JPS62225848A - 温水器の給水制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に開放式の貯湯タンクを備えた温水器の
給水制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の従来の温水器の給水装置を第４図の概略構造図
によって説明する。

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

３は給水を制限する電動弁、４は給水量を検出する流量
計、５は沸き上がったお湯を取り出す為の給湯ポンプで
ある。なお、１７は給水管、６４は給湯管である。

次に動作について説明する。貯湯タンク１への給水は、
電動弁３を開けることにより行われ、その際、流量計４
によりその給水量が計測される。

従って、流量計４の計測値をみて、貯湯タンク１内への
給水量を制御する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の温水器の給水装置は、流量計４で計
測しながら電動弁３により給水量を制御していたため、
給水量を正確に測定するには高精度の流量計４が必要で
あり、高価なものとなる。

また、必要とする湯量に応じて給水量を制御するのみで
あるから、貯湯タンク１内に残湯があった場合は、残湯
量の分だけ余分に湯を沸き上げることとになり、エネル
ギーの無駄も発生ずるなどの問題点があった。

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、貯湯タンク内に貯湯があった場合にも、貯
湯タンク内には必要とする湯量が得られるように、給水
量を自動的に制御することができ、かつ安価に提供でき
る温水器の給水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〕

この発明に係わる混水器の給水制御装置は、貯湯タンク
内の湯温を検出する湯温センサと、貯湯タンク内の水量
を検出する水量センサと、要求湯量設定手段と、貯湯タ
ンク内の残湯量を演算する残湯量演算手段と、前記要求
湯量設定手段及び残湯量演算手段の出力に基づいて必要
とする給水量を設定する給水量設定手段と、設定された
給水量から給水時間を設定する給水時間設定手段と、給
水制御手段と、給水制御手段による給水を設定された給
水時間だけ行うように制御するタイマー装置と、給水開
始後、水量センサの出力に基づいて給水量を補正する給
水量補正手段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、貯湯タンク内に残湯がある場合は
、湯温センサによって検出され、残湯量が要求湯量から
差し引かれて給水量が設定される給水量が設定されると
給水時間が設定され、タイマー装置によって給水時間が
管理される。

給水開始後、貯湯タンク内の水量の増加に伴い、貯湯タ
ンク内に給水される水の流速が変化して実際の給水量と
計算上の給水量とに差が発生すると、所定水量毎に水量
センサが正確な給水量を検出して給水量が補正される。

〔実施例〕

以下、この発明による温水器の給水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、
１，２，３，１７．Ｅ３４は上記従来装置と全く同一構
成のものである。

６は流量を調整する流量調整弁、７ば貯湯タンク１内の
残湯を検出するための湯温センサ、８ａ、８ｂ、８ｃは
タンク壁面の所定位置に取り付けた水量センサ、９は水
量センサ８　”　＃　８　ｂｊ　８　Ｑの出力信号に基
づいて後述する給水量設定手段で設定される給水量を補
正する給水量補正手段、１０はヒータ２への通電を制御
するし一夕制御手段、１１は電動弁３を開閉して給水を
制御する給水制御手段、１２は発熱体２への通電量と湯
温センサ７の検出信号とを基に残湯量を演算する残湯量
演算手段、１３は要求湯量を設定する要求湯量設定手段
、１４は要求湯量設定手１９１３と残湯量演算手段１２
からの出力に基づいて貯湯タンク１内に給水する給水量
を設定する給水量設定手段、１５は給水量設定手段１４
で設定された給水量から給水時間を設定する給水時間設
定手段、１Ｂはタイマー装置であり、前記給水制御手段
１１の給水時間を制御する。

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、１８は制卸回路内のマイクロコンピュータであり
、ＣＰＵ１９．メモリ２０、計時袋！ｉ！２１、入力口
１Ｂ２２、出力回路２３、アナログマルチプレクサ２４
、Ａ／Ｄ変換器２５を有している。

２６は電動弁制ｒ！ｓ回路で、抵抗２７、トランジスタ
２８、リレーＲＴ、弓及びその常開接点ｒｊｌから形成
される。

前記リレーＲＬ１はトランジスタ２８を介して正極端子
子ＶとＧＮＤ端子の間に接続され、前記トランジスタ２
８は抵抗２７を介して出力回路２３に接続されている。

前記常開接点ｒｌ、は前記電動弁３と電源２９に対して
直列に接続されている。

３０はヒータ制御回路で、抵抗３１、トランジスタ３２
、リレーＲＬ、　、及びその常開接点ｒ１２から形成さ
れる。

前記リレーＲＬ、はトランジスタ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３
２は抵抗３１を介して出力口′Ｒ１１２３に接続され”
Ｃいる。前記常開接点「４２は前記ヒータ２と電源２に
対して直列に接続されている。

３４は７ｃ度センサ７と直列に接続された抵抗、３５は
要求湯量設定手段゛１３と直列に接続された抵抗、３６
，３７，３８は水ｊＬセンサ９ａ、ｇｂ、８ｃに直列に
接続された抵抗であり、これらの検出信号は前記マイク
ロコンピュータ１８内のアナログマルチプレクサ２４に
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ュータ１８のメモリ２０に記憶
されｔコ給水制御を示す動作フローチャートである。

まず、スタートと同時に第３図に示すステップ３日のＶ
求湯量確認が行われろ。ここでの有給湯量をＶＩ（ｅ）
とする。

次にステップ４０で潤度センサフによる湯温測定が行わ
れる。この諮の測定湯温をＴ７１℃）とする。

次にステップ４１で測定湯温Ｔ　ｙ、が決められている
基準温度（例えば水温は一般に３０℃以下であり、基準
温度を３０℃とする）より高いか低いかで残湯があるか
どうかの判定を行う。

測定湯温が基準温度よりも高ければ、ステップ４２でヒ
ータ２へ通電し、同時に通電タイマーをスタート（ステ
ップ４３）させる。

次にステップ４４で、貯湯タンク１内の湯温が一定温度
（例えば３℃）上昇したかどうかを判定し、一定温度上
胃したら、ステップ４５で通電タイマーを止め、ステッ
プ４６で残湯量の演算を行う。

即ち、次式の演算を行う。

Ｖ　ｚ　＝二挨≧ヱＵ社−（ｊ） ここで、Ｈ３は測定湯温が一定温度上昇するのに費やし
た時間であり、３ば一定温度上昇値（すなわち３℃）を
示す。

次に、ステップ４７で給水量Ｖｑｅ演算する。

残湯がある場合は、Ｖｑ−ＶＩ−Ｖｚであり、残湯がな
い場合はＶｑ＝ＶＩである。

前記流量調整弁Ｂは一定に固定するが、給水速度は一次
側の圧力や貯湯タンク１内に給水されたことによる位置
水頭により多少変化する。

流量調整弁６の一次側圧力を一定にし、（例えば減圧弁
による）タンク１内に残水がない状態での流入速度をｖ
ｅ　（１７ｗ１ｎ）とすると、給水時間はｒ ｔ＝Ｖｑ／１ｅ（議ｉ口）（ステップ４８）で計算され
る。しかし実際には、給水量が増加するに伴い給水速度
Ｖｅは減少する。

次に、ステップ４９で電動弁３の操作により給水を開始
すると同時に、給水タイマーをスタート（ステップ５０
）させる。

前記説明のように、貯湯タンク１への給水により給水速
度が変化するため、任意給水量において、給水量の補正
を行う。

即ち、貯湯タンク１！！面に取り付けられた水量センサ
８’ｔ　８ｔｚ　８６により、任意給水量の位置で補正
を行い、給水量の精度を上げる。ここでは１００Ｆ　　
、　２００１　　、　：１０ＧＮ　　の位置で補正する
例を説明する。満水を３００４　　とする。

給水量Ｖｑの演算は、給水タイマーの経過時間をｉ　ｇ
　（ｓｉｎ）　　と１°ると、 Ｖｑ＝１．／’−ｅＸｔｇ　　（ｊ） で表されろ。

番 ステップ５１では、ｖｇがＺｏｏ　ｊ　　以上か未満か
の判定を位置センサ８ａにより検出する。３００Ｉ未満
であれば、ステップ５２を実行する。

ここでは、給水量Ｖｇが既に２００１　　以上に到達し
ているかどうかの判定をし、到達しでいれば、次にステ
ップ６２を実行し、到達していなければステップ５３を
実行する。給水ｍ　２００１　　の判定である。給水量
が位置センサ８ｂの２００１　　の位置まで到達したか
、位置センサ８ｂの出力により検出する。２００ｐ　　
に達していれば、ステップ５７で給水量の補正があり、
給水量Ｖｑ＝２００Ｉ！　　とする。

前記ステップＳ３で２００ε　未満なら、次ｔζステッ
プ５４で既に給水量が１００４　　ζご到達しているか
どうかの判定をし、到達してし゛れば、次にステップ６
２を実行し、到達していなげねば、ステップ５５を実行
する。給水量１００１　　の判定である。給水量Ｖｑが
位置センサ８ＣのｌθＯＩ　　の位置に到達したか、位
置センサ８Ｃにより検出する。１００１！に到達してい
なければ、次にステップ８２を実行する。１００４　　
に到達すれば、次にステップ５６で給水ｔの補正が始ま
り、Ｖ　Ｑ　＝　１００看　とする。

次にステップ５８では、前記ステップ３９で罹認された
要求湯量Ｖｉｊ）から、前記ステップ５Ｂ又は５７で決
定した給水量を引き算し、給水量を再設定する。即ち、
ＶＱ’　＝ＶＩ−ｖｑである次に、ステップ５日で前記
ステップ４８で演算した給水時間を再設定するため、給
水時間をｔ＝ＶＱ’　／Ｖｅで演算する。

次にステップ６０で給水タイマーをリセットすると同時
に、ステップ６１で給水タイマーを再スタートさせる。

次にステップ６２では、前記給水タイマーが給水時間に
到達したかどうかの判定を１７、到達していなければ、
次にステップ５１を実行し、到達していれば、ステ・ツ
ブ８３で給水を停止し、制御が終了する。

〔発明の効果〕

以−ヒのように、この発明によれば、給水を電動弁を介
して行い、給水量を時間で管理するとともに、要求湯量
から残湯量を差し引いて必要な湯量だけの沸き上げがで
きる。また、給水速度の変化に伴う給水誤差を水量セン
サにより検出して補正するように構成したので、タンク
内への給水量が精度よく制御でき、エネルギーの無駄も
なくなるとともに、簡単な装置で安価に提供できるとい
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
はその電気回路図、第３図は動作を示すフローチャート
、第４図は従来の温水蕾の給水装置を示す概略構成図で
ある。 図中、１は貯湯タンク、２はヒータ、３は電動弁、６は
流量調整弁、７は湯温センサ、８は水量センサ、９は給
水量補正手段、１１は給水制御手段、１２は残湯量演算
手段、ｔ３は要求湯量設定手段、１４は給水量設定手段
、１５は給水時間設定手段、１Ｂはタイマー装置である
。 代理人　大　岩　増　雄（外２名） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動弁を介して貯湯タンクの下部から給水した水をヒー
   タにより加熱して貯湯し、貯湯タンクの下部から湯を取
   り出して使用するものにおいて、前記貯湯タンク内の湯
   温を検出する湯温センサと、前記貯湯タンク内の水量を
   検出する水量センサと、要求湯量を設定する要求湯量設
   定手段と、前記湯温センサの検出値が基準温度よりも高
   い場合に、前記ヒータへの通電を行い、湯温を一定温度
   上昇させるに要した時間に基づいて残湯量を演算する残
   湯量演算手段と、前記要求湯量設定手段の設定値と残湯
   量演算手段で求めた残湯量に基づいて貯湯タンク内へ給
   水すべき給水量を設定する給水量設定手段と、この給水
   量設定手段で設定された給水量に基づいて給水時間を設
   定する給水時間設定手段と、前記電動弁を開閉制御して
   貯湯タンク内への給水を制御する給水制御手段と、この
   給水制御手段による給水が前記給水時間設定手段で設定
   された時間行われるように制御するタイマー装置と、給
   水開始後、前記水量センサの出力に基づいて前記給水量
   設定手段で設定された給水量を補正する給水量補正手段
   とを備えてなる温水器の給水制御装置。