JPH04347454A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、深夜電力を利用しピー
クシフト時間制御を行う通電制御型の電気温水器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、通電制御型の電気温水器は、深
夜電力の時間帯において、その時間帯の開始時からでは
なく、貯湯タンク内の温度に基ずく所定の適正な遅延時
間（以下、ピークシフト時間という）だけ遅れた時点か
らヒータを通電するようにし、送電線に負荷されるピー
クロードを低くするとともに、沸き上げ完了時刻をほぼ
深夜電力の時間帯の終了時点に合わせることにより、湯
の消費されるまでの間における放熱損失を小さくできる
ものである。

【０００３】従来、この種の電気温水器は、貯湯タンク
内の温度を検出し、熱量計算を行ってピークシフト時間
を算出し、その結果を使用してヒータの通電制御を行う
ために、その制御手段にはマイクロコンピュータが組み
込まれるのが普通である。ピークシフト時間の算出のた
めの入力は、貯湯タンク内の温度だけで、その他の必要
な貯湯タンクの容量とヒータの消費電力から求まる貯湯
タンク内の水の昇温速度の係数、深夜電力の時間帯など
はマイクロコンピュータのＲＯＭ領域に既に、記憶され
ている構成となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、貯湯タンク内の水の昇温速度の係数が既
に、マイクロコンピュータのＲＯＭ領域に記憶されてい
るため、この制御装置を使用して貯湯タンク容量の異な
る商品へ商品展開をする場合、記憶している昇温速度の
係数に合致するように、投入するヒータの消費電力を調
整する必要がある。たとえば、貯湯タンク容量３７０（
ｌ）でヒータ消費電力４．４（ｋＷ）の組み合わせで昇
温速度の係数が記憶されているとすると、貯湯タンク容
量１５０（ｌ）の電気温水器に展開するには、ヒータ消
費電力を次式で求まるように１．７８（ｋＷ）としなけ
ればならない。

【０００５】 （１５０／３７０）×４．４＝１．７８（ｋＷ）もし、
調整しないでヒータの消費電力を４．４（ｋＷ）とする
と、沸き上がり完了時刻が深夜電力の時間帯の終了時点
よりかなり早くなってしまい、湯の消費されるまでの間
における放熱損失が大きくなってしまう。

【０００６】また、調整する他の方法としては、マイク
ロコンピュータのＲＯＭ領域に記憶している貯湯タンク
内の水の昇温速度の係数を、貯湯タンク容量１５０（ｌ
）、ヒータ消費電力４．４（ｋＷ）の組み合わせ専用に
書き換える方法がある。

【０００７】以上のように、貯湯タンク容量の異なる商
品へ商品展開する場合、その都度、ヒータまたは制御装
置を新設計とすることとなり、設計工数がかかり、また
、ヒータ、制御装置数が増大することにより、多品種少
量生産となり製造、管理面でも負担となっていた。

【０００８】本発明はかかる従来の課題を解決するもの
で、商品展開がやりやすく、設計工数が短く、さらに、
ヒータ、制御装置数の増大にかかわる製造、管理面の負
担を軽減することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、深夜電力電源の通電開始時におけるピーク
シフト時間の決定要因である貯湯タンク内の水の昇温速
度係数を可変抵抗器で調整できる構成としたことも課題
解決手段としている。

【００１０】

【作用】本発明は上記した課題解決手段により、深夜電
力の通電開始時におけるピークシフト時間の決定要因で
ある貯湯タンク内の水の昇温速度係数を、可変抵抗器の
調整で変化する電圧によって制御手段に入力でき、貯湯
タンク容量とヒータ消費電力の組み合わせに応じてヒー
タの通電制御ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づいて説明する。図に示すように、貯湯タンク１は内
部にヒータ２を設けるとともにサーミスタ３を設けてい
る。深夜電力電源４はヒータ２に通電するものである。 温度検出手段５はサーミスタ３、抵抗６で構成し、昇温
速度決定手段７は可変抵抗器８、抵抗９で構成して、そ
れぞれ制御手段１０に入力している制御手段１０は温度
検知手段５の出力と昇温速度決定手段７の出力とからヒ
ータ２の通電制御をするもので、電源トランス１１、整
流ダイオード１２、平滑コンデンサ１３、定電圧素子１
４、抵抗１５、トランジスタ１６、リレー１７、ダイオ
ード１８およびマイクロコンピュータ１９で構成してい
る。

【００１２】上記構成において、動作を説明すると温度
検出手段５は貯湯タンク１内の水温をサーミスタ３で検
出して抵抗６との分割で決まるＶｔｈを制御手段１０の
マイクロコンピュータ１９に入力する。昇温速度決定手
段７は、貯湯タンク１の容量とヒータ２の消費電力から
決まる貯湯タンク１内の水の昇温速度の係数を、可変抵
抗器８と抵抗９の分割で決まる電圧Ｖｋとして出力する
。制御手段１０のマイクロコンピュータ１９は、深夜電
力の通電開始時に、温度検出手段５の出力Ｖｔｈから求
めた貯湯タンク１内の水温と、昇温速度決定手段７の出
力Ｖｋから求めた貯湯タンク１内の水の昇温速度の係数
からピークシフト時間をつぎのように算出する。

【００１３】沸き上げ湯温設定温度をｔｓ（℃）、貯湯
タンク１内の水温をｔｗ（℃）、貯湯タンク１の容量を
Ｍ（ｌ）、ヒータ２の消費電力をＨ（ｋＷ）、ｋＷ当た
りの熱量を３６００（ｋＪ）、ヒータ２の加熱効率を０
．９、深夜電力電源４の通電時間を８（ｈ）、ｌ（ｃａ
ｌ）を４．１８６（Ｊ）とすると、ピークシフト時間Ｔ
（ｈ）は次式より算出できる。

【００１４】 Ｔ＝８−４．１８６ｋ（ｔｓ−ｔｗ）／（３６００×０
．９） ただし、ｋ＝Ｍ／Ｈである。

【００１５】前式のｋが貯湯タンク１の容量とヒータ２
の消費電力から決まる貯湯タンク１内の水の昇温速度の
係数で、ピークシフト決定手段７の出力Ｖｋから求めた
値である。たとえば、出力Ｖｋを、貯湯タンク１の容量
が３７０（ｌ）でヒータ２の消費電力が４．４（ｋＷ）
の時は３．７Ｖ、貯湯タンク１の容量が１５０（ｌ）で
ヒータ２の消費電力が４．４（ｋＷ）の時は１．５Ｖと
いうように、可変抵抗器８で調整して決めれば、マイク
ロコンピュータ１９は異なる出力Ｖｋから貯湯タンク１
内の水の昇温速度係数を認識でき、ピークシフト時間を
算出できる。

【００１６】そして、制御手段１０のマイクロコンピュ
ータ１９は、深夜電力電源４の通電開始時から上記のよ
うに算出したピークシフト時間Ｔ（ｈ）経過した後ヒー
タ２の通電制御を開始し、抵抗１５を介してトランジス
タ１６、リレー１７をオンしてヒータ２へ通電する。さ
らに、時間経過後、温度検出手段５で検出した貯湯タン
ク１内の水温が、沸き上げ湯温設定温度以上となればヒ
ータ２への通電を停止する。このヒータ２の通電を停止
する時刻は、ほぼ深夜電力の時間帯の終了時点となるも
のである。

【００１７】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、深夜電力の通電開始時におけるピークシフト
時間の決定要因である貯湯タンク内の水の昇温速度の係
数を可変抵抗器で調整できる構成としたから、貯湯タン
ク容量の異なる商品へ商品展開する場合にも、その都度
、ヒータまたは制御装置を新設計とする必要がなくなり
、設計工数の短縮がはかられ、また、ヒータ、制御装置
数が少なくなり製造、管理面の負担も軽減される。さら
に、市場におけるメンテナンスの場合で他機種から転用
する場合においても、可変抵抗器で調整するだけで、簡
単に最適なピークシフト時間を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電気温水器の回路図

【図２
】同電気温水器の構成図

【符号の説明】

１　　貯湯タンク ２　　ヒータ ４　　深夜電力電源 ５　　温度検出手段 ７　　昇温速度決定手段 ８　　可変抵抗器 １０　　制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯タンクと、前記貯湯タンク内に設けた
   ヒータと、前記貯湯タンク内の温度を検出する温度検出
   手段と、深夜電力電源の通電開始時におけるピークシフ
   ト時間の決定要因であり前記貯湯タンクの容量と前記ヒ
   ータの消費電力から求まる昇温速度係数を決定する昇温
   速度決定手段と、前記温度検出手段と前記昇温速度決定
   手段の出力から前記ヒータの通電制御を行う制御手段と
   を備え、前記昇温速度決定手段はピークシフト時間の決
   定要因の貯湯タンク内の水の昇温速度係数を可変抵抗器
   で調整する構成とした電気温水器。