JPH0338507B2 - - Google Patents
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- JPH0338507B2 JPH0338507B2 JP59014620A JP1462084A JPH0338507B2 JP H0338507 B2 JPH0338507 B2 JP H0338507B2 JP 59014620 A JP59014620 A JP 59014620A JP 1462084 A JP1462084 A JP 1462084A JP H0338507 B2 JPH0338507 B2 JP H0338507B2
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- hot water
- amount
- temperature
- storage tank
- water
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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
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
- G05D23/1923—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the cost of which varies in function of time
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は貯湯式電気温水器において、貯湯タン
クの上部と下部を連通する循環路の途中にポンプ
と加熱装置を設けて貯湯タンクの上部から一定温
度の湯を貯えるようにした電気温水器の制御装置
に関するものである。
クの上部と下部を連通する循環路の途中にポンプ
と加熱装置を設けて貯湯タンクの上部から一定温
度の湯を貯えるようにした電気温水器の制御装置
に関するものである。
従来の貯湯式の電気温水器を第１図の概略構造
図と第２図の主要電気回路図によつて説明する。
図と第２図の主要電気回路図によつて説明する。
１は貯湯タンクであり、その下部には発熱体２
が装着されている。３は沸き上がり温度を制御す
るための自動温度調節器であり、貯湯タンクの下
部壁面に取り付けられている。４は貯湯タンク内
で沸き上がつた湯を取り出すための給湯管、５は
貯湯タンク１内に水源からの水を供給する給水管
である。
が装着されている。３は沸き上がり温度を制御す
るための自動温度調節器であり、貯湯タンクの下
部壁面に取り付けられている。４は貯湯タンク内
で沸き上がつた湯を取り出すための給湯管、５は
貯湯タンク１内に水源からの水を供給する給水管
である。
第２図において、６は電源、７は深夜電力供給
時間を設定するためのタイムスイツチである。
時間を設定するためのタイムスイツチである。
次に作用動作を説明する。深夜電力通電時間に
なると、タイムスイツチ７がONして発熱体２に
通電が開始される。発熱体２は深夜電力供給時間
の８時間のうちに約８℃の水から沸き上げ目標温
度である85℃に沸き上がるように発熱体容量が設
定されている。
なると、タイムスイツチ７がONして発熱体２に
通電が開始される。発熱体２は深夜電力供給時間
の８時間のうちに約８℃の水から沸き上げ目標温
度である85℃に沸き上がるように発熱体容量が設
定されている。
貯湯タンク１内の水が85℃に沸き上げられる
と、自動温度調節器３が接点を開成して発熱体２
への通電を停止し、貯湯タンク１内には毎朝85℃
の湯が満たされている。
と、自動温度調節器３が接点を開成して発熱体２
への通電を停止し、貯湯タンク１内には毎朝85℃
の湯が満たされている。
しかし、湯の使用量は常に同じとは限らず、
日々大きくは季節によつて異なつている。特に入
浴の有無は湯の使用量を大きく左右する要素とな
り、入浴しない日は貯湯量の半分以上の湯を残す
ことにもなる。
日々大きくは季節によつて異なつている。特に入
浴の有無は湯の使用量を大きく左右する要素とな
り、入浴しない日は貯湯量の半分以上の湯を残す
ことにもなる。
従つて、残湯がある場合とない場合とでは、沸
き上がり時間が異なり、残湯がある場合には短時
間で沸き上がつてしまう。このため沸き上げられ
た高温湯を長時間使用に供さないで放置すること
になり、貯湯タンクからの自然放熱によるロスが
大きくなるという欠点を有していた。
き上がり時間が異なり、残湯がある場合には短時
間で沸き上がつてしまう。このため沸き上げられ
た高温湯を長時間使用に供さないで放置すること
になり、貯湯タンクからの自然放熱によるロスが
大きくなるという欠点を有していた。
この発明はこれら従来の欠点を解消しようとす
るもので、予め設定された翌日の使用湯量、給水
水温及び貯湯タンク内の残湯の状態から適正な湯
量だけ沸き上げるよう制御せんとするものであ
る。
るもので、予め設定された翌日の使用湯量、給水
水温及び貯湯タンク内の残湯の状態から適正な湯
量だけ沸き上げるよう制御せんとするものであ
る。
以下本発明の一実施例を第３図の全体構成図、
第４図の制御ブロツク図に基づいて説明する。
第４図の制御ブロツク図に基づいて説明する。
第３図において、水は給水管５の途中に設けら
れた流量センサー８を介して貯湯タンク１に給水
される。沸き上げられた湯は蛇口の操作によつて
給湯管４より採湯される。
れた流量センサー８を介して貯湯タンク１に給水
される。沸き上げられた湯は蛇口の操作によつて
給湯管４より採湯される。
９は貯湯タンク１の上部と下部を連通する循環
路で、この循環路の途中にはポンプ１０と発熱体
２を内蔵した加熱装置１１が設けられている。貯
湯タンク１の下部及び上部には給水水温センサー
１２および上部温度センサー１３がそれぞれ設け
られ、貯湯タンク１内の水温を測定する。
路で、この循環路の途中にはポンプ１０と発熱体
２を内蔵した加熱装置１１が設けられている。貯
湯タンク１の下部及び上部には給水水温センサー
１２および上部温度センサー１３がそれぞれ設け
られ、貯湯タンク１内の水温を測定する。
１４は翌日の使用湯量を予め設定するための湯
量設定装置で、その設定値は上記各センサー１
２，１３による検出値とともにデータとして演算
装置１５に入力される。演算装置１５は第４図に
示すように、要求熱量算出部２０、残湯熱量算出
部２１、湯量算出部２２、循環量算出部２３、通
電所要時間算出部２４で構成される。
量設定装置で、その設定値は上記各センサー１
２，１３による検出値とともにデータとして演算
装置１５に入力される。演算装置１５は第４図に
示すように、要求熱量算出部２０、残湯熱量算出
部２１、湯量算出部２２、循環量算出部２３、通
電所要時間算出部２４で構成される。
上記のように電気温水器の制御装置は構成され
ており、まず、湯量設定装置１４の使用方法と機
能を説明する。
ており、まず、湯量設定装置１４の使用方法と機
能を説明する。
この湯量設定装置１４は予め翌日の予定使用湯
量VI（）と湯温Ｔ（℃）とをユーザが設定し、
その予定使用湯量とは水と混合して得られ、その
使用適温の湯温Ｔ（℃）は、一般に40℃〜45℃の
範囲である。
量VI（）と湯温Ｔ（℃）とをユーザが設定し、
その予定使用湯量とは水と混合して得られ、その
使用適温の湯温Ｔ（℃）は、一般に40℃〜45℃の
範囲である。
例えば、Ｔ＝45℃の湯温の予定使用湯量VI
（）が湯量設定装置１４に設定されると、湯量
設定装置１４はその設定値に対応したデータ値を
演算装置１５の要求熱量算出部２０に出力する。
（）が湯量設定装置１４に設定されると、湯量
設定装置１４はその設定値に対応したデータ値を
演算装置１５の要求熱量算出部２０に出力する。
今、湯量設定装置１４に対する翌日の予定使用
湯量の入力をTI℃の湯をVI（）、給水水温セン
サー１２の検出値をTW℃、上部温度センサー１
３の検出値をTZ℃、流量センサー８の検出値を
VU（）とし、演算装置１５の動作を算式を使
つて説明する。
湯量の入力をTI℃の湯をVI（）、給水水温セン
サー１２の検出値をTW℃、上部温度センサー１
３の検出値をTZ℃、流量センサー８の検出値を
VU（）とし、演算装置１５の動作を算式を使
つて説明する。
ここで、流量センサー８は沸き上がつた後の満
タン状態から、その日に使われた湯量を毎日検出
するものであり、一例としては、パルスを発振す
るためのホール素子を備えた歯車を流路に配し、
流量をパルスに置き換えて積算値として検出する
ことで可能である。この場合、１日１回積算値を
沸き上がり直後などに零値に復帰させることも必
要である。
タン状態から、その日に使われた湯量を毎日検出
するものであり、一例としては、パルスを発振す
るためのホール素子を備えた歯車を流路に配し、
流量をパルスに置き換えて積算値として検出する
ことで可能である。この場合、１日１回積算値を
沸き上がり直後などに零値に復帰させることも必
要である。
タイムスイツチ７がONして電源６が供給され
ると、要求熱量算出部２０は使用者による湯量設
定装置１４への入力値、TI℃、VI（）と、給水
水温センサー１２の検出値TW℃から、貯湯タン
ク１内に貯えておかねばならない要求熱量KI
（Kcal）を算出する。
ると、要求熱量算出部２０は使用者による湯量設
定装置１４への入力値、TI℃、VI（）と、給水
水温センサー１２の検出値TW℃から、貯湯タン
ク１内に貯えておかねばならない要求熱量KI
（Kcal）を算出する。
その算出は下式による。
KI＝VI×（TI−TW）（Kcal）
一方、残湯熱量算出部２１は給水水温センサー
１２の検出値TW℃、上部温度センサー１３の検
出値TZ℃、流量センサー８の検出値VU（）か
ら、貯湯タンク１内に使い残した湯（残湯）の量
を熱量として求めるもので、残湯熱量KZ（Kcal）
は次式で算出する。
１２の検出値TW℃、上部温度センサー１３の検
出値TZ℃、流量センサー８の検出値VU（）か
ら、貯湯タンク１内に使い残した湯（残湯）の量
を熱量として求めるもので、残湯熱量KZ（Kcal）
は次式で算出する。
KZ＝（VT−VU）×（TZ−TW）（Kcal）
ここで、VT（）は貯湯タンク１のタンク容
量である。
量である。
次に、湯量算出部２２は要求熱量KI（Kcal）を
満たすために、残湯熱量KZ（Kcal）を除いた熱
量分をT0℃の一定の高温湯（例えば85℃）とし
て貯える時の湯量を算出するもので、当日、T0
℃に沸き上げ貯湯すべき湯量V0（）は次式で算
出する。
満たすために、残湯熱量KZ（Kcal）を除いた熱
量分をT0℃の一定の高温湯（例えば85℃）とし
て貯える時の湯量を算出するもので、当日、T0
℃に沸き上げ貯湯すべき湯量V0（）は次式で算
出する。
V0＝（KI−KZ）／（T0−TW）（）
循環量算出部２３はポンプ１０で貯湯タンク１
の底部から吸い込んだ水温TW℃の水を加熱装置
１１の定格発熱容量Ｗ（KW）の発熱体２で加熱
して、T0℃の湯として貯湯タンク１の上部に貯
える時の水温TW℃に対応したポンプ１０の循環
量Q0（／Hr）は次式で算出する。
の底部から吸い込んだ水温TW℃の水を加熱装置
１１の定格発熱容量Ｗ（KW）の発熱体２で加熱
して、T0℃の湯として貯湯タンク１の上部に貯
える時の水温TW℃に対応したポンプ１０の循環
量Q0（／Hr）は次式で算出する。
Q0＝（Ｗ×860×η）／（T0−TW）（／Hr）
ここで、ηは加熱循環時のロスを補うための加
熱効率である。
熱効率である。
次に通電所要時間算出部２４はT0℃の湯をV0
（）を貯えるために加熱装置１１およびポンプ
１０の運転すべき時間を求めるもので、その通電
所要時間H0（時間）は、 H0＝V0／Q0 （時間） で求める。
（）を貯えるために加熱装置１１およびポンプ
１０の運転すべき時間を求めるもので、その通電
所要時間H0（時間）は、 H0＝V0／Q0 （時間） で求める。
ポンプ制御装置１６は前記循環量算出部２３の
演算結果に基づいてポンプ１０の流量を制御する
ものである。
演算結果に基づいてポンプ１０の流量を制御する
ものである。
通電制御装置１７は前記通電所要時間算出部２
４の演算結果に基づいて、発熱体２およびポンプ
１０の通電停止を制御するもので、タイムスイツ
チ７がONして通電を開始し、H0時間の通電時
間が確保できたら通電を停止する。
４の演算結果に基づいて、発熱体２およびポンプ
１０の通電停止を制御するもので、タイムスイツ
チ７がONして通電を開始し、H0時間の通電時
間が確保できたら通電を停止する。
次に時間をおつて第５図の運転フローチヤート
で説明する。
で説明する。
まず、制御プログラムがスタートしてタイムス
イツチ７がONし、電源６が供給される（ステツ
プ１０１）と、内部タイマー（図示せず）がスタ
ートする（ステツプ１０２）。次に湯量設定装置
１４および各センサー１２，１３，８は、湯量設
定値TI℃、VI（）、給水水温TW℃、上部温度
TZ℃、流量VU（）を検出する（ステツプ１０
３）。
イツチ７がONし、電源６が供給される（ステツ
プ１０１）と、内部タイマー（図示せず）がスタ
ートする（ステツプ１０２）。次に湯量設定装置
１４および各センサー１２，１３，８は、湯量設
定値TI℃、VI（）、給水水温TW℃、上部温度
TZ℃、流量VU（）を検出する（ステツプ１０
３）。
これらの検出値をもとに演算装置１５は循環量
Q0（／時間）、通電所要時間H0を算出する（ス
テツプ１０４）。次にポンプ１０の循環量がQ0
（／時間）になるようポンプ制御装置１６によ
つて制御するとともに（ステツプ１０５）、加熱
装置１１の発熱体２およびポンプ１０の通電を開
始する（ステツプ１０６）。
Q0（／時間）、通電所要時間H0を算出する（ス
テツプ１０４）。次にポンプ１０の循環量がQ0
（／時間）になるようポンプ制御装置１６によ
つて制御するとともに（ステツプ１０５）、加熱
装置１１の発熱体２およびポンプ１０の通電を開
始する（ステツプ１０６）。
次に内部タイマーでタイムスイツチ７がONし
てからH0時間が経過したかどうか監視しステツ
プ１０７）、経過したら通電制御装置１７が加熱
装置１１及びポンプ１０の通電を停止する（ステ
ツプ１０８）。その後、深夜電力供給時間の８時
間が経過してタイムスイツチ７はOFFとなり
（ステツプ１０９）、制御プログラムが終了する。
てからH0時間が経過したかどうか監視しステツ
プ１０７）、経過したら通電制御装置１７が加熱
装置１１及びポンプ１０の通電を停止する（ステ
ツプ１０８）。その後、深夜電力供給時間の８時
間が経過してタイムスイツチ７はOFFとなり
（ステツプ１０９）、制御プログラムが終了する。
以上のようにこの発明によるものは、ポンプと
加熱装置を貯湯タンクの上部と下部を連通する循
環路の途中に設けた電気温水器において、翌日の
予定使用湯量と湯温とを設定するための湯量設定
手段と、貯湯タンクへの給水水温を検出するため
の給水水温センサーと、貯湯タンクの上部温度を
検出するための上部温度センサーと、使用湯量を
検出するための流量センサーと、上記湯量設定手
段で設定された設定値と上記各センサーの検出値
から所定湯量で貯える時の循環量と沸き上げに要
する通電所要時間を算出するための演算手段と、
前記演算手段で算出した循環量が得られるようポ
ンプを制御するためのポンプ制御手段と、前記演
算手段で算出した通電所要時間が経過したら加熱
装置及びポンプの運転を停止するよう制御するた
めの通電制御手段を備えてなり、貯湯タンクへの
給水水温や残湯量および残湯温度を検出して必要
熱量を算出し、この熱量から必要な湯量を算出し
て貯湯タンクの上部から貯えるよう構成したの
で、不用な湯を長時間使用に供さないで放置する
ことがなくなり、熱ロスが減少して維持費を安く
できる。
加熱装置を貯湯タンクの上部と下部を連通する循
環路の途中に設けた電気温水器において、翌日の
予定使用湯量と湯温とを設定するための湯量設定
手段と、貯湯タンクへの給水水温を検出するため
の給水水温センサーと、貯湯タンクの上部温度を
検出するための上部温度センサーと、使用湯量を
検出するための流量センサーと、上記湯量設定手
段で設定された設定値と上記各センサーの検出値
から所定湯量で貯える時の循環量と沸き上げに要
する通電所要時間を算出するための演算手段と、
前記演算手段で算出した循環量が得られるようポ
ンプを制御するためのポンプ制御手段と、前記演
算手段で算出した通電所要時間が経過したら加熱
装置及びポンプの運転を停止するよう制御するた
めの通電制御手段を備えてなり、貯湯タンクへの
給水水温や残湯量および残湯温度を検出して必要
熱量を算出し、この熱量から必要な湯量を算出し
て貯湯タンクの上部から貯えるよう構成したの
で、不用な湯を長時間使用に供さないで放置する
ことがなくなり、熱ロスが減少して維持費を安く
できる。
第１図、第２図は従来の貯湯式の電気温水器を
示すもので、第１図はその概略構造図、第２図は
主要電気回路図、第３〜第５図は本発明の一実施
例を示すもので、第３図は全体構成図、第４図は
制御ブロツク図、第５図は運転フローチヤートで
ある。 図中、８は流量センサー、１０はポンプ、１１
は加熱装置、１２は給水水温センサー、１３は上
部温度センサー、１４は湯量設定装置、１５は演
算装置、１６はポンプ制御装置、、１７は通電制
御装置である。
示すもので、第１図はその概略構造図、第２図は
主要電気回路図、第３〜第５図は本発明の一実施
例を示すもので、第３図は全体構成図、第４図は
制御ブロツク図、第５図は運転フローチヤートで
ある。 図中、８は流量センサー、１０はポンプ、１１
は加熱装置、１２は給水水温センサー、１３は上
部温度センサー、１４は湯量設定装置、１５は演
算装置、１６はポンプ制御装置、、１７は通電制
御装置である。
Claims (1)
- １ ポンプと加熱装置を貯湯タンクの上部と下部
を連通する循環路の途中に設けた電気温水器に於
て、翌日の予定使用湯量と湯温とを設定する湯量
設定手段と、前記貯湯タンクへの給水水温を検出
する給水水温センサーと、前記貯湯タンクの上部
の温度を検出する上部温度センサーと、前記貯湯
タンクの使用湯量を検出する流量センサーと、前
記湯量設定手段で設定された設定値と前記各セン
サーの検出値から所定湯温で貯える時の循環量と
沸き上げに要する通電所要時間を算出するための
演算手段と、該演算手段で算出した循環量が得ら
れるようポンプを制御するためのポンプ制御手段
と、前記演算手段で算出した通電所要時間が経過
したら加熱装置およびポンプの運転を停止するよ
う制御をするための通電制御手段とを備えたこと
を特徴とする電気温水器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59014620A JPS60159556A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59014620A JPS60159556A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159556A JPS60159556A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH0338507B2 true JPH0338507B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=11866247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59014620A Granted JPS60159556A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159556A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60207849A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52101751A (en) * | 1976-02-24 | 1977-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Hot water apparatus |
| JPS58129132A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP59014620A patent/JPS60159556A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60159556A (ja) | 1985-08-21 |
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