JPH01239343A - 貯湯式電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、深夜電力を利用した貯湯式電気温水器の改
良に関する。

（従来の技術） この種の貯湯式電気温水器では、一般に４５℃の混合’
ｔＪＡ　ＩＩのかたちで使用湯量を設定する方式が採用
されている。

これは、給湯口では湯と水を混合して４５°Ｃ程度の湯
にしてから使用するため、４５℃程度の混合湯量は年間
を通じてほぼ一定であることを利用したものである。

使用？ｎＦＪ及び給湯口で混合されるべき水の給水水温
が定まると、肩上温度は次式により求められる。

Ｔｂ＝　　（４５−Ｔｗ）ｘＱ÷Ｃ＋Ｔｗ但し、Ｔｂ；
　　肩上温度　（’Ｃ） ＴＷ；　給水水温　（”Ｃ） Ｑ；使用湯！（λ） Ｃ；　タンク容ｆｆｉ　（ＪＬ） ところで、この種の貯湯式電気温水器では、下部に入水
管を、また上部に出湯管を備え、入水管からの水道水圧
を利用して貯湯を押上げ出湯管から吐出させるようにし
た押上式の貯湯タンクが採用されている。

また、貯湯タンク内の下部には水温センサが取付けられ
、この水温センサの深夜ヒータ通電前における検出水温
によって出湯口（例えば、蛇口）における給水温度を推
定するようにしている。

すなわち、−日の間に湯が使用されればその分だけ入水
管より貯湯タンク内に冷水が補給されるから、タンク内
下部の水温を深夜ヒータ通電前に測定すれば、給湯口で
混合されるべき給水水温を間接的に知ることができるこ
とを利用したものである。

また、このようにタンク内下部の水温センサによって給
湯口で混合されるべき給水水温を推定すれば、タンク外
に別途給水水温検出用の水温センサを設けることが不要
となり、据付工事費の低減を図ることができる。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の貯湯式電気温水器では、タンク内下
部の水温センサの深夜ヒータ通電前における検出水温を
、そのまま給湯口で混合されるべき給水水温と推定して
いるため、−日の間に湯が全く使用されなかったり、あ
るいは僅かしか使用されないと、貯湯タンク内の残湯温
度あるいは残湯で温められた異常に高い水温がそのまま
出湯口で混合されるべき給水水温と誤って推定され、こ
のため推定給水水温と実給水水温との間に大きな開きが
生じてしまう。

その結果、前式にこのような推定給水水温を代入して肩
上温度を算出すると、算出される肩上温度は実際に必要
な温度よりもかなり低いものとなり、その翌日において
湯量不足を生ずるという問題がある。

この発明の目的は、貯湯タンク外に別途給水温センサを
設けなくて済み、しかも−日の間に渇が全く使用されな
かったり、あるいは僅かしか使用されない場合にあって
も、その翌日において湯量不足を生じないようにした貯
湯式電気温水器を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、上記の問題を解決するために、　押上式貯
湯タンク内の下部に水温センサを取付け、該水温センサ
の深夜ヒータ通電前における検出水温を給湯口で混合さ
れるべき給水水温と推定し、該推定給水水温を用いて設
定湯量に対応した肩上温度を算出するようにした貯湯式
電気温水器において、前記貯湯タンク内の残渇相当域水
位に取付けられた水温センサと、前記タンク内の下部に
取り付けられた水温セ４の深夜ヒータ通電前における検
出水温を記憶させるための記憶手段と、前記タンク内の
残渇相当域水位に取付けられた水温センサの深夜ヒータ
通電前における検出水温が一定値以下であることを条件
として、前記記憶手段の記憶水温を日毎に更新させる記
憶更新手段と、前記残湯域相当水位に取付けられた水温
センサの深夜ヒータ通電前における検出水温を参照し、
これが一定値を越えるときには前記タンク内の下部に取
り付けられた水温センサの検出水温の代わりに、前記記
憶手段の記憶水温を前記給水水温として用いて肩上温度
を算出する沸上温度算出手段とを設けたことを特徴とす
るものである。

（作　用） このような構成によれば、−日の間に湯が全く使用され
なかった場合や、あるいは僅かしか使用さ熟なかった場
合には、残湯相当域水位に取付けられた水温センサの深
夜ヒータ通電前における検出水温が一定値を越えるため
、前記タンク内の下部に取り付けられた水温センサの検
出水温の代わりに、前記記憶手段の記憶水温が前記給水
水温と推定されて廊下温度の算出が行われる。

ここで、記憶手段の記憶水温は前日以前の最新の実給水
水温となるため、仮りに下部水温センサが残湿温度を検
出していたとしても、廊下温度は、　　ａ正な値となり
、湯量不足を生ずることはない。

（実施例） 第１図は、本発明に係わる貯湯式電気温水器の一実施例
を示すブロック図である。

同図において、電気温水器１はヒータ２を備えた貯湯タ
ンク３とマイクロコンピュータより成る制御部４とを主
体として構成されている。

貯湯タンク３内の下部には、給水温度推定用と廊下温度
到達確認用とに兼用される１個の水温センサ５がタンク
壁に密着して取付けられており、またタンク内中間部か
ら上部に至る残湯相当域水位には下から順に４個の水温
センサ６　ａ、　　６　ｂｙ６ｃ、６ｄが同様にして取
付けられている。

ヒータ２に対する電力は、リレー７、漏電遮断器８を介
して深夜電力用端子９から供給される。

水温センサ５，６ａ〜６ｄの検出信号は制御部４に読込
可能になされ、制御部４に対する電力は制御用電源端子
１１から供給される。

リモートコントローラ１１は例えば各家庭の台所などに
取り付けられるもので、これには各種の設定器や表示器
が設けられている。このリモートコントローラ１１によ
り使用湯量の設定が行われると設定湯量は制御部４に読
込まれる。なお、前述のように、この湯量設定は４５°
Ｃの混合湯１のかたちで行われる。

このような構成の電気温水器１の据付に際しては、深夜
電力用電源線１２をタイムスイッチ１３゜積算電力計１
４及び安全ブレーカ１５を介して深夜電力用電源端子９
に接続し、また制御用電源線１６については積算電力計
１７、安全ブレーカ１日を介して制御用電源端子１０に
接続する。

すると、深夜電力時間帯２３：００〜７：００の開始と
ともに、タイムスイッチ１３がオンして深夜電力用電源
端子９に電力が供給され、また同時間帯の終了と共にタ
イムスイッチ１３がオフして深夜電力の供給が断たれる
。

また、深夜電力用電源端子９に電力が供給されると、制
御部４ではこれを検出可能になされている。

次に、第２図は制御部４のマイクロコンピュータで実行
される制御プログラムの構成を示すフローチャートであ
り、以下このフローチャートに従って電気温水器１の動
作を系統的に説明する。

このプログラムは、深夜電力用電源端子９に電力が供給
されたことを制御部４が検知すると共に実行開始される
。

プログラムの実行が開始されると、貯湯タンク３内の残
湯相当域水位最下部に取付けられた水温センサ６ａの検
出水温が読込まれ（ステップ２０１）、次いで、検出水
温４５°Ｃ以上か否かの判定が行われる（ステップ２０
２）。

これで、その日の間にタンク内貯湯が普通に使用されて
いた場合には、この時点すなわち深夜ヒータ通電前にお
けるタンク３内のセンサ６ａ水位は、タンク下部からの
補給水で満たされ、あるいは補給水で冷やされており、
このためセンサ６ａの検出水温は４５℃以下と判定され
る（ステップ２０２ＹＥＳ）。

すると、貯湯タンク３の下部に取付けられたセンサ５の
検出水温（この場合給湯口で混合されるべき給水水温そ
のものとなる）により、マイクロコンピュータのＲＡＭ
内に設けられた給水水温記憶値が更新され（ステップ２
０３）、この給水水温記憶値（この場合センサ５の検出
水温と等しい）を用いて次式により廊下温度の算出が行
われる（ステップ２０４　）。

Ｔｂ＝　（４５−Ｔｗ）ＸＱ：Ｃ＋Ｔｗ但し、Ｔｂ、廊
下温度　（’Ｃ） ＴＷ；　給水水温　（℃） Ｑ；使用湯量　（ｉ） Ｃ；　タンク容Ｉｔ（丈） これに対して、その日の間に貯湯タンク３内の貯湯が全
く使用されなかったか、あるいは殆ど使用されなかった
場合には、この時点すなわち深夜ヒータ通電前における
タンク３内のセンサ６ａ水位は残湯で満たされており、
このためセンサ６ａの検出水温は４５℃以上と判定され
る（ステップ２０２ＮＯ）。

すると、既に何等かの給水水温値がＲＡＭに記憶されて
いることを条件として（ステップ２０５ＹＥＳ）、前述
の給水水温記憶値の更新処理（ステップ２０３）はスキ
ップされ、直ちに給水水温記憶値（この場合センサ５の
検出水温と異なる）を用いて旧式により沸上温度の算出
が行われる（ステップ２０４）。

すなわち、このような場合には、センサ５で検出される
誤った給水水温（残湯温度）の代わりに、その時点の給
水水温記憶値（この場合前日以前の最新の正確な給水水
温となる）に基いて沸上温度の算出が行われる。

従って、このようにして算出される沸上温度に基づいて
ヒータ通電終了時点を決定すれば、従゛来装置のように
湯量不足を生じることはない。

尚、電気温水器の据付初日にセンサ６ａの検出水温４５
℃以上の事態（ステップ２０２ＮＯ）が生じた場合には
、未だＲＡＭには給水水温は記憶されていないから（ス
テップ２０５ＮＯ）、この場合にはセンサ５の検出水温
をそのまま給水水温としてＲＡＭに記憶させた後（ステ
ップ２０６）、センサ５の検出水温により沸上温度の算
出を行う（ステップ２０７）。

以後ヒータ２に対する通電を開始した後、上記で算出さ
れた沸上温度が下部センサ５で検出された時点でヒータ
に対する通電を終了させれば、電気温水器としての基本
的な機能は達成できるが、特にこの実施例では深夜電力
時間帯の前半に電力、グー。

１要が集中することを緩和するために次のような工夫を
行っている。

すなわち、沸上温度の算出が終了したならば、沸上温度
と給水水温とを用いて次式により沸き上げに要する所要
通電時間を算出する（ステップ２０８）。

ｔ　＝　（Ｔ　ｂ　−Ｔ　ｗ　）　Ｘ　Ｃ÷８６０÷Ｗ
÷ε但し、　　ｔ；通電時間（Ｈｒ） Ｔｂｉ　沸上温度　（’Ｃ） ＴＷ；　給水水温　（”Ｃ） Ｃ；　タンク容量（９） Ｗ；　ヒータ容Ｉｔ（ＫＷ） ε；効率（＝０．　９） 所要通電時間ｔが算出されたならば、これを深夜時間帯
の綬了時刻７：　　ＯＯＡＭから差引くことによりヒー
タ通電開始時刻を逆算する（ステップ２０９）。

ヒータ通電時刻が算出されたならば、その時刻までの所
要時間を通電開始タイマにセットしくステップ２０１）
、以後タイマのタイムアツプを待機する（ステップ２１
１ＮＯ）。

この状態において、タイマがタイムアツプしたならば（
ステップ２１１ＹＥＳ）、ヒータ通電リレー７をオンさ
せ（ステップ２１２）、その後センサ５の検出水温が沸
上温度Ｔｂに到達するのを待機する（ステップ２１３，
２１４ＮＯ）。

この状態において、浦上温度への到達が確認されたなら
ば（ステップ２１４ＹＥＳ）、ヒータ通電リレー７をオ
フさせる（ステップ２１５）。

以上の処理（ステップ２０８〜２１５）を実行している
ため、この電気温水器の電力消費は主として深夜電力時
間帯の後半で行われ、これにより深夜電力時間帯の前半
に電力餡要が集中することを緩和できる。

このようにして加熱制御が終了したならば、制御部４で
はその他各種のサービスプログラムを実行し、例えば貯
湯タンク３内の残湯域水位に取付けられたセンサ６ａ〜
６ｄに基いて残湯熱量を算出し、これをリモートコント
ローラ１２に表示させ、ユーザの便に供する。

このように本実施例によれば、給水水温が正常に検出さ
れる限りにおいてその検出水温を日毎に更新させつつ記
憶させ、給水水温が正常が検出されないときには上記の
記憶水温を用いて沸上温度の算出を行うようにしている
ため、−日の間に湯を全く使用しないか、あるいは殆ど
使用しない日があっても、その日の沸上温度の算出は前
日以前の最新の給水水温に基づいて行われる・から、そ
の翌日において湯量不足を生ずることがない。

また、通常給水水温の変化は季節的なものであるから、
湯を使用しない日が数ヨ続いたとしても問題はない。

尚、以上の実施例では通電時刻の算出に際して残湯熱量
を考慮しなかったが、水温センサ６ａ〜６ｄから求めら
れる残湯熱量を考慮して、その分だけヒータ通電時刻を
遅延させてもよい。

［発明の効果コ 以上の説明で明らかなように、この発明の貯湯式電気温
水器によれば、貯湯タンク外に給水水温センサを別途設
ける必要がなく、しかも湯を全く使用しないか、あるい
は殆ど使用しない日があったとしても、その翌日におい
て湯量不足を生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる貯湯式電気温水器の一実施例
を示すブロック図、第２図は制御部で実行されるプログ
ラムの構成を示すフローチャートである。 １・・・電気温水器　　　　　２・・・ヒータ３・・・
貯湯タンク　　　　　４・・・制御部５・・・水温セン
サ（下部センサ） ６ａ・・・水温センサ（残湯域水位センサ）６ｂ〜６ｄ
・・・水温センサ ７・・・リレー　　　　　　　８・・・漏電遮断器９・
・・深夜電力用電源端子 １０・・・制御用電源端子 １１・・・リモートコントローラ エ２・・・深夜電力用電源燦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）押上式貯湯タンク内の下部に水温センサを取付け
   、該水温センサの深夜ヒータ通電前における検出水温を
   給湯口で混合されるべき給水水温と推定し、該推定給水
   水温を用いて設定湯量に対応した沸上温度を算出するよ
   うにした貯湯式電気温水器において、 前記貯湯タンク内の残湯相当域水位に取付けられた水温
   センサと、 前記タンク内の下部に取り付けられた水温セサの深夜ヒ
   ータ通電前における検出水温を記憶させるための記憶手
   段と、 前記タンク内の残湯相当域水位に取付けられた水温セン
   サの深夜ヒータ通電前における検出水温が一定値以下で
   あることを条件として、前記記憶手段の記憶水温を日毎
   に更新させる記憶更新手段前記残湯相当域水位に取付け
   られた水温センサの深夜ヒータ通電前における検出水温
   を参照し、これが一定値を越えるときには前記タンク内
   の下部に取り付けられた水温センサの検出水温の代わり
   に、前記記憶手段の記憶水温を前記給水水温として用い
   て沸上温度を算出する沸上温度算出手段とを設けたこと
   を特徴とする貯湯式電気温水器。