JPS588939A - 貯湯式電気湯沸器の温度制御装置 - Google Patents
貯湯式電気湯沸器の温度制御装置Info
- Publication number
- JPS588939A JPS588939A JP56106786A JP10678681A JPS588939A JP S588939 A JPS588939 A JP S588939A JP 56106786 A JP56106786 A JP 56106786A JP 10678681 A JP10678681 A JP 10678681A JP S588939 A JPS588939 A JP S588939A
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- JP
- Japan
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- heater
- hot water
- temperature
- control device
- control circuit
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1909—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can only take two discrete values
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は局部洗浄装置付便器などに用いられる貯湯式電
気湯沸器の温度制御装置に関するものであシ、無線周波
誘導障害やフリツ゛カーの低減を狙いとするものである
。
気湯沸器の温度制御装置に関するものであシ、無線周波
誘導障害やフリツ゛カーの低減を狙いとするものである
。
２べ一〕゛
局部洗浄装置付便器に用いられる貯湯式電気湯沸器の貯
湯容量は、’ ４’ｍｉｎの流量で１分間位洗浄ができ
るように配慮し、１１程度のものが普通である。一方ヒ
ータの電気容量は、真冬の連続使用時における沸上げ待
ち時間を３分以内に抑えるため、１ＫＷ程度のものを使
用している。上記構成における従来の温度制御装置には
、ヒータのオンオフ制御を行うものがあったが、貯湯湯
温の保温時に１ＫＷのヒータのオンオフを頻繁にくり返
すためフリッカ−が発生し、従って前記フリッカ−を抑
えるためオンオフのデファレンシャルを大きくしてオン
オフ頻度を抑えていた。そのため制御温度の変動が大き
く、使い勝手が悪かった。他にはヒータの位相制御を行
って制御温度の変動を少なくしたものもあったが、１Ｋ
Ｗのヒータの位相制御であるため無線周波誘導障害が激
しく、それを防止するため（と大型で高価なコイルやコ
ンデンサ等の雑音発生防止回路を付加せざるを得ない欠
点があった。
湯容量は、’ ４’ｍｉｎの流量で１分間位洗浄ができ
るように配慮し、１１程度のものが普通である。一方ヒ
ータの電気容量は、真冬の連続使用時における沸上げ待
ち時間を３分以内に抑えるため、１ＫＷ程度のものを使
用している。上記構成における従来の温度制御装置には
、ヒータのオンオフ制御を行うものがあったが、貯湯湯
温の保温時に１ＫＷのヒータのオンオフを頻繁にくり返
すためフリッカ−が発生し、従って前記フリッカ−を抑
えるためオンオフのデファレンシャルを大きくしてオン
オフ頻度を抑えていた。そのため制御温度の変動が大き
く、使い勝手が悪かった。他にはヒータの位相制御を行
って制御温度の変動を少なくしたものもあったが、１Ｋ
Ｗのヒータの位相制御であるため無線周波誘導障害が激
しく、それを防止するため（と大型で高価なコイルやコ
ンデンサ等の雑音発生防止回路を付加せざるを得ない欠
点があった。
本発明は、加熱立上り時には加熱速度を速めるために大
きなパワーを必要とするが、設定温度に達した後の保温
には小さなパワーだけで済む貯湯式湯沸器特有の性質を
利用し、加熱立上り用の、大きな電気容量を有する第１
のヒータと、保温用の小さな電気容量を有する第２のヒ
ータとを関連させて作動し、貯湯水を加熱する構成によ
り、上記従来の欠点を解消したものである。
きなパワーを必要とするが、設定温度に達した後の保温
には小さなパワーだけで済む貯湯式湯沸器特有の性質を
利用し、加熱立上り用の、大きな電気容量を有する第１
のヒータと、保温用の小さな電気容量を有する第２のヒ
ータとを関連させて作動し、貯湯水を加熱する構成によ
り、上記従来の欠点を解消したものである。
第１図に本発明の貯湯式電気湯沸器の温度制御装置の一
実施例における回路図を示す。
実施例における回路図を示す。
１は交流電源であり、２は電源スィッチ４．３゜４．５
．６は前記交流電源１を全波整流するダイオードである
。フはダイオード、８は抵抗、９はコンデンサ、１０は
ゼナーダイオードであり、前記７〜１ｏで回路用の直流
定電圧を得ている。１１．１２は抵抗、１３はトランジ
スタであり、前記１１〜１３でゼロクロスパルスを得て
いる。１４は貯湯水を加熱する第１のヒータであり、１
ＫＷ貌の大きな電気容量を有するものである。１６は前
記第１のヒータの通電を制御する第１の半導体素子であ
る。１６は貯湯湯温を検出するセンサであり、この例で
は負性感温抵抗素子を用いている。１７は制御温度を可
変する可変抵抗である。
．６は前記交流電源１を全波整流するダイオードである
。フはダイオード、８は抵抗、９はコンデンサ、１０は
ゼナーダイオードであり、前記７〜１ｏで回路用の直流
定電圧を得ている。１１．１２は抵抗、１３はトランジ
スタであり、前記１１〜１３でゼロクロスパルスを得て
いる。１４は貯湯水を加熱する第１のヒータであり、１
ＫＷ貌の大きな電気容量を有するものである。１６は前
記第１のヒータの通電を制御する第１の半導体素子であ
る。１６は貯湯湯温を検出するセンサであり、この例で
は負性感温抵抗素子を用いている。１７は制御温度を可
変する可変抵抗である。
１８は貯湯水を加熱する第２のヒータであシ、１１．４
ｏＣ程度の貯湯水を保温するためのものであるので、２
０Ｗ程度の小さな電気容量を有するものである。１９は
前記第２のヒータの通電を制御する第２の半導体素子で
ある。２ｏは前記−、センサ１ｅの信号に応じて前記第
１の半導体素子１６をオンオフする第１の制御回路であ
シ、２１は前記センサ１６の信号に応じて前記第２の半
導体素子１９をオンオフする第２の制御回路である。
ｏＣ程度の貯湯水を保温するためのものであるので、２
０Ｗ程度の小さな電気容量を有するものである。１９は
前記第２のヒータの通電を制御する第２の半導体素子で
ある。２ｏは前記−、センサ１ｅの信号に応じて前記第
１の半導体素子１６をオンオフする第１の制御回路であ
シ、２１は前記センサ１６の信号に応じて前記第２の半
導体素子１９をオンオフする第２の制御回路である。
前記第１の制御回路２ｏにおいて、２２，２３゜２４．
２５は抵抗であり、前記センサ１６、可変抵抗１７とで
ブリッジを構成している。前記ブリッジの中点電位Ａ−
Ｃ間′ｆ！：２６の比較器で比較している。２７は抵抗
、２８はコンデンサ、２９はパルストランス、３０はダ
イオードであり、前記２７〜３０によって前記比較器２
ｅがオンした時に第１の半導体素子１６のゲートをトリ
ガするものである。
２５は抵抗であり、前記センサ１６、可変抵抗１７とで
ブリッジを構成している。前記ブリッジの中点電位Ａ−
Ｃ間′ｆ！：２６の比較器で比較している。２７は抵抗
、２８はコンデンサ、２９はパルストランス、３０はダ
イオードであり、前記２７〜３０によって前記比較器２
ｅがオンした時に第１の半導体素子１６のゲートをトリ
ガするものである。
２２〜２６で構成されるブリッジは前記第１の制御回路
２０と共用しているが、３１の比較器はブリッジの中点
電位Ｃと、前記第１の制御回路において用いていた中点
電位Ａよりも低い電位、つまり温度で言えば第１の制御
回路よりも高い温度で制御することになる中点電位Ｂと
を比較している。
２０と共用しているが、３１の比較器はブリッジの中点
電位Ｃと、前記第１の制御回路において用いていた中点
電位Ａよりも低い電位、つまり温度で言えば第１の制御
回路よりも高い温度で制御することになる中点電位Ｂと
を比較している。
３２は抵抗、３３はコンデンサ、３４はパルストランス
、３６はダイオードであシ、前記３２〜３６によって前
記比較器３１がオンした時に第２の半導体素子１９のゲ
ートをトリガするものである。
、３６はダイオードであシ、前記３２〜３６によって前
記比較器３１がオンした時に第２の半導体素子１９のゲ
ートをトリガするものである。
なお、ここで用いている比較器２６．３１の出力構成は
、オープンコレクタ型である。
、オープンコレクタ型である。
上記構成における動作を、第２図の貯湯湯温立上シ特性
図およびヒータ１４，１ｇの通電状態図と共に説明する
。第２図において、横軸には経過時間ｔ、縦軸には貯湯
湯温Ｔｌ示す。Ｔｓは設定温度であり、ＴＤは前記設定
温度よシ低い、設定温度Ｔｓ近傍の温度である。また、
経過時間を走併記してヒータ１４，１８の通電状態図を
示す。
図およびヒータ１４，１ｇの通電状態図と共に説明する
。第２図において、横軸には経過時間ｔ、縦軸には貯湯
湯温Ｔｌ示す。Ｔｓは設定温度であり、ＴＤは前記設定
温度よシ低い、設定温度Ｔｓ近傍の温度である。また、
経過時間を走併記してヒータ１４，１８の通電状態図を
示す。
ランジスタ１３のペース電流が抵抗１１を介して供給さ
れるため、トランジスタ１３はオンしており、ブリッジ
のＣ点電位は零である。従って比較２６．３１共にオフ
であり、第１の半導体素子１６と第２の半導体素子１９
はトリガされない。
れるため、トランジスタ１３はオンしており、ブリッジ
のＣ点電位は零である。従って比較２６．３１共にオフ
であり、第１の半導体素子１６と第２の半導体素子１９
はトリガされない。
交流電源１のゼロクロス点においては、トランジスタ１
３０ベース電圧が零になるためトランジスタ１３がオフ
し、従って零電位であった前記Ｃ点電位、は、抵抗２２
、センサ１６、可変抵抗１７の値で定まる電位にパルス
状に立上がる。
３０ベース電圧が零になるためトランジスタ１３がオフ
し、従って零電位であった前記Ｃ点電位、は、抵抗２２
、センサ１６、可変抵抗１７の値で定まる電位にパルス
状に立上がる。
貯湯湯温の立上シ期間りにおいては、センサ１６の検出
温度が設定温度Ｔ８よシ相轟低いので、ゼロクロス点で
のＣ点電位はＡ点電位およびＢ点電位よシ高くなシ、従
りて比較器２６．３１共にオンし、第１のヒータ１４、
第２のヒータ１８をゼロクロスでオンする。従って貯湯
湯温は急激に立上がる。ｔｐ時時間経径後貯湯湯温が設
定温度Ｔｓ近傍のＴＤに到達す、ると、ゼロクロス点で
のＣ点電位は、Ａ点電位よシ低く、Ｂ点電位よシは高い
領域に入る。この時には比較器２６はゼロクロス点でも
オフし続け、従ってヒータ１４の通電は停止（オフ）す
る。しかし、比較器３１はゼロクロス点でのオンを継続
し、ヒータ１８の通電（オン）を続け、湯温を更に、徐
々に上昇させる。
温度が設定温度Ｔ８よシ相轟低いので、ゼロクロス点で
のＣ点電位はＡ点電位およびＢ点電位よシ高くなシ、従
りて比較器２６．３１共にオンし、第１のヒータ１４、
第２のヒータ１８をゼロクロスでオンする。従って貯湯
湯温は急激に立上がる。ｔｐ時時間経径後貯湯湯温が設
定温度Ｔｓ近傍のＴＤに到達す、ると、ゼロクロス点で
のＣ点電位は、Ａ点電位よシ低く、Ｂ点電位よシは高い
領域に入る。この時には比較器２６はゼロクロス点でも
オフし続け、従ってヒータ１４の通電は停止（オフ）す
る。しかし、比較器３１はゼロクロス点でのオンを継続
し、ヒータ１８の通電（オン）を続け、湯温を更に、徐
々に上昇させる。
貯湯湯温が設定温度Ｔ８に達すると、ゼロクロス点での
Ｃ点電位はＢ点電位よりも低くなるので、比較器３１も
オフし、ヒータ１８の通電も停止する。
Ｃ点電位はＢ点電位よりも低くなるので、比較器３１も
オフし、ヒータ１８の通電も停止する。
ヒータ１４，１８の通電のオフにより徐々に貯湯温度が
下がると再びＣ点電位がＢ点電位よりも上がり（Ａ点電
位よりは低い。）、比較器３１をオンしてヒータ１８の
通電をオンし、従ってヒータ１８の通電のオンオフの頻
繁なくシ返しで貯湯湯温が設定温度に保・たれるもので
ある。
下がると再びＣ点電位がＢ点電位よりも上がり（Ａ点電
位よりは低い。）、比較器３１をオンしてヒータ１８の
通電をオンし、従ってヒータ１８の通電のオンオフの頻
繁なくシ返しで貯湯湯温が設定温度に保・たれるもので
ある。
上記構成では、１ＫＷ程度の大きな電気容量を有する第
１のヒータ１４は、貯湯湯温の立上り時のみ通電され、
保温時にはオフするので頻繁なオンオフが無くなり、従
って７リツカーの発生がほとんど無くなる。また、保温
時には２０Ｗ程度の小さな電気容量を有する第２のヒー
タ１８の頻繁なオンオフのくり返して設定温度に保たれ
るため、制御温度の変動が極めて少なくなり、しかも小
さなヒータのオンオフなのでフリッカ−の発生も無い等
の特長を有する。
１のヒータ１４は、貯湯湯温の立上り時のみ通電され、
保温時にはオフするので頻繁なオンオフが無くなり、従
って７リツカーの発生がほとんど無くなる。また、保温
時には２０Ｗ程度の小さな電気容量を有する第２のヒー
タ１８の頻繁なオンオフのくり返して設定温度に保たれ
るため、制御温度の変動が極めて少なくなり、しかも小
さなヒータのオンオフなのでフリッカ−の発生も無い等
の特長を有する。
上記の例では、第１の制御回路および第２の制御回路共
に、ゼロクロストリガによるオンオフ回路を示したが、
ヒータ１４の通電が立上シ時だけであることと、ヒータ
１８の電気容量が小さいことから、ゼロクロストリガで
ない通常のオンオフ回路でも構わない。また、更に制御
温度の変動を少なくしたい時には第２の制御回路を位相
制御回路に変更しても構わない。この時の無線周波誘導
障害は、ヒータ１８の電気容量が小さいために問題にな
ることは少なく、もしなったとしても、小さなコイルを
付加するだけで容易に障害を取シ除くことができる。
に、ゼロクロストリガによるオンオフ回路を示したが、
ヒータ１４の通電が立上シ時だけであることと、ヒータ
１８の電気容量が小さいことから、ゼロクロストリガで
ない通常のオンオフ回路でも構わない。また、更に制御
温度の変動を少なくしたい時には第２の制御回路を位相
制御回路に変更しても構わない。この時の無線周波誘導
障害は、ヒータ１８の電気容量が小さいために問題にな
ることは少なく、もしなったとしても、小さなコイルを
付加するだけで容易に障害を取シ除くことができる。
以上に述べたように本発明による貯湯式電気湯沸器の温
度制御装置は、貯湯水を加熱すると一タとして大きな電
気容量を有する第１のヒータと小９べ・ さな電気容量を有する第２のヒータを用い、第１の温度
設定を有する第１の制御回路で前記第１のヒータの通電
を制御し、前記第１の温度設定よシ高い第２の温度設定
を有する第２の制御回路で前記第２のヒータの通電を制
御する構成であるため、大きな電気容量を有する第１の
ヒータは貯湯湯温の立上り時のみ通電され、保温時には
小さな電気容量を有する第２のヒータの通電制御によっ
て湯温を設定温度に保つように動作し、従って、フリッ
カ−の発生および無線周波誘導障害がほとんど無くなる
と共に、制御温度の変動が極めて少なくなる等の特長を
有するものである。
度制御装置は、貯湯水を加熱すると一タとして大きな電
気容量を有する第１のヒータと小９べ・ さな電気容量を有する第２のヒータを用い、第１の温度
設定を有する第１の制御回路で前記第１のヒータの通電
を制御し、前記第１の温度設定よシ高い第２の温度設定
を有する第２の制御回路で前記第２のヒータの通電を制
御する構成であるため、大きな電気容量を有する第１の
ヒータは貯湯湯温の立上り時のみ通電され、保温時には
小さな電気容量を有する第２のヒータの通電制御によっ
て湯温を設定温度に保つように動作し、従って、フリッ
カ−の発生および無線周波誘導障害がほとんど無くなる
と共に、制御温度の変動が極めて少なくなる等の特長を
有するものである。
第１図は本発明の一実施例における貯湯式電気湯沸器の
温度制御装置の回路図、第２図は同貯湯湯温立上り特性
図およびヒータ通電状態図である。 １４・・・・・・第１のヒータ、１６・・・・・・第１
の半導体素子、１６・・・・・・センサ、１７・・・・
・・可変抵抗、１８・・・・・・第２のヒータ、−１９
・・・・・・第２の半導体累子、２０・・・・・・第１
の制御回路、２１・・１０ベー。 ・・・・第２の制御回路、２２，２３，２４．２５・・
・・・・抵抗、Ａ・・・・・・第１の温度設定を構成す
るブリッジの中点電位、Ｂ・・・・・・第２の温度設定
を構成するブリッジの中点電位。
温度制御装置の回路図、第２図は同貯湯湯温立上り特性
図およびヒータ通電状態図である。 １４・・・・・・第１のヒータ、１６・・・・・・第１
の半導体素子、１６・・・・・・センサ、１７・・・・
・・可変抵抗、１８・・・・・・第２のヒータ、−１９
・・・・・・第２の半導体累子、２０・・・・・・第１
の制御回路、２１・・１０ベー。 ・・・・第２の制御回路、２２，２３，２４．２５・・
・・・・抵抗、Ａ・・・・・・第１の温度設定を構成す
るブリッジの中点電位、Ｂ・・・・・・第２の温度設定
を構成するブリッジの中点電位。
Claims (1)
- 貯湯水を加熱する第１および第２のヒータと、貯湯温度
を検出するセンサと、前記第１および第２のヒータの通
電を制御する第１および第２の半導体素子と、第１の温
度設定を有し前記センサの信号と前記第１の温度設定と
を比較して前記第１の半導体素子をオンオフする第１の
制御回路と、前記第１の温度設定よシ温度として高い設
定を有する第２の温度設定を有し、前記センサの信号と
前記第２の温度設定とを比較して前記第２の半導体素子
を制御する第２の制御回路とで構成した貯湯式電気湯沸
器の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106786A JPS588939A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 貯湯式電気湯沸器の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106786A JPS588939A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 貯湯式電気湯沸器の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588939A true JPS588939A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14442577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106786A Pending JPS588939A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 貯湯式電気湯沸器の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588939A (ja) |
-
1981
- 1981-07-07 JP JP56106786A patent/JPS588939A/ja active Pending
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