JPH0243986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、深夜電力を利用する貯湯式電気温水
器において、貯湯タンク内に給水される水温を検
出する給水水温検出装置に関する。

〔従来技術〕

通常、この種の電気温水器は第６図に示すよう
に、貯湯タンクａ内に給水管ｂを通して給水され
る水道水が、深夜時、深夜電力用ヒータｄにより
所定温度（最高85゜程度）まで沸き上げられ、給
湯管ｃから洗面所、浴室等の各所に供給される構
造とされている。

そして、各所に供給された湯は混合水栓等で水
道水と混合されて適温例えば45゜程度とされて使
用される。

ところで、前記水道水の温度つまり給水水温は
気温の影響を受け、季節によりあるいは日によつ
て変動するため、同じ量、温度に沸き上げられた
湯であつても、混合される水道水の温度の高低に
よつて利用し得る湯量は変動するものである。

従つて、給水温度を温度センサー等を用いて検
出し、この検出結果に応じて使用者の必要とする
熱量（必要とする湯量）に見合つた所要沸き上が
り温度まで沸き上げ（るように）制御するように
なされている。

そして、給水水温の検出位置つまり温度検出用
センサーｅの配設位置ｅとしては、第６図に示す
ように、給水管ｂに設ける場合と、貯湯タンクａ
に設ける場合とがある。

前者の場合は、貯湯タンクａ内の湯温を検出す
る温度センサーを別途取付けなければならずコス
ト上及び施工上の問題がある。

また、後者の場合は、給水水温と湯温の両者を
一つの温度センサーで検出するものであるから前
者のようなコスト上及び施工上の問題が生じない
が、反面、温度センサーｅが貯湯タンクａ内に設
けられているので、湯の使用状態、例えば、まる
一日全く湯を使用しなかつた場合には、水道水が
貯湯タンクａ内に全く給水されず、そのため温度
センサーｅは昨日沸き上げられ、貯湯タンクａ内
に滞留している湯温〔放熱により沸き上がり温度
よりやゝ下がつた湯の温度（75゜程度）〕を検出す
ることとなり、この検出温度を給水水温として、
翌日の沸き上げ温度が演算設定され、沸き上げ制
御がなされる。

そして翌日は水道水（15゜程度）と混合されて
使用されるので当然湯量が不足する。即ち、湯切
れを起こすという問題が生ずる。

また、上記のような深夜電力型の電気温水器に
おいても、貯湯タンクａの小型化あるいは、湯切
れの防止を図るため、昼間電力（00V）用ヒータ
ｆを付加して、昼間時にも不足した熱量を適宜補
うようにしたものがある。

このような構造では、ヒータｆに通電されてい
た場合には貯湯タンクａ内に対流が起こるため、
深夜電力通電前の一時点一回だけの給水水温の取
り込みだけでは、真の給水水温より高い値となる
こともあり、沸き上げ演算が不正確となり、上記
と同様に湯切れが生じることがあつた。

〔発明の目的〕

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされた
ものであつて、貯湯タンクａ内に一つの温度セン
サーｅが給水水温と湯温とを検出する温度検出手
段を組込んだ構造でありながら、１日中全く湯を
使用しなかつた場合でも、給水水温を記憶手段に
に記憶されている所定日数分の最低温度を読み出
すことにより、深夜電力を利用した電気温水器の
沸き上げ制御を湯切れを起こすこなく行うことが
できる貯湯式電気温水器における給水水温検出装
置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の構成は、第１図に示すように、貯湯タ
ンク内に給水水温が温度検出手段ｈによつて検出
されると、この検出された温度は第一比較手段ｉ
によつて、深夜電力用ヒータがOFFの間周期的
に取込まれ、１日の最低温度が求められる。この
求められた最低温度は、記憶手段ｊによつて所定
日数分記憶される。そして、これらの記憶された
所定日数分のうちの最低値が、第二比較手段ｋに
よつて求められるようになされている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

本発明に係る給水水温検出装置を備える電気温
水器を第２図に示し、電気温水器１は深夜電力
（200V電力）を利用する貯湯式のものであつて、
貯湯タンク２内の下部２ａに深夜電力用ヒータ
（200Vヒータ）３が設けられ、該深夜電力用ヒー
タ３は給水水温検出装置４により検出された給水
水温に基づき作動制御される。

なお、５は貯湯タンク２内へ水道水を給水する
給水管であつて、貯湯タンク２の底部２ｂの隅部
分に連結され、また、６は貯湯タンク２内の湯を
洗面所、あるいは浴室等の各所の給湯機器（図示
省略）に供給する給湯管であつて、貯湯タンク２
の天部２ｃの中央部分に連結されている。

そして、使用者が上記給湯機器により湯を使用
すると、貯湯タンク２内の深夜電力用ヒータ３に
より沸き上げられた湯が給湯管６を介して給湯さ
れ、一方、その湯の減少量分だて、水道水が貯湯
タンク２内へ給水管５を介して給水される構造と
されている。

したがつて、貯湯タンク２内においては、上部
２ｄに沸き上げられた湯層が、また、下部２ａに
水層がそれぞれ形成され、温度別の分離層が形成
される。

続いて、上記給水水温検出装置４の構造の詳細
を第３図に示し、該給水水温検出装置４は温度セ
ンサー７及びマイクロコンピユータ８なとからな
る。

温度センサー７は貯湯タンク２内へ供給された
水道水の温度つまり給水水温を検出するとともに
沸き上り制御に必要な湯温を検出するためのもの
であつて、第２図に示すように、貯湯タンク２の
下部における給水管５の開口部５ａのヒータ３の
上付近に設けられている。

該温度センサー７は、上記開口部５ａの付近の
水温もしくは湯温を検出して、その検出結果をデ
イジタル信号としてマイクロコンピユータ８へ送
る。

なお、温度センサー７としては、周囲温度に即
対応し得る時定数の小さいものが用いられる。

マイクロコンピユータ８は上記検出結果を演算
処理して、Ａ／Ｄ変換部９はアナログ量をデイジ
タル量に変換するもので、上記温度センサー７か
らの電圧信号（アナログ量）をデイジタル量に変
換して、第一比較部１０へ送る。

該第一比較部１０は温度センサー７により検出
された水温の１日の最低を求めるもので、上記温
度センサー７からの検出結果を、深夜電力用ヒー
タ３がOFFの間に、Ａ／Ｄ変換部９を介して取
込み、その最低値を求める。

上記記憶部１１は上記第一比較部１０で求めら
れた最低温度を所定日数分記憶するもので、該所
定日数ｎに対応した数の記憶エリアＭ１〜Mnを
有する。

所定日数ｎは、貯湯タンク２内の湯（又は水）
が衛生上、入換えなしで利用できる最長の日数に
設定され、例えばｎ＝４〜７とされる。

第二比較部１２は上記記憶部１１に記憶された
所定日数分の最低温度のうちの最低値を求めるも
ので、記憶エリアＭ１〜Mnに記憶された各最低
値を取込み、その最低値を求める。

演算処理部１３は上記第二比較部１２で求めら
れた最低値を演算処理して、深夜電力用ヒータ３
の作動時間を制御するもので、第二比較部１２で
求められた上記最低値を給水水温として、このデ
ータに基づき、貯湯タンク２内の水を所要沸き上
り温度まで沸き上げるのに必要な深夜電力用ヒー
タ３の作動時間を演算して求める。

そして、リレー１４を介して深夜電力用ヒータ
３の通電を制御する。

次に、上記給水水温検出装置４の作用を第４図
および第５図のフローチヤートにしたがつて説明
する。

深夜電力用ヒータ３がOFFになると、第一比
較部１０は温度センサー７により検出された水温
をミリ秒周期で順次取込み、第４図の手順により
１日の最低温度を求める。

すなわち、第４図において、ステツプで水温
を取込む。ステツプで、この取込んだ温度がレ
ジスタMINMに記憶された温度より低いかどう
かを判別し、低い場合にはステツプで、この取
込んだ温度をすでにレジスタMINMに記憶され
ているデータに代えて新たにレジスタMINMへ
セツトする。

そして、再びステツプへ戻る。一方、ステツ
プで、取込んだ温度がレジスタMINMの温度
よりも低くない場合は、ステツプへ戻る。

また、一方、第二比較部１２は記憶部１１に記
憶された最低温度を取込み、第５図の手順により
最低値を求める。すなわち、第５図において、ス
テツプで、記憶部１１の各記憶エリアＭ１〜
Mnに記憶された最低温度が、順次Ｍ１からＭ２
へ、Ｍ２からＭ２へ、…Mn−１からMnへそれ
ぞれシフトして記憶されMnに記憶されていた最
古の最低温度は消去される。

そして、ステツプで、上記レジスタMINM
の温度を、その日の１日の最低温度としてＭ１へ
セツトする。

次に、ステツプで、第二比較部１２は各記憶
エリアＭ１〜Mnに記憶されている最低温度を取
込んで、その各最低温度の中からさらに最低値を
求め、その求めた最低値を給水水温のデータとし
て演算処理部１３へ送る（ステツプ）。

そして、該演算処理部１３はこのデータに基づ
き、深夜電力用ヒータ３の通電時間を演算して求
める。

なお、上述の実施例は深夜電力用ヒータ３のみ
を備えている場合であるが、昼間電力用ヒータ１
６（第２図参照）を併設している場合でも、適用
可能である。すなわち、昼間時において上記昼間
電力用ヒータ１６を必要に応じて通電させると、
貯湯タンク２内に対流が起きて、上述の実施例の
ように温度別の分離層が形成されない。

このため、昼間電力用ヒータ１６の通電中、温
度センサー７が真の給水水温より高い温度を検出
することになる。

しかしながら、第一比較部１０は深夜電力用ヒ
ータ３のOFF時つまり昼間時、ミリ秒という短
い周期で常時温度センサー７により検出される給
水水温を取込んで、その最低値を記憶するように
しているから、結果として、昼間電力用ヒータ１
６の影響を避ける事が出来、真の給水水温に近い
温度を検出したことになる。

また、上述の実施例においては、第４図に示す
ように、周期的に取込んだ温度の最低値を、レジ
スタMINMに残すようにしているから、使用者
による湯の使用タイミングがわからない場合で
も、真の給水水温に近い温度を検出したことにな
る。

さらに、使用者が貯湯タンク２内の湯を１日中
使わなかつた場合でも記憶部１１の記憶エリアＭ
１〜Mnにはｎ日分のデータ（最低温度）が記憶
されており、その最低値が第５図に示す処理で求
められるので、真の給水水温に近い温度を検出し
たことになり実際上問題がない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は貯湯タンク内に
温度検出手段を組込む構造でありながら、発熱体
の影響を受け貯湯タンク内の水温が時々刻々変化
する場合、昼間電力用発熱体を併用する場合、湯
の使用タイミングが不規則な場合、あるいは湯を
１日中使用しない場合などの、あるゆる条件下に
おいても、水道水の実温に近い温度を検出したこ
とになり、この温度検出装置を用いて貯湯式電気
温水器の沸上げ制御を行えば、湯切れを生じるこ
との無いものとなる。また、給水温度検出用のセ
ンサーを別途設ける必要がないので、センサーの
取付け、配線の手間が掛からず施工が容易である
と共に、全体としてコストダウンが図れるものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の貯湯式電気温水器における給
水水温検出装置の構成を示すブロツク図、第２図
ないし第５図は本発明の実施態様を例示し、第２
図は貯湯式電気温水器の要部を示す概略図、第３
図は同温水器における給水水温検出装置の構成の
概略を示すブロツク図、第４図は深夜電力用ヒー
タOFF時における同装置の作用を示すフローチ
ヤート、第５図はは深夜電力用ヒータON時にお
ける同装置の作用を示すフローチヤート、第６図
は従来の貯湯式温水器の第２図に対応する図であ
る。 符号の説明、ｈ……温度検出手段、ｉ……第一
比較手段、ｊ……記憶手段、ｋ……第二比較手
段、２……貯湯タンク、３……深夜電力用ヒー
タ、４……給水水温検出装置、５……給水管、５
ａ……口部、６……給湯管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 深夜電力を利用する貯湯式電気温水器におい
   て、貯湯タンク内に給水された水温を検出する温
   度検出手段と、該温度検出手段により検出された
   温度を、深夜電力用発熱体がOFFの間周期的に
   取込み、１日の最低温度を求める第一比較手段
   と、該第一比較手段により求められた最低温度を
   所定日数分記憶する記憶手段と、該記憶手段によ
   つて記憶された所定日数分の最低温度のうちの最
   低値を求める第二比較手段ととを備えてなること
   を特徴とする貯湯式電気温水器における給水水温
   検出装置。