JPH078979Y2

JPH078979Y2 - 電気温水器

Info

Publication number: JPH078979Y2
Application number: JP1307590U
Authority: JP
Inventors: 正夫寺島; 公之松本; 雅彦岡
Original assignee: 東京電機工業株式會社
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2005-02-15
Also published as: JPH03107657U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、罐体に供給された水を罐体に内装した電気ヒ
ータによって加熱して、所望の温度の湯を貯留、供給す
る電気温水器に関するものである。

（従来の技術）第３図は電気温水器の構成を示す図で、１は水或いは湯
を貯留する罐体、２は一端を給水源（図示しない）に連
結し、他端は罐体１の底部開口に連結した給水管、３
は、給水管２から罐体１に流入する水を拡散して、水の
勢いを衰えさせることにより、罐体１の中の水或いは湯
の温度の斑をなくす水拡散板で、この水拡散板３は罐体
１の内側の底部開口の周囲に設置されている。４は罐体
１の内側下部に設置した電気ヒータ、５は、電気ヒータ
４の異常発熱により、電気ヒータ４或いは電気ヒータ４
の周囲の湯の温度が異常に上昇して所定の温度（例えば
95℃）に達すると接点が開くバイメタル（図示しない）
を内装した過昇温度検出器で、この過昇温度検出器５は
電気ヒータ４の取付基板に一体に取り付けられている。
６は罐体１の中の水或いは湯の温度に応じた電圧レベル
の温度信号を出力する温度検出器で、この温度検出器６
は電気ヒータ４の上部に設置されている。７は、電源ス
イッチ（図示しない）を閉じると、検出電流が水位検出
回路（図示しない）から常に流される水検出電極で、こ
の水検出電極７は罐体１の内側上部の所定の高さに設置
されている。８は一端を罐体１の頂部開口に連結し、他
端を蛇口（図示しない）に連結した給湯管、９は、罐体
１の中の水或いは湯が加熱されて膨張することにより、
罐体１の中の圧力が所定の圧力（例えば1kg/cm²）を越
えると、湯を罐体１の外に排出して、罐体１の中の圧力
を所定の圧力以下に抑える安全弁で、この安全弁９は罐
体１の頂部開口付近の給湯管８に取り付けられている。
10は、罐体１の中の圧力が罐体１の許容圧力（例えば2k
g/cm²）に達すると、過昇圧信号を出力する圧力スイッ
チで、この圧力スイッチ10は罐体１の頂部開口付近の給
湯管８に取り付けられている。11は、据付或いは保守時
に罐体１の中に入った空気或いは加熱時に水から分離さ
れた空気を罐体１の外に排出する空気抜き弁で、この空
気抜き弁11は罐体１の頂部開口付近の給湯管８に取り付
けられている。12は罐体１の外側を覆うケース、13は電
気ヒータ４への通電を制御するための各種の機器等を収
納した制御盤である。

このように構成された従来例では、電気温水器の据付或
いは保守が完了した後、罐体１に給水して、電源スイッ
チを閉じたときに、罐体１の中の水位が水検出電極７の
高さに達していなければ、検出電流が水検出電極７と罐
体１との間に流れない。このため、水位検出回路は遮断
信号を出力して、電気ヒータ４への通電を遮断させるの
で、罐体１の中の水は加熱されず、又、罐体１も空焚き
されない。

しかし、罐体１の中の水位が水検出電極７の高さに達し
ていれば、検出電流が水を介して水検出電極７から罐体
１に流れる。このため、水位検出回路は遮断信号の出力
を停止して、電気ヒータ４に通電するので、罐体１の中
の水が加熱される。

（考案が解決しようとする課題）ところで、金属材料には、一般に、水素を吸収して脆く
なる性質（水素脆性）がある。

しかるに、従来の電気温水器は、電源スイッチを閉じる
と、水検出電極７と罐体１との間に直流の検出電流を流
し続けて、罐体１の中の水或いは湯を水素と酸素とに電
気分解し続けるので、罐体１が水素を吸収して脆くな
り、罐体１に穴を開くという問題があった。特に、罐体
１がクロムステンレス鋼製であるときには、この問題が
顕著であった。

本考案は、水素による罐体の脆化を防止する電気温水器
を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）本考案は、電源スイッチを閉じてから所定の時間が経過
するまでに、水位検出回路が遮断信号の出力を停止する
と、通電信号を出力して、電気ヒータに通電させると同
時に、検出電流が水検出電極から罐体に流れるのを遮断
する罐体保護回路を付加したものである。

（作用）このように構成された本考案の電気温水器によれば、水
検出電極と罐体との間には、電源スイッチを閉じた直後
の極めて僅かな時間しか、直流の検出電流が流れないの
で、罐体の中の水或いは湯の電気分解による水素の発生
が阻止されて、水素による罐体の脆化が防止される。

（実施例）以下、図面を参照しながら、本考案の実施例を詳細に説
明する。

第１図は本考案の一実施例の回路図で、第３図の符号と
同一符号のものは同一部分を示しており、又、14は制御
電源、15は手動で開閉する電源スイッチ、16は、温度検
出器６の出力する温度信号の電圧レベルが所定のレベル
（例えば85℃に相当する電圧レベル）まで上昇すると、
通電信号の出力を停止し、温度検出器６の出力する温度
信号の電圧レベルが所定のレベル（例えば80℃に相当す
る電圧レベル）まで下降すると、通電信号を出力する温
度制御回路、17は、圧力スイッチ10が過昇圧信号を出力
すると、通電信号の出力を停止する過昇圧制御回路、18
は、電気ヒータ４或いは電気ヒータ４の周囲の湯の温度
が所定の温度（例えば95℃）まで上昇して、過昇温検出
器５の中のバイメタルの接点が開くと、通電信号の出力
を停止する過昇温制御回路で、温度制御回路16,過昇圧
制御回路17及び過昇温制御回路18は電源スイッチ15に対
して並列に接続されている。19は、温度制御回路16,過
昇圧制御回路17及び過昇温制御回路18が通電信号を出力
しているときには、通電信号を出力し、温度制御回路1
6,過昇圧制御回路17或いは過昇温制御回路18の何れか１
つでも通電信号の出力を停止すると、通電信号の出力を
停止するヒータ制御回路、20は、ヒータ制御回路19が通
電信号を出力していると、閉じる常開型の電磁接触器
で、この電磁接触器20は交流のヒータ電源21と電気ヒー
タ４との間に接続されている。22は、水検出電極７に検
出電流を常に流しておき、罐体１の中の水位が水検出電
極７の高さに達しなくて、検出電流が水検出電極７と罐
体１との間に流れないときには、遮断信号を出力する水
位検出回路で、この水位検出回路22は温度制御回路16,
過昇圧制御回路17,過昇温制御回路18及びヒータ制御回
路19と並列に接続されている。23は水位検出回路22と並
列に配設した通電検出線路、24は、通電検出線路23に通
電されてから所定の時間（例えば５秒）が経過すると閉
じ、通電検出線路23に通電されなくなると開くタイマー
スイッチ、25は、常にスイッチ25aが開き、スイッチ25b
が閉じた状態を保持しており、水位検出回路22が遮断信
号を出力すると、スイッチ25aを閉じると共に、スイッ
チ25bを開く切替スイッチで、この切替スイッチ25は、
スイッチ25a及び25bの共通入力端子がタイマースイッチ
24を介して制御電源14の（＋）側に接続され、スイッチ
25aの出力端子が例えば赤色のネオンランプ26を介して
制御電源14の（−）側に接続され、スイッチ25bの出力
端子が例えば緑色のネオンランプ27を介して制御電源14
の（−）側に接続されている。28は、タイマースイッチ
24,切替スイッチ25,ネオンランプ26及び27からなる罐体
保護回路で、この罐体保護回路28は、水位検出回路22が
遮断信号を出力しなければ、切替スイッチ25がスイッチ
25aを開くと共に、スイッチ25bを閉じた状態を保持し
て、タイマースイッチ24が閉じたときにスイッチ25bの
出力端子から通電信号を出力する。29は、罐体保護回路
28が通電信号を出力していると、閉じる常開型のスイッ
チで、このスイッチ29は電源スイッチ15と温度制御回路
16,過昇圧制御回路17及び過昇温制御回路18との間に接
続されている。30は、罐体保護回路28が通電信号を出力
していると、開いている常閉型のスイッチで、このスイ
ッチ30は電源スイッチ15と水位検出回路22との間に接続
されている。

このように構成された本実施例では、電気温水器の据付
或いは保守が完了した後、罐体１に給水して、電源スイ
ッチ15を閉じた時点では、スイッチ29は開いた状態を保
持し、スイッチ30は閉じた状態を保持する。従って、温
度制御回路16,過昇圧制御回路17,過昇温制御回路18及び
ヒータ制御回路19には通電されないので、電磁接触器20
は開いた状態を保持して、電気ヒータ４に通電しない
が、水位検出回路22に通電して、検出電流を水検出電極
７に流す。

そこで、電源スイッチ15を閉じたときに、罐体１の中の
水位が水検出電極７の高さに達していなければ、検出電
流が水検出電極７と罐体１との間に流れなくて、水位検
出回路22が遮断信号を出力するので、切替スイッチ25
は、スイッチ25aが閉じ、スイッチ25bが開いた状態に、
切り替わる。このため、通電検出線路23に通電してから
所定の時間（例えば５秒）が経過し、タイマースイッチ
24が閉じると、罐体保護回路28は、赤色のネオンランプ
26に通電して、空焚きの警告を発するが、スイッチ25b
の出力端子からは通電信号を出力しないのいで、スイッ
チ29が開いた状態を保持して、温度制御回路16,過昇圧
制御回路17,過昇温制御回路18及びヒータ制御回路19に
通電しない。従って、電磁接触器20は開いた状態を保持
して、電気ヒータ４に通電しない。

しかし、電源スイッチ15を閉じたときに、罐体１の中の
水位が水検出電極７の高さに達していれば、検出電流が
水検出電極７と罐体１との間に流れて、水位検出回路22
は遮断信号の出力を停止するので、切替スイッチ25は、
スイッチ25aが開き、スイッチ25bが閉じた状態を保持す
る。このため、通電検出線路23に通電してから所定の時
間（例えば５秒）が経過して、タイマースイッチ24が閉
じると、罐体保護回路28は、緑色のネオンランプ27に通
電して、スイッチ25bの出力端子から通電信号を出力す
るので、スイッチ29が閉じて、温度制御回路16,過昇圧
制御回路17及び過昇温制御回路18に通電するが、このと
きの罐体１の中の水の温度及び圧力は低いので、温度制
御回路16,過昇圧制御回路17及び過昇温制御回路18は通
電信号を出力する。すると、ヒータ制御回路19が通電信
号を出力して、電磁接触器20が閉じるので、電気ヒータ
４に通電して、罐体１の中の水が加熱される。

又、罐体保護回路28がスイッチ25bの出力端子から通電
信号を出力して、スイッチ29が閉じると同時に、スイッ
チ30が開いて、水位検出回路22への通電を遮断するの
で、水検出電極７への通電が遮断されて、水検出電極７
と罐体１との間に検出電流が流れなくなる。この結果、
水検出電極７と罐体１との間には、電源スイッチ15を閉
じた直後の極めて僅かな時間しか、直流の検出電流が流
れないので、罐体の中の水或いは湯の電気分解による水
素の発生が阻止できる。

これ以降、罐体１の中の湯の温度が85℃まで上昇して、
温度制御回路16が通電信号の出力を停止すると、ヒータ
制御回路19が通電信号の出力を停止して、電磁接触器20
が開くことにより、電気ヒータ４への通電が停止され
て、罐体１の中の水或いは湯の加熱を停止する動作と、
罐体１の中の湯の温度が80℃まで下降して、温度制御回
路16が通電信号を出力すると、ヒータ制御回路19が通電
信号を出力して、電磁接触器20が閉じるとことにより、
電気ヒータ４に通電して、罐体１の中の水或いは湯を加
熱する動作とが繰り返し行われて、罐体１の中の湯温が
80〜85℃の範囲に保持される。

しかしながら、安全弁９の故障により、罐体１の中の圧
力が2kg/cm²に達して、圧力スイッチ10が過昇圧信号を
出力したときには、過昇圧制御回路17が通電信号の出力
を停止して、ヒータ制御回路19が通電信号の出力を停止
する。このため、電磁接触器20が開いて、電気ヒータ４
への通電が停止されるので、罐体１の中の水或いは湯の
加熱が停止されて、水或いは湯が膨張しなくなることに
より、罐体1,給水管２或いは給湯管８の破裂が防止でき
る。

又、罐体１の中の水位が水検出電極７の高さに達してい
ないにも拘わらず、故障等によって水位検出回路22が遮
断信号を出力しないため、電気ヒータ４の温度或いは電
気ヒータ４の周囲の湯の温度が95℃まで上昇して、過昇
温検出器５の中のバイメタルの接点が開いたときには、
過昇温検出回路18が通電信号の出力を停止して、ヒータ
制御回路19が通電信号の出力を停止する。このため、電
磁接触器20が開いて、電気ヒータ４への通電が停止され
るので、電気ヒータ４の焼損が防止できる。

第２図は本考案の他の実施例の回路で、第１図及び第３
図の符号をと同一符号のものは同一部分を示しており、
又、31は、可変抵抗器32の抵抗値を変化させることによ
り、温度制御回路16において温度制御の基準となる電圧
のレベルを変化させて、罐体１の中の湯の温度を所望の
温度に調節する機能と、温度検出器33によって検出した
罐体１の中の水或いは湯の温度を数値表示板（図示しな
い）に表示する機能とを有する温度設定表示回路で、こ
の温度設定表示回路31は水位検出回路22と共に１つの半
導体チップ（図示しない）の中に組み込まれている。34
は、罐体保護回路28が通電信号を出力していると、閉じ
る常開型のスイッチで、このスイッチ34は水検出電極７
と罐体１との間に接続されている。

このように構成された本実施例では、電源スイッチ15を
閉じたときに、罐体１の中の水位が水検出電極７の高さ
に達していなければ、検出電流が水検出電極７と罐体１
との間に流れなくて、水位検出回路22が遮断信号を出力
するので、切替スイッチ25は、スイッチ25aが閉じ、ス
イッチ25bが開いた状態に、切り替わる。このため、通
電検出線路23に通電してから所定の時間（例えば５秒）
が経過して、タイマースイッチ24が閉じると、罐体保護
回路28は、赤色のネオンランプ26に通電して、空焚きの
警告を発するが、スイッチ25bの出力端子からは通電信
号を出力しないので、スイッチ29が開いた状態を保持し
て、温度制御回路16,過昇圧制御回路17,過昇温制御回路
18及びヒータ制御回路19に通電しない。従って、電磁接
触器20は開いた状態を保持して、電気ヒータ４に通電し
ない。

又、罐体保護回路28がスイッチ25bの出力端子から通電
信号を出力して、スイッチ29が閉じると同時に、スイッ
チ34が閉じて、水検出電極７と罐体１との間を短絡する
ので、水検出電極７と罐体１との間に検出電流が流れな
くなる。この結果、水検出電極７と罐体１との間には、
電源スイッチ15を閉じた直後の極めて僅かな時間しか、
直流の検出電流が流れないので、罐体の中の水或いは湯
の電気分解による水素の発生が阻止できる。

しかしながら、安全弁９の故障により、罐体１の中の圧
力が2kg/cm²に達して、圧力スイッチ10が過昇圧信号を
出力したときには、過昇圧制御回路17が通電信号の出力
を停止する。このため、ヒータ制御回路19及び電磁接触
器20が第１図の実施例と同様に動作して、電気ヒータ４
への通電を停止するので、罐体1,給水管２或いは給湯管
８の破裂が防止できる。

又、罐体１の中の水位が水検出電極７の高さに達してい
ないにも拘わらず、故障等によって水位検出回路22が遮
断信号を出力しないため、電気ヒータ４の温度或いは電
気ヒータ４の周囲の湯の温度が95℃まで上昇して、過昇
温検出器５の中のバイメタルの接点が開いたときには、
過昇温検出回路18が通電信号の出力を停止する。このた
め、ヒータ制御回路19及び電磁接触器20が第１図の実施
例と同様に動作して、電気ヒータ４への通電を停止する
ので、電気ヒータ４の焼損が防止できる。

尚、第１図及び第２図に示した本考案の実施例におい
て、温度制御回路16,過昇圧制御回路17及び過昇温制御
回路18を電源スイッチ15とヒータ制御回路19との間に並
列に接続する例で説明したが、温度制御回路16,過昇圧
制御回路17或いは過昇温制御回路18が他の回路と共に１
つの半導体チップに組み込まれる場合には、スイッチ29
とヒータ制御回路19とを直接接続してもよい。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、次のような効果
を奏するものである。

先ず、水検出電極と罐体との間には、電源スイッチを閉
じた直後の極めて僅かな時間しか、直流の検出電流が流
れないので、罐体の中の水或いは湯の電気分解による水
素の発生が阻止されて、水素による罐体の脆化が防止で
きる。

又、罐体の中の水位の検出が、電源スイッチを閉じてか
ら所定の時間が経過するまでできるので、水の検出が確
実になって、水位検出の誤りによる罐体の空焚きが防止
できる。

更に、電源スイッチを投入してから所定の時間が経過し
た後に、水検出電極と罐体との間を短絡すれば、水位検
出回路と共に１つの半導体チップの中に組み込まれてい
る他の回路の機能を殺さないで済む。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本考案の実施例の回路図、
第３図は電気温水器の構成図である。１……罐体、４……電気ヒータ、７……水検出電極、15
……電源スイッチ、22……水位検出回路、28……罐体保
護回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】罐体に供給された水を前記罐体に内装した
電気ヒータによって加熱して、所望の温度の湯を貯留、
供給する電気温水器において、前記罐体の内側の所定の高さに設置した水検出電極と、前記水検出電極に常に検出電流を流しておき、前記罐体
の中の水位が前記水検出電極の高さに達しなくて、前記
検出電流が前記水検出電極と前記罐体との間に流れない
と、遮断信号を出力し、前記罐体の中の水位が前記水検
出電極の高さに達して、前記検出電流が前記水を介して
前記水検出電極と前記罐体との間に流れると、遮断信号
の出力を停止する水位検出回路と、前記電源スイッチが閉じてから所定の時間が経過するま
でに、前記水位検出回路が遮断信号の出力を停止する
と、通電信号を出力して、前記電気ヒータに通電させる
と同時に、前記検出電流が前記水検出電極から前記罐体
に流れるのを遮断する罐体保護回路とを具備した電気温水器。