(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その底部近傍に電熱要素を収容する水加熱タンク、該水加熱タンクと並んで取り付けられるレベル制御タンク、該レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の相互接続蒸気連通ポート、前記水加熱タンクからのドローオフ接続、前記レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の流れ接続、および前記水加熱タンクの水の温度を感知すべく作動し、かつ沸騰温度であるような前記水加熱タンクの水の感知時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるべく作動し得る電子温度感知装置からなることを特徴とする沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項２】
前記電子温度感知装置が前記レベル制御タンク内に配置されかつ前記水加熱タンクから前記連通ポートを通って前記レベル制御タンクへ流れる蒸気によつて前記水加熱タンク中の水の沸騰温度を感知することを特徴とする請求項１に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項３】
前記電子温度感知装置が前記水加熱タンクまたは前記レベル制御タンクの外面に配置され、そして前記水加熱タンク中の水の沸騰温度が前記水過熱タンクまたは前記レベル制御タンク内から前記それぞれの外面への熱損失特性の知見により決定されることを特徴とする請求項１に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項４】
前記沸騰ユニツトがさらに感知された温度を示す前記電子温度感知装置からの電気信号を入力する電子制御手段からなり、そしてそれにより前記制御手段が前記入力信号を前記水加熱タンク中の水の沸騰温度に対応する調整可能なレベルと比較し、そして他の方法では前記加熱要素へ電気を供給するために前記感知された温度が前記沸騰温度より大きいかまたはそれに等しい場合に前記加熱要素への電気の遮断を制御するような出力信号を供給することを特徴とする請求項２または３に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項５】
前記電子制御手段がさらに前記加熱要素への電気の最後の遮断からの経過時間をカウントするタイマを含み、かつそれにより、予め定めた経過時間の周期の終わりに、前記制御手段が前記加熱要素への電気の供給を生じることを特徴とする請求項４に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項６】
前記タイマがさらに沸騰水が必要とされない日の時間中前記加熱要素への電気の供給を取り除くべく作動し得ることを特徴とする請求項５に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項７】
前記沸騰ユニツトの前記レベル制御タンクが水源に接続去れ、かつ予め定めた限界内に前記レベル制御タンク内の水を維持するように配置されるフロート作動弁を含み、そしてそれにより前記電子温度感知装置が前記弁の作動時流入水が前記電子温度感知装置に衝突させられしたがつて沸騰以下の温度を感知しかつ前記加熱要素への電気の供給を生じるような位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項８】
さらに、沸騰温度であるような前記水加熱タンク中の水を感知するとき前記加熱要素への電気の遮断を生ずるために電子制御手段と連通してバツクアツプ電子温度感知手段からなることを特徴とする請求項７に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項９】
前記電子温度感知装置がサーミスタであることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の沸騰ユニツトの温度制御装置。
【請求項１０】
その底部近傍に電熱要素を収容する水加熱タンク、該水加熱タンクと並んで取り付けられるレベル制御タンク、該レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の相互接続蒸気連通ポート、前記水加熱タンクからのドローオフ接続、前記レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の流れ接続、および前記水加熱タンクの水の温度を感知すべく作動し、かつ沸騰温度であるような前記水加熱タンクの水の感知時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるべく作動し得る電子温度感知装置を有する沸騰ユニツトの温度制御方法において、該方法が、電子温度感知装置により、前記水加熱タンク中の水の温度を感知し、沸騰温度に対応する感知温度時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるステップからなることを特徴とする沸騰ユニツトの温度制御方法。
【請求項１１】
電子制御手段により、他の方法では前記加熱要素への電気の供給を生じる、前記電子制御手段に入力される前記水加熱タンク中の水の沸騰温度に対応する調整可能な温度レベルより大きいかまたはそれに等しい前記温度感知装置の感知温度に応じて前記加熱要素への電気の遮断を制御するさらに他のステップからなることを特徴とする請求項１０に記載の沸騰ユニツトの温度制御方法。
【請求項１２】
前記制御手段のタイマにより、前記加熱要素への電気の遮断の最後の発生からの経過時間をカウントし、そして予め定めた経過時間の周期の終わりに、前記加熱要素への電気の供給を生じることを特徴とする請求項１１に記載の沸騰ユニツトの温度制御方法。
【請求項１３】
前記制御手段により、沸騰水が必要とされない時刻であるように判断する前記タイマに応答して前記加熱要素への電気の供給を取り除くさらに他のステップからなることを特徴とする請求項１２に記載の沸騰ユニツトの温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は沸騰ユニツトの温度制御装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、その内容が引用として本書に組み込まれる、共同で所有のオーストラリア特許第５３１４４９号に記載された型の沸騰ユニツトに関する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許に記載の沸騰ユニツトはさらに簡単にかつより少ないコストで製造することが望まれている。
【０００４】
かかる沸騰ユニツトの目的は代表的には僅かな沸騰度内の温度で連続水源を維持することである。
【０００５】
本発明の好適な目的はかかる沸騰ユニツトの作動または保護および／または制御の改良を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その底部近傍に電熱要素を収容する水加熱タンク、該水加熱タンクと並んで取り付けられるレベル制御タンク、該レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の相互接続蒸気連通ポート、前記水加熱タンクからのドローオフ接続、前記レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の流れ接続、および前記水加熱タンクの水の温度を感知すべく作動し、かつ沸騰温度であるような前記水加熱タンクの水の感知時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるべく作動し得る電子温度感知装置からなることを特徴とする沸騰ユニツトの温度生後装置を開示する。
【０００７】
実施例において、電子温度感知装置はレベル制御タンク内に配置されかつ水加熱タンクから連通ポートを通って前記レベル制御タンクへ流れる蒸気によつて前記水加熱タンク中の水の沸騰温度を感知する。
【０００８】
代替的に、電子温度感知装置は水加熱タンクまたはレベル制御タンクの外面に配置され、そして前記水加熱タンク中の水の沸騰温度が前記水加熱タンクまたは前記レベル制御タンク内から前記それぞれの外面への熱損失特性の知見により決定される。
【０００９】
前記沸騰ユニツトはさらに感知された温度を示す電子温度感知装置からの電気信号を入力する電子制御手段からなり、そしてそれにより前記制御手段が前記入力信号を水加熱タンク中の水の沸騰温度に対応する調整可能なレベルと比較し、そして他の方法では加熱要素へ電気を供給するために前記感知された温度が前記沸騰温度より大きいかまたはそれに等しい場合に前記加熱要素への電気の遮断を制御するような出力信号を供給する。
【００１０】
電子制御手段がさらに加熱要素への電気の最後の遮断からの経過時間をカウントするタイマを含み、かつそれにより、予め定めた経過時間の周期の終わりに、前記制御手段が前記加熱要素への電気の供給を生じる。加えて、前記タイマがさらに沸騰水が必要とされない日の時間中前記加熱要素への電気の供給を取り除くべく作動し得る。
【００１１】
１つの好適な形状において電子温度感知装置はサーミスタである。
【００１２】
沸騰ユニツトのレベル制御タンクが水源に接続され、かつ予め定めた限界内に前記レベル制御タンク内の水を維持するように配置されるフロート作動弁を含み、そしてそれにより電子温度感知装置が前記弁の作動時流入水が前記電子温度感知装置に衝突させられしたがつて沸騰以下の温度を感知しかつ前記加熱要素への電気の供給を生じるような位置に配置される。
【００１３】
連続沸騰ユニツトはさらに、沸騰温度であるような水加熱タンク中の水を感知するとき加熱要素への電気の遮断を生ずるために電子制御手段と連通しているバツクアツプ電子温度感知手段からなる。
【００１４】
本発明は、さらに、その底部近傍に電熱要素を収容する水加熱タンク、該水加熱タンクと並んで取り付けられるレベル制御タンク、該レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の相互接続蒸気連通ポート、前記水加熱タンクからのドローオフ接続、前記レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の流れ接続、および前記水加熱タンクの水の温度を感知すべく作動し、かつ沸騰温度であるような前記水加熱タンクの水の感知時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるべく作動し得る電子温度感知装置を有する沸騰ユニツトの作動制御方法において、該方法が、電子温度感知装置により、前記水加熱タンク中の水の温度を感知し、沸騰温度に対応する感知温度時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるステップからなることを特徴とする沸騰ユニツトの温度制御方法を開示する。
【００１５】
実施例において、本方法はさらに、電子制御手段により、他の方法では加熱要素への電気の供給を生じる、前記電子制御手段に入力される水加熱タンク中の水の沸騰温度に対応する調整可能な温度レベルより大きいかまたはそれに等しい前記温度感知装置の感知温度に応じて加熱要素への電気の遮断を制御するさらに他のステップからなる。
【００１６】
好ましくは、本方法はさらに、制御手段により、加熱要素への電気の遮断の最後の発生からの経過時間をカウントし、そして予め定めた経過時間の周期の終わりに、前記加熱要素への電気の供給を生じるステップからなる。
【００１７】
本方法はさらに、制御手段により、沸騰水が必要とされない時刻であるように判断するタイマに応答して加熱要素への電気の供給を取り除くさらに他のステップからなる。
【００１８】
本発明の幾つかの実施例を添付図面を参照して説明する。
【００１９】
【実施例】
オーストラリア特許第５３１４４９号の明細書および図面に使用された参照符号と共通の参照符号が再び使用され、かつそれらの構成要素の機能はその公知の特許に記載されたと同様である。
【００２０】
図１に示された沸騰ユニツトは相互接続導管２１から離れた位置においてレベル制御タンク３内に配置されたサーミスタ５０の形の電子温度感知装置を有する。サーミスタ５０は温度を検出すべく感応しかつ相互接続ワイヤ５６により電子コントローラ５２と接続される。
【００２１】
サーミスタ５０は水加熱タンク１中の水が周囲空気の温度を感知することにより沸騰していることを検出する。空気温度は水を遮断しかつレベル制御タンク３の水レベルの上方の空間に導管２１を通って通過する蒸気の存在により上昇される。例として、水加熱タンク１内の水が１００°Ｃに達しかつ沸騰（すなわち海水面に対応する周囲圧力において）するとき、放出された蒸気の幾らかはレベル制御対応する３に走行しかつ約８５°Ｃの周囲空気温度に上昇する。
【００２２】
レベル制御タンク３の頂部に置かれた過圧安全装置の１部分を形成するサーミスタ５４はオーストラリア特許第５３１４４９号に示された毛細管２９に取って代わる。
【００２３】
沸騰ユニツトの作動を図２ないし図６を参照して説明する。沸騰ユニツトはその作動を制御する４つの主要「ルーチン」を有する。図３は主要ルーチン（または主ループ）のフロー図である。この主ループ内で、図４に示される、付随の温度制御ルーチンが、図６に示される時間外作動ルーチンと同様に行われる。図５に示される、過負荷保護ルーチンは主ループから独立して作用する。
【００２４】
これらのルーチンの実行は電子コントローラ５２のマイクロプロセツサ６６によりり実施されるソフトウエアによつて達成される。関連のルーチンはマイクロプロセツサ６６と連係するメモリ７０に記憶される。現在説明されるようなルーチンを実行するのに必要なソフトウエアを書き込むことがコンピユータプログラマのルーチンの問題である。
【００２５】
コントローラ５２は、２つのインラインリレー制御接点６０，８２を通過する能動動力ワイヤ１４を受容する。ワイヤ５６に沿って通された、サーミスタ５０の出力信号は入力バツフア装置６４に供給される。同様に、ワイヤ５８により通された、サーミスタ５４からの出力信号は入力バツフア装置６４に供給される。これら２つの信号はプロセツサ６６により読み取られるのに適する適切なデータフオーマツトに変換される。データは入力バツフア装置６４からプロセツサ６６へデータバス６８を介して通される。
【００２６】
プロセツサ６６はリレー制御装置７６，８０の各々を制御するための信号を出力する。リレー制御装置７６は出力ライン７４上のその制御信号を受信し、一方リレー制御装置８０は出力ライン７８によりその制御信号を受信する。各リレー制御装置７６，８０はそれぞれの接点６０，８２の開閉を生じる。接点６０，８２は加熱要素２への電気の供給または遮断を制御する。
【００２７】
図２はまた、電子コントローラ５２の１部分として便宜的に示される、ユーザー制御パネル９０を示す。同様に、ユーザー制御装置９０が制御装置５２から離れているが、バス装置９１の延長された形状によりそれに接続されることは可能である。ユーザー制御装置は時刻に関連してかつまた時間外（アフターアワーズ）作動が行われる筈である時間に関連してユーザーが調整し得る時刻クロツクを包含する。
【００２８】
押しボタン９２が連続作動または時間外作動の選択を許容するのに設けられる。リレーＬＥＤ９４は時間外ＬＥＤ９６である。
【００２９】
図３に示されるように、主ループはステツプ１００で始まり、かつ最初に時刻クロツク（ステツプ１０１および１０２）の設定を必要とする。これにエネルギ節約機能に関係する時刻設定が続き、それにより時間が、沸騰ユニツトが使用のために沸騰水を連続して維持することが要求されない、代表的には正規の営業時間外に設定される。それゆえエネルギ節約モードは沸騰ユニツトが自動的に切り換わる時刻を割り当て、したがつて顕著なエネルギ節約を提供する。
【００３０】
ステツプ１０５は２４時間モードが選択されたかどうかを判断する。これは連続沸騰水がその日の２４時間要求されるかどうかの判断である。もしそうならば、その場合にルーチンはステツプ１０６に継続するが、そうでないならば、エネルギ節約作動が開始される（ステツプ１０８〜１１２）。時間外（エネルギ節約）作動（ステツプ１１２）は図６により詳細に示される。
【００３１】
２４時間作動の場合に、温度制御ルーチン（ステツプ１０７）が連続して行われる。図４を参照すると、温度制御がまずサーミスタ５１により感知された水温が、水加熱タンク１内の水の沸騰に対応する、調整可能な「設定温度」より大きいかどうかを判断することが見られ得る。「設定温度」値は、沸騰温度が高度の増加により減少するので、可変である。設定レベルは図２に示されたポテンシヨメータ７５によつて供給前に供給者により調整される。
【００３２】
水温が「設定温度」以下であるならば、その場合に要素２はオンにさせられる（ステツプ１２４）。水温が「設定温度」より大きいかまたはそれに等しいならば、水を加熱することは必要ないが、同時に３分タイマが開始する（ステツプ１２１）。その時間周期が経過しないならば、その場合に加熱要素２はオフのままである（ステツプ１２２）。それゆえ、この実施例において、サーミスタ５０は水加熱タンク１内の水の温度が沸騰しているときのみ判断するのに使用される。水温が再加熱される必要がある点に下がったかどうかの判断は全体としてタイマにより管理される。３分のインターバルが経過すると加熱要素２はオンにさせられる。他の実施例においては、要素がオンされる筈であるときを判断するのにサーミスタ５０の出力信号を利用することができる。３分の時間周期は可変であり、そして沸騰ユニツトからの通常の対流熱損失に依存する。それゆえ、「設定時間」インターバルはまた工場で調整可能である。
【００３３】
加熱要素２をオンおよびオフするステツプ１２４，１２２はそれゆえ出力をライン７４に発生させて、それぞれリレー制御装置７６が接点６０を開放または閉止させ、それにより加熱要素２へ電気を供給するかまたはそれを遮断する。
【００３４】
図６に示されるように、時間外作動は使用に要求されないならば沸騰ユニツトがオフされるように作動する。時間外サービスの選択時（ステツプ１５２）、時間外押しボタン９２によつて、水は沸騰に加熱されそして１５分の周期にわたつて温度制御ルーチン（ステツプ１５９および図３）によりこの状態に維持され、その時間後沸騰ユニツトはオフされる。加熱中、レデイーＬＥＤ９４が発光し、かつ水が沸騰しているとき、ＬＥＤは定常光として維持される（ステツプ１５８，１５７）。ステツプ１５１，１５３および１５５はまたレデイーＬＥＤ９４および時間外ＬＥＤ９６の作動を制御する。
【００３５】
図５は過負荷保護ルーチンを示す。このルーチンは図３に示した主ルーチンから独立して作動する。安全または過負荷サーミスタ５４からの電気入力信号は、温度指示を得、かつそれにより主温度感知サーミスタ５１が作用しなくなる場合にバツクアツプ装置を得るようにプロセツサ６６により別々に処理される。
【００３６】
他の機能不全モードは接点６０が閉止位置において溶着する場合に発生する。リレー制御装置７６が電気の供給を遮断するために接点６０を開放しようとしても、そのようなことは発生しない。
【００３７】
接点６０と直列である接点８０によつて、常閉接点の開放は加熱要求２への電気の供給を取り除く。それゆえ、ステツプ１４１は過剰温度の感知の判断を表示する。これが過剰温度を感知しないならば、その場合にステツプ１４４が閉止されたように接点８２を維持することにより行われているオンに加熱要素をすることができる。他方で、過負荷状態であるならば、その場合にステツプ１４２は接点８２を開放することにより要素への電気供給ができない。ステツプ１４３は過負荷感知装置がリセツト可能である位置を企図する。
【００３８】
サーミスタ５４は沸騰ユニツトにどのような好都合な位置にでも取り付けられ得る。１実施例は過圧安全装置２４の１部分としてサーミスタ５４を有している。
【００３９】
沸騰ユニツトは対流熱損失の主題であり、その場合に沸騰への水の規則的な再加熱が要求され、かつ上述された原理体系にしたがつて行われる。この原理体系は同様に水が出力接続２３から引き出される時に適用される。補充水は、水を入口パイプ７から放出させる、入口弁６の作用によりレベル制御タンクに供給される。補充水はサーミスタ５０に向けられかつそれに通る。サーミスタ５０により検出された温度は次いで水加熱タンク１中の水がもはや沸騰していないことを正しく判断する。この配置はまた共同で所有のオーストラリア特許第６３７４１２号に開示されている。
【００４０】
レベル制御タンク３内の周囲温度が、いずれにしても、減少するので、サーミスタ５０が補充入口水の影響を受けるように示された位置に配置されることは好適であるが、必須ではない。
【００４１】
多数の利点が、記載された実施例によつて、電子装置および制御装置とのオーストラリア特許第５３１４４９号に記載された制御および保護装置の交換がより大きな直線性、確度および信頼性を結果として生じるために発生する。そのうえ、構成要素のコストは以前に使用された部品より著しく少なく、したがつて水加熱ユニツトの全体のコストを低減する。組立てがまた簡単化され、それはさらにユニツトコストの低減となる。
【００４２】
時間外機能は、例えば、正規の営業時間から沸騰ユニツトを遮断することにより電気消費かつそれゆえコストの節約の大きな利点を有する。
【００４３】
他の実施例において、サーミスタ５０はレベル制御タンク３の外壁面に配置されることができ、かつ保護および制御の原理体系はさらにレベル制御タンク内の蒸気の存在とレベル制御タンク３の表面温度との間の熱損失（熱力学的）関係の知見を得ることにより達成される。外面にサーミスタ５０を配置する利点は水加熱ユニツトの構造が同様に簡単でかつそれゆえコスト的により小さくなるということである。
【００４４】
当該技術に熟練した者には明らかなように、種々の変更および変化が本発明の広い発明の範囲から逸脱することなくなされ得る。
【００４５】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、その底部近傍に電熱要素を収容する水加熱タンク、該水加熱タンクと並んで取り付けられるレベル制御タンク、該レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の相互接続蒸気連通ポート、前記水加熱タンクからのドローオフ接続、前記レベル制御タンクと前記水加熱タンクとの間の流れ接続、および前記水加熱タンクの水の温度を感知すべく作動し、かつ沸騰温度であるような前記水加熱タンクの水の感知時、前記加熱要素への電気の遮断を生じるべく作動し得る電子温度感知装置からなる構成としたので、簡単にかつより少ないコストで製造し、かつ僅かな沸騰度内の温度で連続水源を維持することができる連続沸騰ユニツトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続沸騰ユニツトを示す断面図である。
【図２】図１に示した電子コントローラを示す概略図である。
【図３】沸騰ユニツトの作動に関するフロー図である。
【図４】温度制御作動のフロー図である。
【図５】過負荷保護作動のフロー図である。
【図６】「時間外」作動のフロー図である。
【符号の説明】
１  水加熱タンク
２  電気加熱要素（加熱要素）
３  レベル制御タンク
２１  連通ポート
５０  サーミスタ（電子温度センサ）
５２  電子コントローラ
５４  サーミスタ
６０  接点
６６  マイクロプロセツサ
７６  リレー制御装置
８０  リレー制御装置
【図１】
0003670333.tif 000002
【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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