特許 7529931 電気ヒータのスケール検知方法、電気ヒータのスケール検知装置、及び、電気ボイラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電気ヒータのスケール検知方法、電気ヒータのスケール検知装置、及び、電気ボイラ

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/00 20060101AFI20240730BHJP

   F22B 1/28 20060101ALI20240730BHJP

   F22B 37/38 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H05B3/00 310C

F22B1/28 Z

F22B37/38 E

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024024352

(22)【出願日】2024-02-21

【審査請求日】2024-02-21

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永山 聡

(72)【発明者】

【氏名】永野 佑

(72)【発明者】

【氏名】大泉（碇） 真里耶

【審査官】豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－００９５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５１７５３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ １／００ － ３／００

Ｆ２２Ｂ １／００ － ３／０８

Ｆ２２Ｂ ３７／００ － ３７／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯水部と、
電流が流れることにより発熱するヒータ線を備え、前記貯水部の内部に配置される電気ヒータと、
前記ヒータ線に電圧を印加して前記電気ヒータを駆動するヒータ駆動部と、を備える電気ボイラにおける電気ヒータのスケール検知方法であって、
前記ヒータ線に流れた電流の電流値を測定し、
スケールが付着していない前記電気ヒータを用いた運用における、前記電気ヒータの最大出力時の前記ヒータ線の抵抗値を基準として定められた値を閾値として設定し、前記ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び測定された電流値に基づく前記ヒータ線の抵抗値が設定された前記閾値を超えた場合に、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知する
電気ヒータのスケール検知方法。

【請求項2】

前記電気ヒータへのスケールの付着を検知した場合に、ユーザに前記電気ヒータへのスケールの付着を通知する
請求項１に記載の電気ヒータのスケール検知方法。

【請求項3】

貯水部と、
電流が流れることにより発熱するヒータ線を備え、前記貯水部の内部に配置される電気ヒータと、
前記ヒータ線に電圧を印加して前記電気ヒータを駆動するヒータ駆動部と、を備える電気ボイラに用いられる電気ヒータのスケール検知装置であって、
スケールが付着していない前記電気ヒータを用いた運用における、前記電気ヒータの最大出力時の前記ヒータ線の抵抗値を基準として定められた値を閾値として設定し、前記ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び前記ヒータ線に流れた電流の電流値に基づく前記ヒータ線の抵抗値が設定された前記閾値を超えた場合に、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知するスケール検知部を備える
電気ヒータのスケール検知装置。

【請求項4】

貯水部と、
電流が流れることにより発熱するヒータ線を備え、前記貯水部の内部に配置される電気ヒータと、
前記ヒータ線に電圧を印加して前記電気ヒータを駆動するヒータ駆動部と、
前記ヒータ線に流れた電流の電流値を測定する測定部と、
スケールが付着していない前記電気ヒータを用いた運用における、前記電気ヒータの最大出力時の前記ヒータ線の抵抗値を基準として定められた値を閾値として設定し、前記ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び前記測定部により測定された電流値に基づく前記ヒータ線の抵抗値が設定された前記閾値を超えた場合に、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知するスケール検知部と、を備える
電気ボイラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電気ヒータのスケール検知方法、電気ヒータのスケール検知装置、及び、電気ボイラに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水管と、水管の内部に配置される電気ヒータと、電気ヒータの表面の発熱領域に配置される温度センサと、を備え、電気ヒータの温度を管理できる電気ボイラが記載されている。

【0003】

特許文献２には、ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）処理等の排水処理が不要で且つ短時間で、容易に属面表面に緻密に固着している水蒸気酸化スケールを除去しうる水蒸気酸化スケール除去方法とその装置が記載されている。

【0004】

特許文献３には、水管と、水管の内部に配置される電気ヒータと、水管の水位が所定水位範囲に維持されるように水管に給水する給水手段と、制御装置と、を備え、異常の発生を早期に発見できる電気ボイラが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－０８６２２２号公報

【文献】特開２００２－００５５９６号公報

【文献】特開２０２０－０４１７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電気ボイラの熱源に用いられる電気ヒータは、経年により表面にスケールが付着することで伝熱効率が低下し、その結果として電気ヒータが異常過熱して、電気ヒータの損傷のリスクが高まるという問題がある。

【0007】

このような問題を解消するために、電気ヒータの表面近傍に温度センサを配置して、電気ヒータの異常過熱を検知することにより、電気ヒータへのスケールの付着を検知することが考えられる。

【0008】

しかしながら、温度センサを用いて電気ヒータへのスケールの付着を検知する場合、電気ヒータに対する温度センサの位置ずれ、又は、温度センサの表面へのスケールの付着により、電気ヒータへのスケールの付着を正確に検知できなくなるおそれがある。

【0009】

本開示は、温度センサを用いずに電気ヒータへのスケールの付着を検知可能な電気ヒータのスケール検知方法、電気ヒータのスケール検知装置、及び、電気ボイラを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の電気ヒータのスケール検知方法は、貯水部と、電流が流れることにより発熱するヒータ線を備え、前記貯水部の内部に配置される電気ヒータと、前記ヒータ線に電圧を印加して前記電気ヒータを駆動するヒータ駆動部と、を備える電気ボイラにおける電気ヒータのスケール検知方法であって、前記ヒータ線に流れた電流の電流値を測定し、前記ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び測定された電流値に基づく前記ヒータ線の抵抗値が設定された閾値を超えた場合に、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知する。

【0011】

本開示の電気ヒータのスケール検知方法においては、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知した場合に、ユーザに前記電気ヒータへのスケールの付着を通知してもよい。

【0012】

また、前記閾値は、スケールが付着していない前記電気ヒータを用いた運用における、前記ヒータ線の抵抗値の最大値を基準として定められた値としてもよい。

【0013】

また、前記閾値は、スケールが付着していない前記電気ヒータを用いた運用における、前記電気ヒータの最大出力時の前記ヒータ線の抵抗値を基準として定められた値としてもよい。

【0014】

本開示の電気ヒータのスケール検知装置は、貯水部と、電流が流れることにより発熱するヒータ線を備え、前記貯水部の内部に配置される電気ヒータと、前記ヒータ線に電圧を印加して前記電気ヒータを駆動するヒータ駆動部と、を備える電気ボイラに用いられる電気ヒータのスケール検知装置であって、前記ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び前記ヒータ線に流れた電流の電流値に基づく前記ヒータ線の抵抗値が設定された閾値を超えた場合に、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知するスケール検知部を備える。

【0015】

本開示の電気ボイラは、貯水部と、電流が流れることにより発熱するヒータ線を備え、前記貯水部の内部に配置される電気ヒータと、前記ヒータ線に電圧を印加して前記電気ヒータを駆動するヒータ駆動部と、前記ヒータ線に流れた電流の電流値を測定する測定部と、前記ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び前記測定部により測定された電流値に基づく前記ヒータ線の抵抗値が設定された閾値を超えた場合に、前記電気ヒータへのスケールの付着を検知するスケール検知部と、を備える。

【発明の効果】

【0016】

本開示の電気ヒータのスケール検知方法、電気ヒータのスケール検知装置、及び、電気ボイラによれば、温度センサを用いずに電気ヒータへのスケールの付着を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の第１の実施形態の電気ボイラの概略構成を示す図である。

【図2】上記電気ボイラにおける電気ヒータ周辺の概略構成を示す図である。

【図3】上記電気ボイラにおけるスケール検知時の処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】上記電気ボイラの変形例における電気ヒータ周辺の概略構成を示す図である。

【図5】本開示の第２の実施形態の電気ボイラの概略構成を示す図である。

【図6】上記電気ボイラにおける電気ヒータ周辺の概略構成を示す図である。

【図7】上記電気ボイラの変形例における電気ヒータ周辺の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［第１の実施形態］
次に、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本開示の第１の実施形態の電気ボイラ１の概略構成を示す図である。図２は、電気ボイラ１における電気ヒータ１１の周辺の概略構成を示す図である。

【0019】

図１及び図２に示すように、本実施形態の電気ボイラ１は、一例として丸型の蒸気ボイラであって、貯水部１０と、電気ヒータ１１と、ヒータ駆動部１２と、水位センサ１３と、供給水量調整部１４と、気水分離部１５と、圧力計１６と、制御部１７と、通知部１８と、を備える。

【0020】

貯水部１０は、内部に水を貯留可能な円筒形の缶である。

【0021】

電気ヒータ１１は、貯水部１０の内部に配置され、貯水部１０内に貯留された水を加熱する。電気ヒータ１１は、電流が流れることにより発熱するヒータ線２０と、ヒータ線２０を覆うカバー１１ａと、を備える。

【0022】

なお、電気ヒータ１１は、ヒータ線２０を覆うカバー１１ａを備えたものに限定されるものではなく、カバー１１ａを備えず、ヒータ線２０が外部に露出したものであってもよい。

【0023】

ヒータ線２０は、ヒータ駆動部１２に接続されており、ヒータ駆動部１２により電圧が印加されたことにより流れた電流により発熱して、電気ヒータ１１の表面を加熱する。また、ヒータ線２０には、電流計２１が直列に接続されている。電流計２１は、本開示の技術における測定部の一例であり、ヒータ線２０に流れた電流の電流値を測定する。

【0024】

図１に戻り、ヒータ駆動部１２は、ヒータ線２０に電圧を印加して電気ヒータ１１を駆動する。水位センサ１３は、貯水部１０内に貯留された水の水位を計測する。供給水量調整部１４は、給水バルブ及び給水ポンプを備え、制御部１７による制御に基づいて貯水部１０に供給する水の供給量を調整する。

【0025】

気水分離部１５は、貯水部１０から排出された気水混合蒸気のうち、液体部分を分離し、気体部分のみを外部に供給する。気水分離部１５は、蒸気の供給量を調整する不図示のバルブを備える。また、気水分離部１５により分離された液体部分である水は、貯水部１０に供給される。

【0026】

圧力計１６は、貯水部１０から排出された気水混合蒸気の圧力を計測する。

【0027】

制御部１７は、電気ボイラ１の全体の動作を制御する。また、制御部１７は、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知するスケール検知部としても機能する。

【0028】

制御部１７は、プロセッサ１７ａと、メモリ１７ｂと、記憶部１７ｃと、を備える。プロセッサ１７ａは、メモリ１７ｂに格納された制御プログラムに基づいて予め定められた処理を実行する。記憶部１７ｃは、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等から構成され、必要とされるソフトウエアやデータが記憶されている。

【0029】

通知部１８は、制御部１７が電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知した場合に、ユーザに電気ヒータ１１へのスケールの付着を通知する。通知部１８は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）インジケータ、モニタでのメッセージ表示、又は、スピーカによる通知音又はメッセージの発音等、スケールの付着を通知可能なものであればどのようなものであってもよい。

【0030】

次に、電気ボイラ１の動作について説明する。
先ず、電気ボイラ１の立ち上げから立ち下げまでの一連の動作について説明する。

【0031】

なお、以下の動作は、制御部１７が、水位センサ１３及び圧力計１６の計測値に基づいて、ヒータ駆動部１２及び供給水量調整部１４を統合制御することにより行われる。

【0032】

最初に、制御部１７は、ユーザからの立ち上げ指示を受けて、貯水部１０に規定量まで水を貯める。

【0033】

次に、制御部１７は、初期加熱として、電気ヒータ１１を駆動させて貯水部１０内の水を加熱する。

【0034】

気水混合蒸気の圧力が設定値に到達したら、制御部１７は、定常加熱として、電気ヒータ１１の出力を初期加熱時よりも抑え、かつ、電気ヒータ１１の出力を調整して気水混合蒸気の圧力が一定の幅に収まるように制御する。

【0035】

また、制御部１７は、気水分離部１５からの蒸気の供給による貯水部１０内の水位の変動に追従して、貯水部１０への給水と、貯水部１０内の水への加熱を指示する。

【0036】

最後に、制御部１７は、ユーザからの立ち下げ指示を受けて、電気ボイラ１の動作を停止させる。

【0037】

ところで、電気ヒータ１１は、経年により表面にスケールが付着することで伝熱効率が低下し、その結果として電気ヒータ１１が異常過熱して、電気ヒータ１１の損傷のリスクが高まるという問題がある。

【0038】

そのため、電気ヒータ１１の表面近傍に温度センサを配置して、電気ヒータ１１の異常過熱を検知することにより、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知することが考えられる。しかしながら、温度センサを用いて電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知する場合、電気ヒータ１１に対する温度センサの位置ずれ、又は、温度センサの表面へのスケールの付着により、電気ヒータ１１へのスケールの付着を正確に検知できなくなるおそれがある。

【0039】

このような事情を考慮して、本実施形態の電気ボイラ１は、温度センサを用いずに電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知可能としたものである。

【0040】

電気ヒータ１１が備えるヒータ線２０の抵抗値は、温度が上昇するにつれて高くなる特性を有する。

【0041】

そのため、制御部１７は、ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値及びヒータ線２０に流れた電流の電流値に基づくヒータ線２０の抵抗値が設定された閾値を超えた場合、すなわち、ヒータ線２０の温度が想定外の高さになった場合に、スケールによる異常過熱が発生しているとみなして、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知する。

【0042】

なお、ヒータ線２０の抵抗値Ｒは、下記の式（１）により求めることができる。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ （１）
ただし、
Ｒ：ヒータ線２０の抵抗値
Ｖ：ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値
Ｉ：ヒータ線２０に流れた電流の電流値

【0043】

ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値Ｖは、制御部１７による制御に基づいてヒータ駆動部１２が印加した電圧の電圧値であるため、既知である。また、ヒータ線２０に流れた電流の電流値Ｉは、電流計２１により測定された電流値である。

【0044】

次に、制御部１７による電気ヒータ１１へのスケールの付着の検知の詳細な処理について説明する。

【0045】

制御部１７は、予め設定された抵抗値における閾値を基準データとし、電気ボイラ１の運用時のヒータ線２０の抵抗値を運用時データとし、基準データと運用時データとを比較することにより、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知する。基準データは、制御部１７内の不図示の記憶部に登録される。

【0046】

基準データについては、例えば、態様１として、スケールが付着していない電気ヒータ１１が搭載された電気ボイラ１において、電気ボイラ１の一度の運用の中で、すなわち、電気ボイラ１の立ち上げから立ち下げまでの一連の動作の中で、ヒータ線２０の抵抗値の最大値を基準として定められた値を基準データとしてもよい。

【0047】

ここで、「ヒータ線２０の抵抗値の最大値を基準として定められた値」とは、ヒータ線２０の抵抗値の最大値そのものであってもよいし、所定の変換式にヒータ線２０の抵抗値の最大値を代入することにより変換された値であってもよい。例えば、基準データは、スケールの誤検知を防ぐために、ヒータ線２０の抵抗値の最大値を基準として、＋５％以上＋１０％以下の値としてもよい。また、基準データは、スケールの誤検知を防ぎつつ、より厳密にスケールを検知するために、ヒータ線２０の抵抗値の最大値を基準として、＋１％以上＋５％未満の値としてもよい。

【0048】

定常加熱時のように電気ヒータ１１の周辺の水温が高い場合、電気ヒータ１１の出力が最大でなくても、ヒータ線２０の抵抗値が高くなることが起こり得る。そのため、態様１の基準データを用いることにより、電気ヒータ１１の出力が最大となる初期加熱時だけでなく、定常加熱時においても、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知することができる。

【0049】

また、基準データについては、態様２として、スケールが付着していない電気ヒータ１１が搭載された電気ボイラ１において、電気ボイラ１の運用中に設定される電気ヒータ１１の最大出力時のヒータ線２０の抵抗値を基準として定められた値を基準データとしてもよい。

【0050】

ここで、「最大出力時のヒータ線２０の抵抗値を基準として定められた値」とは、最大出力時のヒータ線２０の抵抗値そのものであってもよいし、所定の変換式に最大出力時のヒータ線２０の抵抗値を代入することにより変換された値であってもよい。例えば、基準データは、スケールの誤検知を防ぐために、最大出力時のヒータ線２０の抵抗値を基準として、＋５％以上＋１０％以下の値としてもよい。また、基準データは、スケールの誤検知を防ぎつつ、より厳密にスケールを検知するために、最大出力時のヒータ線２０の抵抗値を基準として、＋１％以上＋５％未満の値としてもよい。

【0051】

態様２の基準データを用いることにより、特に電気ヒータ１１の出力が最大となる初期加熱時において、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知することができる。

【0052】

なお、態様２の基準データを用いて、基準データと運用時データとを比較する場合には、例えば、電気ヒータ１１の出力が１００％で、気水混合蒸気の圧力が０．９Ｍｐａの場合等のように、電気ヒータ１１の出力、及び、気水混合蒸気の圧力の条件が同じデータ同士を比較することが好ましい。なお、気水混合蒸気の圧力は、貯水部１０内の水温に対応する。これにより、周辺温度の影響等の外乱によるスケール検知精度の低下を抑えることができる。

【0053】

さらに、電気ヒータ１１の最大出力時かつ特定の気水混合蒸気の圧力におけるヒータ線２０の抵抗値のデータに加えて、電気ヒータ１１の最大出力時以外かつ既知の気水混合蒸気の圧力におけるヒータ線２０の抵抗値のデータを複数取得して、電気ヒータ１１の性能曲線データを取得し、この性能曲線データを基準データとしてもよい。

【0054】

態様１の基準データ及び態様２の基準データについては、１回の運用により取得されたデータにより決定してもよいし、複数回の運用により取得された複数のデータの代表値により決定してもよい。なお、複数のデータの代表値としては、例えば、平均値、又は、中央値等、複数のデータの傾向を示す値であればどのような値でもよい。

【0055】

また、態様１の基準データ及び態様２の基準データの両方を制御部１７に登録してもよいし、いずれか一方のみを制御部１７に登録してもよい。

【0056】

基準データの取得については、製造時に電気ボイラ１の個体毎に新品の電気ヒータ１１を組み込んで仮運用を行うことにより基準データを取得し、取得した基準データを制御部１７に登録してもよい。また、共通の機種において予め取得されている基準データを、制御部１７に登録してもよい。

【0057】

また、制御部１７は、通知部１８による通知を段階的に行うようにしてもよい。ここでは、一例として、ＬＥＤインジケータの色を段階的に変化させる態様について説明する。

【0058】

通知部１８による通知を段階的に行う場合は、基準データの閾値に基づいて、基準データの閾値よりも低い値を初期警告表示時の閾値として設定すればよい。ここでは、一例として、基準データの閾値の９０％の値を第１基準データとし、基準データの閾値を第２基準データとする。

【0059】

次に、スケール検知時の処理の流れについて、図３のフローチャートを参照して説明する。

【0060】

最初に、制御部１７は、ステップＳ１において、電気ボイラ１の立ち上げを行う。

【0061】

次に、制御部１７は、ステップＳ２において、運用時データの取得を行う。

【0062】

次に、制御部１７は、ステップＳ３において、運用時データと第１基準データとの比較判定を行う。

【0063】

ステップＳ３において、運用時データが第１基準データの閾値内と判定された場合、制御部１７は、ステップＳ４において、青色インジケータを表示し、ステップＳ２に遷移する。

【0064】

ステップＳ３において、運用時データが第１基準データの閾値を超えたと判定された場合、すなわち、運用時データが第１基準データの閾値外と判定された場合、制御部１７は、ステップＳ５において、運用時データと第２基準データとの比較判定を行う。

【0065】

ステップＳ５において、運用時データが第２基準データの閾値内と判定された場合、制御部１７は、ステップＳ６において、黄色インジケータを表示し、ステップＳ２に遷移する。

【0066】

ステップＳ５において、運用時データが第２基準データの閾値を超えたと判定された場合、すなわち、運用時データが第２基準データの閾値外と判定された場合、制御部１７は、ステップＳ７において、赤色インジケータを表示し、ステップＳ２に遷移する。

【0067】

上述した通り、本実施形態の電気ボイラ１によれば、温度センサを用いずに電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知することができる。

【0068】

なお、本実施形態の電気ボイラ１においては、ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値Ｖについて、制御部１７による制御に基づいてヒータ駆動部１２が印加した電圧の電圧値を用いていたが、図４に示すように、ヒータ線２０の両端に電圧計２２を並列に接続し、電圧計２２により測定された電圧値を用いてもよい。このように、電圧計２２を用いて、ヒータ線２０に印加された有効電圧を確認することにより、スケールの検知精度を高めることができる。

【0069】

［第２の実施形態］
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知する機能を持たない電気ボイラ２に対して、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知するスケール検知装置３０を後付けで追加したものである。図５は、本開示の第２の実施形態の電気ボイラ２の概略構成を示す図である。図６は、電気ボイラ２における電気ヒータ１１の周辺の概略構成を示す図である。

【0070】

第２の実施形態の電気ボイラ２は、第１の実施形態の電気ボイラ１と比較して、制御部１７がスケール検知部としても機能を持たず、図５に示すように、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知するスケール検知装置３０が別に接続されている点が異なる。

【0071】

なお、本実施形態の電気ボイラ２において、第１の実施形態の電気ボイラ１と同じ構成要素には同じ参照番号を付し、特に必要が無い限り説明は省略する。また、スケール検知装置３０における電気ヒータ１１へのスケールの付着の検知処理については、第１の実施形態の電気ボイラ１の制御部１７における検知処理と基本的に同様であるため、相違点以外の詳細な説明は省略する。

【0072】

図６に示すように、スケール検知装置３０は、プロセッサ３０ａと、メモリ３０ｂと、記憶部３０ｃと、通知部３０ｄと、を備える。プロセッサ３０ａは、スケール検知装置３０の全体の動作を制御する制御部、及び、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知するスケール検知部として機能する。プロセッサ３０ａは、メモリ３０ｂに格納された制御プログラムに基づいて予め定められた処理を実行する。記憶部３０ｃは、例えばＨＤＤ又はＳＳＤ等から構成され、必要とされるソフトウエアやデータが記憶されている。

【0073】

通知部３０ｄは、スケール検知装置３０（詳細には、プロセッサ３０ａ）が電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知した場合に、ユーザに電気ヒータ１１へのスケールの付着を通知する。通知部３０ｄは、例えば、ＬＥＤインジケータ、モニタでのメッセージ表示、又は、スピーカによる通知音又はメッセージの発音等、スケールの付着を通知可能なものであればどのようなものであってもよい。

【0074】

本実施形態のスケール検知装置３０は、ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値及びヒータ線２０に流れた電流の電流値に基づくヒータ線２０の抵抗値が設定された閾値を超えた場合、すなわち、ヒータ線２０の温度が想定外の高さになった場合に、スケールによる異常過熱が発生しているとみなして、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知する。

【0075】

なお、ヒータ線２０の抵抗値Ｒは、上記の第１の実施形態の電気ボイラ１の制御部１７と同様に、下記の式（１）により求めることができる。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ （１）
ただし、
Ｒ：ヒータ線２０の抵抗値
Ｖ：ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値
Ｉ：ヒータ線２０に流れた電流の電流値

【0076】

ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値Ｖは、制御部１７による制御に基づいてヒータ駆動部１２が印加した電圧の電圧値であるため、既知である。また、ヒータ線２０に流れた電流の電流値Ｉは、電流計２１により測定された電流値である。

【0077】

スケール検知装置３０は、制御部１７からヒータ駆動部１２が印加した電圧の電圧値Ｖを取得し、電流計２１から電流値Ｉを取得して、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知する。

【0078】

スケール検知装置３０は、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知した場合、通知部３０ｄにおいて、ユーザに電気ヒータ１１へのスケールの付着を通知する。

【0079】

なお、本実施形態のスケール検知装置３０においては、ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値Ｖについて、制御部１７による制御に基づいてヒータ駆動部１２が印加した電圧の電圧値を用いていたが、図７に示すように、ヒータ線２０の両端に電圧計２２を並列に接続し、電圧計２２により測定された電圧値を用いてもよい。このように、電圧計２２を用いて、ヒータ線２０に印加された有効電圧を確認することにより、スケールの検知精度を高めることができる。

【0080】

また、スケール検知装置３０においては、通知部３０ｄを持たず、電気ヒータ１１へのスケールの付着を検知した場合に、電気ボイラ２の制御部１７に通知し、電気ボイラ２が備える通知部１８において、ユーザに電気ヒータ１１へのスケールの付着を通知するようにしてもよい。

【0081】

［変形例］
以上、本開示の実施形態について説明してきたが、本開示の技術は上記実施形態に限定されず、適宜変更することもできる。

【0082】

例えば、上記の式（１）においては、ヒータ線２０に印加された電圧の電圧値Ｖが既知である場合に、ヒータ線２０に流れた電流の電流値Ｉとヒータ線２０の抵抗値Ｒとは相関関係がある。

【0083】

そのため、ヒータ線２０の抵抗値が設定された閾値を超えたことによる電気ヒータ１１へのスケールの付着の検知については、上記の通りヒータ線２０の抵抗値Ｒを算出し、算出した抵抗値Ｒと抵抗値における閾値とにより直接的に比較する代わりに、ヒータ線２０の抵抗値Ｒを算出せずに、抵抗値における閾値に対応する電流値における閾値を設定し、電流値Ｉと電流値における閾値とにより間接的に比較するようにしてもよい。

【0084】

また、電気ボイラの種類は、上記の蒸気ボイラに限らず、例えば温水ボイラ等、他の種類のボイラとしてもよい。

【0085】

また、ボイラの形状は、上記の丸ボイラに限らず、例えば水管ボイラ等、他の種類のボイラとしてもよい。

【0086】

また、上記以外にも、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりする等、適宜変更を行ってもよい。

【符号の説明】

【0087】

１ 電気ボイラ
１０ 貯水部
１１ 電気ヒータ
１２ ヒータ駆動部
１３ 水位センサ
１４ 供給水量調整部
１５ 気水分離部
１６ 圧力計
１７ 制御部
１７ａ プロセッサ
１７ｂ メモリ
１７ｃ 記憶部
１８ 通知部
２０ ヒータ線
２１ 電流計
２２ 電圧計
３０ スケール検知装置
３０ａ プロセッサ
３０ｂ メモリ
３０ｃ 記憶部
３０ｄ 通知部

【要約】

【課題】温度センサを用いずに電気ヒータへのスケールの付着を検知可能な電気ヒータのスケール検知方法、電気ヒータのスケール検知装置、及び、電気ボイラを提供する。
【解決手段】ヒータ線に流れた電流の電流値を測定し、ヒータ線に印加された電圧の電圧値及び測定された電流値に基づくヒータ線の抵抗値が設定された閾値を超えた場合に、電気ヒータへのスケールの付着を検知する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】