り湯があることを上部湯温検知器１２で検知すると、循環ポンプ１３を駆動し貯湯槽１０の下部領域の水で中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器１２に基づき貯湯槽１０内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるようにヒータ１２と循環ポンプ１３を制御した後に、貯湯槽１０内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）になるように制御することで、貯湯漕１０内全量が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）になるまで中温を維持することになり、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、図４に示すように、多くの残り湯があるときの全量沸上げ制御手段１７による沸き上げ開始時で、上部湯温検知器１２の検知温度が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）以上のとき、沸き上げ制御器１４の制御によりヒータ１１への通電を開始すると共に循環ポンプ１３が駆動され、貯湯槽１０の上部領域に水が搬送されてきても、上部湯温検知器１２の検知温度が中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）まで低下しないときがある。このときの沸き上げ動作は次の通り行う。まず、循環ポンプ１３が駆動され、貯湯槽１０の上部領域に水が搬送されてくることで、上部湯温検知器１２の検知温度が低下してくる。しかし、残り湯が多く貯湯槽１０の下部領域まで撹拌が行われてくると、下部領域の湯温が上昇してくるので、上部湯温検知器１２の検知温度は低下しなくなる。このとき上部湯温検知器１２と下部湯温検知器１５の温度差を判定し、第１の設定温度（Ｋ１）を下回った時点で、これ以上循環ポンプ１３を駆動しても上部領域の湯温は低下しないと判定し、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換える。
【００３３】
これにより、貯湯槽１０内に高温の残り湯が多く存在しているときで、循環ポンプ１３を駆動し貯湯槽１０の下部領域の水で中間沸き上げ設定温度（Ｔ１）まで残り湯を撹拌冷却させようとしても下がりきらないようなときでも、貯湯槽１０の全量が撹拌され上部湯温検知器１２と下部湯温検知器１５の検知湯温差で撹拌状況を判定することで、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）に切り換えることができ、貯湯槽１０の上部領域から高温の湯で沸き上げを継続することができる。
【００３４】
図５に示すように、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）で貯湯槽１０の全量を沸き上げ完了した後に出湯され、下部湯温検知器１５が予め設定された第２の設定温度（Ｔ３）を下回ったことを検知すると、追加追いだき制御手段１８にて沸き上げを開始する。このときの沸上げは、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）としてヒータ１１と循環ポンプ１３の制御を行い、貯湯槽１０の上部領域から下部領域に向けてお湯を貯湯させ、全量を沸き上げていく。沸き上げの完了条件は全量沸上げ制御手段１７と同じく、上部湯温検知器１２がそのときのポンプＯＮ温度（ＴＯＮ）よりも高い温度を検知したとき沸き上げを終了する。
【００３５】
これにより、下部湯温検知器１５の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）での沸き上げを行うことで、貯湯漕１０内の湯温を低下させることなく、出湯分の湯量を沸き上げることができる。
【００３６】
また、図６に示すように、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）で貯湯槽１０の全量を沸き上げ完了した後に出湯され、貯湯槽１０の中部に位置せしめた中部湯温検知器１６が予め設定された第３の設定温度（Ｔ４）を下回ったことを検知すると、湯切れ追いだき制御手段１９にて沸き上げを開始する。このときの沸上げは、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）としてヒータ１１と循環ポンプ１３の制御を行い、貯湯槽１０の上部領域から下部領域に向けてお湯を貯湯させ、沸き上げていく。沸き上げの完了条件は中部湯温検知器１６が予め定められた前記第３の設定温度（Ｔ４）より高温の第４の設定温度（Ｔ５）を上回ったときとする。或いは、図７に示すように、沸き上げの完了条件は予め設定された第１の設定時間（Ｈ１）が経過時点とする。
【００３７】
これにより、中部湯温検知器１６の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度（Ｔ２）での沸き上げを行うことで、貯湯漕１０内の湯温を低下させることなく、湯切れをしないようにある程度の湯量を確保する沸き上げができる。
【００３８】
また、沸き上げ完了時の異常を検知する手段について、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
まず、現在沸き上げ中の制御手段がどの沸き上げであるのかを判定する（図８の処理３１、以下、単に処理３１のように記す）。そして、全量沸上げ制御手段１７または追加追いだき制御手段１８であると判定すると、上部湯温検知器１２による沸き上げ完了条件まで沸き上げを行う（処理３２）。沸き上げ完了条件になるとヒータ１２、循環ポンプ１３を停止する（処理３３）。そして、異常検知手段２０により、沸き上げ完了時点の上部湯温検知器１２の検知温度（Ｔｔｏｐ）と下部温度検知器１５或いは、中部温度検知器１６の検知温度（Ｔｕｎｄｅｒ）との差を予め設定された第５の設定温度（Ｋ２）と比較する（処理３４）。このときの湯温差が第５の設定温度（Ｋ２）以下であれば、正常に沸き上げが完了したとして終了する。湯温差が第５の設定温度（Ｋ２）以上であれば、貯湯槽１０の上部領域への水の搬送量が減少または、停止したとして、ポンプ異常制御手段２１によるポンプ異常処理を行う。まず、循環ポンプ１３をＯＮさせ（処理３５）、そしてＯＦＦする（処理３６）。これを予め設定された所定回数行い（処理３７）、所定回数終了後、再び循環ポンプ１３をＯＮする（処理３８）。このときの循環ポンプ１３の駆動で、上部湯温検知器１２の検知温度（Ｔｔｏｐ）が予め定められた第６の設定温度（Ｔ６）まで湯温が低下したことを検知すると、（処理３９）沸き上げを再開させる（処理４０）。検知温度（Ｔｔｏｐ）が第６の設定温度（Ｔ６）まで湯温が低下せず、予め定められた第２の設定時間（Ｈ２）が経過すると（処理４１）、異常を確定させる（処理４２）。また、現在沸き上げ中の制御手段が湯切れ追いだき制御手段１９であると判定して時は以下の処理を行う。まず、湯切れ追いだき制御手段１９の沸き上げ完了条件である、中部湯温検知器１６が第４の設定温度（Ｔ５）を上回るか、第１の設定時間（Ｈ１）が経過するまで沸き上げを行う（処理４３）。上記の沸き上げ完了条件が成立すると、ヒータ１２、循環ポンプ１３を停止させ（処理４５）、沸き上げを終了する。上記の沸き上げ完了条件が成立する前に、上部湯温検知器１２が全量沸上げ制御手段１７或いは、追加追いだき制御手段１８の沸き上げ完了条件を検知（処理４４）すれば、貯湯槽１０の上部領域への水の搬送量が減少または、停止したとして、ポンプ異常制御を行う。以降の処理は、前述の全量沸上げ制御手段１７或いは、追加追いだき制御手段１８のポンプ異常制御と同じである。
【００４０】
これにより、循環ポンプ１３の停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、上部湯温検知器が温度低下を検知し、正常に復帰したと判定し再度沸き上げを行うことで、貯湯槽内の湯を確保することができる。
【００４１】
また、ポンプ異常が確定している状態で、深夜電力による貯湯槽１０の全量沸き上げを開始する条件になると、ポンプ異常を解除して沸き上げを行うポンプ異常解除手段２２を有する構成となっている。
【００４２】
これにより、貯湯槽１０の全量の沸き上げを行う条件のとき、異常を解除して沸き上げを行うので、毎日毎回ポンプ異常制御手段２１によるゴミ噛み制御処理を行う。これにより、正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを再開できる。また、正常に復帰しない場合でもヒータ上部の領域には、毎日の湯を確保し続けることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、貯湯漕内全量が中間沸き上げ設定温度になるまで中温が維持せれ、ヒータが常に高温湯温中にさらされることがなくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させようとしても下がりきらないようなときでも、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換えることで、貯湯槽の上部領域から高温の湯で沸き上げを継続することができる。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明によれば、貯湯漕内の湯温を低下させることなく、出湯分の湯量を沸き上げることができる。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明によれば、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明によれば、中部湯温検知器の取付位置まで出湯したことを検知して沸き上げを行うときに、最終沸き上げ設定温度での沸き上げを行うことで、貯湯漕上部領域の湯温を低下させることなく、一定量の湯量の確保を継続することができる。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明によれば、貯湯槽下部領域の水を貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプもしくは搬送経路の異常を検知した湯温差で判定すると、循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うことで、ゴミ噛み等による異常の場合に正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを継続できる。
【００４９】
また、請求項７に記載の発明によれば、異常制御により上部湯温検知器が温度低下を検知し、正常に復帰したと判定れば、再度沸き上げを行い、貯湯槽内の湯を必要量確保することができる。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明によれば、毎日毎回ポンプ異常制御手段によるゴミ噛み制御処理を行うことで、正常に復帰できる場合があり、正常な沸き上げを再開することができ、正常に復帰しない場合でもヒータ上部の領域には、毎日の湯を確保し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の貯湯式電気温水器の構造図
【図２】同電気温水器の全量沸き上げ制御の動作説明図
【図３】同電気温水器の全量沸き上げ制御の動作説明図
【図４】同電気温水器の全量沸き上げ制御の動作説明図
【図５】同電気温水器の追加追いだき制御の動作説明図
【図６】同電気温水器の湯切れ追いだき制御の動作説明図
【図７】同電気温水器の湯切れ追いだき制御の動作説明図
【図８】同電気温水器の異常動作時の動作を示すフローチャート
【図９】従来の貯湯式電気温水器の構造図
【符号の説明】
１０ 貯湯槽
１１ ヒータ
１２ 上部湯温検知器
１３ 循環ポンプ
１４ 沸き上げ制御器
１４ａ 中間温度設定手段
１４ｂ 最終温度設定手段
１５ 下部湯温検知器
１６ 中部湯温検知器
１７ 全量沸上げ制御手段
１８ 追加追いだき制御手段
１９ 湯切れ追いだき制御手段
２０ 異常検知手段
２１ ポンプ異常制御手段
２２ ポンプ異常解除手段
Claims (8)
- 貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に位置せしめたヒータと、前記貯湯槽上部に位置せしめた上部湯温検知器と、前記貯湯槽下部領域の水または湯を前記貯湯槽上部領域に搬送する循環ポンプと、沸き上げ設定温度として中間沸き上げ設定温度と最終沸き上げ設定温度を有し、この設定温度に応じて沸き上げ制御を行う沸き上げ制御器を備え、前記沸き上げ制御器は、沸き上げ開始時に貯湯槽上部領域に中間沸き上げ設定温度より高温の残り湯があることを上部湯温検知器で検知すると、循環ポンプを駆動し貯湯槽下部領域の水で中間沸き上げ設定温度まで残り湯を撹拌冷却させ、次いで上部湯温検知器に基づき貯湯槽内全体の湯温を中間沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御した後に、貯湯槽内全体の湯温が最終沸き上げ設定温度になるように前記ヒータと前記循環ポンプを制御する全量沸上げ制御手段を有する貯湯式電気温水器。
- 貯湯槽の下部に位置せしめた下部湯温検知器を備え、中間沸き上げ設定温度でヒータと循環ポンプを制御中に、上部湯温検知器と下部湯温検知器の検知した湯温差が予め設定された第１の設定温度を下回ったとき、沸き上げ設定温度を最終沸き上げ設定温度に切り換え、前記ヒータと前記循環ポンプの制御を行う全量沸上げ制御手段を有する請求項１記載の貯湯式電気温水器。
- 最終沸き上げ設定温度で貯湯槽の全量沸き上げ完了後の出湯で、下部湯温検知器が予め設定された第２の設定温度を下回ったことを検知すると、前記貯湯槽内全体の湯温を最終沸き上げ設定温度になるように上部湯温検知器の検知温度に基づき、ヒータと循環ポンプを制御する追加追いだき制御手段を有する請求項１記載の貯湯式電気温水器。
- 貯湯槽の全量沸き上げ完了後の上部温度検知器と下部温度検知器もしくは上部温度検知器と中部温度検知器の検知した湯温差が予め設定された第５の設定温度を上回っていれば、異常を検知する異常検知手段を備え、異常発生時には循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うポンプ異常制御手段を有する請求項３記載の貯湯式電気温水器。
- 最終沸き上げ設定温度で貯湯槽の全量沸き上げ完了後の出湯で、前記貯湯槽中部に位置せしめた中部湯温検知器が予め設定された第３の設定温度を下回ったことを検知すると、前記貯湯槽内の湯温を予め設定された第１の設定時間あるいは中部湯温検知器が予め定められた前記第３の設定温度より高温の第４の設定温度を上回るまで、前記貯湯槽の上部領域が前記最終沸き上げ設定温度になるように上部湯温検知器の検知温度に基づき、ヒータと循環ポンプを制御する湯切れ追いだき制御手段を有する請求項１記載の貯湯式電気温水器。
- 上部湯温検知器の検知温度に基づく湯切れ追いだき制御手段での沸き上げ中に、貯湯槽全量を沸き上げたことを検知する異常検知手段を備え、異常発生時には循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返し行うポンプ異常制御手段を有する請求項５記載の貯湯式電気温水器。
- 異常発生のときの循環ポンプの停止と駆動を所定回数繰り返した後に再度循環ポンプを駆動させ、予め定められた第２の設定時間までに上部湯温検知器が予め定められた第６の設定温度まで湯温が低下したことを検知すると沸き上げを再開させ、前記第２の設定時間が経過すると循環ポンプを停止させるポンプ異常制御手段を有する請求項４または６記載の貯湯式電気温水器。
- ポンプ異常が確定している状態で深夜電力による貯湯槽の全量沸き上げを開始する条件になると、ポンプ異常を解除して沸き上げを行うポンプ異常解除手段を有する請求項４または６記載の貯湯式電気温水器。
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