(57)【要約】【課題】異常の発生を早期に発見できる電気ボイラを提供すること。【解決手段】電気ボイラは、水管と、水管の内部に配置される電気ヒータと、水管の水位が所定水位範囲に維持されるように水管に給水する給水手段と、制御装置と、を備える。給水手段は、水管の水位が所定水位範囲の下限値を下回った場合に給水を開始し、水管の水位が所定水位範囲の上限値を上回った場合に給水を停止する。制御装置は、給水手段が所定状態を継続している時間をカウントする時間カウント部と、時間と時間閾値とを比較した結果に基づいて、電気ヒータの異常の有無を判定する判定部と、を有する。【選択図】図１
2020041708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水管と、
前記水管の内部に配置される電気ヒータと、
前記水管の水位が所定水位範囲に維持されるように前記水管に給水する給水手段と、
制御装置と、を備え、
前記給水手段は、前記水管の水位が前記所定水位範囲の下限値を下回った場合に給水を開始し、前記水管の水位が前記所定水位範囲の上限値を上回った場合に給水を停止し、
前記制御装置は、
前記給水手段が所定状態を継続している時間をカウントする時間カウント部と、
前記時間と時間閾値とを比較した結果に基づいて、前記電気ヒータの異常の有無を判定する判定部と、を有する、
電気ボイラ。
【請求項２】
前記所定状態は、給水を停止している状態である、
請求項１に記載の電気ボイラ。
【請求項３】
前記判定部は、前記水位の変化に係る規定パラメータに基づいて前記時間閾値を変更して、前記時間と前記時間閾値とを比較する、
請求項１又は請求項２に記載の電気ボイラ。
【請求項４】
水管と、
前記水管の内部に配置される電気ヒータと、
前記水管の水位が所定水位に維持されるように前記水管に給水する給水手段と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記給水手段の給水量を取得する給水量取得部と、
前記給水量と給水量閾値とを比較した結果に基づいて、前記電気ヒータの異常の有無を判定する判定部と、を有する、
電気ボイラ。
【請求項５】
前記判定部は、前記水位の変化に係る規定パラメータに基づいて前記給水量閾値を変更して、前記給水量と前記給水量閾値とを比較する、
請求項４に記載の電気ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラに係る技術分野において、特許文献１に開示されているような電気ボイラが知られている。電気ボイラは、電気ヒータで水を加熱することにより蒸気を発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６９３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異常の発生により電気ヒータの発熱量が過小になると、電気ボイラから発生する蒸気量が不足する。異常の発生を早期に発見できれば、蒸気量の不足を抑制するための対策を早期に講ずることができる。
【０００５】
本発明の態様は、異常の発生を早期に発見できる電気ボイラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、水管と、前記水管の内部に配置される電気ヒータと、前記水管の水位が所定水位範囲に維持されるように前記水管に給水する給水手段と、制御装置と、を備え、前記給水手段は、前記水管の水位が前記所定水位範囲の下限値を下回った場合に給水を開始し、前記水管の水位が前記所定水位範囲の上限値を上回った場合に給水を停止し、前記制御装置は、前記給水手段が所定状態を継続している時間をカウントする時間カウント部と、前記時間と時間閾値とを比較した結果に基づいて、前記電気ヒータの異常の有無を判定する判定部と、を有する、電気ボイラが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、水管と、前記水管の内部に配置される電気ヒータと、前記水管の水位が所定水位に維持されるように前記水管に給水する給水手段と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記給水手段の給水量を取得する給水量取得部と、前記給水量と給水量閾値とを比較した結果に基づいて、前記電気ヒータの異常の有無を判定する判定部と、を有する、電気ボイラが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば、異常の発生を早期に発見できる電気ボイラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る電気ボイラを模式的に示す正面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る電気ボイラを模式的に示す側面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る制御装置を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る給水手段の動作を説明するための模式図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る時間閾値の変更処理を説明するための模式図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る時間閾値の変更処理を説明するための模式図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る電気ボイラの制御方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２実施形態に係る制御装置を示す機能ブロック図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る給水手段の動作を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る電気ボイラの制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１１】
［第１実施形態］
＜電気ボイラ＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電気ボイラ１を模式的に示す正面図である。図２は、本実施形態に係る電気ボイラ１を模式的に示す側面図である。図１及び図２のそれぞれは、電気ボイラ１の一部を断面で示す。
【００１２】
図１及び図２に示すように、電気ボイラ１は、水管２と、水管２の内部に配置される電気ヒータ３と、水管２の下端部に接続される下部管寄せ４と、水管２の上端部に接続される上昇管５と、上昇管５の上端部に接続される上部管寄せ６と、水管２に給水する給水手段７と、下部管寄せ４から排水する排水手段８と、上部管寄せ６から蒸気Ｇを排出する蒸気排出手段９と、水管２の水位Ｌを検出する水位検出手段１０と、電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐを検出する圧力検出手段１１と、給水手段７から水管２に供給される水Ｗの温度を検出する給水温度検出手段１２と、排水手段８からの排水量ＷＤを検出する排水量検出手段１３と、報知データを出力する報知装置１４と、電気ヒータ３に電力を供給する電源１５と、電気ボイラ１を制御する制御装置１６と、を備える。
【００１３】
水管２は、給水手段７から供給された水Ｗを流通させる。水管２は、水Ｗの流路を有する円筒状の部材である。水管２の中心軸と鉛直線とは、平行である。水管２は、水平方向に間隔をあけて複数設けられる。
【００１４】
電気ヒータ３は、水管２の内部に供給された水Ｗを加熱して蒸気Ｇを生成する。電気ヒータ３は、複数の水管２の内部のそれぞれに配置されるように複数設けられる。電気ヒータ３は、棒状の部材である。電気ヒータ３として、カートリッジヒータが例示される。電気ヒータ３の表面は、水管２の内面と間隙を介して対向する。給水手段７から供給された水Ｗは、水管２の内面と電気ヒータ３の表面との間に供給される。電気ヒータ３の表面は、水管２の内部に供給された水Ｗと接触する。電気ヒータ３の表面と水Ｗとが接触することにより、水Ｗが加熱され、蒸気Ｇが生成される。
【００１５】
電気ヒータ３は、電源１５から供給された電流Ｉが流れることにより発熱する電熱線を有する。電気ヒータ３の表面は、発熱領域ＦＡと、発熱領域ＦＡよりも上方に規定された非発熱領域ＮＡとを有する。発熱領域ＦＡは、電源１５から供給された電流Ｉにより発熱する領域である。発熱領域ＦＡは、電熱線が設けられている部分に相当する。非発熱領域ＮＡは、発熱しない領域である。非発熱領域ＮＡは、電熱線が設けられていない部分に相当する。鉛直方向において、発熱領域ＦＡと非発熱領域ＮＡとの境界ＥＧは、電気ヒータ３の表面の中間部よりも上側に配置される。
【００１６】
電気ヒータ３は、規定発熱量Ｑｒを発生するように制御される。電源１５から電気ヒータ３に定格電流Ｉｒが供給される。定格電流Ｉｒは、一定電流である。電気ヒータ３が正常である場合、電気ヒータ３に定格電流Ｉｒが供給されることによって、電気ヒータ３は、規定発熱量Ｑｒを発生する。
【００１７】
下部管寄せ４は、給水手段７から供給された水Ｗを収容する。下部管寄せ４は、水Ｗが収容される内部空間４Ｓを有する容器である。水管２の下端部は、下部管寄せ４の上部に接続される。複数の水管２のそれぞれが、下部管寄せ４に接続される。給水手段７から下部管寄せ４に供給された水Ｗは、複数の水管２のそれぞれに供給される。下部管寄せ４は、給水手段７から供給された水Ｗを複数の水管２のそれぞれに分配する。
【００１８】
上昇管５は、水管２で生成された蒸気Ｇを流通させる。上昇管５は、蒸気Ｇの流路を有する円筒状の部材である。水管２の上部は、上昇管５の下端部に接続される。上昇管５は、複数の水管２のそれぞれに接続されるように複数設けられる。図２に示すように、上昇管５の一部は、屈曲する。上昇管５の下端部は、水管２の上部の側面に接続される。
【００１９】
上部管寄せ６は、上昇管５から供給された蒸気Ｇを収容する。上部管寄せ６は、蒸気Ｇが収容される内部空間６Ｓを有する容器である。上昇管５の上端部は、上部管寄せ６の下部に接続される。複数の上昇管５のそれぞれが、上部管寄せ６に接続される。水管２で生成された蒸気Ｇは、上昇管５を介して上部管寄せ６に供給される。上部管寄せ６は、複数の上昇管５のそれぞれから供給された蒸気Ｇを集合させる。
【００２０】
給水手段７は、下部管寄せ４を介して水管２に給水する。給水手段７は、下部管寄せ４に接続される給水管７１と、給水管７１に配置される給水弁７２と、給水管７１に配置される給水ポンプ７３とを有する。給水ポンプ７３の駆動により、水Ｗが給水管７１を介して下部管寄せ４に供給される。下部管寄せ４に水Ｗが供給されることにより、水管２に水Ｗが供給される。
【００２１】
給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲに維持されるように、水管２に給水する。給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回った場合に給水を開始し、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回った場合に給水を停止する。
【００２２】
給水ポンプ７３は、羽根車と、羽根車を回転させるモータとを有する。モータは、固定子及び回転子を有する。モータの回転子が回転することにより羽根車が回転する。羽根車が回転することにより、給水ポンプ７３の吸込口から吸い込まれた水Ｗが給水ポンプ７３の吐出口から吐出され、水管２に供給される。以下の説明においては、便宜上、給水ポンプ７３の羽根車が回転することを、給水ポンプ７３が回転する、といい、羽根車の単位時間当たりの回転数を、給水ポンプ７３の回転数ＲＶ、といい、羽根車の回転速度を、給水ポンプ７３の回転速度、という。
【００２３】
本実施形態において、給水ポンプ７３は、固定容量型ポンプであり、一定の回転数ＲＶで回転する。給水手段７の単位時間当たりの給水量ＷＳは一定である。給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回った場合に給水ポンプ７３を起動して給水を開始し、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回った場合に給水ポンプ７３を停止して給水を停止するオンオフ制御を実行する。
【００２４】
排水手段８は、下部管寄せ４に収容されている水Ｗの少なくとも一部を排出する。排水手段８は、下部管寄せ４に接続される排水管８１と、排水管８１に配置される排水弁８２とを有する。排水弁８２が開くことにより、下部管寄せ４の内部空間４Ｓに収容されている水Ｗの少なくとも一部は、排水管８１を介して排出される。
【００２５】
電気ボイラ１に供給される水Ｗは、硬度成分のような様々な溶解物質を含む。水Ｗが加熱され、蒸気Ｇが生成されると、溶解物質は徐々に濃縮され、水Ｗにおける溶解物質の濃度が高くなる。溶解物質の濃度が高くなると、電気ボイラ１の少なくとも一部が腐食したり電気ボイラ１の少なくとも一部にスケールが付着したりして、電気ボイラ１の性能が低下する可能性がある。スケールとは、硬度成分の析出物をいう。また、溶解物質の濃縮が進行すると、水Ｗが蒸気Ｇとともに電気ボイラ１の外部に排出される現象であるキャリーオーバーが発生する可能性がある。その結果、蒸気Ｇの品質が低下したり熱効率が低下したりして、電気ボイラ１の性能が低下する可能性がある。
【００２６】
そのため、溶解物質の濃縮割合が基準値に到達する前に、下部管寄せ４の水Ｗが排水手段８を介して排出される。給水手段７により新規な水Ｗが下部管寄せ４に供給されることにより、水Ｗにおける溶解物質の濃度が基準値以下に維持される。
【００２７】
蒸気排出手段９は、上部管寄せ６に収容されている蒸気Ｇの少なくとも一部を排出する。蒸気排出手段９は、上部管寄せ６に接続される蒸気管９１と、蒸気管９１に配置される蒸気弁９２とを有する。蒸気弁９２が開くことにより、上部管寄せ６の内部空間６Ｓに収容されている蒸気Ｇの少なくとも一部は、蒸気管９１を介して排出される。蒸気排出手段９から排出された蒸気Ｇは、蒸気Ｇを使用する蒸気使用機器に供給される。
【００２８】
水位検出手段１０は、水管２の内面と電気ヒータ３の表面との間の水位Ｌを検出する。水位とは、鉛直線と平行な鉛直方向における水Ｗの表面の位置をいう。水位検出手段１０は、検出容器１０１と、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓに配置される複数の電極棒１０２と、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓと下部管寄せ４の内部空間４Ｓとを接続する下部連通管１０３と、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓと上部管寄せ６の内部空間６Ｓとを接続する上部連通管１０４とを有する。
【００２９】
下部連通管１０３は、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓの下部と下部管寄せ４の内部空間４Ｓの上部とを接続する。上部連通管１０４は、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓの上部と上部管寄せ６の内部空間６Ｓの下部とを接続する。
【００３０】
検出容器１０１に水Ｗが収容される。検出容器１０１の水位と水管２の水位Ｌとは実質的に等しい。水位検出手段１０は、電極棒１０２で検出容器１０１の水位を検出することによって、水管２の水位Ｌを検出することができる。
【００３１】
検出容器１０１は、導電性材料で形成される。電極棒１０２は、導電性材料で形成された棒状の部材である。電極棒１０２は、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓに配置される。電極棒１０２の上端部は、絶縁性材料を介して検出容器１０１の上蓋に保持される。電極棒１０２の下端部は、検出容器１０１の内面から離れている。検出容器１０１は、複数の電極棒１０２の共通電極として機能する。検出容器１０１に収容されている水Ｗと電極棒１０２の下端部とが接触することにより、検出容器１０１と電極棒１０２とは水Ｗを介して通電される。水位検出手段１０は、電極棒１０２に電流が流れたとき、電極棒１０２と水Ｗとが接触したと判定する。
【００３２】
本実施形態において、電極棒１０２は、第１の電極棒１０２Ａと、第２の電極棒１０２Ｂとを含む。すなわち、電極棒１０２は２本設けられる。鉛直方向において、電極棒１０２Ａの下端部の位置と電極棒１０２Ｂの下端部の位置とは異なる。本実施形態においては、電極棒１０２Ａの下端部が電極棒１０２Ｂの下端部よりも高い位置に配置される。
【００３３】
水位検出手段１０は、複数の電極棒１０２のそれぞれを流れる電流の有無に基づいて、検出容器１０１の水位を検出する。例えば、電極棒１０２Ａ及び電極棒１０２Ｂの両方に電流が流れているとき、水位検出手段１０は、検出容器１０１の水位が電極棒１０２Ａの下端部よりも高いと判定する。電極棒１０２Ｂに電流が流れ、電極棒１０２Ａに電流が流れていないとき、水位検出手段１０は、検出容器１０１の水位が電極棒１０２Ｂの下端部よりも高く電極棒１０２Ａの下端部よりも低いと判定する。電極棒１０２Ａ及び電極棒１０２Ｂの両方に電流が流れていないとき、水位検出手段１０は、検出容器１０１の水位が電極棒１０２Ｂの下端部よりも低いと判定する。水位検出手段１０の検出結果を示す水位データは、制御装置１６に出力される。
【００３４】
鉛直方向において、電極棒１０２Ｂの下端部の位置と電気ヒータ３の発熱領域ＦＡの上端部の位置とは、実質的に同一である。電極棒１０２Ｂが水Ｗを検出したとき、水位検出手段１０は、電気ヒータ３の発熱領域ＦＡの全部が水管２の水Ｗに浸かっていると判定する。電極棒１０２Ｂが水Ｗを検出しないとき、水位検出手段１０は、電気ヒータ３の発熱領域ＦＡの上端部を含む少なくとも一部が水管２の水Ｗに浸かっていないと判定する。
【００３５】
給水手段７は、水位検出手段１０により検出された水位データに基づいて、水管２の水位Ｌが電気ヒータ３の発熱領域ＦＡよりも上方に維持されるように、水管２に給水する。電極棒１０２Ａ及び電極棒１０２Ｂの両方が水Ｗを検出しない場合、給水手段７は、給水ポンプ７３を起動して給水を開始する。電極棒１０２Ａ及び電極棒１０２Ｂの両方が水Ｗを検出した場合、給水手段７は、給水ポンプ７３を停止して給水を停止する。これにより、水管２の水位Ｌは、電極棒１０２Ａの下端部と電極棒１０２Ｂの下端部との間の所定水位範囲ＰＲに維持される。水管２の水位Ｌが電極棒１０２Ａの下端部と電極棒１０２Ｂの下端部との間に維持されることにより、電気ヒータ３の発熱領域ＦＡの全部が水Ｗに浸かることができる。
【００３６】
圧力検出手段１１は、電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐを検出する圧力センサを含む。圧力検出手段１１は、蒸気圧力Ｐとして、上部管寄せ６の内部空間６Ｓの圧力を検出する。なお、圧力検出手段１１の圧力センサが水管２の内部に配置されてもよい。圧力検出手段１１の検出結果を示す圧力データは、制御装置１６に出力される。
【００３７】
給水温度検出手段１２は、給水手段７から水管２に供給される水Ｗの温度を示す給水温度Ｔを検出する温度センサを含む。給水温度検出手段１２は、給水温度Ｔとして、給水管７１を流通する水Ｗの温度を検出する。なお、給水温度検出手段１２は、給水温度Ｔとして、下部管寄せ４の内部空間４Ｓに収容されている水Ｗの温度を検出してもよい。給水温度検出手段１２の検出結果を示す給水温度データは、制御装置１６に出力される。
【００３８】
排水量検出手段１３は、排水手段８から排出される単位時間当たりの水Ｗの流量を示す排水量ＷＤを検出する流量センサを含む。排水量検出手段１３は、排水量ＷＤとして、排水管８１を流通する水Ｗの流量を検出する。排水量検出手段１３の検出結果を示す排水量データは、制御装置１６に出力される。
【００３９】
報知装置１４は、報知データを出力する。報知装置１４として、表示装置、発光装置、及び音出力装置の少なくとも一つが例示される。表示装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic  Electroluminescence  Display）のようなフラットパネルディスプレイを含む。発光装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light  Emitting  Diode）のような光源を含む。音出力装置は、警告音を発生可能なサイレン又は音声出力装置を含む。報知装置１４は、表示装置に表示される表示データ、発光装置から射出される光、及び音出力装置から出力される音の少なくとも一つを使って、報知データを出力する。
【００４０】
電源１５は、電気ヒータ３に電力を供給する。電気ヒータ３は、電源１５から供給される電流Ｉに基づいて発熱する。
【００４１】
制御装置１６は、コンピュータシステムを含み、電気ボイラ１を制御する。制御装置１６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサを含む演算処理装置と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）のような揮発性メモリ及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）のような不揮発性メモリを含む記憶装置とを有する。
【００４２】
＜制御装置＞
図３は、本実施形態に係る制御装置１６を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御装置１６は、電気ヒータ３、給水手段７、排水手段８、水位検出手段１０、圧力検出手段１１、給水温度検出手段１２、排水量検出手段１３、報知装置１４、及び電源１５のそれぞれに接続される。
【００４３】
制御装置１６は、水位データ取得部１６１と、電気ヒータ制御部１６２と、給水手段制御部１６３と、排水手段制御部１６４と、時間カウント部１６５と、判定部１６６と、閾値記憶部１６７と、規定パラメータ取得部１６８と、報知制御部１６９とを有する。
【００４４】
水位データ取得部１６１は、水位検出手段１０の検出結果を示す水位データを水位検出手段１０から取得する。
【００４５】
電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３を制御する。電気ヒータ３を制御することは、電源１５を制御することを含む。電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３を駆動状態にするヒータ駆動指令及び電気ヒータ３を停止状態にするヒータ停止指令を出力する。電源１５は、電気ヒータ制御部１６２から出力されたヒータ駆動指令に基づいて、電気ヒータ３を駆動状態するための電力を出力する。電源１５は、ヒータ駆動指令に基づいて、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように、電気ヒータ３を駆動するための定格電流Ｉｒを出力する。
【００４６】
電気ヒータ３は複数（３つ）設けられる。電気ヒータ制御部１６２は、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍ及び停止状態の電気ヒータ３の数を調整することができる。電気ヒータ制御部１６２は、例えば蒸気使用機器から要求される蒸気量を示す要求蒸気量ＧＶｒに基づいて、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍ及び停止状態の電気ヒータ３の数を調整する。
【００４７】
電気ヒータ制御部１６２は、複数の電気ヒータ３のうち一部の電気ヒータ３を駆動状態にするためのヒータ駆動指令と一部の電気ヒータ３を停止状態にするためのヒータ停止指令とを出力して、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍ及び停止状態の電気ヒータ３の数を調整することができる。例えば、蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒが多い場合、電気ヒータ制御部１６２は、複数の電気ヒータ３の全部が駆動状態になるように、ヒータ駆動指令を出力する。蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒが少ない場合、電気ヒータ制御部１６２は、一部の電気ヒータ３が駆動状態になり一部の電気ヒータ３が停止状態になるように、ヒータ駆動指令及びヒータ停止指令を出力する。
【００４８】
給水手段制御部１６３は、給水手段７を制御する。給水手段７を制御することは、給水ポンプ７３を制御することを含む。給水手段制御部１６３は、給水手段７を給水状態にする給水指令及び給水手段７を給水停止状態にする給水停止指令を出力する。
【００４９】
給水手段制御部１６３は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲに維持されるように、水位データ取得部１６１に取得された水位データに基づいて、給水手段７による給水及び給水停止を実行する。給水手段制御部１６３は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回った場合に給水手段７が給水を開始するように給水指令を出力し、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回った場合に給水手段７が給水を停止するように給水停止指令を出力する。
【００５０】
図４は、本実施形態に係る給水手段７の動作を説明するための模式図である。図４に示すように、水管２の水位Ｌの目標範囲を示す所定水位範囲ＰＲが設定される。給水手段制御部１６３は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲに維持されるように、給水手段７の給水ポンプ７３をオンオフ制御する。
【００５１】
所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬは、電気ヒータ３の発熱領域ＦＡと非発熱領域ＮＡとの境界ＥＧの高さに規定される。所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬは、所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬよりも高い位置に規定される。給水手段制御部１６３は、水位データ取得部１６１により取得された水位データに基づいて、給水手段７による給水又は給水停止を実行する。
【００５２】
蒸気Ｇの生成により水管２の水位Ｌが下降して所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回った場合、給水手段７は給水を開始する。給水手段７からの給水により水管２の水位Ｌが上昇して所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回った場合、給水手段７は給水を停止する。
【００５３】
電気ヒータ３が駆動状態において、水管２の水位Ｌが上限値ＵＬを上回り給水手段７が給水を停止すると、蒸気Ｇの生成により、水管２の水位Ｌは、上限値ＵＬから下限値ＬＬに移行するように徐々に下降する。水管２の水位Ｌが上限値ＵＬから下限値ＬＬに移行する期間においては、給水手段７は、給水を停止している給水停止状態になる。
【００５４】
電気ヒータ３が駆動状態において、水管２の水位Ｌが下限値ＬＬを下回り給水手段７が給水を開始すると、給水手段７からの給水により、水管２の水位Ｌは、下限値ＬＬから上限値ＵＬに移行するように徐々に上昇する。水管２の水位Ｌが下限値ＬＬから上限値ＵＬに移行する期間においては、給水手段７は、一定の給水量ＷＳで給水している給水状態になる。
【００５５】
排水手段制御部１６４は、下部管寄せ４に収容されている水Ｗの少なくとも一部が排出されるように、排水手段８を制御する排水指令を出力する。
【００５６】
時間カウント部１６５は、給水手段７が所定状態を継続している時間Ｔｍをカウントする。給水手段７が所定状態とは、給水手段７が給水を停止している給水停止状態、及び給水手段７が給水している給水状態の一方又は両方を含む。時間カウント部１６５は、給水手段７が給水停止状態を継続している第１時間Ｔｍ１、及び給水手段７が給水状態を継続している第２時間Ｔｍ２の一方又は両方をカウントする。
【００５７】
給水手段７が給水停止状態を継続している第１時間Ｔｍ１は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回って給水停止が開始された時点ｔｕから、水管２の水位Ｌが上限値ＵＬから下限値ＬＬに移行して所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回って給水が開始される時点ｔｌまでの時間である。
【００５８】
給水手段７が給水状態を継続している第２時間Ｔｍ２は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回って給水が開始された時点ｔｌから、水管２の水位Ｌが下限値ＬＬから上限値ＵＬに移行して所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回って給水停止が開始される時点ｔｕまでの時間である。
【００５９】
本実施形態において、時間カウント部１６５は、給水手段７が給水停止状態を継続している第１時間Ｔｍ１として、給水手段制御部１６３が給水停止指令の出力を継続している時間をカウントする。
【００６０】
本実施形態において、時間カウント部１６５は、給水手段７が給水状態を継続している第２時間Ｔｍ２として、給水手段制御部１６３が給水指令の出力を継続している時間をカウントする。
【００６１】
判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた時間Ｔｍと閾値記憶部１６７に記憶されている時間閾値Ｓｔとを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００６２】
電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように、電源１５を制御するヒータ駆動指令を出力する。電気ヒータ３に異常が発生すると、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されているにもかかわらず、電気ヒータ３の実際の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒよりも過小になる可能性がある。
【００６３】
例えば電気ヒータ３の電熱線の少なくとも一部の断線、又は電源１５の電圧低下のような異常が発生した場合、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されているにもかかわらず、電気ヒータ３の実際の発熱量Ｑｓは、規定発熱量Ｑｒよりも小さくなってしまう。電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが過小になると、水管２で発生する蒸気量ＧＶｓが減少し、蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒに対して電気ボイラ１から発生する蒸気量ＧＶｓが不足する。
【００６４】
時間カウント部１６５は、給水手段７が所定状態を継続している時間Ｔｍをカウントする。閾値記憶部１６７は、給水手段７が所定状態を継続している時間Ｔｍに係る閾値を示す時間閾値Ｓｔを記憶する。時間閾値Ｓｔは、予め設定された値であり、閾値記憶部１６７に記憶される。時間閾値Ｓｔは、ヒータ駆動指令に基づいて電気ヒータ３が正常に駆動しているときに給水手段７が所定状態を継続する時間に相当する。
【００６５】
時間カウント部１６５は、給水手段７が給水停止状態を継続している第１時間Ｔｍ１、及び給水手段７が給水状態を継続している第２時間Ｔｍ２をカウントする。閾値記憶部１６７は、時間閾値Ｓｔとして、第１時間Ｔｍ１に係る第１時間閾値Ｓｔ１、及び第２時間に係る第２時間閾値Ｓｔ２を記憶する。第１時間閾値Ｓｔ１は、ヒータ駆動指令に基づいて電気ヒータ３が正常に駆動しているときに給水手段７が給水停止状態を継続する時間に相当する。第２時間閾値Ｓｔ２は、ヒータ駆動指令に基づいて電気ヒータ３が正常に駆動しているときに給水手段７が給水状態を継続する時間に相当する。
【００６６】
時間カウント部１６５は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されている状態で、給水手段制御部１６３が給水停止指令の出力を継続している第１時間Ｔｍ１をカウントする。また、時間カウント部１６５は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されている状態で、給水手段制御部１６３が給水指令の出力を継続している第２時間Ｔｍ２をカウントする。
【００６７】
判定部１６６は、第１時間Ｔｍ１が第１時間閾値Ｓｔ１を上回る場合、電気ヒータ３が異常であると判定する。第１時間Ｔｍ１が第１時間閾値Ｓｔ１を上回ることは、給水手段７の給水停止状態が電気ヒータ３の正常時の給水停止状態よりも長時間継続していることを意味する。第１時間Ｔｍ１が第１時間閾値Ｓｔ１を上回ることは、水管２で発生する蒸気量ＧＶｓが電気ヒータ３の正常時に発生する蒸気量よりも少なく、給水手段７が給水停止状態において水管２の水位Ｌが下限値ＬＬに到達するのに長時間を要することを意味する。第１時間Ｔｍ１が第１時間閾値Ｓｔ１を上回る場合、判定部１６６は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されているにもかかわらず、電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒよりも過小であると判定し、電気ヒータ３が異常であると判定する。
【００６８】
また、判定部１６６は、第２時間Ｔｍ２が第２時間閾値Ｓｔ２を下回る場合、電気ヒータ３が異常であると判定する。第２時間Ｔｍ２が第２時間閾値Ｓｔ２を下回ることは、給水手段７の給水状態が電気ヒータ３の正常時の給水状態よりも短時間で終了することを意味する。本実施形態において、給水手段７の単位時間当たりの給水量ＷＳは一定である。第２時間Ｔｍ２が第２時間閾値Ｓｔ２を下回ることは、水管２で発生する蒸気量ＧＶｓが電気ヒータ３の正常時に発生する蒸気量よりも少なく、給水手段７が給水状態において水管２の水位Ｌが早期に上限値ＵＬに到達することを意味する。第２時間Ｔｍ２が第２時間閾値Ｓｔ２を下回る場合、判定部１６６は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されているにもかかわらず、電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒよりも過小であると判定し、電気ヒータ３が異常であると判定する。
【００６９】
規定パラメータ取得部１６８は、水管２の水位Ｌの変化に係る規定パラメータを取得する。規定パラメータは、水管２の水位Ｌが規定量だけ変化するのに要する変化時間に影響を与える電気ボイラ１の状態量を含む。水管２の水位Ｌの変化時間は、水管２の水位Ｌが規定量だけ下降するのに要する下降時間、及び水管２の水位が規定量だけ上昇するのに要する上昇時間を含む。水管２の水位Ｌの規定量は、所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬと下限値ＬＬとの差を含む。下降時間は、給水手段７が給水停止状態において水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬから下限値ＬＬまで下降するのに要する時間を示す。上昇時間は、給水手段７が給水状態において水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬから上限値ＵＬまで上昇するのに要する時間を示す。
【００７０】
判定部１６６は、規定パラメータに基づいて、閾値記憶部１６７に記憶されている時間閾値Ｓｔを変更する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた時間Ｔｍと規定パラメータに基づいて変更された後の時間閾値Ｓｔとを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００７１】
報知制御部１６９は、判定部１６６において電気ヒータ３に異常が有ると判定された場合、報知装置１４を作動させる報知指令を出力する。報知装置１４が表示装置を含む場合、報知制御部１６９は、電気ヒータ３に異常が有ることを報知するための表示データを表示装置に表示させる。表示データは、文字データでも画像データでもよい。また、報知装置１４が発光装置を含む場合、報知制御部１６９は、電気ヒータ３に異常が有ることを報知するための光を発光装置から射出させる。また、報知装置１４が音出力装置を含む場合、報知制御部１６９は、電気ヒータ３に異常が有ることを報知するための警告音を音出力装置から発生させる。
【００７２】
＜規定パラメータに基づく時間閾値の変更処理＞
次に、規定パラメータに基づく時間閾値Ｓｔの変更処理について説明する。上述のように、判定部１６６は、水位Ｌの変化に係る規定パラメータに基づいて時間閾値Ｓｔを変更して、時間カウント部１６５によりカウントされた時間Ｔｍと変更された後の時間閾値Ｓｔとを比較する。
【００７３】
規定パラメータとして、複数の電気ヒータ３のうち駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍ、電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐ、給水手段７からの給水温度Ｔ、及び排水手段８からの排水量ＷＤの少なくとも一つが例示される。
【００７４】
（規定パラメータが駆動状態の電気ヒータの数である場合）
規定パラメータが複数の電気ヒータ３のうち駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍである場合について説明する。図５は、規定パラメータが駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍである場合の時間閾値Ｓｔの変更処理を説明するための模式図である。
【００７５】
電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように、ヒータ駆動指令を出力する。また、電気ヒータ制御部１６２は、例えば蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒに基づいて、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍを調整するために、ヒータ駆動指令を出力する。
【００７６】
電気ヒータ３は、複数（３つ）設けられる。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが少ない場合、水管２において発生する蒸気量ＧＶｓは少なくなる。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが多い場合、水管２において発生する蒸気量ＧＶｓは多くなる。給水手段７が給水停止状態において、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが少ない場合、水管２の水位Ｌの下降時間は長くなる。給水手段７が給水停止状態において、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが多い場合、水管２の水位Ｌの下降時間は短くなる。給水手段７が給水状態において、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが少ない場合、水管２の水位Ｌの上昇時間は短くなる。給水手段７が給水状態において、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが多い場合、水管２の水位Ｌの上昇時間は長くなる。
【００７７】
規定パラメータ取得部１６８は、規定パラメータとして、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍを取得する。規定パラメータ取得部１６８は、電気ヒータ制御部１６２から、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍを決定するヒータ駆動指令を取得する。判定部１６６は、複数の電気ヒータ３のうち駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍに基づいて、時間閾値Ｓｔを変更する。
【００７８】
閾値記憶部１６７に記憶されている第１時間閾値Ｓｔ１は、ヒータ駆動指令に基づいて電気ヒータ３が正常に駆動しているときに給水手段７が給水停止状態を継続する時間に相当する。正常に駆動している電気ヒータ３の数Ｍが少ない場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、長い値に設定される。正常に駆動している電気ヒータ３の数Ｍが多い場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、短い値に設定される。
【００７９】
図５（Ａ）に示すように、正常に駆動する電気ヒータ３が１つであるときの第１時間閾値Ｓｔ１１は、正常に駆動する電気ヒータ３が２つであるときの第１時間閾値Ｓｔ１２よりも長い値に設定される。正常に駆動する電気ヒータ３が２つであるときの第１時間閾値Ｓｔ１２は、正常に駆動する電気ヒータ３が３つであるときの第１時間閾値Ｓｔ１３よりも長い値に設定される。
【００８０】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍに基づいて、第１時間閾値Ｓｔ１を決定する。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが１つである場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１１に決定する。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが２つである場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１２に決定する。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが３つである場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第１時間Ｔｍ１と、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍに基づいて決定された第１時間閾値Ｓｔ１とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００８１】
閾値記憶部１６７に記憶されている第２時間閾値Ｓｔ２は、ヒータ駆動指令に基づいて電気ヒータ３が正常に駆動しているときに給水手段７が給水状態を継続する時間に相当する。正常に駆動している電気ヒータ３の数Ｍが少ない場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、短い値に設定される。正常に駆動している電気ヒータ３の数Ｍが多い場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、長い値に設定される。
【００８２】
図５（Ｂ）に示すように、正常に駆動する電気ヒータ３が１つであるときの第２時間閾値Ｓｔ２１は、正常に駆動する電気ヒータ３が２つであるときの第２時間閾値Ｓｔ２２よりも短い値に設定される。正常に駆動する電気ヒータ３が２つであるときの第２時間閾値Ｓｔ２２は、正常に駆動する電気ヒータ３が３つであるときの第２時間閾値Ｓｔ２３よりも短い値に設定される。
【００８３】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍに基づいて、第２時間閾値Ｓｔ２を決定する。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが１つである場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２１に決定する。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが２つである場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２２に決定する。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが３つである場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第２時間Ｔｍ２と、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍに基づいて決定された第２時間閾値Ｓｔ２とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００８４】
（規定パラメータが電気ボイラの内部の蒸気圧力である場合）
次に、規定パラメータが電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐである場合について説明する。図６は、規定パラメータが電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐである場合の時間閾値Ｓｔの変更処理を説明するための模式図である。
【００８５】
蒸気圧力Ｐが低い場合、水管２において発生する蒸気量ＧＶｓは多くなる。蒸気圧力Ｐが高い場合、水管２において発生する蒸気量ＧＶｓは少なくなる。給水手段７が給水停止状態において、蒸気圧力Ｐが低い場合、水管２の水位Ｌの下降時間は短くなる。給水手段７が給水停止状態において、蒸気圧力Ｐが高い場合、水管２の水位Ｌの下降時間は長くなる。給水手段７が給水状態において、蒸気圧力Ｐが低い場合、水管２の水位Ｌの上昇時間は長くなる。給水手段７が給水状態において、蒸気圧力Ｐが高い場合、水管２の水位Ｌの上昇時間は短くなる。
【００８６】
規定パラメータ取得部１６８は、規定パラメータとして、電気ボイラ１の内部における蒸気圧力Ｐを示す圧力データを取得する。蒸気圧力Ｐは、圧力検出手段１１によって検出される。規定パラメータ取得部１６８は、圧力検出手段１１から圧力データを取得する。判定部１６６は、蒸気圧力Ｐに基づいて、時間閾値Ｓｔを変更する。
【００８７】
蒸気圧力Ｐが低い場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、短い値に設定される。蒸気圧力Ｐが高い場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、長い値に設定される。
【００８８】
図６（Ａ）に示すように、蒸気圧力Ｐが第１圧力Ｐ１であるときの第１時間閾値Ｓｔ１１は、蒸気圧力Ｐが第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２であるときの第１時間閾値Ｓｔ１２よりも短い値に設定される。蒸気圧力Ｐが第２圧力Ｐ２であるときの第１時間閾値Ｓｔ１２は、蒸気圧力Ｐが第２圧力Ｐ２よりも高い第３圧力Ｐ３であるときの第１時間閾値Ｓｔ１３よりも短い値に設定される。
【００８９】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された蒸気圧力Ｐに基づいて、第１時間閾値Ｓｔ１を決定する。蒸気圧力Ｐが第１圧力Ｐ１である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１１に決定する。蒸気圧力Ｐが第２圧力Ｐ２である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１２に決定する。蒸気圧力Ｐが第３圧力Ｐ３である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第１時間Ｔｍ１と、蒸気圧力Ｐに基づいて決定された第１時間閾値Ｓｔ１とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００９０】
蒸気圧力Ｐが低い場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、長い値に設定される。蒸気圧力Ｐが高い場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、短い値に設定される。
【００９１】
図６（Ｂ）に示すように、蒸気圧力Ｐが第１圧力Ｐ１であるときの第２時間閾値Ｓｔ２１は、蒸気圧力Ｐが第２圧力Ｐ２であるときの第２時間閾値Ｓｔ２２よりも長い値に設定される。蒸気圧力Ｐが第２圧力Ｐ２であるときの第２時間閾値Ｓｔ２２は、蒸気圧力Ｐが第３圧力Ｐ３であるときの第２時間閾値Ｓｔ２３よりも長い値に設定される。
【００９２】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された蒸気圧力Ｐに基づいて、第２時間閾値Ｓｔ２を決定する。蒸気圧力Ｐが第１圧力Ｐ１である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２１に決定する。蒸気圧力Ｐが第２圧力Ｐ２である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２２に決定する。蒸気圧力Ｐが第３圧力Ｐ３である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第２時間Ｔｍ２と、蒸気圧力Ｐに基づいて決定された第２時間閾値Ｓｔ２とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００９３】
（規定パラメータが給水温度である場合）
次に、規定パラメータが給水手段７からの給水温度Ｔである場合について説明する。
【００９４】
給水温度Ｔが低い場合、水管２において発生する蒸気量ＧＶｓは少なくなる。給水温度Ｔが高い場合、水管２において発生する蒸気量ＧＶｓは多くなる。給水手段７が給水停止状態において、給水温度Ｔ（既に水管２に供給されている水Ｗの温度）が低い場合、水管２の水位Ｌの下降時間は長くなる。給水手段７が給水停止状態において、給水温度Ｔ（既に水管２に供給されている水Ｗの温度）が高い場合、水管２の水位Ｌの下降時間は短くなる。給水手段７が給水状態において、給水温度Ｔが低い場合、水管２の水位の上昇時間は短くなる。給水手段７が給水状態において、給水温度Ｔが高い場合、水管２の水位Ｌの上昇時間は長くなる。
【００９５】
規定パラメータ取得部１６８は、規定パラメータとして、給水温度Ｔを示す給水温度データを取得する。給水温度Ｔは、給水温度検出手段１２によって検出される。規定パラメータ取得部１６８は、給水温度検出手段１２から給水温度データを取得する。判定部１６６は、給水温度Ｔに基づいて、時間閾値Ｓｔを変更する。
【００９６】
給水温度Ｔが低い場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、長い値に設定される。給水温度Ｔが高い場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、短い値に設定される。
【００９７】
給水温度Ｔが第１給水温度Ｔ１あるときの第１時間閾値Ｓｔ１１は、給水温度Ｔが第１給水温度Ｔ１よりも高い第２給水温度Ｔ２であるときの第１時間閾値Ｓｔ１２よりも長い値に設定される。給水温度Ｔが第２給水温度Ｔ２であるときの第１時間閾値Ｓｔ１２は、給水温度Ｔが第２給水温度Ｔ２よりも高い第３給水温度Ｔ３であるときの第１時間閾値Ｓｔ１３よりも長い値に設定される。
【００９８】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された給水温度Ｔに基づいて、第１時間閾値Ｓｔ１を決定する。給水温度Ｔが第１給水温度Ｔ１である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１１に決定する。給水温度Ｔが第２給水温度Ｔ２である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１２に決定する。給水温度Ｔが第３給水温度Ｔ３である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第１時間Ｔｍ１と、給水温度Ｔに基づいて決定された第１時間閾値Ｓｔ１とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【００９９】
給水温度Ｔが低い場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、短い値に設定される。給水温度Ｔが高い場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、長い値に設定される。
【０１００】
給水温度Ｔが第１給水温度Ｔ１であるときの第２時間閾値Ｓｔ２１は、給水温度Ｔが第２給水温度Ｔ２であるときの第２時間閾値Ｓｔ２２よりも短い値に設定される。給水温度Ｔが第２給水温度Ｔ２であるときの第２時間閾値Ｓｔ２２は、給水温度Ｔが第３給水温度Ｔ３であるときの第２時間閾値Ｓｔ２３よりも短い値に設定される。
【０１０１】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された給水温度Ｔに基づいて、第２時間閾値Ｓｔ２を決定する。給水温度Ｔが第１給水温度Ｔ１である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２１に決定する。給水温度Ｔが第２給水温度Ｔ２である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２２に決定する。給水温度Ｔが第３給水温度Ｔ３である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第２時間Ｔｍ２と、給水温度Ｔに基づいて決定された第２時間閾値Ｓｔ２とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【０１０２】
（規定パラメータが排水量である場合）
次に、規定パラメータが排水手段８からの排水量ＷＤである場合について説明する。
【０１０３】
給水手段７が給水停止状態において、排水量ＷＤが少ない場合、水管２の水位Ｌの下降時間は長くなる。給水手段７が給水停止状態において、排水量ＷＤが多い場合、水管２の水位Ｌの下降時間は短くなる。給水手段７が給水状態において、排水量ＷＤが少ない場合、水管２の水位の上昇時間は短くなる。給水手段７が給水状態において、排水量ＷＤが多い場合、水管２の水位Ｌの上昇時間は長くなる。
【０１０４】
規定パラメータ取得部１６８は、規定パラメータとして、排水量ＷＤを示す排水量データを取得する。排水量ＷＤは、排水量検出手段１３によって検出される。規定パラメータ取得部１６８は、排水量検出手段１３から排水量データを取得する。判定部１６６は、排水量ＷＤに基づいて、時間閾値Ｓｔを変更する。
【０１０５】
排水量ＷＤが少ない場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、長い値に設定される。排水量ＷＤが多い場合、第１時間閾値Ｓｔ１は、短い値に設定される。
【０１０６】
排水量ＷＤが第１排水量ＷＤ１あるときの第１時間閾値Ｓｔ１１は、排水量ＷＤが第１排水量ＷＤ１よりも少ない第２排水量ＷＤ２であるときの第１時間閾値Ｓｔ１２よりも長い値に設定される。排水量ＷＤが第２排水量ＷＤ２であるときの第１時間閾値Ｓｔ１２は、排水量ＷＤが第２排水量ＷＤ２よりも少ない第３排水量ＷＤ３であるときの第１時間閾値Ｓｔ１３よりも長い値に設定される。
【０１０７】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された排水量ＷＤに基づいて、第１時間閾値Ｓｔ１を決定する。排水量ＷＤが第１排水量ＷＤ１である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１１に決定する。排水量ＷＤが第２排水量ＷＤ２である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１２に決定する。排水量ＷＤが第３排水量ＷＤ３である場合、判定部１６６は、第１時間閾値Ｓｔ１を第１時間閾値Ｓｔ１３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第１時間Ｔｍ１と、排水量ＷＤに基づいて決定された第１時間閾値Ｓｔ１とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【０１０８】
排水量ＷＤが少ない場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、短い値に設定される。排水量ＷＤが多い場合、第２時間閾値Ｓｔ２は、長い値に設定される。
【０１０９】
排水量ＷＤが第１排水量ＷＤ１であるときの第２時間閾値Ｓｔ２１は、排水量ＷＤが第２排水量ＷＤ２であるときの第２時間閾値Ｓｔ２２よりも短い値に設定される。排水量ＷＤが第２排水量ＷＤ２であるときの第２時間閾値Ｓｔ２２は、排水量ＷＤが第３排水量ＷＤ３であるときの第２時間閾値Ｓｔ２３よりも短い値に設定される。
【０１１０】
判定部１６６は、規定パラメータ取得部１６８により取得された排水量ＷＤに基づいて、第２時間閾値Ｓｔ２を決定する。排水量ＷＤが第１排水量ＷＤ１である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２１に決定する。排水量ＷＤが第２排水量ＷＤ２である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２２に決定する。排水量ＷＤが第３排水量ＷＤ３である場合、判定部１６６は、第２時間閾値Ｓｔ２を第２時間閾値Ｓｔ２３に決定する。判定部１６６は、時間カウント部１６５によりカウントされた第２時間Ｔｍ２と、排水量ＷＤに基づいて決定された第２時間閾値Ｓｔ２とを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【０１１１】
＜電気ボイラの制御方法＞
図７は、本実施形態に係る電気ボイラ１の制御方法を示すフローチャートである。電気ヒータ制御部１６２は、ヒータ駆動指令を出力して、電気ヒータ３を駆動する（ステップＳ１１）。
【０１１２】
電気ヒータ制御部１６２は、蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒに基づいて、駆動状態にする電気ヒータ３の数Ｍを決定して、ヒータ駆動指令を出力する。また、電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを出力するように、ヒータ駆動指令を出力する。
【０１１３】
水位データ取得部１６１は、水位検出手段１０から、水管２の水位Ｌを示す水位データを取得する（ステップＳ１２）。
【０１１４】
給水手段制御部１６３は、水位データに基づいて、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲに維持されるように、給水手段７を制御する。給水手段７は、給水手段制御部１６３から出力された給水指令又は給水停止指令に基づいて、水管２に対する給水又は給水停止を実行する（ステップＳ１３）。
【０１１５】
時間カウント部１６５は、給水手段７が所定状態を継続している時間Ｔｍをカウントする（ステップＳ１４）。
【０１１６】
時間カウント部１６５にカウントされる時間Ｔｍは、給水手段７が給水停止状態を継続している第１時間Ｔｍ１、及び給水手段７が給水状態を継続している第２時間Ｔｍ２を含む。
【０１１７】
規定パラメータ取得部１６８は、水管２の水位Ｌの変化に係る規定パラメータを取得する（ステップＳ１５）。
【０１１８】
規定パラメータは、電気ヒータ制御部１６２から取得可能な駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍ、圧力検出手段１１から取得可能な電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐ、給水温度検出手段１２から取得可能な給水温度Ｔ、及び排水量検出手段１３から取得可能な排水量ＷＤの少なくとも一つを含む。規定パラメータとして、例えば駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが採用される場合、規定パラメータ取得部１６８は、規定パラメータとして、電気ヒータ制御部１６２から、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍを決定するヒータ駆動指令を取得する。なお、規定パラメータとして、蒸気圧力Ｐが採用されてもよいし、給水温度Ｔが採用されてもよいし、排水量ＷＤが採用されてもよい。
【０１１９】
判定部１６６は、規定パラメータに基づいて、時間閾値Ｓｔを決定する（ステップＳ１６）。
【０１２０】
時間閾値Ｓｔは、第１時間Ｔｍ１に係る第１時間閾値Ｓｔ１、及び第２時間Ｔｍ２に係る第２時間閾値Ｓｔ２を含む。
【０１２１】
判定部１６６は、ステップＳ１４においてカウントされた時間Ｔｍと、ステップＳ１６において決定した時間閾値Ｓｔとを比較する（ステップＳ１７）。
【０１２２】
時間Ｔｍと時間閾値Ｓｔとの比較は、第１時間Ｔｍ１と第１時間閾値Ｓｔ１との比較、及び第２時間Ｔｍ２と第２時間閾値Ｓｔ２との比較を含む。
【０１２３】
判定部１６６は、時間Ｔｍと時間閾値Ｓｔとを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定する（ステップＳ１８）。
【０１２４】
ステップＳ１８において、電気ヒータ３に異常が無いと判定された場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、制御装置１６は、ステップＳ１１の処理に戻る。
【０１２５】
ステップＳ１８において、電気ヒータ３に異常が有ると判定された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、報知制御部１６９は、報知装置１４に報知指令を出力する（ステップＳ１９）。
【０１２６】
報知装置１４は、報知指令に基づいて作動する。電気ボイラ１の使用者は、報知装置１４から出力される報知データに基づいて、電気ヒータ３に異常が発生したことを早期に認識することができる。電気ボイラ１の使用者は、例えば電気ヒータ３のメンテナンスを実施することができる。
【０１２７】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、制御装置１６は、給水手段７が所定状態を継続している時間Ｔｍをカウントする時間カウント部１６５と、時間カウント部１６５によりカウントされた時間Ｔｍと時間閾値Ｓｔとを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定する判定部１６６とを有する。これにより、制御装置１６は、電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒに対して過小になったことを含む異常の発生を早期に発見することができる。電気ヒータ３の異常の発生が早期に発見されるため、電気ボイラ１の使用者は、電気ボイラ１から発生する蒸気量の不足を抑制するための対策を早期に講ずることができる。
【０１２８】
給水手段７の所定状態は、給水手段７が給水を停止している給水停止状態である。これにより、判定部１６６は、給水ポンプ７３の能力のばらつき及び経年的な能力低下を考慮することなく、電気ヒータ３の異常の有無を判定することができる。したがって、判定部１６６は、電気ヒータ３の異常の有無をより的確に判定することができる。
【０１２９】
時間閾値Ｓｔは、規定パラメータに基づいて適切な値に変更（決定）される。判定部１６６は、時間Ｔｍと変更後の時間閾値Ｓｔとを比較することにより、電気ヒータ３の異常の有無を適確に判定することができる。
【０１３０】
電気ヒータ３に異常が有ると判定された場合、報知装置１４が作動するので、電気ボイラ１の使用者は、電気ボイラ１から発生する蒸気量の不足を抑制するための適切な措置を迅速に実施することができる。
【０１３１】
＜変形例＞
なお、本実施形態において、給水手段７の単位時間当たりの給水量ＷＳは一定であり、給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回った場合に給水ポンプ７３を起動して給水を開始し、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回った場合に給水ポンプ７３を停止して給水を停止するオンオフ制御を実行することとした。給水弁７２が開閉弁として機能する場合、給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの下限値ＬＬを下回った場合に給水弁７２を開いて給水を開始し、水管２の水位Ｌが所定水位範囲ＰＲの上限値ＵＬを上回った場合に給水弁７２を閉じて給水を停止する開閉制御を実行してもよい。
【０１３２】
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１３３】
＜制御装置＞
図８は、本実施形態に係る制御装置１６を示す機能ブロック図である。上述の実施形態と同様、電気ボイラ１は、水管２と、水管２の内部に配置される電気ヒータ３と、水管２に給水する給水手段７と、制御装置１６とを備える。
【０１３４】
水位検出手段１０は、検出容器１０１と、検出容器１０１の内部空間１０１Ｓに配置される電極棒１０２とを有する。電極棒１０２は、検出容器１０１に１本だけ配置される。電極棒１０２の表面に絶縁性材料で形成された膜が設けられる。膜は、誘電体として機能する。本実施形態において、水位検出手段１０は、検出容器１０１と電極棒１０２との間の静電容量を検出して、水管２の水位Ｌを検出する。静電容量は、水管２の水位Ｌに基づいて連続的に変化する。本実施形態において、水位検出手段１０は、１つの電極棒１０２で水管２の水位Ｌをアナログデータとして検出することができる。なお、水管の水位をアナログデータとして検出する技術の一例が、特開２００８−０１４６１７号公報に開示されている。
【０１３５】
本実施形態において、給水手段７は、水管２に対する単位時間当たりの給水量ＷＳを調整可能である。制御装置１６は、給水ポンプ７３の単位時間当たりの回転数ＲＶを調整することにより、水管２に対する単位時間当たりの給水量ＷＳを調整することができる。
【０１３６】
給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶに維持されるように、給水ポンプ７３の回転数ＲＶを調整するインバータ制御を実行する。給水手段７は、水位検出手段１０により検出された水位データに基づいて、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを下回った場合に給水ポンプ７３の回転数ＲＶを上昇させて給水量ＷＳを増加させ、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを上回った場合に給水ポンプ７３の回転数ＲＶを下降させて給水量ＷＳを減少させる。
【０１３７】
本実施形態において、電気ボイラ１は、給水手段７からの給水量ＷＳを検出する給水量検出手段１７を備える。給水量検出手段１７は、給水手段７から水管２に供給される単位時間当たりの水Ｗの流量を示す給水量ＷＳを検出する流量センサを含む。給水量検出手段１７は、給水量ＷＳとして、給水管７１を流通する水Ｗの流量を検出する。給水量検出手段１７の検出結果を示す給水量データは、制御装置１６に出力される。
【０１３８】
制御装置１６は、水位データ取得部１６１と、電気ヒータ制御部１６２と、給水手段制御部１６３と、排水手段制御部１６４と、給水量取得部１７０と、判定部１６６と、閾値記憶部１６７と、規定パラメータ取得部１６８と、報知制御部１６９とを有する。
【０１３９】
水位データ取得部１６１は、水位検出手段１０の検出結果を示す水位データを水位検出手段１０から取得する。水位検出手段１０は、水管２の水位Ｌをアナログデータとして連続的に検出することができる。
【０１４０】
電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように、ヒータ駆動指令を出力する。また、電気ヒータ制御部１６２は、例えば蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒに基づいて、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍを調整する。
【０１４１】
給水手段制御部１６３は、水位データ取得部１６１により取得された水位データに基づいて、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶに維持されるように、給水手段７の給水量ＷＳを調整する給水量調整指令を出力する。給水量調整指令は、給水ポンプ７３の回転数ＲＶを調整する回転数調整指令を含む。給水手段制御部１６３から出力される給水量調整指令は、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを下回った場合に給水ポンプ７３の回転数ＲＶを上昇させて給水量ＷＳを増加させる給水量増加指令及び水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを上回った場合に給水ポンプ７３の回転数ＲＶを下降させて給水量ＷＳを減少させる給水量減少指令を含む。
【０１４２】
図９は、本実施形態に係る給水手段７の動作を説明するための模式図である。図９に示すグラフにおいて、横軸は給水ポンプ７３の回転数ＲＶを示し、縦軸は水管２の水位Ｌを示す。給水ポンプ７３の回転数ＲＶは、給水手段７の給水量ＷＳに対応する。
【０１４３】
図９に示すように、水管２の水位Ｌの目標値を示す所定水位ＬＶが設定される。給水手段制御部１６３は、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶに維持されるように、給水手段７の給水ポンプ７３をインバータ制御する。
【０１４４】
蒸気Ｇの生成により水管２の水位Ｌが下降して所定水位ＬＶを下回った場合、給水手段制御部１６３は、給水ポンプ７３の回転数ＲＶを上昇させる。給水手段７からの給水により水管２の水位Ｌが上昇して所定水位ＬＶを上回った場合、給水手段制御部１６３は、給水ポンプ７３の回転数ＲＶを下降させる。給水手段制御部１６３は、所定水位ＬＶを下回った水位Ｌと所定水位ＬＶとの偏差が大きいほど、回転数ＲＶを上昇させる。また、給水手段制御部１６３は、所定水位ＬＶを上回った水位Ｌと所定水位ＬＶとの偏差が大きいほど、回転数ＲＶを下降させる。
【０１４５】
排水手段制御部１６４は、下部管寄せ４に収容されている水Ｗの少なくとも一部が排出されるように、排水手段８を制御する排水指令を出力する。
【０１４６】
給水量取得部１７０は、給水手段７の給水量ＷＳを示す給水量データを取得する。給水手段７の給水量ＷＳは、給水量検出手段１７によって検出される。給水量取得部１７０は、給水量検出手段１７から給水量データを取得する。
【０１４７】
判定部１６６は、給水量取得部１７０により取得された給水手段７の給水量ＷＳと閾値記憶部１６７に記憶されている給水量閾値Ｓｆとを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【０１４８】
電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように、電源１５を制御するヒータ駆動指令を出力する。
【０１４９】
給水量取得部１７０は、給水手段７の給水量ＷＳを取得する。閾値記憶部１６７は、給水手段７の給水量ＷＳに係る閾値を示す給水量閾値Ｓｆを記憶する。給水量閾値Ｓｆは、予め設定された値であり、閾値記憶部１６７に記憶される。給水量閾値Ｓｆは、ヒータ駆動指令に基づいて電気ヒータ３が正常に駆動しているときの給水手段７の給水量に相当する。
【０１５０】
給水量取得部１７０は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２がヒータ駆動指令を出力し、給水手段制御部１６３が回転数指令を出力している状態で、給水手段７の給水量ＷＳを取得する。
【０１５１】
判定部１６６は、給水手段７の給水量ＷＳが給水量閾値Ｓｆを下回る場合、電気ヒータ３が異常であると判定する。給水量ＷＳが給水量閾値Ｓｆを下回ることは、水管２で発生する蒸気量ＧＶｓが電気ヒータ３の正常時に発生する蒸気量よりも少なく、水位Ｌの下降速度が電気ヒータ３の正常時の下降速度よりも遅いことを意味する。すなわち、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されている場合、電気ヒータ３が正常であれば、給水手段７から給水量閾値Ｓｆに相当する給水量ＷＳで水Ｗが水管２に供給されることにより、水位Ｌは所定水位ＬＶに維持される。一方、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されているにもかかわらず、給水手段７から給水量閾値Ｓｆよりも少ない給水量ＷＳで水管２に給水されることによって水位Ｌが所定水位ＬＶに維持される場合、判定部１６６は、電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒよりも過小であると判定し、電気ヒータ３が異常であると判定する。
【０１５２】
規定パラメータ取得部１６８は、水管２の水位Ｌの変化に係る規定パラメータを取得する。上述の実施形態と同様、規定パラメータとして、複数の電気ヒータ３のうち駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍ、電気ボイラ１の内部の蒸気圧力Ｐ、給水手段７からの給水温度Ｔ、及び排水手段８からの排水量ＷＤの少なくとも一つが例示される。
【０１５３】
駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが少ないほど、発生する蒸気量ＧＶｓは少なくなり、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは少なくなる。駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが多いほど、発生する蒸気量ＧＶｓは多くなり、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは多くなる。そのため、規定パラメータが駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍである場合、給水量閾値Ｓｆは、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが少ないほど少ない値に設定され、駆動状態の電気ヒータ３の数Ｍが多いほど多い値に設定される。
【０１５４】
蒸気圧力Ｐが低いほど、発生する蒸気量ＧＶｓは多くなり、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは多くなる。蒸気圧力Ｐが高いほど、発生する蒸気量ＧＶｓは少なくなり、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは少なくなる。そのため、規定パラメータが蒸気圧力Ｐである場合、給水量閾値Ｓｆは、蒸気圧力Ｐが低いほど多い値に設定され、蒸気圧力Ｐが高いほど少ない値に設定される。
【０１５５】
給水温度Ｔが低いほど、発生する蒸気量ＧＶｓは少なくなり、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは少なくなる。給水温度Ｔが高いほど、発生する蒸気量ＧＶｓは多くなり、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは多くなる。そのため、規定パラメータが給水温度Ｔである場合、給水量閾値Ｓｆは、給水温度Ｔが低いほど少ない値に設定され、給水温度Ｔが高いほど多い値に設定される。
【０１５６】
排水量ＷＤが少ないほど、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは少なくなる。排水量ＷＤが多いほど、水位Ｌを所定水位ＬＶに維持するための給水量ＷＳは多くなる。そのため、規定パラメータが排水量ＷＤである場合、給水量閾値Ｓｆは、排水量ＷＤが少ないほど少ない値に設定され、排水量ＷＤが多いほど多い値に設定される。
【０１５７】
判定部１６６は、規定パラメータに基づいて、閾値記憶部１６７に記憶されている給水量閾値Ｓｆを変更する。判定部１６６は、給水量取得部１７０により取得された給水量ＳＷと規定パラメータに基づいて変更された後の給水量閾値Ｓｆとを比較して、電気ヒータ３の異常の有無を判定する。
【０１５８】
報知制御部１６９は、判定部１６６において電気ヒータ３に異常が有ると判定された場合、報知装置１４を作動させる報知指令を出力する。
【０１５９】
＜電気ボイラの制御方法＞
図１０は、本実施形態に係る電気ボイラ１の制御方法を示すフローチャートである。電気ヒータ制御部１６２は、ヒータ駆動指令を出力して、電気ヒータ３を駆動する（ステップＳ２１）。
【０１６０】
電気ヒータ制御部１６２は、蒸気使用機器の要求蒸気量ＧＶｒに基づいて、駆動状態にする電気ヒータ３の数Ｍを決定して、ヒータ駆動指令を出力する。また、電気ヒータ制御部１６２は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを出力するように、ヒータ駆動指令を出力する。
【０１６１】
水位データ取得部１６１は、水位検出手段１０から、水管２の水位Ｌを示す水位データを取得する（ステップＳ２２）。
【０１６２】
給水手段制御部１６３は、水位データに基づいて、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶに維持されるように、給水手段７を制御する。給水手段７は、給水手段制御部１６３から出力された給水量調整指令に基づいて、水管２に対する給水量ＷＳを調整する（ステップＳ２３）。
【０１６３】
給水量取得部１７０は、給水手段７の給水量ＷＳを示す給水量データを取得する（ステップＳ２４）。
【０１６４】
規定パラメータ取得部１６８は、水管２の水位Ｌの変化に係る規定パラメータを取得する（ステップＳ２５）。
【０１６５】
判定部１６６は、規定パラメータに基づいて、給水量閾値Ｓｆを決定する（ステップＳ２６）。
【０１６６】
判定部１６６は、ステップＳ２４において取得された給水量ＷＳと、ステップＳ２６において決定した給水量閾値Ｓｆとを比較する（ステップＳ２７）。
【０１６７】
判定部１６６は、給水量ＷＳと給水量閾値Ｓｆとを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定する（ステップＳ２８）。
【０１６８】
ステップＳ２８において、電気ヒータ３に異常が無いと判定された場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、制御装置１６は、ステップＳ２１の処理に戻る。
【０１６９】
ステップＳ２８において、電気ヒータ３に異常が有ると判定された場合（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、報知制御部１６９は、報知装置１４に報知指令を出力する（ステップＳ２９）。
【０１７０】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、制御装置１６は、給水手段７の給水量ＷＳを示す給水量データを取得する給水量取得部１７０と、給水量取得部１７０により取得された給水量ＷＳと給水量閾値Ｓｆとを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定する判定部１６６とを有する。これにより、制御装置１６は、電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒに対して過小になったことを含む異常の発生を早期に発見することができる。電気ヒータ３の異常の発生が早期に発見されるため、電気ボイラ１の使用者は、電気ボイラ１から発生する蒸気量の不足を抑制するための対策を早期に講ずることができる。
【０１７１】
給水量閾値Ｓｆは、規定パラメータに基づいて適切な値に変更（決定）される。判定部１６６は、給水量ＷＳと変更後の給水量閾値Ｓｆとを比較することにより、電気ヒータ３の異常の有無を適確に判定することができる。
【０１７２】
＜変形例＞
なお、本実施形態において、給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを下回った場合に給水ポンプ７３の回転数ＲＶを上昇し、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを上回った場合に給水ポンプ７３の回転数ＲＶを下降させるインバータ制御を実行することとした。給水弁７２が流量調整弁として機能する場合、給水手段７は、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを下回った場合に給水弁７２により給水量ＷＳを増加し、水管２の水位Ｌが所定水位ＬＶを上回った場合に給水弁７２により給水量ＷＳを減少させる制御を実行してもよい。
【０１７３】
なお、本実施形態において、給水量取得部１７０は、給水量検出手段１７から給水量データを取得することとした。給水量取得部１７０は、給水手段制御部１６３から出力される回転数指令と、給水ポンプ７３の容量とに基づいて、給水手段７の給水量ＷＳを算出してもよい。
【０１７４】
なお、本実施形態においては、判定部１６６は、給水量ＷＳと給水量閾値Ｓｆとを比較して、給水量ＷＳが給水量閾値Ｓｆを下回ったときに、電気ヒータ３の異常が有ると判定することとした。電気ヒータ３が駆動状態において、給水手段７の給水量ＷＳが給水量閾値Ｓｆを下回っている所定状態が継続している時間がカウントされる場合、判定部１６６は、カウントされた時間と予め設定されている時間閾値とを比較した結果に基づいて、電気ヒータ３の異常の有無を判定してもよい。例えば、カウントされた時間が時間閾値を上回る場合、判定部１６６は、電気ヒータ３が規定発熱量Ｑｒを発生するように電気ヒータ制御部１６２からヒータ駆動指令が出力されているにもかかわらず、電気ヒータ３の発熱量Ｑｓが規定発熱量Ｑｒよりも過小であると判定し、電気ヒータ３が異常であると判定してもよい。
【０１７５】
また、水管２で発生する蒸気量ＧＶｓが検出される場合、蒸気量ＧＶｓの検出データに基づいて、電気ヒータ３の異常の有無が判定されてもよい。
【符号の説明】
【０１７６】
１…電気ボイラ、２…水管、３…電気ヒータ、４…下部管寄せ、４Ｓ…内部空間、５…上昇管、６…上部管寄せ、６Ｓ…内部空間、７…給水手段、８…排水手段、９…蒸気排出手段、１０…水位検出手段、１１…圧力検出手段、１２…給水温度検出手段、１３…排水量検出手段、１４…報知装置、１５…電源、１６…制御装置、１７…給水量検出手段、７１…給水管、７２…給水弁、７３…給水ポンプ、８１…排水管、８２…排水弁、９１…蒸気管、９２…蒸気弁、１０１…検出容器、１０１Ｓ…内部空間、１０２…電極棒、１０２Ａ…電極棒、１０２Ｂ…電極棒、１０３…下部連通管、１０４…上部連通管、１６１…水位データ取得部、１６２…電気ヒータ制御部、１６３…給水手段制御部、１６４…排水手段制御部、１６５…時間カウント部、１６６…判定部、１６７…閾値記憶部、１６８…規定パラメータ取得部、１６９…報知制御部、１７０…給水量取得部、ＥＧ…境界、ＦＡ…発熱領域、Ｇ…蒸気、ＧＶｒ…要求蒸気量、ＧＶｓ…蒸気量、Ｉ…電流、Ｉｒ…定格電流、Ｌ…水位、ＬＬ…下限値、ＬＶ…所定水位、Ｍ…数、ＮＡ…非発熱領域、Ｐ…蒸気圧力、ＰＲ…所定水位範囲、Ｑｒ…規定発熱量、Ｑｓ…発熱量、ＲＶ…回転数、Ｓｆ…給水量閾値、Ｓｔ…時間閾値、Ｓｔ１…第１時間閾値、Ｓｔ２…第２時間閾値、Ｔ…給水温度、Ｔｍ…時間、Ｔｍ１…第１時間、Ｔｍ２…第２時間、ｔｌ…時点、ｔｕ…時点、ＵＬ…上限値、Ｗ…水、ＷＤ…排水量、ＷＳ…給水量。
【図１】
2020041708.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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