JP2003269797A - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深夜電力電源が供給されているにも関わら
ず、通常電源が供給されていない場合、深夜電力電源で
制御手段を駆動させ、電気温水器を動作させる。 【解決手段】 ヒータを制御する制御手段と、前記制御
手段を駆動する通常電源と、ヒータを駆動する深夜電力
電源と、前記通常電源の通電状態を検出する第一の通電
検出手段とを有する電気温水器において、前記第一の通
電検出手段の出力に応じて前記制御手段への供給電力を
通常電源か深夜電力電源に切換える電源供給選択手段を
有することで、制御手段に電源を供給することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御手段を駆動す
る通常電源と、ヒータ負荷を駆動する深夜電力電源との
供給により動作する電気温水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】深夜電力型電気温水器は通常、電力契約
の種類により深夜電力８時間通電タイプ、深夜電力８時
間通電制御タイプ（マイコン型）、時間帯別電灯などが
あり、これらすべてに対応するため、共用設計にするた
め制御部は通常電源から電源供給される仕様になってい
る。詳細に説明すると、図６のように、制御手段を駆動
する通常電源と、ヒータ負荷を駆動する深夜電力電源
と、通常電源の通電の有無を検出する第一の通電検出手
段と、通常電源の供給電源により制御部を駆動するため
の電源を生成する電源部と、電気温水器を制御する制御
手段と、電気温水器の水を暖めてお湯に変換するヒータ
と、ヒータをＯＮ／ＯＦＦさせる切換手段とからなる構
成となっており、制御部を駆動させる電源は通常電源か
らのみ供給され、ヒータを駆動する電源は深夜電力電源
からのみ供給されていた。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】しかしながら制御手段の電源は通常電源
で、ヒータの深夜電力電源が供給されている電源従来の
電気温水器においては、図７のの如く、電力会社から
のヒータの深夜電力電源が供給されているにも関わら
ず、通常電源に接続されている他の機器の同時使用によ
る負荷オーバ等によりブレーカ作動が発生する。このよ
うな場合、深夜電力電源が供給されているにも関わら
ず、通常電源が供給されない場合、電気温水器が動作で
きなく温水が沸き上がらない問題があった。

【０００４】本発明は上述の不都合を解決し、深夜電力
電源が供給されているにも関わらず、通常電源が家庭内
のブレーカ作動等により、通常電源が供給されない場
合、電気温水器を動作可能にすることを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明において、請求項１乃至２は、制御手段を駆動
する通常電源と、ヒータ負荷を駆動する深夜電力電源
と、前記通常電源に電源の通電状態を検出する第一の通
電検出手段と、各負荷を制御する制御手段とを有する電
気温水器において、前記制御手段への供給電力を通常電
源か深夜電力電源かを選択する電源供給選択手段と、深
夜電力電源に電源の通電状態を検出する第二の通電検出
手段とを有している。

【０００６】このように、通常電源の通電状態を検出す
る第一の通電検出手段と深夜電力電源の通電状態を検出
する第二の通電検出手段を有することで、制御手段への
供給電力を通常電源か深夜電力電源かを選択する電力供
給手段により、制御手段の供給電源を通常電源か深夜電
力電源かに切換えることができる。

【０００７】請求項３は、請求項２の電気温水器におい
て、通常電源の通電状態を検出する第一の通電検出手段
がＯＮ、深夜電力電源の通電状態を検出する第二の通電
検出手段がＯＮの場合、電源供給手段により、制御手段
の供給電源を深夜電力電源を選択させる。

【０００８】このように、通常電力と深夜電力がともに
供給されている時は制御手段の供給電源をより安価な深
夜電力電源から供給する。

【０００９】請求項４は、請求項２の電気温水器におい
て、通常電源の第一の通電検出手段がＯＦＦ出力かつ深
夜電力電源の第二の通電検出手段がＯＮ出力の場合、電
源供給選択手段は深夜電力電源を選択させている。

【００１０】このように、第一の通電検出手段の出力が
ＯＦＦ、第二の通電検出手段がＯＮの場合は、深夜時間
帯で通常電源である家庭内のブレーカ等が作動し、通常
電源の供給が断たれた場合である。しかしヒータを駆動
する深夜電力電源が供給されていれば、制御手段の供給
電源は確保でき、リモコン操作は可能で有る。

【００１１】請求項５は、請求項２の電気温水器におい
て、通常電源の第一の通電検出手段がＯＮ出力かつ深夜
電力電源の第二の通電検出手段がＯＦＦ出力の場合、電
源供給選択手段は通常電源を選択させる。

【００１２】このように、第一の通電検出手段がＯＮ出
力かつ第二の通電検出手段がＯＦＦ出力の場合、深夜電
力時間で給湯動作をしていた場合、制御手段の電源供給
は通常電源を選択することで、電気温水器内に沸き上が
ったお湯を使用して給湯動作を継続させることができ
る。

【００１３】請求項６は、請求項１乃至５の電気温水器
において、制御手段の電源部にスイッチング電源で構成
させている。

【００１４】このように、制御手段の電源部をスイッチ
ング電源で構成させることで、一つのパルストランスで
電源部を構成できる上、小型が図れることを可能にし、
制御部の入力電源を交流電圧９０Ｖから２２０Ｖまで駆
動させることを可能にできる。

【００１５】請求項７乃至請求項８は、請求項４乃至５
記載の電気温水器において、通常電源の第一の通電検出
手段がＯＮ状態からＯＦＦ状態出力に変化しかつ深夜電
力電源の第二の通電検出手段がＯＦＦ出力の場合、時間
計時手段からの時刻データを不揮発性記憶部に記憶させ
ている。

【００１６】このように、第一の通電検出手段がＯＮ状
態からＯＦＦ状態出力に変化しかつ第二の通電検出手段
がＯＦＦ出力の場合、時間計時手段からの時刻データを
不揮発性記憶部に記憶させることで、深夜電力電源がＯ
ＦＦ状態からＯＮ状態出力になった場合に、ヒータをＯ
Ｎさせる予定時刻前であれば、予定時刻にヒータをＯＮ
することができる。また、ヒータをＯＮさせる予定時刻
後であれば、直ちにヒータをＯＮさせることができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気温水器の実施
形態について、図１、２、３、４を参照して説明する。

【００１７】図１は本実施形態の回路構成を示し、図２
は本実施形態の具体的な回路例を示している。この回路
構成は、通常家庭内に電力供給されている通常電源１
と、電力会社と深夜電力契約された時に深夜に電力供給
される深夜電力電源２と、前記通常電源１の通電を検出
する第一の通電検出手段４と、前記深夜電力電源２の通
電を検出する第二の通電検出手段５と、制御手段への供
給電源を前記通常電源１か前記深夜電力電源２かを選択
する電源供給選択手段３と、制御部を駆動する電源部６
と、電気温水器を制御する制御部７と、時計時刻等を記
憶する記憶部８と、時刻をカウントする時間計時手段９
と、前記通常電源１と前記深夜電力電源２の通電がない
場合に時間計時手段を駆動するバックアップ電池１０
と、電気温水器のヒータ１２とヒータのＯＮ／ＯＦＦさ
せる切替手段１３の構成からなる。

【００１８】また、図２の具体的な回路例では第一の通
電検出手段４を抵抗とダイオードで、第二の通電検出手
段５を抵抗とダイオードで、電源供給選択手段３を自己
保持リレーで構成させている。

【００１９】前記通常電源１の電源が供給され、前記深
夜電源電力が供給されていない場合、第一の通電検出手
段４を構成している抵抗とダイオードに電流が流れ、前
記電源供給選択手段３の一部である３ｂ部の自己保持リ
レーが前期深夜電力電源２側から前記通常電源１側に接
続する。このとき、前記電源供給選択手段３の一部であ
る３ａの自己保持リレーは通常電源側に接続されてい
る。以上のように前記通常電源１が供給されると、前記
電源供給選択手段３は前記通常電源１を選択し、前記制
御手段１１は前記通常電源１より供給される。

【００２０】前記通常電源１と前記深夜電力電源が共に
供給されている場合、第二の通電検出手段５を構成して
いる抵抗とダイオードに電流が流れてＯＮし、前記電源
供給選択手段３の一部である３ａの自己保持リレーが前
期通常電源１側から前記深夜電力電源２側に接続され、
前記第一の通電検出手段がＯＦＦし、前記電源供給選択
手段３ｂの自己保持リレーは前記深夜電力電源に接続さ
れているため、前記電源供給選択手段３は前記深夜電力
電源を選択し、前記制御手段１１は前記深夜電力電源２
より供給される。

【００２１】前記深夜電力電源２が供給され、前記通常
電源１が供給されていない場合、第一の検出手段４がＯ
ＦＦし、第二の検出手段５がＯＮされ、前記電源供給選
択手段３の一部の３ａは前記通常電源１側から前記深夜
電力電源側に接続される。以上のように前記深夜電力電
源２が供給される、前記通常電源１が供給されていない
場合は、電源供給選択手段３は前期深夜電力電源２を選
択し、前記制御手段１１は前記深夜電力電源２より供給
される。

【００２２】前記深夜電力電源２から電源供給される
と、制御手段１１の電源部６により、交流電圧から電気
温水器の負荷（図示しない）を駆動する直流電圧や制御
部等を駆動する電源を生成させ、電気温水器を動作させ
る。また、前記第二の通電検出手段５ｂのＯＮ信号と電
力会社契約ＳＷ信号（図示しない）を制御部７にて演算
処理を実施し、演算処理に応じてヒータ１２を切換える
切換手段１３にＯＮ信号を送出し、ヒータをＯＮさせ
る。

【００２３】以上のように通常電源と深夜電力が同時に
供給されている場合、制御手段の電源は深夜電力電源側
に切替えることにより、料金の安い電力料金が選択さ
れ、運転コストを引き下げることが可能となる。

【００２４】図３は本実施形態のタイミングチャートを
示している。このタイミングチャートを前記図１の回路
構成及び前記図２の具体的な回路例に基づいて説明す
る。前記通常電源１が供給され、前記深夜電力電源が供
給されていない時には、前記第一の通電検出手段４がＯ
Ｎされており、前記電力供給選択手段３は前記通常電源
１を制御手段の電源を選択する。

【００２５】前記通常電源１が供給されている時に、電
力会社との契約により前記深夜電力電源２が供給される
と、第二の通電検出手段がＯＮし、前記第一の通電検出
手段４をＯＦＦさせ、前記電力供給選択手段３は前記通
常電源１から前記深夜電力電源２へ電源供給を選択し、
制御手段１１を駆動させる。

【００２６】図４は本実施形態の一実施例の制御手段で
ある電源部の回路構成を示している。この電源部は主に
以下の構成からなる。交流電圧を直流電圧に変換する全
波整流平滑回路部２１と、スイッチングＩＣを起動させ
る起動抵抗２２と、電圧を変換させるパルストランス２
３と、ある周期で前記パルストランスをＯＮ／ＯＦＦさ
せるスイッチング素子２５と、前記パルストランス２３
より伝達された交流電圧を直流電圧に平滑する平滑回路
部２４と、出力電圧をきめるシャントレギュレータ部２
７と、ある周期で動作させるフォトカプラー部２６から
の構成となっている。

【００２７】前記全波整流平滑回路部は、前記電源供給
選択手段３より供給された交流電源（ＡＣ９０ＶからＡ
Ｃ２２０Ｖ）を直流電源（ＤＣ１２７ＶからＤＣ３１１
Ｖ）に変換させている。前記スイッチングＩＣを起動さ
せる前記起動抵抗２２にある一定以上の電流が流れると
前期スイッチングＩＣが動作をし、ある一定周期で前記
スイッチング素子２５をＯＮ／ＯＦＦさせる。前記スイ
ッチング素子がＯＮ／ＯＦＦすると前記パルストランス
２３の主巻き線に電圧が印加され、印加された電圧は前
記パルストランス２３の２次側へ伝達され、前記平滑回
路部２４により、直流電圧が生成される。前記パルスト
ランス２３の２次側へ伝達されたエネルギーがある間、
前記シャントレギュレータと前記フォトカプラー２６が
ＯＮし、前記スイッチングＩＣにフィードバックをか
け、２次側電圧が一定電圧になるようにしている。

【００２８】このように、電源部をスイッチング電源回
路にて構成することにより、通常電源がＡＣ１００Ｖで
もＡＣ２００Ｖでも一つの制御基板で制御手段１１を駆
動することを可能にしている。

【００２９】図５は本実施形態の一実施例のバックアッ
プのフローチャートを示している。このフローチャート
は図１の回路構成の動作について説明する。始めに、前
記通常電源１かつ前記深夜電力電源２が共に供給されて
いない非通電モードになると、前記時間計時手段９が、
前記バックアップ電池１０により時刻のカウントを継続
する。その後、前記第一の通電検出手段４の有無を確認
し、前記第一通電検出手段が有り（Ｙ）であれば、前記
通常電源１からの供給電源により、前記制御手段１１は
駆動するようにする。前記第一の通電検出手段が無なけ
れば（Ｎ）、第二の通電検出手段の有無を確認し、第二
の通電検出手段が有り（Ｙ）であれば、前記深夜電力電
源からの供給電源により、前記制御手段１１はヒータを
駆動させる通電時間であるかを判断し、ヒータ通電時刻
であれば、ヒータＯＮさせ、ヒータ通電時刻でなけれ
ば、ヒータをＯＦＦさせる。第二の通電検出手段が無け
れば（Ｎ）、再度非通電モードへ移行する。尚、前記時
計計時手段及び前記バックアップ電池は制御手段になく
てもよく、例えば、電気温水器を操作する操作手段に設
けてもよい。このとき、制御手段と操作手段との通信デ
ータに時計データを割付る。このように、停電時間が起
きた時刻を記憶しその後マイコンは時刻更新動作のみの
低消費動作を行なう。その後停電が解除されればその時
刻のみを判断し、通常動作に移行する。

【００３０】図６は従来技術の回路ブロック構成図、図
７は従来技術の商用電源の選択状況を表わす図である。
従来、電気温水器の深夜電力契約においては、図６のよ
うな構成となっている。前記制御手段１１を駆動するた
めの供給電源（通常電源１）と電気温水器の缶水温度を
暖めるための前記温水ヒータ１０との供給電源（深夜電
力電源２）は別々であり、電力会社からの電力供給があ
るにも関わらず、前記制御手段１１を駆動するための供
給電源（前記通常電源１）が何らかの影響で通電されな
い場合、前記深夜電力電源２の供給されているにも関わ
らず、電気温水器を駆動する前記制御手段１１の電源供
給が停止してしまうため、電気温水器は作動しなかっ
た。本発明は、電力会社からの電源供給があるにも関わ
らず（図７のの状態）、前記通常電源１が何らかの影
響で通電なしの場合でも電気温水器を正常動作可能にし
ているとともに、非通電モードから通電モードになった
時は、ヒータ通電時刻前であれば、ヒータはＯＦＦさ
せ、ヒータ通電時刻経過後であれば、直ちにヒータをＯ
Ｎさせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態の回路ブロック構成図。

【図２】本発明による実施形態の回路詳細図。

【図３】本発明による通電検出手段と電力供給選択手段
のタイミングチャート。

【図４】本発明による実施例の制御手段である電源部の
回路構成図。

【図５】本発明によるバックアップの実施例のフローチ
ャートローチャート。

【図６】従来技術の回路ブロック構成図。

【図７】従来技術の商用電源の選択状況を表わす図。

【符号の説明】

１：通常電源 ２：深夜電力電源 ３：電源供給選択手段 ４：第一の通電検出手段 ５：第二の通電検出手段 ６：電源部 ７：制御部 ８：記憶部 ９：時間計時手段 １０：バックアップ電池 １１：制御手段 １２：ヒータ １３：切替手段 ２１：全波整流平滑回路 ２２：起動抵抗 ２３：パルストランス ２４：平滑回路部 ２５：スイッチング素子 ２６：フォトカプラー ２７：シャントレギュレータ部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを制御する制御手段と、前記制御
   手段を駆動する通常電源と、ヒータを駆動する深夜電力
   電源と、前記通常電源の通電状態を検出する第一の通電
   検出手段とを有する電気温水器において、前記第一の通
   電検出手段の出力に応じて前記制御手段への供給電力を
   通常電源か深夜電力電源に切換える電源供給選択手段を
   有することを特長とする電気温水器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気温水器において、制
   御手段は深夜電力電源の通電状態を検出する第二の通電
   検出手段を有し、前記第一または第二の通電検出手段の
   出力に応じて制御手段への電源供給を通常電源か深夜電
   力電源かを選択することを特長とする電気温水器。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電気温水器において、第
   一の通電検出手段がＯＮ出力かつ第二の通電検出手段が
   ＯＮ出力の場合、電源供給選択手段は深夜電力電源を選
   択することを特長とする電気温水器。
4. 【請求項４】 請求項２記載の電気温水器において、第
   一の通電検出手段がＯＦＦ出力かつ第二の通電検出手段
   がＯＮ出力の場合、電源供給選択手段は深夜電力電源を
   選択することを特長とする電気温水器。
5. 【請求項５】 請求項２記載の電気温水器において、第
   一の通電検出手段がＯＮ出力かつ第二の通電検出手段が
   ＯＦＦ出力の場合、電源供給選択手段は通常電源を選択
   することを特長とする電気温水器。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５記載の電気温水器におい
   て、制御手段は電源部を有し、前記電源部はスイッチン
   グ電源で構成されることを特長とする電気温水器。
7. 【請求項７】 請求項４乃至５記載の電気温水器におい
   て、制御手段は不揮発性記憶部を有するとともに、第一
   の通電検出手段がＯＮ状態からＯＦＦ状態出力に変化し
   かつ第二の通電検出手段がＯＦＦ出力の場合、時間計時
   手段からの時刻データを前記不揮発性記憶部に記憶する
   ことを特長とする電気温水器。
8. 【請求項８】 請求項７記載の電気温水器において、制
   御手段は、第二の通電検出手段のＯＦＦ状態時間を計測
   し、不揮発性記憶部に記憶された時刻データに前記ＯＦ
   Ｆ状態時間を演算して現在時刻を算出することを特長と
   する電気温水器。