JP3562881B2

JP3562881B2 - Hot water level detector for hot water storage containers

Info

Publication number: JP3562881B2
Application number: JP22066795A
Authority: JP
Inventors: 良夫佐治; 晴一下平; 尚柳沢; 茂中野
Original assignee: Nihon Dennetsu Co Ltd
Current assignee: Nihon Dennetsu Co Ltd
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2015-08-29
Also published as: JPH0961220A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気式のヒータなどで内部に入れた湯水を加温し使用する貯湯容器内の湯水の量を検知して、ヒータを適宜制御する貯湯容器の湯量検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気式のヒータなどで内部の湯水を加温して使用する貯湯容器においては、長時間ヒータを入れた状態にしておくと、湯水が蒸発してしまうことがあり、水位計などを設けてその水位を検知して、水がなくなると給水しなければならない。
【０００３】
しかしながら、水位計を常に見ていることは不可能であり、しかも水位計で湯水の量を視認する際に見誤るという恐れがあり、空焼き状態になるという問題があった。
一方、電気式のヒータを設けてその湯水の温度を例えば７０℃前後の一定温度に安定して保温しながら使用する従来の貯湯容器では、そのヒータを制御するため容器の側部もしくは底部に温度センサーを設けて、湯水を７０℃前後に安定するように制御している。
【０００４】
そこで、本発明者等は上記の温度センサーを使用して内部の湯水がなくなっているかどうかを検知してヒータを制御することに着目して種々実験及び考察を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち、湯わかし時において、貯湯容器のタンク内の湯水が多い時は、例えば７０℃前後の一定温度に到達するまでヒータによる熱を必要とする時間が長く、また湯水が少ない時は、上記の熱を必要とする時間は短い。
【０００５】
そこで、上記の立上り時間を見れば、水が非常に少ない、もしくは空焼き状態であることがわかる。
一方、保温時については、タンク内に充分湯水がある時、同じワット数の電力をヒータに通電して７０℃前後の一定温度に保つには長い時間を要するのに対し、タンク内の湯水が少ない時には、同じワット数のヒータへの通電で短い時間で一定温度にすることができる。
【０００６】
そこで、ヒータをオンにしている時間と、オフにしている時間の比率である通電率と、通電時間とを検知することでタンク内の湯水が多いか少ないか、そして空焼きかを知ることができる。
従って、上記の通電率と通電時間及び立ち上がり時間に基づいてヒータを適宜制御することにより、給水が必要であるか、空焼き状態であるかを知らせることが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされたものであり、貯湯容器内の湯温のセンサーと、ヒータ通電率を用いて立ち上がり時間を知り、貯湯容器内の湯水の空焼き、湯水の量を適切に検知できる貯湯容器の湯量検知装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の貯湯容器の湯量検知装置は、タンク内に入れた湯水を加温するメインヒータと保温ヒータ及びその湯水の温度を検出するセンサーを設けた貯湯容器に、給水ランプと空焼きランプを設けると共に、スタート時にリセットして、（メインヒータ、保温ヒータ、空焼き、給水ランプはオフのまま）センサーの温度が設定温度の９５％前後以下ならメインヒータ及び保温ヒータをオンにし、設定温度の９５％前後以上なら保温ヒータを通電制御し、設定温度に保つ処理に移り、メインヒータ及び保温ヒータをオンにしている時、温度センサーの単位時間当りの立上りが一定値以上なら空焼きランプを点灯もしくは点滅させ、全ヒータをオフ状態にして停止し、立上りが一定値以下なら、設定温度前後以下かを判断し、設定温度前後以下ならメインヒータと保温ヒータをオンする処理に戻り、設定温度前後以上ならメインヒータと、保温ヒータをオフにし、保温処理に移る。保温処理では設定温度前後以上なら保温ヒータをオフし、設定温度前後以下なら保温ヒータをオンにし続け、湯温を安定さるため一定時間又は一定オン−オフ回数経過するまでリセット直後の状態に戻し、保温ヒータの通電率が水がごく少ない時の通電率以下の値なら空焼きランプを点灯もしくは点滅させ、全ヒータをオフ状態にして停止し、通電率が一定値以上なら保温ヒータの単位時間当りの通電率が給水必要通電率前後以下の場合は給水ランプを点灯もしくは点滅させ、前記リセット直後にもどし保温ヒータの通電率が給水必要通電率前後より大きければ給水ランプをオフし、リセット直後の状態にもどす制御ユニットを設けた貯湯容器の湯量検知装置からなる。
【０００９】
以上の構成からなる湯量検知装置の制御回路によれば、保温用ヒータの通電率を検知することにより保温時のタンク内の湯水が多いか、または少ないかを知り、またメインヒータによる湯温の立ち上り時間を検知して湯わかし時の空焼き状態であるかを、又は水が極端に少なくはないのかを知ることができ、それらの状態で、給水ランプまたは空焼きランプを点灯表示すると共に、ヒータのオン、オフを適切に制御することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施例に係る貯湯容器の湯量検知装置を説明するが、図１はその湯量検知装置のシステムブロック図であり、図２は図１の装置の制御回路の制御動作を示すフローチャートである。
図１において、この湯量検知装置は、電気式のヒータでタンク内に入れた湯水を加温する電気式の貯湯容器に採用されるものであり、タンクの底部にはその湯水を加温するメインヒータ４と保温ヒータ５とが設けられ、それぞれ電源から通電されるようになっており、一方、そのタンクの側部には、タンク内の湯水の温度を検出するセンサー３が設けられると共に、その貯湯容器の外表面部には給水ランプ１と空焼きランプ２とが設けられており、さらにマイクロコンピュータにより形成された制御ユニット２０と、ヒータ制御部１２が設けられている。
【００１１】
この制御ユニット２０には、定電圧電源回路１３を介して所定電流電圧の動作電源が供給されると共に、Ａ／Ｄコンバータ１４を介してセンサー３から湯水温度の検出データが入力されるようになっている。
また、上記制御ユニット２０内には、センサー３からの検出データにより立ち上り時間を監視する立ち上がり監視部２１と、ヒータへの通電率を監視する通電率監視部２２とが内蔵されている。なお、両監視部はソフト的でも、ハード的でもよい。
【００１２】
次に、上記の構成からなる貯湯容器の湯量検知装置の制御動作につき図２のフローチャートで説明すれば、まず、この装置をスタートすると、スタート時にリセットして、（メインヒータ４、保温ヒータ５、空焼きランプ２、給水ランプ１はオフのまま）温度センサー３の温度が設定温度の９５％である６５℃前後以下ならメインヒータ４及び保温ヒータ５をオンにし、設定温度の９５％である６５℃前後以上なら保温ヒータ５を通電制御し、設定温度である７０℃湯温に保つ保温処理に移る。
【００１３】
メインヒータ４及び保温ヒータ５をオンにしている時、温度センサー３の単位時間当りの立上りが一定値以上なら、空焼きランプを点灯もしくは点滅させ、全ヒータ４，５をオフ状態にして停止し、一定値以下なら、温度センサーが設定温度である７０℃前後以下かを判断し、以下なら、全ヒータ４，５をオンするところへ戻り、以上ならメインヒータ４と保温ヒータ５オフにし、保温処理に移る。保温処理では７０℃前後以上なら保温ヒータ５をオフし、７０℃前後以下なら保温ヒータ５をオンにし続けた後、一定時間又は一定オン−オフ回数経過するまでリセット直後の状態に戻し、保温ヒータ５の通電率が水がごく少ない時の通電率以下の値なら空焼きランプ２を点灯もしくは点滅させ、全ヒータ４，５をオフ状態にして停止し、通電率が一定値以上なら保温ヒータ５の単位時間当りの通電率が給水必要通電率前後以下の場合は給水ランプ１を点火もしくは点滅させ、前記リセット直後にもどし保温ヒータ５の通電率が給水必要通電率前後より大きければ給水ランプ１をオフし、リセット直後の状態にもどす制御ユニットを設けた貯湯容器の湯量検知装置からなる。
【００１４】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の貯湯容器の湯量検知装置によれば、貯湯容器内の湯水の温度センサーと、ヒータをオンにする時間とオフにする時間との通電率を用いて、貯湯容器内の湯水の空焼き及び湯水の量を適切に検知し、それを空焼きランプ及び給湯ランプで表示することができ、貯湯容器の空焼きを防止することができ、貯湯容器を常に安定した状態に制御して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の湯温検知装置の一実施例に係るシステムブロック図である。
【図２】図１の装置の制御回路の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１給水ランプ２空焼きランプ
３センサー４メインヒータ
５保温ヒータ２０制御ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for detecting the amount of hot water in a hot water storage container to be used by heating the hot water that has been put in the interior with an electric heater or the like and appropriately controlling the heater.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a hot water storage container that uses hot water inside by heating it with an electric heater, if the heater is kept on for a long time, the hot water may evaporate. The water level must be detected and water must be supplied when the water runs out.
[0003]
However, it is impossible to always look at the water level gauge, and there is a risk that the water level meter may be mistaken when visually recognizing the amount of hot water, and there is a problem that the water level gauge is in a state of burning.
On the other hand, in a conventional hot water storage container which is provided with an electric heater and is used while keeping the temperature of the hot water stably at a constant temperature of, for example, about 70 ° C., the temperature is placed on the side or bottom of the container in order to control the heater. A sensor is provided to control the temperature of the hot water to around 70 ° C.
[0004]
The inventors of the present invention have conducted various experiments and studies focusing on controlling the heater by detecting whether or not the internal hot and cold water has run out using the above-described temperature sensor, and have reached the present invention. .
In other words, when hot water is stored in the tank of the hot water storage tank, the time required for heating by the heater is long until the temperature reaches a certain temperature of, for example, about 70 ° C. The time you need is short.
[0005]
Therefore, the rise time indicates that the amount of water is very small or that the water is in a state of burning.
On the other hand, when keeping warm, when there is enough hot water in the tank, it takes a long time to energize the heater with the same wattage to maintain a constant temperature of around 70 ° C, while the hot water in the tank When the amount is small, the constant temperature can be achieved in a short time by energizing the same wattage heater.
[0006]
Therefore, by detecting the energization rate, which is the ratio of the time that the heater is on and the time that the heater is off, and the energization time, it is possible to know whether the amount of hot water in the tank is high or low and whether it is idle firing. it can.
Therefore, by appropriately controlling the heater based on the above-described power supply rate, power supply time, and rise time, it is possible to notify whether water supply is necessary or the state of burning is idle.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and a sensor for the temperature of the hot water in the hot water storage container, the rise time is known by using the heater power supply rate, and the baking of the hot water in the hot water storage container, It is an object of the present invention to provide a hot water level detection device for a hot water storage container that can appropriately detect the amount of hot water.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a hot water level detection device for a hot water storage container of the present invention includes a hot water storage container provided with a main heater and a heat retention heater for heating hot and cold water put in a tank and a sensor for detecting the temperature of the hot and cold water. Provide a water supply lamp and a baking lamp, and reset at the start. (Main heater, heating heater, baking, water supply lamp remain off) If the temperature of the sensor is around 95% of the set temperature or less, the main heater and the heating heater Is turned on, and if it is about 95% or more of the set temperature, energization control of the heat retention heater is performed, and the process moves to the process of maintaining the set temperature. When the main heater and the heat retention heater are turned on, the rise of the temperature sensor per unit time is a constant value. If this is the case, the baking lamp is turned on or blinking, all heaters are turned off, and the process is stopped. And returns to the processing for turning on the main heater and the heat insulating heater if less before and after the set temperature, off the main heater if more longitudinal preset temperature, a heat insulating heater, moves to insulation processing. In the heat retention process, the heat retention heater is turned off if it is equal to or higher than the set temperature, and if it is equal to or less than the set temperature, the heat insulation heater is continuously turned on. If the power supply rate of the heat retention heater is less than the power supply rate when water is very low, the baking lamp is turned on or blinking, all heaters are turned off, and the heater is turned off. If the power supply rate of the heater is less than or equal to the required water supply rate, the water supply lamp is turned on or blinked.If the power supply rate of the heat retention heater is greater than the power supply required power supply rate before or after the reset, the water supply lamp is turned off, and the state immediately after the reset is performed. The hot water storage device is provided with a control unit for returning the hot water.
[0009]
According to the control circuit of the hot water amount detecting device having the above configuration, it is possible to know whether the amount of hot water in the tank at the time of warming is large or small by detecting the duty ratio of the warming heater, and to determine the hot water by the main heater. By detecting the rising time, it is possible to know whether the baking state is at the time of boil-off or whether the amount of water is extremely low.In such a state, the water supply lamp or the baking lamp is illuminated and the heater is displayed. ON and OFF can be appropriately controlled.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a hot water level detection device for a hot water storage container according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system block diagram of the hot water level detection device, and FIG. 2 is a control circuit of the device of FIG. It is a flowchart which shows a control operation.
In FIG. 1, the hot water amount detection device is employed in an electric hot water storage container for heating hot water put in a tank by an electric heater, and a main portion for heating the hot water is provided at the bottom of the tank. A heater 4 and an insulated heater 5 are provided, each of which is energized from a power source. On the other hand, a sensor 3 for detecting the temperature of hot and cold water in the tank is provided on a side of the tank. A water supply lamp 1 and a baking lamp 2 are provided on the outer surface of the hot water storage container, and a control unit 20 formed by a microcomputer and a heater control unit 12 are further provided.
[0011]
The control unit 20 is supplied with operating power of a predetermined current and voltage via a constant voltage power supply circuit 13 and receives detection data of hot and cold water temperature from the sensor 3 via an A / D converter 14. ing.
Further, the control unit 20 includes a rise monitoring unit 21 for monitoring a rise time based on detection data from the sensor 3 and a duty ratio monitoring unit 22 for monitoring a duty ratio to the heater. The two monitoring units may be software or hardware.
[0012]
Next, the control operation of the apparatus for detecting the amount of hot water in a hot water storage container having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 2. First, when the apparatus is started, it is reset at the time of start, and the (main heater 4, warming heater 5, If the temperature of the temperature sensor 3 is lower than about 65 ° C., which is 95% of the set temperature, the main heater 4 and the heat retaining heater 5 are turned on, and the temperature of the temperature sensor 3 is 95% of the set temperature. If the temperature is above or equal to about ° C., energization control of the heat retaining heater 5 is performed, and the process proceeds to a heat retaining process for maintaining the hot water temperature at the set temperature of 70 ° C.
[0013]
If the rise of the temperature sensor 3 per unit time is equal to or greater than a certain value while the main heater 4 and the heat retaining heater 5 are turned on, the baking lamp is turned on or blinked, and all the heaters 4 and 5 are turned off and stopped. If it is below a certain value, it is determined whether the temperature sensor is below the set temperature of about 70 ° C., and if it is below, it returns to the place where all the heaters 4 and 5 are turned on. Move on to processing. In the heat retention process, if the temperature is about 70 ° C. or more, the heat retention heater 5 is turned off. If the temperature is about 70 ° C. or less, the heat retention heater 5 is continuously turned on. If the energization rate is below the energization rate when the amount of water is very small, the baking lamp 2 is turned on or blinked, all heaters 4 and 5 are turned off, and the heater is stopped. If the power supply rate per unit time is less than or equal to the water supply required power supply rate, the water supply lamp 1 is ignited or flashed. If the power supply rate of the heat retention heater 5 is larger than the power supply required power supply rate immediately after the reset, the water supply lamp 1 is turned on. It consists of a hot water level detector for a hot water container provided with a control unit that is turned off and returned to the state immediately after reset.
[0014]
【The invention's effect】
According to the apparatus for detecting the amount of hot water in a hot water storage container of the present invention described above, the temperature sensor for hot water in the hot water storage container and the duty ratio of turning on and off the heater are used to detect the amount of hot water in the hot water storage container. Appropriately detects the hot water baking and the amount of hot water, and can display it with the hot baking lamp and hot water supply lamp, preventing the hot water storage container from being boiled and controlling the hot water storage container to always be in a stable state Can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system block diagram according to an embodiment of a hot water temperature detecting device of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control operation of a control circuit of the apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water supply lamp 2 Empty firing lamp 3 Sensor 4 Main heater 5 Heating heater 20 Control unit

Claims

タンク内に入れた湯水を加温するメインヒータと保温ヒータ及びその湯水の温度を検出するセンサーを設けた貯湯容器に、給水ランプと空焼きランプを設けると共に、スタート時にリセットして、センサーの温度が設定温度の９５％以下ならメインヒータ及び保温ヒータをオンにし、設定温度の９５％以上なら保温ヒータを通電制御し、設定温度に保つ処理に移り、メインヒータ及び保温ヒータをオンにしている時、温度センサーの単位時間当りの立上りが一定値以上なら空焼きランプを点灯もしくは点滅させ、全ヒータをオフ状態にして停止し、立上りが一定値以下なら、設定温度前後以下かを判断し、設定温度前後以下ならメインヒータと保温ヒータをオンする処理に戻り、設定温度前後以上ならメインヒータと、保温ヒータをオフにし、保温処理に移る。保温処理では設定温度前後以上なら保温ヒータをオフし、設定温度前後以下なら保温ヒータをオンにし続け、湯温を安定させるため一定時間又は一定オン−オフ回数経過するまでリセット直後の状態に戻し、保温ヒータの通電率が水がごく少ない時の通電率以下の値なら空焼きランプを点灯もしくは点滅させ、全ヒータをオフ状態にして停止し、通電率が一定値以上なら保温ヒータの単位時間当りの通電率が給水必要通電率前後以下の場合は給水ランプを点灯もしくは点滅させ、前記リセット直後にもどし保温ヒータの通電率が給水必要通電率前後より大きければ給水ランプをオフし、リセット直後の状態にもどす制御ユニットを設けた貯湯容器の湯量検知装置。A water supply lamp and a baking lamp are provided in a hot water storage container provided with a main heater and a heat retention heater for heating hot water and a sensor for detecting the temperature of the hot water in the tank. When the temperature is 95% or less of the set temperature, the main heater and the heat retaining heater are turned on. When the temperature is 95% or more of the set temperature, the heat retaining heater is energized and the process proceeds to the process of maintaining the set temperature. If the rise per unit time of the temperature sensor is above a certain value, the baking lamp is turned on or blinking, and all heaters are turned off to stop.If the rise is below a certain value, it is determined whether the temperature is around the set temperature or less. If it is below the temperature, return to the process of turning on the main heater and the heater. If it is above the set temperature, turn off the main heater and the heater. It goes to the warm processing. In the heat retention process, the heat retention heater is turned off if it is equal to or higher than the set temperature, and if it is equal to or less than the set temperature, the heat insulation heater is continuously turned on. If the heating rate of the heater is lower than the current rate when water is very low, the baking lamp is turned on or blinking, all heaters are turned off, and the heater is stopped. If the power supply rate of the heater is less than or equal to the required water supply rate, the water supply lamp is turned on or blinked. A hot water level detector for hot water storage tanks equipped with a control unit to return to.