JPH05280806A - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、深夜時間帯の安価な電力を最大限に
利用して湯を沸き上げ、湯の必要時に湯切れを生じさせ
ない。 【構成】特定時間帯外にヒータ(4) に通電が行われる
と、この通電時間等、例えば通電回数が通電測定手段(1
0a) により測定される。そして、特定時間帯になると、
このとき温水タンク(1) 内の残湯量が残湯量検出手段(1
0b) により検出され、この残湯量及び通電回数に応じ
て、次の特定時間帯外におけるヒータへの通電回数が通
電設定手段(10c) により設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、深夜時間帯などの特定
時間帯に電力の供給を受けて湯沸かしを行う電気温水器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力の需要は、家電製品等の普及により
昼間の時間帯（時刻７：００から時刻２３：００まで）
と深夜時間帯（時刻２３：００から翌朝の時刻７：００
まで）とで大きな変動があり、電力会社では発電設備に
大きな無駄が生じる。

【０００３】一般に、昼間時間帯での電力需要は多く、
深夜時間帯では電力需要が減少して余剰電力が生じる。
そこで、電力会社では深夜電力制度を設け、通常の商用
電力線に加え、深夜時間帯のみに電力を供給する電力線
を設けている。

【０００４】電気温水器などは、かかる深夜電力を利用
して湯を沸かし、この湯を貯湯している。そうすれば、
電力需要が集中する昼間時間帯において電力を使用しな
くても湯の使用が可能となり、かつ昼間時間帯における
需要負荷が軽減されて昼夜の電力需要の平準化に寄与で
きる。

【０００５】一方、新たな時間帯別電灯料金制度が設立
されている。この制度によれば商用電力線から供給され
る電力を、例えば昼間時間帯と深夜時間帯とに分け、こ
れら時間帯別に異なる料金を設定している。この料金は
深夜時間帯に比べて昼間時間帯の方が割高となってい
る。これにより深夜時間帯に多くの電力を使用する需要
者にとっては料金の面で有利となる。

【０００６】しかしながら、昼間時間帯の料金が割高と
なるので、昼間時間帯での電力使用量が深夜時間帯の電
力使用量と比べてその比率が増加すると、料金が割高と
なる。例えば、電気温水器は、深夜時間帯に温水タンク
のヒータに通電を行って湯を沸き上げている。そして、
昼間においては、湯が使用され、この湯の使用とともに
同量の水が温水タンクに供給される。このようにして湯
の使用が繰り返し行われると、温水タンク内の残湯量が
所定量よりも少なくなるので、必要時に湯切れが生じな
いように任意設定により昼間時間帯でもヒータへの通電
を可能とする自動追焚きができるようになっている。こ
の場合、自動追焚きセットされたままであると、湯の使
用によってヒータへの通電が頻繁になされ、残湯量の多
少に係わりなく昼間時間帯におけるヒータへの通電回数
が増加する。従って、昼間時間帯におけるヒータへの通
電回数が多くなり、結果として電気料金が割高となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように深夜時間
帯に比べて昼間時間帯の方が割高となる時間帯別電灯料
金制度では、電気温水器のヒータへの通電時間が深夜時
間帯よりも昼間時間帯の長くなった場合、電気料金が割
高となる。そこで本発明は、深夜時間帯の安価な電力を
最大限に利用して湯を沸き上げ、湯の必要時に湯切れの
生じない電気温水器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、特定時間帯に
温水タンクに配設されたヒータに通電を行って温水タン
ク内の水を沸き上げ、かつ特定時間帯外に温水タンクへ
の供給水量に応じてヒータへの通電を行う電気温水器に
おいて、

【０００９】特定時間帯外におけるヒータへの通電時間
等を測定する通電測定手段と、特定時間帯の開始時付近
に温水タンク内の残湯量を検出する残湯量検出手段と、
この残湯量検出手段により検出された残湯量及び通電測
定手段により測定された通電時間に応じて、次の特定時
間帯外におけるヒータへの通電時間を設定する通電設定
手段とを備えて上記目的を達成しようとする電気温水器
である。

【００１０】

【作用】このような手段を備えたことにより、特定時間
帯外にヒータに通電が行われると、この通電時間等、例
えば通電回数が通電測定手段によりカウントされる。そ
して、特定時間帯になると、このとき温水タンク内の残
湯量が残湯量検出手段により検出され、この残湯量及び
通電回数に応じて、次の特定時間帯外におけるヒータへ
の通電回数が通電設定手段により設定される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１２】図１は電気温水器の構成図である。温水タ
ンク１には、給水口２及び給湯口３が設けられ、かつ内
部の下部にはヒータ４が配置されている。このヒータ４
は通電スイッチ５を介して商用電力線６に接続されてい
る。

【００１３】又、温水タンク１の側面には、温水タンク
１の上部から下部にわたって各残湯センサ７、８、９が
設けられている。これら残湯センサ７、８、９のうち上
部の残湯センサ７は残湯量６０リットル検知用であり、
残湯センサ８は１２０リットル検知用、下部の残湯セン
サ９は１８０リットル検知用となっている。これら残湯
センサ７、８、９は、温水タンク１内の湯温と水とを判
別するもので、所定湯温、例えば４５℃以上を湯と判別
し、この場合にハイレベルの湯温検知信号を出力し、所
定湯温以下となった場合に水と判別してローレベルの湯
温検知信号を出力するものとなっている。又、最下部の
残湯センサ９は沸き上げ設定温度になると、ヒータ４へ
の通電をしゃ断させる機能を兼ねている。これら残湯セ
ンサ７、８、９は主制御部１０に接続されている。

【００１４】この主制御部１０には通電部１１、タイマ
ー１２及びプログラムメモリ１３が接続されている。こ
のうち通電部１１は通電スイッチ５を開閉制御する機能
を有するものであり、又プログラムメモリ１３には図２
〜図７に示す温水制御流れ図に従った温水制御プログラ
ムが記憶されている。この主制御部１０は温水制御プロ
グラムを実行することにより図８に示す各機能を有する
ものとなる。すなわち、通電測定手段１０ａは追焚カウ
ンタを有し、昼間時間帯におけるヒータ４への通電回
数、つまり追い焚き回数をカウントする機能を有してい
る。

【００１５】又、残湯量検出手段１０ｂは、各残湯セン
サ７、８、９からの各湯温検知信号を受け、深夜時間帯
の開始時に温水タンク１内の残湯量を求める機能を有し
ている。又、通電設定手段１０ｃは、上記残湯量及び上
記通電回数に応じて、翌日の昼間時間帯におけるヒータ
４への通電回数を設定する機能を有している。

【００１６】さらに、主制御部１０には、深夜時間帯が
終了した時刻７：００から時刻９：００までの時間帯
に、温水タンク１内の湯が設定温度に達していないを含
む時刻１９：００までの間に所定量の湯が使用された場
合に、追い焚きを行うか否かの自動追い焚きセットスイ
ッチが備えられている。次に上記の如く構成された電気
温水器の作用について図２〜図７に示す温水制御流れ図
に従って説明する。

【００１７】ステップ＃１において主制御部１０は、タ
イマー１２の時刻を読み取って深夜時間帯開始の時刻２
３：００になったかを判断する。図９に示すように深夜
時間帯開始時刻２３：００になると、主制御部１０はス
テップ＃２〜＃４において温水タンク１内の残湯量を判
断する。

【００１８】このとき、各残湯センサ７、８、９は，温
水タンク１の湯温を検出し、所定湯温以上となるとハイ
レベル、所定湯温以下であればローレベルの湯温検知信
号を出力する。

【００１９】主制御部１０の残湯量検出手段１０ｂは、
これら湯温検知信号を受けて温水タンク１内の残湯量を
求める。例えば各残湯センサ７、８からの各湯温検知信
号がハイレベルで、残湯センサ９からの湯温検知信号が
ローレベルであれば、残湯量は６０リットル以上で１２
０リットル未満と判断する。

【００２０】次に主制御部１０の通電設定手段１０ｃは
翌日の昼間時間帯の追い焚き回数を設定する。すなわ
ち、上記ステップ＃２〜＃４の残湯量判断の結果、残湯
量が６０リットル未満であれば、主制御部１０の通電設
定手段１０ｃは、次のステップ＃５〜＃７において深夜
時間帯に入るまでの昼間時間帯におけるヒータ４への通
電回数、つまり追い焚き回数が３回及びそれ以上か、２
回か、１回かを判断する。

【００２１】この判断の結果、追い焚き回数が３回及び
それ以上であればステップ＃８において翌日の昼間時間
帯における温水タンク１の温度制御の設定温度を１ラン
ク上げて設定し、追い焚き回数が２回であればステップ
＃９において翌日の昼間時間帯における追い焚き回数を
３回と設定する。又、追い焚き回数が１回であればステ
ップ＃10において翌日の昼間時間帯における追い焚き回
数を２回と設定し、追い焚きがなければ翌日の昼間時間
帯における追い焚き回数を１回と設定する。

【００２２】又、主制御部１０の通電設定手段１０ｃ
は、ステップ＃２〜＃４の残湯量判断の結果、残湯量が
６０リットル以上であれば、ステップ＃12〜＃14に移っ
て追い焚き回数が３回及びそれ以上か、２回か、１回か
を判断する。

【００２３】この判断の結果、追い焚き回数が３回及び
それ以上であればステップ＃15において翌日の昼間時間
帯における追い焚き回数を２回に設定し、追い焚き回数
が２回であればステップ＃16において翌日の昼間時間帯
における追い焚き回数を１回と設定する。又、追い焚き
回数が１回であればステップ＃17において追い焚きなし
と設定し、追い焚きがなければステップ＃18において翌
日の昼間時間帯における温水タンク１の温度制御を追い
焚き無しに設定する。以上の追い焚きの修正結果を表に
すると次表の通りとなる。

【００２４】

【表１】

【００２５】例えば、深夜時間帯が開始されたときの残
湯量が６０〜１２０リットルの範囲で、深夜時間帯が開
始されるまでの昼間時間帯での追い焚き回数が２回であ
れば、翌日の昼間時間帯での追い焚き回数は１回に設定
される。

【００２６】次に主制御部１０は図３に示すステップ＃
20に移ってピークシフト時間が有るかを判断する。この
ピークシフト時間は図１０に示すように深夜時間帯の開
始時からヒータ４への通電を開始するまでの期間を示す
もので、残湯量に応じて設定されている。ここで、ピー
クシフト時間があれば、主制御部１０はステップ＃21で
タイマー１２を駆動してピークシフト時間を計る。

【００２７】次に主制御部１０はステップ＃22において
残湯量に変動があるかを判断する。つまり、深夜時間帯
に入ったピークシフト時間中に温水タンク１内の湯が使
用されて減少し、かつ温水タンク１内に水が供給された
かを判断する。この場合、主制御部１０は各残湯センサ
７、８、９からの各湯温検知信号を取り込み、その信号
レベルによって判断する。次に主制御部１０はステップ
＃23においてピークシフト時間が経過したかをタイマー
１２の時刻を読み取って判断する。

【００２８】そして、残湯量に変動がなくピークシフト
時間が経過すれば、又は残湯量に変動があれば、主制御
部１０はステップ＃24に移って通電部１１に通電指令を
発する。この通電部１１は通電指令を受けて通電スイッ
チ５を閉じる。この通電スイッチ５が閉じることによ
り、ヒータ４への通電が行われ、温水タンク１内の水は
加熱され、その湯温は上昇する。

【００２９】次に主制御部１０は図４に示すステップ＃
30に移って温水タンク１内の湯温が設定温度に達したか
を判断する。この場合、主制御部１０は下部の残湯セン
サ９からの湯温検知信号を取り込んでこの信号レベルが
ハイレベルとなり、この後に沸き上げ設定温度に達する
と、全体が沸き上がったと判断して主制御部１０はステ
ップ＃37において通電部１１に通電停止指令を発する。

【００３０】又、湯が設定温度に達していなければ、主
制御部１０はステップ＃31においてタイマー１２の時刻
を読み取り、時刻７：００となって深夜時間帯が終了し
たかを判断する。

【００３１】深夜時間帯が終了すると、主制御部１０は
ステップ＃32において自動追い焚きがセットされている
かを判断し、これがセットされていれば次のステップ＃
33に移ってヒータ４への通電を継続し、ステップ＃34で
湯温が設定温度に達したかを判断し、設定温度に達すれ
ばステップ＃36でヒータ４への通電を停止する。

【００３２】つまり、深夜時間帯にヒータ４への通電を
行って湯に沸かすが、深夜時間帯が終了しても湯温が設
定温度達していなければ、深夜時間帯終了後もヒータ４
への通電を継続して湯温を設定温度にしている。ただ
し、主制御部１０はステップ＃35において時刻９：００
になったかを判断し、この時刻になればステップ＃36に
移って通電部１１に通電停止指令を発し、ヒータ４への
通電を停止する。つまり、深夜時間帯から継続してヒー
タ４への通電を行うのは、時刻９：００までに制限され
る。

【００３３】次に主制御部１０の通電測定手段１０ａ
は、図５に示すステップ＃40に移って追焚カウンタをセ
ットし、ステップ＃41にて前日にセットされた追い焚き
条件を読み出す。

【００３４】次に通電測定手段１０ａはステップ＃42に
おいてセットされた追い焚き回数及び湯温に変更がある
かを判断し、変更がなければステップ＃44に移って下部
の残湯センサ９により検出している湯温が低下して水と
なっているかを判断し、水となっていればステップ＃45
において通電部１１に通電指令を発し、ヒータ４に対す
る通電を行う。そして、通電測定手段１０ａはステップ
＃46で追い焚きカウンタを１カウントアップする。

【００３５】次に主制御部１０は、ステップ＃47で湯温
が設定温度に達したかを判断し、設定温度に達しなけれ
ばヒータ４への通電を継続し、設定温度に達すればステ
ップ＃50でヒータ４への通電を停止する。又、主制御部
１０はステップ＃48において時刻１９：００になったか
を判断し、この時刻になればステップ＃49に移ってヒー
タ４への通電を停止する。つまり、時刻１９：００から
深夜時間帯の開始時刻２３：００まではヒータ４への通
電禁止時間帯としている。

【００３６】又、上記ステップ＃44での判断の結果、残
湯センサ９で水を検知しなければ、主制御部１０はステ
ップ＃51に移って時刻１９：００になったかを判断し、
この時刻になればステップ＃52においてヒータ４への通
電を禁止する。

【００３７】従って、昼間時間帯においては、下部の残
湯センサ９により水を検知すればヒータ４への通電を行
って追い焚きを行い、この追い焚き回数を追焚カウンタ
でカウントする。そして、追い焚きの回数は、前日に設
定された追い焚き条件の回数に制限される。

【００３８】又、上記ステップ＃42の判断の結果、追い
焚き回数及び湯温に変更があれば、主制御部１０はステ
ップ＃43において追い焚きがあるかを判断し、追い焚き
があれば上記ステップ＃44に移る。

【００３９】又、このステップ＃43の判断の結果、追い
焚きがなければ、主制御部１０は図６に示すステップ＃
60に移り、上部の残湯センサ７により検出している湯温
が低下して水となっているかを判断する。この判断の結
果、水と判断すれば、主制御部１０はステップ＃61にお
いて湯切れの報知を行う。

【００４０】次に主制御部１０はステップ＃62において
暫定追い焚きが設定されているかを判断し、設定されて
いればステップ＃63に移って下部の残湯センサ９の検出
湯温が水であるかを判断し、水であればステップ＃64に
おいて通電部１１に対して通電指令を発し、ヒータ４へ
の通電を行う。そして、主制御部１０は、ステップ＃65
において湯温が上昇して設定温度に達すれば、ステップ
＃66においてヒータ４への通電を停止し、スタートに戻
る。

【００４１】一方、上記ステップ＃30における判断の結
果、温水タンク１内の湯温が設定温度に達し、ステップ
＃37においてヒータ４への通電が停止されると、主制御
部１０は図７に示すステップ＃70に移って深夜時間帯の
終了の時刻７：００になったかをタイマー１２の時刻を
読み出して判断する。

【００４２】この時刻となるとステップ＃71において自
動追い焚きがセットされているかを判断し、この判断の
結果、自動追い焚きがセットされていれば、主制御部１
０はステップ＃72において時刻９：００になるまで待
ち、この時刻となれば図５に示すステップ＃40に移る。

【００４３】又、自動追い焚きがセットされていなけれ
ば、主制御部１０はステップ＃73において暫定追い焚き
かを判断し、そうであればステップ＃74に移って下部の
残湯センサ９により検出湯温が水であるかを判断し、水
であればステップ＃75においてヒータ４に通電を行う。
そして、主制御部１０はステップ＃76で湯の沸き上げが
完了したかを判断し、沸き上げ終了であればステップ＃
77においてヒータ４への通電を停止する。又、主制御部
１０はステップ＃78において深夜時間帯開始の時刻２
３：００になったかを判断し、時刻２３：００前であれ
ばヒータ４への通電を継続し、この時刻となればヒータ
４への通電を停止する。

【００４４】又、上記ステップ＃73の判断の結果、暫定
追い焚きでなければ、主制御部１０はステップ＃79にお
いてヒータ４への通電を停止し、次のステップ＃80にお
いて上部の残湯センサ７による検出湯温が水であるかを
判断し、水であればステップ＃81において湯切れの報知
を行う。

【００４５】このように上記一実施例においては、自動
追焚きがセットされた状態で、昼間時間帯にヒータ４へ
の通電が行われると、この通電回数が測定され、深夜時
間帯になると、このときの残湯量が測定され、この残湯
量及び通電回数に応じて、翌日の昼間時間帯におけるヒ
ータ４への通電回数を設定するようにしたので、翌日の
昼間時間帯におけるヒータ４への通電回数をセーブする
ことができ、深夜時間帯の電力で効率的に湯を沸かすこ
とができ、かつ昼間時間帯の電力使用量を少なくでき
る。従って、新たな時間帯別電灯料金制度において、料
金の割高な昼間時間帯の電力使用量を少なくできて経済
的となる。

【００４６】又、翌日の昼間時間帯の通電回数のセーブ
は、深夜時間帯の開始時における温水タンク１内の残湯
量が６０〜１２０リットルになる方向に設定でき、この
残湯量は深夜時間帯の開始時においては適量である。す
なわち、例えば入浴で湯の使用量は１回でほぼ１８０リ
ットルくらいである。そして、温水タンク１内の湯温は
８５℃程度であり、この湯を使用する場合は水と混合し
湯温を適温に下げて使用することになる。従って、残湯
量が６０〜１２０リットルあれば、入浴によって湯切れ
が生じることはほとんどなく、最少必要量の残湯量６０
リットルは確保できる。

【００４７】又、深夜時間帯が終了し昼間時間帯になっ
ても時刻９：００までは追い焚きを自動的に行うので、
例えば深夜時間帯に湯が使用されて水の供給があり、湯
温が低下して深夜時間帯終了時刻になっても設定温度に
達していなければ、継続してヒータへの通電を行って湯
温を設定温度にできる。この場合、深夜時間帯に湯が使
用された場合に限らず、この深夜時間帯に停電があった
場合でも設定温度に達することができ、かつかかる追い
焚きにより湯切れが生じることはない。

【００４８】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、深夜時間帯の開始時における残湯量を１８
０リットル以上、１２０〜１８０リットルの範囲などに
分けたが、この残湯量範囲に限ることはない。又、通電
回数のカウントに限らず、ヒータ４への通電時間を測定
するようにしてもよい。

【００４９】又、翌日の昼間時間帯における追い焚き回
数を設定する場合、昼間時間帯の湯使用量を測定し、こ
の湯使用量に応じて追い焚き回数を設定するようにして
もよく、又この湯使用量とヒータ４への通電回数とに基
づいて設定するようにしてもよい。さらに、湯の使用量
と残湯量とから当日の使用熱カロリーを算出し、この使
用熱カロリーから翌日の昼間時間帯における沸き上げ温
度を制御するようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、深
夜時間帯の安価な電力を最大限に利用して湯を沸き上
げ、湯の必要時に湯切れの生じない電気温水器を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電気温水器の一実施例を示す構
成図。

【図２】同電気温水器における温水制御流れ図。

【図３】同電気温水器における温水制御流れ図。

【図４】同電気温水器における温水制御流れ図。

【図５】同電気温水器における温水制御流れ図。

【図６】同電気温水器における温水制御流れ図。

【図７】同電気温水器における温水制御流れ図。

【図８】同電気温水器における主制御部の具体的な機能
ブロック図。

【図９】同電気温水器の動作経過を示す図。

【図１０】同電気温水器におれるピークシフトを示す
図。

【符号の説明】

１…温水タンク、 ４…ヒータ、 ５…通電スイッチ、 ７，８，９…残湯センサ、 １０…主制御部、 １０ａ…通電測定手段、 １０ｂ…残湯量検出手段、 １０ｃ…通電設定手段、 １１…通電部、 １２…タイマー、 １３…プログラムメモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定時間帯に温水タンクに配設されたヒ
   ータに通電を行って前記温水タンク内の水を沸き上げ、
   かつ前記特定時間帯外に前記温水タンクへの供給水量に
   応じて前記ヒータへの通電を行う電気温水器において、 前記特定時間帯外における前記ヒータへの通電時間等を
   測定する通電測定手段と、前記特定時間帯の開始時付近
   に前記温水タンク内の残湯量を検出する残湯量検出手段
   と、この残湯量検出手段により検出された残湯量及び前
   記通電測定手段により測定された通電時間に応じて、次
   の特定時間帯外における前記ヒータへの通電時間を設定
   する通電設定手段とを具備したことを特徴とする電気温
   水器。