JPH02103338A - 電気温水器の沸き上げ制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気温水器の沸き上げ制御装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 第７図は従来の電気温水器の沸き上げ制御装置の全体構
成を示すブロック図、第８図はその要部の電気回路図で
ある。第７図において、（１）は貯湯タンクで、下部に
は発熱体（２）が設置されている。（３）は貯湯タンク
（１）の側壁に設けられ、給水水温と沸き上げ温度を測
定する湯温ａ１ｊ１手段、（４）は使用湯量を設定する
湯量設定手段、（５）は湯温測定手段（３）と湯温設定
手段（４）に基いて、正味通電時間と通電開始時間及び
沸上げ湯温を演算する演算手段である。（６）は深夜電
力電源、（７）は深夜電力の供給の有無を検出する深夜
電力検出手段、（８）は演算手段（５）と深夜電力検出
手段（７）及び湯温測定手段（３）の結果に基いて、発
熱体（２）の０Ｎ１０ＦＦを制御する発熱体制御手段で
ある。

次に、第８図において、（９）は演算手段（５）をわ構
成するマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ（工０）、
メモリ（１１）、入力回路（１２）、出力回路（１３）
、Ａ／Ｄ変換器（１４）及びアナログマルチプレクサ（
１５）によって構成されている。（１６）は発熱体制御
手段（８）を構成する回路を示すもので、抵抗（１７）
。

（１８）、トランジスタ（１９）、リレー（２０）、（
２１）　、ダイオード（２２）　、　（２３）から構成
されており、リレー（２０）のコイルは、トランジスタ
（１９）を介して正極端子＋■とアース端子との間に接
続され、トランジスタ（１９）のベースは抵抗（１７）
を介してマイクロコンピュータ（９）の出力回路（１３
）に接続されている。また、リレー（２０）の常開接点
は、正極端子十ｖ１とリレー（２１）のコイルを介して
アース端子に接続されており、両リレー（２０）　、　
（２１）のコイルの両端には、それぞれダイオード（２
２）　、　（２３）が並列に接続されている。なお、（
２）はリレー（２）の常開接点と電源（６）との間に直
列に接続された発熱体である。

（８）は例えばサーミスタからなる温度ｎ１定手段、（
４）は可変抵抗器からなる湯温設定手段で、抵抗（２４
）　、　（２５）とによりブリッジ回路が形成されてい
る。そして抵抗（２４）は湯温設定手段（４）と直列に
接続され、この直列回路は正極端子＋Ｖとアース端子間
に接続されており、抵抗（２４）と湯温設定手段（４）
との接続部はマイクロコンピュータ（９）のアナログマ
ルチプレクサ（１５）に接続されている。

一方、抵抗（２５）は温度測定手段（３）と直列に接続
され、この直列回路は正極端子＋Ｖとアース端子間に接
続されており、抵抗（２５）と温度測定手段（３）との
接続部はアナログマルチプレクサ（１５）に接続されて
いる。

（２６）は深夜電力検出手段（７）を構成する回路で、
抵抗（２７）、　（２ｇ）ダイオード（２９）、ホトト
ランジスタ（３０）から成っており、ホトトランジスタ
（３ｏ）の発光側は抵抗（２７）を介して電源（６）に
直列に接続され、またその両端部にはダイオード（２９
）が並列に接続されている。一方、ホトトランジスタ（
３ｏ）の受光側の一端は抵抗（２８）を介して正極端子
＋Ｖに接続され、他端はアース端子に接続されており、
受光側と抵抗（２８）の接続部は、マイクロコンピュー
タ（９）の入力回路（１２）に接続されている。

次に、上記のように構成した従来装置の作用を、第９図
のフローチャートを参照して説明する。なお、このフロ
ーチャートは、マイクロコンピュータ（９）のメモリ（
１１）に記憶された発熱体（２）の制御手段を示すもの
である。

先ず、電源（６）をＯＮすると、同時に深夜電源の有無
を調べ［ステップ（５１）］　、深夜電源の供給がある
場合は、ホトトランジスタ（３０）を介してマイクロコ
ンピュータ（９）の入力回路（１２）に信号を加え、経
過時間カウント用のタイマーをスタートさせる［ステッ
プ（５２）］。次に、温度測定手段（３）により給水水
温を測定し［ステップ（５３）］使使用量の読取りを行
なう［ステップ（５４）］。このときそれぞれの値をＴ
ｗ　（’Ｃ）　、Ｖ　（１））とする。この場合、ステ
ップ（５４）における使用湯量は、一般的に使用する湯
温が４２℃前後であるため、４２℃における使用湯量と
する。

湯温４２℃における使用湯量をＶＣＤ）とすると、正味
通電時間Ｈは、 で計算できる［ステップ（５５）］。こ１で、Ｐは発熱
体容量、８６０はＩＫＷＨの発熱量、０．９は効率を示
す。

次に、これらのデータに基いてマイクロコンピュータ（
９）のＣＰ　Ｕ　（１０）で通電開始時刻の演算を行な
う［ステップ（５Ｂ）］。深夜電力供給時間は８時間で
あり、通電開始時刻Ｈｐは Ｈｐ−８−Ｈ（時間） で計算される。

ついで、沸き上げ温度Ｔを演算する［ステップ（５７）
］。

Ｖｔ こ・で、Ｖｔは貯湯タンク（１）の貯湯容量を示す。

次に、タイマー［ステップ（５２）］による経過時間が
通電開始時刻になったかどうかを判定し［ステップ（５
１１）］　、通電開始時刻になったらマイクロコンピュ
ータ（９）の出力回路（１３）からの出力信号を発熱体
制御回路（１６）のトランジスタ（１９）に印加し、リ
レー（２０）　、　（２１）をＯＮして電源回路を閉成
し、発熱体（２）への通電を開始する［ステップ（５９
）］。

次に、温度測定手段（３）により貯湯タンク（１）内の
湯温を測定しくこのときのａＰＪ定値をＴｗ　（’Ｃ）
とする）［ステップ（８０）］　、ついでＣＰ　Ｕ　（
１０）で沸き上げ温度の演算結果Ｔ　（”Ｃ）と湯温の
ｎ１定値Ｔｗ（”Ｃ）とを比較し［ステップ（８１）］
　　Ｔ　ｗがＴに到達したときは出力回路（１３）から
の出力信号を遮断し、リレー（２１）を開放して発熱体
（２）への電源回路をＯＦＦにし［ステップ（８２）］
　、制御を終了する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の電気温水器の沸き上げ制御装置は、
沸き上げ開始を深夜電力供給時間帯の後半にずらす制御
方式であり、電力料金制度の通電制御型電気温水器とし
て認定され、料金の割引が適用されるものである。しか
しながら、冠婚葬祭などで使用湯量が多くなるときでも
通電開始が遅れるため、任意の時間に電源をＯＮＬ、で
も直ちに通１ｈができないなど、使用実態に合ったもの
とは言えなかった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされた
もので、電源の供給があれば、任意の時間に通電を開始
できる電気温水器の沸き上げ制御装置及び、 上記装置において、貯湯タンク内の残湯が一定量以下に
なっときは、自動的に沸き上げ開始して一定湯量を常時
確保することのできる電気温水器の沸き上げ制御装置を
得ることを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、通電時間を深夜電力供給時間帯の後半に設定
するように構成した電気温水器に、貯湯タンクの下部に
設置した発熱体に任意の時刻から通電可能に切換える強
制沸き上げ切換手段と、演算手段と湯温測定手段と深夜
電力検出手段と強制沸き上げ切換手段の出力に基いて発
熱体を制御する発熱体制御手段とを備えた電気温水器の
沸き上げ制御装置、及び 上記発熱体に任意の時刻から通電可能に設定するための
自動沸き上げ設定手段と、演算手段と湯温測定手段と残
湯量検出手段と深夜電力検出手段と自動沸き上げ設定手
段の出力に基いて発熱体を制御する発熱体制御手段とを
備えた電気温水器の沸き上げ制御装置を提供するもので
ある。

［作　用］ 本発明は、通電開始時刻を深夜電力供給時間帯の後半に
ずらす制御方式の電気温水器を主体とし、使用湯量が増
大する場合は強制沸き上げ切換手段によって即時通電を
開始する。

また、これにより貯湯タンク内に一定の残湯があるかど
うかを残湯量検出手段によって検出し、残湯が一定量以
下になったときは自動的に沸き上げを開始する。

［発明の実施例］ 第１図は本発明実施例の全体構成を示すブロック図、第
２図はその要部の電気回路図である。なお、第７図、第
８図に示した従来例と同−又は相当部分には同じ符号を
付し、説明を省略する。

第１図において、（４３）は発熱体（２）に任意の時刻
に通電するための強制沸き上げ切換手段で、その出力は
発熱体制御手段（８）に加えられる。

また、第２図において、（４４）は通電を任意の時間か
ら強制的に開始するための切換スイッチで、制御部品が
取付けられる基板上に取付けられている。この切換スイ
ッチ（４４）は抵抗（４５）と直列に接続され、その直
列回路は正局端子十Ｖとアース端子間に接続されており
、切換スイッチ（４４）と抵抗（４５）との接続部は、
マイクロコンピュータ（９）の入力回路（１２）に接続
されている。

次に、上記のように構成した本実施例の作用を、第３図
のフローチャートを参照して説明する。先ず切換スイッ
チ（４４）がＯＦＦのときは、第９図のフローチャート
で説明した従来例と同様の作用を行なう。次に、任意の
時刻に沸上げを行なうときは、切換スイッチ（４４）を
ＯＮにし、電源（６）を投入する。同時に強制沸き上げ
切り換えの有無を判定する［ステップ（６３）］　、こ
の場合は切換スイッチ（４４）がＯＮになっているので
、マイクロコンピュータ（９）のＣＰ　ＩＪ　（１０）
により沸き上げ目標温度を最高沸き上げ温度（例えば９
０℃）に設定し［ステップ（６４）］　、出力回路（１
３）からの出力信号により電源回路をＯＮＬ、発熱体（
２）に通電する［ステップ（５９）］。

第４図は本発明の他の実施例の全体構成を示すブロック
図、第５図はその要部の回路図である。

なお、第１図、第２図の実施例と同一機能の部分には同
じ符号を付し、説明を省略する。

第４図において、（４６）は貯湯タンク（１）の一定容
量の位置において壁面に取付けられた残湯量検出手段で
、発熱体制御手段（８）に接続されており、温度を測定
することりより、一定量の残湯があるかどうかを検出す
る。

また、第５図において、（４Ｂ）は温湯タンク（１）内
の残湯の有無を検出するための、例えばサーミスタから
なる残湯量検出センサ、（４７）は残湯量検出センサ（
４７）と直列に接続された抵抗で、正極端＋Ｖとアース
端子間に接続され、残湯量検出センサ（４６）と抵抗（
４７）の接続部は、マイクロコンピュータ（９）のアナ
ログマルチプレクサ（１５）に接続されている。

次に、第６図に示すフローチャートを参照して、本実施
例の作用を説明する。先ず、電ｉ　（６）をＯＮすると
同時に、切操スイッチ（４４）が投入されているかどう
かを判定する［ステップ（６３）］。即ち、切換スイッ
チ（４４）がＯＮかＯＦＦかを判定し、ＯＦＦの場合は
従来と同様にステップク５１）以後の制御を行なう。切
換スイッチ（４４）がＯＮの場合は、沸き上げ温度を最
高温度（例えば９０℃）に設定する［ステップ（８４）
］　　ついで残湯量検出センサ（４６）で貯湯タンク（
１）内の残湯量の有無を検出し、［ステップ（６５）］
　、その結果に基いて残湯の有無を判定する［ステップ
（６Ｂ）］。］場があればステップ（６５）で残湯測定
を繰返し、残湯が無ければ沸き上げを開始し［ステップ
（５９）］　、以下従来例と同様の制御を行なう。

［発明の効果］ 本発明は、通電時間を深夜電力供給時間帯にずらす制御
方式の電気温水器において簡単なスイッチ操作により通
電開始時間の制御を解除し、即時通電して沸き上げを開
始できるようにし、また、このようにして多量の湯を使
用したため残湯量が一定量以下になったときは、自動的
に沸き上げを開始して一定湯量を常時確保するようにし
たので、多量の湯を使用する場合でも容易にこれに対応
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の全体構成を示すブロック図、第
２図はその要部の電気回路図、第３図は第１図の実施例
の作用を説明するためのフローチャート、第４図は本発
明の他の実施例の全体構成を示すブロック図、第５図は
その要部の電気回路図、第６図は第４図の実施例の作用
を説明するためのフローチャート、第７図は従来の電気
温水器の沸き上げ制御装置の全体構成を示すブロック図
、第゛８図はその要部の電気回路図、第９図は第７図の
制御装置の作用を説明するためのフローチャートである
。 図において、（１）は貯湯タンク、（２）は発熱体、（
３）は湯温測定手段、（４）湯量設定手段、（５）は演
算手段、（６）電源、（７）は深夜電力検出手段、（８
）は発熱体制御手段、（４３）は強制沸き上げ切換手段
、（４６）は残湯量検出手段である。なお、図中同一符
号は同−又は相当部分を示すものとする。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）貯湯タンクと、該貯湯タンクの下部に設置された
   発熱体と、上記貯湯タンクの給水水温と湯温を測定する
   湯温測定手段と、使用湯量を設定する湯量設定手段と、
   上記湯温測定手段によって測定された給水水温と上記湯
   量設定手段によって設定された設定湯量と上記貯湯タン
   クの容量と上記発熱体の発熱容量とに基いて正味通電時
   間と通電開始時間と沸き上げ湯温とを演算する演算手段
   と、深夜電力供給の有無を検出する深夜電力検出手段と
   を備え、該深夜電力検出手段の検出結果と上記演算手段
   の通電開始時間とに基いて通電時間を深夜電力供給時間
   帯の後半に設定するように構成すると共に、上記発熱体
   に任意の時刻から通電可能に切換える強制沸き上げ切換
   手段と、上記演算手段と湯温測定手段と深夜電力検出手
   段と強制沸き上げ切換手段の出力に基いて上記発熱体を
   制御する発熱体制御手段とを備えてなる電気温水器の沸
   き上げ制御装置。
2. （２）上記強制沸き上げ切換手段と発熱体制御手段に代
   えて、上記発熱体に任意の時刻から通電可能に設定する
   ための自動沸き上げ設定手段と、上記演算手段と湯温測
   定手段と残湯量検出手段と深夜電力検出手段と自動沸き
   上げ設定手段の出力に基いて上記発熱体を制御する発熱
   体制御手段とを備えてなる請求項（１）記載の電気温水
   器の沸き上げ制御装置。