JPH045900B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、深夜電力を利用し、発熱体への通電
を深夜電力供給時間帯の後部に移動する電気温水
器の制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の深夜電力を利用する通電制御型電気温水
器を第４図によつて説明する。

第４図において、１は貯湯タンクであり、その
下部には発熱体２が装着されている。

３は給水水温，沸き上げ温度を測定する温度測
定手段、４は前記発熱体２への電源供給時間帯を
制限するタイムスイツチ、５は前記タイムスイツ
チ４の接点のON、OFFを検出する電源検出手
段、６はユーザーの要求湯量を設定する湯量設定
手段、７は前記湯量設定手段６の出力に基づいて
発熱体２への必要通電時間Ｈ、通電開始時刻H_s、
沸き上げ温度Ｔを演算する演算手段、８は前記演
算手段７の結果に基づく経過時間をカウントする
タイマー手段、９は前記演算手段７とタイマー手
段８の結果に基づいて発熱体２を制御する発熱体
制御手段である。

次に動作について第５図に示す制御フローチヤ
ートによつて説明する。

まず、電源を入れると同時にステツプ１０のタ
イムスイツチ４のON、OFFの確認がスタートす
る。タイムスイツチ４がONすると同時にステツ
プ１１ではタイマー手段８がタイマーをクリア
し、タイマー動作を開始する。

次に、ステツプ１２で湯量設定手段６の設定湯
量を確認する。次に、ステツプ１３で給水水温を
測定する。

ステツプ１４，１５では、それぞれ沸き上げ湯
温Ｔ，必要通電時間Ｈを演算する。ステツプ１６
では、発熱体２への通電を深夜電力供給時間帯の
後部に移動するための通電開始時間H_sの演算を
行う。

次にステツプ１７では、前記ステツプ１１のタ
イマーによりタイムスイツチ４がONしてからの
経過時刻がH_s経過したかどうかの判定をし、H_s
時間が経過した時点でステツプ１８でタイマーを
停止し、ステツプ１９で発熱体２への通電を開始
する。

次にステツプ２０では、温度測定手段３により
タンク１内の湯温を測定し、この湯温がステツプ
１４での沸き上げ湯温Ｔに到達したかどうかをス
テツプ２１で判定する。湯温が沸き上げ温度Ｔに
到達した時点で発熱体２への通電を停止（ステツ
プ２２）し、一回の沸き上げ制御が終了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の制御装置は、発熱体２への通
電を深夜電力供給時間帯の後部に移動する際、タ
イムスイツチ４の接点のONを検出した後、発熱
体２への通電を遅らせるよう制御していた。

このタイムスイツチ４の接点ONの検出は非常
に少ない電流を流す検出回路によつて行われてい
たため、例えば、タイムスイツチ４の接点に異物
が付着したり、接点表面が腐食すると接触抵抗が
大きくなり、数キロオームから数十キロオームに
達することがある。

そのため、タイムスイツチ４の接点の導通を検
出できず、沸き上げ制御が行われないことがあつ
た。

また、深夜電力供給時間帯は通常８時間であ
り、残りの時間はOFFとなつているが、タイム
スイツチ４の時間設定は荒い目盛りに人が目視で
設定するものであり、設定による誤差が生じる可
能性がある。

そのため、別タイマーにより沸き上げ制御をし
ようとしても、タイムスイツチ４の設定誤差によ
るずれが生じ、タイムスイツチ４に同期する制御
とならないなどの問題点があつた。

この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、タイムスイツチの接点の
ON動作を正常に検出できなくても、沸き上げ制
御ができる電気温水器の制御装置を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係わる電気温水器の制御装置は、発
熱体への電源供給時間帯を制限するタイムスイツ
チと、このタイムスイツチの動作を検出する電源
検出手段と、経過時間をカウントするタイマー手
段と、このタイマー手段と前記電源検出手段の結
果に基づきタイムスイツチの異常を判定する異常
判定手段と、この異常判定手段の異常判定出力に
基づいて発熱体を強制的につなぐ発熱体制御手段
とを設けたものである。

〔作 用〕

この発明における電気温水器の制御装置は、タ
イムスイツチの接点の異常を検出し、接点のON
する時刻から一定時間が経過したら接点に強制的
に負荷をつなぎ、接点でのアーク放電により接点
の異物等を破壊するようにし、所定の沸き上げを
実行するとともに、次回からは正規の沸き上げ制
御ができるようにする。

〔実施例〕

以下、この発明による電気温水器の制御装置を
説明する。

第１図はこの発明による一実施例の全体構成図
であり、１〜９は上記従来装置と全く同一のもの
である。

１０はタイムスイツチ４の接点の異常を判定す
る異常判定手段であり、タイムスイツチ４の接点
のOFFを検出した後、一定時間（例えば16時間）
を経過してもON動作が検出できない場合タイム
スイツチ４の接点を異常と判定し、強制的に沸き
上げに必要な演算等、通常の制御を行うよう構成
されている。

第２図は第１図の実施例の電気接続を示す回路
図である。

図中、２３は制御回路内のマイクロコンピユー
タであり、CPU２４、メモリ２５、入力回路２
７、タイマー回路２８を有している。

２９は発熱体制御回路で、抵抗３６，３１、ト
ランジスタ３２、リレー３３から形成されてい
る。前記レリー３３のコイル３３ａはトランジス
ター３２を介して正極端子＋ＶとGND端子の間
に接続され、前記トランジスター３２は抵抗３０
を介して出力回路２７に接続されている。前記リ
レー３３の常開接点３３はタイムスイツチ４を介
し、AC200V電源と発熱体２との電路に接続され
ている。

３４は貯湯タンク１内の温度を検出する温度セ
ンサー、３５は正極端子＋ＶとGND端子の間に
温度センサ３４と直列に接続された抵抗であり、
これらで温度測定手段３を構成している。

３６は湯量設定用の可変抵抗、３７は正極端子
＋ＶとGND端子の間に前記可変抵抗３６と直列
に接続された抵抗であり、これらで湯量設定装置
６を構成している。

３８は前記可変抵抗３６と温度センサー３４の
検出出力が入力されるアナログマルチプレクサ、
３９はその出力をデイジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換器で、このＡ／Ｄ変換器３９の信号は前記マ
イクロコンピユータ２３の入力回路２６に送られ
る。

４０は電源検出回路であり、抵抗４１，４２、
ダイオード４３、フオトトランジスター４４平滑
用コンデンサー４５から成つている。

フオトトランジスター４４の受光側４４ｂの一
端は抵抗４２と接続され、他端はGND端子に接
続されている。前記抵抗４２の他端は正極端子＋
Ｖに接続されている。

この電源検出回路４０にはタイムスイツチ４の
２次側の交流電源が印加されるものであり、抵抗
４１を介してダイオード４３で半波を流す。逆の
半波は、フオトトランジスター４４の発光側４４
ａを流れる。

従つて、タイムスイツチ４がONの場合は、フ
オトトランジスター４４の発光側４４ａに電流が
流れるため、フオトトランジスター４４の受光側
４４ｂには抵抗４２を介して電流が流れる。

この時の電圧を安定にするため、平滑用コンデ
ンサ４５が付けられ、この信号はアナログマルチ
プレクサ３８、AD変換器３９を介してマイクロ
コンピユータ２３の入力回路２６へタイムスイツ
チ４の接点ON信号として入力される。

逆にタイムスイツチ４がOFFの場合は、フオ
トトランジスター４４の発光側４４ａに電流が流
れないため、マイクロコンピユータ２３の入力回
路２６への入力信号は、正極端子＋Ｖと同じ電圧
がタイムスイツチ４の接点OFF信号として入力
される。

次に上記実施例の動作を第３図を参照しながら
説明する。

第３図はマイクロコンピユータ２３のメモリ２
５に記憶された発熱体制御を示すフローチヤート
である。

まず、電源を入れると同時に第３図に示すスイ
ツチ４６のタイムスイツチ４のON、OFFを判定
する。スイムスイツチ４がONの場合、次にステ
ツプ４７で通電時刻用タイマーをクリアーすると
同時にカウント動作を開始する。

次にステツプ４８でユーザーの要求湯量の設定
を確認する。次にステツプ４９で給水水温を測定
する。次にステツプ５０で、ユーザーの要求湯量
と給水水温の測定結果に基づき、沸き上げ湯温Ｔ
の演算を行う。次にステツプ５１で演算した沸き
上げ湯温Ｔを得るために必要な通電時間Ｈを演算
する。

次にステツプ５２で、発熱体２への通電時間を
深夜電力供給時間帯の後部に移動するための通電
開始時刻H_sを演算する。ここで８は深夜電力供
給時間帯の正味の電源供給時間を示している。

ステツプ５３では、前記ステツプ４７でカウン
トを開始したタイマーの時刻が、前記ステツプ５
２での演算結果と比較し、タイマーの時間がH_s
に到達したならば、次にステツプ５４でタイマー
を停止しステツプ５５で発熱体２への通電を開始
する。

次にステツプ５６ではタンク１下部の湯温を測
定し、ステツプ５７でその湯温が前記ステツプ５
０で演算した沸き上げ湯温Ｔと比較し、ステツプ
５６での測定湯温が演算した沸き上げ湯温Ｔに到
達したならば、ステツプ５８で発熱体２への通電
を停止する。

通常の制御において、タイムスイツチ４はON
してから８時間経過後にOFFする。ステツプ５
９では８時間経過後のタイムスイツチ４のOFF
を確認し、OFFを確認したと同時にステツプ６
０ではタイムスイツチ４の異常を検出するための
異常検出用タイマーをリセツトし、動作を開始す
る。

正常のタイムスイツチ４においては、OFF後
16時間経過すると再度ONするはずであり、16時
間経過してもONしない場合はタイムスイツチ４
に異常がある。

ステツプ６１では、タイムスイツチ４のOFF
後、17時間経過の判定を行い、17時間経過したら
ステツプ６２で異常検出用タイマーを停止する。

次にステツプ６３で湯量設定を自動的に“最
高”能力にし、再度ステツプ５５から実行する。

これにより、例えばタイムスイツチ４がON動
作しているにもかかわらず、その接点に異物が付
着していたり、接点表面が腐食しているために、
電源検出回路４０での検出信号がタイムスイツチ
４のOFF信号を入力回路２６に入力しているよ
うな場合に、強制的に発熱体２が負荷として接続
されることによつて、接点間にアーク放電を発生
させ接点表面の腐食や付着している異物を破壊
し、沸き上げを実行するとともに、次回からは正
規の沸き上げ制御が可能となる。

ステツプ６１で17時間経過しなければ、ステツ
プ６４でタイムスイツチ４のON、OFFを判定
し、ONならばステツプ４７、OFFならばステツ
プ６１を実行する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、深夜電力供
給時間帯に入つてもタイムスイツチの接点の異常
により通電検出ができない場合、一定時間の経過
後に強制的にタイムスイツチの接点に発熱体をつ
なぐように構成したので、接点に異物が付着した
り、接点表面が腐食したりしてタイムスイツチの
設定のON動作を正常に検出できなくとも、毎日
の沸き上げが確実に行える。

また、タイムスイツチの時間接点に若干の誤差
があつても、タイマーはタイムスイツチの動作に
連動するため、沸き上げにずれが生ずることもな
く、タイムスイツチに同期した制御が可能である
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成
図、第２図はその主要電気回路図、第３図は動作
を示すフローチヤート、第４図、第５図は従来の
通電制御をする電気温水器を示す全体構成図と動
作を示すフローチヤートである。 図中、１は貯湯タンク、２は発熱体、４はタイ
ムスイツチ、５は電源検出手段、８はタイマー手
段、９は発熱体制御手段、１０は異常判定手段で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発熱体への通電を深夜電力供給時間帯の後部
   に移動する電気温水器において、 発熱体への電源供給時間帯を制限するタイムス
   イツチと、該タイムスイツチの接点のON、OFF
   を検出する電源検出手段と、経過時間をカウント
   するタイマー手段と、該タイマー手段と上記電源
   検出手段の検出値からタイムスイツチの接点の異
   状を判定する異状判定手段と、該異状判定手段に
   異状と判定したときに発熱体を強制的につなぐ発
   熱体制御手段とを備え、 上記タイマー手段が、タイムスイツチの接点の
   OFFと同時に時間の経過をカウントし、接点が
   ONする時刻になつても電源検出手段が接点の２
   次側に深夜電力の供給を検出できない状態におい
   て、発熱体を強制的につなぐように構成した ことを特徴とする電気温水器の制御装置。 ２ 上記電源検出手段は、タイムスイツチの接点
   ２次側での負荷回路によつて検出されるように構
   成されている ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   気温水器の制御装置。 ３ 上記タイマー手段及び異状判定手段は、マイ
   クロコンピユータにより構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気温水器
   の制御装置。