JPH02166347A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は深夜電力を利用する電気温水器の制御装置及び
制御方法の改良に関するものである。

［従来の技術］ 第１１図は深夜電力を利用する従来の貯湯式電気温水器
の構成図、第１２図はその電気回路図で、図中、１は貯
湯タンク、２は発熱体、３は沸き上げ温度を制御する自
動温度調節器、４は採湯管、５は蛇口、６は給水管、７
は電源、８は深夜電力の供給時間を設定するためのタイ
ムスイッチである。

図において、発熱体２はタイムスイッチ８がＯＮ状態に
ある深夜電力供給時間帯の８時間内に、約８℃の水が所
定温度の８５℃に昇温するようにその容量が設定されて
いる。また常閉の接点を有する自動温度調節器３は、貯
湯タンク１内の水が８５℃になると接点を開成して発熱
体２への通電を停止するように構成されており、貯湯タ
ンク１内には毎朝８５℃の湯が満たされていることにな
る。

最近上記温水器はさらに改良され、沸き上げ制御装置に
演算装置を備え、発熱体への通電時間を深夜電力供給時
間帯内で任意にずらし、深夜電力供給時間帯内の負荷の
平均化を図るように構成された温水器が出現している。

第１３図はこの発熱体への通電時間をずらし得るように
構成された電気温水器の構成図で、図中１〜７は第１１
図に示すものと同一部品、９は湯量設定手段、１０は演
算手段、１１は深夜電力検出手段、１２は発熱体制御手
段である。

図において、まず深夜電力検出手段１１により深夜電源
の有無を調べ、深夜電源の供給のある場合は、温度計（
図示せず）により給水温度Ｔｖを測定するとともに、湯
量設定手段により使用湯量を読取る。なおこのときの使
用湯量は、４２℃の湯の使用量とするのが一般的である
。

４２℃の湯の使用量をＶ（１）とすると、正味通電時間
Ｈは下式 ％式％ ここでＰ　：発熱体容量 ８６０　：　Ｉ　ＫＷＨ（７）発熱量 ０．９：効率 で計算できる。

次に発熱体２への通電時間を深夜電力供給時間帯の例え
ば後半へずらす場合、深夜電力供給時間は８時間である
から、その通電開始時刻ＨｐはＨｐ　−８−Ｈ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）で計
算できる。

第１３図において、演算手段１０により上記式（１）　
、（２）を演算してＨｐを算出し、発熱体制御手段に入
力すれば、発熱体は深夜電力供給時間帯の時刻Ｈｐに通
電が開始され、深夜電力供給時間帯の後半をフルに使用
して給水を加熱し、これを沸き上げるのである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記電気温水器の沸きあげ時間は、電力会社指
定の特定の深夜電力供給時間帯内であり、沸き上げ可能
な時間には制限がある。しかし最近の社会生活において
は、給湯ニーズも多様化してきているため、上記沸き上
げ可能な時間に制限があるのは、毎日の生活リズムに沿
うものではなく、温水器の使用者としては、希望する時
間には何時でも沸き上げが可能であってほしいのである
。

また上記従来の温水器にあっては、冠婚葬祭などで使用
湯量が多い場合は、湯量不足を生じ使用実態に即さない
点のあるのも問題である。

本発明は従来装置の上記問題点を解消するためになされ
たもので、発熱体への通電時間帯を任意に設定すること
ができるとともに、使用湯量が多い場合は何時でも追い
だきの出来る電気温水器を提供しようとするものである
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る貯湯タンクに発
熱体を具備する電気温水器においては、その沸き上げ制
御装置に、貯湯タンク内の湯温を測定す−る湯温測定手
段と、所定残湯量を検出する残湯量検出手段と、上記発
熱体の主通電時間帯とそれ以外の時間帯とを設定する通
電時間帯設定手段と、湯量不足を生じた場合は追いだき
することの出来る自動または手動の追いだき手段と、貯
湯タンク内の発熱体制御装置とを備えた。

また上記湯温測定手段により測定した湯温を所定の沸き
上げ温度と比較し、湯温の方が低ければ発熱体に通電し
、湯温の方が高ければ発熱体への通電を停止するように
もした。

［作用］ 電気温水器の制御装置を上記のように構成したので、通
電時間帯設定手段により発熱体への主通電時間帯を深夜
電力供給時間帯を含む任意の時間に設定することが可能
となる。また残湯量検出手段により残湯量を検出し、残
湯量が所定残湯量以下となれば、追いだき設定手段によ
り自動的にまたは手動により追いだきすることができ、
さらに湯温に応じて追いだきを開始または停止すること
ができる。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す電気温水器の構成図、
第２図はその電気回路図である。第１図において、１〜
６は従来装置と同一または相当部品、２０は発熱体制御
手段、４０は通電時間帯設定手段で、通電時間帯設定手
段４０により設定された時間帯になると、自動温度調節
器３の情報に応じ発熱体制御手段２０が発熱体２への通
電を制御してタンク１内の水の沸き上げを行うのである
。

第２ｒ！ｌＪはこの沸き上げ制御装置の詳細な構成を示
すもので、２１は沸き上げ温度を測定する湯温測定器、
２２は抵抗で、両者は正極端子＋Ｖとアース端子間に直
列に接続され、抵抗２２と温度測定器２１との接続部は
マイクロコンピュータ２３のアナログマルチプレクサ２
４に接続されている。

発熱体制御手段２０の構成要素であるマイクロコンピュ
ータ２３は、アナログマルチプレクサ２４、Ａ／Ｄ変換
器２５、入力回路２６、ＣＰＵ２７、メモリ２８及び出
力回路２９から構成されている。

３０は発熱体のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう回路を示すも
ので、抵抗３１．３２、トランジスタ３３、リレー３４
．３５、ダイオード３６．３７などから構成されており
、リレー３４のコイルはトランジスタ３３を介して正極
端子＋Ｖとアース端子との間に接続され、トランジスタ
３３のベースは抵抗３１を介してマイクロコンピュータ
２３の出力回路２９に接続している。またリレー３４の
常開接点は、正極端子＋ｖ１とリレー３５のコイルを介
してアース端子に接続されており、それぞれダイオード
３６．３７が並列に接続されている。なお２は常開接点
と常時使用可能な電源７との間に直列に接続された発熱
体である。

４１．４２．４３は抵抗で、それぞれスイッチからなる
通電時間帯設定手段４０と、電源＋Ｖとアース端子間に
直列に接続され、各スイッチと抵抗４１．４２．４３と
の接続部は、マイクロコンピュータ２３の入力回路２６
に接続している。なお３８は表示用回路、３９は表示手
段である。

第３図は温水器の操作部５０と表示部５４を示す正面図
である。５１．５２．５３は通電時間帯設定手段の操作
ボタンで、５１は切替え用、５２．５３は時刻設定時そ
れぞれ時間及び分を設定するためのボタンである。また
５５．５６．５７はそれぞれ現在時刻、発熱体の主通電
時間帯における通電開始時刻及び通電停止時刻を示すラ
ンプで、５８は上記時刻を表示するランプである。

図において、電源を入れると、現在時刻のランプ５５が
点灯し、ランプ５８に時刻が表示される。

ついで切替え用ボタン５１を操作すると、現在時刻のラ
ンプ５５は消灯し通電開始時刻ランプが点灯する。さら
にボタン５１の操作により通電開始時刻ランプが消灯し
、通電停止時刻ランプが点灯し、もう−度ボタン５１を
操作すると最初の状態に戻る。

第４図は、マイクロコンピュータ２３のメモリ２８に記
憶された発熱体制御を示すフローチャートである。まず
電源を入れると同時に現在時刻を設定しくステップ６０
）、ついで主通電開始時刻を設定（ステップ６１）、さ
らに通電停止時刻を設定（ステップ６２）する。次に主
通電開始時刻に至っているか否かの判定を行い（ステッ
プ６３）ＹＥＳの場合は沸き上げ温度を所定の例えば９
０℃に設定しくステップ６４）、マイクロコンピュータ
２３の出力回路２９からの出力信号を、発熱体制御回路
３０のトランジスタ３３に印加し、リレー３４．３５を
作動させて電源回路を開成し、発熱体２への通電を開始
する。ついで温度測定器２１により貯湯タンク内の湯温
Ｔｍｌを測定しくステップ６６）　、ＣＰＵ２７で湯温
Ｔ■１と沸き上げ温度Ｔとの比較を行い（ステップ６７
）、Ｔ■ｌがＴに到達していなければ通電を続け、到達
したときは出力回路２９からの出力信号を遮断し、リレ
ー３５を解放して発熱体２への電源回路をＯＦＦとしく
ステップ６８）、制御を完了する。

本実施例においては、貯湯タンク内の発熱体への通電開
始時間を、深夜電力供給時間帯と関係なく任意の時間に
選ぶことができる。このため温水器の使用者は、自分の
希望する時間に温水器の給湯を利用することが可能とな
る。

第５図は本発明の他の実施例を示す構成図で、演算手段
１０を有し、発熱体２への通電開始時間をずらし得るよ
うに構成された温水器の沸き上げ制御装置に、上記通電
時間帯設定手段４０を備えたものである。

第６図はその制御のフローチャートを示すもので、フロ
ーチャートにより動作を説明する。まず電源を入れると
同時に沸き上げ温度を例えば９０℃に設定しくステップ
７０）、続いて現在時刻の設定（ステップ７１）、主通
電開始時刻の設定（ステップ７２）、通電停止時刻の設
定（ステップ７３）を行う。ついで主通電開始時刻の判
定を行ない（ステップ７４）、主通電開始時刻であれば
給水温度Ｔｖを測定しくステップ７５）、前記（１）式
により正味通電時間Ｈを計算しくステップ７６）、前記
（２）式により通電開始時刻Ｈｐを算出（ステップ７７
）する。ついで通電開始時刻の判定を行い（ステップ７
８）　、ＹＥＳであれば発熱体２へ通電する（ステップ
７９）。発熱体２へ通電後、湯温Ｔ麿ｌの測定を行い（
ステップ８０）、該Ｔｓｌを沸き上げ所定湯温Ｔと比較
しくステップ８１）、Ｔ■１＜Ｔであれば通電を続け、
Ｔｓｌ≧Ｔとなれば発熱体２への通電を停止する（ステ
ップ８２）。

本実施例においては、演算手段を有する温水器の制御装
置に通電時間帯設定手段を備えたので、深夜電力供給時
間帯以外であっても発熱体への通電が可能となるととも
に、通電開始時間をずらせることもできる。

第７図は本発明の他の実施例を示す温水器の構成図、第
８図はその電気回路図である。図中９０は自動追いだき
手段、９１は抵抗、９２は残湯量検出手段、９３は抵抗
、９４は手動追いだき手段、９５は抵抗である。

本実施例においては、温水器に上記実施例における通電
時間帯設定手段４０とともに、自動追いだき手段９０と
手動追いだき手段９４とを備えている。すなわち第８図
において、サーミスタよりなる残湯量検出手段９２は、
抵抗９３と直列に正極端子＋Ｖとアース間に接続されて
おり、抵抗９３と残湯量検出手段９２との接続部は、ア
ナログマルチプレクサ２４に接続されている。またそれ
ぞれスイッチよりなる自動追いだき設定手段９０と手動
追いだき設定手段９４は、抵抗９１．９５と直列に、通
電時間帯設定手段とともに電源＋Ｖとアース端子に接続
され、各スイッチと抵抗との接続部は、マイクロコンピ
ュータ２３の入力回路２６に接続されている。

次に本実施例の動作について、第９図のフローチャート
で説明する。電源を入れると同時に現在時刻を設定しく
ステップ１００）、続いて主通電開始時刻の設定（ステ
ップ１０１）、通電停止時刻の設定（ステップ１０２）
を行う。ついで上記主通電開始時刻の判定（ステップ１
０３）を行い、主通電開始時刻の場合は、沸き上げ温度
を所定の例えば９０℃に設定しくステップ１０８）、ス
テップ１０８以下は前記実施例の第４図のフローチャー
トのステップ６４以下と同一動作となる。ステップ１０
４において主通電開始時刻でない場合は、自動追いだき
設定の有無を判定しくステップ１０４）　、ＹＥＳの場
合は残湯量検出手段９２により、残湯量を検出しくステ
ップ１０５）、残湯量が無ければステップ１０８に続く
。ステップ１０４において、自動追いだき設定が無い場
合は、手動追いだき設定の有無を判定しくステップ１０
７）設定してあれば手動で沸き上げ温度の設定並びに発
熱体への通電を行う。

なおステップ１０８以下の動作において、発熱体２への
通電により沸き上げ温度Ｔまで加熱し、湯温がＴに到達
すれば発熱体への通電を停止して（ステップ１１２）制
御を終了するのは、前記第４図のステップ６４以下と同
じであり、したがって上記すべての実施例においては、
所定温度までの島き上げは一回のみであり、再通電は行
わない。

本実施例において、上記追いだき設定手段は、自動ある
いは手動いずれか一方だけにしてもよい。

本実施例における温水器は上記のように構成されている
ので、使用湯量が多く湯量不足を起こしがちな場合でも
、深夜電力供給時間帯以外あるいは通電時間帯設定手段
で設定した時間帯以外であっても、貯湯タンク内の残湯
量が所定量以下になれば、自動的にあるいは手動でタン
ク内の発熱体に通電できるので、湯切れを起こすことは
ない。

第１０図はさらに他の実施例を示すフローチャートで、
上記第８図に示す実施例と同一の構成を有する温水器に
おいて、動作のプログラムを異にしたものである。第１
０図において、まず現在時刻を設定しくステップ１２０
）、ついで主通電開始時刻を設定（ステップ１２１）、
さらに通電停止時刻設定（ステップ１２２）、沸き上げ
温度設定（ステップ１２３）の後、主通電開始時刻の判
定を行う（ステップ１２４）。ステップ１２４がＹＥＳ
の場合、発熱体２へ通電するステップ１２５以降の動作
は、第９図に示す実施例のステップ１０９以降の動作と
同一である。ステップ１２４において主通電開始時刻で
ない場合は、自動追いだき設定の有無を判定しくステッ
プ１２９）、ＹＥＳの場合残湯量検出手段９２により貯
湯タンク内の湯量を検出し、残湯がなければ湯温Ｔｍ２
を測定しくステップ１３２）、Ｔｉ２を沸き上げ所定温
度Ｔと比較し、Ｔｉ２＜Ｔならば発熱体２へ通電しくス
テップ１３２）、Ｔｍ２≧Ｔとなれば通電を停止する（
ステップ１３４）というように、湯温に応じ発熱体２へ
の通電のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。

設定を忘れたり、トラブルなどで自動追いだき設定がな
い場合は、手動により上記動作を行なう。

本実施例にあっては、湯温に応じ発熱体をＯＮ／ＯＦＦ
制御するところが前記実施例と相違する点である 本実施例においては、通電時間帯でなくても残湯量がな
くなれば、自動的に発熱体に通電し、しかも湯温に応じ
て発熱体への通電をＯＮ／ＯＦＦするので、湯切れの恐
れが全くなく、常に適温の湯を利用することが出来るの
である。

［発明の効果］ 本発明は、電気温・水器の制御装置に通電時間帯設定手
段を備えたので、発熱体の主通電時間帯を任意に設定出
来るようになり、生活のリズムに合わせて温水器を利用
し得るようになった。

また自動あるいは手動の追いだき設定手段を備えたので
、通電時間帯以外の時間帯であっても、残湯量が減少す
れば、自動的にあるいは手動により追いだきが開始され
、冠婚葬祭時などのように使用湯量が増加する場合にも
湯切れの心配がなくなった。

さらに湯温により発熱体をＯＮ／ＯＦＦ制御し得るよう
にもしたので、常に適温の湯を利用し得ることとなった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電気温水器の構成図、
第２図はその電気回路図、第３図は操作部及び表示部の
正面図、第４図は制御を示すフローチャート、第５図は
他の実施例である電気温水器の構成図、第６図はその制
御を示すフローチャート、第７図は他の実施例である電
気温水器の構成図、第８図はその電気回路図、第９図は
その制御を示すフローチャート、第１０図は他の実施例
の制御を示すフローチャート、第１１図は従来の電気温
水器の構成図、第１２図はその電気回路図、第１３図は
他の従来の電気温水器の構成図である。 図中１は貯湯タンク、２は発熱体、３は自動温度調節器
、１２．２０は発熱体制御装置、２１は湯温測定手段、
４０は通電時間帯設定手段、９０は自動追いだき設定手
段、９２は残湯量検出手段、９４は手動違いだき設定手
段である。 なお図中の同一符号は同一または相当部品を示すものと
する。 代理人　　弁理士　　佐々木宗治 第 図 摸 図 鵬６図 第４図 第９図 第１０図 銚 １１図 乙 第 図

Claims (6)

【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、該貯湯タン
   クの沸き上げ湯温を測定する湯温測定手段と、 該貯湯タンクの発熱体への主通電時間帯とそれ以外の時
   間帯とを設定する通電時間帯設定手段と、該通電時間帯
   設定手段及び上記湯温測定手段の測定結果に基いて、発
   熱体への通電を制御する発熱体制御手段と を備えてなる ことを特徴とする電気温水器の沸き上げ制御装置。
2. （２）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、該貯湯タン
   クの沸き上げ湯温を測定する湯温測定手段と、 該貯湯タンクの発熱体の主通電時間とそれ以外の時間帯
   とを設定する通電時間帯設定手段と、単位時間に使用す
   る湯量を設定する湯量設定手段と、 上記湯量設定手段と通電時間帯設定手段と湯温測定手段
   により得られる情報に基いて、通電時間を通電時間帯の
   任意な箇所に設定するための通電開始時刻を演算する演
   算手段と、 該演算手段の演算結果及び上記湯温測定手段の測定結果
   に基いて、発熱体への通電を制御する発熱体制御手段と を備えてなる ことを特徴とする電気温水器の沸き上げ制御装置。
3. （３）上記請求項（１）に記載の電気温水器の沸き上げ
   制御装置において、 上記主通電時間帯以外の時間帯に行う追加熱の開始を、
   手動操作により強制的に行うように設定する手動追いだ
   き設定手段を備えた ことを特徴とする請求項（１）に記載の電気温水器の沸
   き上げ制御装置。
4. （４）上記請求項（１）に記載の電気温水器の沸き上げ
   制御装置において、 上記貯湯タンク内の所定残湯量の有無を検出する残湯量
   検出手段と、 上記主通電時間帯以外の時間帯に行う追加熱の開始を、
   自動的に行うように設定する自動追いだき設定手段と を備えた ことを特徴とする請求項（１）に記載の電気温水器の沸
   き上げ制御装置。
5. （５）上記請求項（１）に記載の電気温水器の沸き上げ
   制御装置において、 前記貯湯タンク内の所定残湯量の有無を検出する残湯量
   検出手段と、 前記主通電時間帯以外の時間帯に行う追加熱の開始を、
   自動的に行うように設定する自動追いだき設定手段と、 前記主通電時間帯以外の時間帯に行う追加熱の開始を、
   手動操作により強制的に行うように設定する手動追いだ
   き設定手段と を備えた ことを特徴とする電気温水器の沸き上げ制御装置。
6. （６）上記請求項（５）に記載の電気温水器の沸き上げ
   制御装置において、 上記主通電時間帯以外の時間帯に、上記湯温測定手段に
   より測定した湯温に応じて、発熱体への通電をＯＮ／Ｏ
   ＦＦするようにした ことを特徴とする請求項（５）に記載の電気温水器の沸
   き上げ制御方法。