JPS6375440A - 電気温水器の制御装置 - 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、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下る通電制御型電気温水器を第４
図によって説明する。

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
スイッチ、５は前記タイムスイッチ４の接点のＯＮ、Ｏ
ＦＦ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、フ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Ｈ２通ｔｆ［始
時側Ｈｓ。

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ｆｆｉ！Ｉ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ャートによ
って説明する。

まず、電源を入れると同時にステップ１０のタイムスイ
ッチ４のＯＮ、ＯＦＦの確認がスタートする。タイムス
イッチ４がＯＮすると同時にステップ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、ステップ１２で湯量設定手段Ｇの設定湯量を確認
する。次に、ステップ１３で給水水温を測定する。

ステップ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。ステップ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Ｔｉ開始時間Ｉｓの演算を行う。

次にステップ１７では、前記ステップ１１のタイマーに
よりタイムスイッチ４がＯＮＬ、てからの経過時刻がＨ
ｓ時同経過したかどうかの判定をし、Ｈｓ待時間経過し
た時点でステップ１８でタイマーを停止し、ステップ１
９で発熱体２への通電を開始する。

次にステップ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、との湯温がステップ１４での２１き
上げ湯温Ｔに到達したかどうかをステップ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（ステップ２２）し、−回の沸き上げ制
御が終了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

と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・タイムスイッチ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。

このタイムスイッチ４の接点ＯＮの検出は非常に少ない
電流を流す検出回路によって行われていたため、例えば
、タイムスイッチ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抄、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、タイムスイッチ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った。

また、深夜電力供給時間帯は通常８時間であり、残りの
時間はＯＦＦとなっているが、タイムスイッチ４の時間
設定は荒い目盛りに人が目視で設定するものであり、設
定による誤差が生じる可能性がある。

そのため、別タイマーにより沸き上げ制御をしようとし
ても、タイムスイッチ４の設定誤差によるずれが生じ、
タイムスイッチ４に同期する制御とならないなどの問題
点があった。

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、タイムスイッチの接点のＯＮ９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
制御装置を得る乙とを目的とする。

〔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、発熱体への
電源供給時間帯を制限するタイムスイッチと、このタイ
ムスイッチの動作を検出する電源検出手段と、経過時間
をカウントするタイマー手段と、このタイマー手段と前
記ｒｉ電源検出手段結果に基づきタイムスイッチの異常
を判定する異常判定手段と、この異常判定手段の異常判
定出力に基づいて発熱体を強制的につなぐ発熱体制御手
段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明における電気温水器の制御装置は、タイムスイ
ッチの接点の異常を検出し、接点のＯＮする時刻から一
定時間が経過したら接点に強制的に負荷をつなぎ、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
の沸き一ヒ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割部装置を説明する
。

第１図は乙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はタイムスイッチ４の接点の異常を判定する異常判
定手段であり、タイムスイッチ４の接点のＯＦＦを検出
した後、一定時間く例えば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ッチ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咬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ュータであ抄
、ＣＰＵ２４．メモリ２５．入力回路２７、タイマー回
路２８を有している。

２日は発熱体制御回路で、抵抗３６．３１、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３
３のコイル３３ａはトランジスター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
ー３２は抵抗３０を介して出力口Ｆｅ１２７に接続され
ている。前記リレー３３の常開接点３３はタイムスイッ
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ー、
３５は正極端子十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ば湯量設定用の可変抵抗、３７は正極端子＋ＶとＧ
ＮＤ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と温度センサー３４の検出出力
が入力されるアナログマルチプレクサ、３９はその出力
をディジタル値に変換する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ビュ・−夕２３の
入力回路２Ｇに送られる。

４０は電源検出［ｉｊｉ路であり、抵抗４１，４２゜ダ
イオード４３．フォトトランジスタ・−４４平滑用コン
デンサー４５から成っている。

フォトトランジスター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の他端は正極端子十Ｖに接続されている。

この電源検出回路４０にはタイムスイッチ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
、ｆオード４３で半波を流す。逆のＹ波は、フォトトラ
ンジスター４４の発光側４４ａを流れる。

従って、タイムスイッチ４がＯＮの場合は、）、す；・
トランジスター４４０発光側４４ｕに電流が流れるため
、フォトトランジスター４４の受光側４４ｂには抵抗４
２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４５
が付けられ、乙の（、ＩＮ号はアナログマルチプレクサ
３８ｐ　ＡＤ変換ＰＪ３９を介してマイクロコンビコー
タ２３０入力回ｆ￥５２Ｅｉヘタイムスイッチ４の接点
ＯＮ信号として入力される。

逆にタイムスイッチ４がＯＦＦの場合は、フォトトラン
ジスター４４の発光側４４ＩＩ＋に電流が流れないため
、マイクロコンピュータ２３の入力量’１８２Ｇへの入
力信号は、正極端子十■ど同じ電圧がタイムスイッチ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ュータ２３のメモリ２５に記憶
された発熱体制御を示すフローチャートである。

まず、電源を入れると扉時に第３図に示すステップ４Ｇ
のタイムスイッチ４のＯＮ、ＯＦＦを判定する。タイム
スイッチ４がＯＮの場合、次ζこステップ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。

次にステップ４８でユーザーの要求湯量の設定を確認す
る。次にステップ４日で給水水温を測定する。次にステ
ップ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。次にステップ
５１で演算した沸き上げ湯温Ｔを得るために必要な通電
時間Ｈを演算する。

次にステップ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Ｈｓ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
供給時間を示している。

ステップ５３では、前記ステップ４７でカウントを開始
したタイマーの時刻が、前記ステップ５２での演算結果
と比較し、タイマーの時間がＨｓに到達したならば、次
にステップ５４でタイマーを停止しステップ５５で発熱
体２への通電を開始する。

次にステップ５Ｇではタンク１下部の湯温を測定し、ス
テップ５７でその湯温が前記ステップ５０で演算した沸
き上げ湯温Ｔと比較し、ステップ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、ステップ５８
で発熱体２への通電を停止する。

通常の制御において、タイムスイッチ４ばＯＮしてから
８時間経過後にＯＦＦする。ステップ５日では８時間経
過後のタイムスイッチ４のＯＦＦをｉ認し、０ＦＦｌｅ
確認したと同時にステップ８０ではタイムスイッチ４の
異常を検出するための異常検出用タイマーをリセットし
、動作を開始する。

正常のタイムスイッチ４においては、ＯＦＦ後１６時間
経過すると再度ＯＮするはずであり、１６時間経過して
もＯＮ　？、ない場合はタイムスイッチ４に異常がある
。

ステップ６１では１タイムスイツチ４のＯＦＦ後、１７
時間経過の判定を行い、１７時間経過したらステップ６
２で異常検出用タイマーを停止する。

次にステップＢ３で湯量設定を自動的に“最高”能力に
し、再度ステップＳ５から実行する。

これにより、例えばタイムスイッチ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ッチ４のＯＦＦ信号を入力回路２
６に入力しているような場合に、強制的に発熱体２が負
荷として接続されることによって、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。

ステップ６１で１７時間経過しなければ、ステップ６４
でタイムスイッチ４のＯＮ、ＯＦＦを判定し、ＯＮなら
ばステップ４７、ＯＦＦならばステップ６１を実行する
。

〔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
に入ってもタイムスイッチの接点の異常により通電検出
ができない場合、一定時間の経過後に強制的にタイムス
イッ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
ムスイッチの接点のＯＨ２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。

また、タイムスイッチの時間設定に若干の誤差があって
も）タイマー（よタイムスイッチのｕＪ４’μ（こ連動
するため、沸き上げにずれが生ずることもなく、タイム
スイッチに同期した制御が可能であるという効果がある
。

【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ャ
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ャートである
。 図中、１は貯湯タンク、２は発熱体、４はタイムスイッ
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。 代理人　大　岩　増、雄（外２名） 甘　１　図 δ １：　吟漬フンフ ２　・　　号む　　　寺た　　　イ本 に曇ふ Ｌ　　−、−一 覧 牙３図 第４面 ｌ ＋　５　口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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、発熱体への電源供給時間帯
   を制限するタイムスイッチと、このタイムスイッチの接
   点のＯＮ、ＯＦＦを検出する電源検出手段と、経過時間
   をカウントするタイマー手段と、このタイマー手段と前
   記電源検出手段の検出値からタイムスイッチの接点の異
   常を判定する異常判定手段と、この異常判定手段が異常
   と判定したときに発熱体を強制的につなぐ発熱体制御手
   段とを備えてなる電気温水器の制御装置。
2. （２）電源検出手段は、タイムスイッチの接点２次側で
   の負荷回路によって検出されるように構成された特許請
   求の範囲第（１）項記載の電気温水器の制御装置。
3. （３）発熱体制御手段は、タイマー手段がタイムスイッ
   チの接点のＯＦＦと同時に時間の経過をカウントし、接
   点がＯＮする時刻になっても電源検出手段が接点の２次
   側に深夜電力の供給を検出できない状態において発熱体
   を強制的につなぎ、最高能力で沸き上げるように構成し
   た特許請求の範囲第（１）項記載の電気温水器の制御装
   置。
4. （４）タイマー手段、異常判定手段はマイクロコンピュ
   ータで構成した特許請求の範囲第（１）項記載の電気温
   水器の制御装置。