JP2888676B2 - 電気温水器 - Google Patents

電気温水器

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JP2888676B2
JP2888676B2 JP24327391A JP24327391A JP2888676B2 JP 2888676 B2 JP2888676 B2 JP 2888676B2 JP 24327391 A JP24327391 A JP 24327391A JP 24327391 A JP24327391 A JP 24327391A JP 2888676 B2 JP2888676 B2 JP 2888676B2
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は電気温水器に関する。
【0002】
【従来の技術】 電気温水器は、従来、給水口が底部に
また出湯口が上部に設けられた貯湯タンクと、このタン
クの底部に装着された加熱器(電気ヒータ)を備え、貯
湯タンク内に貯溜した水を底部に設けたヒータにより加
熱し、この加熱による水の対流によって貯湯タンク内の
全体の水温を、沸き上げ温度まで上昇させる構造のもの
が一般的である。そして、上述の沸き上げ動作は、通
常、深夜電気料金の時間帯(午後11時〜午前7時)に
おいて行われるよう構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、従来の電
気温水器によると、貯湯タンクと加熱器とが一体構造と
なっており、その全体の形状寸法がどうしても大掛かり
となる。このため、設置条件の自由度が狭く、また専有
スペースも多く必要となり、場合によっては屋外仕様と
しなければならないといった問題がある。
【0004】また、緊急時などにおいて貯湯タンクの貯
湯容量以上に給湯を行った場合、給湯口から低温水しか
出ないといった、いわゆる湯切れが生じることがある。
このような湯切れが生じたときには、従来では、大容量
の貯湯タンク(例えば 500リットル)内の全体の水を沸
き上げ温度まで上昇させる必要があり、その加熱に多く
の時間を要するため、長時間にわたって給湯不可の状態
となるいう問題があった。
【0005】本発明は、上記の従来の問題点を解決すべ
くなされたもので、その目的とするところは、貯湯タン
クと加熱器とを分離した構造で、しかも、湯切れが生じ
た際には、短時間で給湯が可能な構造の電気温水器を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する
ための構成を実施例に対応する図1を参照しつつ説明す
ると、本発明は、貯湯タンク11,12と、このタンク
内の底部位置に連通する給水配管13およびその上部位
置に連通する給湯配管14と、吸込口が貯湯タンク11
内の底部位置に連通する循環ポンプ21と、このポンプ
21の吐出口に内部が連通する加熱タンク22と、この
タンク22内部に発熱体が配置された電気ヒータ23
と、貯湯タンク11内の底部位置の水温を検出する第1
の温度センサTH1 と、加熱タンク22内の水温を検出す
る第2の温度センサTH2 と、循環ポンプ21により加熱
タンク22内に供給される水の流量を検出する流量セン
サFSと、制御手段3を備えている。そして、その制御手
段3は、第2の温度センサTH2 による検出温度が設定温
度以下のときに、電気ヒータ23を駆動し、加熱タンク
22内の水温が設定値に達した時点で電気ヒータ23の
駆動を停止し、かつ、この時点で第1の温度センサTH1
による検出温度が設定温度以下であるときには、循環ポ
ンプ21を駆動するとともに、流量センサFSの検出値か
ら供給水量を求めてゆき、その演算水量が加熱タンク2
2の容量に達した時点で、循環ポンプ21の駆動を停止
するよう構成したことによって特徴づけられる。
【0007】
【作用】 まず、制御手段3は、第2の温度センサTH2
に基づいて電気ヒータ23の駆動制御して、加熱タンク
22内の水を沸き上げる。この沸き上げ動作が完了した
時点で、第1の温度センサTH1 による検出温度が沸き上
げ温度以下であれば循環ポンプ21を駆動し、そのポン
プの供給量が加熱タンク22の容量に相当する量となっ
た時点で循環ポンプ21の駆動を停止する。この動作に
よって加熱タンク22内は貯湯タンク11内からの低温
水で満たされるとと同時に、貯湯タンク12内の上部に
は、加熱タンク22で加熱した熱湯が供給される。
【0008】そして、以上の動作を繰り返してゆくこと
で、貯湯タンク12(11)には、加熱タンク22の容
量分の熱湯が順次に供給され、その貯湯タンク11内の
底部の水温が設定温度に達したことを第1の温度センサ
TH1 によって検出された時点で沸き上げ動作を完了す
る。ここで、制御手段3は、深夜電力通電開始時刻(午
後11時)以後において、第2の温度センサTH2 の出力
に基づいて電気ヒータ23の駆動を制御して、加熱タン
ク22内の水温を沸き上げ温度に保持しており、従っ
て、湯切れが生じたときには、循環ポンプ21の一回の
駆動により、貯湯タンク12内の上部に加熱タンク22
の容量に相当する量の湯を確保できる。
【0009】
【実施例】 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて
説明する。図1は本発明実施例の構成図で、配管系統図
と制御系のブロック図を併記して示す図である。貯湯槽
1は、第1および第2の貯湯タンク11および12を備
えている。この2本のタンク11と12とは連結管1a
によって接続されており、その第1のタンク11内の上
部と第2のタンク12内の底部とが互いに連通してい
る。なお、第1および第2の貯湯タンク11,12は、
略同形状の立て置き式の密閉タンクで、その容量はそれ
ぞれ 250リットルである。
【0010】また、第1の貯湯タンク11には、その内
部の底部位置に連通する給水配管13が接続されてい
る。この給水配管13には給水栓4、給水一次圧の減圧
を行う減圧弁5およびフロースイッチ6が順次接続され
ている。さらに、第2の貯湯タンク12には、その内部
の上方位置に連通する給湯配管14が接続されており、
この給湯配管14に末端部に給湯栓7が接続されてい
る。
【0011】一方、加熱器2は、密閉型の加熱タンク
(容量50リットル)22と、その内部に発熱体が配置さ
れた電気ヒータ23と、循環ポンプ21などによって構
成されている。その循環ポンプ21の吐出口は、流量セ
ンサFSおよび逆止め弁24を介して加熱タンク22内の
底部位置に連通しており、その吸込口には端部が第1の
貯湯タンク11内の底部位置に連通する往き配管15が
接続される。また、加熱タンク22の上部には、端部が
第2の貯湯タンク12内の上部位置に連通する戻り配管
16が接続されており、これらの配管系において循環ポ
ンプ21を駆動すると、第1の貯湯タンク11→加熱タ
ンク22→第2の貯湯タンク12→第1の貯湯タンク1
1の順で水を循環させることができる。なお、加熱タン
ク22に接続されている弁25は安全弁で、この加熱タ
ンク22の内圧が規定圧力以上になることを防止するた
めのものである。
【0012】そして、第1の貯湯タンク11にはその底
部位置の水温を検出する温度センサTH1 が配置されてお
り、また第2の貯湯タンク12には、その上部からの貯
湯残量を50リットル単位で 150リットルまで検出する残
湯検出センサHSが配置されている。さらに加熱タンク2
2には、その内部の水温を検出する温度センサTH2 およ
びその水温の温度過昇を検出するハイリミットセンサHL
と、タンク内部が水で満たされているか否かを検出する
水位センサLSが適宜位置に配置されている。
【0013】これらのセンサ類TH1,TH2,HS,HL,LS、およ
び先の給水配管に接続されたフロースイッチ6の出力信
号は制御装置3に入力される。制御装置3は、それらの
入力信号に基づいて、後述する、電気ヒータ23および
循環ポンプ21の駆動制御などを行うよう構成されてい
る。また、制御装置3は、貯湯タンク側の温度センサTH
1 の検出値に基づいて、深夜電気料金の時間帯における
沸き上げ動作の開始時点のピークシフトを演算し、さら
には、残湯検出センサHSの出力に基づいて残湯量を表示
器(図示せず)等に表示するなどの一般的な電気温水器
の動作も行うよう構成されている。
【0014】次に、制御装置3の動作とともに、本発明
実施例の作用を説明する。まず、制御装置3は、沸き上
げモードにおいて、加熱タンク22の温度センサTH2 の
出力が設定温度(沸き上げ温度85℃)以下を示す信号で
あるときには、水位センサLSの検出から加熱タンク22
に水が満たされていることを確認した上で電気ヒータ2
3のみを駆動する。この加熱によって加熱タンク22の
水温は上昇してゆき、その水温が沸き上げ温度に達した
時点で電気ヒータ23の駆動を停止する。
【0015】このような沸き上げ状態となった時点で、
貯湯タンク側の温度センサTH1 の出力が沸き上げ温度以
下を示す信号であるときには循環ポンプ21を駆動す
る。このポンプ駆動中において制御装置3は、加熱タン
ク22内への供給水量を流量センサFSの検出値に基づい
て演算し、その演算値が加熱タンク22の容量に相当す
る値つまり50リットルとなった時点で循環ポンプ22の
駆動を停止する。
【0016】この動作によって、加熱タンク22内には
第1の貯湯タンク11からの低温水が流入して、その内
部が低温水で満たされた状態となるとともに、その加熱
タンク22で加熱された熱湯50リットルは第2の貯湯タ
ンク12内へと供給され、その上部に貯溜される。そし
て、以上の動作を、貯湯タンク側の温度センサTH1 によ
る検出値が沸き上げ温度となるまで順次繰り返して行
う。この繰り返し動作によって、第2の貯湯タンク12
内には50リットルの熱湯が順次押し込まれてゆき、まず
は第2の貯湯タンク12内が熱湯で満たされ、この後
に、第1の貯湯タンク11内に第2の貯湯タンク12か
ら50リットルの熱湯が順次押し込まれてゆくことにな
り、第1の貯湯タンク12内が熱湯で満たされた時点、
つまり温度センサTH1 の出力が沸き上げ温度を示す信号
となった時点で沸き上げ動作を完了する。
【0017】なお、湯の使用時においては、一般的な電
気温水器と同様に、給湯栓7を開くことで、給水二次圧
により第2の貯湯タンク12の上部の熱湯が外部へと流
出するわけであるが、このとき同時に第1の貯湯タンク
11内には、新たな水が給湯に使用した分だけ補給され
る。ここで、制御装置3は、深夜電力通電開始時刻(午
後11時)以後において、電気ヒータ23の駆動制御を
行って加熱タンク22内の水温を沸き上げ温度に保持し
ており、過度の給湯により残湯センサHSによる検出値が
50リットル未満となったときは、先に述べた循環ポンプ
を一回だけ駆動する。これにより、第2の貯湯タンク1
2内には少なくとも50リットルの熱湯を確保できる。従
って湯切れ状態となった場合でも、その給湯待ち時間は
短時間で済む。ただし、この循環ポンプの駆動は、給水
配管のフロースイッチ6によって第1の貯湯タンク11
内への給水が行われている旨が検知されたときには停止
される。また、制御装置3は、ハイリミットセンサHL
が、例えば95℃を検出した時点で電気ヒータ23の駆動
を即座に停止する。
【0018】なお、以上の本発明実施例においては、貯
湯槽1を、薄型とするために2本の貯湯タンクを備えた
構造としているが、この貯湯タンクの本数は、1本であ
ってもよいし、あるいは3本以上の任意複数本であって
もよい。
【0019】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、貯湯タンク内の水をその底部から上部へと循環可能
な外部配管系と、その配管系に接続した電気加熱器備
え、その加熱器の加熱タンクで沸き上げた湯を、順次に
貯湯タンク内の上部に押し込みにより供給することで、
貯湯タンク内の全体を沸き上げ温度の湯で満たすよう構
成したので、貯湯タンクと加熱器とを別置きとすること
が可能となって設置条件の自由度が向上し、屋内等にお
ける専有スペースを従来に比して大幅に縮小できる。
【0020】さらに、深夜電力通電開始時刻(午後11
時)以後において、貯湯タンクの貯湯容量以上の湯が使
用されたときに、加熱タンク内の水温が沸き上げ温度で
ある場合にはこのタンク内の湯を即座に貯湯タンク内に
供給し、また、加熱タンク内の水温が沸き上げ温度以下
の場合であっても、短時間で沸き上げて貯湯タンク内に
供給するので、湯切れが生じても、その加熱タンクの容
量に相当する分の湯を短時間で給湯することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施例の構成図で、配管系統と制御系
のブロック図を併記して示す図
【符号の説明】
1・・・・貯湯槽 11・・・・第1の貯湯タンク 12・・・・第2の貯湯タンク 1a・・・・連結管 13・・・・給水配管 14・・・・給湯配管 15・・・・往き配管 16・・・・戻り配管 2・・・・加熱器 21・・・・循環ポンプ 22・・・・加熱タンク 23・・・・電気ヒータ TH1 ・・・・第1の温度センサ TH2 ・・・・第2の温度センサ FS ・・・・流量センサ 3・・・・制御装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 貯湯タンクと、このタンク内の底部位置
    に連通する給水配管およびその上部位置に連通する給湯
    配管と、吸込口が上記貯湯タンク内の底部位置に連通す
    る循環ポンプと、このポンプの吐出口に内部が連通する
    加熱タンクと、このタンク内部に発熱体が配置された電
    気ヒータと、上記貯湯タンク内の底部位置の水温を検出
    する第1の温度センサと、上記加熱タンク内の水温を検
    出する第2の温度センサと、上記循環ポンプにより上記
    加熱タンク内に供給される水の流量を検出する流量セン
    サと、制御手段を備え、その制御手段は、上記第2の温
    度センサによる検出温度が設定温度以下のときに、上記
    電気ヒータを駆動し上記加熱タンク内の水温が上記設定
    温度に達した時点で上記電気ヒータの駆動を停止し、か
    つ、この時点で上記第1の温度センサによる検出温度が
    上記設定温度以下であるときには、上記循環ポンプを駆
    動するとともに、上記流量センサの検出値から供給水量
    を求めてゆき、この演算水量が上記加熱タンクの容量に
    達した時点でその循環ポンプの駆動を停止するよう構成
    されてなる電気温水器。
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