JPH0464862A - 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 本発明は夜間の安価な電力と昼間の電力を利用する貯湯
式電気温水器に関するものである。

従来の技術 従来より、電気温水器では特公平１−４１９０４号公報
に示されるように、夜間電力だけでは不足する湯量を昼
間電力で補うということが行なわれている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記電気温水器では、昼間電力ヒータの通
電時間帯の設定は固定されているかもしくは電気温水器
の使用者が独自に設定しなければならない。そのため少
量の昼間追いだきて十分湯量が足りるにもかかわらず通
電時間帯を長く設定したため多量の昼間追いだきをして
ランニングコストが高くついたり、通電時間を短く設定
し過ぎてお湯が不足するなどの課題を有していた。

本発明は上記課題を解消するもので、使用湯量に合わせ
た昼間追いだきを自動的に行なう電気温水器を提供する
ものである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明の電気温水器は残湯
熱量を検出する残湯検出手段と、昼間時間帯の加熱熱量
と前記残湯検出手段で検出された残湯熱量の差を算出す
る昼間追いだき必要熱量算出手段と、昼間追いだき必要
熱量算出手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶
手段のデータをもとに昼間時間帯の加熱熱量を設定する
加熱熱量設定手段と、加熱熱量設定手段に設定された加
熱熱量に相当するヒータ通電時間だけ昼間追いだきを許
可するとともに夜間時間帯の沸き上げを許可するヒータ
通電許可手段と、ヒータ通電許可手段がヒータ通電を許
可している時間帯においてヒータのオン・オフを行ない
沸き上げ温度を制御する温度制御手段を備えたものであ
る。

作用 上記構成の電気温水器は、残湯検出手段により残湯熱量
を検出し、昼間時間帯の加熱熱量から残湯熱量を差し引
いた昼間追いだき必要熱量を算出し記憶する事により、
翌日の昼間追いだきは記憶された昼間追いだき必要熱量
をもとに適切な加熱熱量を算出し、加熱熱量を設定する
ので無駄な昼間追いだきを無くし、ランニングコストを
低下させると共に、使用者にとって使い勝手のよい電気
温水器となる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明の実施例の電気温水器の回路ブロック図で
ある。１はヒータ、２は貯湯槽（図示せず）下部の湯温
を検出する温度検出手段、３は温度検出手段２の信号を
人力しヒータの電源をオン・オフする温度制御手段、４
は貯湯槽上部の残湯量を検出する残湯検出手段、５は加
熱熱量設定手段、６は加熱熱量設定手段５と残湯検出手
段４の信号を入力し昼間追いだき必要熱量を算出する昼
間追いだき必要熱量算出手段、７は昼間追いだき必要熱
量算出手段６のデータを記憶する記憶手段、８は夜間時
間帯および昼間時間帯においては加熱熱量設定手段５で
設定された昼間追いだきの加熱熱量に相当するヒータ通
電時間だけヒータ１への通電を許可するヒータ通電許可
手段であ以上のように構成された電気温水器についてそ
の動作を第２図を加えて以下に説明する。第２図は、本
発明の実施例の電気温水器の動作フローチャートである
。

いま、夜間時間帯は２３時から７時までとし、昼間時間
帯は７時から２３時までとする。まず、ステップ１で２
３時になったかどうか判断する。２３時になればステッ
プ２で温度検出手段２が水温ＴＳを検出する。貯湯槽内
の湯を使用すると貯湯槽下部には水が供給されるので温
度検出手段２で水温が検出できる。次にステップ３で、
残湯検出手段４が残湯熱量を検出する。残湯熱量ＱＺ　
（ｋＷｈ）は、残湯量をＶ（’Ｊントル）、沸き上げ温
度をＴ（’Ｃ）、水温をＴＳ（’Ｃ）とするとＱＺ＝　
（Ｔ−ＴＳ）ＸＶ／８６０ で求められる。この残湯熱量ＱＺが無駄な昼間追いだき
である。次にステップ４で、昼間追いだき必要熱量算出
手段６が加熱熱量設定手段５で設定していた昼間時間帯
加熱熱量ＱＤを入力する。次にステップ５で昼間追いだ
き必要熱量を算出する。

昼間追いだき必要熱量ＱＨ（ｋＷｈ）は、昼間時間帯加
熱熱量をＱＤ　（ｋＷｈ）　、残湯熱量をＱＺ（ｋＷｈ
）とすると ＱＨ＝ＱＤ−ＱＨ で算出できる。次にステップ６では、ステップ５で算出
した昼間追いだき必要熱量ＱＨを記憶手段７に記憶する
。記憶手段７では過去７日分の昼間追いだき必要熱量Ｑ
Ｈを記憶している。次にステップ７では、夜間時間帯と
いうことでヒータ通電許可手段８がヒータ通電を許可す
る。ヒータ通電が許可されている間は、温度制御手段３
が温度検出手段２が沸き上げ設定温度に達するまでヒー
タ】の電源を人にする。

そしてステップ８で、７時になったかどうか判断する。

７時になれば夜間時間帯が終了し、昼間時間帯となる。

ステップ９で加熱熱量設定手段５が記憶手段７に記憶し
ている７日分の昼間追いだき必要熱量ＱＨデータから最
大のもの（ＱＨｍａＸ）を検索する。次にステップＩＯ
で加熱熱量設定手段５は最大の昼間追いだき必要熱量Ｑ
Ｈデータ（ＱＨｍａｘ）をもとに今日の昼間時間帯の加
熱熱量Ｑを設定する。加熱熱量Ｑ　（ｋＷｈ）は、最大
の昼間追いだき必要熱量ＱＨデータをＱＨｍ　ａｘ（ｋ
Ｗｈ）、余裕熱量をＱＣ（ｋＷｈ）とすると、 Ｑ＝ＱＨｍａ　ｘ十ＱＣ で設定される。但し、Ｑ＜０ならばＱ＝Ｏとする。

余裕熱ＩＱＣは、予期できない湯の使用量増加を見込ん
で設定し、例えばシャワー約１回分（４２°Ｃ１１００
リットル）では、余裕熱量をＱＣ（ｋＷｈ）、水温をＴ
Ｓ（’Ｃ）とすると、 ＱＣ−（４２−ＴＳ）　ｘｌＯＯ／８６０となる。

次にステップ１１で、ヒータ通電許可手段８が加熱熱量
Ｑに相当するヒータ通電時間りを計算する。

ヒータ通電時間ｔ（時間）は、ヒータ容量をＨ（ｋＷ）
とし、ヒータ１の加熱効率をＫ（通常は０．９程度）と
すると、 ｔ　−Ｑ／　（ＨＸＫ） で計算される。次にステップ１２で、ヒータ通電許可手
段８がＬ時間ヒータ通電が行なわれたか判断する。ヒー
タ通電時間がｔ時間を越えない間はステップ７でヒータ
通電が許可されているので、温度制御手段３は温度検出
手段２が沸き上げ設定温度になるようヒータ１の電源を
オン・オフにする。

そして、ヒータ通電時間がｔ時間を越えるとステップ１
３で、ヒータ通電が禁止される。以上の動作を毎日繰り
返す。

第３図は本発明の実施例の電気温水器の電気回路図であ
る。１はヒータである。９は第１図における温度検出手
段２、温度制御手段３、残湯検出手段４、加熱熱量設定
手段５、昼間追いだき必要熱量算出手段６、記憶手段７
及びヒータ通電許可手段８を内部で構成するマイクロコ
ンピュータである。１０は貯湯槽下部の湯温を検出する
温度検出用サーミスタ、ｌｌａは貯湯槽の上部１５°　
リットルの位置に設けた残湯検出用サーミスタ、ｌｌｂ
は貯湯槽の上部１００リツトルの位置に設けた残湯検出
用サーミスタ、ｌｌｃは貯湯槽の上部５０リツトルの位
置に設けた残湯検出用サーミスタである。１２ａはヒー
タ１の電源をオン・オフするリレーのコイル、１２ｂは
ヒータ１の電源をオン・オフするリレーの接点である。

温度検出用サーミスタ１０は、マイクロコンピュータ９
のアナログ・デジタル変換入力端子に入力され、第１図
に示される温度検出手段２に接続される。残湯検出用サ
ーミスタＩｌａ、１１ｂ、及び１．１ｃは、マイクロコ
ンピュータ９のアナログ・デジタル変換入力端子に入力
され、第１図に示される残湯検出手段４に接続される。

このように、本実施例の電気温水器によれば、過去の昼
間追いだき必要熱量ＱＨデータをもとに今日の昼間時間
帯加熱熱量を設定しているので、不必要な昼間追いだき
をしないで済み、ランニングコストを低下させることが
できる。さらに、昼間時間帯加熱熱量は過去７日分の昼
間追いだき必要熱量ＱＨデータの最大（ｉＱＨｍａｘを
使用して設定しているので、昨日湯の使用量が少なかっ
たために今日の昼間追いだきが少量になってしまうとい
うことを防（ことができる。また、昼間時間帯の加熱熱
量を加熱熱量設定手段が自動的に行なうので、電気温水
器の使用者にとって、使いかっての良い電気温水器であ
る。また、加熱熱量Ｑの設定には昼間追いだき必要熱量
ＱＨの最大値ＱＨｍａｘに余裕熱量ＱＣを加えているの
で、予期せぬ湯の使用に対してもある程度対応でき、季
節的に変化する湯量の増加にも対応できる。

なお、記憶手段７に記憶するＱＨデータの量を７日分と
したがデータ量は電気温水器の湯の使用状態に合わせて
適宜決定すればよい。湯の使用量が毎日あまり変化しな
い場合はデータ量は少なくてよい。また、湯の使用量が
日によって大きく変動する場合は、データ量を多くする
必要がある。

７日分としたのは湯の使用パターンは１週間を１サイク
ルとして繰り返す場合が多いためである。

また、残湯熱量ＱＺの算出乙こ水温ＴＳの検出を行なっ
たが、水温ＴＳを検出する代わりに例えば水温は１５°
Ｃとして代表値を与えてやっても残湯熱量ＱＺの算出精
度は落ちるが余裕熱量ＱＣを大きく設定することにより
、実用に供することができまた、第１図及び第２図にお
いて、電源は１つの配線で電力料金のみ夜間時間帯と昼
間時間帯で異なるものとして示しであるが、夜間時間帯
が別記線となり昼間時間帯と２配線となっても動作には
何ら影響を与えない。

また、残湯検出手段は貯湯槽内の残湯熱量を検出するも
のであり、その残湯量の検出精度は無段階で検出できる
ものでも、本実施例のように５０リツトル毎の段階検出
でもよい。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、下記のような
効果を有する。

（］）過去の昼間追いだき必要熱ＩＱＨデータをもとに
今日の昼間時間帯加熱熱量を設定するので、不必要な昼
間違いだきをしないで済み、ランニングコストを低く抑
えることができる。

（２）昼間時間帯の加熱熱量を加熱熱量設定手段が自動
的に行なうので、電気温水器の使用者に七って、使いか
ってが良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電気温水器の回路ブロック図
、第２図は同電気温水器の動作フローチャート、第３図
は同電気温水器の電気回路図である。 ４・・・・・・残湯検出手段、５・・・・・・加熱熱量
設定手段、６・・・・・・昼間追いだき必要熱量算出手
段、７・・・・・・記憶手段、８・・・・・・ヒータ通
電許可手段。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名】　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　残湯熱量を検出する残湯検出手段と、昼間時間帯の加
   熱熱量と前記残湯検出手段で検出された残湯熱量の差を
   算出する昼間追いだき必要熱量算出手段と、前記昼間追
   いだき必要熱量算出手段の出力データを記憶する記憶手
   段と、前記記憶手段のデータをもとに昼間時間帯の加熱
   熱量を設定する加熱熱量設定手段と、前記加熱熱量設定
   手段に設定された加熱熱量に相当するヒータ通電時間だ
   け昼間追いだきを許可するとともに夜間時間帯の沸き上
   げを許可するヒータ通電許可手段と、前記ヒータ通電許
   可手段がヒータ通電を許可している時間帯においてヒー
   タのオン・オフを行ない沸き上げ温度を制御する温度制
   御手段を備えた電気温水器。