JPS6315038A - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、深夜電力通電時間帯などの特定時間帯の電力
によって湯を沸き上げて、貯えておく貯湯式電気温水器
の改良に関するのもである。

（発明の背景） 従来の電気温水器は、深夜電力通電時間帯に入ると、直
ちにヒータへの通電が開始され、沸き上がり温度に達す
ると、サーモスタットが働いて、通電をしヤ断するとい
うものであった。そのため、深夜電力の需要が深夜電力
通電時間帯の前半に集中することになり、深夜電力需要
にピークが生じる結果となってしまい、電力会社にとっ
ては平均電力需要があることが望ましいにもかかわらず
、悪い結果を引き起こすことになってしまう。

この点を解決するために、従来、深夜電力通電時間帯の
終りとヒータへの通電時間の終了とが一致するように、
深夜電力通電時間帯の途中から通電を開始する″ＦＬ気
温木器が提案されている。（特開昭５８−７５６５５号
公報＃照）　また、ヒータへの通電時間の前及び後に非
通電時間が配分されるように通電開始時を定めるように
したｉｌ電気温水器本出願人により提案されている。

これらの場合、通電時間を遅らせるために、残湯ψの検
知、ユーザーにより設定される清き上がり温度の検知を
基に深夜電力通電時間帯の始まりと同時に演算を行い、
通電開始までの遅延時間を計算する方式であったため、
深夜電力通電時間帯の初めからヒータへの通電開始時ま
での間に多くの湯が使用された時は、計算された遅延時
間後、通電したのでは、沸き上がり温度に達しない前に
深夜電力通電時間帯が終了してしまうという問題点があ
り、湯不足という現象が生じてしまうことになる。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、平均した電
力需要を確保することができると同時に、ユーザーに湯
不足という迷惑をかけることのない貯湯式電気温水器を
提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために１本発明は、特定時間帯の初
めの時点で、前記特定時間帯よりヒータへの通電時間が
短くなることが予想される場合に、前記ヒータへの通電
開始時を前記特定時間帯の初めから遅らせ、後記再演算
指示手段からの指示により前記通電開始時を再演算する
演算手段と、前記特定時間帯の初めから前記ヒータへの
通電が開始されるまでの間に所定以上の残湯量の減少を
検知することにより前記演算手段に再演算を指示する再
演算指示手段とを設け、以て、通電時間を遅らせること
により電力ビークを特定時間帯の前半に集中させないよ
うにすると共に、一旦通電開始時が決定された後も、残
湯量が減少すれば、通電開始時を変更するようにしたこ
とを特徴とする。　　・ （発明の実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す、サーミスタなどが用
いられる温度センサｌ、下位温度センサ２ａ、中位温度
センサ２ｂ及び上位温度センサ２Ｃは、第２図に示され
るようにタンク３の外壁面の下から上へ取り付けられて
いる。温度センサｌは給水口４付近のタンク３の外壁面
に接着され。

水温検知及び沸き上がり温度検知に兼用される。

温度センサ２ａ〜２ｃは残湯量検知用である。温度セン
サ１，２ａ〜２ｃからの情報はＡ／Ｄ変換器５によりデ
ィジタル値に変換されて、演算手段６に送られる０時間
帯検出手段７は、例えば、第３図に示されるように、フ
ォトカプラから構成されるもので、深夜電力通電時間帯
に入って深夜電力用タイムスイッチ（図示せず）のオン
により電力用電源端子８に深夜電力が投入されると、漏
電しゃ断器９を経て電圧が印加され、動作を開始して、
深夜電力投入情報を演算手段６に送る。第１メモリ１０
は、演算手段６の各種動作指令、最新口を含む複数日、
例えば過去７日の水温値、残湯量に関する設定温度（例
えば４５℃）などを記憶する。第２メモリ１１は、第４
図に示される湯温制御パターンＡ、Ｂを記憶する。第３
メモリ１２は、第５図に示されるような、給水温度、湯
温制御パターン及び残湯量により予め決定される通電時
間の移動時間（通電開始時を深夜電力通電時間帯の初め
から遅らせる時間）を記憶する。設定操作手段１３は、
二つの湯温制御パターンＡ、Ｂのいずれかを選択するも
ので、例えば第６図に示されるように押ボタン式の切換
スイッチ１４で構成される。出力手段１５は、第３図に
示されるように、ヒータ１６の通電を制御するリレー１
７を駆動するものである。ヒータ１６は、第２図に示さ
れるように、タンク３の最下部に配置される０表示手段
１８は、第６図に示されるように、湯温制御パターンＡ
、Ｂの別及び残湯量の多、中、少を点灯により表示する
発光ダイオードなどの表示素子１８ａ−１８ｅから成り
、表示制御手段１９により制御される。

再演算指示手段２０は、深夜電力通電時間帯に入った時
に演算手段６から出力される残湯量を記憶し、その後ヒ
ータ１６へ通電が開始されるまでの間、残湯量の減少を
監視して、残湯量が一段以上減少（例えば多→中）した
ことを検知すると、演算手段６に通電時間の移動時間の
再演算を指示する。なお、再演算指示手段２０は１例え
ば演算手段６と共に一つのマイクロプロセッサにより構
成することができる。

通電時間の移動時間について、更に説明する。

給水温度、沸き上がり温度及び残湯量が決まれば、タン
ク３の容量、ヒータ１６の使用電力が既知であるので、
計算により通電時間が求まる。仮に深夜電力通電時間帯
を８時間とすれば、通電時間が深夜電力通電時間帯より
短い場合、その非通電時間を所定割合、例えば３：１で
通電時間の前及び後に配分し、これを移動時間及び余裕
静間と呼ぶと、例えば第７図のようになる。この移動時
間は、実際の通電時間が予想通電時間と多少ずれても余
裕時間内に収まるので、一定にしておいて殆ど支障はな
い、したがって、予め計算で求めた移動時間を第３メモ
リ１２に記憶させている。

次に動作について説明する。演算手段６は、深夜電力通
電時間帯の初めから次の深夜電力通電時間帯の初めまで
の２４時間（これを最新口と呼ぶ）、所定時間間隔、例
えば１分間隔で、温度センサ１により測定され、Ａ／Ｄ
変換器５によりディジタル値に変換された水温情報を取
り込む。

なお、ヒータ１６に通電されない深夜電力通電時間帯以
外の時間帯では、第２図に示されるよう、こ、タンク３
内の湯２１と水２２どの間に混合層２３が形成され、　
？ｒ４２１と水２２とは混じり合わない、したがって、
深夜電力通電時間帯以外の時間帯で温度センサ１により
水２２の温度を測れば、水温を得ることができる。

演算手段６は、取り込んだ水温がその最新口のうちの最
低値かどうかを判断し、最低値であれば、１（−ｎ手段
６に内蔵するメモリに記憶されている最新口の水温値を
その値に更新、記憶する。

時間帯検出手段７から深夜電力投入ありの情報が入力す
ると、演算手段６は給水温度演算処理を行う、以後の動
作を第８図のフローチャートを参照しながら説明する。

演算手段６は、内蔵メモリに記憶されている最新口の水
温値を第１メモリｌＯへ移し、記憶させる。同時に、最
も古い水温値を第１メモリ１０から消去する。そして、
最新口を含めて、連続した複数日（７日）の水温値を第
１メモリ１０から読み出し、そのうちの最低値を当日の
給水温度に決定する。

次に、演算手段６は、残湯量検知を行う、即ち、Ａ／Ｄ
変換器５は温度センサ２ａ〜２ｃからの検知温度情報を
時系列的に取り込み、検知温度情報を順次ディジタル値
に変換し、演算手段６に送る。演算手段６は、下位温度
センサ２ａの検知温度が設定温度以上の時には、残湯９
多を指示する信号を表示制御手段１９へ送り、表示制御
手段１９は三つの表示素子１８ｃ〜１８ｅを共に点灯さ
せる。下位温度センサ２ａの検知温度が設定温度より下
がって、中位温度センサ２ｂの検知温度が設定温度以上
の時には、残湯量中を指示する信号を表示制御手段１９
へ送り、表示制御手段１９は二つの表示素子１８ｄ、１
８ｅを共に点灯させる。下位温度センサ２ａ及び中位温
度センサ２ｂの検知温度が設定温度より下がって、上位
温度センサ２Ｃの検知温度が設定温度以上の時には、残
湯９少を指示する信号を表示制御手段１９へ送り、表示
制御手段１９は一つの表示素子１８ｅのみを点灯させる
。上位温度センサ２Ｃの検知温度が設定温度より下がっ
た時には、残湯量極少を指示する信号を表示制御手段１
９へ送り、表示制御手段１９は三つの表示素子１８ｃ〜
１８ｅを消灯させる。この時の残湯量を指示する信号は
ｒｉ４算手段６から再演算指示手段２０にも送られ、そ
こで記憶される。なお、残湯量検知動作は、深夜電力投
入情報が入った時のみならず、深夜電力通電時間帯の初
めから次の深夜電力通電時間帯の初めまでの２４時間、
水温検知動作と同様の所定時間間隔で行われ、残湯量が
常時表示される。

演算手段６は、第２メモリ１１に記憶されている湯温制
御パターンから給水温度に対応する沸き上がり温度を読
み出し、給水温度、沸き上がり温度及び残湯量に対応す
る移動時間を第３メモリ１２から読み出し、移動時間が
零であれば、直ちに出力手段１５へ信号を送り、ヒータ
１６の通電制御を行う。

移動時間があれば、演算手段６に内蔵するタイマーに移
動時間の値を設定し、駆動する。移動時間経過後に出力
手段１５へ信号を送り、ヒータ１６の通電制御を行う、
タンク３内部は湯２１の循環により一様な温度になるの
で、温度センサ１により湯２１の温度が検知され、沸き
上がり温度に湯２１が湧き上げられると、ヒータ１６へ
の通電がしゃ断される。

この移動時間内では、再演算指示手段２０は。

演算手段６から出力される現在の残湯量を深夜電力通電
時間帯の初めの残湯量と比較し、一段以上減少したこと
を検知すると、演算手段６に対して移動時間の再演算を
指示する。これにより、演算手段６は残湯量を再検知し
、給水温度、沸き上がり温度及び再検知した残湯量に対
応する新しい移動時間を第３メモリ１２から読み出す、
そして。

深夜電力通電時間帯の初めから現在までの経過時間を新
しい移動時間より減算する移動時間減算処理を行い、減
算処理した移動時間にタイマーを再設定し、このタイマ
ーを駆動する。

本実施例によれば、移動時間経過中に、一定置上の湯の
使用（採湯）があった場合に、その時点で移動時間を再
演算するようにしたから、通電開始時を早めて、深夜電
力通電時間帯の終了までに湯を沸き上げるようにするこ
とができる。

（変形例） 図示実施例では、移動時ｎ１Ｉｌを予め計算で求め、そ
れを第３メモリ１２に記憶させているが、その都度、演
算手段が通電時間を演算し、その通電時間から移動時間
を割り出すようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、特定時間帯の初
めの時点で、前記特定時間帯よりヒータへの通電時間が
短くなることが予想される場合に、前記ヒータへの通電
開始時を前記特定時間帯の初めから遅らせ、後記再演算
指示手段からの指示により前記通電開始時を再演算する
演算手段と、前記特定時間帯の初めから前記ヒータへの
通電が開始されるまでの間に所定以上の残湯量の減少を
検知することにより前記演算手段に再演算を指示する再
演算指示手段とを設け、以て、通電時間を遅らせること
により電力ピークを特定時間帯の前半に集中させないよ
うにすると共に、一旦通電開始時が決定された後も、残
湯量が減少すれば、通電開始時を変更するようにしたか
ら、平均した電力需要を確保することができると同時に
、ユーザーに湯不足という迷惑をかけないようにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
そのタンクの概略を示す断面図、第３図はそのヒータ回
路を示す回路図、第４図はその制御パターンを示す図、
第５図はその移動時間を示す図、第６図はその操作盤面
を示す正面図、第７図はその通電時間の移動の例を示す
図、第８図はその動作を示すフローチャートである。 ｌ・・・・・・温度センサ、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・
・・温度センサ、３・・・・・・タンク、６・・・・・
・演算手段、７・・・・・・時間帯検出手段、１０・・
・・・・第１メモリ、１１・・・・・・第２メモリ、１
２・・・・・・第３メモリ、１５・・・・・・出力手段
、１６・・・・・・ヒータ、２０・・・・・・再演算指
示手段。 特許出願人　東芝機器株式会社　外１名代　　理　人　
　中　　　村　　　　稔第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 深夜電力通ｌ！！時間帯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定時間帯の電力により湯を沸き上げるヒータを
   備えた貯湯式電気温水器において、前記特定時間帯の初
   めの時点で、前記特定時間帯より前記ヒータへの通電時
   間が短くなることが予想される場合に、前記ヒータへの
   通電開始時を前記特定時間帯の初めから遅らせ、後記再
   演算指示手段からの指示により前記通電開始時を再演算
   する演算手段と、前記特定時間帯の初めから前記ヒータ
   への通電が開始されるまでの間に所定以上の残湯量の減
   少を検知することにより前記演算手段に再演算を指示す
   る再演算指示手段とを設けたことを特徴とする貯湯式電
   気温水器。