JPH0532957U - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯湯タンクと加熱部とを分離した構造で、し
かも貯湯タンクのメンテナンスが不要な電気温水器を提
供する。 【構成】 加熱部のポンプの吸込み口側の水圧および水
温をそれぞれ検出する圧力センサおよび温度センサを配
置し、制御部で圧力センサの検出圧力から貯湯タンクの
水位を求めるよう構成している。また、貯湯タンクの水
温は、貯湯タンク内の湯の一部をポンプによって温度セ
ンサまで導くことよって検出する。このように構成する
ことで、貯湯タンクにセンサ類を配置する必要がなくな
って所期の目的を達成できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本考案は、一般住宅などに使用される電気温水器に 関する。

【０００２】

【従来の技術】 電気温水器としては、貯湯タンク内に貯溜した水を、その タンク内に配置した電気ヒータによって加熱し、この加熱による自然対流により 貯湯タンク内の全体の水を沸き上げる構造のものが一般的である。 ところが、一般的な構造の電気温水器は、設置スペースがかなり大きいといっ た欠点があって、地価高騰による狭小スペースの住宅には設置が困難となってき ている。そこで、最近では、貯湯タンクと加熱部とを分離して、その貯湯タンク を床下などのデッドスペースに配置して、電気温水器の設置場所の省スペース化 をはかっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、貯湯タンクには、通常、その タンク内の水位や水温を検出するセンサが適宜位置に配置されており、貯湯タン クを床下などのデッドスペースに設置する場合には、それらセンサ類のメンテナ ンスの関係上、設置場所の自由度が狭く、しかも、床などに点検口を設けること が必要となる。さらに、センサ類のメンテナンスが行い難くくなるといった問題 もある。

【０００４】 本考案は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 貯湯タンクのメンテナンスが不要な電気温水器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するための構成を、実施 例に対応する図１を参照しつつ説明すると、本考案は、貯湯タンク１と、このタ ンク１内部に往き・戻り配管１１，１２を通じて連通する電気加熱器２０、なら びにその往き配管１１に接続され吐出口が逆止め弁２６を通じて電気加熱器２０ の内部に連通するポンプ２３を有する加熱部２と、電気加熱器２０およびポンプ ２３の駆動制御を行う制御部３を備え、それらの制御によって、貯湯タンク１に 電気加熱器２０からの湯を導いて、そのタンク１に設定容量の湯を貯湯するよう 構成された温水器において、加熱部２に、ポンプ２３の吸込み口側の水圧および 水温をそれぞれ検出する圧力センサ２４および温度センサ２５を配置し、この二 つのセンサ２４，２５の出力に基づいて制御部３が上記の制御を行うよう構成し たことによって特徴づけられる。

【０００６】

【作用】 貯湯タンク１内の水位は、圧力センサ２４によって検出できる。 その原理を図２を参照しつつ説明する。 まず、貯湯タンク１がポンプ２３の上方に位置する場合(a) で、ポンプ２３が OFFの状態である場合について説明する。 貯湯タンク１の水位が下限水面レベルであるときに圧力センサ２４に作用する 圧力をＰ₁ とし、任意の水位のときの圧力をＰ_X とすると、（Ｐ_X −Ｐ₁ ）から タンク１内の水位を知ることができる。すなわち、貯湯タンク１への初期通水時 に、水位がタンク１の下限水面に達した時点での圧力センサ２４の検出値Ｐ₁ を 制御部３に記憶させておき、この以後、ポンプ２３が停止状態のときの圧力セン サ２４による検出値Ｐ_X と記憶値Ｐ₁ との差を制御部３で演算することで貯湯タ ンク１内の水位を求めることができる。なお、加熱器２０側の圧力Ｐ₀ は、逆止 め弁２６によって止められるため、圧力センサ２４には影響が現れない。

【０００７】 次に、貯湯タンク１の水位が下限水面レベルで、ポンプ２３がONの状態のとき には、圧力センサ２４に作用する圧力Ｐ_S は（Ｐ₁ −ΔＰ₁ ）となる。ただしΔ Ｐ₁ はポンプ２３の負圧である。一方、貯湯タンク１の水位が任意のレベルＰ_X である場合に、圧力センサ２４に作用する圧力Ｐ_t は（Ｐ_X −ΔＰ₂ ）となり、 実際の水位は Ｐ_t −Ｐ_S ＝（Ｐ_X −ΔＰ₂ ）−（Ｐ₁ −ΔＰ₁ ） となる。ここで、ポンプ２３の負圧はΔＰ₁ ≒ΔＰ₂ であることから、 Ｐ_t −Ｐ_S ＝Ｐ_X −Ｐ₁ となる。従って、この場合も、貯湯タンク１への初期通水時に、水位が下限水面 に達した時点で、通水を一時停止してポンプ２３を駆動し、この状態での圧力セ ンサ２４による検出値Ｐ_S を制御部３に記憶させておき、この以後、ポンプ２３ が駆動状態のときの圧力センサ２４による検出値Ｐ_t と記憶値Ｐ_S との差を演算 することで貯湯タンク１内の水位を求めることができる。ただし、この場合、ポ ンプ２３の回転・停止による過渡的な圧力変動を避けるため、ポンプの回転が安 定してから圧力センサ２４の検出値を採取する。

【０００８】 ここで、貯湯タンク１がポンプ２３の下方に位置する場合、圧力センサ２４に 作用する圧力Ｐ₁ ，Ｐ_X は、図２(b) に示すように負の圧力となるが、先と同じ 演算式によって水位を求めることができる。 一方、貯湯タンク１内の水温は、タンク１内の水温が均一であることから、そ の一部をポンプ２３で引くことにより温度センサ２５によって検出できる。

【０００９】

【実施例】 図１は本考案実施例の構成を示す配管系統図である。 貯湯タンク１は大気開放型のタンクであって、例えば床下などのデッドスペー スに配置される。 加熱部２は、密閉型の加熱タンク２１およびこのタンク２１内部に配置された 電気ヒータ２２を備えた加熱器２０と、ポンプ２３等によって構成されている。 ポンプ２３の吐出口は逆止め弁２６を介して加熱タンク２１内の底部に連通して おり、その吸込み口には、端部が貯湯タンク１内の底部位置に連通する往き配管 １１が接続される。また、加熱タンク２１の上部には、端部が貯湯タンク１内の 上方部に臨み、かつ、途中にフロースイッチ４を備えた戻り配管１２が接続され ており、これらの配管系においてポンプ２３を駆動すると、貯湯タンク１内の水 を加熱タンク２１を通過させて循環することができる。さらに、加熱タンク２１ には、その内部の底部位置に連通し、かつ電動バルブ２７を備えた給水配管１３ が接続されており、この給水配管１３は給水装置（図示せず）に接続される。

【００１０】 そして、加熱部２には、ポンプ２３の吸込み口側の水圧および水温をそれぞれ 検出する圧力センサ２４および温度センサ２５が配置されており、この二つのセ ンサ２４，２５ならびに先のフロースイッチ４の出力信号は制御装置３に入力さ れる。 制御装置３は、初期通水時において、まずは電動バルブ２７を開く。これによ り加熱タンク２１および貯湯タンク１内に給水される。この給水よって貯湯タン ク１の水位が下限水面に達した時点で、制御装置３に基準値採取の指令を外部か ら供給する。この指令が入力された時点で制御装置３は、電動バルブ２７を閉じ て、圧力センサ２４による検出値を採取して記憶し、次いで、ポンプ２３を駆動 してこのポンプの回転が安定した時点での圧力センサ２４による検出値を採取し て、その検出値を先の圧力検出値とは個別に記憶した後、ポンプ２３の駆動を停 止する。

【００１１】 以上の動作によって、制御装置３には、先に述べた基準圧力Ｐ₁ およびＰ_S が 記憶されたことになり、以後、制御装置３は、圧力センサ２４の検出値に基づい て、ポンプ２３が OFFの状態ときには、先の（Ｐ_X −Ｐ₁ ）の演算を行い、また ポンプ２３がONの状態ときには（Ｐ_t −Ｐ_S ）の演算を行って、貯湯タンク１の 水位を求めてゆく。

【００１２】 また、制御装置３は、深夜電気料金の時間帯において、圧力センサ２４による 検出値から求めた水位および温度センサ２５の検出温度に基づいて電動バルブ２ ７の開閉制御ならびにポンプ２３および電気ヒータ２２の駆動制御を行って、貯 湯タンク１内に設定容量の湯を沸き上げる。さらに、深夜電力通電開始時刻（午 後１１時）以後において、ポンプ２３を駆動し、一定時間（少なくとも貯湯タン ク１内の湯が温度センサ２５の配置位置まで導かれる時間）が経過した後の、温 度センサ２５による検出値が沸き上げ温度以下であるときには電気ヒータ２２を 駆動し、そのセンサ検出値が沸き上げ温度となった時点で、電気ヒータ２２およ びポンプ２３の駆動を停止する。なお、ポンプ２３を駆動しているのにも関わら ず、フロースイッチ４が OFFとなったときには、電気ヒータ２２およびポンプ２ ３の駆動をそれぞれインターロックする。

【００１３】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案によれば、貯湯タンクの水位 および水温をそれぞれ加熱部側で検出できるので、貯湯タンクのメンテナンスが 不要となる。これによって、貯湯タンクの設置場所が床下などデッドスペースで あっても、その設置位置の自由度が広がるとともに、貯湯タンク用の点検口を設 ける必要がなくなる。さらに、制御機器の殆どを加熱部に配置することが可能と なることから、センサ類の配線の引き回しを省略できるとともに、それらのメン テナンスが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案実施例の構成を示す配管系統図

【図２】 本考案の作用説明図

【符号の説明】

１・・・・貯湯タンク １１・・・・往き配管 １２・・・・戻り配管 ２・・・・加熱部 ２０・・・・加熱器 ２１・・・・加熱タンク ２２・・・・電気ヒータ ２３・・・・ポンプ ２４・・・・圧力センサ ２５・・・・温度センサ ２６・・・・逆止め弁 ２７・・・・電動バルブ ３・・・・制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯タンクと、このタンク内部に往き・
   戻り配管を通じて連通する電気加熱器、ならびにその往
   き配管に接続され吐出口が逆止め弁を通じて上記電気加
   熱器内部に連通するポンプを有する加熱部と、上記電気
   加熱器および上記ポンプの駆動制御を行う制御部を備
   え、それらの制御によって、上記貯湯タンクに上記電気
   加熱器からの湯を導いて、そのタンクに設定容量の湯を
   貯湯するよう構成された温水器において、上記加熱部
   に、上記ポンプの吸込み口側の水圧および水温をそれぞ
   れ検出する圧力センサおよび温度センサを配置し、この
   二つのセンサ出力に基づいて上記制御部が上記の制御を
   行うよう構成したことを特徴とする電気温水器。