JPH0611227A - 冷温水機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作ミスを起こしたりすることなく冷温水機
の種々のテストを短時間に確実に行なう。 【構成】 冷温切換スイッチ及び水温設定スイッチを含
む操作部（３１）と、タンク（４）内の水の温度を加減
する水温加減手段（９，２０）と、検出された水の温度
が所定値となるように水温加減手段を制御する制御手段
（３０）と、冷温切換内容、水の設定温度および検出温
度を表示するための表示部を含む表示装置（３２）とを
備えた冷温水機の制御装置において、冷温水機のテスト
運転を行なうためのテストモードを設定するためのテス
トモード設定手段と、テストモード設定手段によりテス
トモードが設定されたとき冷温水機のテスト運転を実行
するテスト運転実行手段と、テスト運転が行なわれたと
き、テスト運転の結果を表示手段に表示させる手段とを
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンク内の水を加熱し
て所定温度の温水にしたり、逆に冷却して所定温度の冷
水にしたりする冷温水機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷温水機というのは、タンク内の水を所
定温度に冷却したり逆に加熱したりするために、冷却手
段および加熱手段を備え、両者を選択的に作動させるこ
とにより、あるときは冷却器として機能し、あるときは
加熱器として機能するように構成された給水機である。
冷却器としては冷凍サイクルが備えられ、通常、コンプ
レッサのオン・オフにより冷却器のオン・オフが行なわ
れる。加熱器としては通常、電気ヒータが備えられる。

【０００３】図７は従来の冷温水機の内部構造例を示す
ものである。前面パネル２には操作スイッチとして冷温
水切換スイッチおよび温度設定スイッチが取付けられ、
表示装置として冷水運転か温水運転かを示す運転表示用
ＬＥＤおよび温度表示用の２組の２桁７セグメントＬＥ
Ｄが配設されている。なお、温度設定スイッチは自動復
帰型の押しボタンスイッチにより構成されており、その
都度の設定温度を基準として、それに単位温度（例えば
１℃）ずつ増減するというやり方で所望の温度が設定さ
れる。また、冷温水切換スイッチは残留型であって、切
換位置を保持する。２組の２桁７セグメントＬＥＤの一
方は設定温度を表示するものであり、他方は検出温度を
示すものである。これらの操作スイッチおよび表示装置
は前面パネル２の裏面に設けられた制御装置３に接続さ
れている。冷却または加熱されるべき水はタンク４に入
れられる。タンク４はステンレス鋼によって構成され、
上部タンク４Ｕおよび下部タンク４Ｄの２部分からなっ
ている。上部タンク４Ｕの天井部に給水口５が設けられ
ている。前面パネル２の下方に冷水または温水を受け入
れるためのコップ等を配置するための注水台６が形成さ
れている。注水台６にコップ等を置き、図示していない
注水スイッチを操作することにより注水口７から冷水ま
たは温水が注入される。タンク４内に入れられた水の冷
却は下部タンク４Ｄの周囲に配設された冷却パイプ８に
よって行なわれ、またタンク４内の水の加熱はタンク４
の底部に密着配置したヒータ９によって行なわれる。冷
却パイプ８を巻装した状態で下部タンク４Ｄは断熱材１
０によって囲繞されている。冷却パイプ８は、それ自体
周知である冷凍サイクルのエバポレータとして構成され
ている。冷凍サイクルの他の部品、すなわちコンプレッ
サ１１、コンデンサ１２およびコンデンサ用ファン１３
などはタンク４の下部後方の機械室内に配置されてい
る。水温制御のために下部タンク４Ｄ内の水温を検出す
る水温センサも下部タンク４Ｄの外部に密着して取付け
られているが、図示は省略されている。

【０００４】さて、このような冷温水機においては、従
来、種々の機能テストを行なう手段は備えられておら
ず、そのためテストを行なおうとした場合は、使用者が
手動で種々のテストを行なっている実情である。たとえ
ば、水の冷却機能あるいは加熱機能をテストする場合
は、タンク内に水を入れた後、手動で一定時間だけ冷却
器または加熱器を作動させ、その作動後の水温の測定結
果に基づいて冷却機能あるいは加熱機能の良否判定を行
なっている。

【０００５】また機械表面の操作スイッチとは別のテス
ト用スイッチを使用者からは見えないように隠された状
態で設けておき、そのテスト用スイッチを操作すること
によってテストモードを設定し、予め設定された一連の
テストを実行するようにしたものも知られている。この
テスト用スイッチを設けておく方式は、使用者が誤って
テストモードに入れてしまうという不都合を避けること
はできるが、逆に、テストモードに入れたい場合にはテ
スト用スイッチを操作するために機器の分解等が必要で
あり、そのため、エンドユーザーに設置された後でテス
トを行なうことは容易なことではない。また、通常、操
作スイッチの機能テストも専門的な特殊な方法で行なわ
ねばならず、これも容易なことではない。

【０００６】さらにまた、各種の表示装置の機能テスト
を行なうには、各表示装置の機能確認ができるように予
め指定された手順で手動で所定の操作を行ない、それに
対応した表示が正しく行なわれるかをその都度人間が目
で確認するという方法をとっている。この方法では一連
のテストを滞りなく終えるのに時間がかかるばかりでな
く、表示点数が増大するほど操作回数が増え、それだけ
操作ミスが発生しやすくなって所望のテストを遂行する
のが難しくなるという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情を
考慮してなされたものであって、冷温水機の種々のテス
トを円滑に遂行しうる冷温水機の制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、冷温切換スイッチおよび水温設定スイッチ
を有する操作部と、タンク内の水の温度を加減する水温
加減手段と、タンク内の水の温度を検出する水温センサ
と、検出された水の温度が所定値となるように水温加減
手段を制御する制御手段と、冷温切換内容、水の設定温
度および検出温度を表示するための表示部を含む表示装
置とを備えた冷温水機の制御装置において、冷温水機の
テスト運転を行なうためのテストモードを設定するため
のテストモード設定手段と、テストモード設定手段によ
りテストモードが設定されたとき冷温水機のテスト運転
を実行するテスト運転実行手段と、テスト運転が行なわ
れたとき、テスト運転の結果を表示手段に表示させる手
段とを設けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、冷温水機のテスト運転を行な
うためのテストモードを設定するテストモード設定手段
を備え、テストモード設定手段によりテストモードが設
定されたとき冷温水機のテスト運転を自動的に実行し、
テスト運転が行なわれたとき、テスト運転の結果が表示
手段に表示される。つまり、本発明によれば、従来手動
でその都度行なわれていた各種テストが予め設定された
手順に従って自動的に行なわれるので、操作ミスを起こ
したりすることなく短時間に確実にテストを行なうこと
ができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の制御装置の一実施例を示すも
のである。

【００１１】この冷温水機の主回路は、水温加減手段と
して、図７の冷却パイプ８を含んで構成される冷凍サイ
クル２０およびヒータ９を備えている。冷凍サイクル２
０のオン・オフは実質的にコンプレッサ１１（図７参
照）の運転・停止によって行なわれ、またコンプレッサ
１１の運転・停止はそれに直結されたコンプレッサモー
タ２１をスイッチ２２を介してオン・オフすることによ
って行なわれる。ヒータ９のオン・オフはスイッチ２３
のオン・オフによって行なわれる。

【００１２】以上の主回路に対してそれを制御するため
に制御装置３０が設けられている。制御装置３０には、
既に述べたように、冷温水切換スイッチ（残留型）およ
び温度設定スイッチ（復帰型）を含む操作部３１、運転
表示用ＬＥＤおよび温度表示用の２組の２桁７セグメン
トＬＥＤを含む表示装置３２、およびタンク４内の水温
を検出する水温センサ３３が付属している。操作部３１
に含まれる各スイッチの操作内容は入力インターフェイ
ス３４を介して制御回路３５に入力され、水温センサ３
３からの水温情報も制御回路３５に入力される。制御回
路３５はマイクロコンピュータによって構成され、操作
部３１および水温センサ３３からの入力情報に基づいて
水温制御信号を形成し、冷水運転時にはドライバ３６を
介してスイッチ２２のオン・オフを制御し、また温水運
転時にはドライバ３７を介してスイッチ２３のオン・オ
フを制御する。制御回路３５はまたタイマー機能および
カウンタ機能を内蔵している。表示装置３２は、操作部
３１に含まれている冷温水切換スイッチの切換内容に従
って「冷水運転」あるいは「温水運転」の表示を行な
い、さらに水温センサ３３によって検出された水温、お
よび操作部３１を通して設定された設定水温をそれぞれ
２桁の７セグメントＬＥＤにより表示する。

【００１３】図２は主として制御回路３５によって実行
される本発明の第１のテスト例を示すものである。この
実施例は水温加減テストを内容とするものであって、テ
ストモードの開始（図３を参照して後述する）が確認さ
れる（ステップ４１）と、まず第一に加熱テストが行な
われる。水温センサ３３によって検出された加熱前の水
温はアナログ電圧信号として制御回路３５に入力され、
そこで変換テーブルを参照して温度に変換され記憶され
ると共に、テスト用の加熱時間（例えば５分）を予め設
定したタイマーをスタートさせ、さらにドライバ３７を
介してスイッチ２３をオンとしヒータ９に電流を流して
タンク内の水の加熱を始める（ステップ４２）。タイマ
ーの設定時間の経過を待って（ステップ４３）、スイッ
チ２３をオフとしヒータ９の電流をオフとして加熱を停
止すると共に、その時の水温を記憶し、さらに記憶して
いる加熱前の水温との差を計算し、それを温度差として
表示制御回路３８を介して表示装置３２の７セグメント
ＬＥＤの上位桁に表示させる（ステップ４４）。

【００１４】続いて冷却テストが行なわれる。水温セン
サ３３によって検出された冷却前の水温の記憶を行なう
と共に、テスト用の冷却時間（例えば５分）を設定した
タイマーをスタートさせ、さらにドライバ３６を介して
スイッチ２２をオンとしコンプレッサモータ２１に通電
してコンプレッサ１１を始動し、冷凍サイクル２０を作
動させる（ステップ４５）。これによりタンク４内の水
の冷却パイプ８による冷却が始まる。タイマー設定時間
の経過を待って（ステップ４６）スイッチ２２をオフと
し、コンプレッサモータ２１およびコンプレッサ１１を
停止させて冷却を停止すると共に、その時の水温を記憶
し、記憶している冷却開始前の水温との差を計算し、そ
れを冷却前後の温度差として表示制御回路３８を介して
表示装置３２の７セグメントＬＥＤの下位桁に表示させ
る（ステップ４７）。以上の手順により水温加減テスト
を内容としたテストモードが終了する。

【００１５】以上のようにして、組立後の検査と、現地
据付け後の動作確認を簡単に間違いなく行なうことがで
きる。また、加熱または冷却の前後の温度差から判断す
るので、加熱と冷却のテストを連続して行なうことがで
き、途中の手動操作を不要にして、確認作業を簡単にす
ることができる。

【００１６】上記実施例において、一定水量で一定時間
だけ加熱または冷却したときの正常な水温範囲を予め記
憶しておき、テストの結果、その正常範囲内にあると判
定された場合は「正常」の旨を表示し、正常範囲内にな
いときは「異常」の旨を付加的に表示させてもよい。

【００１７】さらにまた、一定水量で一定時間だけ加熱
または冷却したときの水温を測定するのではなく、一定
水量に所定の温度変化を生ずるのに要する加熱時間また
は冷却時間を測定することによって動作確認をすること
もできる。

【００１８】次に第１のテスト例におけるテストモード
設定の手段について、図３を参照して説明する。

【００１９】図３のテストモード設定手段によれば、結
果的に操作部３１に含まれる冷温水切換スイッチおよび
温度設定スイッチの機能確認を行なうことができるの
で、この手段は操作スイッチテスト手段であるというこ
とができる。ここではまず、制御回路３５はテスト対象
の冷温水機の運転履歴の有無、すなわち据付け後の初め
ての運転かどうかを調べる（ステップ５１）。運転履歴
が無いと判断されたら、温度設定スイッチ（復帰型）が
オフになっており、かつ冷温水切換スイッチ（残留型）
が工場出荷時に仮設定された冷水位置になっているか否
かがチェックされる（ステップ５２）。次に、テスト操
作者により温度設定のための温度設定スイッチのオン動
作が行なわれると、制御回路３５のタイマーがスタート
し（ステップ５３）、温度設定スイッチがオンになって
おり、かつ冷温水切換スイッチが冷水位置になっている
ことが確認される（ステップ５４）。そして、テスト操
作者が温度設定スイッチを押したまま（オンにしたま
ま）冷温水切換スイッチを温水位置に切換える（ステッ
プ５５）と、温度設定スイッチがオンになっており、か
つ冷温水切換スイッチが温水位置になっていることの確
認が行なわれる（ステップ５６）。次いで温度設定スイ
ッチを離してオフにする（ステップ５７）と、温度設定
スイッチのオフ、および冷温水切換スイッチの温水位置
が確認される（ステップ５８）。この確認後、タイマー
の経過時間を調べ、２秒以下であったら、テストモード
の開始、すなわち図２を参照して説明した水温加減テス
トを開始させる。各判断ブロックで“Ｎ”（否定）の場
合は通常運転が行なわれる。この一連の判断は、両スイ
ッチの特殊態様の操作が２秒以内になされることを条件
として行われるのが特徴である。

【００２０】以上のようにして、すべての操作スイッチ
すなわち温度設定スイッチおよび冷温水切換スイッチを
通常運転時とは少し異なる特殊な操作方法で操作するこ
とにより、両スイッチが正常に動作することを容易に間
違いなく確認することができる。このテストは、図示の
例のように、電源投入後の初めての操作の時に（すなわ
ち運転履歴なしの状態のときに）限定して行なうことに
すれば、誤操作により誤って水温加減テストなどのテス
トモードに入ってしまうという事態を未然に防止するこ
とができる。

【００２１】次に第２のテスト例について説明する。

【００２２】このテスト例は表示装置の表示機能をテス
トする表示機能テストである。図３を参照して説明した
操作部３１の両スイッチの操作態様によりテストモード
が開始され、それを確認して（ステップ６１）テストモ
ードに入る。テストモードの開始により、まず適当な表
示回数をもってテストを終了させるための第１のカウン
タの内容すなわちカウント値Ｚを、“Ｚ＝０”にセット
し（ステップ６２）、テスト対象の表示エレメントを切
換えるための第２のカウンタの内容すなわちカウント値
Ｃを、“Ｃ＝０”にセットする（ステップ６３）。な
お、第２のカウンタの内容は表示装置３２の各表示エレ
メントに対応させており、その対応関係は図５の通りで
あるとする。すなわち、カウント値Ｃはフルカウントを
１５として０から１５までの１６種類の値をとることが
でき、カウント値Ｃ＝０は冷水運転表示エレメント（Ｌ
ＥＤ）に対応し、またＣ＝１は温水運転表示エレメント
（ＬＥＤ）に対応している。表示装置３２は２桁の７セ
グメント（７ＳＥＧ）の表示エレメントを含んでおり、
各７セグメントは上位桁および下位桁のそれぞれにａか
らｇまでのアルファベットで表されるているものとし、
上位桁の７セグメントａ〜ｇはそれぞれＣ＝２〜８に対
応させ、下位桁の７セグメントａ〜ｇはそれぞれＣ＝９
〜１５に対応させている。さて、カウント値Ｃ＝０とし
た後、第２のカウンタのカウント値Ｚが、Ｚ≦９である
ことを確認し（ステップ６４）、その時のカウン値Ｃ
（＝０）に対応した表示エレメント「冷水運転」の表示
エレメントを点灯し、０．２秒に設定したタイマーをス
タートさせる（ステップ６５）。タイマーの設定時間終
了を待って（ステップ６６）、第２のカウンタを＋１だ
けインクリメント（Ｃ＝Ｃ＋１）し（ステップ６７）、
フルカウントＣ＝１５以下であること（Ｃ≧１６ではな
いこと）を確認して（ステップ６８）ステップ６４に戻
り、ステップ６５以下を繰返す。Ｃ＝１では冷水運転の
表示エレメントを消灯し、温水運転の表示エレメントを
点灯する。以下、同様にして、Ｃ＝２〜１５では２桁の
７セグメントの表示エレメントの表示テストを次々と
０．２秒ごとに行なう。このようにして、Ｃ＝１６に達
すると第１のカウンタを＋１だけインクリメント（Ｚ＝
Ｚ＋１）し（ステップ６９）、再びステップ６３に戻
る。そしてフルカウントＺ＝９以下である限り、ステッ
プ６３以下のステップにより、また初め（Ｃ＝０）から
表示ステップをやり直すことになる。表示エレメントの
一連の表示過程を１０回繰返すことによりＺ＝１０とな
り、一連の表示テストは終了する。

【００２３】以上のようにして各表示エレメントの表示
テストを行なうことにより、組立後の表示検査および現
地据付時の表示機能確認を容易かつ確実に行なうことが
できる。

【００２４】一つの表示エレメントの表示時間を上記実
施例においては０．２秒としたが、この時間は人間が間
違いなく判断できる範囲内で、できるだけ短時間でテス
トを終えられるように設定すればよく、場合によって
は、より短い０．１秒程度でもよい。

【００２５】上記実施例においては個々の表示エレメン
トごとに表示する例を示したが、そうではなく複数の表
示エレメントを一つのブロックとして、ブロック単位に
表示切換を行なうようにしてもよい。こうすることによ
り、より短い時間でテストを終えることができる。

【００２６】さらに上記実施例では全表示エレメントを
繰返して１０回表示することによってテスト終了とした
が、それには約３２（＝０．２×１６×１０）秒の時間
がかかる。この時間すなわち繰返し回数は確認可能な範
囲内でもっと少なくしてもよい。

【００２７】さらにまた、テスト終了を上記実施例では
予め定められた表示回数に従って自動的に決定するよう
にしているが、場合によっては人為的に終了させること
もできる。それには、例えば、操作部のスイッチを流用
して、温度設定スイッチを押した（オンにした）ままの
状態で、冷温水切換スイッチを温水から冷水に切換える
ことによってテスト終了と判断するようにしてもよい。

【００２８】この種の冷温水機においては、特に温水運
転の場合の空炊き、すなわちタンク４の中に水が入って
いない状態でヒータ９がオン状態になるという事態を安
全上の観点から極力避けなければならない。このような
場合、水の有無を検出し、水が無いということを検出す
ることによって空炊き運転を防止するようにすれば良い
のであるが、水の有無の検出手段、通常は水位を検出す
る手段であろうが、この水位検出手段として安価にして
容易に取付けられるものはまずない。というのは、タン
ク４は、冷却および加熱の両用のため通常、ステンレス
鋼によって作られるため、タンク４に穴を明けて水位検
出手段をタンク４内に取付けたりするというのは困難で
ある。そこで、ここに空炊き検出制御装置の実施例につ
いて説明する。

【００２９】図６は空炊き検出制御を実施する装置のフ
ローチャートである。この制御のフローに入ることによ
って、まず水温Ｔw の測定が開始され（ステップ７
１）、カウンタのカウント値Ｃを、Ｃ＝０とする（ステ
ップ７２）。水温制御すなわちヒータ９のオン・オフ制
御自体は周知の制御方法に従って行なわれ、制御上の不
安定を防止するためにヒステレシス特性幅２・ΔＴを持
たせることにし、ヒータオンは、設定温度をＴs とし
て、Ｔw ＜Ｔs −ΔＴのときに行なわれ、ヒータオフは
Ｔw ≧Ｔs ＋ΔＴのときに行なわれる。さて、測定され
た水温Ｔw がヒータオンの温度に達しているか、すなわ
ち、Ｔw ＜Ｔs −ΔＴかをチェックし（ステップ７
３）、Ｔw ＜Ｔs −ΔＴならヒータ９をオンとし、その
オン時間ｔonの測定を開始する（ステップ７４）。これ
で加熱が行なわれ、測定水温Ｔw が徐々に上昇し始め
る。この加熱は測定水温Ｔw がヒータオフ温度Ｔs ＋Δ
Ｔに達するまで行なわれる（ステップ７４，７５）。Ｔ
w ≧Ｔs ＋ΔＴになると、ヒータ９をオフとし、ヒータ
オン時間ｔonを記憶しておく（ステップ７６）。次に、
記憶されたヒータオン時間ｔonが１分に達していないか
どうかをチェックする（ステップ７７）。１分以上なら
正常とみなし、カウンタをＣ＝０とリセットして（ステ
ップ７８）ステップ７３へ戻り、上述の水温制御を継続
する。ヒータオン時間ｔonが１分に達していない場合は
正常でないおそれがあるものとみて、カウンタを、Ｃ＝
Ｃ＋１とインクリメントした（ステップ７９）上でステ
ップ７３へ戻って上述の水温制御を継続する。この水温
制御によりヒータ９が１分未満のオン状態を連続的に繰
返し、Ｃ≧４となったら（ステップ８０）、それは空炊
きが生じているものとみなし、ヒータ９を強制的にオフ
とし、温水表示灯や７セグメントＬＥＤあるいは専用の
表示灯をフラッシングしたりすることにより空炊き表示
を行なって（ステップ８１）、一連の空炊き検出制御を
終了する。なお、ヒータ９が１分未満のオン状態を連続
的に繰返したのでなければ、それは正常状態であるもの
とみなし、ステップ７８でカウンタをリセットすること
により、そのようなケースを除外することができる。

【００３０】かくして、困難な水位検出を行なわずして
空炊き状態を制御装置３０内の信号を用いて容易に検出
することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、操作ミスを起こしたり
することなく冷温水機の種々のテストを短時間に確実に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図。

【図２】本発明の第１のテスト例を示すフローチャー
ト。

【図３】第１のテスト例におけるテストモード設定の実
施例を示すフローチャート。

【図４】本発明の第２のテスト例を示すフローチャー
ト。

【図５】図４のテスト例を説明するための図表。

【図６】冷温水機の空炊き検出制御装置の一例を示すフ
ローチャート。

【図７】本発明を適用する一般的な冷温水機の内部構造
を側面方向から見た図。

【符号の説明】

３ 制御装置 ４ タンク ８ 冷却パイプ ９ ヒータ １１ コンプレッサ ２０ 冷凍サイクル ２１ コンプレッサモータ ２２，２３ スイッチ ３０ 制御装置 ３１ 操作部 ３２ 表示装置 ３３ 水温センサ ３５ 制御回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷温切換スイッチおよび水温設定スイッチ
   を有する操作部と、タンク内の水の温度を加減する水温
   加減手段と、タンク内の水の温度を検出する水温センサ
   と、検出された水の温度が所定値となるように水温加減
   手段を制御する制御手段と、冷温切換内容、水の設定温
   度および検出温度を表示するための表示部を含む表示装
   置とを備えた冷温水機の制御装置において、 冷温水機のテスト運転を行なうためのテストモードを設
   定するためのテストモード設定手段と、 テストモード設定手段によりテストモードが設定された
   とき冷温水機のテスト運転を実行するテスト運転実行手
   段と、 テスト運転が行なわれたとき、テスト運転の結果を表示
   手段に表示させる手段とを設けたことを特徴とする冷温
   水機の制御装置。
2. 【請求項２】テストモード設定手段は、冷温切換スイッ
   チおよび水温設定スイッチが特定の操作態様に従い所定
   の時間内に操作されることによってテストモードを設定
   するものであることを特徴とする請求項１記載の冷温水
   機の制御装置。
3. 【請求項３】テスト運転実行手段は、水温加減テストを
   実行するものであり、 表示手段は、水温加減手段の作動前後の水温変化状態を
   表示するものであることを特徴とする請求項２記載の冷
   温水機の制御装置。
4. 【請求項４】テスト運転実行手段は、表示装置の表示機
   能をテストするために、表示装置に含まれている表示部
   の個々の表示部を順次点灯させるものであることを特徴
   とする請求項２記載の冷温水機の制御装置。