JP4927630B2 - 電気温水ボイラー - Google Patents

Description

この発明は電気ヒーターで加熱した温水で暖房を行う電気温水ボイラーに関するものである。

従来より、電気ヒーターを内蔵する缶体と、該缶体から供給される温水の温度を検出する温度センサと、温度センサにより検出される温水の温度が設定された温度となるように該電気ヒーターをオン／オフする制御手段とを備えた電気温水器が知られている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００５−３７０９７号公報

ところでこの従来のものでは、電気温水器の使用にあたっては、使用者と電力会社との間で、電気温水器の定格最大出力の電源に応じて供給電力の契約を行うことができる場合がある。この供給電力によって電気料金が段階的に定められており、このような場合には、各使用者によって電気温水器の契約電力も定格最大出力もまちまちとなる。

この電気温水器は、定格最大出力が一定であったため、メーカは、使用者のそれぞれの電力契約に合わせて、定格最大出力の異なる複数種類の電気温水器を用意しなければならなかった。又使用者は、電気温水器を一度設置するとリフォームなどにより電気温水器の最大出力を大きくする必要が生じた場合には、電気温水器を交換する必要があった。

この発明はこの点に着目し、上記問題点を解決する為、特にその構成を、缶体内に備えた複数の電気ヒーターによって加熱された温水を流通させることで、室内の暖房を行う電気温水ボイラーに於いて、前記複数の電気ヒーターと制御回路を構成するマイコンとの間には、リレーと電流センサとを備え、電気ヒーターとマイコンとの接続によって該マイコンが自動的に各電気ヒーターのワット数を演算し記憶して、暖房運転時には缶体内の温水温度を検知する温度センサの検知温度と、缶体内の温水温度の設定温度との温度差により、通電する電気ヒーターを決定するようにしたものである。

この発明によれば、設置現場でその家庭の電力契約に応じて、各電気ヒーターとマイコンとを、リレー及び電流センサを介して接続することにより、マイコンが自動的に各電気ヒーターのワット数を演算し記憶するので、デップスイッチ等で接続後に指示する必要がなく、極めて便利で使用勝手が良いものであり、更に一度自動記憶されると変更は出来ず、再度接続し直して元電源を入れ直す必要があり、使用者が勝手に替えることが出来ず安心、安全である。
更に暖房運転では、演算で確定したワット数に応じた電気ヒーターを通電制御するので、確実で良好な暖房の温度制御が行えるものである。

次にこの発明に係る電気温水ボイラーを図面に示された一実施形態で説明する。
１ａ、１ｂ、１ｃは、缶体２内に備えられた電気ヒーターで、１ＫＷ、２ＫＷ、２ＫＷとそれぞれワット数が異なるものであり、各家庭の暖房電力契約に応じて設置時に、定格出力を設定するものである。

３は制御回路を構成するマイコンで、前記電気ヒーター１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ第１リレー４、第２リレー５、第３リレー６及び、各電気ヒーター１ａ、１ｂ、１ｃに流れる電流値を検知する電流センサ７を介して接続されている。

８は缶体２内の温水温度を検知する温度センサで、検知温度をマイコン３内で設定温度と比較して、その結果から前記第１リレー４、第２リレー５、第３リレー６を介して、各電気ヒーター１ａ、１ｂ、１ｃの通電を制御し、缶体２内の温水温度を常に設定温度に保持するものである。

９は缶体２内の温水を負荷である放熱器１０に循環させる循環ポンプで、温水温度が設定温度以上で運転スイッチ（図示せず）がオン操作されることで駆動開始し、放熱器１０に温水を循環させて暖房を行うものであり、運転スイッチのオフ操作で駆動停止するものである。

次にこの一実施形態の作動について説明すると、電気温水ボイラーの設置時に各電気ヒーター１ａ、１ｂ、１ｃを第１リレー４、第２リレー５、第３リレー６及び電流センサ７を介してマイコン３に接続するもので、先ず電気ヒーター１ａを第１リレー４に接続し、電気ヒーター１ｂを第２リレー５に接続し、電気ヒーター１ｃを第３リレー６に接続するものである。

そして、この接続された各電気ヒーター１ａ、１ｂ、１ｃを順に通電するように、各第１リレー４、第２リレー５、第３リレー６を制御し、先ず第１リレー４の接点を閉成して電気ヒーター１ａが通電され、この時の電流値を電流センサ７で検知してマイコン３に入力し、例えば電流値＝５Ａであれば、電源電圧２００Ｖであるので、５Ａ×２００Ｖ＝１ＫＷと演算し、電気ヒーター１ａが１ＫＷの能力であることを記憶する。

次に電気ヒーター１ａの測定が終了すると自動的に、第２リレー５の接点を閉成して電気ヒーター１ｂが通電され、この時の電流値を電流センサ７で検知してマイコン３に入力し、例えば電流値＝１０Ａであれば、電源電圧２００Ｖであるので、１０Ａ×２００Ｖ＝２ＫＷと演算し、電気ヒーター１ｂが２ＫＷの能力であることを記憶する。

更に電気ヒーター１ｂの測定が終了すると自動的に、第３リレー６の接点を閉成して電気ヒーター１ｃが通電され、この時の電流値を電流センサ７で検知してマイコン３に入力し、例えば電流値＝１０Ａであれば、電源電圧２００Ｖであるので、１０Ａ×２００Ｖ＝２ＫＷと演算し、電気ヒーター１ｃが２ＫＷの能力であることを記憶して、この電気温水ボイラーの定格最大出力が５ＫＷ（１ＫＷ＋２ＫＷ＋２ＫＷ）であることを記憶するものである。

そして、運転スイッチをオン操作或いはタイマーセット時刻の到来により、各電気ヒーター１ａ、１ｂ、１ｃが全て通電され、缶体２内の温水を急速に加熱し、この温水温度を温度センサ８が検知して設定温度８０℃以上に達すると、マイコン３は循環ポンプ９を駆動させて、放熱器１０へこの温水を循環させ暖房を行わせるものであり、放熱後の温度降下した温水は缶体２に戻され、再び加熱されて順次放熱器１０に循環して、該放熱器１０のある部屋を良好に暖房する。

又この暖房のための温水加熱時、缶体２内の温水温度が設定温度に比較的近い時には、マイコン３からの出力により、第１リレー４の接点を閉成した状態とし、第２リレー５及び第３リレー６の接点を開成して、出力が一番低い電気ヒーター１ａのみを通電させての加熱としたり、或いは温水温度が設定温度以上の時にはこの電気ヒーター１ａの通電も停止して全ヒーター通電停止としたり、又温水温度が設定温度をある程度下まわっている時には、電気ヒーター１ａ、１ｂのみ通電させたり、電気ヒーター１ｂ、１ｃを通電させたり、どちらか一方としたり、その時の温水温度に応じて色々と選択されるものである。

一方電力契約を替えて定格最大出力を３ＫＷ、４ＫＷとした場合の電気温水ボイラーの設定切替についてですが、コンセントを抜く等の元電源を断った後、電気ヒーター１ｂ、１ｃのどちらか一方のリレとの接続を外し、ここでは電気ヒーター１ｃの接続を外して元電源を再投入すれば、先ず第１リレー４の接点を閉成して電気ヒーター１ａが通電され、この時の電流値を電流センサ７で検知してマイコン３に入力し、電流値＝５Ａであれば、電源電圧２００Ｖであるので、５Ａ×２００Ｖ＝１ＫＷと演算し、電気ヒーター１ａが１ＫＷの能力であることを記憶する。

次に電気ヒーター１ａの測定が終了すると自動的に、第２リレー５の接点を閉成して電気ヒーター１ｂが通電され、この時の電流値を電流センサ７で検知してマイコン３に入力し、電流値＝１０Ａであれば、電源電圧２００Ｖであるので、１０Ａ×２００Ｖ＝２ＫＷと演算し、電気ヒーター１ｂが２ＫＷの能力であることを記憶する。

そして、電気ヒーター１ｂの測定が終了すると自動的に、第３リレー６の接点を閉成しするが、電気ヒーター１ｃは接続が外されているので、電流センサ７による検知電流値は０で、電源電圧２００Ｖであるので、０Ａ×２００Ｖ＝０ＫＷと演算し、電気ヒーター１ｃが０ＫＷで接続されていないことを記憶して、この電気温水ボイラーの定格最大出力が３ＫＷ（１ＫＷ＋２ＫＷ）であることを記憶するものである。

又４ＫＷに切替る場合は、電気ヒーター１ａの第１リレー４との接続を外せば、マイコン３はこの非接続を認識し、電気ヒーター１ｂ、１ｃのみ定格最大能力４ＫＷ（ＫＷ＋２ＫＷ）と演算して記憶するものであり、デップスイッチ等のスイッチによる簡単な切替でなく使用者自身では出来ず、施工業者を呼ぶ必要があって安心、安全であり、しかも演算、記憶はマイコン３が自動的に行うので、極めて便利で使用勝手が良いものである。

この発明の電気温水ボイラーの一実施形態を示す構成図。 同電気回路図。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ 電気ヒーター
２ 缶体
３ マイコン
４、５、６ リレー
７ 電流センサ

Claims (1)

1. 缶体内に備えた複数の電気ヒーターによって加熱された温水を流通させることで、室内の暖房を行う電気温水ボイラーに於いて、前記複数の電気ヒーターと制御回路を構成するマイコンとの間には、リレーと電流センサとを備え、電気ヒーターとマイコンとの接続によって該マイコンが自動的に各電気ヒーターのワット数を演算し記憶して、暖房運転時には缶体内の温水温度を検知する温度センサの検知温度と、缶体内の温水温度の設定温度との温度差により、通電する電気ヒーターを決定するようにした事を特徴とする電気温水ボイラー。

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