JPH04143545A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は貯湯式電気温水器に関するものである。

Ｕ従来の技術］ 従来の貯湯式電気温水器では、深夜電力供給専用の給電
線から電力の供給を受けているため、深夜電力時間帯内
でのみ湯を沸き上げている。しかしながら最近、電力需
給バランスの関係から、深夜電力時間帯以外でも深夜電
力供給専用の給電線から電力を供給することが検討され
、現実化されようとしている。

そこでこのような電力供給体制にも対応できるものとし
て、深夜電力時間帯以外の電力や一般電灯用電源を利用
し、湯の使用状態及び使用予定に応じて必要な湯の追い
焚き（追加加熱）を行う技術か提案されている。この種
の公知技術としては、例えは特開平２−１６９９５８号
、特開平２−２１７７４８号、特開平２−２１９９４８
号、特開平２−２１９９４９号等がある。これらの公報
に記載されている技術では、貯湯タンク内の下部に配置
された下部発熱体を用いて主たる加熱（以下主加熱と言
う。）を行う深夜電力時間帯内ような特定電力時間帯を
自由に設定できるようにしている。そして、これら従来
の技術では基本的には特定電力時間帯以外の時間帯にお
いて追加加熱を行う。追加加熱は、貯湯タンク内の上部
に上部発熱体を設けてこの上部発熱体を加熱するか（特
開平２−１６９９５８号、特開平２−２１７７４８号、
特開平２−２１９９４８号）、上部発熱体を設けずに下
部発熱体を加熱する（特開平２−２１９９４９号）かの
いずれかによって行う。なお、追加加熱を行うために、
上部発熱体を用いる技術は、特開昭５７−１６６４４３
号公報に開示されており、特に目新しい技術ではない。

［発明が解決しようとする課題］ 上部発熱体を用いて追加加熱）い焚き）を行う場合には
、上部発熱体よりも上方の部分の湯だけが沸かされるた
め、ある程度少量の湯か使用されたときには十分に対処
できるものの、比較的大量の湯か使用されたときには対
処できない。これに対して上部発熱体を用いずに下部発
熱体のみで追加加熱を行う場合には、少量の湯の追加加
熱か必要な場合でも、下部発熱体より上方にある必要以
上の量の湯を追加加熱しなけれはならす、著しく不経済
である。

また従来の技術では、特定電力時間帯以外の時間で追加
加熱を行うことを原則としているため、特定電力時間帯
内においである程度の量の湯が使用されると、通電時間
帯内において予定通りに湯を沸き上げることができない
事態が発生する。また従来の温水器では、上部発熱体を
用いて追加加熱を行う場合に、上部発熱体の電源を１０
０Ｖの商用電源から取り、下部発熱体の電源を２００■
の商用電源から取るものもあり、このようにすると追加
加熱のために１００■の商用電源の電力契約量を増加し
なければならない事態も発生し、維持費が高（なる問題
が生じる。

更に従来の上部発熱体を用いた追加加熱では、１個の温
度センサを用いて追加加熱による湯温の上昇を測定し、
追加加熱による湯温の上昇か設定値になると追加加熱を
停止する構成を採用している。しかしながら貯湯タンク
内の湯温は一定ではな（，１個の温度センサだけで湯温
を測定した場合には、貯湯タンク内の頂部の湯か沸騰し
ても追加加熱か継続されて、著しく危険な状態か発生す
る場合かある。

本発明の目的は、上記問題を解決することかできる貯湯
式電気温水器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 第１図に示した実施例に見られるように、請求項１の発
明の貯湯式電気温水器は、貯湯タンク２と、貯湯タンク
２の内部の下部に配置された下部発熱体Ｈ１と、貯湯タ
ンク２の内部の上部に配置された上部発熱体Ｈ２と、下
部発熱体Ｈ１より上方の湯の湯温を測定する下部湯温測
定手段（４゜ＴＳ３）と、上部発熱体Ｈ２より上方の湯
の湯温を測定する上部湯温測定手段（４，ＴＳＩ、ＴＳ
２）と、下部発熱体Ｈ１及び上部発熱体Ｈ２の選択され
た一方の発熱体に通電か行われるように通電路を切り替
える通電路切換手段５と、主加熱制御手段１０１と、追
加加熱制御手段１０２と追加加熱制御手段に前記追加加
熱指令を与える追加加熱指令設定手段１０７とから構成
される。

そして主加熱制御手段１０１は、所定のデータに基いて
深夜電力通電時間帯のような特定電力通電時間帯におけ
る通電開始時刻を演算によＩ′−、求め、通電路切換手
段５に駆動指令をり、えて通電開始時刻から下部発熱体
）（］に通電を開始するように通電路を切替えて貯湯タ
ンク２内の湯温を所定の温度まで沸き上げるように下部
発熱体Ｈ１への通電を制御する。

追加加熱制御手段］−０２は、特定電力通電時間帯を含
む全通電時間帯内において、追加加熱指令及び上部湯温
測定手段または下部湯温測定手段からの出力に応して通
電路切換手段に駆動指令を与えて通電路を切換えること
により下部発熱体及び上部発熱体への通電を制御する。

そして追加加熱制御手段］０２は、特定電力通電時間帯
終了後から通電開始時刻前迄は指令された追加加熱モー
　トに従って上部発熱体Ｈ２または下部発熱体Ｈ１によ
る追加加熱を且つ通電開始時刻後は主１）Ｄ％制御手段
１０１による下部発熱体Ｈ］の加熱に優先して上部発熱
体Ｈ２による追加加熱を特徴する請求項２の発明では、
追加加熱制御手段］０２か、追加加熱指令により上部発
熱体Ｈ２を用いる追加加熱か指令されると、上部湯温測
定手段４により測定した測定湯温か所定の通電開始条件
または通電停止条件を満たすと上部発熱体Ｈ２への通電
の開始または停止を行う上部発熱体通電制御手段１．０
３と、追加加熱指令により下部発熱体Ｈ１を用いる追加
加熱か指令されると、下部湯温測定手段３により測定し
た測定湯温か所定の通電開始条件または通電停止条件を
満たすと下部発熱体への通電の開始または停止を行う下
部発熱体通電制御手段１０４とから構成される。そして
上部発熱体通電制御手段１．０３は、下部発熱体通電制
御手段１０４に優先して制御を行う。

請求項３の発明では、上部湯温測定手段４か上部発熱体
Ｈ２の上方に配置された第１及び第２の温度センサＴＳ
：及びＴＳ２を含んで構成される。

第１の温度センサＴ　Ｓ　ｉを貯湯タンク２内の頂部付
近の湯温を検知するように配置し、第２の温度センサＴ
Ｓ２は第１の温度センサＴＳＩよりも下方の湯温を検知
するように配置する。そして上部発熱体制御手段１−０
３は、第１の温度センサＴＳ及び酊■記第２の温度セン
サＴＳ２のそれぞれかトめ定めた温度より低い温度を測
定しているときには上部発熱体Ｔ−Ｔ　２への通電を許
容し、通電開始後は第１の温度センサ及び前記第２の温
度センサの何れか一方がそれぞれのセンサについて予め
定めた温度を測定すると上部発熱体Ｈ２への通電を停止
させる。

請求項４の発明では、下部発熱体通電制御手段１０４か
、特定電力時間帯以外の通電時間帯において予め定めた
一定の時間帯内においてのみ下部発熱体■−１１への通
電を行う。

請求項５の発明では、追加加熱を上部分軸、体Ｔ−Ｔ２
て行う場合に、請求項３の発明と同様にして第１及び第
２の温度センサを用いて上部発熱体通電制御手段１０３
か上部発熱体Ｈ２の通電を制御する。

［作　用］ 請求項１の発明においては、下部発熱体■−１１を用い
た主加熱とは別に、上部発熱体Ｈ２または下部発熱体Ｈ
）を用いて追加加熱を行う二点かできるため、湯の使用
量の多少に応じて確実に且つ経済的に追加加熱できる。

すなわち残？易量か少なくなった時には、上部発熱体Ｈ
２を用いて比較的少量の湯を短時間に且つ経済的に自動
追加加熱することかでき、湯の使用量か多いと予測され
る場合には予め下部発熱体Ｈ１を用いて必要な湯量を少
し時間をかけて追加加熱することかできる。

また請求項２の発明のようにするよ、深夜電力時間帯の
ような特定時間帯を含む一日中、湯か使用されると上部
発熱体Ｈ２によって追加加熱を行えるため、貯湯量か少
ない特定時間帯においても必要な湯を短時間に確閉てき
る。さらに本発明においては、通電路切替手段５を設け
て、上部発熱体及び下部発熱体Ｈ１を共通の電源から通
電することかできるため、追加加熱のために、わざわざ
電力契約量を増加する必要かない。

請求項３及び５の発明においては、貯湯タンク２内の頂
部に配置した第１の温度センサＴＳＩ　と該第１−の温
度センサより下方に配置される第２の温度センサＴＳ２
の出力を用いて上部発熱体Ｈ２の制御を行う。特に第１
の温度センサＴＳ”を用いることにより貯湯タンク２内
の頂部の湯か沸騰しないように制御することができ、ま
た第１の温度センサＴＳ１と第２の温度センサＴＳ２と
を組合せることにより上部発熱体Ｈ２の上方の渦中に生
じる温度差によって、十分な追加加熱ができなくなるの
を防止できる。第１の温度センサＴＳＩは貯湯タンク２
内の頂部付近の湯の沸騰を防止し、第２の温度センサＴ
Ｓ２は必要な追加加熱の開始時期を特徴する 請求項４の発明においては、下部発熱体Ｈ１を用いた追
加加熱を一定の時間に限定することにより、予め湯が大
量に使用される時間帯を避けて経済的に追加加熱を行う
ことができる。

［実施例コ 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

［実施例の構成］ 第１図は本発明の貯湯式電気温水器の一実施例の概略構
成図を示しており、第２図は発熱体への通電回路の要部
を示している。なお第１図においては、電気回路も概略
的に示しである。本実施例は、マイクロコンピュータを
用いて制御を行うタイプの温水器に本発明を適用した例
であり、制御装置１はハードウェアの構成で見れは、演
算処理を行うＣＰＵ、各センサからの入力を演算処理に
必要なデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、条件を入
力するための入力回路、データ及びソフトを記憶するメ
モリ、各制御対象に指令を出力する出力回路等を含んで
構成される。なお第１図には、制御装置１内にソフトに
よって構成される各手段を示しである。

２は貯湯タンクであり、貯湯タンク２の内部には下方か
ら水か供給され、上方から湯か出力される。貯湯タンク
の下部には、貯湯タンク２内の水を全体的に沸き上げる
ための下部発熱体Ｈ１か設けられており、貯湯タンク内
の上部には追い焚き用の上部発熱体Ｈ２か設けられてい
る。最大貯湯湯量は下部発熱体Ｈ１の位置で決められ、
追い焚き湯量は上部発熱体Ｈ２の位置で決められる。な
お本実施例では、下部発熱体Ｈ１と上部発熱体Ｈ２の選
択した一方を用いて追加加熱を行うが、本願明細書では
上部発熱体Ｈ１を加熱して行う追加加熱を追焚といい、
下部発熱体Ｈ１を加熱して行う追加加熱を増焚という。

下部発熱体Ｈ１の上には、貯湯タンク２の下部の湯温を
測定する下部湯温測定手段３としてサミスタ等からなる
温度センサＴＳ３か設けられている。また該温度センサ
の近くには湯が沸騰する前に下部発熱体Ｈ１への通電を
自動的に遮断するサーモスタットを用いた過昇防止器Ｔ
ＨＩか設けられている。上部発熱体Ｈ２の上方には、上
部発熱体Ｈ２より上方の湯温を測定するサーミスタ等か
らなる第１及び第２の温度センサＴＳＩ及びＴＳ２か設
けられている。これら第１及び第２の温度センサＴＳＩ
及びＴＳ２によって上部湯温測定手段４が構成され、第
１の温度センサＴＳＩは貯湯タンク内の頂部の湯温を測
定し、第２の温度センサＴＳ２は上部発熱体Ｈ２の上方
近くの湯温を測定する。また第２の温度センサＴＳ２の
近くにも、湯が沸騰する前に上部発熱体Ｈ２への通電を
自動的に遮断するサーモスタットを用いた過昇防止器Ｔ
Ｈ２が設けられている。

なお第１図においては、図面をより簡略化するために各
温度センサＴＳＩ〜ＴＳ３の駆動制御回路及び過昇防止
器への配線は省略しである。また理解を容易にするため
に、下部湯温測定手段３及び上部湯温測定手段４を概念
的にブロックで示しである。

下部発熱体Ｈ１及び上部発熱体Ｈ２への交流電源ＡＣか
らの通電は、通電路切替手段５を介して行われる。図面
は概略図であるため、交流電源ＡＣと通電路切替手段手
段５との間に配置される電源回路は省略しである。なお
上部及び下部発熱体Ｈ１及びＨ２は、直流電源によって
駆動されるものもであっても好い。なおこの例では交流
電源ＡＣとして交流２００■か用いられる。通電路切替
手段５は、制御装置１からの駆動指令に従ってスイッチ
ＳＷＩ及びＳＷ２を駆動して、下部発熱体Ｈ１及び上部
発熱体Ｈ２への通電を切り替えるスイッチ駆動手段５０
１を備えている、ス１′・・手駆動手段５０１は、スイ
ッチＳＷｉの可動接点か固定接点ｔ２と接触していると
きには、上部発熱体Ｈ２に交流電源ＡＣから電流を通電
して上部発熱体Ｈ２を加熱し、スイッチＳＷＩの可動接
点が固定接点ｔ１と接触し且つスイッチＳＷ２か閉じて
いるときには、交流電源ＡＣから下部発熱体Ｈ１への通
電が行われる。

制御装置１は、主加熱制御手段１０１と追加加熱制御手
段１０２とを有しており、追加加熱制御手段１０２は上
部発熱体通電制御手段１０３と下部発熱体通電制御手段
１０４とを備えている。主加熱制御手段１０１は、深夜
電力時間帯のような特定通電時間帯において下部発熱体
Ｈ１への通電を制御することにより、貯湯タンク２内の
湯を所定の温度まで沸き上げる。本実施例ては、湯温設
定手段１０５によって設定した湯温まて沸き上げるよう
下部発熱体Ｈ１の通電時間を演算により求めて制御を行
う。通電時間の演算は、公知の方法に基いて行えはよく
、本実施例では貯湯タンク２に設けた残湯量セン＋Ｓ、
〜Ｓ３によって測定した残湯量、水温、湯温設定手段１
０５によって設定した沸き上げ湯温等に基いて必要通電
時間を演算して通電開始時刻を決定する。なお自動的に
沸き上げ湯温を決定する場合にも、本発明を適用できる
のは勿論である。

なお２４時間電力が供給される場合には、従来のように
電力の供給開始及び停止によって深夜電力時間帯のよう
な特定通電時間帯を検知することかできなくなる。そこ
で特定通電時間帯を制御装置１に内蔵した図示しない時
計機能を有するタイマ部に記憶させる必要が生しる。本
実施例では特定通電時間帯設定手段１０６によりタイマ
部に特定通電時間帯を設定する。なお特定通電時間帯か
、可変されずに固定される場合には、特に特定通電時間
帯設定手段１０６を設けずに、最初からタイマ部に特定
通電時間帯を永久設定しでおけはよい。

追加加熱制御手段１０２は、追加加熱指令設定手段１０
７から出力された追加加熱指令に従って、上部発熱体Ｈ
２または下部発熱体Ｈ１を追加加熱する。追加加熱指令
によって設定する追加加熱モトは任意であるが、本発明
においては上部発熱体Ｈ２による追加加熱（追突）か、
下部発熱体Ｈ１による追加加熱（増焚）に優先する。そ
して上部発熱体と下部発熱体の両方が、同時に加熱され
ることは無い。追加加熱モードの代表的な例を下記に示
す。

■追突モード・・・上部発熱体だけで追加加熱を行つ。

■追突・増焚モード・・・上部発熱体と下部発熱体とを
用いて追加加熱を行う。

■増焚モード・・・下部発熱体だけで追加加凱を行つ。

上記モードは、追突を行う時間及び温度の条件によって
更に具体的なモードに分けることできる。

上部発熱体通電制御手段１０３は、追加加熱指令と上部
湯温測定手段４　（ＴＳ；　、ＴＳ２　）からの湯温デ
ータに基いて上部発熱体Ｈ２の通電を制御する。

本実施例では、特に上部湯温測定手段４が第１の温度セ
ンサＴＳＩ　と第２の温度センサＴＳ２とからなり、第
１の温度センサＴＳｉは貯湯タンク２内の頂部の湯温か
沸騰しない範囲て追突を行うために設けられており、第
２の温度センサＴＳ２は追突のための通電開始時期を決
定するために設けられる。上部発熱体通電制御手段１０
３の追突開始条件は、第１の温度センサＴ　Ｓ　ｉが頂
部の湯温か簡単に沸騰しない湯温を検出しており、第２
の温度センサＴＳ２か追突を必要する湯温を検出してい
ることである。また追突停止条件は、第１の温度センサ
ＴＳＩが湯か短時間に沸騰する危険温度を検知するか第
２の温度センサか所定の湯温を検知した場合である。第
１及び第２の温度センサＴＳＩ及びＴＳ２のいずれか先
に設定温度を検知するかは、設定温度、追突容量、発熱
体の出力によって異なるが、沸上げ温度をできるだけ高
く取るため、基本的には第１の温度センサＴＳ：か最高
温度を検知する場合が先になる。ちなみに上部発熱体Ｈ
２の上部の容量（追突容量）が約５０℃で、上部発熱体
Ｈ２か４．４ＫＷのヒータてある場合の好ましい検出温
度の範囲は下記の通りである。

（追突開始条件） 第１の温度センサ・・・９０〜９３℃以下の湯温を測定
していること。

第２の温度センサ・・・沸き上げ設定温度より２０〜２
６℃低い湯温 を測定していること。

（追突停止条件） 第１の温度センサ・・・９１〜９４℃以上の湯温を測定
していること。

第２の温度センサ・・・８０〜８４℃以上の湯温を測定
していること。

下部発熱体通電制御手段・１０４の制御により行なう増
焚は、上部発熱体Ｈ２による追突によって沸き上げる湯
量よりも多い湯量を追加加熱する場合に用いるのか適し
ている。増焚は貯湯タンク内の湯を全部沸き上げるもの
であるため、実際の湯の使用量によっては即応性に欠は
且つ不経済になることもあり、また後の深夜電力時間帯
における沸き上げて必要な湯量を確保できる場合もあり
、更に時間帯によっては追突で対応する方か好ましい場
合もある。そこで本実施例では、深夜電力時間帯、通常
湯の使用量か多くなる時間帯等を避けて増焚を行う。そ
のために下部発熱体通電制御手段１０４に対しては、増
焚を行う時間帯を設定するための時間帯設定手段１０８
が設けられている。

一般的な家庭を想定した場合における増焚に好ましい時
間帯は、１２〜１７時の範囲であると考えられる。但し
この範囲は、湯の使用条件によって変わるため、本実施
例ではこの範囲を可変にしている。湯の使用量が極端に
多い場合には、２４時間増焚を行えるようにしてもよい
。上記追突の場合と同様の条件における、増焚の開始条
件と停止条件の例を下記に示す。

（増焚開始条件） 下部湯温測定手段３・・・沸き上げ設定湯温より１３〜
１８°Ｃ以下の湯温 を測定していること。

時刻・・・設定した通電時間帯であること。

（増焚停止条件） 下部湯温測定手段３が沸き上げ設定湯温を測定するか、
設定した通電時間帯が終了すること。

［実施例の動作］ 次に上記実施例を、運転する場合の動作を説明する。な
おこの動作は、制御装置１を構成するマイクロコンピュ
ータのメモリに記憶させたソフトウェアによって実行さ
れる。第３図（Ａ）ないしくＣ）は、ソフトウェアのフ
ロー・チャートの一例を示している。

この第３図（Ａ）の例では特定通電時間帯を可変に制御
できるため、まず特定通電時間帯設定手段１０６により
深夜電力時間帯のような特定電力通電時間帯（以下簡略
化のために特定時間帯という。）を設定する（ステップ
５ＴＩ）。実施例では深夜電力通電時間帯（２３時〜７
時）を設定するものとする。次に湯温設定手段１０５に
より設定した希望の沸き上げ湯温を確認する（ステップ
５Ｔ２）。なおこの沸き上げ湯温は、いつでも変更可能
なものであり、本実施例では常に設定した沸き上げ湯温
の変更をチエツクできる体制になっている。次に追加加
熱指令設定手段１０７によって追加加熱モードを設定す
る。なおこの追加加熱モードもいつでも変更か可能であ
る。

特定時間帯（２３時〜７時）であるか否かを確認しくス
テップ５Ｔ４）、特定時間帯以外であれば、追加加熱モ
ードの内容をチエツクし、特定時間帯内であれば第３図
（Ｂ）のルーチンへと進む。

第３図（Ａ）は特定時間帯以外（７時〜２３時）の間の
フローを示している。

常に追突を優先するために、まず追突指令かあるか否を
確認しくステップ５Ｔ５）、追突指令がある場合には、
追突を実行する。そのために追突条件か揃っているか否
かをみるために上部発熱体Ｈ２より上の湯温を確認する
（ステップＳＴ６及び７）。第１及び第２の温度センサ
ＴＳＩ及びＴＳ２が、追突開始条件を満たしている場合
には、通電路切替手段５が通電路を上部発熱体Ｈ２側に
切り替えて通電を開始する（ステップＳＴ８及び９）。

このとき通電路切替手段５内のスイッチＳＷｌは端子ｔ
２に接触し、スイッチＳＷ２は開いている。追焚開始条
件を満たしていない場合には、後述するステップ５Ｔ１
４へと進む。なおステップＳＴ６及び７、後述するステ
ップ５Ｔ１０及び１１に記載した温度条件は一例である
。

上部発熱体Ｈ２による追突が開始されて、追突停止条件
が揃った場合には、追突は停止される。

この例では第１及び２の温度センサＴＳ１及びＴＳ２の
いずれかが所定の温度を検出した場合である（ステップ
５Ｔ１０または１１）。追突停止条件が満たされると、
上部発熱体Ｈ２への通電が停止され（ステップ５Ｔ１２
）、同時に通電路が下部発熱体Ｈ１側に切替えられる（
ステップＳ　Ｔ　１３）。この状態ではスイッチＳＷＩ
の可動接触子が端子ｔ１に接触しており、スイッチＳＷ
２は開いた状態にある。ステップ５Ｔ１４では、追突指
令があるかまたは増炭指令かあるかを判断し、増炭指令
があれ′ば、増炭条件か満たされているか否かを判断す
るためにステップ５Ｔ１７へと進む。

ステップＳＴ５で追突指令か無く増炭指令があることを
確認すると、ステップＳＴＩ　５に進んで、通電路を下
部発熱体Ｈ１側に切替える。すなわちスイッチＳＷＩの
可動接触子が端子ｔ１に接触し、スイッチＳＷ２が開い
た状態になる。追突及び増焚のいずれもが指定されてい
ない場合には、フローの最初に戻る。増炭指令の場合に
は、時間帯設定手段１０８で任意に設定した時間帯（１
２時〜１６時）であるかを確認しくステップ５Ｔ１７）
、設定時間帯内であれば増炭条件が満たされているか否
かを判断する（ステップ５Ｔ１８）。この例では下部温
度測定手段３（第３の温度センサＴＳ３）が湯温設定手
段１０５で設定した設定温度より一１５℃より低い温度
を検出すると（ステップ５Ｔ１８）、増焚を開始するた
めに下部発熱体Ｈ１をオン状態（通電状態）にする（ス
テップ５Ｔ１９）。具体的には、スイッチＳＷ２か閉じ
られる。下部発熱体Ｈ１への通電開始後、増炭停止条件
が満たされると、下部発熱体への通電は停止される（ス
テップ５Ｔ２０及び２１またはステップ５Ｔ２２）。増
炭停止条件は、下部湯温測定手段３（温度センサＴＳ３
）が設定温度を検出するか、時間帯が終了時間（１６時
）になるかのいずれかである。増炭後及び時間帯が終了
時間（１６時）になると、追加加熱モードの変更で追突
指令が入力されているか否かを見るために、ステップＳ
Ｔ２に戻る。

次に第３図（Ｂ）に示した特定時間帯（深夜電力通電時
間帯）における動作を説明する。第３図（Ａ）のステッ
プＳＴ５で特定時間帯内であることが判定されると、ス
テップ５Ｔ２３において下部発熱体Ｈ１を用いた主加熱
制御のために、下部発熱体Ｈ１への通電開始時刻の演算
が開始される。

特定時間帯中においても、主加熱のための下部発熱体Ｈ
１への通電開始時刻前にあっては、追突と増焚が実行さ
れる。但しここでの増焚は、増焚時間が特定時間帯と重
なるように設定されるか、または増焚時間か２４時間と
設定された場合に実行される。ステップ５Ｔ２５からス
テップ５Ｔ３４までの動作は第３図（Ａ）のステップＳ
Ｔ５からステップ５ＴＩＪ間までと同じであるため説明
は省略する。増焚が設定されている場合には、ステップ
５Ｔ３５へと進み、増炭条件が満たされているか否かの
判定が行われる（ステップ５Ｔ３７）。

増炭条件が満たされれば、増焚として通電開始時刻前で
も下部発熱体Ｈ１への通電が開始され（ステップ５Ｔ３
８）、下部湯温測定手段３で測定した湯温が設定温度に
なると下部発熱体Ｈ１への通電を停止する（ステップ５
Ｔ３９及び４０）。ここでも温度設定及び追加加熱モー
ドの変更に対応するために、設定温度に達していない場
合には、ステップ５Ｔ３９からステップＳＴ２に戻るよ
うになっている。

次に第３図（Ｃ）に示した特定時間帯（深夜電力通電時
間帯）内にける通電開始時刻以降の動作を説明する。ま
ず通電時間帯になると増炭設定が解除される（ステップ
５Ｔ４１）。そして追突指令があるか否かの判定が行わ
れ（ステップ５Ｔ４２）、常に追突が優先するようにな
っている。追突指令がある場合には、ステップ５Ｔ４３
〜ステツプ５Ｔ５０に従って追焚制御が行われる。なお
ステップ５Ｔ４３〜ステツプ５Ｔ５０は、第３図（Ａ）
のステップ６〜ステツプ５Ｔ１３と実施的に同じである
ため説明を省略する。なおステップ４３及びステップ４
４において、追焚開始条件が満たされない場合には、い
つでも下部発熱体Ｈ１による主加熱を継続するように、
後述するステップ５Ｔ５２に進むようになっている点が
第３図（Ａ）の場合とは異なる。

追焚指令がない場合には、通電路が下部発熱体側に切替
えられて（ステップ５Ｔ５１）、下部発熱体Ｈ１への通
電が開始される（ステップ５Ｔ５２）。そして設定温度
になると下部発熱体Ｈ１への通電が停止される（ステッ
プ５Ｔ５３及び５４）。深夜電力通電時間帯か終了した
時（７時）に、湯温か設定温度に達しない場合でも下部
発熱体Ｈ１への通電は停止される（ステップ５Ｔ５７及
び５８）。本実施例では下部発熱体Ｈ１への通電を停止
した時点で、まだ深夜電力通電時間帯か終了していない
ときには、大量に湯が使用された場合を考慮して、湯温
の再加熱条件か満たされると自動的に再加熱を行うよう
になっている（ステップ５Ｔ５６）。

動作は以上の通りであるか、本発明は上記実施例にのみ
限定されるものではない。特に請求項５に記載の発明を
実施する場合には、増炭は必須の要件ではないため、追
焚と主加熱とを行うように制御装置１を構成してもよい
。その場合には、下部発熱体通電制御手段が不要になる
。

［発明の効果］ 請求項１の発明によれば、下部発熱体を用いた主加熱と
は別に、上部発熱体又は下部発熱体を用いて追加加熱を
行うことかできるため、湯の使用量の多少に応じて確実
に且つ経済的に追加加熱できる。すなわち残湯量か少な
くなった時に、上部発熱体を用いて比較的少量の湯を短
時間に且つ経済的に自動追加加熱することかでき、湯の
使用量か多いと予測される場合には予め下部発熱体を用
いて必要な湯量を少し時間をかけて追加加熱することが
できる。

また請求項２の発明によれば、深夜電力時間帯のような
特定時間帯を含む一日中、湯か使用されると上部発熱体
によって追加加熱を行えるため、貯湯量が少ない特定時
間帯においても必要な湯を短時間に確保できる。さらに
本発明においては、通電路切替手段を設けているため、
上部発熱体及び下部発熱体のそれぞれに別電源を用意す
る必要がなく、電力契約量を増加させる必要性が生じる
ことがない。

請求項３及び５の発明によれば、貯湯タンク内の頂部に
配置した第１の温度センサと該第１の温度センサより下
方に配置される第２の温度センサの出力を用いて上部発
熱体の制御を行う。特に第１の温度センサを用いること
により貯湯タンク内の頂部の湯が沸騰しないように制御
することができ、また第１の温度センサと第２の温度セ
ンサとを組合せることにより上部発熱体の上方の渦中に
生じる温度差によって、十分な追加加熱ができなくなる
のを防止できる。

請求項４の発明によれば、下部発熱体を用いた追加加熱
を一定の時間に限定することにより、予め湯が大量に使
用される時間帯を避けて経済的に追加加熱を行うことか
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は上部
発熱体及び下部発熱体への具体的な通電回路を示す図、
第３図（Ａ）ないしくＣ）は実施例の動作を説明するだ
めのフローチャート図である。 １・・・制御装置、２・・・貯湯タンク、３・・・下部
湯温測定手段、４・・・上部湯温測定手段、５川通電路
切替手段、１０１・・・主加熱制御手段、１０２・・・
追加加熱制御手段、１０３・・・上部発熱体通電制御手
段、０４・・・下部発熱体通電制御手段、１０５・・・
湯温設定手段、１０６・・・特定通電時間帯設定手段、
１゜７・・・追加加熱指令設定手段、１０８・・・時間
帯設定手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）貯湯タンクと、 前記貯湯タンクの内部の下部に配置された下部発熱体と
   、 前記貯湯タンクの内部の上部に配置された上部発熱体と
   、 前記下部発熱体と前記上部発熱体との間に配置されて湯
   温を測定する下部湯温測定手段と、前記上部発熱体より
   上部に配置されて湯温を測定する上部湯温測定手段と、 前記下部発熱体及び前記上部発熱体の選択された一方の
   発熱体に通電が行われるように通電路を切り替える通電
   路切換手段と、 所定のデータに基いて深夜電力通電時間帯のような特定
   電力通電時間帯における通電開始時刻を演算により求め
   、前記通電路切換手段に駆動指令を与えて前記通電開始
   時刻から前記下部発熱体に通電を開始するように前記通
   電路を切替えて前記貯湯タンク内の湯温を所定の温度ま
   で沸き上げるように前記下部発熱体への通電を制御する
   主加熱制御手段と、 前記特定電力通電時間帯を含む全通電時間帯内において
   、追加加熱指令及び前記上部湯温制定手段または下部湯
   温測定手段からの出力に応じて前記通電路切換手段に駆
   動指令を与えて前記通電路を切換えることにより前記下
   部発熱体及び上部発熱体への通電を制御する追加加熱制
   御手段と、前記追加加熱制御手段に前記追加加熱指令を
   与える追加加熱指令設定手段とを具備し、 前記追加加熱制御手段は、前記特定電力通電時間帯終了
   後から前記通電開始時刻前迄は指令された追加加熱モー
   ドに従って前記上部発熱体または下部発熱体による追加
   加熱を実行し且つ前記通電開始時刻後は前記主加熱制御
   手段による前記下部発熱体の加熱に優先して前記上部発
   熱体による追加加熱を実行することを特徴とする貯湯式
   電気温水器。
2. （２）前記追加加熱制御手段は、 前記追加加熱指令により前記上部発熱体を用いる追加加
   熱が指令されると、前記上部湯温測定手段により測定し
   た測定湯温が所定の通電開始条件または通電停止条件を
   満たすと前記上部発熱体への通電の開始または停止を行
   う上部発熱体通電制御手段と、 前記追加加熱指令により前記下部発熱体を用いる追加加
   熱が指令されると、前記下部湯温測定手段により測定し
   た測定湯温が所定の通電開始条件または通電停止条件を
   満たすと前記下部発熱体への通電の開始または停止を行
   う下部発熱体通電制御手段とを具備し、 前記上部発熱体通電制御手段は前記下部発熱体通電制御
   手段に優先して制御を行うことを特徴とする請求項１に
   記載の貯湯式電気温水器。
3. （３）前記上部湯温制定手段は前記上部発熱体の上方に
   配置された第１及び第２の温度センサを備えており、 前記第１の温度センサは前記貯湯タンク内の頂部付近の
   湯温を検知するように配置され、前記第２の温度センサ
   は前記第１の温度センサよりも下方の湯温を検知するよ
   うに配置され、前記上部発熱体通電制御手段は、前記第
   １の温度センサ及び前記第２の温度センサのそれぞれが
   予め定めた温度より低い温度を測定しているときには前
   記上部発熱体への通電を許容し、通電開始後は前記第１
   の温度センサ及び前記第２の温度センサの何れか一方が
   それぞれのセンサについて予め定めた温度を測定すると
   前記上部発熱体への通電を停止させることを特徴とする
   請求項２に記載の貯湯式電気温水器。
4. （４）前記下部発熱体通電制御手段は、特定電力時間帯
   以外の通電時間帯においては予め定めた一定の時間帯内
   においてのみ前記下部発熱体への通電を行うことを特徴
   とする請求項２に記載の貯湯式電気温水器。
5. （５）貯湯タンクと、 前記貯湯タンクの内部の下部に配置された下部発熱体と
   、 前記貯湯タンクの内部の上部に配置された上部発熱体と
   、 前記下部発熱体と前記上部発熱体との間に配置されて湯
   温を測定する下部湯温測定手段と、前記上部発熱体より
   上部に配置されて湯温を測定する上部湯温制定手段と、 前記下部発熱体及び前記上部発熱体の選択された一方の
   発熱体に通電が行われるように通電路を切り替える通電
   路切換手段と、 所定のデータに基いて深夜電力通電時間帯のような特定
   電力通電時間帯における通電開始時刻を演算により求め
   、前記通電路切換手段に駆動指令を与えて前記通電開始
   時刻から前記下部発熱体に通電を開始するように前記通
   電路を切替えて前記貯湯タンク内の湯温を所定の温度ま
   で沸き上げるように前記下部発熱体への通電を制御する
   主加熱制御手段と、 前記通電路切換手段を駆動制御して前記上部発熱体への
   通電を制御する上部発熱体通電制御手段とを具備し、 前記上部湯温制定手段は前記上部発熱体の上方に配置さ
   れた第１及び第２の温度センサを備えてなり、 前記第１の温度センサは前記貯湯タンク内の頂部付近の
   湯温を検知するように配置され、前記第２の温度センサ
   は前記第１の温度センサよりも下方の湯温を検知するよ
   うに配置され、 前記上部発熱体通電制御手段は、前記第１の温度センサ
   及び前記第２の温度センサがそれぞれ予め定めた温度よ
   り低い温度を測定しているときには前記上部発熱体への
   通電を許容し、通電開始後は前記第１の温度センサ及び
   前記第２の温度センサの何れか一方がそれぞれのセンサ
   について予め定めた温度を測定すると前記上部発熱体へ
   の通電を停止させることを特徴とする貯湯式電気温水器
   。