JP2531993B2 - 深夜温水器の電気回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は料金が割安な深夜電力を有効に利用して深夜
に水を沸かして貯蔵しておき、昼間に不足があれば必要
量を追い炊きする事のできる深夜温水器の電気回路に関
するものである。

（従来技術とその問題点） 従来の深夜温水器は、周囲に保温構造を備え縦型の貯
湯タンク１の底部1Aに排水ドレン２を設け、当該底部の
近傍に給水口３とヒータ４とを設け、前記貯湯タンク１
の上部1Bに温水取り出し口５を設け、深夜11時から翌朝
８時迄の安価な深夜電力を利用して所定容積の水を沸か
し、温水上昇用導管６を用いて貯湯タンク１の上部に貯
湯しておき、昼間に前記給湯口３からの補強に応じた量
の温水（沸き上がりの湯）を溢れだしによって取り出す
ように構成されていた。

（発明が解決しようとする問題点） かかる従来型の深夜温水器によれば、追い炊きする事
が出来なかったため貯湯タンク内の湯を使い尽くすと翌
朝になる迄深夜温水器の利用が制限されるという問題点
があった。そのためその家庭に必要な湯量に対して余裕
のある深夜温水器を設置しなければならず、設備費用が
必要以上にかさ張るという問題があった。

本発明はかかる従来例の問題点に鑑みてなされたもの
で、追い炊き機能を付加する事による従来より小型で足
る深夜温水器の電気回路を提供する事を目的とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の深夜温水器の電気
回路は、 貯湯タンク１内に設置されたヒータ４と、 深夜時間にオンとなり、深夜電力により前記ヒータ４
に通電して貯湯タンク１内の水を炊き上げる深夜電力用
リレー14と、 昼間時間に必要に応じてオンとなり、昼間電力により
貯湯タンク１内の水を追い炊きするための昼間電力用リ
レー15と、 前記昼間電力用リレー15に直列接続され、複数段にわ
たって貯湯タンク１に設置された湯量検出サーモセンサ
17と、 前記昼間電力用リレー14を作動させるための昼間追い
炊き用スイッチ18と、 昼間電力電源24と深夜電力電源23との接続を切り替え
ると共に前記昼間電力用リレー15と深夜電力用リレー14
のいずれか一方のみを作動させるインターロツク用の補
助リレー13と、 前記湯量検出サーモセンサ17に並列接続された湯量調
節スイッチ25とで構成する。

という技術的手段を採用している。

（作用） 而して、本発明の特徴による作用は次の通りである。

深夜優先で貯湯タンク１内の水を沸かし、貯湯タンク
１内に保温して溜ておき、昼間にこの貯湯タンク１内の
湯を使用するのであるが、使用量が予想に反して多く、
湯が不足した場合には昼間電力を使用して必要量追い炊
きする事が出来るものである。

その結果、必要量ぎりぎりの容量の深夜温水器を設置
する事ができるものであるから、設備費用を最低限に抑
える事が出来るものである。

（実 施 例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明にかかる深夜温水器全体の１実施例縦
断面図であり、第２図はその電気回路の１実施例であ
る。貯湯タンク１の周囲は保温構造となっており貯湯タ
ンク１の底部1Aに排水ドレン２を設け、当該底部の近傍
に給水口３とヒータ４とを設け、前記貯湯タンク１の上
部1Bに温水取り出し口５を設け、深夜11時から翌朝８時
迄の安価な深夜電力を利用して所定容量の水を沸かし、
温水上昇用導管６を用いて貯湯タンク１の上部に貯湯し
ておき、昼間に前記給湯口３からの補給に応じた量の温
水（沸き上がりの約85℃の湯）を溢れだしによって取り
出すように構成されている。

ここにおいて、保温構造としてはそれ自身公知の断熱
部材を用いている。４〜５人家族で前記貯湯タンク１の
容量としては350（勿論、容量はその用途や必要量に
応じて決定される。）程度のものである。前記給水口３
には減圧弁８とフィルターとを介して水道管が接続され
ている。前記温水取り出し口５には安全弁９が設けら
れ、ここで出湯口への導管10と逃げ導管11とに分岐され
ている。又、前記ヒータ４は、3.4kwのものを用いた
が、当然、前記貯湯タンク１の容量に合わせて適宜のワ
ット数（例えば、370→4.4kw,250→3.4kw,150→
2.2kw）を用いる事が出来る。

前記貯湯タンク１の内壁1cはステンレス板で構成され
ている。又、貯湯タンク１の底部1Aは中央部分がロート
状にへこんだ形状に形成されており、その中央に排水ド
レン２が取り付けられていて底部1Aの水全部を排出する
事が出来、底部1Aに水垢が溜まる事がない。前記ヒータ
４の上には温水上昇用導管６を立設して当該導管６を前
記貯湯タンク１の上方で当該貯湯タンク１の上部内壁に
僅かの空隙を残し、かつ、偏向板６′を設けて開口して
ある。

前記温水上昇用導管６の下端には逆漏斗状の案内ホッ
パ７をその外側縁７′と前記貯湯タンク１の内壁1cとの
間に間隙ｔを持つようにすると共にこの外側縁７′が前
記給水口３よりも僅かに上方に位置するように設けてあ
る。また、この温水上昇用導管６には約85℃で開くサー
モバルブ21が設置されており、更にこの下方に異常温度
上昇防止用器20が設置されている。

貯湯タンク１の内壁1cには複数段にわたって湯量検出
サーモセンサ17が設置されており、貯湯タンク１内の湯
量を検出している。

次に、本発明の電気回路について説明する。

深夜温水器には深夜電力と昼間電力とが給電されるよ
うになっており、いずれの電力を使用するかは元の電源
部で自動的に時間が来れば切り替わるようになってい
る。

さて、13はインターロツク用の補助リレーで、昼間電
力電源24と深夜電力電源23との接続を切り替えると共に
前記昼間電力用リレー15と深夜電力用リレー14のいずれ
か一方のみを作動させるようになっている。内部には昼
間用接点13bと深夜用接点13a並びに前記接点を同時に作
動させるための電磁コイル13cとで構成されている。前
記深夜用接点13aは深夜電力電源23と、昼間用接点13bは
昼間電力電源24とそれぞれ接続されており、深夜用接点
13aの入力側が電磁コイル13cを介して互いに接続されて
いる。

14は深夜電力用リレーで、内部構造はインターロック
用の昼間用接点14bと深夜用接点14a並びに前記接点を同
時に作動させるための電磁コイル14cとで構成されてお
り、深夜電力電源23と深夜用接点14aとが接続されてお
り、更に補助リレー13の昼間用接点13bの１つと深夜電
力リレー14のインターロック用の昼間用接点14bの１つ
とが互いに接続されている。又、補助リレー13の深夜用
接点13aの１つと次に述べる昼間電力用リレー15の追い
炊き用接点15bとが深夜電力用リレー14の電磁コイル14c
を介して接続されている。

15は昼間電力用リレーで、その内部構造は昼間用接点
15aと追い炊き用接点15b、自己保持用接点15a′並びに
前記接点を同時に作動させるための電磁コイル15cとで
構成されており、昼間電力電源24と昼間用接点15aとが
接続されており、更に補助リレー13の昼間用接点13bの
他の１つと昼間電力用リレー15の自己保持用接点15a′
とが互いに接続されている。又、このラインは分岐し、
後述する昼間追い炊き用スイッチ18を介して湯量サーモ
センサ17に接続されている。又、前記補助リレー13の深
夜用接点13aの他の１つと前記湯量サーモセンサ17とが
同様に接続されている。

更に、深夜電力用リレー14の昼間用接点14bの１つが
昼間電力用リレー15の電磁コイル15cを介して後述する
沸き上がり用温調サーモスイッチ16に接続されている。

19は漏電遮断器で、深夜電力用リレー14の深夜用接続
14aと昼間電力用リレー15の昼間用接点15aとがその入力
側に接続されており、異常温度上昇防止装置20を介して
ヒータ４に接続されている。この異常温度上昇防止器20
は、第１図において、サーモバルブ21の下方に設置され
ている。

17a,b,c,は直列に接続された湯量サーモセンサ（本実
施例では３ないし４個が直列に接続されているが勿論こ
れに限られるものではない。）で沸き上がり温調サーモ
16と昼間追い炊き用スイッチ18との間に接続されてい
る。

更に、この湯量サーモセンサ17a,b,c,には湯量調節ス
イッチ25a,b,cがそれぞれに並列接続されており、両者
の協働によって追い炊き量を決定出来るようになってい
る。

而して、午後11時になり、深夜に切り替わるとまず、
補助リレー13の電磁コイル13cに通電し昼間用接点13bと
深夜用接点13aの切り替えを行う。すると深夜電力用リ
レー14の電磁コイル14cに通電し、昼間用接点14bと深夜
用接点14aが切り替わる。これにより、深夜用接点14aが
オンになり、漏電遮断器19を通ってヒータ４に通電し、
貯湯タンク１内の水が安価な深夜電力により沸かされ
る。ヒータ４の周囲の高温水はホッパ７によって集めら
れ、温水上昇用導管６内を上昇する。ここで、サーモバ
ルブ21が所定の温度（約85℃）に達するとサーモバルブ
21が開き、温水上昇用導管６内を温水が上昇し、上端開
口から流出し、貯湯タンク１の上部に溜まっていく。貯
湯タンク１内の水が沸き上がると沸き上がり温調サーモ
スイッチ16が作動してヒータ４の通電が停止し、沸き上
がり状態で保温保持される。このようにして夜間に貯湯
タンク１内の水が沸き上がる。翌朝、８時になると自動
的に昼間電力電源24に切り替わり、電磁コイル13cがオ
フになり、補助リレー13の接点が切り替わる。この時点
では湯量サーモセンサ17、湯量調節スイッチ25、昼間追
い炊き用スイッチ18並びに昼間電力用リレー15の昼間用
接点15aがオフとなっており、ヒータ４はオフ状態が維
持される。

さて、水道の蛇口を開くとこれに応じて減圧弁８を介
して水道水が貯湯タンク１に流入し、同量の湯が出湯口
10を通って蛇口から流れでる。このようにして冷水の水
位が次第に上昇し貯湯タンク１の上部に溜まっている湯
の量が次第に減じて行く。湯を使い切り、更に湯の使用
を欲する場合には必要量を表示している湯量調節用スイ
ッチ25のいずれかを選択してオンにすると共に昼間追い
炊き用スイッチ18をオンにして追い炊きをおこなう。

即ち、補助リレー13の昼間用接点13bの一方、深夜電
力用リレー14の昼間用接点14bの一方（オン側）、昼間
電力用リレー15の電磁コイル15c、沸き上がり用サーモ
スイッチ16、湯量調節スイッチ25a,b…n.湯量サーモセ
ンサ17、昼間追い炊き用スイッチ18、補助リレー13の昼
間用接点13bの他方を通って電流が流れ、前記電磁コイ
ル15cが励磁して昼間電力用リレー15の接点が切り替わ
り、昼間用接点15aがオンになってヒータ４が通電され
追い炊きが開始される。同時に自己保持用接点15a′が
オンに、接点15bがオフになり、かつ、電磁コイル15cの
通電状態が保持され、昼間追い炊き用スイッチ18を離し
てもヒータ４の通電状態が保持されて追い炊きが続行さ
れる。深夜の場合と同様に貯湯タンク１の上部に高温の
湯が溜まり次第に冷水と熱湯との境界が低下して来る。
これにより次第に湯量サーモセンサ17a、17bというよう
に前記境界の低下と共にオフになり、設定位置の湯量サ
ーモセンサ17nがオフになったところで第（ｎ＋１）番
目の湯量調節スイッチ25（ｎ＋_１）と湯量サーモセンサ
17nの両方がオフになり、これにより昼間電力リレー15
の電磁コイル15cが切れ、接点が切り替わってヒータ４
の通電が停止する。これにより所定湯量の追い炊きが完
了する。

（効果） 本発明の深夜温水器の電気回路は、貯湯タンク内に設
置されたヒータと、深夜時間にオンとなり、深夜電力に
より前記ヒータに通電して貯湯タンク内の水を炊き上げ
る深夜電力用リレーと、 昼間時間に必要に応じてオンとなり、昼間電力により
貯湯タンク内の水を追い炊きするための昼間電力用リレ
ーと、前記昼間電力用リレーに直列接続され、複数段に
わたって貯湯タンクに設置された湯量検出サーモセンサ
と、前記昼間電力用リレーを作動させるための昼間追い
炊き用スイッチと、昼間電力電源と深夜電力電源との接
続を切り替えると共に前記昼間電力用リレーと深夜電力
用リレーのいずれか一方のみを作動させるインターロツ
ク用の補助リレーと、前記湯量検出サーモセンサに並列
接続された湯量調節スイッチとで構成されているので、
深夜優先で深夜電力を利用して貯湯タンク内の水を沸か
し、必要に応じて昼間に簡単に追い炊きをおこなう事が
でき、その結果深夜温水器の大きさを必要湯量に合わせ
る事ができ、設備の大きさを必要以上に大きくする必要
がないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図…本発明にかかる深夜温水器の第１実施例の概略
断面図 第２図…本発明にかかる深夜温水器用の一実施例の電気
回路図 （１）……貯湯タンク、（1A）……底部 （1B）……上部、（1C）……内壁 （２）……排水ドレン、（３）……給水口 （４）……ヒータ、（５）……温水取り出し口 （６）……温水上昇用導管、（６′）……偏向板 （７）……ホッパ、（７′）……外側縁 （８）……減圧弁、（９）……安全弁 （10）……導管、（11）……逃げ導管 （13）……補助リレー、（13b）……昼間用接点 （13a）……深夜用接点、（13c）……電磁コイル （14）……深夜電力用リレー （14b）……インターロツク用接点 （14a）……深夜用接点、（14c）……電磁コイル （15）……昼間電力用リレー、（15a）……昼間用接点 （15a′）……自己保持用接点、（15b）……追い炊き用
接点 （15c）……電磁コイル （16）……沸き上がり温調サーモスイッチ （17a,b…ｎ）……温量検出サーモセンサ （18）……昼間追い炊き用スイッチ （19）……漏電遮断器、（20）……異常温度上昇防止器 （21）……サーモバルブ （23）……深夜電力電源、（24）……昼間電力電源 （25）……湯量調節スイッチ、（ｔ）……間隙

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯タンク内に設置されたヒータと、 深夜時間にオンとなり、深夜電力により前記ヒータに通
   電して貯湯タンク内の水を炊き上げる深夜電力用リレー
   と、昼間時間に必要に応じてオンとなり、昼間電力によ
   り貯湯タンク内の水を追い炊きするための昼間電力用リ
   レーと、前記昼間電力用リレーに直列接続され、複数段
   にわたって貯湯タンクに設置された湯量検出サーモセン
   サと、前記昼間電力用リレーを作動させるための昼間追
   い炊き用スイッチと、昼間電力電源と深夜電力電源との
   接続を切り替えると共に前記昼間電力用リレーと深夜電
   力用リレーのいずれか一方のみを作動させるインターロ
   ツク用の補助リレーと、前記湯量検出サーモセンサに並
   列接続された湯量調節スイッチとで構成された事を特徴
   とする深夜温水器の電気回路。