JP3593913B2

JP3593913B2 - 電気給湯機

Info

Publication number: JP3593913B2
Application number: JP05974399A
Authority: JP
Inventors: 健治大神
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JP2000253998A

Description

【０００２】
【発明の属する技術分野】
【０００３】
本願発明は、電気給湯機に関し、さらに詳しくは消費量が大きな場合であっても湯ぎれを起こすことのない電気給湯機に関するものである。
【従来の技術】
【０００４】
近年、５リットルクラスの大容量の電気ポットも提供されるようになってきているが、例えば職場やコンビニエンスストア等のようにお湯の消費量の大きな場所では湯量が不足する。
【０００５】
そこで、上記のような不具合を解消するものとして、ヒータ等により加温された状態（例えば、５０℃に加温された状態）のお湯を貯湯する大容量の貯湯用容器からポンプにより吐出口に注出されるお湯を、吐出経路の途中において電磁誘導コイルにより加熱して所定温度のお湯を出湯できるようにしたものが提案されている（例えば、特開平９−７５２１９号公報参照）。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記公知例の給湯機の場合、貯湯用容器内のお湯が減った時に、新たに必要量の水を補給すると、貯湯用容器内のお湯の温度が大きく低下してしまい、お湯の温度を元に戻すまでに時間がかかってしまうという問題がある、また、容器内のお湯の温度を保つためには、ヒータによる加熱を継続しておく必要があるところから、消費電力が大きくなり、省エネルギー化に逆行することとなる。
【０００７】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、二つのタンク（即ち、給水タンクと湯沸かしタンク）を有する電気給湯機における給湯湯温の変化をできるだけ少なくして、常時所望の温度のお湯が得られるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段として、所定量の水が収容される給水タンクと、加熱手段が付設された湯沸かしタンクと、前記給水タンクの水を前記湯沸かしタンクに随時供給する水補給手段と、前記湯沸かしタンクからの湯を注出口に導く給湯手段とを備えた電気給湯機において、前記給湯手段を構成する給湯ポンプの駆動中には前記水補給手段を構成する給水ポンプの作動を禁止する給水禁止手段と、前記給水ポンプの駆動継続時間を計測する駆動継続時間計測手段と、該駆動継続時間計測手段により計測された駆動継続時間が所定時間を超えているにもかかわらず前記湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合に前記給水ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停止手段とを付設している。
【０００９】
上記のように構成したことにより、湯沸かしタンクから給湯手段を介して外部へ給湯されている時には、給水タンクから水補給手段を介して湯沸かしタンクへ給水されることがなくなる。従って、湯沸かしタンク内の湯温が低下することがなくなり、給湯温度の低下を防止することができる。しかも、給水ポンプの駆動継続時間が所定時間を超えると（換言すれば、給水ポンプが駆動されているにもかかわらず、湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合には）、給水タンク内が空になっていて該モータが空回り状態にあると判断して、給水ポンプが強制的に停止されることとなり、空回りによるモータの故障発生を未然に防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、上記課題を解決するための手段として、所定量の水が収容される給水タンクと、加熱手段が付設された湯沸かしタンクと、前記給水タンクの水を前記湯沸かしタンクに随時供給する水補給手段と、前記湯沸かしタンクからの湯を注出口に導く給湯手段とを備えた電気給湯機において、前記湯沸かしタンク内の湯量が所定量になっていることを検知する湯量検知手段と、前記湯沸かしタンク内の湯量が前記湯量検知手段により検知される湯量より少なくなっている場合に前記給水ポンプの駆動を開始し、前記湯量検知手段からの検知信号により前記給水ポンプの駆動を停止するポンプ駆動制御手段と、前記給水ポンプの駆動継続時間を計測する駆動継続時間計測手段と、該駆動継続時間計測手段により計測された駆動継続時間が所定時間を超えているにもかかわらず前記湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合に前記給水ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停止手段とを付設している。
【００１１】
上記のように構成したことにより、湯沸かしタンク内の湯量が所定量より減少したときに給水ポンプの駆動が開始されて給水タンクから湯沸かしタンクへの水補給がなされ、湯沸かしタンク内の湯量が所定量となった時点で給水ポンプが駆動停止されることとなり、湯沸かしタンク内に所定量の湯を常時保持しておくことができる。しかも、給水ポンプの駆動継続時間が所定時間を超えると（換言すれば、給水ポンプが駆動されているにもかかわらず、湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合には）、給水タンク内が空になっていて該モータが空回り状態にあると判断して、給水ポンプが強制的に停止されることとなり、空回りによるモータの故障発生を未然に防止することができる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１３】
第１の実施の形態
図１ないし図３には、本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機が示されている。
【００１４】
この電気給湯機は、図１に示すように、湯沸かしタンク２を備えた箱形状の給湯機本体１と、該給湯機本体１において前記湯沸かしタンク２に隣接して形成されたタンク収納部４に対して取り外し自在とされた給水タンク３と、前記湯沸かしタンク２を加熱する加熱手段として作用する電熱ヒータ５と、前記給水タンク３の水Ｗを前記湯沸かしタンク２に随時供給する水補給手段６と、前記湯沸かしタンク２からの湯Ｗ′を前記給湯機本体１の適所（例えば、前面上部の嘴部１ａ）に設けられた注出口８に導く給湯手段７とを備えて構成されている。
【００１５】
前記湯沸かしタンク２は、ステンレス製の内筒９と外筒１０との間に真空空間１１を形成してなる真空二重構造とされている。この湯沸かしタンク２の底部は、前記内筒９のみからなる非真空部２ａとされており、該非真空部２ａの下面には、前記電熱ヒータ５が取り付けられている。該電熱ヒータ５は、後述するように湯沸かしヒータ５Ａと保温ヒータ５Ｂとからなっている（図４参照）。この湯沸かしタンク２は、前記給湯機本体１の上部に形成された肩部材１２に対して架設されている。なお、この湯沸かしタンク２は、金属製の一重構造としてもよいが、保温性能を向上させ、省エネルギーを図り得る点から、上記したような真空二重構造とするのが望ましい。符号２５は湯沸かしタンク２の温度を検出する温度センサー、３７は電熱ヒータ５の異常発熱時に溶断する温度ヒューズである。
【００１６】
また、この湯沸かしタンク２の上端開口２ｂは、前記内筒９を内側に絞ることにより胴部９ａより小径とされており、該上端開口２ｂは、前記肩部１２に対して開閉自在に枢支された蓋体１３により閉蓋されることとなっている。符号１４は蓋体１３の閉蓋状態を保持しあるいは閉蓋状態を解除するロック機構である。
【００１７】
前記蓋体１３は、合成樹脂製の上板１５と下板１６とからなっており、該下板１６の下面には、板金製のカバー部材１７が取り付けられている。また、この蓋体１３において前記給水タンク３に近い部分には、前記水補給手段６の出口部分を臨ませるための段部１８が前記上板１５を凹ますことにより形成されており、該段部１８には、前記水補給手段６により供給される水Ｗを給水するための給水口１９が前記下板１６を貫通して形成されている。該給水口１９は、前記湯沸かしタンク２内において発生した蒸気Ｓを外部へ排出するための蒸気排出通路２０の蒸気入口を兼用することとなっている。符号２１は前記給水口１９に設けられた転倒止水弁である。
【００１８】
前記転倒止水弁２１は、前記給水口１９の上方に形成された弁室２２と、該弁室２２内においてガイドリブ２４に案内されてスライド移動可能とされた独楽形状の弁体２３とからなっており、転倒時には前記弁体２３により前記弁室２２の出口２２ａが閉塞されることとなっている。
【００１９】
前記給湯手段７は、前記湯沸かしタンク２における非真空部２ａから前記注出口８に至る給湯通路２６と、該給湯通路２６の途中（本実施の形態においては、前記湯沸かしタンク２の下方位置）に介設された給湯ポンプ２７とによって構成されている。
【００２０】
前記給湯通路２６は、前記湯沸かしタンク２の非真空部２ａに一端が接続されるとともに前記給湯ポンプ２７の吸入口２７ａに他端が接続された入口接続管２６ａと、前記給湯ポンプ２７の吐出口２７ｂに一端が接続された下部接続管２６ｂと、該下部接続管２６ｂの他端に下端が接続され、前記湯沸かしタンク２の前方側空間を上方に向かって延びる透明な水位検知管２６ｃと、該水位検知管２６ｃの上端に接続された転倒止水弁２８と、該転倒止水弁２８の上端に接続され、逆Ｌ字状に屈曲されて前記給湯機本体１における嘴部１ａ内に臨む上部接続管２６ｄと、該上部接続管２６ｄの下端が臨み、前記給湯機本体嘴部１ａ内において略Ｌ字状に屈曲されて前記注出口８に至る注出管２６ｅとからなっている。前記上部接続管２６ｄと前記注出管２６ｅとの連通部の上方には、スプラッシュ現象を回避するための蒸気逃がし通路２９が形成されている。なお、この給湯通路２６の入口（即ち、入口接続管２６ａの一端）は、前記給水口１９の直下より前方側にずれた位置に接続されている。このようにすると、湯沸かしタンク２へ給水された水Ｗにより冷やされたお湯Ｗ′が給湯されにくくなり、給湯温度の低下を防止することができる。
【００２１】
また、前記水位検知管２６ｃには、湯沸かしタンク２内の湯の下限水位（即ち、空焚き防止水位）を検知する下限水位検知手段として作用する水位センサー３０Ａと、湯沸かしタンク２内の湯の満水位を検知する満水位検知手段として作用する水位センサー３０Ｂと、下限水位と満水位との中間の水位を検知する中間水位検知手段として作用する水位センサー３０Ｃと、湯沸かしタンク２内にこれ以上給水した場合には危険となる上限水位を検知する上限水位検知手段として作用する水位センサー３０Ｄとが設けられている。これらの水位センサー３０Ａ〜３０Ｃは、発光素子と受光素子とからなる公知のものであり、これらの検知信号は、後述する制御基板９７に入力される。
【００２２】
前記給水タンク３を収納するためのタンク収納部４は、前記肩部材１２と前記給湯機本体１の底部１ｂとの間に結合された有底四角筒形状の内ケース３２の内部空間により構成されており、前記給水タンク３は、このタンク収納部４の上部開口４ａから取り外し自在に収納されることとなっている。
【００２３】
前記給水タンク３は、例えば、合成樹脂からなっており、前記タンク収納部４に収納可能なように有底四角筒形状とされ且つ上部が開放されている。なお、この給水タンク３は、金属製（例えば、ステンレス製、アルミ製等）とすることもできる。符号３１は給水タンク３内の水Ｗの量が下限水位にまで減ったときに信号を出力する下限水位センサー、３３は収納時において給水タンク３を支持すべく内ケース３２の底部から突設された突起、３４は収納時において内ケース３２の底部に当接されるべく給水タンク３の底部に突設された支持脚である。
【００２４】
前記給水タンク３の一側面３ａ（即ち、前記湯沸かしタンク２に隣接する側の面）には、前記水補給手段６を構成する補給通路（後に詳述する）の一部（即ち、水位検知管４０ｂ）を配設するための凹溝３５が上下方向に延びて形成されている。該凹溝３５は、給水タンク３の着脱操作時に前記水位検知管４０ｂへ外力が作用するのを防止する保護部材として作用するものである。また、該凹溝３５の上端には、給水タンク３の収納時において前記給水口１９の上方に臨むようにして、前記水補給手段６を構成する補給通路（後に詳述する）の一部（即ち、注出管４０ｃ）を保護するための保護部材として作用するガード筒３６が給水タンク３と一体に形成されている。該ガード筒３６の上方は開放されている。符号３８は給水タンク３を持ち運ぶための把手である。
【００２５】
前記水補給手段６は、前記給水タンク３の底部と前記内ケース３２の底部とに設けられた給水ポンプ３９と、該給水ポンプ３９の吐出口３９ａから前記給水口１９に臨む注水口４１に至る給水通路４０とからなっている。
【００２６】
前記給水ポンプ３９は、前記内ケース３２の底部にビス４５により取り付けられた駆動部４３と、前記給水タンク３の底部にビス４２により取り付けられたポンプ部４４とからなる分離可能タイプのポンプ装置とされている。このようにすると、給水タンク３の取り外し時に給水ポンプ３９が駆動部４３とポンプ部４４とに分離できることとなり、給水タンク３の着脱構造および通電部の構造が簡略化できる。
【００２７】
前記駆動部４３は、前記内ケース３２に形成された開口４６の口縁に対して前記ビス４５により固着された断面略Ｕ字状の支持具４７に対して取り付けられたモータ４８と、該モータ４８の回転軸に枢着され且つ駆動側磁石５０を内蔵した回転体４９とからなっている。前記支持具４７の上端には、後述するように、給水タンク３の収納時において前記ポンプ部４４が当接されるような形状とされた金属カバー５１が取り付けられており、前記回転体４９は、前記支持具４７の内方において回転されることとなっている。符号５２は前記支持具４７を取り付けるためのフランジ部である。
【００２８】
一方、前記ポンプ部４４は、前記給水タンク３の底部に対してビス４２により取り付けられ且つ一方側に吐出口３９ａを有する断面略Ｕ字状のポンプハウジング５４と、該ポンプハウジング５４の中心部に立設された回転軸５６に対して回転自在に遊嵌され且つ従動側磁石５７を内蔵したインペラ５５とからなっている。つまり、給水タンク３の底壁の一部によりポンプハウジング５４の天板が構成されているのである。なお、前記給水タンク３の底部には、前記回転軸５６と対応する位置に吸水口５８が形成されている。符号５９はポンプハウジング５４と内ケース３２との間をシールするＯリング、６０はインペラ５５の浮き上がりを防止するための押さえ棒である。
【００２９】
前記給水通路４０は、前記給水ポンプ３９の吐出口３９ａに接続された接続管４０ａと、該接続管４０ａに下端が接続され、前記給水タンク３における凹溝３５に沿って上方に延びる水位検知管４０ｂと、該水位検知管４０ｂの上端に接続され、前記ガード筒３６内に配設される略逆Ｌ字状の注出管４０ｃとからなっている。なお、該注出管４０ｃの先端は、下向きに前記給水口１９に臨む注水口４１とされている。
【００３０】
つまり、本実施の形態においては、水補給手段６は、給水タンク３とともに着脱できるように構成されているのである。しかも、給水通路４０を構成する水位検知管４０ｂおよび注出管４０ｃは凹溝３５およびガード筒３６内に配設されることとなっているので、給水タンク３の着脱時において水位検知管４０ｂおよび注出管４０ｃに外力が作用して破損するという事故を防止することができる。
【００３１】
また、前記給水タンク３内には、籠状の容器６６内に活性炭などの浄水剤６７を収容して構成された浄水カートリッジ６５が前記容器６６に形成された吊り下げ具６８を前記給水タンク３の口縁に係止することにより取り外し自在に取り付けられている。このようにすると、水中に含まれるカルキ臭やトリハロメタンの原因となる塩素などの除去ができる。符号６９は給水タンク３を収納した状態においてその上部を覆う蓋カバーであり、該蓋カバー６９には、前記給水口１９と対応する位置に蒸気排出通路２０の出口となる蒸気排出口６３が形成されている。
【００３２】
さらに、前記給湯機本体１の下面には、支持脚７０，７０・・が形成されており、この電気貯湯容器は、該支持脚７０，７０・・を適当な支持台（例えば、レンジ台あるいはカウンター）７１上に載置して使用される。また、この電気貯湯容器における注出口８の下方には、該注出口８から給湯される湯を受けるコップ等の受容器７２を載置するとともに、受容器７２からこぼれた湯や給湯後に注出口８から落下する滴を受けるための受け台７３が設けられている。該受け台７３には、前記給湯機本体１の支持脚７０，７０が嵌挿される穴７５，７５を有する支持部７４が一体に延設されている。符号７６は受容器７２を載置するとともに水を流下させるための穴７７が形成された目皿、７８は前記受け台７２に対して着脱自在とされた水受け皿である。このように構成すると、支持台７１の幅寸法が小さくて受け台７３が支持台７１からはみ出すような場合であっても、受け台７３の使用が可能となる。
【００３３】
さらにまた、前記給湯機本体１における嘴部１ａおよび該嘴部１ａの上方位置には、図３に示すように、二つの操作パネル８０，８１が設けられている。嘴部側の操作パネル８０には、給湯キー８２、ロック解除キー８３、ロック解除キー８３を操作した時のみ給湯キー８２のＯＮ操作により給湯ポンプ２７が駆動するチャイルトロックモードとロック解除キー８３を操作しなくとも給湯キー８２の操作により給湯ポンプ２７が駆動するノンチャイルドロックモードとを選択できるチャイルドロックキー６４およびロック解除状態にあることを表示するロック解除表示灯８４が設けられており、嘴部上方位置の操作パネル８１には、湯沸かしキー８５、保温キー８６、おやすみタイマーキー８７、取り消しキー８８、湯沸かし中を表示する湯沸かし表示灯８９、低温あるいは高温保温温度（例えば、８５℃あるいは９５℃）を表示する保温表示灯９０，９１、おやすみタイマー使用中を表示するおやすみタイマー表示灯９２、電源投入中を表示する電源表示灯９３および給水の必要なことを表示する給水表示灯９４が設けられている。前記操作パネル８０，８１の内面側には、操作基板９５，９６が設けられている。また、制御基板９７は、給湯機本体１の底部に配設されている。なお、前記チャイルドロックキー６４に代えて、ロック解除キー８３を連続して１秒以上押すことによりチャイルドロックモードからノンチャイルドロックモードあるいはノンチャイルドロックモードからチャイルドロックモードに切り換え得るようにしてもよく、ロック解除キー８３と他のもう一つキー（例えば、取消しキー８８）を押すことによりチャイルドロックモードからノンチャイルドロックモードあるいはノンチャイルドロックモードからチャイルドロックモードに切り換え得るようにしてもよい。また、給湯中を表示するための給湯表示灯９８は、前記嘴部１ａの先端に設けられている（図１参照）。
【００３４】
上記構成の電気貯湯容器における電気的要素は、図３に示すように結線されている。なお、既に説明した電気的要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３５】
図３において、符号１０１は商用交流電源、１０２は制御手段として作用するマイクロコンピュータユニット（以下、マイコンと略称する）、１０３は湯沸かしヒータ５Ａへの通電制御を行うリレー、１０４は保温ヒータ５Ｂへの通電制御を行うトライアック、１０５は湯沸かしタンク２内の湯量が下限より低くなっていること（即ち、空焚きのおそれがあること）を警報するブザーである。
【００３６】
前記マイコン１０２は、前記各種センサー類２５，３０，３１および各種キー類６４，８２，８３，８５〜８８から入力される信号に基づいて各種演算処理を行い、給湯ポンプ２７、給水ポンプ３９、各種表示灯１４，８９〜９４，９８、リレー１０３、トライアック１０４およびブザー１０５へ制御信号を出力することとなっている。
【００３７】
上記のように構成された電気貯湯容器は、次のように作用する。
【００３８】
まず、湯沸かしタンク２に水Ｗを入れて電源を投入するとともに、給水タンク３に水Ｗを入れて給湯機本体１のタンク収納部４に収納する。すると、湯沸かしヒータ５Ａにより湯沸かしタンク２内の水Ｗが沸かされ、沸騰すると保温ヒータ５Ｂに切り替えられて、所定温度（例えば、８５℃あるいは９５℃）の湯Ｗ′として保温される。上記加熱制御は、温度センサー２５からの温度情報に基づいて従来公知の制御プログラムに従ってマイコン１０２が行う。
【００３９】
そして、ユーザが湯Ｗ′を必要とするときには、給湯キー８２をＯＮ操作すると、給湯ポンプ２７が駆動され、給湯手段７の給湯通路２６を介して湯Ｗ′が給湯される。このようにして、給湯が繰り返されると、湯沸かしタンク２内の湯Ｗ′の量が減少してくるので、湯沸かしタンク２内の湯量が所定値以下となると、例えば中間水位検知手段として作用する光センサー３０Ｃがこれを検知して、給水ポンプ３９が自動的に駆動開始され、給水タンク３内の水Ｗが水補給手段６の給水通路４０、および給水口１９を介して湯沸かしタンク２内に補給される。
【００４０】
ところで、給湯キー８２のＯＮ操作により給湯がなされているときに湯沸かしタンク２への給水が行われると、湯沸かしタンク２内の湯温（換言すれば、給湯温度）が低下してしまうし、１度に連続して多量の給水を行うと、やはり湯温（換言すれば、給湯湯温）が低下してしまうため、以下に説明する給湯・給水制御により給湯湯温の低下を防止している。
【００４１】
なお、給水タンク３内の水Ｗが下限水位センサー３１より低くなると、給水表示灯９４が点灯してユーザに知らせるが、これにユーザが気づかず、そのまま放置していると、給水タンク３から湯沸かしタンク２への給水ができなくなり、湯沸かしタンク２内の湯量が減り、ついには下限水位検知手段として作用する水位センサー３０Ａより低くなる。すると、湯沸かしタンク２の空焚きが生ずるおそれがある。この場合には、水位センサー３０Ａが下限水位を検知して、検知信号を出力し、ブザー１０５を吹鳴させてユーザに警告する。
【００４２】
上記のような給湯・給水制御を、図５に示すフローチャートを参照して以下に詳述する。
【００４３】
ステップＳ１において湯沸かしタンク２内が空になっているか否か（即ち、下限水位を検知する水位センサー３０Ａからの検知信号の出力の有無）の判定がなされる。ここで、肯定判定された場合には、ステップＳ２に進み、ブザー１０５が吹鳴して、湯沸かしタンク２が空焚き状態になっていることをユーザに警告し、その後制御は終了するが、否定判定された場合には、ステップＳ３に進み、湯沸かしタンク２内の湯量が給水が必要な水位（即ち、中間水位）以下になっているか否か（即ち、中間水位を検知する水位センサー３０Ｃからの検知信号の出力の有無）の判定がなされる。
【００４４】
ここで、否定判定された場合には、ステップＳ４に進み、給湯キー８２がＯＮ操作されたと判定されると、ステップＳ５において給湯ポンプ２７が駆動開始され、給湯手段７を介しての給湯が開始される。該給湯は、ステップＳ６において給湯キー８２がＯＦＦ操作されたと判定されるまで継続され、ステップＳ６において肯定判定されると、ステップＳ７において給湯ポンプ２７の駆動が停止され、ステップＳ１へリターンし、前述の制御が繰り返される。つまり、湯沸かしタンク２内の湯量が中間水位を超えていると判定されている間においては、ユーザの給湯キー８２の操作により給湯が行えるのである。
【００４５】
一方、ステップＳ３において肯定判定された場合には、ステップＳ８において給湯キー８２がＯＦＦされているか否かの判定がなされる。ここで否定判定された場合にはステップＳ５に戻るが、肯定判定されると、ステップＳ９に進み、給湯キー８２がＯＦＦされた後所定時間ｔｅが経過したと判定されると、ステップＳ１０において給水ポンプ３９が駆動開始されて水補給手段６を介しての水補給が開始されるとともに、ステップＳ１１において湯沸かしヒータ５Ａに通電されて湯沸かしタンク２の加熱が開始され且つステップＳ１２においてｔａタイマのカウントが開始される。ここでｔａタイマは、予め設定された時限を有しており、給水ポンプ３９の駆動時間を設定するものとされている。
【００４６】
ついで、ステップＳ１３において時間ｔａが経過したか否か（即ち、ｔａタイマがカウントアップしたか否か）の判定がなされ、ここで肯定判定された場合には、ステップＳ１４に進んで給水ポンプ３９の駆動が停止されるが、否定判定された場合には、ステップＳ１０に戻る。
【００４７】
そして、ステップＳ１５において湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが入力され、ステップＳ１６において湯温Ｔと設定温度（例えば、沸騰温度）Ｔｂとの比較がなされ、ここでＴ＝Ｔｂと判定されると（即ち、沸騰温度に到達すると）、ステップＳ１７において満水位検知手段として作用する水位センサー３０Ｂにより湯沸かしタンク２内の湯量が満水となっているか否かの判定がなされ、ここで否定判定されると、ステップＳ８に戻って以下の制御が継続されるが、肯定判定されるとステップＳ１８において湯沸かしヒータ５Ａへの通電が停止され、その後制御は終了する。
【００４８】
上記したように、本実施の形態においては、湯沸かしタンク２から給湯手段７を介して行われる給湯の終了後所定時間ｔｅが経過するまでは、給水タンク３から水補給手段６を介して湯沸かしタンク２へ給水されなくなっているため、給湯作業中（例えば、連続給湯時あるいは間欠給湯時）にも湯沸かしタンク２内の湯温が低下することがなくなり、給湯温度の低下を防止することができる。なお、給湯が終了して給湯キー８２がＯＦＦされると、所定時間ｔｅが経過する前に給水を開始できるようにしてもよい。
【００４９】
また、湯沸かしタンク２への給水時においては、給水ポンプ３９の駆動開始と同時に湯沸かしヒータ５Ａへの通電を開始し、予め設定された時間ｔａだけ給水ポンプ３９を駆動させ、湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが沸騰温度Ｔｂに到達し且つ湯沸かしタンク２が満水状態となるまで、給水ポンプ３９の駆動が繰り返されることとなっているので、湯沸かしタンク２内の湯温Ｔの低下を最小限に抑えながら給水を行うことができる。
【００５０】
上記した給水を繰り返すと、給水タンク３内の水量が減少してくるのが、給水タンク３内の水量が下限水位以下になっていると（即ち、下限水位センサー３１からの検知信号の出力が有ると、給水表示灯９４が点灯され、ユーザに給水タンク３への水補給を促す。
【００５１】
上記説明では、給水タンク３の水位が下限水位以下にまで低下した時点で給水表示灯９４を点灯させて警告するようにしているが、給水タンク３の空報知は、次のようにしてもよい。
【００５２】
（Ｉ）給水タンク空報知例１（図６のフローチャート参照）
ステップＳ１において給水ポンプ３９が駆動されていると判定された場合には、ステップＳ２において給水ポンプ３９の駆動源であるモータ４８に流れる電流値Ｉが入力され、ステップＳ３において前記電流値Ｉと設定値Ｉｓとの比較がなされる。ここで、設定値Ｉｓは、給水ポンプ３９が空回り状態となっているときにモータ４８に流れる電流値とされている。ステップＳ３においてＩ≦Ｉｓと判定されると、給水タンク３の空報知が給水表示灯９４の点灯により行われる。
【００５３】
（ＩＩ）給水タンク空報知例２（図７のフローチャート）
ステップＳ１において給水ポンプ３９が駆動されていると判定された場合には、ステップＳ２において給水ポンプ３９の駆動時間ｔが入力され、ステップＳ３において前記駆動時間ｔと予め設定された設定時間ｔｓとの比較がなされる。ここでｔ＞ｔｓと判定され、ステップＳ４において満水と判定された場合には、ステップＳ５において給水ポンプ３９の駆動が停止されるが、ステップＳ４において湯沸かしタンク２が満水となっていないと判定された場合には、ステップＳ６において給水タンク３の空報知が給水表示灯９４の点灯により行われた後、ステップＳ５に進み、給水ポンプ３９の駆動が停止される。その後制御は終了する。つまり、給水ポンプ３９の駆動による給水が設定時間ｔｓを超えて行われているにもかかわらず、湯沸かしタンク２が満水（即ち、所定量）とならない場合に給水タンク２の空報知がなされるとともに、給水ポンプ３９が強制的に駆動停止されるのである。このようにすると、給水タンク３内が空になっていて給水ポンプ３９が空回り状態にあると判断して、該給水ポンプ３９が強制的に停止されることとなり、空回りによるモータの故障発生を未然に防止することができる。
【００５４】
第２の実施の形態
図８には、本願発明の第２の実施の形態にかかる電気給湯機における給水・給湯制御の内容であるフローチャートが示されている。
【００５５】
この場合、湯沸かしタンク２への給水を行う給水ポンプ３９は、給水開始後湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが設定温度Ｔｓに降下するまで駆動されることとなっており、以下に詳述する。ここで設定温度Ｔｓは、給湯湯温にあまり影響を及ぼさない程度の温度とされる。
【００５６】
ステップＳ１において湯沸かしタンク２内が空になっているか否か（即ち、下限水位を検知する水位センサー３０Ａからの検知信号の出力の有無）の判定がなされる。ここで、肯定判定された場合には、ステップＳ２に進み、ブザー１０５が吹鳴して、湯沸かしタンク２が空焚き状態になっていることをユーザに警告し、その後制御は終了するが、否定判定された場合には、ステップＳ３に進み、湯沸かしタンク２内の湯量が給水が必要な水位（即ち、中間水位）以下になっているか否か（即ち、中間水位を検知する水位センサー３０Ｃからの検知信号の出力の有無）の判定がなされる。
【００５７】
ここで、否定判定された場合には、ステップＳ４に進み、給湯キー８２がＯＮ操作されたと判定されると、ステップＳ５において給湯ポンプ２７が駆動開始され、給湯手段７を介しての給湯が開始される。該給湯は、ステップＳ６において給湯キー８２がＯＦＦ操作されたと判定されるまで継続され、ステップＳ６において肯定判定されると、ステップＳ７において給湯ポンプ２７の駆動が停止され、ステップＳ１へリターンし、前述の制御が繰り返される。つまり、湯沸かしタンク２内の湯量が中間水位を超えていると判定されている間においては、ユーザの給湯キー８２の操作により給湯が行えるのである。
【００５８】
一方、ステップＳ３において肯定判定された場合には、ステップＳ８において給湯キー８２がＯＦＦされているか否かの判定がなされる。ここで否定判定された場合にはステップＳ５に戻るが、肯定判定されると、ステップＳ９に進み、給湯キー８２がＯＦＦされた後所定時間ｔｅが経過したと判定されると、ステップＳ１０において給水ポンプ３９が駆動開始されて水補給手段６を介しての水補給が開始されるとともに、ステップＳ１１において湯沸かしヒータ５Ａに通電されて湯沸かしタンク２の加熱が開始され且つステップＳ１２において湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが入力される。
【００５９】
ついで、ステップＳ１３において湯温Ｔと設定温度Ｔｓとの比較がなされ、ここでＴ＝Ｔｓ（即ち、湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが設定温度Ｔｓまで降下した）と肯定判定された場合には、ステップＳ１４に進んで給水ポンプ３９の駆動が停止されるが、否定判定された場合には、ステップＳ１０に戻る。
【００６０】
そして、ステップＳ１５において湯沸かしタンク２内の湯温Ｔと設定温度（例えば、沸騰温度）Ｔｂとの比較がなされ、ここでＴ＝Ｔｂと判定されると（即ち、沸騰温度に到達すると）、ステップＳ１６において満水位検知手段として作用する水位センサー３０Ｂにより湯沸かしタンク２内の湯量が満水となっているか否かの判定がなされ、ここで否定判定されると、ステップＳ８に戻って以下の制御が継続されるが、肯定判定されるとステップＳ１７において湯沸かしヒータ５Ａへの通電が停止され、その後制御は終了する。
【００６１】
上記したように、本実施の形態においては、湯沸かしタンク２から給湯手段７を介して行われる給湯の終了後所定時間ｔｅが経過するまでは、給水タンク３から水補給手段６を介して湯沸かしタンク２へ給水されなくなっているため、給湯作業中（例えば、連続給湯時あるいは間欠給湯時）にも湯沸かしタンク２内の湯温が低下することがなくなり、給湯温度の低下を防止することができる。なお、給湯が終了して給湯キー８２がＯＦＦされると、所定時間ｔｅが経過する前に給水を開始するようにしてもよい。
【００６２】
また、湯沸かしタンク２への給水時においては、給水ポンプ３９の駆動開始と同時に湯沸かしヒータ５Ａへの通電を開始し、湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが設定温度Ｔｓに降下するまで給水ポンプ３９を駆動させ、湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが沸騰温度Ｔｂに到達し且つ湯沸かしタンク２が満水状態となるまで、前記給水ポンプ３９の駆動が繰り返されることとなっているので、湯沸かしタンク２内の湯温Ｔの低下を最小限に抑えながら給水を行うことができる。
【００６３】
その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００６４】
第３の実施の形態
図９には、本願発明の第３の実施の形態にかかる電気給湯機における湯沸かし制御の内容であるフローチャートが示されている。
【００６５】
この場合、給湯により湯沸かしタンク２内の湯量が所定水位（例えば、満水位）より減った後、給水タンク３からの給水により満水位にまで復帰した状態においては、湯沸かしタンク２内の湯量および湯沸かしヒータ５Ａの出力が分かり且つ給水終了後の初期湯温Ｔａは温度センサー２５により検出できるところから、湯沸かしヒータ５Ａの通電時間ｔｂ（換言すれば、給水前の湯温Ｔｂにまで加熱するに要する時間）を次式により演算し、該通電時間ｔｂだけ加熱するようにしており、以下に詳述する。前記湯温Ｔｂを沸騰温度１００℃に置き換えてもよい。なお、本実施の形態においては、演算された通電時間ｔｂが経過した後に所定の超過通電時間ｔｃだけ加熱するようにしている。この超過通電時間ｔｃは、演算された通電時間ｔｂに誤差が生じた場合、目標温度Ｔｂにまで加熱できない場合があることを考慮したものである。
【００６６】
ｔｂ＝４．２（Ｔｂ−Ｔａ）Ｖ／Ｗ（１）
ここで、Ｖ：湯沸かしタンク２の満量
Ｗ：湯沸かしヒータ５Ａの出力
ステップＳ１において湯沸かしタンク２内が空になっているか否か（即ち、下限水位を検知する水位センサー３０Ａからの検知信号の出力の有無）の判定がなされる。ここで、肯定判定された場合には、ステップＳ２に進み、ブザー１０５が吹鳴して、湯沸かしタンク２が空焚き状態になっていることをユーザに警告し、その後制御は終了するが、否定判定された場合には、ステップＳ３に進み、ここで２秒経過したと判定されると、ステップＳ４においてそのときの初期湯温Ｔａが入力され、ステップＳ５において該初期湯温Ｔａに基づいて前記式（１）により湯沸かしヒータ５Ａの通電時間ｔｂが演算される。
【００６７】
ステップＳ６において湯沸かしヒータ５Ａに通電開始されると、ステップＳ７においてｔｂタイマがカウント開始される。ステップＳ８において時間ｔｂが経過した（即ち、ｔｂタイマがカウントアップした）と判定されると、ステップＳ９においてｔｃタイマがカウント開始される。ステップＳ１０において時間ｔｃが経過した（即ち、ｔｃタイマがカウントアップした）と判定されるまで、湯沸かしヒータ５Ａによる加熱が継続されるが、時間ｔｂ，ｔｃが経過したと判定されると、ステップＳ１１において湯沸かしヒータ５Ａへの通電が停止され（即ち、加熱が停止され）、ステップＳ１２において保温制御に移行される。
【００６８】
保温制御に移行すると、ステップＳ１３において保温タイマであるｔｄタイマ（即ち、予め設定された時限ｔｄを有するタイマ）がカウントを開始され、ステップＳ１４において時間ｔｄが経過した（即ち、ｔｄタイマがカウントアップした）と判定されるまで保温制御が継続されるが、時間ｔｄが経過したと判定されると、ステップＳ１へリターンし、前記した制御が繰り返される。ところで、給水制御、湯沸かし制御および保温制御が所定時間ｔｄ継続されると、湯沸かしタンク２内の湯中のカルキ量が次第に増えてくるおそれがあるが、本実施の形態におけるように所定時間ｔｄ毎に沸騰工程と保温工程とを繰り返すと、湯沸かしタンク２内の湯のカルキ抜きを確実に行うことができる。
【００６９】
上記したように本実施の形態においては、湯沸かしタンク２内の初期湯温Ｔａと湯量Ｖとに基づいて湯沸かしタンク２内の湯温Ｔを給水前の温度Ｔｂ（例えば、沸騰温度＝１００℃）にまで上昇させるに要する通電時間ｔｂを設定し、該加熱時間ｔｂに超過通電時間ｔｃを加算した時間だけ湯沸かしヒータ５Ａによる加熱が行われることとなり、湯沸かしタンク２内の湯温を給水前の温度Ｔｂに昇温させることができる。
【００７０】
その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００７１】
第４の実施の形態
図１０には、本願発明の第４の実施の形態にかかる電気給湯機における湯沸かし制御の内容であるフローチャートが示されている。
【００７２】
この場合、給湯ポンプ２７の駆動時間ｔｏを積算した積算駆動時間Σｔｏが設定時間ｔｓを超えた場合に給水ポンプ３９の駆動を開始し、湯沸かしタンク２内の湯温が所定量（例えば、満量）となった時点で給水ポンプ３９の駆動を停止するとともに、沸騰温度Ｔｂにまで加熱するようにしており、以下に詳述する。なお、前記設定時間ｔｓは、給湯ポンプ２７の単位時間当たりの吐出量から湯沸かしタンク２内の湯量がある程度減る（例えば、中間水位にまで減る）に要する時間とされる。
【００７３】
ステップＳ１において湯沸かしタンク２内が空になっているか否か（即ち、下限水位を検知する水位センサー３０Ａからの検知信号の出力の有無）の判定がなされる。ここで、肯定判定された場合には、ステップＳ２に進み、ブザー１０５が吹鳴して、湯沸かしタンク２が空焚き状態になっていることをユーザに警告し、その後制御は終了するが、否定判定された場合には、ステップＳ３に進み、給湯ポンプ２７の駆動が開始されたと判定されると、ステップＳ４において給湯ポンプ２７の駆動時間ｔｏが入力され、ステップＳ５において該駆動時間ｔｏの積算値である積算駆動時間Σｔｏが演算される。
【００７４】
そして、ステップＳ６において積算駆動時間Σｔｏと設定時間ｔｓとの比較がなされ、ここでΣｔｏ＞ｔｓと判定されると、ステップＳ７において給水ポンプ３９が駆動開始されて水補給手段６を介しての水補給が開始されるとともに、ステップＳ８において湯沸かしヒータ５Ａに通電されて湯沸かしタンク２の加熱が開始され且つステップＳ９においてｔａタイマのカウントが開始される。ここでｔａタイマは、予め設定された時限を有しており、給水ポンプ３９の駆動時間を設定するものとされている。
【００７５】
ついで、ステップＳ１０において時間ｔａが経過したか否か（即ち、ｔａタイマがカウントアップしたか否か）の判定がなされ、ここで肯定判定された場合には、ステップＳ１１に進んで給水ポンプ３９の駆動が停止されるが、否定判定された場合には、ステップＳ７に戻る。
【００７６】
そして、ステップＳ１２において湯沸かしタンク２内の湯温Ｔが入力され、ステップＳ１３において湯温Ｔと設定温度（例えば、沸騰温度）Ｔｂとの比較がなされ、ここでＴ＝Ｔｂと判定されると（即ち、沸騰温度に到達すると）、ステップＳ１４において満水位検知手段として作用する水位センサー３０Ｂにより湯沸かしタンク２内の湯量が満水となっているか否かの判定がなされ、ここで否定判定されると、ステップＳ７に戻って以下の制御が継続されるが、肯定判定されるとステップＳ１５において湯沸かしヒータ５Ａへの通電が停止され、その後制御は終了する。
【００７７】
上記したように本実施の形態においては、給湯ポンプ２７の積算駆動時間Σｔｏが設定値ｔｓを超えた場合（即ち、湯沸かしタンク２内から所定量の湯が給湯された場合）には、給水ポンプ３９が駆動開始されて給水タンク３から湯沸かしタンク５への水補給がなされ、湯沸かしタンク２内の湯量が所定量（例えば、満量）となった時点で給水ポンプ３９が駆動停止されることとなり、湯沸かしタンク２内に所定量の湯を常時保持しておくことができる。
【００７８】
その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【発明の効果】
【００７９】
請求項１の発明によれば、所定量の水が収容される給水タンクと、加熱手段が付設された湯沸かしタンクと、前記給水タンクの水を前記湯沸かしタンクに随時供給する水補給手段と、前記湯沸かしタンクからの湯を注出口に導く給湯手段とを備えた電気給湯機において、前記給湯手段を構成する給湯ポンプの駆動中には前記水補給手段を構成する給水ポンプの作動を禁止する給水禁止手段を付設して、湯沸かしタンクから給湯手段を介して外部へ給湯されている時には、給水タンクから水補給手段を介して湯沸かしタンクへ給水されることがないようにしたので、湯沸かしタンク内の湯温が低下することがなくなり、給湯温度の低下を防止することができるという効果がある。また、前記給水ポンプの駆動継続時間を計測する駆動継続時間計測手段と、該駆動継続時間計測手段により計測された駆動継続時間が所定時間を超えているにもかかわらず前記湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合に前記給水ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停止手段とを付設して、給水ポンプの駆動継続時間が所定時間を超えると（換言すれば、給水ポンプが駆動されているにもかかわらず、湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合には）、給水タンク内が空になっていて該モータが空回り状態にあると判断して、給水ポンプが強制的に停止されるようにしたので、空回りによるモータの故障発生を未然に防止することができるという効果がある。
【００８０】
請求項２の発明によれば、所定量の水が収容される給水タンクと、加熱手段が付設された湯沸かしタンクと、前記給水タンクの水を前記湯沸かしタンクに随時供給する水補給手段と、前記湯沸かしタンクからの湯を注出口に導く給湯手段とを備えた電気給湯機において、前記湯沸かしタンク内の湯量が所定量になっていることを検知する湯量検知手段と、前記湯沸かしタンク内の湯量が前記湯量検知手段により検知される湯量より少なくなっている場合に前記給水ポンプの駆動を開始し、前記湯量検知手段からの検知信号により前記給水ポンプの駆動を停止するポンプ駆動制御手段とを付設して、湯沸かしタンク内の湯量が所定量より減少したときに給水ポンプの駆動が開始されて給水タンクから湯沸かしタンクへの水補給がなされ、湯沸かしタンク内の湯量が所定量となった時点で給水ポンプが駆動停止されるようにしたので、湯沸かしタンク内に所定量の湯を常時保持しておくことができるという効果がある。また、給水ポンプの駆動継続時間を計測する駆動継続時間計測手段と、該駆動継続時間計測手段により計測された駆動継続時間が所定時間を超えているにもかかわらず前記湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合に前記給水ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停止手段を付設して、給水ポンプの駆動継続時間が所定時間を超えると（換言すれば、給水ポンプが駆動されているにもかかわらず、湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合には）、給水タンク内が空になっていて該モータが空回り状態にあると判断して、給水ポンプが強制的に停止されるようにしたので、空回りによるモータの故障発生を未然に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機の縦断面図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機における給水ポンプ部の拡大断面図である。
【図３】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機における操作パネル部を示す拡大正面図である。
【図４】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機における電気的要素の結線図である。
【図５】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機における給湯・給水制御のフローチャートである。
【図６】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機における給水タンク空報知の一例を示すフローチャートである。
【図７】本願発明の第１の実施の形態にかかる電気給湯機における給水タンク空報知の他の例を示すフローチャートである。
【図８】本願発明の第２の実施の形態にかかる電気給湯機における給湯・給水制御のフローチャートである。
【図９】本願発明の第３の実施の形態にかかる電気給湯機における湯沸かし制御のフローチャートである。
【図１０】本願発明の第４の実施の形態にかかる電気給湯機における給水制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
２は湯沸かしタンク、３は給水タンク、５は加熱手段、６は水補給手段、７は給湯手段、８は注出口、２５は湯温検出手段（温度センサー）、２７は給湯ポンプ、３０Ａ〜３０Ｄは水位検知手段（水位センサー）、３１は下限水位センサー、３９は給水ポンプ。

Claims

所定量の水が収容される給水タンクと、加熱手段が付設された湯沸かしタンクと、前記給水タンクの水を前記湯沸かしタンクに随時供給する水補給手段と、前記湯沸かしタンクからの湯を注出口に導く給湯手段とを備えた電気給湯機であって、前記給湯手段を構成する給湯ポンプの駆動中には前記水補給手段を構成する給水ポンプの作動を禁止する給水禁止手段と、前記給水ポンプの駆動継続時間を計測する駆動継続時間計測手段と、該駆動継続時間計測手段により計測された駆動継続時間が所定時間を超えているにもかかわらず前記湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合に前記給水ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停止手段とを付設したことを特徴とする電気給湯機。
所定量の水が収容される給水タンクと、加熱手段が付設された湯沸かしタンクと、前記給水タンクの水を前記湯沸かしタンクに随時供給する水補給手段と、前記湯沸かしタンクからの湯を注出口に導く給湯手段とを備えた電気給湯機であって、前記湯沸かしタンク内の湯量が所定量になっていることを検知する湯量検知手段と、前記湯沸かしタンク内の湯量が前記湯量検知手段により検知される湯量より少なくなっている場合に前記給水ポンプの駆動を開始し、前記湯量検知手段からの検知信号により前記給水ポンプの駆動を停止するポンプ駆動制御手段と、前記給水ポンプの駆動継続時間を計測する駆動継続時間計測手段と、該駆動継続時間計測手段により計測された駆動継続時間が所定時間を超えているにもかかわらず前記湯沸かしタンクの湯量が所定量に達しない場合に前記給水ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停止手段とを付設したことを特徴とする電気給湯機。