JP2589869B2 - 電気温水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、温水器本体に給水し電気ヒータによって
加熱して貯溜し、随時外部に温水を供給する電気温水器
に関するものである。

〔従来の技術〕

温水器本体に給水し電気ヒータによって加熱し貯溜し
て随時外部に温水を供給する従来の電気温水器は、電気
料金が比較的安い夜間電力を使用して給水を加熱し貯湯
しておき、一日中随時温水を使用できるように成ってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の電気温水器では、昼間の使用量
が貯湯容量を超過し温水がなくなっても、昼間電力によ
る追沸かしができず、給水したままの水を温水器本体か
ら供給することになる。あるいは制御装置によって温水
器本体からの温水の供給を停止するようになっている。

そのため、昼間の温水使用量に十分なだけの容量の大
型電気温水器が必要となり設置スペースの確保が問題と
なっている。あるいは温水の使用量を制限することにな
る問題があった。

この発明は、上記従来技術の問題点を解消するために
成されたもので、昼間の温水使用全量分を貯湯せずにす
み、設置スペースの確保が容易な、また温水の使用量制
限が少なくてすむ、更には比較的電力料金が安くするよ
うに制御できる電気温水器を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明に係る電気温水器は、給水を電熱
手段によって加熱して貯溜し外部に温水を供給する温水
器本体と、該温水器本体内の温水の温度を検出するセン
サと、設定した設定加熱開始温度より低い温水温度を前
記センサが検出したときは前記電熱手段に給電して温水
器本体内の温水の温度を予じめ設定した沸き上げ温度ま
で上昇させる制御手段と、前記電熱手段に夜間電力およ
び昼間電力の両方を供給できる受電設備とを備えた電気
温水器であって、前記制御手段は夜間は夜間電力によっ
て温水器本体内の温水を加熱して沸き上げ温度に保持
し、昼間電力時間に前記センサにより温水器本体内の水
温が設定加熱開始温度より低下したことを検出したとき
は昼間電力によって温水器本体内の温水を前記予め設定
した沸き上げ温度まで加熱して給湯可能に制御する電気
温水器であって、昼間電力によって温水器本体内の温水
を加熱開始する設定加熱開始温度は、夜間電力により加
熱開始する設定加熱開始温度よりも低い温度であること
を特徴とする構成によって前記の目的を達成しようとす
るものである。

更に、前記構成において、昼間電力による前記設定加
熱開始温度は、自然放冷で到達する温度より低くするこ
とにより前記の目的を達成しようとするものである。

〔作 用〕

以上の構成により、温水器本体内の給水は加熱され温
度上昇して貯蔵され、必要のときは温水を外部に供給す
ることができる。

そして、夜間は夜間電力によって温水器本体内の温水
を加熱して常時沸き上げ温度に保持し温水の供給が可能
であり、また昼間電力時間に温水の使用によって温水器
本体内の温水が設定加熱開始温度より低下したときは昼
間電力によって温水器本体内の温水を沸き上げ温度まで
加熱して貯溜し、温水の供給を可能とする。

更に、昼間電力によって温水器本体内の温水を加熱開
始する設定加熱開始温度は、夜間電力によって加熱開始
する設定加熱開始温度よりも低い温度としたときは、比
較的に高価な昼間電力の使用を節約することができる。

〔実施例〕

以下、この発明に係る給湯システムを実施例により説
明する。

第１図は、この発明の一実施例の構成を示す要部ブロ
ック図である。同図を参照して実施例の構成と動作を併
せて説明する。

温水器本体１は第１の温水器本体1aと第２の温水器本
体1bとよりなり、給水栓２より水道水を取入れ第１の温
水器本体1aの内部下方に給水する。第１の温水器本体1a
が満水状態になると給水は第１の温水器本体1aの上部か
ら第２の温水器本体1bの下部に入り、第２の温水器本体
1bも満水状態になる。

そして、第１および第２の温水器本体1a,1bの内部の
比較的下部に取付けた電熱ヒータ3a,3bに通電して温水
器本体1a,1b内の給水を加熱し、設定した温度たとえば8
8℃あるいは65℃まて沸かして温水器本体1a,1b内部に貯
溜する。

外部への給湯は第２の温水器本体1bの上部から取出さ
れ、取出された温水の量だけの水道水が自動的に給水栓
２より前記のようにして温水器本体1a,1b内に圧送され
て常に満水状態が保たれる。

温水器本体1a,1bの上部には残湯検出用のセンサ4a,4b
が取付けてあり、温水器本体内の比較的上部の温水の温
度を検出できるようになっている。また温水器本体1a,1
bの下部には温度制御用のセンサ5a,5bが取付けてあり、
温水器本体内の比較的下部の温水の温度を検出できるよ
うになっている。

外部への給湯ラインは、温水器本体１で沸かした高温
度の温水を直接給湯する高温湯ライン６が第２の温水器
本体1bから所要の個所に配管される。そして、温水器本
体１で沸かした高温の温水を直接でなく例えば42℃の一
定温度の温水を風呂等の温湯槽７に供給する自動給湯ラ
イン13が準備されており、高温湯ライン６からの高温の
温水と給水栓２からの水道水とを混合して所定の温度の
温水を得る混合比率可変の混合バルブ８が備えられてお
り、混合された温水は電動弁９を経由してシスターン10
に一旦受け入れられる。シスターン10は混合した温水の
温水器本体側への逆流を防止等のために必要とするもの
で内部の水位を検知する複数のセンサ14が設けてある。

そしてシスターン10からは給湯ポンプ11により圧送
し、開度可変の流量調整弁12を経由して自動給湯ライン
13によって温湯槽７等に給湯できるようになっている。

温湯槽７には、槽内の温水レベル、温水温度を検出す
るセンサ14が設置してある。

制御装置15は、温水器本体１での給水の沸きあげ温
度、自動給湯ライン13から給湯する温湯槽７内の温水温
度および同給湯量等の設定と上記の各種弁・バルブ、ポ
ンプ、電熱ヒータ等を制御してその実行、および表示信
号の出力を行う構成となっている。そして、制御装置15
の主操作リモートコントロール装置16から行う前記設定
操作と表示に加えて、風呂場等の給湯を受る場所からも
設定操作が行える現場リモートコントロール装置17が付
属している。なお18は制御装置15の制御基板であり演算
処理装置（CPU）および記憶装置が組込んである。

電熱ヒータ3a,3bへの給電設備として、200V商用電源
が引込まれており、計時装置19、積算電力計20を経由し
て接続され制御装置15の制御のもとに時間計測されなが
らオン・オフされる。

また制御用には100V電源が制御装置15に接続されてい
る。そして各センサ・各操作制御部およびリモートコン
トロール装置16,17と制御装置15との間には信号伝送路2
1が接続されて制御用の電気信号あるいは光信号等が伝
送される構成となっている。

上記の構成により、主操作リモートコントロール装置
16または現場リモートコントロール装置17によって温水
器本体１内の温水温度、温湯槽７に供給する温水の温
度、給湯量の設定をし、制御装置15によって設定値と各
関連のセンサからの情報に基いて自動制御を行い所望の
給湯を実施する。

なお、制御装置15と電熱ヒータ3a,3b,センサ4a,4b,5
a,5bとにより温水器本体内の温水を設定した加熱温度ま
で上昇させる制御手段を形成している。

次に、この実施例の特徴ある制御について説明する。

温水器本体1a,1b内のセンサ4a,4b,5a,5bによって温水
器本体１内に貯溜している温水の量および温度を制御装
置15によって検出し電気ヒータ3a,3bのオン，オフ制御
を行なっている。

そして、深夜の安い電力をできるだけ利用し、昼間の
追沸かしを少なくするために、まず、深夜電力料金時間
帯（以下、夜間という）での追沸かしを開始する設定温
度たとえば85℃、そして追沸かしを終了する温度たとえ
ば88℃に対して、夜間以外の時間帯（以下、昼間とい
う）では、追沸かしを開始する設定温度を例えば50℃、
そして追沸かしを終了する温度を例えば88℃に落して設
定する。なお、上記の追沸かしを開始する設定温度夜間
85℃は夜間自然放冷で低下する温度、昼間50℃は湯とし
て使用でき自然放冷では到達しない温度を目安とした例
である。

なお、複数のセンサ4a,4b,5a,5bと上記設定温度の決
定とその組合せは、温水の貯溜容量と温水の使用見込
量、その時間帯、使用温水の温度等により決定するもの
である。

次に、上記制御を第２図のフローチャートを参照して
説明する。

まずステップS1で夜間電力時間であればステップS2に
進み、夜間の追沸かし開始設定温度と比較してセンサが
加熱開始温度以下を検出していれば、ステップS3に進み
電気ヒータをオンして温水器本体１内の温水の加熱を開
始する。そしてステップS4で夜間の加熱終了温度まで温
水温度が上昇したらステップS5に進み電気ヒータをオフ
し、ステップS1に戻る。

ステップS1で夜間電力時間でなければステップS6に進
み、昼間追沸かしの許可が設定されていればステップS7
に進み、夜間の追沸かし開始温度まで低下しておればス
テップS8に進み電気ヒータをオンして温水器本体１内の
温水の加熱を開始する。そしてステップS9で昼間の加熱
終了温度まで温水温度が上昇したらステップS10に進み
電気ヒータをオフしステップS1に戻る。

なお、ステップS2で夜間加熱開始温度に達していない
とき、ステップS7で昼間加熱開始温度に達していないと
き、およびステップS6で昼間追沸かしの許可が設定され
ていなときはいずれもステップS1に戻る。

以上の制御により、この実施例の給湯システムは、通
常の給湯制御を行うと共に昼間でも追沸かしをして給湯
ができる。なお追沸かしの開始温度を昼間は低く設定す
ることにより、また夜間を高く設定することにより、昼
間の高価な電力の使用を押えて給湯することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、夜間電力時
間においては、電気代が格安であるため、タンクのお湯
は、高温に保たれ、例えばお湯が予め設定した沸き上げ
温度の88℃であるとし、加熱開始する設定加熱開始温度
を85℃とすることで、お湯が高温であることが保たれ
る。自然放冷やお湯の使用がなされたとき、タンク内温
度が下がり、加熱開始する設定加熱開始温度になりしだ
い、加熱が開始され、そのためお湯は高温、例えば85℃
以上に保たれ、昼間使用する高温のお湯が確保でき、昼
間の使用量を最大限得ることが可能で、通常に使用する
場合、昼間使用量として充分な湯温が得られる。

また昼間電力時間では、加熱開始する設定加熱開始温
度を夜間より低くするために、例えば50℃とし、該温度
に到達する時間は、昼間使用する量により、ほぼ決定さ
れる。

すなわち、お湯を使用した分、タンクに給水され、冷
却される。例えばお湯の温度が、50℃になれば繰り返し
85℃まで加熱される。

しかし、上記の場合は常に起こりえることでなく、特
別にお湯が必要な場合で、通常は夜間に加熱された量で
充分である。しかも例えば、50℃のお湯は、50℃で使わ
れるわけでなく、水で埋められて使用される可能性が高
い。すなわち、昼間はできるだけ、加熱しなくてよい設
定となっており、割高な昼間電力を使わないので、経済
的である。また、通常の給湯制御をおこなうとともに、
昼間でも追沸かしをして、給湯でき昼間の温水使用全量
分の貯湯せずにすみ、比較的小型で設置スペースの確保
が容易である。また、加熱開始する設定加熱開始温度を
自然放冷により到達する温度より低くする事により、少
なくとも昼間お湯を使用しないときは、昼間に沸上げは
必要なく、経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す要部ブロック
図、第２図は上記実施例の特徴ある制御を示すフローチ
ャートである。 1,（1a,1b）……温水器本体 ２……給水栓 3a,3b……電気ヒータ 4a,4b……残湯検出用のセンサ 5a,5b……温度制御用のセンサ ６……高温湯ライン ７……温湯槽 ８……混合バルブ ９……電動弁 10……シスターン 11……給湯ポンプ 12……流量調整弁 13……自動給湯ライン 14……センサ 15……制御装置 16……主操作リモートコントロール装置 17……現場リモートコントロール装置 18……制御基板 19……計時装置（受電設備） 20……積算電力計（受電設備） 21……信号伝送路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給水を電熱手段によって加熱して貯溜し外
   部に温水を供給する温水器本体と、該温水器本体内の温
   水の温度を検出するセンサと、設定した設定加熱開始温
   度より低い温水温度を前記センサが検出したときは前記
   電熱手段に給電して温水器本体内の温水の温度を予じ設
   定した沸き上げ温度まで上昇させる制御手段と、前記電
   熱手段に夜間電力および昼間電力の両方を供給できる受
   電設備とを備え、また、夜間電力時間に前記電熱手段に
   より、温水器本体内の温水を加熱して沸き上げ温度に保
   持し、昼間電力時間に前記センサにより温水器本体内の
   水温が設定加熱開始温度より低下したことを検出したと
   きは昼間電力によって温水器本体内の温水を前記予め設
   定した沸き上げ温度まで加熱して給湯可能に制御する電
   気温水器であって、昼間電力によって温水器本体内の温
   水を加熱開始する設定加熱開始温度は、夜間電力によっ
   て加熱開始する設定加熱開始温度よりも低い温度である
   ことを特徴とする電気温水器。
2. 【請求項２】昼間電力による前記設定加熱開始温度は、
   自然放冷で到達する温度より低いことを特徴とする請求
   項１記載の電気温水器。