JP2000213812A - 貯湯式電気温水器、及びその使用湯量算出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湯切れを起こしても、その原因がお湯の使い
過ぎによるものなのか、機器の故障によるものなのか、
なかなか判断できなかった。 【解決手段】 水が供給される貯湯槽、上記貯湯槽に貯
えられた水を加熱する発熱体、上記水の温度と上記貯湯
槽内で加熱され得られたお湯の温度とを検出する温度検
出器、上記水と上記お湯とを混合する電動湯水混合弁、
上記電動湯水混合弁によって混合された所定の水温の温
水を供給する給湯配管に設けられ、上記給湯配管を流れ
る上記温水の流量を積算する流量積算部、上記流量積算
部にて積算された温水の流量、上記お湯の温度、上記水
の温度、及び上記温水の温度から、上記お湯の使用量を
演算する使用湯量演算部、及び、上記使用湯量演算部で
の演算結果を出力する出力部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯槽に貯えられ
たお湯の使用量が使用者に通知される貯湯式電気温水
器、及びその使用湯量算出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】貯湯式電気温水器の例として、図２を用
いて説明する。この図２は、従来の貯湯式電気温水器の
構成を示す構成図である。図２において、１は減圧弁で
あり、供給された水道水源の圧力を減圧する。２は貯湯
槽であり、減圧弁１を介して供給された水又はその水が
加熱されて得られたお湯が貯められる。３は発熱体であ
り、貯湯槽２内に設けられ、貯湯槽２内に貯められた水
を加熱昇温させ、沸き上げる。４は温度検出器であり、
貯湯槽２に設けられ、貯湯槽２内に貯められたお湯の温
度を検出する。つまり、この貯湯槽２から供給されるお
湯の温度が検出される。

【０００３】５は電動湯水混合弁であり、この電動湯水
混合弁５では、貯湯槽２で沸き上げられたお湯と貯湯槽
２を経ることなく減圧弁１を経て供給された水とが混ぜ
られ、所定の温度のお湯が作られる。この電動湯水混合
弁５で作られるお湯は、制御部９による電動制御で、貯
湯槽２で沸き上げられたお湯と水源から給水された水と
の混合比が変化し、所定の温度に作られる。また、電動
湯水混合弁５で作られるお湯の温度は、リモコン８を用
いて制御部９に指定した所望の温度である。

【０００４】６は逃し弁であり、貯湯槽２と電動湯水混
合弁５との間に設けられる。この逃し弁６は、貯湯槽２
内の水を沸き上げている間に、体積が膨張して貯湯槽２
の容量を超過した水を逃がすためのものである。７は給
湯配管であり、電動湯水混合弁５によって所望の温度に
混合された温水を、蛇口側の使用者へ供給する。８はリ
モコンであり、制御部９に接続される。このリモコン８
は、入力部を有し、電動湯水混合弁５で作られる温水の
温度が指定される。９は制御部であり、発熱体３への通
電や、電動湯水混合弁５でのお湯と水との混合比を制御
する。

【０００５】次に、図２に示す従来の貯湯式電気温水器
の動作について説明する。水源から供給された水は、減
圧弁１を経て減圧される。この減圧弁１を経て減圧され
た水は、その後、配管が分岐して、一方は貯湯槽２に流
れ込み、もう一方は電動湯水混合弁５の給水側に流れ込
む。そして、水が供給される貯湯槽２は、常に水又はそ
の水が加熱され得られたお湯で満水状態となっている。
なお、貯湯槽２に貯められた水を加熱するのに、深夜電
力を利用すると、安価にお湯を作ることができる。

【０００６】貯湯槽２に貯められた水は、発熱体３によ
り加熱され、所定の温度（例えば、90℃前後とする）の
お湯になると、その加熱は停止する。このお湯の温度
は、貯湯槽２に設けられた温度検出器４により検出され
る。そして、この温度検出器４の検出結果に基づき、制
御部９は、発熱体３への通電を停止させ、発熱体３の加
熱を停止させる。なお、貯湯槽２に貯められた水は、加
熱されると、その体積が膨張する。そのため、貯湯槽２
の容量を超える程に膨張した水（お湯）は、その貯湯槽
２の容量を超過する分だけ、逃し弁６から排水される。

【０００７】その後、貯湯槽２に貯められたお湯は、蛇
口が開かれることにより、電動湯水混合弁５の給湯側に
流れ込み、減圧弁１から分岐して流れてきた水と混合さ
れて、蛇口側へ給湯される。この時、給湯される温水の
水温は、リモコン８であらかじめ設定された給湯湯温に
なるように制御部９により制御される。なお、使用した
お湯の量が貯湯槽２の容量を越えると、貯湯式電気温水
器は湯切れを起こす。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の貯
湯式電気温水器では、湯切れを起こしても、その原因が
お湯の使い過ぎによるものなのか、機器の故障によるも
のなのかについて、なかなか判断することができなかっ
た。

【０００９】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたものであり、貯湯式電気温水器の使用者に、
湯切れの原因がお湯の使い過ぎによるものなのか、機器
の故障によるものなのかを知らせる貯湯式電気温水器、
及びその使用湯量算出方法を得ることを目的とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる貯湯式
電気温水器は、水源から水が供給される貯湯槽、貯湯槽
に貯えられた水を加熱する発熱体、水の温度と貯湯槽内
で加熱され得られたお湯の温度とを検出する温度検出
器、水源から供給される水と貯湯槽から供給されるお湯
とを混合する電動湯水混合弁、電動湯水混合弁によって
混合された所定の水温の温水を供給する給湯配管に設け
られ、給湯配管を流れる温水の流量を積算する流量積算
部、流量積算部にて積算された温水の積算流量、貯湯槽
内のお湯の温度、水源から供給される水の温度、及び電
動湯水混合弁で得られる温水の温度から、貯湯槽に貯え
られたお湯の使用量を演算する使用湯量演算部、及び、
使用湯量演算部での演算結果を出力する出力部を備えた
ものである。

【００１１】また、この発明にかかる貯湯式電気温水器
は、出力部が貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を出力す
るものである。

【００１２】さらに、この発明にかかる貯湯式電気温水
器は、出力部が貯湯槽の容量と貯湯槽に貯えられたお湯
の使用量との比を出力するものである。

【００１３】また、この発明にかかる貯湯式電気温水器
は、出力部が使用湯量演算部での演算結果を表示するも
のである。

【００１４】さらに、この発明にかかる貯湯式電気温水
器は、出力部が使用湯量演算部での演算結果を音声を用
いて出力するものである。

【００１５】また、この発明にかかる貯湯式電気温水器
は、出力部が使用湯量演算部での演算結果を光源を用い
て出力するものである。

【００１６】この発明にかかる貯湯式電気温水器の使用
湯量算出方法は、水源から水が供給される貯湯槽、貯湯
槽に貯えられた水を加熱する発熱体、水の温度と貯湯槽
内で加熱され得られたお湯の温度とを検出する温度検出
器、水源から供給される水と貯湯槽から供給されるお湯
とを混合する電動湯水混合弁、電動湯水混合弁によって
混合された所定の水温の温水を供給する給湯配管に設け
られ、給湯配管を流れる温水の流量を積算する流量積算
部、貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を演算する使用湯
量演算部、及び、使用湯量演算部での演算結果を出力す
る出力部を備え使用湯量演算部は、流量積算部にて積算
された温水の流量、温度検出器にて検出された水の温度
とお湯の温度、及び電動湯水混合弁で得られる温水の温
度から、貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を演算するも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明による貯湯式電気温水器、
及びその使用湯量算出方法の一実施形態を図１を用いて
説明する。この図１は、本発明の貯湯式電気温水器の構
成を示す構成図である。図１において、１０は流量積算
部であり、給湯配管７に設けられ、電動湯水混合弁５か
ら給湯された温水の量を積算する。この積算された温水
の量である積算流量に関するデータは、使用湯量演算部
１１に通知される。

【００１８】１１は使用湯量演算部であり、温度検出器
４、電動湯水混合弁５、流量積算部１０、及びリモコン
８に接続される。この使用湯量演算部１１は、流量積算
部１０で検出された積算流量、電動湯水混合弁５で混合
され得られる温水の設定温度、水源から供給された水の
給水水温、及び貯湯槽２より供給されるお湯の温度か
ら、貯湯槽２から供給されたお湯の使用量を演算する。

【００１９】リモコン８は、入力部及び表示部（出力
部）を有する。このリモコン８の表示部には、貯湯槽２
から供給されたお湯の使用量が表示される。また、リモ
コン８の表示部には、貯湯槽２内のお湯の使用量が貯湯
槽２の容量を越えたか否かなどを表示してもよい。な
お、図１において、図２に示す従来例と同一又は相当の
部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図２と
相違する部分について説明した。

【００２０】次に、図１に示す本発明の実施形態１の貯
湯式電気温水器の動作について説明する。水源から供給
された水は、減圧弁１を経て減圧される。この減圧弁１
を経て減圧された水は、その後、配管が分岐して、一方
は貯湯槽２に流れ込み、もう一方は電動湯水混合弁５の
給水側に流れ込む。なお、貯湯槽２の容量はＱとする。

【００２１】そして、水が供給される貯湯槽２は、水又
はその水が加熱され得られたお湯で常に満水状態となっ
ている。なお、貯湯槽２に貯められた水を加熱するの
に、深夜電力を利用すると、安価にお湯を作ることがで
きる。貯湯槽２に貯められた水は、発熱体３により加熱
され、所定の温度（例えば、90℃前後とする）のお湯に
なると、その加熱は停止する。なお、この所定の温度は
ＴＪとする。このお湯の温度は、貯湯槽２に設けられた
温度検出器４により検出される。そして、この温度検出
器４の検出結果に基づき、制御部９は、発熱体３への通
電を停止させ、発熱体３の加熱を停止させる。

【００２２】また、温度検出器４は、水源から貯湯槽２
に供給される水の水温も、あらかじめ検出する。なお、
水温の検出方法としては、貯湯槽２の表面温度を検出す
ることなどがある。また、水温を計る温度検出器と、湯
温を計る温度検出器とを分けて設けてもよい。この時、
水温を計る温度検出器は、電動湯水混合弁５への給水側
の配管に設けられる。なお、この水源から供給される水
の水温は、ＴＷとする。また、貯湯槽２に貯められた水
は、加熱されると、その体積が膨張する。そのため、貯
湯槽２の容量を超える程に膨張した水（お湯）は、その
貯湯槽２の容量を超過する分だけ、逃し弁６から排水さ
れる。

【００２３】その後、貯湯槽２に貯められたお湯は、蛇
口が開かれることにより、電動湯水混合弁５の給湯側に
流れ込み、減圧弁１から分岐して流れてきた水と混合さ
れて、蛇口側へ給湯される。この時、給湯される温水の
水温は、リモコン８であらかじめ設定された給湯湯温
（例えば40℃）になるように制御部９により制御され
る。なお、このあらかじめ設計された給湯湯温はＴＣと
する。

【００２４】そして、電動湯水混合弁５から給湯される
温水は、給湯配管７に設けられた流量積算部１０で、そ
の流量の積算である積算流量が検出される。なお、この
積算流量はＱＣとする。なお、積算流量ＱＣは、満水の
貯湯槽２からお湯が供給され始めた時点よりカウントさ
れ、１日の沸き上げ完了時にリセットされる。

【００２５】そして、蛇口側に温水が給湯されると、リ
モコン８の表示部には、貯湯槽２から供給されたお湯の
量が表示される。このリモコン８の表示部に表示される
貯湯槽２から供給されたお湯の量は、使用湯量演算部１
１で以下の計算式に基づき計算される。なお、ＱＣは流
量積算部１０で検出される、お湯と水とが混ぜられ得ら
れる温水の積算流量である。また、ＴＪは貯湯槽２内の
お湯の沸き上げ温度であり、ＴＷは貯湯槽２内に供給さ
れる水源からの水の給水水温であり、ＴＣはリモコン８
により設定された電動湯水混合弁５での蛇口側の使用者
に対して供給する温水の設定温度である。さらに、ＱＫ
は貯湯槽２から供給された、温水を得るために水と混ぜ
られる前のお湯の使用量である。

【００２６】 ＱＫ＝ＱＣ（ＴＣ−ＴＷ）／（ＴＪ−ＴＷ）

【００２７】次に、使用湯量演算部１１では、上述の式
から求められたお湯の使用量ＱＫと、貯湯槽２の容量Ｑ
とを比較する。その結果、「ＱＫ＞Ｑ」が成立する場合
には、貯湯槽２が湯切れになったと判断し、リモコン８
の表示部に表示する。なお、リモコン８の表示部に表示
されるのは、貯湯槽２から供給されたお湯の使用量ＱＫ
であってもよいし、貯湯槽２の容量Ｑに対するお湯の使
用量ＱＫの割合を示してもよい。

【００２８】また、リモコン８の表示部の表示は、お湯
の使用量ＱＫが貯湯槽２の容量Ｑを超過した際に表示さ
れるのではなく、お湯の使用量ＱＫが貯湯槽２の容量Ｑ
に対して所定の割合を超過した際に表示するようにして
もよい。さらに、リモコン８の表示部での表示方法につ
いては、使用湯量演算部１１で演算され得られた数値を
そのまま表示してもよいが、音声を用いて使用者に通知
するようにしてもよい。また、お湯の使用量ＱＫが貯湯
槽２の容量Ｑに対して所定の割合を超過した際等には、
ランプ等を点灯させたり点滅させたりしてもよい。この
時、お湯の使用量ＱＫが貯湯槽２の容量Ｑに対して多段
的に判定するようにして、音声や点滅間隔に変化を持た
せてもよい。

【００２９】このように、使用湯量演算部１１で貯湯槽
２から供給されたお湯の使用量ＱＫが演算されると共
に、その演算結果に基づく表示をリモコン８の表示部で
行うことにより、貯湯槽２から供給されたお湯の使用量
が求められ、使用者側で温水の供給が停止した場合で
も、お湯の使用が過大だったのか、給湯器の不具合なの
かをを見極めることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明にかかる貯湯式
電気温水器は、水源から水が供給される貯湯槽、貯湯槽
に貯えられた水を加熱する発熱体、水の温度と貯湯槽内
で加熱され得られたお湯の温度とを検出する温度検出
器、水源から供給される水と貯湯槽から供給されるお湯
とを混合する電動湯水混合弁、電動湯水混合弁によって
混合された所定の水温の温水を供給する給湯配管に設け
られ、給湯配管を流れる温水の流量を積算する流量積算
部、流量積算部にて積算された温水の流量、貯湯槽内の
お湯の温度、水源から供給される水の温度、及び電動湯
水混合弁で得られる温水の温度から、貯湯槽に貯えられ
たお湯の使用量を演算する使用湯量演算部、及び、使用
湯量演算部での演算結果を出力する出力部を備えたもの
であり、使用湯量演算部で貯湯槽から供給されたお湯の
使用量が演算されると共に、その演算結果に基づく出力
を出力部で行うことにより、貯湯槽から供給されたお湯
の使用量が求められ、使用者側で温水の供給が停止した
場合でも、お湯の使用が過大だったのか、給湯器の不具
合なのかをを見極めることができる。

【００３１】また、この発明にかかる貯湯式電気温水器
の使用湯量算出方法は、水源から水が供給される貯湯
槽、貯湯槽に貯えられた水を加熱する発熱体、水の温度
と貯湯槽内で加熱され得られたお湯の温度とを検出する
温度検出器、水源から供給される水と貯湯槽から供給さ
れるお湯とを混合する電動湯水混合弁、電動湯水混合弁
によって混合された所定の水温の温水を供給する給湯配
管に設けられ、給湯配管を流れる温水の流量を積算する
流量積算部、貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を演算す
る使用湯量演算部、及び、使用湯量演算部での演算結果
を出力する出力部を備え使用湯量演算部は、流量積算部
にて積算された温水の流量、温度検出器にて検出された
水の温度とお湯の温度、及び電動湯水混合弁で得られる
温水の温度から、貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を演
算するため、貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を求める
ことができ、お湯の供給が停止する前に、使用者側に貯
湯槽への給水を促すことが可能となり、給湯器の故障等
を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の貯湯式電気温水器の構成を示す構成
図である。

【図２】 従来の貯湯式電気温水器の構成を示す構成図
である。

【符号の説明】

１ 減圧弁、２ 貯湯槽、３ 発熱体、４ 温度検出
器、５ 電動湯水混合弁、６ 逃し弁、７ 給湯配管、
８ リモコン、９ 制御部、１０ 流量積算部、１１
使用湯量演算部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和田 秀利 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小野 学 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L073 AA03 AA15 AA18 AB09 AC02 AC10 AD03 AD06 AE08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水源から水が供給される貯湯槽、 上記貯湯槽に貯えられた水を加熱する発熱体、 上記水の温度と上記貯湯槽内で加熱され得られたお湯の
   温度とを検出する温度検出器、 上記水源から供給される水と上記貯湯槽から供給される
   お湯とを混合する電動湯水混合弁、 上記電動湯水混合弁によって混合された所定の水温の温
   水を供給する給湯配管に設けられ、上記給湯配管を流れ
   る上記温水の流量を積算する流量積算部、 上記流量積算部にて積算された温水の流量、上記貯湯槽
   内のお湯の温度、上記水源から供給される水の温度、及
   び上記電動湯水混合弁で得られる温水の温度から、上記
   貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を演算する使用湯量演
   算部、 及び、上記使用湯量演算部での演算結果を出力する出力
   部を備えたことを特徴とする貯湯式電気温水器。
2. 【請求項２】出力部は、貯湯槽に貯えられたお湯の使用
   量を出力することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式
   電気温水器。
3. 【請求項３】出力部は、貯湯槽の容量と貯湯槽に貯えら
   れたお湯の使用量との比を出力することを特徴とする請
   求項１に記載の貯湯式電気温水器。
4. 【請求項４】出力部は、使用湯量演算部での演算結果を
   表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の貯湯式電気温水器。
5. 【請求項５】出力部は、使用湯量演算部での演算結果を
   音声を用いて出力することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載の貯湯式電気温水器。
6. 【請求項６】出力部は、使用湯量演算部での演算結果を
   光源を用いて出力することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載の貯湯式電気温水器。
7. 【請求項７】水源から水が供給される貯湯槽、 上記貯湯槽に貯えられた水を加熱する発熱体、 上記水の温度と上記貯湯槽内で加熱され得られたお湯の
   温度とを検出する温度検出器、 上記水源から供給される水と上記貯湯槽から供給される
   お湯とを混合する電動湯水混合弁、 上記電動湯水混合弁によって混合された所定の水温の温
   水を供給する給湯配管に設けられ、上記給湯配管を流れ
   る上記温水の流量を積算する流量積算部、 上記貯湯槽に貯えられたお湯の使用量を演算する使用湯
   量演算部、 及び、上記使用湯量演算部での演算結果を出力する出力
   部を備え上記使用湯量演算部は、上記流量積算部にて積
   算された温水の流量、上記温度検出器にて検出された水
   の温度とお湯の温度、及び上記電動湯水混合弁で得られ
   る温水の温度から、上記貯湯槽に貯えられたお湯の使用
   量を演算することを特徴とする貯湯式電気温水器の使用
   湯量算出方法。