JPH0446338B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、深夜電力を利用し、発熱体への通電
を深夜電力供給時間帯の後部に移動する電気温水
器の制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の深夜電力を利用する通電制御型電気温水
器を第４図によつて説明する。

第４図において、１は貯湯タンクであり、その
下部には発熱体２が装着されている。

３は給水水温、沸き上げ温度を測定する温度測
定手段、４は前記発熱体２への電源供給時間帯を
制限するタイムスイツチ、５は前記タイムスイツ
チ４の接点のON，OFFを検出する電源検出手
段、６はユーザーの要求湯量を設定する湯量設定
手段、７は前記湯量設定手段６の出力に基づいて
発熱体２への必要通電時間Ｈ、通電開始時刻H_s、
沸き上げ温度Ｔを演算する演算手段、８は前記演
算手段７の結果に基づく経過時間をカウントする
タイマー手段、９は前記演算手段７とタイマー手
段８の結果に基づいて発熱体２を制御する発熱体
制御手段である。

次に動作について第５図に示す制御フローチヤ
ートによつて説明する。

まず、電源を入れると同時にステツプ１０のタ
イムスイツチ４のON，OFFの確認がスタートす
る。タイムスイツチ４がONすると同時にステツ
プ１１ではタイマー手段８がタイマーをクリアー
し、タイマー動作を開始する。

次に、ステツプ１２で湯量設定手段６の設定湯
量を確認する。次に、ステツプ１３で給水水温を
測定する。

ステツプ１４，１５では、それぞれ沸き上げ湯
温Ｔ、必要通電時間Ｈを演算する。ステツプ１６
では、発熱体２への通電を深夜電力供給時間帯の
後部に移動するための通電開始時間H_s（H_s＝８−
Ｈ）の演算を行う。

次にステツプ１７では、前記ステツプ１１のタ
イマーによりタイムスイツチ４がONしてからの
経過時刻がH_s時間経過したかどうかの判定をし、
H_s時間が経過した時点でステツプ１８でタイマ
ーを停止し、ステツプ１９で発熱体２への通電を
開始する。

次にステツプ２０では、温度測定手段３により
タンク１内の湯温を測定し、この湯温がステツプ
１４での沸き上げ湯温Ｔに到達したかどうかをス
テツプ２１で判定する。湯温が沸き上げ温度Ｔに
到達した時点で発熱体２への通電を停止（ステツ
プ２２）し、１回の沸き上げ制御が終了する。

〔発明が解決しようとうする問題点〕

このように従来の制御装置は、発熱体２への通
電を深夜電力供給時間帯の後部に移動する際、タ
イムスイツチ４の接点のONを検出した後、発熱
体２への通電を遅らせるよう制御していた。

このタイムスイツチ４の接点のON検出は非常
に少ない電流を流す検出回路によつて行われてい
たため、例えば、タイムスイツチ４の接点に異物
が付着したり、接点表面が腐食すると接触抵抗が
大きくなり、数キロオームから数十キロオームに
達することがある。

そのため、タイムスイツチ４の接点の導通を検
出できず、沸き上げ制御が行われないことがある
などの問題点があつた。

この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、タイムスイツチの接点の
ON動作を正常に検出できなくても、沸き上げ制
御ができる電気温水器の制御装置を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係わる電気温水器の制御装置は、深
夜電力供給時間帯を制限するタイムスイツチの動
作を検出する電源検出手段と、時間をカウントす
るタイマー手段と、沸き上げ目標温度、正味通電
時間、通電開始時刻などを演算する演算手段と、
発熱体への通電を制御する発熱体制御手段とを備
えたものである。

〔作用〕

この発明における電気温水器の制御装置は、タ
イマー手段のカウント値が所定時間に対応する値
に達したとき、または所定時間に達しなくてもタ
イムスイツチの接点の電気的ONが検出されたと
きに、沸き上げ制御動作を開始し、演算手段で演
算した発熱体への通電開始時刻になれば、発熱体
制御手段により通電を開始できる状態とするよう
に回路を強制的に接続し、タイムスイツチの接点
でのアーク放電により接点の異物等を破壊するよ
うにし、所定の沸き上げを実行するとともに、次
回からは正規の沸き上げ制御ができるようにす
る。

〔実施例〕

以下、この発明による電気温水器の制御装置を
説明する。

第１図はこの発明による一実施例の全体構成図
であり、１〜９は上記従来装置と全く同一のもの
である。

１０はタイムスイツチ４の接点の異常を判定す
る異常判定手段であり、タイムスイツチ４の接点
のOFFを検出した後、一定時間（例えば16時間）
を経過してもON動作が検出できない場合、タイ
ムスイツチ４の接点を異常と判定し、強制的に沸
き上げに必要な演算等、通常の制御を行うよう構
成されている。

第２図は第１図の実施例の電気接続を示す回路
図である。

図中、２３は制御回路内のマイクロコンピユー
タであり、CPU２４、メモリ２５、入力回路２
６、出力回路２７、タイマー回路２８を有してい
る。

２９は発熱体制御回路で、抵抗３０，３１、ト
ランジスタ３２、リレー３３から形成されてい
る。前記リレー３３のコイル３３ａはトランジス
タ３２を介して正極端子＋ＶとGND端子の間に
接続され、前記トランジスタ３２は抵抗３０を介
して出力回路２７に接続されている。前記リレー
３３の常開接点３３ｂはタイムスイツチ４を介
し、AC200V電源と発熱体２との電路に接続され
ている。

３４は貯湯タンク１内の温度を検出する温度セ
ンサ、３５は正極端子＋ＶとGND端子の間に温
度センサ３４と直列に接続された抵抗であり、こ
れらで温度測定手段３を構成している。

３６は湯量設定用の可変抵抗、３７は正極端子
＋ＶとGND端子の間に前記可変抵抗３６と直列
に接続された抵抗であり、これらで湯量設定装置
６を構成している。

３８は前記可変抵抗３６と温度センサ３４の検
出出力が入力されるアナログマルチプレクサ、３
９はその出力をデジイタル値に変換するＡ／Ｄ変
換器で、このＡ／Ｄ変換器３９の信号は前記マイ
クロコンピユータ２３の入力回路２６に送られ
る。

４０は電源検出回路であり、抵抗４１，４２、
ダイオード４３、フオトトランジスター４４、平
滑用コンデンサー４５から成つている。

フオトトランジスター４４の受光側４４ｂの一
端は抵抗４２と接続され、他端はGND端子に接
続されている。前記抵抗４２の他端は正極端子＋
Ｖに接続されている。

この電源検出回路４０にはタイムスイツチ４の
２次側の交流電源が印加されるものであり、抵抗
４１を介してダイオード４３で半波を流す。逆の
半波は、フオトトランジスター４４の発光側４４
ａを流れる。

従つて、タイムスイツチ４がONの場合は、フ
オトトランジスター４４の発光側４４ａに電流が
流れるため、フオトトランジスター４４の受光側
４４ｂには抵抗４２を介して電流が流れる。

この時の電圧を安定にするため、平滑用コンデ
ンサー４５が設けられ、この信号はアナログマル
チプレクサ３８，Ａ／Ｄ変換器３９を介してマイ
クロコンピユータ２３の入力回路２６へタイムス
イツチ４の接点ON信号として入力される。

逆にタイムスイツチ４がOFFの場合は、フオ
トトランジスター４４の発光側４４ａに電流が流
れないため、マイクロコンピユータ２３の入力回
路２６への入力信号は、正極端子＋Ｖと同じ電圧
がタイムスイツチ４の接点OFF信号として入力
される。

次に上記実施例の動作を第３図を参照しながら
説明する。

第３図はマイクロコンピユータ２３のメモリ２
５に記憶された発熱体制御を示すフローチヤート
である。

まず、電源を入れると同時に第３図に示すステ
ツプ４６のタイムスイツチ４のON，OFFを判定
する。タイムスイツチ４がONの場合、次にステ
ツプ４７で通電時刻用タイマーをクリアーすると
同時にカウント動作を開始する。

次にステツプ４８でユーザーの要求湯量の設定
を確認する。次にステツプ４９で給水水温を測定
する。次にステツプ５０で、ユーザーの要求湯量
と給水水温の測定結果に基づき、沸き上げ湯温Ｔ
の演算を行う。次にステツプ５１で沸き上げ湯温
Ｔを得るために必要な通電時間Ｈを演算する。

次にステツプ５２で、発熱体２への通電時間を
深夜電力供給時間帯の後部に移動するための通電
開始時刻H_s（H_s＝８−Ｈ）を演算する。ここで８
は深夜電力供給時間帯の正味の電源供給時間帯を
示している。

ステツプ５３では、前記ステツプ４７でカウン
トを開始したタイマーの時刻が、前記ステツプ５
２での演算結果と比較し、タイマーの時間がH_s
に到達したならば、次にステツプ５４でタイマー
を停止し、ステツプ５５で発熱体２への通電を開
始する。

次にステツプ５６ではタンク１下部の湯温を測
定し、ステツプ５７でその湯温が前記ステツプ５
０で演算した沸き上げ湯温Ｔと比較し、ステツプ
５６での測定湯温が演算した沸き上げ湯温Ｔに到
達したならば、ステツプ５８で発熱体２への通電
を停止する。

通常の制御において、タイムスイツチ４はON
してから８時間経過後にOFFとなり、OFF後16
時間でONになる。したがつて、タイムスイツチ
４が正常に動作しておれば、タイムスイツチ４は
OFF後16時間を経過すると再度ONする筈であ
り、16時間経過してもONしない場合は異状があ
ると考えられる。そのためステツプ５９におい
て、８時間経過後のタイムスイツチ４のON，
OFFを判定し、OFFを確認すると同時にステツ
プ６０でタイムスイツチ４の異状を検出するため
の異状検出用タイマをリセツトして動作を開始
し、タイムスイツチ４のOFF後、ステツプ６１
で上記タイマにより時間経過をカウントし、16時
間を経過すれば自動的にステツプ４７からの正規
の沸き上げ制御を行なうのである。

なおタイムスイツチは、８時間ON，16時間
OFFとなつているが、設定する場合に時間に多
少のばらつきがあり、16時間OFFの場合16時間
経過しなくてもONとなることもあれば、16時間
過ぎてもONしない場合もある。

タイムスイツチが正常で８時間ON，16時間
OFFの場合は、異状タイマーが16時間以上経過
すると、上記のように電源検出手段がON信号を
検出しない場合でも、タイムスイツチのON，
OFFに関係なく、ステツプ６１によりステツプ
４７に戻り翌日の沸き上げを行うが、タイムスイ
ツチに上記設定バラツキがあり、８時間強の
ON，16時間未満のOFFに設定されている場合
は、ステツプ６２でタイムスイツチ４のON，
OFFを確認し、タイムスイツチ４がOFFならば
ステツプ６１で16時間の時間経過を待つが、16時
間未満であつてもステツプ６２でタイムスイツチ
のON信号が確認できれば、タイムスイツチは正
常としてステツプ４７により翌日の沸き上げ制御
を繰り返すのである。

これにより、例えばタイムスイツチ４がON動
作しているにもかかわらず、その接点に異物が付
着していたり、接点表面が腐食しているために、
電源検出回路４０での検出信号がタイムスイツチ
４のOFF信号を入力回路２６に入力しているよ
うな場合に、前記リレー３３の接点３３ｂを強制
的に閉成し、電源に発熱体２を負荷として接続す
ることによつて、接点間にアーク放電を発生さ
せ、接点表面の腐食や付着している異物を破壊
し、沸き上げを実行するとともに、次回からは正
規の沸き上げ制御が可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、深夜電力供
給時間帯に入つてもタイムスイツチの接点の異常
により通電検出が出来ない場合、演算手段で求め
た通電開始時刻に達したら強制的にタイムスイツ
チの接点に発熱体をつなぐように構成したので、
接点に異物が付着したり、接点表面が腐食したり
してタイムスイツチの接点のON動作を正常に検
出できなくとも毎日の沸き上げが確実に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成
図、第２図はその主要電気回路図、第３図は動作
を示すフローチヤート、第４図、第５図は従来の
通電制御をする電気温水器を示す全体構成図と動
作を示すフローチヤートである。 １は貯湯タンク、２は発熱体、４はタイムスイ
ツチ、５は電源検出手段、８はタイマー手段、９
は発熱体制御手段、１０は異常判定手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発熱体への通電を深夜電力供給時間帯の後部
   に移動する電気温水器において、 深夜電力供給時間帯を制限するタイムスイツチ
   の接点の電気的ON，OFFを検出する電源検出手
   段と、時間をカウントするタイマー手段と、沸き
   上げ目標温度、発熱体への正味通電時間及び発熱
   体への通電開始時刻を演算する演算手段と、発熱
   体への通電を制御する発熱体制御手段とを備え、 上記電源手段によるタイムスイツチの接点の電
   気的OFFの検出を基準とする経過時間を上記タ
   イマー手段によつてカウントし、該タイマー手段
   のカウント値があらかじめ設定された所定時間に
   対応する値に達したとき、または所定時間に対応
   する値に達しなくてもタイムスイツチの接点の電
   気的ONが検出されたときに、沸き上げ制御動作
   を開始し、この沸き上げ制御動作の開始に伴つて
   上記演算手段での演算を開始し、上記演算手段で
   演算した発熱体への通電開始時刻になれば、上記
   発熱体制御手段により発熱体への通電を開始でき
   る状態とするように回路を強制的に接続するよう
   に構成したことを特徴とする電気温水器の制御装
   置。