JPS6251375B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6251375B2 JPS6251375B2 JP14019781A JP14019781A JPS6251375B2 JP S6251375 B2 JPS6251375 B2 JP S6251375B2 JP 14019781 A JP14019781 A JP 14019781A JP 14019781 A JP14019781 A JP 14019781A JP S6251375 B2 JPS6251375 B2 JP S6251375B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- water
- temperature
- sensor
- flow rate
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気温水加熱装置に関し、発熱体が異
常温度上昇し、発熱体が破損したり、加熱装置か
ら沸騰水が流出するのを防止する安全装置を提供
するものである。特に、温水加熱装置に設けられ
た流量制御装置が故障し、非通水時に通電状態と
なつて、異常高温になるのを防止することを目的
とする。
常温度上昇し、発熱体が破損したり、加熱装置か
ら沸騰水が流出するのを防止する安全装置を提供
するものである。特に、温水加熱装置に設けられ
た流量制御装置が故障し、非通水時に通電状態と
なつて、異常高温になるのを防止することを目的
とする。
従来の電気温水加熱装置においては、加熱タン
クの湯温をサーミスタ、デイスク形バイメタルサ
ーモ等のセンサーで検知し、湯温がある設定値に
上昇したら電力供給回路を遮断する方法であつ
た。そのため、発熱体温度とセンサー部温度では
タイムラグがあり、急激な温度変化（急激な温度
上昇）を起こした場合には発熱体の温度が異常に
高くなつて、発熱体を破損したり、タンク内が沸
騰状態になる等の欠点を有していた。
クの湯温をサーミスタ、デイスク形バイメタルサ
ーモ等のセンサーで検知し、湯温がある設定値に
上昇したら電力供給回路を遮断する方法であつ
た。そのため、発熱体温度とセンサー部温度では
タイムラグがあり、急激な温度変化（急激な温度
上昇）を起こした場合には発熱体の温度が異常に
高くなつて、発熱体を破損したり、タンク内が沸
騰状態になる等の欠点を有していた。
本発明は、発熱体の温度上昇勾配が通水量に応
じ変化する。即ち、通水量が減少するにしたがい
温度上昇勾配が急激になる特性を用い発熱体の近
房に設けたセンサーからの信号を微分し出力信号
を出す微分回路を設け、発熱体部に流れる水量が
設定値以下になると、微分回路からの出力信号に
より、遮断スイツチを開成し発熱体への電力供給
を停止させることにより上記従来の欠点を解消す
るものである。以下本発明の実施例について、第
１図〜第９図に基づいて説明する。
じ変化する。即ち、通水量が減少するにしたがい
温度上昇勾配が急激になる特性を用い発熱体の近
房に設けたセンサーからの信号を微分し出力信号
を出す微分回路を設け、発熱体部に流れる水量が
設定値以下になると、微分回路からの出力信号に
より、遮断スイツチを開成し発熱体への電力供給
を停止させることにより上記従来の欠点を解消す
るものである。以下本発明の実施例について、第
１図〜第９図に基づいて説明する。
第１図〜第２図において本体構成を示す。１は
電気温水加熱装置本体、２は電源スイツチ、３は
容量切換スイツチ、４は表示ランプ、５は電源コ
ードである。６は熱交換器ユニツト、７は水量セ
ンサー、８は水量センサー７の信号により開閉す
る水量スイツチ、９は電気回路ユニツトである。
電気温水加熱装置本体、２は電源スイツチ、３は
容量切換スイツチ、４は表示ランプ、５は電源コ
ードである。６は熱交換器ユニツト、７は水量セ
ンサー、８は水量センサー７の信号により開閉す
る水量スイツチ、９は電気回路ユニツトである。
第３図〜第６図において熱交換器ユニツト６の
細部構成を示す。１０は発熱体でセラミツク材よ
りなり、内部に発熱線１１、センサー１２が印刷
されて円筒形状をしている。発熱体１０の外部開
放端は温水の流出路１３となつている。発熱体１
０の外側には外ケース１４が位置する。外ケース
１４には冷水流入路１５が取付けてある。
細部構成を示す。１０は発熱体でセラミツク材よ
りなり、内部に発熱線１１、センサー１２が印刷
されて円筒形状をしている。発熱体１０の外部開
放端は温水の流出路１３となつている。発熱体１
０の外側には外ケース１４が位置する。外ケース
１４には冷水流入路１５が取付けてある。
第７図は制御回路図を示す。１６は微分回路Ｄ
である。前記微分回路１６にはセンサー１２が接
続される入力端１７と遮断スイツチ１８が接続さ
れる出力端１９とが設けてある。
である。前記微分回路１６にはセンサー１２が接
続される入力端１７と遮断スイツチ１８が接続さ
れる出力端１９とが設けてある。
第８図は発熱体１０の温度上昇特性を示し、上
昇勾配△Ｔ／△ｔは流量が多い場合は小さく、少
くなるに従い大さくなる。流量零の場合勾配△
Ｔ／△ｔは最大となる。グラフ図、斜線を施した
部分は発熱体破壊領域である。ＱCrは破壊限界値
流量限界値、ＱMioは温水加熱装置の使用最小
流量値、即ち流量センサー７からの信号で水量ス
イツチ８が閉成され発熱体１０に通電が開始され
る流量値である。
昇勾配△Ｔ／△ｔは流量が多い場合は小さく、少
くなるに従い大さくなる。流量零の場合勾配△
Ｔ／△ｔは最大となる。グラフ図、斜線を施した
部分は発熱体破壊領域である。ＱCrは破壊限界値
流量限界値、ＱMioは温水加熱装置の使用最小
流量値、即ち流量センサー７からの信号で水量ス
イツチ８が閉成され発熱体１０に通電が開始され
る流量値である。
第９図は発熱体１０の温度上昇勾配△Ｔ／△ｔ
と通水量Ｑとの関係を示すグラフである。勾配△
Ｔ／△ｔは流量Ｑの減少にともない増加する。Ｑ
Mioは使用最小流量値である。ＱCRは発熱体１０
の破壊限界の流量である。
と通水量Ｑとの関係を示すグラフである。勾配△
Ｔ／△ｔは流量Ｑの減少にともない増加する。Ｑ
Mioは使用最小流量値である。ＱCRは発熱体１０
の破壊限界の流量である。
上記構成において、電源スイツチ２をONし、
通水する。通水量Ｑが少く、使用最小水量値ＱMi
ｏ以下の場合は、水量センサー７からの信号が小
さい。そのため水量スイツチＷSW８はOFF状態
となり、発熱体１０には通電されず水は加熱され
ない。次に通水量Ｑを増加させ使用最小水量値Ｑ
Mio以上の水を流すと、水量センサー７から出力
信号により、水量スイツチＷSW８がONし、発熱
体１０に通電されて水は加熱される。この加熱状
態においては通水量Ｑが使用最小水量値ＱMio以
上である。そのため、発熱体温度Ｔは第８図に示
すごとく破壊限界以下であり、温度上昇勾配△
Ｔ／△ｔも破壊限界時の勾配（△Ｔ／△ｔ）の
小さな値であつて、微分回路Ｄ１６からの出力は
出ず、遮断スイツチ１８は閉成正常な運転が持続
される。水量センサー７、水量スイツチ８が正常
に作動している場合は上記説明の如く正常な動作
をし、温水加熱がおこなえる。
通水する。通水量Ｑが少く、使用最小水量値ＱMi
ｏ以下の場合は、水量センサー７からの信号が小
さい。そのため水量スイツチＷSW８はOFF状態
となり、発熱体１０には通電されず水は加熱され
ない。次に通水量Ｑを増加させ使用最小水量値Ｑ
Mio以上の水を流すと、水量センサー７から出力
信号により、水量スイツチＷSW８がONし、発熱
体１０に通電されて水は加熱される。この加熱状
態においては通水量Ｑが使用最小水量値ＱMio以
上である。そのため、発熱体温度Ｔは第８図に示
すごとく破壊限界以下であり、温度上昇勾配△
Ｔ／△ｔも破壊限界時の勾配（△Ｔ／△ｔ）の
小さな値であつて、微分回路Ｄ１６からの出力は
出ず、遮断スイツチ１８は閉成正常な運転が持続
される。水量センサー７、水量スイツチ８が正常
に作動している場合は上記説明の如く正常な動作
をし、温水加熱がおこなえる。
次に、水量センサー７、水量スイツチ８が故障
し、通水量Ｑが使用最小水量値ＱMio以下になつ
た場合は、温度上昇勾配ΔＴ／Δｔが、最小流量
値勾配（ΔＴ／Δｔ）より大きくなる。そのた
め、微分回路Ｄ１６から出力が出、遮断スイツチ
ＨSW１８をOFFする。従つて、発熱体１０への
通電が停止され、発熱体１０の異常温度上昇が防
止される。発熱体１０として、セラミツクに発熱
線１１、センサー１２をプリントし絶縁を施した
セラミツクヒータを用いた場合には、発熱線１１
とセンサー１２との相関性がよく、作動の信頼性
が高くなる。又、微分回路Ｄ１６からの出力は第
８図に示すごとく、発熱体の温度変化の立上り時
に現われる。そのため発熱体温度の上昇初期に遮
断スイツチをOFFすることができる。
し、通水量Ｑが使用最小水量値ＱMio以下になつ
た場合は、温度上昇勾配ΔＴ／Δｔが、最小流量
値勾配（ΔＴ／Δｔ）より大きくなる。そのた
め、微分回路Ｄ１６から出力が出、遮断スイツチ
ＨSW１８をOFFする。従つて、発熱体１０への
通電が停止され、発熱体１０の異常温度上昇が防
止される。発熱体１０として、セラミツクに発熱
線１１、センサー１２をプリントし絶縁を施した
セラミツクヒータを用いた場合には、発熱線１１
とセンサー１２との相関性がよく、作動の信頼性
が高くなる。又、微分回路Ｄ１６からの出力は第
８図に示すごとく、発熱体の温度変化の立上り時
に現われる。そのため発熱体温度の上昇初期に遮
断スイツチをOFFすることができる。
以上の説明から明らかなように本発明の温水加
熱装置は、発熱体の温度の異常を温度変化の勾配
△Ｔ／△ｔ即ち微分値を信号として検出し遮断ス
イツチを作動させる構成としているため、次のよ
うな特長を有する。
熱装置は、発熱体の温度の異常を温度変化の勾配
△Ｔ／△ｔ即ち微分値を信号として検出し遮断ス
イツチを作動させる構成としているため、次のよ
うな特長を有する。
１ 応答が速く、安全性が向上。
微分検出のため、温度変化が発生した初期に
遮断スイツチをOFFするため、発熱体の温度
が高くならず、発熱体の破壊、水の沸騰に対し
より安全である。
遮断スイツチをOFFするため、発熱体の温度
が高くならず、発熱体の破壊、水の沸騰に対し
より安全である。
２ 正常状態と異常状態との区別が明確になり、
誤動作が生じにくい。
誤動作が生じにくい。
従来の如く、温度の絶対値を検出し、遮断弁
をOFFする場合は第８図に示すごとく、使用
最小水量ＱMioの発熱体温度と破壊限界の発熱
体温度との差が小さい。そのため、電圧変動、
水温度等により、遮断スイツチがOFFし、頻
繁に安全装置が作動する可能性があるが本発明
の場合は、温度変化の微分値が流量に対し逆数
的に変化するため、最小使用水量ＱMio時の微
分値と破壊限界の微分値との差が大きくなり誤
動作が発生しにくい。
をOFFする場合は第８図に示すごとく、使用
最小水量ＱMioの発熱体温度と破壊限界の発熱
体温度との差が小さい。そのため、電圧変動、
水温度等により、遮断スイツチがOFFし、頻
繁に安全装置が作動する可能性があるが本発明
の場合は、温度変化の微分値が流量に対し逆数
的に変化するため、最小使用水量ＱMio時の微
分値と破壊限界の微分値との差が大きくなり誤
動作が発生しにくい。
第１図は本発明の電気温水加熱装置の外観図、
第２図は上記電気温水加熱装置の内部部品配列
図、第３図は上記電気温水加熱装置の熱交換器の
１部を破断した側面図、第４図は上記熱交換器の
断面図、第５図は上記電気温水加熱装置の発熱体
の斜視図、第６図は上記発熱体の展開図、第７図
は本発明の電気温水加熱装置の制御回路図、第８
図は上記発熱体の温度上昇特性図、第９図は上記
発熱体の温度上昇勾配と通水量との関係を示すグ
ラフである。 １０…発熱体、１２…センサー、１６…微分回
路、１８…遮断スイツチ。
第２図は上記電気温水加熱装置の内部部品配列
図、第３図は上記電気温水加熱装置の熱交換器の
１部を破断した側面図、第４図は上記熱交換器の
断面図、第５図は上記電気温水加熱装置の発熱体
の斜視図、第６図は上記発熱体の展開図、第７図
は本発明の電気温水加熱装置の制御回路図、第８
図は上記発熱体の温度上昇特性図、第９図は上記
発熱体の温度上昇勾配と通水量との関係を示すグ
ラフである。 １０…発熱体、１２…センサー、１６…微分回
路、１８…遮断スイツチ。
Claims (1)
- １ 発熱体と、この発熱体の温度を検知するセン
サーと、前記発熱体への通電を遮断する遮断スイ
ツチとを有し、前記センサーからの信号を微分
し、温度上昇勾配が最小使用水量時の温度上昇勾
配より大きい時、前記遮断スイツチを駆動する微
分回路を設けてなる電気温水加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14019781A JPS5843349A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 電気温水加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14019781A JPS5843349A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 電気温水加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5843349A JPS5843349A (ja) | 1983-03-14 |
| JPS6251375B2 true JPS6251375B2 (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=15263164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14019781A Granted JPS5843349A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 電気温水加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5843349A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110997A (en) * | 1977-03-10 | 1978-09-28 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Purifying method for impure phosphoric acid |
| JPS60169908A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Youei Seisakusho:Kk | 偏差原因判別装置 |
| JPS629148A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼制御装置 |
| JPH01179836A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-17 | Toto Ltd | 湯水混合装置 |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP14019781A patent/JPS5843349A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5843349A (ja) | 1983-03-14 |
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