JPH08200814A

JPH08200814A - 電気温水器

Info

Publication number: JPH08200814A
Application number: JP842795A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Horiuchi; 敏弘堀内; Masafumi Hashimoto; 雅文橋本; Shinji Taketsu; 伸治武津
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】深夜電力の通電開始と、停電との区別を行
い、停電のときにはヒータの通電を継続して湯切れを防
止する。【構成】温水器の貯湯タンク１と、加熱装置２と、加
熱装置駆動回路３と、貯湯タンク１内の湯温を検出する
湯温検出装置４と、湯温検出装置４の信号により沸き上
がりを検出する沸き上がり検出回路６と、沸き上がり検
出回路５の沸き上がり検出時にデータを書き込む不揮発
性メモリー部５と、電源投入時に不揮発性メモリー部６
の沸き上がりデータを判定する停電検出回路７とを有す
る。【効果】深夜電力通電時間帯での加熱装置による沸き
上げ完了を記憶することにより、停電復帰時には加熱装
置の駆動を継続でき、湯切れのない信頼性の高い動作
が、コストが安く、実装スペースも少なくて実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、深夜電力を利用した電
気温水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の深夜電力を利用した電気温水器
は、ユーザ宅に設けられたタイムスイッチによって、深
夜電力の通電時間帯（一般的にはＰＭ１１：００〜ＡＭ
７：００）にＡＣ２００Ｖ電源が供給され、これを用い
てヒータに通電を行う構成となっている。また、ヒータ
の制御を行うために、マイクロコンピュータを内蔵した
電子回路を搭載したものが主流である。そしてこの電子
回路を用いて、その他に次の様な機能を付加している。

【０００３】（１）ヒータの通電時間制御機能（２）沸き上げ湯温、湯量の自動設定機能まず、（１）ヒータの通電時間制御機能については、深
夜電力の通電が開始されると（ＰＭ１１：００）、給水
温を検出し、設定湯温等のデータとから、必要なヒータ
の通電時間を演算する。そして、深夜電力の通電が終了
する時刻（ＡＭ７：００）内に必要通電時間が得られる
ように、ヒータの通電開始時刻を遅らせる（ピークシフ
トする）もので、この機能により、電力料金の特別割引
が適用される。

【０００４】次に、（２）沸き上げ湯温、湯量の自動設
定機能については、機器が設置されたユーザによって、
個々に湯の使用量が異なることや、また、季節によって
も湯の使用量が変化するため、最も近い数日間の湯の使
用量の実績からその日の最適な湯の量を推定し、自動的
に沸き上げ湯温、湯量を設定するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方式では、次に示す課題がある。

【０００６】（１）ヒータの通電時間制御機能について
は、深夜電力が通電を開始し、ＡＣ２００Ｖ電源が供給
された時点からピークシフト時間のカウントが開始され
る。ところが、深夜時間帯に停電が発生し、その後復帰
した場合を考えると、ＡＣ２００Ｖが再度制御回路に印
加されるため、深夜電力の通電開始時と同じ条件が成り
立ち、ピークシフトのカウントが再び初期から行われる
ことになる。そして、結果としてヒータの通電開始が遅
れ、結果的に深夜電力の通電終了時刻に沸き上がらず、
湯切れが発生することが考えられる。この、深夜電力の
通電開始と、停電との区別を行うために各メーカでは、
容量の大きなコンデンサを用いたタイマ回路を構成し、
短時間の停電か長時間の電力停止なのかを判定する方法
や、ラッチングリレー等により沸き上がりのデータを保
持するといった方法をとっているが、いずれの場合も、
材料コストが高価となるばかりでなく、これら部品を実
装するための大きなスペースも必要となる等の課題があ
る。

【０００７】（２）沸き上げ湯温、湯量の自動設定機能
については、季節やユーザによる湯の使用量の変化を検
出するために、残湯センサーや過去数日間のヒータの実
績通電時間を測定し、残湯が多い場合には湯量を減少し
てゆく（逆の場合は湯量を増加してゆく）。具体的に
は、沸き上がり湯温の設定を下げたり、（逆の場合は設
定を上げる）設定通電時間を減少する（逆の場合は設定
通電時間を増加する）ことになる。しかし、上記の制御
を行うためには、すくなくとも前日、あるいはここ数日
の湯温の設定値や通電時間の設定値が必要になる。とこ
ろが、制御回路の電源は昼間は切れているため、マイク
ロコンピュータ等でこれらデータを保持しようとする
と、容量の大きなコンデンサやニッカド電池などの２次
電池を用いて制御回路をバックアップすることが必要に
なる。従って、同様に材料コストが高価となるばかりで
なく、これら部品を実装するための大きなスペースも必
要となる等の課題がある。

【０００８】本発明は上記した課題を解決することを夫
々目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電気温水器は、貯湯タンクと、前記貯湯タン
ク内の水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を駆動す
る加熱装置駆動回路と、前記貯湯タンク内の湯温を検出
する湯温検出装置と、前記湯温検出装置の信号により沸
き上がりを検出する沸き上がり検出回路と、前記沸き上
がり検出回路の沸き上がり検出時にデータを書き込む不
揮発性メモリー部と、電源投入時に前記不揮発性メモリ
ーの沸き上がりデータを判定する停電検出回路とを設け
たものである。

【００１０】また、貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の
水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を駆動する加熱
装置駆動回路と、前記貯湯タンク内の湯温を検出する湯
温検出装置と、１または複数日にわたり、前記加熱装置
の通電実績時間等の制御データを記憶する不揮発性メモ
リー部と、電源投入時に前記不揮発性メモリーを読みだ
し、それに基ずいて次回の通電目標時間等の制御データ
を決定する自動制御部とを設けたものである。

【００１１】

【作用】上記の構成による、本発明の作用を説明する。

【００１２】深夜電力時間帯にヒータを通電し、沸き上
げが正常に終了したタイミングで不揮発性メモリー部に
沸き上がり終了を表すデータを書き込むことにより、も
し沸き上げ中に停電が発生した場合には、その復帰後に
不揮発性メモリー部の沸き上がりデータをチェックすれ
ば、停電があったことを検出できるため、この場合には
ヒータの通電を継続すればよい。従って、停電からの復
帰と、深夜電力の開始時の区別が明確に行える。

【００１３】深夜電力時間帯の終了時に、１日分の実績
通電時間等のデータを不揮発性メモリー部に書き込むよ
うにし、これを数日分貯めておけば、次の深夜電力開始
時にこのデータを読み出すことにより、その家庭の必要
通電時間、湯量等がそのデータに基づいて演算でき、最
も実態に近い自動設定が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、第１の発明の一実施例の電気温水器の
制御装置を図に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例の電気温水器のシ
ステム構成図である。図において、１は貯湯タンク、２
は貯湯タンク１内の水を加熱するヒータ、３はヒータ２
を駆動するヒータ駆動回路、、４は貯湯タンク１内の湯
温を検出するサーミスタ、５はサーミスタ４の信号に基
づいて沸き上がりを検出する沸き上がり検出回路であ
る。また、６は沸き上がり検出時にデータを書き込む不
揮発性メモリー部で、最近市場に出回っている１Ｋビッ
ト程度の不揮発性メモリーＩＣ（ＥＥＰＲＯＭ）を用い
ている。７は電源投入時に前記不揮発性メモリー部６の
沸き上がりデータを判定する停電検出回路、８はサーミ
スタ４で測定した初期水温に基づいてヒータ２の通電開
始時刻を演算するピークシフト演算回路である。

【００１６】上記構成において動作を説明する。たとえ
ば夜の１１時に深夜電力の供給が開始されると、サーミ
スタ４によって初期水温を測定し、そのデータに基づい
てヒータ２の通電開始時刻がピークシフト演算回路８で
演算される。それと同時に、不揮発性メモリー部６の沸
き上がりデータを停電検出回路７が読みだし、チェック
する。そして、沸き上がりデータが確認できれば、不揮
発性メモリー部６の沸き上がりデータをクリアし、通電
開始時刻まで待機（ピークシフト）した後、ヒータ駆動
回路３により、ヒータ２への通電が開始される。やがて
貯湯タンク１内の水が加熱され、サーミスタ４が所定の
設定温度になれば、沸き上がり検出回路５がこれを検出
し、ヒータ駆動回路３を介してヒータ２の通電を止める
と共に、不揮発性メモリー部６に沸き上がりが終了した
ことを示す沸き上がりデータをセットする。通常は、深
夜電力終了より前に沸き上がりが終了するようにピーク
シフトの時間が演算されており、従って以上の動作が深
夜電力時間帯内に完了する。そして、昼間は電源（ＡＣ
２００Ｖ）が無くても、不揮発性メモリー部６には沸き
上がりデータがセットされたままで残っており、その日
の夜になれば再び上記動作が繰り返される。

【００１７】次に、深夜時間帯に停電が発生した場合を
説明する。深夜時間帯のヒータ２の通電中に停電が発生
し、再び復帰した場合、上記同様に不揮発性メモリー部
６の沸き上がりデータを停電検出回路７が読みだし、チ
ェックする。しかしこの時点では、沸き上がりデータは
クリアされているため、停電検出回路７は停電があった
ことを検出する。そして、この場合にはピークシフト演
算回路８で演算したピークシフト時間を無視してヒータ
２を駆動し、沸き上げを継続する。もちろん停電の発生
がピークシフトの待機中であっても、同様の動作で、停
電復帰後すぐにヒータ２に通電するため、再度ピークシ
フトを行って、通電時間が不足する不具合は回避でき
る。

【００１８】以上のように、本実施例によれば、不揮発
性メモリー部６に沸き上がりデータを記憶させることに
より、深夜電力の通電開始と停電との区別が明確に行え
る。

【００１９】図２は本発明の他の発明一実施例の電気温
水器のシステム構成図である。図において９は、深夜電
力通電時間帯にヒータ２に通電した通算時間をカウント
する通電時間カウント回路、１０は不揮発性メモリー部
６のデータにより、その日の通電時間や沸き上がり設定
温度を制御する自動制御部である。

【００２０】上記構成において動作を説明する。通電時
間カウント回路９は、その日の深夜電力通電開始から終
了までの間にヒータ２に通電した時間を積算でカウント
する。そして深夜電力通電終了時点で、このカウントデ
ータ（ｔ時間）を不揮発性メモリー部６に書き込みを行
う。そして、夜になって、再び深夜電力の通電が開始さ
れると、まず、自動制御部１０が不揮発性メモリー部６
に書き込まれた前日の通電時間（ｔ時間）を読みだし、
この値と、サーミスタ４で検出した初期水温（Ｔｗ℃）
を用いて、当日の沸き上がり設定温度（Ｔｏ℃）を下記
の式を用いて演算する。

【００２１】Ｔｏ＝Ｔｗ＋（ｔ×Ｈ×８６０×η）／Ｌ（℃）Ｈ：ヒータ容量（ＫＷ） η：加熱効率Ｌ：貯湯タンク容量（Ｌ）そして、上記で求めた設定温度（Ｔｏ）をもとに、ヒー
タ駆動回路３を介してヒータ２に通電を行う。同時に通
電時間カウント回路９では、ヒータ２への通電時間がカ
ウントを開始される。そして、サーミスタ４で検出した
湯温が設定温度（Ｔｏ）に到達すると、沸き上がり検出
回路５が沸き上がりを検出し、ヒータ２への通電を停止
するとともに、通電時間カウント回路９のカウントも停
止する。その後、深夜電力通電終了までに再びサーミス
タ４の温度が低下すると、ヒータ２が再び駆動され、通
電時間カウント回路９は、再びカウントを継続する。そ
して、深夜電力終了時点でその日の通算のカウントデー
タ（ｔ時間）を不揮発性メモリー部６に書き込む。以上
の動作を毎日繰り返すと、湯の使用量が少ない家庭で
は、貯湯タンク１内に多くの残湯が残るため、その日の
ヒータ２への通電時間（ｔ時間）が短くなり、それが次
の日の設定温度（Ｔｏ）に反映されて、無駄な沸かし過
ぎを防止でき、効率的な自動湯温制御が実現できる。

【００２２】以上のように本実施例によれば、不揮発性
メモリー部６に前日のヒータへの通電時間を記憶させる
ことにより、その家庭に合った最適な沸き上げ湯温が自
動的に得られるものである。

【００２３】尚、本実施例では、当日の設定温度（Ｔ
ｏ）の決定に、演算値そのものを用いたが、一定の余裕
を設けて演算結果より高めに設定する例も一般的であ
る。また、不揮発性メモリー部６に記憶するデータとし
て、通電時間のかわりにそれを用いて演算した投入熱量
（Ｑｋｃａｌ）を記憶しても良い。

【００２４】Ｑ＝ｔ×Ｈ×８６０（ｋｃａｌ）さらに、本実施例では、不揮発性メモリー６に前日のデ
ータのみを記憶させたが、動作の確実性を増すために、
過去数日間のデータを記憶させることも容易に展開でき
る。

【００２５】また、最近では、電気温水器の貯湯タンク
とヒータを分離し、循環ポンプで水を送りながら沸き上
げる積層沸き上げ方式のものも発売されている。このよ
うなタイプでは、設定温度の代わりに沸き上げ湯量を変
えることも可能である。この沸き上げ湯量の設定にも本
発明の方式を用いると、貯湯タンクの上部に残湯を検出
するセンサーを追加するだけで応用できる。すなわち、
その残湯量の多少によって前日の通電時間を増減するこ
とで、その日の最適な沸き上げ湯量が自動的に得られる
ことになる。

【００２６】

【発明の効果】以上の様に本発明の電気温水器によれば
次の効果が得られる。

【００２７】（１）深夜電力通電時間帯での加熱装置に
よる沸き上げ完了を記憶することにより、停電復帰時に
は加熱装置の駆動を継続でき、湯切れのない信頼性の高
い動作が保証できる。

【００２８】（２）沸き上げ完了データの記憶素子とし
て、不揮発性メモリーを用いているため、コストが安
く、実装スペースも少なくて実現できる。

【００２９】また、本発明の他の発明によれば次の効果
が得られる。（１）過去の加熱装置への通電実績時間等の制御データ
を記憶し、そのデータもとに当日の加熱装置の制御を行
うため、その家庭に最適な設定温度や設定湯量が得ら
れ、使い勝手が向上する。

【００３０】（２）過去の制御データの記憶素子とし
て、不揮発性メモリーを用いているため、コストが安
く、実装スペースも少なくて実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例の電気温水器のシステム
構成図

【図２】他の発明の一実施例の電気温水器のシステム構
成図

【符号の説明】

１貯湯タンク２ヒータ（加熱装置）３ヒータ（加熱装置）駆動回路４サーミスタ（湯温検出装置）５沸き上がり検出回路６不揮発性メモリー部７停電検出回路８ピークシフト演算回路９通電時間カウント回路１０自動制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加
熱する加熱装置と、前記加熱装置を駆動する加熱装置駆
動回路と、前記貯湯タンク内の湯温を検出する湯温検出
装置と、前記湯温検出装置の信号により沸き上がりを検
出する沸き上がり検出回路と、前記沸き上がり検出回路
の沸き上がり検出時にデータを書き込む不揮発性メモリ
ー部と、電源投入時に前記不揮発性メモリーの沸き上が
りデータを判定する停電検出回路とを有する電気温水
器。
【請求項２】貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加
熱する加熱装置と、前記加熱装置を駆動する加熱装置駆
動回路と、前記貯湯タンク内の湯温を検出する湯温検出
装置と、１または複数日にわたり、前記加熱装置の通電
実績時間等の制御データを記憶する不揮発性メモリー部
と、電源投入時に前記不揮発性メモリーを読みだし、そ
れに基づいて次回の通電目標時間等の制御データを決定
する自動制御部とを有する電気温水器。