JPS6115039A - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は深夜電力による湯沸しの一週間予約ができる
貯湯式電気温水器に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、深夜電力を使用して湯沸しを行うタイプの貯湯式
電気温水器においては電源スィッチが投入されていると
きには何時も深夜電力が投入されると深夜電力用ヒータ
への通電が行われるものであったため、例えば家族旅行
やその他の理由で家を数日間留守にするような場合でも
毎日深夜電力用ヒータへの通電が行われることになり、
特に冬場のように周囲温度が低くタンクからの放熱が大
きいときには一度沸かした潮の温度がかなり低下するた
め消費電力も大きく、このため場を使用しないにも拘ら
ず電力が無駄に消費され、経済性が悪い問題があった。

また、電源スィッチを切って家を留守にした場合は深夜
電力用ヒータへの通電は全く行われないので電力の無駄
使用という問題は発生しないが、しかし帰宅した当日に
湯を使用することができず、潮を使用できるのは電源ス
ィッチを投入して翌日以降になるという不便があった。

このことから、例えば一週間単位で各曜日毎に湯沸しす
る日を予約できるメモリを設け、そのメモリの予約情報
に基づいて深夜電力用ヒータへの通電を制御すればたと
え家を留守にすることがあっても帰宅する前日の深夜電
力によって湯を沸かすように設定しておけば帰宅当日に
は湯を使用することができ、上述したような問題は一応
解決されることになる。しかしながら、このように週間
予約できるメモリを設けた場合、例えば留守中にメモリ
を制御している電源等に停電が発生した場合、メモリ内
の予約情報がクリアされてしまい、このため電源スィッ
チを切った状態と同じような状態になってしまう問題が
生じる。また、例えば温湿制御を何段階かに設定できる
タイプのものにおいてその設定をメモリを使用して行う
場合、停電が発生すると設定情報が乱れ、例えば高い温
度に設定していたにも拘らず低い濃度でｍ温ｔｓｍが行
われてしまう問題が生じる。

［発明の目的］ この発明はこのような点に鑑みて為されたもので、深夜
電力による湯沸し制御を一週間単位で曜日毎にメモリ設
定できるものにおいて、停電が発生したときには全ての
曜日について湯沸し動作を行うように強制的に設定し、
常に使用者サイドに立った湯沸し制御ができる貯湯式電
気温水器を提供することを目的とする。

また、この発明は湯沸し時の温度設定が各種選択的にで
きるものにおいて、停電が発生したときには設定温度を
強制的に最大温度に設定することによりさらに使用者サ
イドに立った凄沸し制御ができ、実用性を向上できる貯
湯式電気温水器を提供することを目的とする。

［発明の概要］ この発明は、保温タンク内に深夜電力用ヒータを設け、
深夜電力によりそのヒータへの通電を行ってタンク内の
水を加５．する貯湯式電気温水器において、一週間にお
ける各曜日に対応してそれぞれ設けられ、深夜電力用ヒ
ータへの深夜電力の通電許可、不許可の情報が設定され
る予約メモリと、この予約メモリに対して曜日指定を打
つ否通電許可、不許可の情報を設定する手段とを設け、
深夜電力の投入時、該当曜日の予約メモリに格納されて
いる通電許可、不許可情報を判断して深夜電力用ヒータ
に対する通電、非通電ｔＩｌｌＩＩｌを行い、これら制
御用に使用される制御用電源及び深夜電力の少なくとも
一方が停電し、かつ復電したとき各曜日の予約メモリ全
ての情報を解除して替わりにその予約メモリ全てに通電
許可情報を設定するようにしたものである。

また、この発明は、さらにタンク内の水の沸上げ温度を
メモリを使用して各種選択設定する手段と、深夜電力用
ヒータへの通側しタンク内の水温を検出し、その水温が
選択設定された沸上げ瀉度に達したとき深夜電力用ヒー
タへの通電を停止制御する手段とを設け、これら各手段
を駆動させるための制御用電源及び深夜電力の少なくと
も一方が停電し、かつ復電したとき沸上げ温度を強制的
に最高温度に設定するようにしたものである。

【発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は例えば３７０βの水量を貯えることができる保
温式の温水タンク１１をケースＡ内に収納した電気温水
器の構成を概略的に示す図で、この温水タンク１１は底
部に給水管（図示せイ）を設けるとともに天部に給湯管
（図示せず）を設け、給水管から給水される水によって
タンク内の漬が上部に押し上げられる押上げ式になって
いる。前記温水タンク１１の外部側壁には残湯量やＩｉ
温を検出する温度センサー１２．１３．１４が取付けら
れている。すなわち、第１の温度センサー１２は湯温を
検出するとともに残湯量「２３０℃」を検出する位置に
取付けられ、第２の温度センサー１３は残湯量「１２０
β」を検出する位置に取付けられ、第３の温度センサー
１４は残湯量「６０り」を検出する位置に取付けられい
る。また、前記温水タンク１１の下部内壁には深夜電力
用ヒータ１５及び補助ヒータ１６が取付けられ、かつ深
夜電力用ヒータ１５の下方に位置して給水水温を検出す
る第４の温度センサー１７が取付１Ｊら、れている。

前記ケースＡには操作部Ｂが設けられ、その操作部Ｂに
は第２図に示すように「日」〜「土」の各曜日に対応し
て曜日予約スイッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、
１８ｅ、１８ｆ、１８０及び曜日ＬＥＤ　（発光ダイオ
ード）１９ａ、１９ｂ。

１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９０が配置されて
いるとともに、今日の曜日の表示用ＬＥＤ２０ａ、沸上
げ日の予約表示用ＬＥＤ２０ｂ及び今日の曜日設定か沸
上げ日の予約設定かを切替えるための選択スイッチ２１
が配置されている。また、前記操作部Ｂには固定瀾瀉設
定表示用ＬＥＤ２２ａ、自動ａｉｍ高め設定表示用ＬＥ
２２ｂ、自動Ｓ温標準設定表示用じＥＤ２２Ｇ、自動渇
温低め設定表示用ＬＥＤ２２ｄが配置されているととも
に、ｍｓ制御を「固定」　「高め自動」　「標準自動」
　「低め自動」のいずれかに選択的に設定するための湯
温切替えスイッチ２３が配置されている。

ここで、「固定」′ａ湯温制御は給水水温の状態に関係
なく、例えば湯温を８７℃の最高温度まで高める湯温制
御を言い、「高め自動」　「標準自動」「低め自動」の
湯温制御とは給水水温の状態によって例えば下表に示す
ような）１１２１制御を行うことを言う。

表 また、前記操作部Ｂには前記補助ヒーター６への昼間電
力（通常の１００ｖ商用交流電源）の通電可能状態を示
す補助ヒータ用ＬＥＤ２４、補助ヒータ１６への通電を
可能状態及び禁止状態に切替え設定する補助ヒータ用ス
イッチ２５、その他深夜電力の通電状態を表、示するＬ
ＥＤ２６ａ、昼間電力の通電状態を表示するＬＥＤ２６
ｂ、「６（ＩＪ　ｒ１２０１Ｊ　ｒ２３０ｆｉＪ＋７）
各残湯量を表示する残ａｉ１表示ＬＥＤ２７ａ、２７ｂ
、２７Ｃがそれぞれ配置されている。

第３図は深夜電力及び制御用電源である昼間電力の入力
部の回路構成を示すもので、ＡＣ２００Ｖの深夜電力が
入力する端子４１１１１１１．：ＩＩ電電断断器４２第
１のヒータ制御用リレー４３の常開接点４３ｍ及び第１
の温度過昇防止装置４４を直列に介して前記深夜電力用
ヒータ１５を接続し、ＡＣｌ　００Ｖの昼間電力が入力
する端子４５間に第２のヒータ制御用リレー４６の常開
接点４６ｍ及び第２の温度過昇防止装置４７を直列に介
して前記補助ヒータ１６を接続している。また前記深夜
電力入力端子４１間にはまた前記漏電遮断器４２を介し
て第１の回路ＩＩＪａＩリレー４８の常開接点４８ｍと
前記第１のヒータｗＪＩｌｌ用リレー４３のリレーコイ
ル４３０との直列回路を接続するとともにフォトカプラ
４９の発光ダイオード４９Ｄを接続している。また前記
昼間電力入力端子４５間にはまた第２の回路制御用リレ
ー５０の常開接点５０ｍと前記第２のヒータ制御用リレ
ー４６のリレーコイル４６ｃとの直列回路を接続すると
ともに変圧器５１の１次巻線を接続している。前記変圧
器５１の２次側には後述するコントローラへ電力を供給
する２つの直流電源５２．５３の入力部が接続されてい
る。

前記直流電源５２はその正極側出力端子をコネクタ５４
の端子ａ、ｂに接続するとともに前記第１の回路制御用
リレー４８のリレーコイル４８ｃを介して端子りに接続
し、さらに前記第２の回路制御用リレー５０のリレーコ
イル５０Ｇを介して端子Ｑに接続し、その負極側出力端
子を前記コネクタ５４の端子ｃ、ｆに接続するとともに
前記フォトカブラ４９のフォトトランジスタ４９Ｔを介
して端子１に接続している。前記直流電源５３はその正
極側出力端子をコネクタ５４の端子ｄに接続し、その負
極側出力端子を前記コネクタ５４の端子ｅに接続してい
る。

前記第１〜第４の温度センサー１２．１３．１４．１７
はその出力端子の一端側を互いに共通に接続して前記コ
ネクタ５４の端子ｊに接続し、その他端側をそれぞれ前
記コネクタ５４の端子ｍ１１、に、ｎに接続している。

第４図はコントローラの回路構成を示すもので、このコ
ントローラには前記入力部のコネクタ５４の各端子ａ−
ｎにそれぞれ接続される各端子ａ′〜ｎ′を有するコネ
クタ６０が設けられている。

前記コネクタ６０の端子ａ′をそのまま＋１２Ｖ端“子
とし、また端子Ｃ′、ｆ−、ｊ−を接地端子としている
。前記コネクタ６０の端子ｂ′、ｃ−間には安定化回路
６１ａを有する＋５ｖ用電ｓ６１が接続され、また端子
ｄ−１ｅ−間には安定化回路６２ａを有する一５ｖ用電
１１１６２が接続されている。なお、前記＋５ｖ用電１
１６１の負極側出力端子と一５ｖ用電源６２の正極側出
力端子とを互いに接続している。前記＋５■用電源６１
にワンチップマイクロコンピュータ６４を接続している
。前記マイクロコンピュータ６４は基準発振器６５から
クロック信号を取込むとともに波形整形回路６３を介し
て端子ｉ′から深夜電力投入情報を取込み、かつ端子に
′、ｌ　′、ｍ−１ｎ′から入力される前記温度センサ
ー１２．１３．１４．１７の抵抗値変化、すなわちアナ
ログな濃度検出信号をデ、イジタル信号に変えるＡ／Ｄ
変換回路６６からの出力信号を取込むようにしている。

前記コネクタ６０の端子に′、ｌ　＋、ｍ−１ｎ−から
入力される濃度検出信号はそれぞれ抵抗６７．６８．６
９．７０及びアナログスイッチ７１．７２．７３．７４
を介して選択的に前記Ａ／Ｄ変換回路６６に供給される
ようになっている。すなわち、前記各アナログスイッチ
７１．７２．７３．７４は前記マイクロコンピュータ６
４によって所定のプログラムに従って選択動作制御され
るようになっている。

また、前記マイクロコンピュータ６４は前記曜日予約ス
イッチ１８ａ〜１８Ｑ及び選択スイッチ２１、湯温切替
えスイッチ２３、補助ヒータ用スイッチ２５のスイッチ
信号をそれぞれ取込んでいる。さらに前記マイクロコン
ピュータ６４はトランジスタアレー７５を駆動して前記
各ＬＥＤ１９ａ〜１９Ｑ、２０ａ１２０ｂ、２２ａ〜２
２ｄ、２５ａ、２６ｂ、２７ａ〜２７Ｃをそれでれ選択
的に点灯あるいは点滅制御するとともに端子Ｑ′、ｈ′
にリレー駆動信号を出力するようにしている。

前記マイクロコンピュータ６４には第５図に示すように
「日」〜「土」の各曜日に対応して前記深夜電力用ヒー
タ１５への深夜電力の通電許可「１」、通電不許可ｒＯ
Ｊの情報である予約フラグが設定される予約メモリ９１
、その日の曜日を指定する本日フラグが設定される曜日
指定メモリ９２、「固定」　「高め自動」　「標準自動
」　「低め自動」の各ｗＡ温段設定フラグ選択的に設定
されるＩｉ温段設定メモリ９３補助ヒータフラグが設定
される補助ヒータメモリ９４などのメモリが設けられて
いる。

前記マイクロコンピュータ６４は内部に設定されたプロ
グラムデータにより第６図に示す設定処理、第７図に示
すメイン処理、第８図に示す深夜電力割込み処理及び第
９図に示す停電割込み処理を行うようにしている。

前記設定処理に−おいては前記マイクロコンピュータ６
４は昼間電力であるＡｏｌ　００Ｖが投入されると先ず
、各曜日ＬＥＤ１９ａ〜１９０及び今日の曜日表示用の
ＬＥＤ２０ａを点滅制御し、固定ｌｉ温段設定表示用Ｅ
Ｄ２２ａを点灯制御する。

この状態で選択スイッチ２１が操作されると前記各曜日
ＬＥＤ１９ａ〜１９ｇ及び今日の曜日表示用のＬＥＤ２
０ａを点灯状態に切替える。この状態でさらに各曜日予
約スイッチ１８８〜１８０のうちの今日の曜日に該当す
る一つが操作されると、曜日指定メモリ９２のなかの対
応する曜日のエリアに本日フラグ「１」をセットする。

そして前記選択スイッチ２１を再度操作すると前記各曜
日ＬＥＤ１９ａ〜１９ｇ及び今日の曜日表示用のＬＥＤ
２０ａを滅灯状態に切替え、かつ前記沸上げ日子約表示
用ＬＥＤ２０ｂを点灯制御する。この状態で沸上げを予
約したい曜日に該当する前記各曜日予約スイッチ１８８
〜１８０の１又は複数を選択操作すると前記予約メモリ
９１の操作されたスイッチの指定曜日に該当する曜日の
エリアに通電許可フラグ「１」をセットし、かつその他
のエリアに通電不許可フラグｒＯＪをセットすや、そし
て通電許可フラグをセットした曜日に該当する曜日ＬＥ
Ｄ１９ａ〜１９ｏを点灯制御する。また、前記ｓ温切替
えスイッチ２３の操作が行われると、その°スイッチ操
作が行われる毎に各ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの点灯を順次
切替え、かつ前記２１瀉設定メモリ９３の各エリアのセ
ットフラグをＬＥＤの点灯に応じて順次切替える。また
、前記補助ヒータスイッチ２５の操作が行われると、そ
のスイッチ操作が行われる毎に補助ヒータメモリ９４の
フラグを「１」、「０」に反転させ、かつそのフラグが
「１」のときに前記補助ヒータ用ＬＥＤ２４を点灯させ
る。こうして、この設定処理においては、今日の曜日、
一週間の内、漬を沸かしたい曜日の設定が行われるとと
もに、ＷＡｓ制御を「固定」「高め自動」　「標準自動
」「低め自動」のいずれにするかの設定、補助ヒータ１
６を使用するか否かの設定等が行われる。

前記メイン処理においては、前記マイクロコンピュータ
６４は前記各温度センサー１２．１３．１４からの湯温
検出信号によって前記温水タンク１１の残湯量がｒ２３
０ｊ２Ｊ、ｒｌ　２０ｆｌＪ、「６０℃」のいずれにな
っているかを検出し、かつ検出した残湯量に応じて残湯
量表示ＬＥＤ２７ａ〜２７ｃのうちの一つを点灯制御す
る。この残湯量の検出表示は深夜電力の投入、遮断状態
にかかわりなく、常に温水タンク１１内の残湯量を検出
し、表示される。この状態で深夜電力の投入があると、
先ず曜日指定メモリ９２の本日フラグがセラ１〜されて
いる曜日に対応する予約メモリ９１の曜日エリアをチェ
ックして沸上げの予約があるか否かを調べる。そして予
約が無ければ処理を最初の残湯量検出処理に戻す。また
、予約が有ると第４の温度センサー１７から温水タンク
１１への給水水温を検出し、続いて沸上げ温度を決定す
る。この沸上げ温度はｍ濃制御が「固定」に設定されて
いるときには給水水温に関係無く８７℃に決定され、か
つ「高゛め自動」　「標準自動」　「低め自動」に設定
されているときには前述した表に示すように給水水温に
応じて決定される。この表のデータはマイクロコンピュ
ータ６４内のメモリにテーブルとして設定されている。

こうして沸上げ温度の決定を行うと続いて前記第１の回
路ＩＩＩＩｌ用リレー４８を駆動制御して深夜電力用ヒ
ータ１５への通電を開始させる。こうして以降は、深夜
電力の投入が終了するか温水タンク１１のＳ温が設定温
度まで沸上がったかを検出し、深夜電力の投入が終了し
たり、設定温度まで沸上がったりすると前記第１の回路
制御用リレー４８の動作を停止＄１ｍして深夜電力用ヒ
ータ１５への通電を停止させる。

また、深夜電力の投入が行われたときは第８図に示す割
込み処理を行ない、この割込みによって曜日送りを行う
。この曜日送りは前記曜日指定メモリ９２にセットされ
ている本日フラグを次の曜日のエリアに移行させること
によって行っている。

また、制御用電源である昼間電力や深夜電力に停電が発
生したときにはその停電ｐ回復時に第９図に示す停電割
込み処理を行う。すなわち、前記曜日指定メモリ９２に
セットされている本日フラグをリセットし、続いて前記
予約メモリ９１にセットされている予約情報を全てキャ
ンセルし、替わりにその予約メモリ９１の全ての曜日エ
リアに強制的に通電許可フラグであるｒＩＪをセットす
る。また、３Ｉ温設定メモリ９３の１１８１設定フラグ
を「固定」エリアにセットする。そうして前記各曜日Ｌ
ＥＤ１９ａ〜１９ｇを点滅動作して停電の発生を知らせ
る。

このように構成された本発明実施例装置においては、制
御用電源であるＡＣｌ　００Ｖの投入時に曜日予約スイ
ッチ１８ａ〜１８Ｃ）及び選択スイッチ２１を操作する
ことによって予約メモリ９１に予約フラグをセットする
とともに曜日指定メモリ９２に本日フラグをセットする
ことによって湯沸しするか否かを一週間単位で各曜日毎
に設定することができる。従って、家を何日間か留守に
するような場合、その留守の期間深夜電力による湯沸し
動作を禁止することができ、電力が無駄に消費されるの
を防止することができる。また、帰宅する日の前日の深
夜電力でｌ１８１Ｉシを行うように設定することができ
、このように設定することによって帰宅した日に湯を使
用することができ、使い勝手が極めてよく、実用性を向
上することができる。

また、停電が発生したときには予約メモリ９１の設定情
報が乱れ、各曜日毎の予約情報が出たら目になる虞れが
あるが、この実施例においてはこのような場合予約メモ
リ９１の各エリア全てに予約フラグをセットして毎日湯
沸し動作が行われるようにしているので、使用者サイド
から考えると湯が使用できなくなるという状態が発生す
ることがなく、常に使用者サイドに立ったｌｓ沸しｔｌ
’ＪＩＩＩＩができる。

また、停電が発生したときにはＳ温設定メモリ９３の設
定情報が乱れ、例えば冬場等において湯温制御を高い温
度に設定したにも拘らず低い温度で行われる虞れがある
が、この実施例においてはこのような場合、湯温設定メ
モリ９３の湯温設定フラグを一番高い温度でｌＩ濶制御
を行う「固定」の設定エリアにセットするようにしてい
るので、このような状態においても常に使用者が望む１
度以上の濃度に湯を沸かすことができ、この点において
も使用者サイドに立った湯沸し制御ができ、実用性を向
上することができる。さらに各曜日ＬＥＤ１９８〜１９
ｇを点滅動作して停電の発生を知らせるようにしている
ので、使用者は停電の発生を容易に知ることができる。

なお、この場合各曜日ＬＥＤ１９ａ〜１．９　Ｑの代わ
りにブザーなど以上詳述したようにこの発明によれば、
深夜電力による湯沸し制御を一週間単位で曜日毎にメモ
リ設定できるものにおいて、停電が発生したときには全
ての曜日について湯沸し動作を行うように強制的に設定
し、常に使用者サイドに立った湯沸し制御ができ、実用
性を向上できる貯湯式電気温水器を提供できるものであ
る。

また、この発明によれば湯沸し時の温度設定が各種選択
的にできるものにおいて、停電が発生したときには設定
温度を強制的に最大温度に設定することができ、この点
においても使用者サイドに立った湯沸し制御ができ、さ
らに実用性を向上できる貯湯式電気温水器を提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は電気温水
器の概略構成図、第２図は操作部の構成を示す図、第３
図は電力入力部の回路構成図、第４図゛はコントロール
部の回路構成図、第５図は主なメモリ構成を示す図、第
６図〜第９図はマイクロコンピュータによるプログラム
処理を示すもので、第６図は設定処理を示す流れ図、第
７図はメイン処理を示す流れ図、第８図は深夜電力の割
込み処理を示す流れ図、第９図は停電発生時の割込み処
理を示す流れ図である。 １１・・・温水タンク、１２．１３．１４．１７・・・
温度センサー、１５・・・深夜電力用ヒータ、１８ａ〜
１８Ｇ・・・曜日予約スイッチ、２３・・・温潤切替え
スイッチ、６４・・・ワンチップマイクロコンピュータ
、９１・・・予約メモリ、９２・・・曜日指定メモリ、
９３・・・ｍｉ設定メモリ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図Ａ　　　　　　第２図 第７図　　　　　　第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）保温タンク内に深夜電力用ヒータを設け、深夜電
   力によりそのヒータへの通電を行って前記タンク内の水
   を加熱する貯湯式電気温水器において、一週間における
   各曜日に対応してそれぞれ設けられ、前記深夜電力用ヒ
   ータへの深夜電力の通電許可、不許可の情報が設定され
   る予約メモリと、この予約メモリに対して曜日指定を行
   って通電許可、不許可の情報を設定する手段と、深夜電
   力の投入時、該当曜日の予約メモリに格納されている通
   電許可、不許可情報を判断して前記深夜電力用ヒータに
   対する通電、非通電制御を行う手段と、これら各手段を
   駆動させるための制御用電源と、この制御用電源及び前
   記深夜電力の少なくとも一方が停電し、かつ復電したと
   き前記各曜日の予約メモリ全ての情報を解除して替わり
   にその予約メモリ全てに通電許可情報を設定する手段と
   を設けたことを特徴とする貯湯式電気温水器。
2. （２）保温タンク内に深夜電力用ヒータを設け、深夜電
   力によりそのヒータへの通電を行って前記タンク内の水
   を加熱する貯湯式電気温水器において、一週間における
   各曜日に対応してそれぞれ設けられ、前記深夜電力用ヒ
   ータへの深夜電力の通電許可、不許可の情報が設定され
   る予約メモリと、この予約メモリに対して曜日指定を行
   つて通電許可、不許可の情報を設定する手段と、前記タ
   ンク内の水の沸上げ温度をメモリを使用して各種選択設
   定する手段と、深夜電力の投入時、該当曜日の予約メモ
   リに格納されている通電許可、不許可情報を判断して前
   記深夜電力用ヒータに対する通電、非通電制御を行う手
   段と、前記深夜電力用ヒータへの通電時、前記タンク内
   の水温を検出し、その水温が前記選択設定された沸上げ
   温度に達したとき前記深夜電力用ヒータへの通電を停止
   制御する手段と、これら各手段を駆動させるための制御
   用電源と、この制御用電源及び前記深夜電力の少なくと
   も一方が停電し、かつ復電したとき前記各曜日の予約メ
   モリ全ての情報を解除して替わりにその予約メモリ全て
   に通電許可情報を設定するとともに、沸上げ温度を強制
   的に最高温度に設定する手段とを設けたことを特徴とす
   る貯湯式電気温水器。