(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管に連結した加熱ユニットを有する給湯装置において、液体を収容する容器と、この容器に水道管より水を供給する給水手段と、この容器から液体を排出する排出手段と、前記液体を加熱する加熱手段と、前記液体から発生する蒸気を検知する蒸気検知手段とを備え、前記蒸気検知手段の検知結果をもとに前記加熱手段が異常に加熱動作していることを検知すると、前記加熱手段と前記給水手段と前記排出手段の駆動を禁止する異常検知手段を設けた給湯装置。
【請求項２】
異常検知手段の検知結果に応じて、機器に入力する電源が一旦オフされるまで前記加熱手段の停止状態を継続するように構成した請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
異常検知手段の検知結果に応じて、電源を一旦オフされるまで加熱手段、容器に水を供給する給水手段及び容器から水を排出する排出手段の動作をすべて禁止するように構成した請求項１に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管に接続された給湯装置の異常検知に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給湯装置には、蒸気検知手段を使って異常加熱を検知する手段がなかったため電気湯沸かし器によって、蒸気検知手段を使った制御方法を従来の技術として説明する。
【０００３】
従来の電気湯沸かし器においては、例えば特開昭６２−６８４２６号公報に示すような沸騰を検知する前に湯沸かしを停止させるものや、特開昭６０−１７４１１８号公報のように蒸気検知素子を用いて沸騰を検知して正常に湯沸かしを停止させるものがあった。
【０００４】
すなわち、図５に示すように沸騰しない電気湯沸かし器としては、容器５１内の液体温度を検知して加熱手段５２と、この加熱手段５２を遮断するサーモスタット５３によって構成され、容器内に水が入れられると前記サーモスタット５３がオン状態となり、容器内の湯温が約９２℃ぐらいになるまで加熱し、約９２℃ぐらいになると前記サーモスタット５３がオフして保温温度を維持するよう構成したものである。
【０００５】
一方で、蒸気検知素子を用いて沸騰検出を行わせる電気湯沸かし器としては、図５に示すように容器５１上方で端部に設けられらた蒸気検知素子５４によって、容器内の液体が沸騰して蒸気が発生し始めると、その蒸気が蒸気検知素子５４の温度を急速に上昇させるので、その温度上昇によって湯沸かしを停止させ、保温動作を行わせるよう構成したものである。
【０００６】
以上のように、これらは正常に湯沸かし動作を停止させるものに関する検知方法であり、異常を検知させるためのものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の沸騰させない構成の電気湯沸かし器では、サーモスタットやサーミスタなどで実現される温度センサの取り付け不備やあるいは温度センサ周辺温度の大きな変動等が生じたときに、容器内の液体温度に温度センサが追従しきれずに、容器内の温度が湯沸かしを終了する温度に達したにもかかわらず、温度センサがいつまでたっても湯沸かしを終了する温度にまで達せずに加熱手段の加熱が継続されて機器を損傷するおそれがあった。
【０００８】
本発明はこれらの課題を解決するもので、温度センサが正常に働かなかったときにでも機器が損傷する前に加熱手段を停止させることを簡単な構成で行うことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、水道管に連結した加熱ユニットを有する給湯装置において、液体を収容する容器と、この容器に水道管より水を供給する給水手段と、この容器から液体を排出する排出手段と、前記液体を加熱する加熱手段と、前記液体から発生する蒸気を検知する蒸気検知手段とを備え、前記蒸気検知手段の検知結果をもとに前記加熱手段が異常に加熱動作していることを検知すると、前記加熱手段と前記給水手段と前記排出手段の駆動を禁止する異常検知手段を設けたものである。
【００１０】
これにより、ある一定量以上の蒸気発生を検知することで異常な加熱動作を行っていることを容易に検知することができる。さらに、機器が損傷する前に加熱手段を停止させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、水道管に連結した加熱ユニットを有する給湯装置において、液体を収容する容器と、この容器に水道管より水を供給する給水手段と、この容器から液体を排出する排出手段と、前記液体を加熱する加熱手段と、前記液体から発生する蒸気を検知する蒸気検知手段とを備え、前記蒸気検知手段の検知結果をもとに前記加熱手段が異常に加熱動作していることを検知すると、前記加熱手段と前記給水手段と前記排出手段の駆動を禁止する異常検知手段を設けたことで、一定量以上の蒸気発生を検知することで異常な加熱動作を行っていることを容易に検知することができる。
【００１２】
さらに、異常な加熱動作による機器の損傷を未然に防ぐことができる。
【００１３】
さらに、使用者が所望の温度になっていないお湯の使用を防ぐことができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、異常検知手段の検知結果に応じて機器に入力する電源が一旦オフされるまで前記加熱手段の停止状態を継続するように構成することで、異常と検知した装置は異常要因を取り除くまで機器の使用を禁止することができ、正常な給湯装置を確実に使用していただくことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、異常検知手段の検知結果に応じて電源を一旦オフされるまで加熱手段、容器に水を供給する給水手段及び容器から水を排出する排出手段の動作をすべて禁止するように構成することで、異常と検知した装置は異常要因を取り除くまで機器の使用を禁止することができ、正常な給湯装置を確実に使用していただくことができる。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図面を参照にしながら説明する。図１において、１は水道管、２は分岐栓、３は止水栓である。４はキッチンユニット５内部に収めれらた給湯装置の浄水加熱ユニット（加熱ユニット）で、内部に水を入れる容器６がある。
【００１７】
給水手段は接続管７、給水弁８、浄水カートリッジ９および給水弁１０によって構成されており、水道管１から分岐栓２により分岐した接続管７は、給水弁８を介して浄水カートリッジ９の入り口に取り付けられている。浄水カートリッジ９の出口には、切替弁１０が接続され、給水弁８と切替弁１０が共にオンしている時に、水の通過水量を検知できる水量検知センサ１１を介して、容器６の上部より容器６内に水が供給される。
【００１８】
この水量検知センサ１１は、水が通過すると、羽根が回転して、その回転軸に取り付けられている磁石の変化をホールＩＣで検知して、ホールＩＣからのパルス数の測定により通過水量を検知する仕組みとなっている。
【００１９】
容器６には水を加熱する加熱手段を構成する主ヒータ１２と加熱した水を保温する補助ヒータ１３と、容器６の湯温を検出するサーミスタなどから構成される温度センサ１４とが当接されている。さらには、容器６内の水をキッチンユニット５上部に導水する排水手段の一部をなすポンプ１５および、容器６上部には、満水を検知する満水検知センサ１６も取り付けられている。本実施例では、容器６の満水量を２０００ｍｌとしている。
【００２０】
１７はキッチンユニット５の上部に設けられた水栓で、容器内の湯を導水する湯パイプ１８と、切替弁１０がオフしている時に接続される水パイプ１９と、容器６上部に連通して、前記容器６内で発生した蒸気を外部に排出する蒸気パイプ２０とを収納している。
【００２１】
蒸気パイプ２０には、容器６内で発生し排出される蒸気を検知するサーミスタなどから構成された蒸気検知手段２１を配設されている。この蒸気検知手段２１は、蒸気パイプ２０に蒸気が通過していない時には、温度が低くまた温度の上昇は緩やかな勾配を示しているが、蒸気が通過しはじめるとその温度上昇勾配が急になり、また沸点よりも高い温度以上に達する。
【００２２】
２３は異常検知手段であり、蒸気検知手段２１の検知温度より温度センサ１４が正常な状態で加熱が行われているかどうかを検知する。２４は貯湯量検知手段であり、この検知結果より貯湯容量を操作部２２に表示する。その貯湯容量の検知方法は、ポンプ１５の駆動時間と、水量検知センサ１１の検知水量から演算されたものであり詳細は後述する。２５は、停電時に貯湯量検知手段２４の検知量をバックアップするバックアップ手段である。
【００２３】
水栓１７の外面には操作部２２が設けられており、この中には前記排水手段の操作を行うロック解除ボタンスイッチ３３や出湯ボタンスイッチ３５、さらには異常報知手段も含まれている。図２によりその詳細を説明する。
【００２４】
図２において、まず、浄水を出水する場合には、浄水ボタンスイッチ３１を押すと浄水ＬＥＤ３２が点灯して、給水弁８がオンする。給水弁８がオンすると、水道水は、浄水カートリッジ９を通過して、切替弁１０がオフとなっているので水パイプ１９を通過して出水する。もう一度、浄水ボタンスイッチ３１を押すと浄水ＬＥＤ３２が消灯して、給水弁８がオフする。給水弁８がオフすると、水パイプ１９からの出水は止まる。
【００２５】
次に、お湯を出湯するための排出手段の動作を説明する。ロック解除ボタンスイッチ３３を押すとロック解除ＬＥＤ３４が点灯する。その１０秒以内に出湯ボタンスイッチ３５を押すと、その出湯ボタンスイッチ３５を押している間のみ、ポンプ１５が駆動して、容器６内の湯は湯パイプ１８を通して出湯する。
【００２６】
出湯ボタンスイッチ３５を離すと、その約１０秒後にロック解除ＬＥＤ３４が消灯するとともに、ポンプ１５がオフされて湯パイプ１８からの出湯は禁止状態となる。
【００２７】
次に、湯量表示例について図３により、その詳細を説明する。湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７、湯量３ＬＥＤ３８は、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量と温度センサ１４の検知温度に応じて変化する。
【００２８】
温度センサ１４の検知温度が９０℃未満の場合には、図３（ａ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６が点滅表示となる。温度センサ１４の検知温度が９０℃以上の場合には、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量に応じて変化する。貯湯量検知手段２４の推定した貯水量が５００ｍｌ未満の場合には、（ｂ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６が点灯表示となり、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量が１０００ｍｌ未満の場合には、（ｃ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７が点灯表示となり、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量が１０００ｍｌ以上の場合には、（ｄ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７、湯量３ＬＥＤ３８が点灯表示とそれぞれ表示する。
【００２９】
次に、実際の動作について、図１から図３を参照にしながら説明する。電源を投入すると、切替弁１０がオンした後、給水弁８がオンする。給水弁８をオンすると水は、水道管１から浄水カートリッジ９を通過した後、切替弁１０によって容器６に貯水していく。水量検知センサ１１によって通過水量が４００ｍｌに達すると、給水弁８と切替弁１０をオフして容器６内への貯水は止まる。
【００３０】
その後、主ヒータ１２と補助ヒータ１３をオンして、容器６内の水を加熱する。その時の操作部２２の表示は、温度センサ１４の検知温度が９０℃未満となっているので、図３（ａ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６が点滅表示となる。その後、温度センサ１４の検知温度が９０℃以上に達すると、図３（ｂ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６が点灯表示となる。
【００３１】
次に、温度センサ１４の検知温度が９５℃以上に達すると、再度、切替弁１０と給水弁８をオンして、容器６内に再び水を貯水していく。水量検知センサ１１により通過水量が１００ｍｌに達すると、給水弁８と切替弁１０をオフして容器６内への貯水を止める。ここで、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量は、前回の貯水量と合わして、４００＋１００＝５００ｍｌとなる。また、図３（ｃ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７が点灯表示となる。
【００３２】
ここで、停電が発生しても、バックアップ手段２５によって、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量を記憶している。停電から復帰した場合には、このバックアップ手段２５によって復帰させて、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量を５００ｍｌと設定し直す。温度センサ１４の検知温度が９５℃に達すると、切替弁１０と給水弁８をオンして、容器６内に水をさらに１００ｍｌ貯水する。
【００３３】
このような給水動作を１５回繰り返すと、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量は、４００＋１００×１５＝１９００ｍｌとなる。サーミスタ検知温度が９５℃に達して、容器６内に水を１００ｍｌ貯水するまでに満水検知センサ１６が容器６内の貯湯量を２０００ｍｌと検知すると、切替弁１０と給水弁８をオフして、貯水動作を終了する。それとともに、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量を２０００ｍｌと設定しなおす。
【００３４】
その後、温度センサ１４の検知温度が９５℃に達すると主ヒータ１２と補助ヒータ１３をオフする。その時の操作部２２の表示は、図３（ｄ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７、湯量３ＬＥＤ３８が点灯表示となる。温度センサ１４の検知温度が９５℃未満を検知すると、補助ヒータ１３がオンして容器６内のお湯を高温保温する。
【００３５】
以上のような繰り返し湯沸かし動作中あるいは保温状態中にロック解除ボタンスイッチ３３を押すと、ロック解除ＬＥＤ３４が点灯して、その１０秒以内に出湯ボタンスイッチ３５を押すと、ポンプ１５が駆動して、容器６内の湯は湯パイプ１８を通して出湯する。
【００３６】
この時、残水量を以下のように判断する。本実施例の場合には、ポンプ１５の出湯能力が、１分間で２４００ｍｌとなるよう構成してあるので、１秒間あたりの出湯量を２４００／６０＝４０ｍｌとして、記憶しておき、ポンプ１５の駆動時間と記憶されている単位秒あたりの出湯量から計算する。例えば３０秒間出湯が行われたとすると、出湯量は３０ｓ×４０ｍｌ／ｓ＝１２００ｍｌとなり、貯湯量検知手段２４の推定した貯水量は、満水の場合は２０００ｍｌ−１２００ｍｌ＝８００ｍｌとなる。すると、図３（ｃ）に示すように、湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７が点灯表示となる。また貯湯量検知手段２４の推定した貯水量が１０００ｍｌ未満となると、満水検知センサ１６が満水を検知するまで、容器６内への１００ｍｌ毎の貯水を行う。それとともに、主ヒータ１２と補助ヒータ１３による容器６の加熱も行う。
【００３７】
以上のような貯水、湯沸かし、出湯動作を繰り返していく中で、前記異常検知手段２３が蒸気発生を所定時間（本実施例では３００秒とする）以上連続で検知すると、前記温度センサ１４が正常に動作していない異常加熱とみなして容器内の湯温を正常に制御できないと判断して、主ヒータ１２、補助ヒータ１３、ポンプ１５および切替弁１０の駆動を停止し、操作部２２を形成する異常報知手段がその旨を表示する。本実施例では、例えば浄水ＬＥＤ３２とロック解除ＬＥＤ３４と湯量１ＬＥＤ３６と湯量２ＬＥＤ３７、湯量３ＬＥＤ３８を全て点滅させたりする。さらにブザーなどの報知音を用いて報知させることもできる。
【００３８】
このように、簡単な構成で、温度センサの異常を早期に検知して、加熱を停止することができるので機器の損傷を未然に防ぎ、また使用者にも異常状態を知らしめることができる。
【００３９】
さらに、湯沸かし中に温度が高くなると少量の水の継ぎ足しを繰り返しながら容器内の湯量を満水にするような機器においては、温度センサが正常でも少量の蒸気噴出するため、このようなときに湯沸かしを停止させない正常な異常検知を行うことができる。
【００４０】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について図４を参照しながら説明する。なお、実施例１で説明したものと同一構成部材には同一番号を用い、その説明を省略する。
【００４１】
図４は実施例２の給湯装置の構成を示したものである。実施例１と異なるところは、電源モニタ手段２６を設けたことである。この電源モニタ手段２６は、電源のオンオフ状態を検知して、前記異常検知手段２３に電源の状態を出力する。
【００４２】
前記異常検知手段２３は、蒸気発生を前記所定時間以上連続で検知すると、主ヒータ１２、補助ヒータ１３、ポンプ１５および切替弁１０の駆動を停止し、操作部２２を形成する異常報知手段がその旨を表示し続ける。
【００４３】
このような状態の時に、電源モニタ手段２６が電源オフされた状態を検知すると、主ヒータ１２、補助ヒータ１３、給水弁の駆動およびロック解除ボタンスイッチの入力を受け付けるように構成し、前述のような水の給水、湯沸かし、出湯動作を行えるようになる。
【００４４】
以上のように、簡単な構成で、温度センサの異常を早期に検知して、加熱を停止することができるので機器の損傷を未然に防ぎ、また使用者にも異常状態を知らしめることができると同時に機器の電源が一旦オフされるまでは故障が回復されていないので使用を禁止することを簡単な構成で実現することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、異常な加熱動作が発生すると速やかに加熱を停止させ、かつ機器の故障中で使用を禁止する安全な給湯装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における給湯装置のブロック図
【図２】  同、給湯装置の操作部を示す図
【図３】  （ａ）本発明の実施例１における給湯装置の温度センサの検知温度が９０℃未満の場合の操作部表示を示す図
（ｂ）同、給湯装置の温度センサの検知温度が９０℃以上に達した場合の操作部表示を示す図
（ｃ）同、給湯装置の貯湯量検知手段の推定した貯水量が１０００ｍｌ未満の場合の操作部表示を示す図
（ｄ）同、給湯装置の温度センサの検知温度が９５℃に達して主ヒータと補助ヒータをオフした場合の操作部表示を示す図
【図４】  本発明の実施例２における給湯装置のブロック図
【図５】  従来の技術である電気湯沸かし器の構成図
【符号の説明】
１  水道管
４  加熱ユニット
６  加熱容器
１１  水量検知センサ
１５  ポンプ
１６  満水検知センサ
２１  蒸気検知手段
２２  操作部
２３  電源モニタ手段
２４  貯湯量検知手段
２５  バックアップ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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