JPH02133754A - 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】 産業上の利用分野 この発明は、下方から給水し、頂部から給湯する密閉形
の貯湯タンクを使用する、いわゆる押上げ式の電気温水
器に関する。

従来技術 押−し−げ式の電気温水器は、常に、貯湯タンク内に水
を充満させた状態で運転するものであるから、湯を使用
すれば、その使用量に応じて冷水が補給され、したがっ
て、貯湯タンク内に貯留されている湯の全量を使用する
と、湯栓からは冷水が供給されることとなり、思わぬ不
都合が生じるものである。

かかる湯［ｉ不足の際には、貯湯タンク内のヒータに再
通電を行ない、いわゆる追焚きを行なわなければならな
いが、従来の一般的な電気温水器では、ヒータが貯湯タ
ンクの下部に挿着されているので、この追焚きの場合に
も、貯湯タンク内の全量の水の加温を必要とし、したが
って、追焚きに要する時間が長過ぎるために、実質的に
追焚きは不可能であった。

そこで、ヒータを貯湯タンクの上部に挿着するとともに
、貯湯タンク内の水を強制的に循環させる循環ポンプを
設け、少なくとも貯湯タンク内の上部の水を、短時間の
うぢに加温し得るようにして、追焚きの機能を実現した
ものが知られている（実公昭４８−１９１．６４号公報
）。このものにおける循環ポンプは、貯湯タンクの上部
の水が所定の温度に昇温されたときに起動して水を循環
せしめる一方、下部の冷水が」一方に汲み−Ｆげられ、
上部の温度が低下したときに休止し、これを繰り返すこ
とにより、最終的に、貯湯タンク内の全量の水を沸き上
げるように作動するものである。

発明が解決しようとする課題 而して、この従来技術によるときは、ヒータが貯湯タン
クの上部に挿着されているために、追焚きの際には、短
時間のうぢに所定温度の湯を供給することができるとい
う利点がある反面、そのときの動作内容か、貯湯タンク
内の全量の水を加温する場合と何ら変わる所がないので
、電気エネルギの無駄を生じがちであるという欠点が避
（プられないものである。すなわぢ、−・般に、追焚き
を行なう際に必要な湯里は、貯湯タンクの全量に相当す
るような大量を必要とすることは極めて稀であり、極く
少量の高温湯が得られれば足るのか普通であるにも拘ら
ず、この従来技術では、追焚きの場合にも、貯湯タンク
内の全量の水を自動的に沸きトげてしまうように作動す
るので、不必要に多い湯を作ってしまうおそれが極めて
多いものであった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の実情に鑑
み、追焚きの際には、所定の適量の水のみを有効に加温
することにより、短時間のうちに追焚きを完了［７、し
かも、電気エネルギの浪費を生じることがなくなるよう
にした、新規の電気温水器を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかるＬ１的を達成するためのこの発明の構成は、貯湯
タンクの中間部の所定高さ位置にヒータを挿着［２、貯
湯タンクの下部に吸引側を接続し、貯湯タンクの内部を
上行して貯湯タンクの上部に開［］する送水管に吐出側
を接続した循環ポンプを設け、さらに、ヒータに通電し
循環ポンプを休止する適量郷土げモードと、ヒータに通
電し循環ポンプを運転する全量郷土げモードとを選択可
能な制御装置と組み合わせることをその要旨とする。

なお、制御装置は、貯湯タンクの上部と下部とに配設し
た温度センサにより、それぞれ、適量郷土げモードと全
量郷土げモードとにおける沸上げ完了を判別するように
することができる。

作用 而して、かかる構成によるときは、全量沸」二げモード
においては、ヒータに通電し、循環ポンプを運転するか
ら、ヒータが貯湯タンクの中間部に配設されていても、
貯湯タンク内の水は、循環ポンプによって強制循環され
るので、その全量を沸き上げることができる。

一方、適量郷土げモードにおいては、ヒータのみを通電
し、循環ポンプは休止するので、このときの沸上げは、
貯湯タンク内の水のうち、ヒータの挿着位置より−Ｌ方
部分のみに限定することができる。ずなわら、このとき
は、循環ポンプによる水の強制循環は行なわれず、貯湯
タンク内の水は、ヒータによる自然循環が行なわれるの
みであるから、資効に加温される範囲は、ヒータの−Ｌ
方部分のみに限定され、したがって、ヒータの挿着位置
を、追焚きに必要な水量が得られる所定位置に選定する
ことにより、常に適量の水を追焚きすることができるも
のである。

なお、循環ポンプの吐出側の送水管は、貯湯タンクの内
部を上行するから、送水管からの放熱損失を極めて少な
くすることかできる。

以上のように作用するものである。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

電気温水器は、ヒータ１１を内蔵する貯湯タンク１０と
、制御装置２０とを組み合わせてなる（第１図）。

貯湯タンク１０は、密閉形の耐圧タンクであって、その
外周には、図示しない断熱層を施すとと５に、底部には
、給水弁］、　Ｏｂを介し、水道管等の給水源に接続さ
れる給水管１−Ｏａを設け、また、頂部には、湯栓に、
　Ｋ・・・に接続する給湯管］ＯＣを設けである。貯湯
タンク１０には、常に水Ｗが充満されており、湯栓ＫＳ
Ｋ・・・を開いて給湯するときは、給水管ＩＱａから、
使用湯量と同量の冷水が自動補給されるものとする。

貯湯タンク１０の側壁には、上下方向の中間部の所定高
さ位置にヒータ１］を挿着し、また、その上部と下部と
には、温度検出器１２．１３を装着しζある。温度検出
器１２．１３としては、サーミスタ・熱電対等の任意の
形式のものを使用することができ、それぞれ、その装着
高さ位置における水Ｗの温度を検出することができるも
のとする。

貯湯タンク１０には、循環ポンプ１４が付設されている
。循環ポンプ１４の吸引側は、貯湯タンク１０の下部に
接続され、また、その吐出側は、貯湯タンク１０の周壁
を貫通してその内部に入り込み、貯湯タンク１０内を−
Ｌ向きに延びて、その−１一部において開口する送水管
１４ａに接続されている。循環ポンプ１４は、貯湯タン
クｌｏ内で沸き上げられる水Ｗを有効に循環させるため
に、十分な耐熱性能を有するものを使用する。

制御装置２０は、演算手段２１と、ヒータ制御手段２２
と、ポンプ制御手段２３とを備えてなる。

演算手段２１には、温度検出器１２．１Ｂの各出力が接
続されている他、適量郷土げモードを指定するための切
換スイッチＳが接続されている。

また、演算手段２１の出力は、制御指令信号２１ａ、２
１．ｂとして、ヒータ制御手段２２とポンプ制御手段２
３とに入力されている。

ヒータ制御手段２２とポンプ制御手段２３とは、それぞ
れ、電源ＡＣと、ヒータ］１、循環ポンプ１４との間に
介装されている。ただし、電源ＡＣと制御装置２０との
間には、深夜電力の通電時間帯を規制するタイムスイッ
チＴＳが挿入されている。また、ヒータ制御手段２２、
ポンプ制御手段２３は、それぞれ、演算手段２１からの
制御指令信号２１．　ａ、２　］、　ｂに従って、ヒー
タ１１、循環ポンプ１４への電力の供給を制御するスイ
ッチング要素とし、接触器またはサイリスクスイッチン
グ素子等を使用するものとする。

かかる構成の電気温水器の作動は、演算手段２１を構成
するソフトウェアプログラムによって規定することがで
きる（第２図）。

まず、プログラムは、タイムスイッチ１゛Ｓが作動し、
電源ＡＣからの電力が深夜電力として供給されるのを待
っ（第２図のプログラムステップ（１−）、以下、単に
、（１）のように記す）。

タイムスイッチＴＳが作動して、深夜電力が供給される
と（１）、切換スイッチＳが投入されているか否かによ
って、適量郷土げモードか全量郷土げモードかの判断を
行なう（２）。切換スイッチＳが投入されていないとき
は、全雫郷土げモードと判断して、貯湯タンク１０内の
水Ｗの全量が、タイムスイッチ１゛Ｓによって規定され
る深夜電力の通電時間帯のほぼ終了時刻に−・致して、
または、深夜電力の通電時間帯のうし、所定の時間帯内
において、所定の沸上げ温度にまで沸き上げられるよう
に、ヒータ１１の通電開始時刻を決定しく３ａ）、この
通電開始時刻の経過を待って（４ａ）、ヒータ１１に通
電するとともに、循環ポンプ１４を起動する（５ａ）。

ヒータ１１に通電し、循環ポンプ１４を運転すれば、貯
湯タンク１０内の水Ｗは、その全量が均一に沸き−にげ
られるので、その沸上げ完了を、貯湯タンク１０の下部
の温度検出器１３によって検出しく６ａ）、ヒータ１１
と循環ポンプ１４とを休止する（７ａ）。

このようにして、所定温度に沸き一ヒげられた水Ｗは、
湯栓に、　Ｋ・・・を介して自由に使用することができ
る。

切換スイッチＳが投入されているときは、適坩沸−ヒげ
モードであるから（２）、そのときのに一タ１−１−の
通電開始時刻は、貯湯タンク１０内において、はぼヒー
タ１１の取付位置より１一方の水Ｗを、深夜電力の通電
時間帯の終了時刻に一致して、または、所定の時間帯内
に沸き上げることができるように決定する（３ｂ）。以
下、この通電開始時刻の経過を待って（４ｂ）、ヒータ
１］を通電しく５ｂ）、沸上げ完了により（６ｂ）、ヒ
ータ１１を休止すればよい（７ｂ）。ただし、このとと
きの沸上げは、循環ポンプ］−４を運転しないので、は
ぼヒータ］１−の取付位置より上方の水Ｗのみが自然循
環によって沸き上げられるものであり、したがって、ス
テップ（６ｂ）における沸上げ完了の判別は、貯湯タン
ク１０の」二部に配設した温度検出器１２によるものと
する。

適量製上げモードにおいて沸き上げられる水Ｗの量は、
はぼヒータ］１の取付位置の上方部分に相当する量であ
るから、ヒータ１１−の取付位置を、貯湯タンク１０の
上下方向において、中間部の所定の高さ位置に選定する
ことにより、適量製上げモードによる沸上げ水量を任意
に設定することができる。

以上の説明において、タイムスイッチＴＳは、深夜電力
の通電時間帯を規定するものであるから、第２図のプロ
グラムは、深夜電力を利用して、貯湯タンク１０内の水
Ｗの全量、または、その一部の適量を選択して沸き上げ
る場合を示している。

これに対し、たとえば１日のうち、時間帯によって電力
料会が異なる場合等においては、その低料金となる時間
帯において、常に全量郷土げモードとし、適量製上げモ
ードは、深夜電力の通電時間帯であるか否かに拘らず、
手動追焚き操作によって、いつでも可能にするようにし
てもよい。すなわち、通常の全量沸−Ｌげモードにおい
ては、第２図のステップ（１）、（２）、（３ａ）ない
しく７ａ）を実行し、また、追焚き操作時には、ステッ
プ（５ｂ）ないしく７ｂ）を実行するようにすればよい
。ただし、このときは、ヒータ１１は、タイムスイッチ
ＴＳを経由することなく、電源ＡＣから、ヒータ制御手
段２２のみを介して給電するものとするＣ３ また、第２図のステップ（３ａ）、（４ａ）、（３Ｉ〕
）、（４ｂ）は、沸ｌ−げ完了が、深夜電力の通電時間
帯の終了時刻にほぼ一致するように沸−トげを行なうこ
とにより、貯湯タンク１０からの放熱損失を少なく【７
、または、沸−トげが所定の時間帯内に完了するように
して、電源系統における負荷の平準化を図るための、い
わゆるピークシフト動作を示す。したがって、これらの
ステップは、適宜省略することもできるものとし、殊に
、深夜電力を使用することな（、適量製上げモードを追
焚き操作に対応して選択するときには、ステップ（３ｂ
）、（４ｂ）は全く必要としないものである。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、貯湯タンクの中
間部の所定高さにヒータを挿着するとともに、循環ポン
プを設けて適量製上げモードと全量郷土げモードとを選
択可能とすることによって、適量製上げモードにおいて
は、ヒータのみに通電して循環ポンプを休止することに
より、ヒータの挿着位置の上方部分に相当する水のみを
短時間内に沸き上げることができるので、追焚き操作に
対して適確に対応することができるばかりでなく、その
ときに、過大な湯量を沸き上げてしまうことがないので
、電気エネルギの無駄な消費を有効に排除することがで
きるという優れた効果がある。

また、循環ポンプの吐出側に接続する送水管は、貯湯タ
ンクの内部を通り、貯湯タンクの上部に開１Ｊさｌるの
で、全ｔ１沸上げモードにおいて循環ポンプを運転する
場合にも、送水管からの放熱損失を極少にすることがで
き、エネルギ効率の向上を図ることができるという優れ
た効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は実施例を示し、第１図は全体系統図、
第２図はプログラムフローチャー１・である。 １０・・・貯湯タンク １１・・・ヒータ １２．１Ｂ・・・温度検出器 １４・・・循環ポンプ １４ａ・・・送水管 ２０・・・制御装置 特　許　出　願　人　　　　　北陸電力株式会社タカラ
スタンダート株式会社 代理人弁理士　　　　松１１忠秋

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）底部から給水し、頂部から給湯する密閉形の貯湯タ
   ンクと、該貯湯タンクの中間部の所定高さ位置に挿着し
   たヒータと、吸引側は前記貯湯タンクの下部に接続し、
   吐出側は前記貯湯タンクの内部を上行して前記貯湯タン
   クの上部に開口する送水管に接続した循環ポンプと、制
   御装置とからなり、該制御装置は、前記ヒータに通電し
   前記循環ポンプを休止する適量沸上げモードと、前記ヒ
   ータに通電し前記循環ポンプを運転する全量沸上げモー
   ドとを選択可能としたことを特徴とする電気温水器。 ２）前記制御装置は、前記貯湯タンクの上部と下部とに
   配設した温度センサにより、それぞれ、前記沸上げモー
   ドと全量沸上げモードとにおける沸上げ完了を判別する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気温水
   器。