JPH11118620A - サーミスタ故障検出方法 - Google Patents
サーミスタ故障検出方法Info
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- JPH11118620A JPH11118620A JP28363297A JP28363297A JPH11118620A JP H11118620 A JPH11118620 A JP H11118620A JP 28363297 A JP28363297 A JP 28363297A JP 28363297 A JP28363297 A JP 28363297A JP H11118620 A JPH11118620 A JP H11118620A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サーミスタの抵抗−温度特性の変化を故障と
して正確に検出する。 【解決手段】 ヒータ３へ一定給電あるいは給電停止し
ている期間において、サーミスタ４を用いて、初期水温
Ｔ0 から基準時間ｔ0 経過後の温水２の水温Ｔ1を測定
するとともに、その時の室温ＴA と温水の初期水温Ｔ0
とから求めた正常なサーミスタを用いた場合の基準変化
後水温Ｔ2 とを比較し、その比較結果に応じてサーミス
タ４の故障有無を判断する。
して正確に検出する。 【解決手段】 ヒータ３へ一定給電あるいは給電停止し
ている期間において、サーミスタ４を用いて、初期水温
Ｔ0 から基準時間ｔ0 経過後の温水２の水温Ｔ1を測定
するとともに、その時の室温ＴA と温水の初期水温Ｔ0
とから求めた正常なサーミスタを用いた場合の基準変化
後水温Ｔ2 とを比較し、その比較結果に応じてサーミス
タ４の故障有無を判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーミスタ故障検
出方法に関し、特に劣化あるいは腐食などにより抵抗−
温度特性が変化して正常な抵抗値を示さないサーミスタ
を検出するサーミスタ故障検出方法に関するものであ
る。
出方法に関し、特に劣化あるいは腐食などにより抵抗−
温度特性が変化して正常な抵抗値を示さないサーミスタ
を検出するサーミスタ故障検出方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、トイレに設置され温水を吐水す
ることにより利用者の局部を洗浄する衛生洗浄装置など
の電気温水器では、電気ヒータによりタンク内の水を加
熱するとともに、サーミスタにより水温を測定し、その
測定出力に基づいて電気ヒータへの給電を制御すること
により、所望温度の温水を供給している。このように、
液体の温度を測定する場合、図８に示すような構成のサ
ーミスタが用いられる。
ることにより利用者の局部を洗浄する衛生洗浄装置など
の電気温水器では、電気ヒータによりタンク内の水を加
熱するとともに、サーミスタにより水温を測定し、その
測定出力に基づいて電気ヒータへの給電を制御すること
により、所望温度の温水を供給している。このように、
液体の温度を測定する場合、図８に示すような構成のサ
ーミスタが用いられる。
【０００３】図８は液温測定用の一般的なサーミスタを
示す説明図である。同図において、８１は温度により抵
抗値が変化するサーミスタであり、金属あるいは樹脂な
どからなる保護管８２の先端に配置され、保護管８２お
よび内部気体を介して伝わった液体の温度を検出する。
このサーミスタ８１は、外部の湿気を遮断するため、保
護管８２の内部に密閉されており、リード線８３を介し
て外部回路と接続される。
示す説明図である。同図において、８１は温度により抵
抗値が変化するサーミスタであり、金属あるいは樹脂な
どからなる保護管８２の先端に配置され、保護管８２お
よび内部気体を介して伝わった液体の温度を検出する。
このサーミスタ８１は、外部の湿気を遮断するため、保
護管８２の内部に密閉されており、リード線８３を介し
て外部回路と接続される。
【０００４】また、図９は一般的なサーミスタの抵抗−
温度特性を示す説明図であり、温度上昇に対して抵抗値
が低下する負特性９１を有すものが例示されている。こ
こで、サーミスタの経年変化により、保護管８２内部の
密閉度が低下した場合、周囲の湿気が内部に進入して、
サーミスタ８１の断線，短絡あるいは抵抗−温度特性の
変化が発生し、サーミスタ故障の原因となる。従来、こ
の種のサーミスタ故障は、サーミスタが回路的に断線あ
るいは短絡しているか否かを検出することにより、故障
検出を行うものとなっていた。
温度特性を示す説明図であり、温度上昇に対して抵抗値
が低下する負特性９１を有すものが例示されている。こ
こで、サーミスタの経年変化により、保護管８２内部の
密閉度が低下した場合、周囲の湿気が内部に進入して、
サーミスタ８１の断線，短絡あるいは抵抗−温度特性の
変化が発生し、サーミスタ故障の原因となる。従来、こ
の種のサーミスタ故障は、サーミスタが回路的に断線あ
るいは短絡しているか否かを検出することにより、故障
検出を行うものとなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のサーミスタ故障検出方法では、サーミスタが
回路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出するこ
とにより、故障検出を行うものとなっているため、サー
ミスタの抵抗−温度特性の変化については、検出するこ
とができないという問題点があった。図１０はサーミス
タの故障モードを示す等価回路図であり、（ａ）は正常
時、（ｂ）は抵抗値低下モード、（ｃ）は抵抗値上昇モ
ードを示している。
うな従来のサーミスタ故障検出方法では、サーミスタが
回路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出するこ
とにより、故障検出を行うものとなっているため、サー
ミスタの抵抗−温度特性の変化については、検出するこ
とができないという問題点があった。図１０はサーミス
タの故障モードを示す等価回路図であり、（ａ）は正常
時、（ｂ）は抵抗値低下モード、（ｃ）は抵抗値上昇モ
ードを示している。
【０００６】一般に、サーミスタの抵抗値の変化は、サ
ーミスタに所定の電流を供給し、その出力電圧の変化に
より検出するものとなっており、図１０（ａ）の場合に
は、電源電圧Ｖに対してサーミスタＴＨと抵抗Ｒとを直
列接続し、その分圧ＶOUT をサーミスタ出力として検出
するものとなっている。湿気などが保護管８２内部に侵
入した場合には、断線あるいは短絡以外に、抵抗−温度
特性が変化するモードで故障が発生する場合がある。
ーミスタに所定の電流を供給し、その出力電圧の変化に
より検出するものとなっており、図１０（ａ）の場合に
は、電源電圧Ｖに対してサーミスタＴＨと抵抗Ｒとを直
列接続し、その分圧ＶOUT をサーミスタ出力として検出
するものとなっている。湿気などが保護管８２内部に侵
入した場合には、断線あるいは短絡以外に、抵抗−温度
特性が変化するモードで故障が発生する場合がある。
【０００７】図１０（ｂ）は、サーミスタＴＨと並列に
抵抗ＲA が接続された場合と同様に、任意の温度におけ
る抵抗値ＲTHが正常な場合の抵抗値より低下する故障モ
ードを示している。この場合、抵抗−温度特性（図９参
照）は、特性９１から特性９２に変化したことになり、
サーミスタの抵抗値ＲTHを基準として見た場合には、実
際の水温ＴJ より低い水温ＴL が測定されるものとな
る。
抵抗ＲA が接続された場合と同様に、任意の温度におけ
る抵抗値ＲTHが正常な場合の抵抗値より低下する故障モ
ードを示している。この場合、抵抗−温度特性（図９参
照）は、特性９１から特性９２に変化したことになり、
サーミスタの抵抗値ＲTHを基準として見た場合には、実
際の水温ＴJ より低い水温ＴL が測定されるものとな
る。
【０００８】このため、見かけ上で低い水温を設定値ま
で暖めようと制御することから、実際には設定値より高
く、使用に適さない温度にまで温水が暖められる可能性
がある。一方、図１０（ｃ）は、サーミスタＴＨと直列
に抵抗ＲB が接続された場合と同様に、任意の温度にお
ける抵抗値ＲTHが正常な場合の抵抗値より上昇する故障
モードを示している。
で暖めようと制御することから、実際には設定値より高
く、使用に適さない温度にまで温水が暖められる可能性
がある。一方、図１０（ｃ）は、サーミスタＴＨと直列
に抵抗ＲB が接続された場合と同様に、任意の温度にお
ける抵抗値ＲTHが正常な場合の抵抗値より上昇する故障
モードを示している。
【０００９】この場合、抵抗−温度特性（図９参照）
は、特性９１から特性９３に変化したことになり、サー
ミスタの抵抗値ＲTHを基準として見た場合には、実際の
水温ＴJ より高い水温ＴH が測定されるものとなる。こ
のため、見かけ上で高い水温を設定値まで暖めようと制
御することから、実際には設定値より低く、使用に適さ
ない温度にしか温水が暖められない可能性がある。
は、特性９１から特性９３に変化したことになり、サー
ミスタの抵抗値ＲTHを基準として見た場合には、実際の
水温ＴJ より高い水温ＴH が測定されるものとなる。こ
のため、見かけ上で高い水温を設定値まで暖めようと制
御することから、実際には設定値より低く、使用に適さ
ない温度にしか温水が暖められない可能性がある。
【００１０】したがって、このような抵抗−温度特性が
変化するという故障モードについては、従来のように、
回路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出する方
法では、故障と判断できない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、抵
抗−温度特性の変化を故障として正確に検出できるサー
ミスタ故障検出方法を提供することを目的としている。
変化するという故障モードについては、従来のように、
回路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出する方
法では、故障と判断できない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、抵
抗−温度特性の変化を故障として正確に検出できるサー
ミスタ故障検出方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【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、本発明によるサーミスタ故障検出方法は、ヒ
ータへ一定給電あるいは給電停止している期間に、サー
ミスタを用いて温水の水温を初期水温として測定すると
ともに、初期水温測定から所定の基準時間経過後の温水
の水温を変化後水温として測定し、室温と温水の初期水
温とに基づいて、正常なサーミスタを用いた場合の初期
水温から基準時間経過後の温水の水温を基準変化後水温
として算出し、この基準変化後水温と前記変化後水温と
を比較し、その比較結果に応じてサーミスタの故障有無
を判断するようにしたものである。したがって、被試験
サーミスタを用いて測定された、初期水温測定から所定
の基準時間経過後の変化後水温と、正常なサーミスタを
用いた場合の基準変化後水温とが比較され、その比較結
果に応じてサーミスタの故障有無が判断される。また、
基準変化後水温を算出する場合、予め各室温および初期
水温の組み合わせごとに記憶されている基準変化後水温
を、室温と初期水温とに基づいて取得するようにしたも
のである。
るために、本発明によるサーミスタ故障検出方法は、ヒ
ータへ一定給電あるいは給電停止している期間に、サー
ミスタを用いて温水の水温を初期水温として測定すると
ともに、初期水温測定から所定の基準時間経過後の温水
の水温を変化後水温として測定し、室温と温水の初期水
温とに基づいて、正常なサーミスタを用いた場合の初期
水温から基準時間経過後の温水の水温を基準変化後水温
として算出し、この基準変化後水温と前記変化後水温と
を比較し、その比較結果に応じてサーミスタの故障有無
を判断するようにしたものである。したがって、被試験
サーミスタを用いて測定された、初期水温測定から所定
の基準時間経過後の変化後水温と、正常なサーミスタを
用いた場合の基準変化後水温とが比較され、その比較結
果に応じてサーミスタの故障有無が判断される。また、
基準変化後水温を算出する場合、予め各室温および初期
水温の組み合わせごとに記憶されている基準変化後水温
を、室温と初期水温とに基づいて取得するようにしたも
のである。
【００１２】また、ヒータへ一定給電あるいは給電停止
している期間に、サーミスタを用いて温水の水温を初期
水温として測定するとともに、初期水温測定から所定の
基準水温まで変化するのに要する所要時間を計時し、室
温と温水の初期水温とに基づいて、正常なサーミスタを
用いた場合の初期水温から基準水温まで変化するのに要
する基準所要時間を算出し、この基準所要時間と前記所
要時間とを比較し、その比較結果に応じてサーミスタの
故障有無を判断するようにしたものである。したがっ
て、被試験サーミスタを用いて測定された、初期水温測
定から所定の基準水温まで変化するのに要する所要時間
と、正常なサーミスタを用いた場合の基準所要時間とが
比較され、その比較結果に応じてサーミスタの故障有無
が判断される。また、基準所要時間を算出する場合、予
め各室温および初期水温の組み合わせごとに記憶されて
いる基準所要時間を、室温と初期水温とに基づいて取得
するようにしたものである。
している期間に、サーミスタを用いて温水の水温を初期
水温として測定するとともに、初期水温測定から所定の
基準水温まで変化するのに要する所要時間を計時し、室
温と温水の初期水温とに基づいて、正常なサーミスタを
用いた場合の初期水温から基準水温まで変化するのに要
する基準所要時間を算出し、この基準所要時間と前記所
要時間とを比較し、その比較結果に応じてサーミスタの
故障有無を判断するようにしたものである。したがっ
て、被試験サーミスタを用いて測定された、初期水温測
定から所定の基準水温まで変化するのに要する所要時間
と、正常なサーミスタを用いた場合の基準所要時間とが
比較され、その比較結果に応じてサーミスタの故障有無
が判断される。また、基準所要時間を算出する場合、予
め各室温および初期水温の組み合わせごとに記憶されて
いる基準所要時間を、室温と初期水温とに基づいて取得
するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態である電気
温水器のブロック図であり、以下、電気温水器として衛
生洗浄装置を例に説明するが、本発明は衛生洗浄装置以
外の電気温水器にも適用できる。同図において、１は洗
浄水として吐水する温水２を蓄積する温水タンク、３は
温水タンク１内の温水２を加熱するヒータ、４は温水２
の水温Ｔを測定するサーミスタ、５は温水タンク１付近
の室温ＴA を測定する室温センサである。
して説明する。図１は本発明の一実施の形態である電気
温水器のブロック図であり、以下、電気温水器として衛
生洗浄装置を例に説明するが、本発明は衛生洗浄装置以
外の電気温水器にも適用できる。同図において、１は洗
浄水として吐水する温水２を蓄積する温水タンク、３は
温水タンク１内の温水２を加熱するヒータ、４は温水２
の水温Ｔを測定するサーミスタ、５は温水タンク１付近
の室温ＴA を測定する室温センサである。
【００１４】６は水道水などを温水タンク１内に供給す
るための電磁弁、７は温水タンク１内の水位を検出する
水位センサ、８はヒータ３など衛生洗浄装置の各部を制
御するとともに、サーミスタ４で検出された水温Ｔと室
温センサ５で測定された室温ＴA に基づいて、サーミス
タの抵抗−温度特性の変化によるサーミスタの故障を検
出する制御部である。
るための電磁弁、７は温水タンク１内の水位を検出する
水位センサ、８はヒータ３など衛生洗浄装置の各部を制
御するとともに、サーミスタ４で検出された水温Ｔと室
温センサ５で測定された室温ＴA に基づいて、サーミス
タの抵抗−温度特性の変化によるサーミスタの故障を検
出する制御部である。
【００１５】次に、図２〜４を参照し、本発明の第１の
実施の形態による動作について説明する。図２は本発明
の第１の実施の形態による動作原理を示す説明図、図３
は変化後水温算出テーブルを示す説明図、図４は本発明
の第１の実施の形態による動作を示すフローチャートで
ある。なお、以下のサーミスタの故障検出動作は、ヒー
タ３への給電が停止されている期間に行われるものと
し、温水タンク１内の温水２は所定水位に保たれている
ものとする。
実施の形態による動作について説明する。図２は本発明
の第１の実施の形態による動作原理を示す説明図、図３
は変化後水温算出テーブルを示す説明図、図４は本発明
の第１の実施の形態による動作を示すフローチャートで
ある。なお、以下のサーミスタの故障検出動作は、ヒー
タ３への給電が停止されている期間に行われるものと
し、温水タンク１内の温水２は所定水位に保たれている
ものとする。
【００１６】一般に、衛生洗浄装置では、温水２を外部
に供給する場合、制御部８により電磁弁６が開けられ
て、水道水が温水タンク１内に供給され、温水タンク１
の内圧が上昇して外部に温水２が供給される。また、供
給終了後、制御部８は水位センサ７により温水２の水位
を監視し、一定水位に達した場合に電磁弁６を閉じて水
道水の供給を停止する。これにより、温水タンク１内に
は、所定量の温水が、常に満水で蓄水されていることに
なる。したがって、温水タンク１の持つ熱容量は、常に
一定である。
に供給する場合、制御部８により電磁弁６が開けられ
て、水道水が温水タンク１内に供給され、温水タンク１
の内圧が上昇して外部に温水２が供給される。また、供
給終了後、制御部８は水位センサ７により温水２の水位
を監視し、一定水位に達した場合に電磁弁６を閉じて水
道水の供給を停止する。これにより、温水タンク１内に
は、所定量の温水が、常に満水で蓄水されていることに
なる。したがって、温水タンク１の持つ熱容量は、常に
一定である。
【００１７】さらに、制御部８は、洗浄水として用いる
温水２を所定の水温に保つため、サーミスタ４の測定出
力に基づいて、温水２の水温Ｔが所定温度範囲内に入る
ようにヒータ３への給電をＯＮ−ＯＦＦ動作させる。図
２に示すように、ヒータ３への給電が停止されている期
間では、温水タンク１内の温水２から外部へ熱移動が生
じ、温水の水温が低下する。
温水２を所定の水温に保つため、サーミスタ４の測定出
力に基づいて、温水２の水温Ｔが所定温度範囲内に入る
ようにヒータ３への給電をＯＮ−ＯＦＦ動作させる。図
２に示すように、ヒータ３への給電が停止されている期
間では、温水タンク１内の温水２から外部へ熱移動が生
じ、温水の水温が低下する。
【００１８】ここで、サーミスタ４が故障してその温度
−抵抗特性が変化していた場合、実際の水温と抵抗値と
が一致せず、正常な温度−抵抗特性を有するサーミスタ
で測定した水温変化２２とは異なる水温変化２１を示す
ものとなる。特に、初期水温Ｔ0 から所定の基準時間ｔ
0 経過後の温水２の変化後水温に着目した場合、故障し
たサーミスタで測定した水温変化２１に基づく変化後水
温Ｔ1 と、正常なサーミスタで測定した水温変化２２に
基づく変化後水温Ｔ2 とは異なった値となる。
−抵抗特性が変化していた場合、実際の水温と抵抗値と
が一致せず、正常な温度−抵抗特性を有するサーミスタ
で測定した水温変化２２とは異なる水温変化２１を示す
ものとなる。特に、初期水温Ｔ0 から所定の基準時間ｔ
0 経過後の温水２の変化後水温に着目した場合、故障し
たサーミスタで測定した水温変化２１に基づく変化後水
温Ｔ1 と、正常なサーミスタで測定した水温変化２２に
基づく変化後水温Ｔ2 とは異なった値となる。
【００１９】したがって、ヒータ３への給電が停止され
ている期間において、サーミスタ４を用いて、初期水温
Ｔ0 から基準時間ｔ0 経過後の温水２の水温Ｔ1 を測定
するとともに、その時の室温ＴA と温水の初期水温Ｔ0
とから求めた正常なサーミスタを用いた場合の基準変化
後水温Ｔ2 とを比較し、その比較結果に応じてサーミス
タ４の故障有無を判断できることになる。
ている期間において、サーミスタ４を用いて、初期水温
Ｔ0 から基準時間ｔ0 経過後の温水２の水温Ｔ1 を測定
するとともに、その時の室温ＴA と温水の初期水温Ｔ0
とから求めた正常なサーミスタを用いた場合の基準変化
後水温Ｔ2 とを比較し、その比較結果に応じてサーミス
タ４の故障有無を判断できることになる。
【００２０】実際には、まず、サーミスタ４により、温
水タンク１内の温水２の水温Ｔを初期水温Ｔ0 として測
定する（ステップ４１）。続いて、タイマによる計時を
開始し（ステップ４２）、基準時間ｔ0 経過する間で待
機する（ステップ４３：ＮＯ）。ステップ４１の水温測
定から所定の基準時間ｔ0 経過後（ステップ４３：ＹＥ
Ｓ）、再度、サーミスタ４により、温水タンク１内の温
水２の水温Ｔを変化後水温Ｔ1 として測定する（ステッ
プ４４）。
水タンク１内の温水２の水温Ｔを初期水温Ｔ0 として測
定する（ステップ４１）。続いて、タイマによる計時を
開始し（ステップ４２）、基準時間ｔ0 経過する間で待
機する（ステップ４３：ＮＯ）。ステップ４１の水温測
定から所定の基準時間ｔ0 経過後（ステップ４３：ＹＥ
Ｓ）、再度、サーミスタ４により、温水タンク１内の温
水２の水温Ｔを変化後水温Ｔ1 として測定する（ステッ
プ４４）。
【００２１】次に、室温センサ５で測定した室温ＴA に
おいて、初期水温Ｔ0 の温水２の、基準時間ｔ0 経過後
の基準変化後水温Ｔ2 を算出する（ステップ４５）。こ
の場合、図３に示すように、室温ＴA と初期水温Ｔ0 と
から基準時間ｔ0 経過後の基準変化後水温Ｔ2 を、正常
な抵抗−温度特性を有するサーミスタにより予め測定
し、変化後水温算出テーブルに格納しておき、対応する
基準変化後水温Ｔ2 を取得する。
おいて、初期水温Ｔ0 の温水２の、基準時間ｔ0 経過後
の基準変化後水温Ｔ2 を算出する（ステップ４５）。こ
の場合、図３に示すように、室温ＴA と初期水温Ｔ0 と
から基準時間ｔ0 経過後の基準変化後水温Ｔ2 を、正常
な抵抗−温度特性を有するサーミスタにより予め測定
し、変化後水温算出テーブルに格納しておき、対応する
基準変化後水温Ｔ2 を取得する。
【００２２】そして、実測した変化後水温Ｔ1 が、サー
ミスタ４の素子ばらつきや測定誤差などを含む基準変化
後水温Ｔ2 の許容範囲内にあるか否かを判断する（ステ
ップ４６）。ここで、変化後水温Ｔ1 が基準変化後水温
Ｔ2 の許容範囲内にある場合には（ステップ４６：ＹＥ
Ｓ）、サーミスタ４が正常であると判断し（ステップ４
７）、許容範囲内にない場合には（ステップ４６：Ｎ
Ｏ）、サーミスタ４に異常があると判断する（ステップ
４８）。
ミスタ４の素子ばらつきや測定誤差などを含む基準変化
後水温Ｔ2 の許容範囲内にあるか否かを判断する（ステ
ップ４６）。ここで、変化後水温Ｔ1 が基準変化後水温
Ｔ2 の許容範囲内にある場合には（ステップ４６：ＹＥ
Ｓ）、サーミスタ４が正常であると判断し（ステップ４
７）、許容範囲内にない場合には（ステップ４６：Ｎ
Ｏ）、サーミスタ４に異常があると判断する（ステップ
４８）。
【００２３】このように、本発明は、電気温水器におい
て、外部からの給水や外部への吐水などの外乱の影響が
なく、常時、満水状態に温水が保持されている場合、温
水タンクの熱容量が一定であることに着目し、初期水温
Ｔ0 の温水タンク１内の温水２の基準時間ｔ0 経過後の
水温Ｔ1 を測定して、正常な抵抗−温度特性を有するサ
ーミスタで測定した場合の基準変化後水温Ｔ2 と比較
し、その比較結果に応じてサーミスタ４の故障有無を検
出するようにしたものである。
て、外部からの給水や外部への吐水などの外乱の影響が
なく、常時、満水状態に温水が保持されている場合、温
水タンクの熱容量が一定であることに着目し、初期水温
Ｔ0 の温水タンク１内の温水２の基準時間ｔ0 経過後の
水温Ｔ1 を測定して、正常な抵抗−温度特性を有するサ
ーミスタで測定した場合の基準変化後水温Ｔ2 と比較
し、その比較結果に応じてサーミスタ４の故障有無を検
出するようにしたものである。
【００２４】したがって、従来のように、サーミスタが
回路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出する方
法と比較して、抵抗−温度特性が変化するという故障モ
ードを正確に検出できる。
回路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出する方
法と比較して、抵抗−温度特性が変化するという故障モ
ードを正確に検出できる。
【００２５】次に、図５〜７を参照して、本発明の第２
の実施の形態による動作について説明する。図５は本発
明の第２の実施の形態による動作原理を示す説明図、図
６は所要時間算出テーブルを示す説明図、図７は本発明
の第２の実施の形態による動作を示すフローチャートで
ある。なお、以下のサーミスタの故障検出動作は、ヒー
タ３への給電が停止されている期間に行われるものと
し、温水タンク１内の温水２は所定水位に保たれている
ものとする。
の実施の形態による動作について説明する。図５は本発
明の第２の実施の形態による動作原理を示す説明図、図
６は所要時間算出テーブルを示す説明図、図７は本発明
の第２の実施の形態による動作を示すフローチャートで
ある。なお、以下のサーミスタの故障検出動作は、ヒー
タ３への給電が停止されている期間に行われるものと
し、温水タンク１内の温水２は所定水位に保たれている
ものとする。
【００２６】前述した第１の実施の形態では、初期水温
Ｔ0 から所定の基準時間ｔ0 の間にどれだけ水温Ｔが低
下するかを比較することにより、サーミスタの故障検出
を行うようにした場合について説明した。しかし、温水
２の初期水温Ｔ0 より低い基準水温Ｔ1 まで水温Ｔが低
下するのに要する所要時間に着目した場合、故障したサ
ーミスタで測定した温度変化２１に基づく所要時間ｔ1
と、正常な場合の温度変化２２に基づく基準所要時間ｔ
2とは異なった値となる。
Ｔ0 から所定の基準時間ｔ0 の間にどれだけ水温Ｔが低
下するかを比較することにより、サーミスタの故障検出
を行うようにした場合について説明した。しかし、温水
２の初期水温Ｔ0 より低い基準水温Ｔ1 まで水温Ｔが低
下するのに要する所要時間に着目した場合、故障したサ
ーミスタで測定した温度変化２１に基づく所要時間ｔ1
と、正常な場合の温度変化２２に基づく基準所要時間ｔ
2とは異なった値となる。
【００２７】したがって、第２の実施の形態では、ヒー
タ３への給電が停止されている期間において、サーミス
タ４を用いて、温水２の水温Ｔが基準水温Ｔ1 まで低下
するのに要する所要時間ｔ1 を計時するとともに、その
時の室温ＴA と温水の初期水温Ｔ0 とから求めた正常な
サーミスタを用いた場合の基準所要時間ｔ2 とを比較
し、その比較結果に応じてサーミスタ４の故障有無を判
断するようにしたものである。
タ３への給電が停止されている期間において、サーミス
タ４を用いて、温水２の水温Ｔが基準水温Ｔ1 まで低下
するのに要する所要時間ｔ1 を計時するとともに、その
時の室温ＴA と温水の初期水温Ｔ0 とから求めた正常な
サーミスタを用いた場合の基準所要時間ｔ2 とを比較
し、その比較結果に応じてサーミスタ４の故障有無を判
断するようにしたものである。
【００２８】実際には、まず、サーミスタ４により、温
水タンク１内の温水２の水温Ｔを初期水温Ｔ0 として測
定する（ステップ７１）。タイマによる計時を開始し
（ステップ７２）、以下、ステップ７３〜７５により、
温水２の水温Ｔが初期温水Ｔ0 から所定の基準温水Ｔ1
まで低下するのに要する所要時間ｔ1 を計時する。
水タンク１内の温水２の水温Ｔを初期水温Ｔ0 として測
定する（ステップ７１）。タイマによる計時を開始し
（ステップ７２）、以下、ステップ７３〜７５により、
温水２の水温Ｔが初期温水Ｔ0 から所定の基準温水Ｔ1
まで低下するのに要する所要時間ｔ1 を計時する。
【００２９】ここでは、サーミスタ４により温水２の水
温Ｔを測定し（ステップ７３）、水温Ｔが基準水温Ｔ1
に低下していない場合には（ステップ７４：ＮＯ）、ス
テップ７３へ戻る。水温Ｔが基準水温Ｔ1 まで低下した
場合には（ステップ７４：ＹＥＳ）、初期水温Ｔ0 から
の所要時間ｔ1 を取得する（ステップ７５）。
温Ｔを測定し（ステップ７３）、水温Ｔが基準水温Ｔ1
に低下していない場合には（ステップ７４：ＮＯ）、ス
テップ７３へ戻る。水温Ｔが基準水温Ｔ1 まで低下した
場合には（ステップ７４：ＹＥＳ）、初期水温Ｔ0 から
の所要時間ｔ1 を取得する（ステップ７５）。
【００３０】続いて、室温センサ５で測定した室温ＴA
において、温水２の水温Ｔが初期水温Ｔ0 から基準水温
Ｔ1 まで変化するのに要する基準所要時間ｔ2 を算出す
る（ステップ７６）。この場合、図３に示すように、室
温ＴA と初期水温Ｔ0 とから基準水温Ｔ1 まで低下する
のに要する基準所要時間ｔ2 を、正常な抵抗−温度特性
を有するサーミスタにより予め測定し、所要時間算出テ
ーブルに格納しておき、対応する基準所要時間ｔ2 を取
得する。
において、温水２の水温Ｔが初期水温Ｔ0 から基準水温
Ｔ1 まで変化するのに要する基準所要時間ｔ2 を算出す
る（ステップ７６）。この場合、図３に示すように、室
温ＴA と初期水温Ｔ0 とから基準水温Ｔ1 まで低下する
のに要する基準所要時間ｔ2 を、正常な抵抗−温度特性
を有するサーミスタにより予め測定し、所要時間算出テ
ーブルに格納しておき、対応する基準所要時間ｔ2 を取
得する。
【００３１】そして、実測した所要時間ｔ1 が、サーミ
スタ４の素子ばらつきや測定誤差などを含む基準所要時
間ｔ2 の許容範囲内にあるか否かを判断する（ステップ
７７）。ここで、所要時間ｔ1 が基準所要時間ｔ2 の許
容範囲内にある場合には（ステップ７７：ＹＥＳ）、サ
ーミスタ４が正常であると判断し（ステップ７８）、許
容範囲内にない場合には（ステップ７７：ＮＯ）、サー
ミスタ４に異常があると判断する（ステップ７９）。
スタ４の素子ばらつきや測定誤差などを含む基準所要時
間ｔ2 の許容範囲内にあるか否かを判断する（ステップ
７７）。ここで、所要時間ｔ1 が基準所要時間ｔ2 の許
容範囲内にある場合には（ステップ７７：ＹＥＳ）、サ
ーミスタ４が正常であると判断し（ステップ７８）、許
容範囲内にない場合には（ステップ７７：ＮＯ）、サー
ミスタ４に異常があると判断する（ステップ７９）。
【００３２】このように、温水タンク１内の温水２が初
期水温Ｔ0 から基準水温Ｔ1 まで低下するのに要する所
要時間ｔ1 を測定して、正常な抵抗−温度特性を有する
サーミスタで測定した場合の基準所要時間ｔ2 と比較
し、その比較結果に応じてサーミスタ４の故障有無を検
出するようにしたので、従来のように、サーミスタが回
路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出する方法
と比較して、抵抗−温度特性が変化するという故障モー
ドを正確に検出できる。
期水温Ｔ0 から基準水温Ｔ1 まで低下するのに要する所
要時間ｔ1 を測定して、正常な抵抗−温度特性を有する
サーミスタで測定した場合の基準所要時間ｔ2 と比較
し、その比較結果に応じてサーミスタ４の故障有無を検
出するようにしたので、従来のように、サーミスタが回
路的に断線あるいは短絡しているか否かを検出する方法
と比較して、抵抗−温度特性が変化するという故障モー
ドを正確に検出できる。
【００３３】なお、以上の説明では、図３，６に示した
ようなテーブルを用いて、基準所要時間ｔ2 や基準変化
後水温Ｔ2 を算出するようにした場合について説明した
が、演算により近似的に算出するようにしてもよい。一
般に、温水タンクでの単位時間における熱伝達は、 入熱 ＝ 出熱 ＋ 熱容量×温度上昇速度 で表される。
ようなテーブルを用いて、基準所要時間ｔ2 や基準変化
後水温Ｔ2 を算出するようにした場合について説明した
が、演算により近似的に算出するようにしてもよい。一
般に、温水タンクでの単位時間における熱伝達は、 入熱 ＝ 出熱 ＋ 熱容量×温度上昇速度 で表される。
【００３４】ここで、ヒータによる加熱を停止して入熱
をゼロとし、温水タンクの熱通過率をＫ[Kcal/m2・h・゜
C]、温水タンクの内面積をＡ[m2]、温水タンク内の温水
の水温をＴ、温水タンク周囲の室温をＴA [゜C]、温水タ
ンク内の温水の重さをＷ[Kg]、水の熱容量をＣ[Kcal/Kg
・゜C]、温度上昇速度をｄＴ／ｄｔ[゜C/h]とした場合、数
１のように表すことができ、この数１を解くことによ
り、数２が得られる。
をゼロとし、温水タンクの熱通過率をＫ[Kcal/m2・h・゜
C]、温水タンクの内面積をＡ[m2]、温水タンク内の温水
の水温をＴ、温水タンク周囲の室温をＴA [゜C]、温水タ
ンク内の温水の重さをＷ[Kg]、水の熱容量をＣ[Kcal/Kg
・゜C]、温度上昇速度をｄＴ／ｄｔ[゜C/h]とした場合、数
１のように表すことができ、この数１を解くことによ
り、数２が得られる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
【数２】
【００３７】これにより、図３の変化後水温算出テーブ
ルと同様に、室温ＴA 、初期水温Ｔ0 の温水の基準時間
ｔ0 経過後の水温、すなわち基準変化後水温Ｔ2 を算出
できる。また、図６の所要時間算出テーブルと同様に、
室温ＴA 、初期水温Ｔ0 の温水が基準水温Ｔ1 に低下す
るまでに要する基準所要時間ｔ2 を算出できる。
ルと同様に、室温ＴA 、初期水温Ｔ0 の温水の基準時間
ｔ0 経過後の水温、すなわち基準変化後水温Ｔ2 を算出
できる。また、図６の所要時間算出テーブルと同様に、
室温ＴA 、初期水温Ｔ0 の温水が基準水温Ｔ1 に低下す
るまでに要する基準所要時間ｔ2 を算出できる。
【００３８】なお、以上の説明では、電気温水器を例に
説明したが、衛生洗浄装置では、温水タンク１内の温水
２の水温を、所定温度範囲内に保つために、その下限ま
で水温が低下した場合にはヒータへの給電を開始し、上
限まで上昇した場合にはヒータへの給電を停止するとい
うヒータ制御を行っている。したがって、このヒータへ
の給電が停止している期間に、前述したサーミスタ故障
検出動作を行うことにより、洗浄動作時に所望の温水を
供給でき、利用者に対して利用を制限することなく、サ
ーミスタの故障検出を実施できる。
説明したが、衛生洗浄装置では、温水タンク１内の温水
２の水温を、所定温度範囲内に保つために、その下限ま
で水温が低下した場合にはヒータへの給電を開始し、上
限まで上昇した場合にはヒータへの給電を停止するとい
うヒータ制御を行っている。したがって、このヒータへ
の給電が停止している期間に、前述したサーミスタ故障
検出動作を行うことにより、洗浄動作時に所望の温水を
供給でき、利用者に対して利用を制限することなく、サ
ーミスタの故障検出を実施できる。
【００３９】また、ヒータへ一定電力の給電すなわち一
定給電を開始して温水タンク１内の温水２を上限水温ま
で暖める場合も、前述のヒータへの給電停止期間とは逆
方向に、温水タンク１の熱容量に応じて水温Ｔが上昇
し、実際には、図１１に示すように、ヒータへの給電Ｏ
Ｎ／ＯＦＦに応じて水温Ｔが上限−下限水温間を上下す
る。一定給電期間では、初期水温Ｔ0 より変化後水温Ｔ
1 のほうが高くなる。また、水温Ｔの上昇曲線の傾き
は、ヒータからの加熱量により変化する。
定給電を開始して温水タンク１内の温水２を上限水温ま
で暖める場合も、前述のヒータへの給電停止期間とは逆
方向に、温水タンク１の熱容量に応じて水温Ｔが上昇
し、実際には、図１１に示すように、ヒータへの給電Ｏ
Ｎ／ＯＦＦに応じて水温Ｔが上限−下限水温間を上下す
る。一定給電期間では、初期水温Ｔ0 より変化後水温Ｔ
1 のほうが高くなる。また、水温Ｔの上昇曲線の傾き
は、ヒータからの加熱量により変化する。
【００４０】しかし、外部からの給水や外部への吐水な
どの外乱の影響がなく、基準時間経過後の変化後水温、
および基準水温までの所要時間は、給電停止期間と同様
に、それぞれ基準値を有するものであり、前述の動作原
理を適用できる。したがって、前述した第１および第２
の実施の形態を、ヒータへの給電が停止している期間あ
るいは一定給電している期間のいずれに適用してもよ
く、前述と同様の作用効果が得られる。
どの外乱の影響がなく、基準時間経過後の変化後水温、
および基準水温までの所要時間は、給電停止期間と同様
に、それぞれ基準値を有するものであり、前述の動作原
理を適用できる。したがって、前述した第１および第２
の実施の形態を、ヒータへの給電が停止している期間あ
るいは一定給電している期間のいずれに適用してもよ
く、前述と同様の作用効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電気温
水器において、外部からの給水や外部への吐水などの外
乱の影響がなく、常時、満水状態に温水が保持されてい
る場合、温水タンクの熱容量が一定であることに着目
し、ヒータへ一定給電あるいは給電停止している期間
に、被試験サーミスタを用いて測定された、初期水温測
定から所定の基準時間経過後の変化後水温と、正常なサ
ーミスタを用いた場合の基準変化後水温とを比較し、そ
の比較結果に応じてサーミスタの故障有無を判断するよ
うにしたものである。また、ヒータへ一定給電あるいは
給電停止している期間に、被試験サーミスタを用いて測
定された、初期水温測定から所定の基準水温まで変化す
るのに要する所要時間と、正常なサーミスタを用いた場
合の基準所要時間とを比較し、その比較結果に応じてサ
ーミスタの故障有無を判断するようにしたものである。
水器において、外部からの給水や外部への吐水などの外
乱の影響がなく、常時、満水状態に温水が保持されてい
る場合、温水タンクの熱容量が一定であることに着目
し、ヒータへ一定給電あるいは給電停止している期間
に、被試験サーミスタを用いて測定された、初期水温測
定から所定の基準時間経過後の変化後水温と、正常なサ
ーミスタを用いた場合の基準変化後水温とを比較し、そ
の比較結果に応じてサーミスタの故障有無を判断するよ
うにしたものである。また、ヒータへ一定給電あるいは
給電停止している期間に、被試験サーミスタを用いて測
定された、初期水温測定から所定の基準水温まで変化す
るのに要する所要時間と、正常なサーミスタを用いた場
合の基準所要時間とを比較し、その比較結果に応じてサ
ーミスタの故障有無を判断するようにしたものである。
【００４２】したがって、従来のように、回路的に断線
あるいは短絡しているか否かを検出する方法では、故障
と判断できないようなサーミスタの抵抗−温度特性の変
化を故障として正確に検出できるとともに、ヒータへの
給電を繰り返しＯＮ／ＯＦＦ制御する期間を利用でき、
ヒータ制御を一時停止することなく、サーミスタの故障
を検出できる。また、予め各室温および初期水温の組み
合わせごとに記憶されている基準変化後水温、あるいは
基準所要時間を、室温と初期水温とに基づいて取得する
ようにしたので、室温および初期水温から基準変化後水
温および基準所要時間を算出する場合と比較して、その
算出処理を簡素化できる。
あるいは短絡しているか否かを検出する方法では、故障
と判断できないようなサーミスタの抵抗−温度特性の変
化を故障として正確に検出できるとともに、ヒータへの
給電を繰り返しＯＮ／ＯＦＦ制御する期間を利用でき、
ヒータ制御を一時停止することなく、サーミスタの故障
を検出できる。また、予め各室温および初期水温の組み
合わせごとに記憶されている基準変化後水温、あるいは
基準所要時間を、室温と初期水温とに基づいて取得する
ようにしたので、室温および初期水温から基準変化後水
温および基準所要時間を算出する場合と比較して、その
算出処理を簡素化できる。
【図１】 本発明の一実施の形態によるサーミスタ故障
検出方法を用いた電気温水器のブロック図である。
検出方法を用いた電気温水器のブロック図である。
【図２】 第１の実施の形態による動作原理を示す説明
図である。
図である。
【図３】 変化後水温算出テーブルを示す説明図であ
る。
る。
【図４】 第１の実施の形態による動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】 第２の実施の形態による動作原理を示す説明
図である。
図である。
【図６】 所要時間算出テーブルを示す説明図である。
【図７】 第２の実施の形態による動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】 液温測定用の一般的なサーミスタを示す説明
図である。
図である。
【図９】 一般的なサーミスタの抵抗−温度特性を示す
説明図である。
説明図である。
【図１０】 サーミスタの故障モードを示す等価回路図
である。
である。
【図１１】 ヒータへの給電制御による温水変化を示す
説明図である。
説明図である。
１…温水タンク、２…温水、３…ヒータ、４…サーミス
タ、５…室温センサ、６…電磁弁、７…水位センサ、８
…制御部。
タ、５…室温センサ、６…電磁弁、７…水位センサ、８
…制御部。
Claims (4)
- 【請求項１】 ヒータへの給電によりタンク内の水を加
熱するとともに、サーミスタにより水温を測定し、その
測定出力に基づいてヒータへの給電を制御することによ
り、所望温度の温水を供給する電気温水器において、 ヒータへ一定給電あるいは給電停止している期間に、サ
ーミスタを用いて温水の水温を初期水温として測定する
とともに、初期水温測定から所定の基準時間経過後の温
水の水温を変化後水温として測定し、 室温と温水の初期水温とに基づいて、正常なサーミスタ
を用いた場合の初期水温から基準時間経過後の温水の水
温を基準変化後水温として算出し、 この基準変化後水温と前記変化後水温とを比較し、その
比較結果に応じてサーミスタの故障有無を判断するサー
ミスタ故障検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のサーミスタ故障検出方法
において、 基準変化後水温を算出する場合、予め各室温および初期
水温の組み合わせごとに記憶されている基準変化後水温
を、室温と初期水温とに基づいて取得することを特徴と
するサーミスタ故障検出方法。 - 【請求項３】 ヒータへの給電によりタンク内の水を加
熱するとともに、サーミスタにより水温を測定し、その
測定出力に基づいてヒータへの給電を制御することによ
り、所望温度の温水を供給する電気温水器において、 ヒータへ一定給電あるいは給電停止している期間に、サ
ーミスタを用いて温水の水温を初期水温として測定する
とともに、初期水温測定から所定の基準水温まで変化す
るのに要する所要時間を計時し、 室温と温水の初期水温とに基づいて、正常なサーミスタ
を用いた場合の初期水温から基準水温まで変化するのに
要する基準所要時間を算出し、 この基準所要時間と前記所要時間とを比較し、その比較
結果に応じてサーミスタの故障有無を判断するサーミス
タ故障検出方法。 - 【請求項４】 請求項１記載のサーミスタ故障検出方法
において、 基準所要時間を算出する場合、予め各室温および初期水
温の組み合わせごとに記憶されている基準所要時間を、
室温と初期水温とに基づいて取得することを特徴とする
サーミスタ故障検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28363297A JPH11118620A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | サーミスタ故障検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28363297A JPH11118620A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | サーミスタ故障検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118620A true JPH11118620A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17668038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28363297A Pending JPH11118620A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | サーミスタ故障検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004104535A1 (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Tokyo Electron Limited | 温度測定システム及び温度測定方法 |
| CN107606800A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-19 | 广东万家乐燃气具有限公司 | 一种带温度传感器故障检测的电热水器控制系统 |
-
1997
- 1997-10-16 JP JP28363297A patent/JPH11118620A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004104535A1 (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Tokyo Electron Limited | 温度測定システム及び温度測定方法 |
| CN107606800A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-19 | 广东万家乐燃气具有限公司 | 一种带温度传感器故障检测的电热水器控制系统 |
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