JPS6320930Y2 - - Google Patents

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JPS6320930Y2
JPS6320930Y2 JP1980157677U JP15767780U JPS6320930Y2 JP S6320930 Y2 JPS6320930 Y2 JP S6320930Y2 JP 1980157677 U JP1980157677 U JP 1980157677U JP 15767780 U JP15767780 U JP 15767780U JP S6320930 Y2 JPS6320930 Y2 JP S6320930Y2
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temperature
hot water
electric heater
storage tank
water storage
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JP1980157677U
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
本考案は太陽熱利用給湯システム等の補助熱源
として良く利用される深夜電力利用電気温水器に
関する。 従来、この種の電気温水器では通電時間が一定
であるため、その通電時間は湯の使用量の多い冬
場の条件に合わせて設定されていた。 このため、湯の使用量の少ない夏場等では貯湯
タンク中に半分以上の貯湯量が残ることが多く、
この場合にあつては深夜通電時間になると一斉に
通電が始まり短時間で沸上がつてしまう。これは
電力負荷の集中を招き送電効率が悪くなるばかり
か不必要に高温度の湯を長時間使用に供さないで
放置することとなり、熱ロスが大きい欠点もあ
る。 従つて、太陽熱利用給湯システム等の補助熱源
として利用した場合には電気温水器への給水が太
陽熱で予熱されるため、より短時間で沸上がり、
前記欠点が一層助長される問題点がある。 本考案は上記の点に鑑みて為されたもので、主
熱源で加熱された水を吸入する貯湯タンクを備
え、該貯湯タンク内に深夜電力用の電気ヒータを
備えてなる電気温水器において、電気ヒータの近
傍と貯湯タンクの下部の湯温に応じて湯温設定温
度と電気ヒータの出力を自動制御によつて調節す
ることにより、大きな熱ロスの発生を抑えるとと
もに、この自動制御とは別に前記設定温度と深夜
電力用の電気ヒータの出力を手動制御により任意
に選定できるようにするものである。 以下本考案の実施例を図に基づいて説明する。 図において、1は電気温水器の貯湯タンクでA
層とB層とで従来の温水器の貯湯量にほぼ等しく
なる容積に設定してある。2は貯湯タンク1の下
部に開口する給水管に介装されたボールタツプ、
加圧ポンプ、減圧逆止弁等を内蔵した圧力シスタ
ーン、3は貯湯タンク1の上部に連通する給湯蛇
口、4は貯湯タンク1のほぼ中心高さ位置に配設
された深夜電力用の電気ヒータで、2.2KWの容
量の発熱体4a,4bからなる。5は電気ヒータ
4の近傍に配設された温度検出素子で、例えば湯
65℃以上か未満かを検出する。6は貯湯タンク1
の下部に配設された温度検出素子で、例えば湯温
20℃以下か未満かを検出する。7は主熱源として
の太陽熱集熱器で、吸入口が貯湯タンク1の下部
に、吐出口が電気ヒータ4とほぼ同じ高さ位置に
開口している。8は循環ポンプ、9は電源、1
0,11,12は夫々後述する電気ヒータ出力切
換手段により選択された発熱体4a,4bへの通
電を貯湯タンク1内湯温に基づいてオン・オフ制
御して湯温を異なる設定温度に調節する温度調節
器で、温度調節器10,11は略85℃で開放し、
温度調節器12は略65℃で開放する。 14〜17は夫々前記電気ヒータ4を構成する
複数の発熱体4a,4bのうち通電すべき発熱体
を選択して電気ヒータ4の出力を切り換えると同
時に前記複数の温度調節器10〜12を選択して
湯温の設定温度を切り換える手段としての電磁接
触器で、前記電磁接触器15は温度調節器10と
発熱体4aとの間に、電磁接触器16,17は前
記温度調節器10と発熱体4aと並列な温度調節
器11と発熱体4bとの間に夫々介装され、温度
調節器12が温度調節器11と電磁接触器16に
並列に接続されている。又、電磁接触器14は前
記並列回路と電源9との間に介装されている。
尚、電磁接触器15,16は連動する。 そして、これら電磁接触器14,15と16,
17の夫々のコイルm1,m2,m3相互は電源9に
対して並列な関係に接続されている。 13は温度検出素子5,6の検出温度信号に基
づき前記電磁接触器14〜17の切り換え動作を
制御する制御器で、入力側に温度検出素子5,6
が接続されるマイクロコンピユータ23と、該マ
イクロコンピユータ23の出力側に接続され、こ
のマイクロコンピユータ23からの切換指令に応
じて電磁接触器14,15,16,17を開閉す
るホトカプラ24〜26から構成されている。 18,19,20は電気ヒータ出力と湯温設定
温度の切換手段としての電磁接触器14,15,
16,17を手動で切換え動作する切換スイツチ
としての開閉スイツチで、貯湯タンク1内の湯の
設定温度と電気ヒータ4の出力を任意に選定す
る。 これら開閉スイツチ18,19,20は相互電
源10に対して並列の関係に接続され、夫々電磁
接触器17,15と16,14夫々のコイルm3
m2,m1に直列に接続されている。そして、開閉
スイツチ18はコイルm3の通電を制御すること
で、電磁接触器17を開閉制御し、開閉スイツチ
19はコイルm2の通電を制御することで、電磁
接触器15,16を開閉制御し、開閉スイツチ2
0はコイルm1の通電を制御することで、電磁接
触器14を開閉制御する。 ここで、前記ホトカプラ24〜26は、マイク
ロコンピユータ23の指令によりその発光素子部
24a〜26aが発光し、これを受光素子部24
b〜26bが受けることによつて、前記電磁接触
器14,15と16,17夫々のコイルm1
m2,m3に通電を行うように作用するもので、受
光素子部24b〜26bは夫々開閉スイツチ1
8,19,20に並列に接続されている。 21は設定温度と電気ヒータ4の出力を選択的
にマイクロコンピユータ23によつての前記電磁
接触器14,15と16,17の開閉制御による
自動調節運転および開閉スイツチ18,19,2
0によつての前記電磁接触器14,15と16,
17の開閉制御による任意設定手動運転に切換え
る手段としてのスイツチであつて、前記マイクロ
コンピユータ23に接続されている。 次にかかる構成の制御回路の作用を説明する。 わかりやすくするためスイツチ21がオン状態
即ち自動調節運転の作動を表にまとめる。
【表】 上記表から、例えば圧力シスターン2により貯
湯タンク1へ供給される水の温度が比較的高く且
つ湯の使用量の少ない夏場等では、貯湯タンク1
内の温度が全体的に高く、夫々温度検出素子5,
6は65℃以上、20℃以上を検出すると(表のNo.
1)、検出信号に基づいてマイクロコンピユータ
23はコイルm1を非励磁とする指令をホトカプ
ラ26に送る。これにより、電磁接触器14がオ
フとなる。従つて、この場合では発熱体4a,4
b共に通電されないので、電力消費のない非作動
状態となる。 尚、この場合今迄の深夜電力利用温水器の実績
から電気ヒータ4より上部に65℃以上の湯があれ
ば翌日の給湯負荷を充分まかなえることは勿論で
ある。 一方、この季節で、湯の使用量が多く温度検出
素子5の検出温度が65℃未満となると(表のNo.
2)、この検出信号に基づいてマイクロコンピユ
ータ23はコイルm1,m3を励磁とする指令をホ
トカプラ24,26に送る。これにより、電磁接
触器14,17がオンとなる一方、マイクロコン
ピユータ23がコイルm2を非励磁とする指令を
ホトカプラ25に送ることによつて、電磁接触器
15,16がオフとなる。 従つて、この場合には発熱体4bが65℃で開閉
する温度調節器12を介して電源9に接続され以
て発熱容量が2.2KWになるとともに設定温度が
65℃となる。この発熱容量2.2KWは貯湯タンク
1のA層の放熱ロスによる湯温の低下分と65℃未
満のB層の湯を65℃の設定温度に上昇させるに充
分な容量に設定してある。 これに対して、圧力シスターン2により貯湯タ
ンク1へ供給される水の温度が比較的低く且つ湯
の使用量ならびに放熱ロスの多い冬場等にあつて
は、貯湯タンク1の温度が全体的に低く、夫々温
度検出素子5,6は65℃未満、20℃未満の温度を
検出する(表のNo.4)。この検出信号に基づいて
マイクロコンピユータ23はコイルm1,m2,m3
を励磁とする指令をホトカプラ24〜26に送
る。これにより、電磁接触器14,15,16,
17がオンとなる。従つて、この場合には発熱体
4a,4bが85℃で開閉する温度調節器10,1
1を介して電源9に接続され、以て発熱容量が
4.4KWになるとともに設定温度が85℃となる。
一方、この季節で湯の使用量が比較的少なく温度
検出素子5の検出温度が65℃以上となると(表の
No.3)、この検出信号に基づいてマイクロコンピ
ユータ23はコイルm1,m2を励磁し、コイルm3
を非励磁とする指令をホトカプラ24〜26に送
る。これにより、電磁接触器14,15,16が
オンとなると共に、電磁接触器17がオフとな
る。 従つて、この場合には発熱体4aが85℃で開閉
する温度調節器10を介して電源9に接続され、
以て発熱容量が2.2KWになるとともに設定温度
が85℃となる。 尚、制御器13は図示しない深夜電力専用のタ
イムスイツチがオン状態、即ち、深夜通電開始と
同時に温度検出素子5,6の検出温度を情報とし
て電磁接触器14,15,16,17を開閉制御
するが、深夜通電期間中に温度検出素子5,6の
検出温度に変化があつても電磁接触器14,1
5,16,17の開閉状態を保持するよう自己保
持機能を有する。 一方、設定温度と電気ヒータ4の出力を任意に
選定したい場合では、スイツチ21を開放して制
御器13を非作動状態とし、適宜開閉スイツチ1
8,19,20を開閉することにより夫々コイル
m1,m2,m3を励磁或いは非励磁に任意にできる
ので任意設定が可能となる。 尚、上記実施例では設定温度を2種としたがそ
れ以上選択できるように回路構成しても良いし、
更にその選択判定基準温度もそれに応じて増やし
ても良い。 以上説明したように、本考案によれば、貯湯タ
ンクの下部と深夜電力用の電気ヒータの配設部の
湯温に応じて湯温設定温度と電気ヒータの出力を
自動制御により調節するように構成し、然も、設
定温度と電気ヒータの出力を任意に設定する手動
制御の構成も追加したので、家族構成の少ない或
いは湯をあまり使用しない家庭にあつては設定温
度および電気ヒータの容量を人為的に落とすこと
により、又、一般的な家庭では自動調節で必要以
上の温度にまで湯を昇温させることがなく放熱ロ
スを抑制することができ、更に能力の許す範囲内
で電気ヒータの出力を下げて時間をかけて昇温さ
せるので、この点からも放熱ロスを減少でき省エ
ネルギ効果が発揮されると同時に深夜電力負荷の
ピークを緩和して電力負荷の均一化を図れる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例である電気温水器の
概略構成図、第2図は同上温水器の制御回路図で
ある。 1……貯湯タンク、4……電気ヒータ、4a,
4b……発熱体、5,6……温度検出素子、7…
…太陽熱集熱器、10,11,12……温度調節
器、13……制御器、14〜17……電磁接触
器、18〜20……開閉スイツチ、21……スイ
ツチ、23……マイクロコンピユータ、24〜2
6……ホトカプラ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 主熱源で加熱された水を吸入する貯湯タンクを
    備え、該貯湯タンク内に深夜電力用の電気ヒータ
    を備えてなる電気温水器において、前記貯湯タン
    ク内の電気ヒータ近傍と下部層の温度を夫々検出
    する2つの温度検出素子と、前記電気ヒータを構
    成する複数の発熱体のうち通電すべき発熱体を選
    択して電気ヒータ出力を切り換えると同時に選択
    された発熱体への通電を貯湯タンク内湯温に基づ
    いてオン・オフ制御して湯温を異なる設定温度に
    調節する複数の温度調節器を選択して湯温の設定
    温度を切り換える手段と、前記2つの温度検出素
    子の検出温度信号に基づき前記電気ヒータ出力と
    湯温設定温度の切換手段の切り換え動作を制御す
    る制御器と、該電気ヒータ出力と湯温設定温度の
    切換手段を手動で切換え動作する切換スイツチ
    と、を設けたことを特徴とする電気温水器。
JP1980157677U 1980-11-04 1980-11-04 Expired JPS6320930Y2 (ja)

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JP1980157677U JPS6320930Y2 (ja) 1980-11-04 1980-11-04

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JPS5781354U JPS5781354U (ja) 1982-05-19
JPS6320930Y2 true JPS6320930Y2 (ja) 1988-06-09

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JPS5416865U (ja) * 1977-07-07 1979-02-02

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