JPH01200145A - 給湯装置 - Google Patents

給湯装置

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JPH01200145A
JPH01200145A JP63022021A JP2202188A JPH01200145A JP H01200145 A JPH01200145 A JP H01200145A JP 63022021 A JP63022021 A JP 63022021A JP 2202188 A JP2202188 A JP 2202188A JP H01200145 A JPH01200145 A JP H01200145A
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hot water
temperature
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temperature control
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、貯湯槽の有する加熱体を制御することによ
って、常に一定の温度の湯を供給する貯湯式の給湯装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は従来の給湯装置を示す構成図であり、図におい
て、1は常に一定量の湯を蓄えている貯湯槽、2はこの
貯湯槽1に水を供給する給水栓、3はこの給水栓2に取
り付けられ、前記貯湯槽1内の水位を一定にするための
ボールタップ、4はこのポールタップ3の異常等で水位
が一定値に保てなくなった場合に、余分な湯を排出して
貯湯槽1の溢れを防止するオーバフロー管、5は貯湯槽
1内の底部に配置された加熱体としての電気ヒータ、6
はその電気ヒータ5に直列に接続された温度ヒユーズ、
7は前記給水栓2からの水を貯湯槽1内の電気ヒータ5
の近傍に導く導水管、8は例えば温度によって抵抗値が
変化するサーミスタ等を用い、貯湯槽1内の湯の温度に
対応する電気信号を出力する温度センサ、9は貯湯槽1
内の湯を必要に応じて取り出す給湯栓、10は前記温度
センサ8の出力信号を基準値と比較して、前記電気ヒー
タ5の発熱を制御するための情報を生成する温度制御手
段、11は電気ヒータに供給される電源、12は前記温
度制御手段10の出力情報に従って動作するリレー回路
よりなり、前記電気ヒータ5に供給される電源11のオ
ン・オフを制御する出力回路である。
次に動作について説明する。まず、給水栓2のコックが
開かれて貯湯槽1内に水が満たされる。
その場合、貯湯槽1内の水位が上昇してポールタップ3
が所定の位置に達すると、その作用によって給水栓2か
らの給水は停止する。何等かの原因で、所定の水位を越
えても給水が停止されない場合でも、余分な水はオーバ
ーフロー管4より排出され、貯湯槽1より溢れだすこと
はない、ここで、温度制御手段10による温度制御を開
始すると、貯湯槽1内はまだ水であるため、温度センサ
8からの電気信号は基準値よりははるかに低く、温度制
御手段10は出力回路12のリレーをオンさせる情報を
出力している。従って、ftt源11はこの出力回路1
2を介して電気ヒータ5へ供給され。
電気ヒータは貯湯槽1内の水を沸かす6貯湯槽1内の湯
の温度が上昇すると温度センサ8の出力する電気信号の
レベルも上昇し、湯温が所定値まで上昇すると温度セン
サ8の出力信号のレベルも基準値に達する。温度制御手
段10は温度センサ8の出力信号が基準値に達したこと
を検出すると。
出力回路12へそのリレーをオフさせる情報を出力する
。従って、電気ヒータ5にはこの出力回路12を介して
供給されていた電源11が断たれ、電気ヒータ5は発熱
を停止する。
ここで、給湯栓9のコックが開かれて湯が使われると、
貯湯槽1の水位が低下してポールタップ3が所定位置よ
り下降し、その作用によって給水栓2からの給水が開始
される。この供給された水は温度が低いため貯湯槽1内
に蓄えられた湯の温度を低下させ、従って、温度センサ
8の出力する電気信号のレベルも低下する。温度センサ
8の出力信号のレベルが基準値より低くなったことを検
出すると、温度制御手段10はリレーをオンさせる情報
を出力し、出力回路12はこの出力情報に基づいて電気
ヒータ5への電源11の供給を再開する。この時、給水
栓2からの水は導水管7によって貯湯槽1の底部の電気
ヒータ5の近傍へ導かれ、効率よく加熱される。この電
気ヒータ5への電源11の供給は、前述の場合と同様に
、貯湯槽1内の湯温が所定値に達し、温度センサ8の出
力信号のレベルが基準値に達するまで継続する。また、
貯湯槽1内の湯が使われなくとも、長時間経過して湯が
冷めた場合にも前述の場合と同様の処理が進行し、貯湯
槽1内の湯温が所定値に保たれる。また、電気ヒータ5
には温度ヒユーズ6が直列に接続されており、出力回路
12のリレー接点の溶着等により電気ヒータ5が異常に
過熱すると溶断して事故の発生を防止している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の給湯装置は以上のように楕成されているので、−
旦運転が開始されると運転の停止が指示されるまでは温
度制御が自動的に実行され、停止の指示を忘れた場合に
は不必要な湯をいつまでも沸かし続けることとなってエ
ネルギーの浪費となり、さらに、電気ヒータ5の断線、
出力回路12のリレー接点の溶着等の事故の発見は人間
に頼らざるをえず、リレー接点の溶着によって電気ヒー
タ5が過熱した場合、温度ヒユーズ6の溶断によって火
災等の大きな事故の発生は防止できても、温度ヒユーズ
6が溶断するまでに、給湯装置には再使用不可能な程度
の損傷が生じてしまうなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、不要時の温度制御を自動的に停止させるとと
もに、故障に対する自己診断も行う給湯装置を得ること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る給湯装置は、時を刻んで、日時、曜日等
の情報を出力するカレンダ機能と、このカレンダ機能の
出力情報に基づいて、温度制御機能の動作/停止を制御
する運転制御機能と、温度制御機能の出力情報と温度セ
ンサの出力信号とから故障に対する自己診断を行う診断
機能とを設けたものである。
〔作用〕
この発明における運転制御機能は、当該給湯装置の利用
形態に従ってスケジュールテーブルに予め設定された情
報と、カレンダ機能が出力するその時の日付、時刻、曜
日等の情報に基づいて温度制御の実行の要否を判断し、
温度制御機能の動作/停止の制御を行うことにより、夜
間、休日等の給湯の必要のない時にはその温度制御を自
動的に停止させて、エネルギーの浪費を防止し1診断機
能は前記温度制御機能の出力情報と温度センサの出力信
号とを監視することにより、温度制御機能が加熱体を駆
動する情報を出力しているにもかかわらす湯温が上昇し
なかったり、加熱体の駆動を停止しているにもかかわら
ず湯温が上昇していることを検出した場合、アラームを
発生させて使用者に異常を知らせる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、1は貯湯槽、2は給水栓、3はポールタッ
プ、4はオーバフロー管、5は′電気ヒータ、6は温度
ヒユーズ、7は導水管、8は温度センサ、9は給湯栓、
12は出力回路であり、第5図に同一符号を付した従来
のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な説
明は省略しており、さらに、この第1図においては温度
センサ8の付帯回路、電気ヒータ5に供給する電源11
等は図示も省略している。
13は前記貯湯槽1内に蓄えられている湯の量を検出す
る湯量センサ、14は蓄えられている湯を全て排出する
ために貯湯槽1の底部に設けられた排水管、15はこの
排水管14に取り付けられてその排水/停止の制御を行
う熱動弁、16は前記給水栓2にコックに代えて取り付
けられてその給水/停止の制御を行う熱動弁であり、前
記出力回路12は電気ヒータ5の通電制御の外にこれら
熱動弁15,16の制御をも行う点で従来のものとは多
少異なっている。また、17は前記温度センサ8の出力
信号に基づいて、加熱体としての前記電気ヒータ5の発
熱を制御するための情報を生成する温度制御機能、18
は時を刻みながら、その時の日付、時刻、曜日等の情報
を出力するカレンダ機能、19は第2図にその詳細を示
すように当該給湯装置の利用形態が予め設定された第1
及び第2のスケジュールテーブル30.31を有し、こ
れら両スケジュールテーブルに設定された情報を参照し
ながら前記カレンダ機能18の出力する情報を用いて前
記温度制御機能17の動作/停止を制御する運転制御機
能、20は前記温度制御機能17の出力情報と前記温度
センサ8からの出力信号に基づいて、前記電気ヒータ5
及び出力回路12の異常を診断する診断機能、21はこ
れら温度制御機能17、カレンダ機能18、運転制御機
能19、診断機能20を実現するマイクロコンピュータ
(以下マイコンという)、22.23は前記温度センサ
8及び湯量センサ13の出力信号を前記マイコン21が
処理可能な情報に変換する入力回路、24は使用者がこ
のマイコン21へ情報を入力し、マイコン21からの出
力情報を表示するためのコンソール等によるマン・マシ
ンインターフェースである。
次に動作について説明する。ここで、第3図は運転制御
機能19の動作手順を示すフローチャートである。まず
、ステップSTIにて今日が排水の指定日であるか否か
のチエツクを行う、即ち、運転制御機能19は第2図(
a)に示す第1のスケジュールテーブル30を参照して
、カレンダ機能18から送られてくる曜日の情報が、そ
の排水の欄にフラグ1”が立てられた月曜日であるか否
かを判別し、月曜日であれば、ステップST2にて排水
処理の開始時刻になったことを検出し、ステップST3
にて排水処理を実行する。即ち、ステップST2で、カ
レンダ機能18から送られてくる時刻の情報が第2図(
b)に示す第2のスケジュールテーブル31の排水の欄
に設定された排水処理の開始時刻パ4時30分″を過ぎ
たことを検出すると、ステップST3にて、運転制御機
能19より出力回路12へ情報を出力してそのリレーを
制御し、熱動弁15を開き16を閉じる。
これによって貯湯槽1内に残留していた湯(水)は排水
管14より排出され、給水栓2からの水の供給はないた
め貯湯槽lは空となる。その後、運転制御機能19は第
2のスケジュールテーブル31の排水の欄に設定された
終了時刻″5時30分″になると、このステップST3
による排水処理を終了して出力回路12に情報を送り、
熱動弁15を閉じて16を開く、従って、給水栓2より
給水が開始され、貯湯槽1にはポールタップ3が所定の
位置に達する水位まで水が満たされる。
次に、前記カレンダ機能18からの曜日情報が、第1の
スケジュールテーブル30の臨時休業の欄にフラグII
 I I+が立てられた、祝祭日等の臨時休業の日に該
当するかのチエツクをステップST4にて行い、臨時休
業の日であればステップST5にて前記第1のスケジュ
ールテーブル31の臨時休業の欄の該当フラグを1′O
l+にクリアしてその日の運転を終了する。また、臨時
休業の日でなければステップST6にて、前記曜日情報
に基づいて使用すべきタイマがタイマIであるが否かの
チエツクを第1のスケジュールテーブル3oを参照しな
がら行い、そのタイマIの欄に立てられたフラグ゛′1
”に基づいて、前記曜日情報が月IX/d〜金曜であれ
ばステップST7でタイマIを選択して処理をステップ
5TIOへ進める。それ以外の場合にはステップST8
にて使用タイマがタイマ■であるかのチエツクを行い、
タイマHの欄に立てられたフラグit 117に基づい
て、曜日情報が土曜であればステップST9でタイマ■
を選択して処理をステップ5TIOへ進め、日曜であれ
ばタイマの選択を行わず、そのままその日の運転を終了
する。ステップ5TIOでは、カレンダ機能18から送
られてくる時刻の情報が、第2のスケジュールテーブル
31のタイマ1の欄、もしくはタイマ■の欄に設定され
た開始時刻″6時30分″になったか否かを監視してお
り、前記開始時刻を過ぎたことを検出すると、運転制御
機能19はステップSTI 1にて、温度制御機能17
に温度制御の開始を指示する情報を出方し、その日の運
転を開始する。
この時点では貯湯槽1内はまだ水であるため。
温度センサ8にて測定された湯温は設定湯温よりははる
かに低く、入力回路22からの出力情報はJ!準値に達
せず、温度制御機能17は出力回路12のリレーをオン
させる情報を出力し、電気ヒータ5を駆動して貯湯槽1
内の水を沸かす。貯湯槽1内の湯の温度が上昇すると温
度センサ8の出力する電気信号のレベルも上昇し、入力
回路22の出力情報が基準値に達すると、温度制御機能
17は出力回路12へそのリレーをオフさせる情報を出
力し、電気ヒータ5は電源の供給を断たれた発熱を停止
する。温度センサ8の出力信号を変換した入力回路22
からの情報により、貯湯槽1内に蓄えられた湯の温度が
設定湯温よりディファレンシャル幅以上低下したことを
検知すると、温度制御機能17はリレーをオンさせる情
報を出力し、出力回路12はこの出力情報に基づ〜)て
電気ヒータ5への給電を再開するにの電気ヒータ5への
給電は貯湯槽1内の湯温が設定湯温に達すると、前述の
場合と同様に、温度制御手段17は出力回路12に情報
を出力して電気ヒータ5への給電を停止する。このよう
な温度制御は、カレンダ機能18からの時刻情報が、タ
イマIが選択された月曜日から金曜日までの間は、第2
のスケジュールテーブル31のタイマ■の欄に設定され
た終了時刻″18時30分”になるまで、また、タイマ
■が選択された土曜日には第2のスケジュールテーブル
31のタイマ■の欄に設定された終了時刻″12時30
分″になるまで継続される。
運転制御機能19はさらにカレンダ機能18がらの時刻
情報を監視しており、それが第2のスケジュールテーブ
ル31の使い切りの欄に設定された開始時刻“15時3
0分”を過ぎたことをステップ5T12で検出すると、
ステップSTI 3にて使い切りの処理を実行する。即
ち、運転制御機能は出力回路12へ情報を出力してリレ
〜を制御し、熱動弁16を閉じて貯湯槽1への水の補給
を停止する。従って、貯湯槽1内の湯は使用とともに減
少してゆき、その日の運転を終了する頃までに貯湯槽1
に貯留された湯のほとんどは使い切られる、この処理は
第2のスケジュールテーブル31の使い切り欄に設定さ
れた終了時刻である翌日の″5時30分″には終了して
熱動弁16が開かれ、その日の運転に間に合うように給
水栓2より給水が開始される。ここで、使い切り処理実
行後に予想以上の湯量が消費されて、空焚きの危険性が
生じるまでに水位が低下すると、それを検出した湯量セ
ンサ13の出力信号が入力回路23にて所定の情報に変
換されて、運転制御機能19へ送られる。運転制御機能
19はそれに基づく情報を出力口′JP112へ送って
熱動弁16を開き、水の補充を行う。
ここで、第1及び第2のスケジュールテーブル3.0.
31の内容は、マン・マシンインタフェース24のキー
ボード等から、使用者による当該給湯装置の利用形態に
合わせて設定するものである。
このような温度制御は診断機能20によって自己診断さ
れており、異常が検出されるとアラームによって使用者
に通報される。第4図はこの診断機能20の動作手順を
示すフローチャートである。
処理の開始時に、ステップ5T20にてまず初期設定を
行い、カウンタCNTl、CNT2及びレジスタRGを
II □ IIにクリアする。次に、ステップST21
にて、温度制御機能17が電気ヒータ5の駆動を指示す
る情報を出力回路12へ送出しているか否かを判定する
。電気ヒータ5の駆動を指示する情報が出力されている
場合には処理はステップ5T22へ移り、電気ヒータ5
の断線の自己診断を行うルーチンに入る。
ヒータ断線の自己診断ルーチンでは、まず、ステップ5
T22にてレジスタRGの内容がチエツクされ、それが
“0″でなければそのまま、110 Nであればステッ
゛プ5T23にてレジスタRGに温度センサ8が測定し
たその時の湯温PVを格納し、ステップ5T24でカウ
ンタCNTlを歩進させる。次いで、ステップ5T25
にて新たに温度センサ8にてfll’l定した湯温Pv
がレジスタRGに格納されている値より1℃以上上昇し
たか否かを検知し、上昇していなければ、ステップ5T
26にてカウンタCNTlの計数開始時点から1時間経
過していないことを確認して、ステップ5T27にて当
該湯温PvとレジスタRGの内容とを比較し、レジスタ
RGの内容の方が小さければそのまま、大きければステ
ップ5T28にてレジスタRGの内容をその湯温Pvに
変更して、ステップ5T29を介してステップ5T21
へ処理を戻す。
これは、貯湯槽1内に給水栓2より水が供給されて一時
的に湯温が低下した場合の影響を除くための処理である
以下、電気ヒータ5の駆動情報が送出されている間、ス
テップ5T24でカウンタCNTlを歩進させながら、
ステップ5T25にて温度センサ8で8111定された
湯温PvがレジスタRGの内容より1’C以上上昇した
かチエツクする。測定された湯温P■が1℃以上上昇し
たことを検出すると、電気ヒータ5は正常であると判断
し、ステップ5T30にてカウンタCNTlの計数を停
止させ、ステップ5T31にてカウンタCNTl及びレ
ジスタRGを“0”にクリアして、ステップ5T29を
介して処理をステップ5T21へ戻す。ステップ5T2
6にて1時間が経過したことを検出しても湯温Pvが1
℃上昇したことが検出できない場合には、電気ヒータ5
が断線しているものとみなして処理をステップ5T32
へ進め、診断機能20は電気ヒータ5の断線を示唆する
アラームをマン・マシンインタフェース24に送り、ブ
ザー、発光表示器等によって使用者に知らせる。
また、ステップ5T21の判定の結果、温度制御機能1
7が電気ヒータ5の駆動を指示する情報を出力回路12
へ出力していない場合には、処理はステップ5T33へ
移り、出力回路12のリレーの接点溶着の自己診断を行
うルーチンに入る。
リレー溶着の自己診断ルーチンでは、まず、ステップ5
T33にて、温度センサ8で測定したその時の湯温Pv
が、設定された設定温度SPとこの設定温度SPのハイ
リミットThとの和と比較される。その時点で湯温Pv
が設定温度SPとハイリミットThの和以上となってい
る場合には、出力回路12のリレー接点が溶着している
ものとみなして処理をステップ5T37へ渡し1診断機
能20はリレーの接点溶着を示唆するアラームをマン・
マシンインタフェース24へ送り、−f+j’−1発光
表示器等によって使用者に知らせる。湯温PVが設定温
gSPとハイリミットThの和未満であれば、処理はス
テップ5T34へ進んでカウンタCNT2を歩進させ、
次いで、ステップ5T35にて湯温Pvと設定湯温sp
から1℃差し引いた値とを比較する。その結果、湯温P
vの方が大きければ処理をステップ5T36へ移し、ス
テップ5T36にてカウンタCNT2の計数開始時点か
ら1時間経過していないことを確認して、ステップ5T
33へ処理を戻す。以下、この処理を繰り返し、ステッ
プ5T36にて1時間が経過したことを検出しても湯温
PVが(SP−1)よりも降下しない場合には、出力回
路12のリレー接点が溶着しているものとみなして処理
をステップ5T37へ進め、前述の場合と同様にリレー
の接点溶着を示唆するアラームをマン・マシンインタフ
ェース24に送る。
ステップ5T36が1時間の経過を検出するよりも前に
ステップ5T35にて湯温Pvが(SP−1)以下へ降
下していた場合には、処理をステップ5T38へ進め、
その湯温Pvと基準湯温SPからディファレンシャル幅
Tdを差し引いた値。
即ち、温度制御機能17が電気ヒータ5の駆動を指示す
る情報を送出すべき湯温(SP−Td)とを比較し、測
定した湯温P■の方が小さくなるまで処理をステップ5
T33へ戻してその処理を繰り返す。これは、貯湯槽1
内に給水栓2より水が供給されて一時的に湯温が低下し
た場合の影響を除くための処理である。湯温Pvが(S
P−Td)以下になって初めて、出力回路12のリレー
は正常であると判定し、処理はステップ5T38よりス
テップ5T39へ進められ、カウンタCNT2の計数を
停止して、ステップ5T40でその計数値を110”に
クリアし、ステップ5T29を介してステップST21
へ処理を戻す。
これらヒータ断線、及びリレー溶着の自己診断ルーチン
は、前記ステップ5T29が温度制御の終了を検出する
まで、適宜繰り返して実行される。
ここで、この診断機能20には、前記ヒータ断線及びリ
レー溶着を自己診断するばかりでなく、入力回路23か
らの信号も取り込んで、入力回路22.23からの信号
が温度センサ8.湯量−センサ13の異常を示している
場合には運転制御機能19へ運転の停止を指令すると同
時にマン・マシンインタフェース24ヘメツセージを出
力したり、運転制御機能19が熱動弁15,16を制御
するために出力回路12へ送出した信号を取り込み、湯
量センサ13からの信号の監視によって排水異常、空焚
の危険性等を検出してマン・マシンインタフェース24
ヘメツセージを出力したり、電池切れ、メモリ異常の検
出など各種の自己診断を行う機能を持たせ′るようにし
てもよいが、この発明では特に関係ないので詳しい説明
は省略する。
なお、上記実施例では使い切り処理を毎日実行する場合
について示したが、第1のスケジュールテーブルに使い
切りのフラグを設定する欄を設けて、排水の処理と同様
に指定日のみに処理を実行するようにしてもよい。
また、上記実施例ではウォーターハンマ現象を防止する
ため熱動弁を用いているが、他の電磁弁で代替すること
も可能であり、さらに、加熱体として電気ヒータ以外の
ものを用いてもよく、いずれの場合にも上記実施例と同
様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、給湯装置に、時を刻
んで1日時、曜日等の情報を出力するカレンダ機能と、
このカレンダ機能の出力情報に基づいて、温度制御機能
の動作/停止を制御する運転制御機能と一温度制御機能
の出力情報と温度センサの出力信号とから、故障に対す
る自己診断を行う診断機能を設け、夜間、休日等の給湯
の必要のない時にはその温度制御を自動的に停止させる
とともに、加熱体及びその駆動部の障害を自己診断する
ように構成したので、無駄なエネルギー消費が防止でき
、安全性及び信頼性の高い給湯装置が得られる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による給湯装置を示す構成
図、第2図はスケジュールテーブルを示す説明図、第3
図は運転制御機能の動作手順を示すフローチャート、第
4図は診断機能の動作手順を示すフローチャート、第5
図は従来の給湯装置を示す構成図である。 1は計湯槽、5は加熱体(電気ヒータ)、8は温度セン
サ、12は出力回路、17は温度制御機能、18はカレ
ンダ機能、19は運転制御機能、20は診断機能、22
は入力回路。 なお1図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人  山武ハネウェル株式会社(a) (b) 第3図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 加熱体を有して沸かした湯を槽内に蓄える貯湯槽と、前
    記貯湯槽内の湯の温度を測定する温度センサと、前記温
    度センサの出力信号に基づいて前記加熱体の発熱を制御
    するための情報を生成する温度制御機能と、前記温度セ
    ンサの出力信号を前記温度制御機能が処理可能な情報に
    変換する入力回路と、前記温度制御機能の出力情報に従
    って前記加熱体の発熱を制御する出力回路と、時を刻み
    、日時、曜日等の情報を出力するカレンダ機能と、前記
    カレンダ機能の出力する情報を用いて前記温度制御機能
    の動作/停止を制御する運転制御機能と、前記温度制御
    機能の出力情報と前記入力回路からの前記温度センサの
    出力信号に応じた情報に基づいて、前記加熱体及び前記
    出力回路の異常を診断する診断機能とを備えた給湯装置
JP2202188A 1988-02-03 1988-02-03 給湯装置 Expired - Lifetime JPH07104042B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01125966U (ja) * 1988-02-18 1989-08-28

Citations (3)

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