JP3767435B2 - 給湯装置 - Google Patents
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Description
【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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給湯装置は図４に示すように、水を加熱する加熱容器を有する加熱ユニット４と、水道管１から加熱容器４への給水経路７に設けられた給水を制御する給水弁２と、加熱容器４への給水量を検知する給水量検知手段３と、加熱容器４内の複数の水位を検知する水位検知手段６を備えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、給水中に水位電極が故障していた場合、他に故障を検知する手段が無く、給水が持続された場合加熱容器から水が溢れ出る可能性があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために本発明は、加熱容器への給水量を検知する給水量検知手段と、前記加熱容器内の複数の水位を検知する水位検知手段と、前記給水量検知手段により検知される給水量と前記水位検知手段により検知される水位の変化とを監視し、所定の給水量が検知されたが水位の変化が検知出来ないとき、異常と判定する監視手段を設けた。
【０００５】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、水を加熱する加熱容器を有しキッチンユニット内部に収められ、前記加熱容器内の水または湯を前記キッチンユニット上部に導水するポンプが取り付 けられた加熱ユニットと、水道管から前記加熱容器への給水経路に設けられた給水を制御する給水弁と、前記加熱容器への給水量を検知する給水量検知手段と、前記加熱容器内で複数の水位を検知する水位検知手段と、前記給水量検知手段により検知される給水量と前記水位検知手段により検知される水位の変化とを監視する監視手段を備え、前記給水検知手段が所定の給水量を検知し、かつ前記水位検知手段所定が所定の水位の変化を検知出来ないとき、前記監視手段は前記水位検知手段が異常であると判定して前記給水弁を閉じる給湯装置である。
【０００６】
本構成によれば、監視手段により所定の給水量が検知されたのに水位検知手段の故障により水位の変化が検知できないとき、水位検知手段の故障であることを検出でき給水を止める。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の構成において水位検知手段をコモン電極棒と相対した水位検知高さの異なる複数の電極棒を備え、前記コモン電極棒と各電極棒間に流れる電流の変化により水位を検知するものである。
【０００８】
本構成によれば、加熱容器内の水位をコモン電極棒と電極棒間に流れる電流により簡単に検知できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の構成において水位検知手段は互いに対向させた発光素子と受光素子とを備え、水が有るときは発光素子から受光素子へ光が透過し、水が無いとき光が遮断されることにより水位を検知するものである。
【００１０】
本構成によれば、加熱容器内の発光素子と受光素子間の光の透過または非透過により簡単に水位を検知できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、水位検知手段は水位により上下移動する磁性体と、ホール素子またはホールＩＣを備え、前記磁性体の上下を前記ホール素子またはホールＩＣが検知する事により水位を検知するものである。
【００１２】
本構成によれば、加熱容器内の水位により上下移動する磁性体の通過をホール素子またはホールＩＣにより検知することで簡単に水位を検知できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載の構成において複数の電極棒による各水位間毎に所定の水量を設定したものである。
【００１４】
本構成によれば、各水位間の距離が異なっていても水位間毎に所定の水量を設定しているので水位検知手段が故障の際素早く検知する事が出来る。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の構成において異常時、異常であることを報知する報知手段を備えたものである。
【００１６】
本構成によれば、利用者は水位検知手段が異常であることが確認でき、他の部分を調べることなく、直ちにその部分の処置ができる。
【００１７】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例１について図面を参照して説明する。図１は本実施例のキッチンユニットに組み込んだ給湯装置の構成図である。図において、１は水道管で、２は弁を開閉することによって加熱容器５に給水の制御を行う給水弁、３は水の通過水量を検知する給水量検知手段である。この水量検知手段３は、水が通過すると、内部の羽根が回転して、その回転軸に磁石が取り付けられ磁石の通過回数をホールＩＣで検知して、ホールＩＣからのパルス数をカウントすることにより通過水量を検知する仕組みとなっている。４はキッチンユニット１３内部に収めれらた給湯装置の加熱ユニットで、内部に水を入れる加熱容器５がある。水道管１から分岐した給水路７は、給水弁２と給水量検知手段３を介して加熱容器５に接続している。加熱容器５の底部には水を加熱する主ヒータ９と加熱した水を保温する補助ヒータ１０と加熱容器６の湯温を検出するサーミスタ８とが取り付けられている。６は水位を検知する水位検知手段でコモン電極棒６ａと対向する電極棒６ｂ、６ｃ間に流れる電流により水の有無を検知する。また、加熱容器５内の水または湯をキッチンユニット１３上部に導水するポンプ１２が取り付けられ、出湯口１４から出水または出湯される。１１は水量検知手段３と水位検知手段６からの信号により所定の水量が検知できたのに水位の変化が検知できないとき異常と判定し給水弁を閉じたり報知手段に信号を出す監視手段である。また、１５は加熱容器５の水が加熱されたとき発生する蒸気を排出する蒸気口である。
【００１８】
前記した構成において動作について説明する。電源を投入すると、給水弁２が開き水道管１から水が給水経路７を通り加熱容器５に給水される。給水経路７途中に設けられた給水量検知手段３は通過水量を検知し信号を監視手段１１に送る。また、水位電極６のコモン電極棒の６ａと電極棒６ｂ、６ｃ間それぞれには所定の電圧が印可されており、加熱容器５が空の状態から給水され、電極棒６ｂの先端に水が到達するとコモン電極６ａと電極棒６ｂ間に電流が流れ、その電流を検知して電極棒６ｂの位置に水位が到達したと検知する。さらに給水により水位が上昇すると同様にコモン電極６ａと電極棒６ｃ間に電流が流れ、電極棒６ｃの位置に水位が達したと検知する。水位が電極棒６ｃの位置に達すると、給水弁２を閉じて給水を停止し、加熱ヒータ９をオンし加熱容器５内の水を加熱する。サーミスタ８による検知温度が９５℃に達すると加熱ヒータ９をオフし保温ヒータ１０にてオン、オフしながら保温を行う。
【００１９】
また、使用者によりポンプ１２が駆動されて加熱容器５内の水が排出されて水位が電極棒６ｂの位置よりも低くなると、再び給水弁２を開き給水を開始する。マイクロコンピュータ等で構成された監視手段１１は電極棒６ｂの水位から電極棒６ｃに達する水量もしくは若干多めの（電極棒６ｂから電極棒６ｃに達する水量の５〜３０％増し程度の水量）水量を予め設定記憶し、その水量と水量検知手段３により電極棒６ｂの位置に水位が到達した時点からの給水量と前記予め設定記憶された水量とを比較する。仮に電極棒６ｃが故障などにより水位が検知できない場合、電極棒６ｃ位置に水が到達しても給水が続行され、予め設定記憶された水量より多くなった時、監視手段１１は水位検知手段６が異常と判定すると共に給水弁２を閉じ、ブザーもしくはＬＥＤ等で異常であることを報知する。
【００２０】
ここで検知できる水位を２点としたが、電極棒を増やすことにより検知できる水位点を増やすことが出来る。また、電極棒が複数あり電極棒の先端間の距離がそれぞれにより異なる場合、それぞれの電極間に対してあらかじめ設定記憶する水量をそれぞれの電極間に対して異なった値とすることも出来る。
【００２１】
（実施例２）
本発明の実施例２について図面を参照して説明する。図２は水位検知手段を発光素子１８と受光素子１９を対向した構成とした図であり、その他の構成と動作は実施例１と同じである。１７は加熱容器５に接続された光を透過する材質で構成された水管である。２０は水管１７の内側に配置され、水面に浮上する水位ボールである。監視手段１１は発光素子１８に発光する信号を送り、受光素子１９から受光の有無の信号を受信する。加熱容器５が空の状態から給水されて水位が上昇するに伴い水位ボール２０も上昇し、水位ボールが発光素子１８ｂと１９ｂの間に位置すると、水位ボール２０により発光素子１８ｂからの光を遮断し、受光素子１９ｂは受光せず監視手段１１は水位が発光素子１８ｂと受光素子１９ｂ間にあると検知する。水位がさらに上昇し発光素子１８ａと受光素子１９ａの間に位置したときも実施例１と同様の検知を行う。
【００２２】
（実施例３）
本発明の実施例３について図面を参照して説明する。図３は水位検知手段をホールＩＣ２１と磁性化された水位ボール２２にて構成した図であり、その他の構成と動作は実施例１と同じである。１７は加熱容器５に接続された水管である。２２は水管２０の内側に配置され、水面に浮上する磁性体である。ホールＩＣ２１は磁性体が近づくとオンし、その信号を監視手段に送る。水位が低い位置から水位が上昇するに伴い、水位ボールがホールＩＣ２１ｂの横に位置するとオン信号を出力し、監視手段はホールＩＣ２１ｂの位置にあると検知する。水位がさらに上昇しホールＩＣ２１ａの横に位置したときも前記と同様の検知を行う。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、給水量検知手段と水位検知手段を監視することにより、水位電極手段が故障し、水位の変化が検知できないとき異常と判断できると共に、給水弁を閉じて給水を停止する事により、加熱容器からの水の溢れを防ぐことができ、利用者に安全で信頼性の高い給湯器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１を示すキッチンユニットに組み込んだ給湯装置の水回路構成図
【図２】 本発明の実施例２の給湯装置の水位検知の方法を示す構成図
【図３】 本発明の実施例３の給湯装置の水位検知の方法を示す構成図
【図４】 従来例の給湯装置の水回路構成図
【符号の説明】
１ 水道管
２ 給水弁
３ 給水量検知手段
４ 加熱ユニット
５ 加熱容器
６ 水位検知手段
７ 給水経路
１１ 監視手段
１６ 報知手段
１８ 発光素子
１９ 受光素子
２１ ホールＩＣ
２２ 磁性体
【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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給湯装置は図４に示すように、水を加熱する加熱容器を有する加熱ユニット４と、水道管１から加熱容器４への給水経路７に設けられた給水を制御する給水弁２と、加熱容器４への給水量を検知する給水量検知手段３と、加熱容器４内の複数の水位を検知する水位検知手段６を備えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、給水中に水位電極が故障していた場合、他に故障を検知する手段が無く、給水が持続された場合加熱容器から水が溢れ出る可能性があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために本発明は、加熱容器への給水量を検知する給水量検知手段と、前記加熱容器内の複数の水位を検知する水位検知手段と、前記給水量検知手段により検知される給水量と前記水位検知手段により検知される水位の変化とを監視し、所定の給水量が検知されたが水位の変化が検知出来ないとき、異常と判定する監視手段を設けた。
【０００５】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、水を加熱する加熱容器を有しキッチンユニット内部に収められ、前記加熱容器内の水または湯を前記キッチンユニット上部に導水するポンプが取り付 けられた加熱ユニットと、水道管から前記加熱容器への給水経路に設けられた給水を制御する給水弁と、前記加熱容器への給水量を検知する給水量検知手段と、前記加熱容器内で複数の水位を検知する水位検知手段と、前記給水量検知手段により検知される給水量と前記水位検知手段により検知される水位の変化とを監視する監視手段を備え、前記給水検知手段が所定の給水量を検知し、かつ前記水位検知手段所定が所定の水位の変化を検知出来ないとき、前記監視手段は前記水位検知手段が異常であると判定して前記給水弁を閉じる給湯装置である。
【０００６】
本構成によれば、監視手段により所定の給水量が検知されたのに水位検知手段の故障により水位の変化が検知できないとき、水位検知手段の故障であることを検出でき給水を止める。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の構成において水位検知手段をコモン電極棒と相対した水位検知高さの異なる複数の電極棒を備え、前記コモン電極棒と各電極棒間に流れる電流の変化により水位を検知するものである。
【０００８】
本構成によれば、加熱容器内の水位をコモン電極棒と電極棒間に流れる電流により簡単に検知できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の構成において水位検知手段は互いに対向させた発光素子と受光素子とを備え、水が有るときは発光素子から受光素子へ光が透過し、水が無いとき光が遮断されることにより水位を検知するものである。
【００１０】
本構成によれば、加熱容器内の発光素子と受光素子間の光の透過または非透過により簡単に水位を検知できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、水位検知手段は水位により上下移動する磁性体と、ホール素子またはホールＩＣを備え、前記磁性体の上下を前記ホール素子またはホールＩＣが検知する事により水位を検知するものである。
【００１２】
本構成によれば、加熱容器内の水位により上下移動する磁性体の通過をホール素子またはホールＩＣにより検知することで簡単に水位を検知できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載の構成において複数の電極棒による各水位間毎に所定の水量を設定したものである。
【００１４】
本構成によれば、各水位間の距離が異なっていても水位間毎に所定の水量を設定しているので水位検知手段が故障の際素早く検知する事が出来る。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の構成において異常時、異常であることを報知する報知手段を備えたものである。
【００１６】
本構成によれば、利用者は水位検知手段が異常であることが確認でき、他の部分を調べることなく、直ちにその部分の処置ができる。
【００１７】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例１について図面を参照して説明する。図１は本実施例のキッチンユニットに組み込んだ給湯装置の構成図である。図において、１は水道管で、２は弁を開閉することによって加熱容器５に給水の制御を行う給水弁、３は水の通過水量を検知する給水量検知手段である。この水量検知手段３は、水が通過すると、内部の羽根が回転して、その回転軸に磁石が取り付けられ磁石の通過回数をホールＩＣで検知して、ホールＩＣからのパルス数をカウントすることにより通過水量を検知する仕組みとなっている。４はキッチンユニット１３内部に収めれらた給湯装置の加熱ユニットで、内部に水を入れる加熱容器５がある。水道管１から分岐した給水路７は、給水弁２と給水量検知手段３を介して加熱容器５に接続している。加熱容器５の底部には水を加熱する主ヒータ９と加熱した水を保温する補助ヒータ１０と加熱容器６の湯温を検出するサーミスタ８とが取り付けられている。６は水位を検知する水位検知手段でコモン電極棒６ａと対向する電極棒６ｂ、６ｃ間に流れる電流により水の有無を検知する。また、加熱容器５内の水または湯をキッチンユニット１３上部に導水するポンプ１２が取り付けられ、出湯口１４から出水または出湯される。１１は水量検知手段３と水位検知手段６からの信号により所定の水量が検知できたのに水位の変化が検知できないとき異常と判定し給水弁を閉じたり報知手段に信号を出す監視手段である。また、１５は加熱容器５の水が加熱されたとき発生する蒸気を排出する蒸気口である。
【００１８】
前記した構成において動作について説明する。電源を投入すると、給水弁２が開き水道管１から水が給水経路７を通り加熱容器５に給水される。給水経路７途中に設けられた給水量検知手段３は通過水量を検知し信号を監視手段１１に送る。また、水位電極６のコモン電極棒の６ａと電極棒６ｂ、６ｃ間それぞれには所定の電圧が印可されており、加熱容器５が空の状態から給水され、電極棒６ｂの先端に水が到達するとコモン電極６ａと電極棒６ｂ間に電流が流れ、その電流を検知して電極棒６ｂの位置に水位が到達したと検知する。さらに給水により水位が上昇すると同様にコモン電極６ａと電極棒６ｃ間に電流が流れ、電極棒６ｃの位置に水位が達したと検知する。水位が電極棒６ｃの位置に達すると、給水弁２を閉じて給水を停止し、加熱ヒータ９をオンし加熱容器５内の水を加熱する。サーミスタ８による検知温度が９５℃に達すると加熱ヒータ９をオフし保温ヒータ１０にてオン、オフしながら保温を行う。
【００１９】
また、使用者によりポンプ１２が駆動されて加熱容器５内の水が排出されて水位が電極棒６ｂの位置よりも低くなると、再び給水弁２を開き給水を開始する。マイクロコンピュータ等で構成された監視手段１１は電極棒６ｂの水位から電極棒６ｃに達する水量もしくは若干多めの（電極棒６ｂから電極棒６ｃに達する水量の５〜３０％増し程度の水量）水量を予め設定記憶し、その水量と水量検知手段３により電極棒６ｂの位置に水位が到達した時点からの給水量と前記予め設定記憶された水量とを比較する。仮に電極棒６ｃが故障などにより水位が検知できない場合、電極棒６ｃ位置に水が到達しても給水が続行され、予め設定記憶された水量より多くなった時、監視手段１１は水位検知手段６が異常と判定すると共に給水弁２を閉じ、ブザーもしくはＬＥＤ等で異常であることを報知する。
【００２０】
ここで検知できる水位を２点としたが、電極棒を増やすことにより検知できる水位点を増やすことが出来る。また、電極棒が複数あり電極棒の先端間の距離がそれぞれにより異なる場合、それぞれの電極間に対してあらかじめ設定記憶する水量をそれぞれの電極間に対して異なった値とすることも出来る。
【００２１】
（実施例２）
本発明の実施例２について図面を参照して説明する。図２は水位検知手段を発光素子１８と受光素子１９を対向した構成とした図であり、その他の構成と動作は実施例１と同じである。１７は加熱容器５に接続された光を透過する材質で構成された水管である。２０は水管１７の内側に配置され、水面に浮上する水位ボールである。監視手段１１は発光素子１８に発光する信号を送り、受光素子１９から受光の有無の信号を受信する。加熱容器５が空の状態から給水されて水位が上昇するに伴い水位ボール２０も上昇し、水位ボールが発光素子１８ｂと１９ｂの間に位置すると、水位ボール２０により発光素子１８ｂからの光を遮断し、受光素子１９ｂは受光せず監視手段１１は水位が発光素子１８ｂと受光素子１９ｂ間にあると検知する。水位がさらに上昇し発光素子１８ａと受光素子１９ａの間に位置したときも実施例１と同様の検知を行う。
【００２２】
（実施例３）
本発明の実施例３について図面を参照して説明する。図３は水位検知手段をホールＩＣ２１と磁性化された水位ボール２２にて構成した図であり、その他の構成と動作は実施例１と同じである。１７は加熱容器５に接続された水管である。２２は水管２０の内側に配置され、水面に浮上する磁性体である。ホールＩＣ２１は磁性体が近づくとオンし、その信号を監視手段に送る。水位が低い位置から水位が上昇するに伴い、水位ボールがホールＩＣ２１ｂの横に位置するとオン信号を出力し、監視手段はホールＩＣ２１ｂの位置にあると検知する。水位がさらに上昇しホールＩＣ２１ａの横に位置したときも前記と同様の検知を行う。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、給水量検知手段と水位検知手段を監視することにより、水位電極手段が故障し、水位の変化が検知できないとき異常と判断できると共に、給水弁を閉じて給水を停止する事により、加熱容器からの水の溢れを防ぐことができ、利用者に安全で信頼性の高い給湯器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１を示すキッチンユニットに組み込んだ給湯装置の水回路構成図
【図２】 本発明の実施例２の給湯装置の水位検知の方法を示す構成図
【図３】 本発明の実施例３の給湯装置の水位検知の方法を示す構成図
【図４】 従来例の給湯装置の水回路構成図
【符号の説明】
１ 水道管
２ 給水弁
３ 給水量検知手段
４ 加熱ユニット
５ 加熱容器
６ 水位検知手段
７ 給水経路
１１ 監視手段
１６ 報知手段
１８ 発光素子
１９ 受光素子
２１ ホールＩＣ
２２ 磁性体
Claims (6)
- 水を加熱する加熱容器を有しキッチンユニット内部に収められ、前記加熱容器内の水または湯を前記キッチンユニット上部に導水するポンプが取り付けられた加熱ユニットと、水道管から前記加熱容器への給水経路に設けられた給水を制御する給水弁と、前記加熱容器への給水量を検知する給水量検知手段と、前記加熱容器内で複数の水位を検知する水位検知手段と、前記給水量検知手段により検知される給水量と前記水位検知手段により検知される水位の変化とを監視する監視手段を備え、前記給水検知手段が所定の給水量を検知し、かつ前記水位検知手段所定が所定の水位の変化を検知出来ないとき、前記監視手段は前記水位検知手段が異常であると判定して前記給水弁を閉じる給湯装置。
- 水位検知手段はコモン電極棒と相対した水位検知高さの異なる複数の電極棒を備え、前記電極棒のコモン電極棒と各電極棒間に流れる電流の変化により水位を検知する請求項１記載の給湯装置。
- 水位検知手段は互いに対向させた発光素子と受光素子とを備え、水が有るときは発光素子から受光素子へ光が透過し、水が無いとき光が遮断されることにより水位を検知する請求項１に記載の給湯装置。
- 水位検知手段は水位により上下移動する磁性体と、ホール素子またはホールＩＣを備え、前記磁性体の上下を前記ホール素子またはホールＩＣが検知する事により水位を検知する請求項１記載の給湯装置。
- 複数の電極棒による各水位間毎に所定の水量を設定した請求項１または２記載の給湯装置。
- 異常時、異常であることを報知する報知手段を備えた請求項１から５の何れか１項記載の給湯装置。
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2001
- 2001-09-04 JP JP2001266981A patent/JP3767435B2/ja not_active Expired - Fee Related
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