JPH02219949A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気温水器の制御装置の改良に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第１４図は従来の電気温水器の構成を示すブロック図、
第１５図はその要部の電気回路図である。

図において１は貯湯タンクで、下部に発熱体２が配置さ
れている。３は貯湯タンク１の側壁に取り付けられ、給
水温度と沸き上げ温度を測定する湯温測定手段、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
湯量設定手段４の情報に基いて、正味通電時間と通電開
始時刻及び沸き上げ湯温を演算する演算手段である。ま
た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の情報に基いて、発熱体２の
０Ｎ１０ＦＦを制御する発熱体制御手段である。

第１５図において、９はマイクロコンビ二一タで、ＣＰ
Ｕｌ０、メモリ１１、入力回路１２、出力回路１３、Ａ
／Ｄ変換器１４およびアナログマルチプレクサ１５によ
り構成されている。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１つ
、リレー２０゜２１、およびダイオード２２．２３から
構成され、リレー２０のコイルはトランジスタ１９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１つのベースは抵抗１７を介してマイクロコン
ピュータ８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、正極端子子Ｖｌ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２
０，２１のコイルの両端にはそれぞれダイオード２２．
２３が並列に接続されている。また発熱体２はリレー２
１の常開接点と深夜電源６との間に直列に接続されてい
る。

温度ａｌｌｌ平定３はサーミスタなどからなり、湯量設
定手段４は可変抵抗器からなるものである。

抵抗２４は湯量設定手段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いて、
抵抗２４と湯量設定手段４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。また抵抗２５は湯温測
定手段３と直列に接続され、そ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と湯温測
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。

深夜電力検出手段７を構成する回路２６は、抵抗２７．
２８、ダイオード２９、ホトトランジスタ３０とからな
り、ホトトランジスタ３０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
３０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された従来装置の動作を第１６図
のフローチャートにより説明する。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。

深夜電源を入れ同時に深夜電力供給の有無を調べ（ステ
ップ５１）、深夜電力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の入力回路１
２に信号が入力され、経過時間カウント用のタイマをス
タートさせる（ステップ５２）。次いで湯温測定手段３
により給水温度Ｔｖ’Ｃを測定しくステップ５３）、使
用湯量Ｖの読取りを行う（ステップ５４）。この時ステ
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ｖ（１）とすると、正味
通電時間Ｈは次式で計算できる（ステップ５５）。

Ｖｘ（４２−ＴＶ　） ここで　Ｐ　　：発熱体容量 ８６０　　：１ｋｖｈの初熱量 ０．９：効率 である。

ついで沸き上げ温度Ｔを次式で演算する（ステップ５７
）。

Ｖｘ（４２−Ｔｗ） Ｔ瑚　　　　　　　　　　　　　　　＋Ｔｖｔ ここでＶｔは貯湯タンクの貯湯容量である。

ついで上記データに基いてマイクロコンピュータ９のＣ
ＰＵｌ０で通電開始時刻の計算を行う（ステップ５６）
。深夜電力供給時間を８時間とすれば、通電開始時刻Ｈ
ｐは次の式で計算できるｐ−８−Ｈ ついでタイマによる経過時間が通電開始時刻になったか
どうかを判定しくステップ５８）、通電開始時間に至れ
ば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、
すＩノー２０．２１をＯＮＬで電源回路を開成し、発熱
体２への通電を開始する（ステップ５９）。

ついで湯温測定手段３により貯湯タンク１内の湯温ＴＩ
１℃を測定しくステップ６０）、ついで沸き上げ温度Ｔ
’Ｃと湯温Ｔｍ℃とを比較しくステップ６１）、湯温Ｔ
ｍが沸き上げ温度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２ユを解放して発熱体２
への電源回路をＯＦＦにしくステップ６２）制御を終了
する。

従来の電気温水器は上記のように構成され動作するので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記従来の電気温水器においては、その沸き上
げは電力会社指定の特定の深夜電力供給時間帯内に限ら
れるため、沸き上げ時間は制約をうけることとなる。し
かし近年社会生活の変化に伴い給湯ニーズも多様化して
いるため、このように沸き上げ時間に制約のあるのは毎
日の生活リズムに適合するものとは言えない。それに冠
婚葬祭時など使用湯量が多い場合は、沸き上げの時間に
制約があると湯量が不足し勝ちとなる。このように、従
来の温水器は、今日の湯の使用実態に適合するものとは
とても考えられず、予てよりその改善が求められていた
。

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、発熱体への通電を任意時間に設定できるとと
もに、使用湯量の多い場合は追い焚きも可能な電気温水
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、本発明は電気温水器において
、 貯湯タンクの給水温度と湯温を測定するための湯温測定
手段と、 所定残湯量を検出するための残湯量検出手段と、沸き上
げ湯量を設定するための湯量設定手段と、貯湯タンク内
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
するための通電時間帯設定手段と、 手動により強制的に追い焚きの開始を行う手動追い焚き
設定手段と、 沸き上げ温度と通電開始時刻を演算する演算手段と、 発熱体の沸き上げを制御する発熱体制御手段とを備えて
構成されている。

［作用］ 電気温水器を上記のように構成した。その結果（１）上
記通電時間帯設定手段により発熱体への通電時間帯を深
夜電力供給時間帯と関係なく任意に設定できる。

（２）残湯量検出手段により貯湯タンク内の残湯量を検
出し、残湯量が所定量以下になれば自動追焚き設定手段
が作動して上部発熱体に通電して自動的に沸き上げする
ことができる。なお通電時間帯以外の時間に行われるこ
の沸き上げは、湯温が下がれば何度も繰り返すようにも
出来るし、沸き上げを１回だけにして、再度沸き上げの
必要な場合は再度操作を行なわせるようにもできる。

（３）冠婚葬祭などで使用湯量の多い場合は、手動追焚
き開始手段を使用して強制的に沸き上げを行うことが可
能である。

［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ブロック
図で、図中１〜８は従来装置と同一または相当部品、３
１は通電時間帯設定手段、３２は所定残湯量の有無を検
出する残湯量検出手段、３３は自動追焚きを設定する自
動追焚き設定手段、３４は手動で強制的に追焚きを設定
する手動追焚き設定手段である。

第２図は上記実施例の電気回路図で、図中３５は常時使
用可能な電源、３６はマイクロコンピュータ９の出力回
路１３からの出力信号を増幅する表示用回路、３７は表
示用回路３６の出力信号と出力回路１３からの出力信号
に基いて表示をする表示手段である。

３８はサーミスタからなる残湯量検出手段３２と直列に
正極端子＋Ｖとアース端子とに接続された抵抗であり、
抵抗３８と残湯量検出手段３２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。３９．４０．４１．４２．４３は抵抗で、それ
ぞれスイッチからなる自動追焚き設定手段３３、手動追
焚き設定手段３４及び通電時間帯設定手段３１と直列に
電１　＋　ｖとアース端子に接続され、各スイッチと抵
抗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。

第３図は本実施例の操作部と表示部とを示す正面図で、
４４．４５．４６はスイッチからなる通電時間帯設定手
段で、４４は切換スイッチ、４５は時間を、４６は分を
設定するスイッチである。

また４７．４８及び４９はそれぞれ現在時刻、通電開始
時刻及び通電停止時刻を示すランプ、５０は時刻を表示
する表示灯である。

図において、電源を入れると表示部は現在時刻のランプ
４７を点灯゛し、表示灯９０はｏｏ　：　ｏ。

を示す。表示切換スイッチ４４を操作すると、現在時刻
ランプ４７は消灯し、通電開始時刻４８が点灯する。さ
らに切換スイッチ４４を操作すると通電開始時刻４８は
消灯し、通電停止時刻４９が点灯する。さらに切換スイ
ッチ４４を操作すると通電停止時刻４９は消灯し、現在
時刻４７が点灯し元に戻る。なお通電開始時刻及び通電
開始時刻の設定に当たっては、前者に関しては通電開始
時刻のランプ４８を、後者に関しては通電停止時刻のラ
ンプ４９を点灯して、上記時間設定スイッチ４５及び分
設定スイッチを操作して行う。

第４図はマイクロコニ／ピユータのメモリ１１に記憶さ
れた発熱体制御を示すフローチャートである。従来例と
同一または相当ステップは同一符号を付し、説明は省略
する。

まず電源を入れ同時に現在時刻を設定しくステップ７０
）、ついで主通電開始時刻の設定（ステップ７１）、さ
らに主通電停止時刻の設定を行う（ステップ７２）。つ
いで上記ステップ７１により設定した主通電開始時刻へ
の到達を判定しくステップ７３）、到達しておれば従来
例と同様に給水温度Ｔｗをａｌｌ定しくステップ５２）
、使用湯量■を読取って（ステップ５４）、その情報を
基に正味ＩＲ電電量間を演算する（ステップ５５）。続
いて主通電開始時刻Ｈａ＠演算する（ステップ７４）。

主通電開始時刻をステップ７１で例えば２３　：　００
に設定し、通電停止時刻をステップ７２により７：００
に設定しておけば、正味通電可能時間は８時間であり、
正味通電時間はＨであるから、通電開始時刻Ｈａは Ｈａ　−２３：　ＯＯ＋　（８−Ｈ） で求めることができる。

つづいて通電開始時刻への到達を判定しくステップ５８
）、到達すれば下部発熱体２に通電して給水を沸き上げ
（ステップ５９）、湯温Ｔ　ｍ　１をδＩＩＩ定しくス
テップ６０）、Ｔｍｌを沸き上げ温度Ｔと比較して（ス
テップ６１）、湯温Ｔｍｌが沸き上げ温度Ｔに達すれば
発熱体への通電を停止する（ステップ６２）。

ステップ７３において、通電開始時刻に到達１゜ていな
い場合は、自動追焚き設定の有無を判定しくステップ７
５）、設定してあれば残’ｔＱ　Ｑ検出手段３２により
残湯量を検出して（ステップ７６）、残湯量が所定量以
下であるか否かを判定しくステップ７７）、残湯量が所
定量以下である場合は、湯ａ測定手段３により湯温Ｔｍ
２を測定しくステップ７８）、湯温Ｔｍ２を沸き上げ温
度Ｔと比較しくステップ７９）、湯温Ｔｄが沸き上げ温
度Ｔより低い場合は発熱体２に通電して給水を加熱しく
ステップ８０）、湯温Ｔｍ２が沸き上げ温度Ｔより高く
なれば発熱体２への通電を停止しくステップ８１）、こ
の発熱体・＼の通電の０Ｎ１０ＦＦを主通電時間帯でな
い限り繰返し、主通電開始時間に到達すれば（ステップ
８２）、発熱体２への通電を停止する（ステップ８３）
。

ステップ７５において自動追い焚きが設定されていない
場合は、手動追い焚きの設定の有無を判定しくステップ
８４）、設定してあればステップ７８に到り湯温に応じ
発熱体２への通電を繰返す。

本発明に係る電気温水器は上記のように構成されている
ので、深夜電力供給時間帯と無関係に任意の時間に通電
開始及び停止時間を設定して、発熱体に通電して給水を
加熱することができる。また通電時間帯でな（でも、残
湯量を検出して残湯量が所定量以下であれば自動的に発
熱体に通電して給水を加熱することも可能であり、さら
に手動操作により強制的に発熱体に通電して給水を加熱
することもできる。

なお本実施例において、追い焚きの際通電開始時刻に到
達前は、発熱体２の０Ｎ１０ＦＦを何度も繰り返すのは
湯の使用量が少ない場合は給水の加熱冷却を繰り返すこ
とになり電力消費の無駄となる。これを避けるため追い
焚きは１回に限定することも可能である。第５図はその
動作のフローチャートで、追い焚きの際、タンク内の残
湯量が所定量以下の場合（ステップ７７）、沸き上げ温
度Ｔを例えば９０℃にセットしくステップ８５）、発熱
体２をＯＮにして給水を加熱し、湯温Ｔｌ１１が沸き上
げ温度Ｔに到達すれば発熱体２をＯＦＦにして追い焚き
を完了する。すなわち追い焚きは１回限りとして発熱体
の０Ｎ１０ＦＦは繰返さない。

追い焚きを繰返すか１回限りとするかは、湯の使用条件
によって決定すべきで、湯の使用頻度が多く常に高温の
湯の供給を望む場合は、追い焚きは繰り返した方がよい
が、湯の使用頻度が少なく無駄な電力消費を抑えたい場
合は追い焚きは１回限りとすべきである。

本実施例においては、電気温水器に各種の機器を備え多
量の機能を付与して、極めて効率よくかつ使い勝手のよ
い電気温水器としている。しかし家庭にあって実際に使
用する場合上記機能をすべて必要とするものでなく、使
用目的に応じては多少機能を犠牲にｌ、でも低価格の温
水器を必要とすることもある。以下そうした温水器の幾
つかを他の実施例として挙げる。

第６図は上記実施例において手動追焚き設定手段を欠く
温水器のブロック図、第７図はその電気回路図、第８図
はその動作を示すフロチャートである。本実施例におい
ては手動追焚き手段を配置していないので、貯湯タンク
内の湯が所定量以下にならない限り追焚きはできない。

なお上記実施例においては追焚きの際停止しない限り発
熱体への通電の０Ｎ１０ＦＦを繰返すが、この迫焚きを
１回に限定するように構成したのが第９図のフローチャ
ートである。

また第１０図は、第６図に示す装置において自動追焚き
設定手段の代わりに手動追い焚き設定手段を備えた他の
実施例のブロック図で、第１１図はその電気回路図、第
１２図、第１３図はその動作のフローチャートである。

図に示すように本実施例にあっては、通電時間帯設定手
段により、深夜電力供給時間帯と関係なく任意の時間に
発熱体へ通電して給水を加熱し得るとともに、該時間帯
以外では必要に応じ手動追焚き設定手段を使用して発熱
体に通電し得るように構成されている。なお第１２図は
追い焚きの際発熱体のＯＮ１０　Ｆ　Ｆを繰り返す場合
の、第１３図は発熱体への通電を１回限りとした場合の
それぞれのフローチャートを示すものである。

［発明の効果］ 本発明に係る電気温水器は、通電時間帯設定手段を備え
任意の時間に発熱体に通電し得るように構成したので、
毎日の生活のリズムに合わせて湯を使用できるようにな
り極めて使い勝手のよい温水器を提供することとなった
。

また残湯量検出手段と自動追焚き設定手段を備え、貯湯
タンク内の貯湯量が所定量以下になると自動的に発熱体
に通電して追焚きを開始するように構成したので、追い
焚きを忘れていても通常時は湯不足になる恐れはなくな
った。

なお上記自動追焚き設定手段に併せて手動追焚き設定手
段を備え随意随時に追焚きできるようにしたので、冠婚
葬祭時などの特に湯を多量に消費する時でも湯の不足す
ることはなくなった。

さらに追焚きのための発熱体への通電は、制御装置のソ
フトを変更することにより、通電時間帯以外ではＯＮ１
０　Ｆ　Ｆを繰り返すことも１回限りとすることも可能
で、湯の使用状況に応じ適宜選択することができ便利で
ある。

【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ブロック
図、第２図はその電気回路図、第３図は表示部および操
作部の正面図、第４図、第５図はフローチャート図、第
６図は他の実施例のブロック図、第７図はその電気回路
図、第８図及び第９図はそのフローチャート図、第１０
図は他の実施例のブロック図、第１１図はその電気回路
図、第１２図及び第１３図はそのフローチャート図、第
１４図は従来の電気温水器のブロック図、第１５図はそ
の電気回路図、第１６図はそのフローチャート図である
。 図中で１は貯湯タンク、２は発熱体、３はｌ湯温７Ｎ−
１定手段、４は湯量設定手段、５は演算手段、８は発熱
体制御手段、３１は通電時間帯設定手段、３２は残湯量
検出手段、３３は自動追焚き設定手段、３４は手動追焚
き設定手段である。 なお図中同一符号は同一または相当部品を示すものであ
る。 代理人　　弁理士　　佐々木宗治 第３図 手続補正書（自発） 平成　婦８月１４日

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、上記貯湯タ
   ンクの給水温度と湯温を測定する湯温測定手段と、 上記貯湯タンク内の残湯量を検出する残湯量検出手段と
   、 沸き上げ湯量を設定する湯量設定手段と、 発熱体の通電時間帯を設定する通電時間帯設定手段と、 通電時間帯及び通電開始時刻を演算する演算手段と、 上記残湯量検出手段の情報に応じて自動的に上記発熱体
   への通電を設定する自動追焚き設定手段と、 手動により上記発熱体への通電を設定する手動追焚き設
   定手段と、 上記湯温測定手段と演算手段と自動追い焚き設定手段と
   手動追い焚き設定手段との情報に基いて、発熱体への通
   電を制御する発熱体制御手段とを備えるとともに、 通電時間帯以外の時間に行われる上記発熱体への通電が
   、湯温測定手段の情報に応じて何度も繰り返される ことを特徴とする電気温水器。
2. （２）上記電気温水器において、 通電時間帯以外の時間に行われる上記発熱体への通電が
   、１回だけである ことを特徴とする請求項１に記載の電気温水器。
3. （３）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
   ンクの給水温度と湯温を測定する湯温測定手段と、 上記貯湯タンク内の残湯量を検出する残湯量検出手段と
   、 沸き上げ湯量を設定する湯量設定手段と、 発熱体の通電時間帯を設定する通電時間帯設定手段と、 通電時間帯及び通電開始時刻を演算する演算手段と、 上記残湯量検出手段の情報に応じて自動的に上記発熱体
   への通電を開始する自動追焚き設定手段と、 上記湯温測定手段と演算手段と自動追い焚き設定手段と
   の情報に基いて、発熱体への通電を制御する発熱体制御
   手段と を備えるとともに、 通電時間帯以外の時間に行われる上記発熱体への通電が
   、湯温測定手段の情報に応じて何度も繰り返される ことを特徴とする電気温水器。
4. （４）上記電気温水器において、 通電時間帯以外の時間に行われる上記発熱体への通電が
   、１回限りである ことを特徴とする請求項３に記載の電気温水器。
5. （５）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
   ンクの給水温度と湯温を測定する湯温測定手段と、 沸き上げ湯量を設定する湯量設定手段と、 発熱体の通電時間帯を設定する通電時間帯設定手段と、 通電時間帯及び通電開始時刻を演算する演算手段と、 手動により発熱体への通電を設定する手動追い焚き設定
   手段と 上記湯温測定手段と演算手段と手動追い焚き設定手段と
   の情報に基いて、発熱体への通電を制御する発熱体制御
   手段と を備えるとともに、 通電時間帯以外の時間に行われる上記発熱体への通電が
   、湯温測定手段の情報に応じて何度も繰り返される ことを特徴とする電気温水器。
6. （６）上記電気温水器において、 通電時間帯以外の時間に行われる上記追い焚きが、１回
   限りである ことを特徴とする請求項５に記載の電気温水器。