JPH0743169B2 - 通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置 - Google Patents
通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置Info
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- JPH0743169B2 JPH0743169B2 JP3473788A JP3473788A JPH0743169B2 JP H0743169 B2 JPH0743169 B2 JP H0743169B2 JP 3473788 A JP3473788 A JP 3473788A JP 3473788 A JP3473788 A JP 3473788A JP H0743169 B2 JPH0743169 B2 JP H0743169B2
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- day
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、深夜電力を利用する通電制御形電気温水器
において、１日の区分点を深夜電力の通電時間帯の中途
に定めることによって、最も適正な沸上げ温度制御を簡
単に実現することができる通電制御形電気温水器の沸上
げ制御装置に関する。
において、１日の区分点を深夜電力の通電時間帯の中途
に定めることによって、最も適正な沸上げ温度制御を簡
単に実現することができる通電制御形電気温水器の沸上
げ制御装置に関する。
従来技術 深夜電力利用の電気温水器においては、無駄な電力消費
を少なくするために、過去の湯の使用量データを参照し
て最適の沸上げ温度を決定し、この沸上げ温度まで沸き
上げるように制御することが必要である。また、この
際、ヒータの通電が、あらかじめ定められている深夜電
力の通電時間帯の終了時刻に近い時期に完了するよう
に、いわゆるピークシフト制御を併せ採用することが好
ましく、かかる制御を採り入れた電気温水器は、通電制
御形電気温水器と呼ばれるのが普通である。
を少なくするために、過去の湯の使用量データを参照し
て最適の沸上げ温度を決定し、この沸上げ温度まで沸き
上げるように制御することが必要である。また、この
際、ヒータの通電が、あらかじめ定められている深夜電
力の通電時間帯の終了時刻に近い時期に完了するよう
に、いわゆるピークシフト制御を併せ採用することが好
ましく、かかる制御を採り入れた電気温水器は、通電制
御形電気温水器と呼ばれるのが普通である。
そこで、過去の使用量データを参照して最適の沸上げ温
度を決定するには、貯湯タンクに流量センサを配設し、
湯の使用量を毎日計測することが必要である（たとえ
ば、特開昭61-76844号公報）。
度を決定するには、貯湯タンクに流量センサを配設し、
湯の使用量を毎日計測することが必要である（たとえ
ば、特開昭61-76844号公報）。
発明が解決しようとする課題 かかる従来技術によるときは、流量センサを使用しなけ
ればならないので、全体コストが過大になるばかりでな
く、流量センサは、機械的な可動部分を有するから、定
期的に、煩雑な保守点検が必要であるという問題があっ
た。
ればならないので、全体コストが過大になるばかりでな
く、流量センサは、機械的な可動部分を有するから、定
期的に、煩雑な保守点検が必要であるという問題があっ
た。
なお、過去の使用量データに基づいて沸上げ制御を行な
うときは、１日の使用量を算出するために、１日の区分
点を何時に設定するかにより、計算精度が左右される。
たとえば、深夜電力の通電時間帯の開始時刻である深夜
23時は、通常の家庭においては、まだ就寝時刻前であっ
て、その後の湯の使用が十分に想定され、時間的に早過
ぎて不適当であり、また、深夜電力の通電時間帯の終了
時刻である朝７時では、この時刻以前における湯の使用
が十分あり得ることから、同様に、正確な計算結果を得
ることは困難である。一方、１日の区分点を深夜電力の
通電時間帯の中途に定め、当日の使用量の確定を待って
からヒータの通電開始時刻を定めるとすれば、ヒータの
通電時間が不足し、所定の沸上げ温度が得られない場合
が生じ、全く実用的でない。
うときは、１日の使用量を算出するために、１日の区分
点を何時に設定するかにより、計算精度が左右される。
たとえば、深夜電力の通電時間帯の開始時刻である深夜
23時は、通常の家庭においては、まだ就寝時刻前であっ
て、その後の湯の使用が十分に想定され、時間的に早過
ぎて不適当であり、また、深夜電力の通電時間帯の終了
時刻である朝７時では、この時刻以前における湯の使用
が十分あり得ることから、同様に、正確な計算結果を得
ることは困難である。一方、１日の区分点を深夜電力の
通電時間帯の中途に定め、当日の使用量の確定を待って
からヒータの通電開始時刻を定めるとすれば、ヒータの
通電時間が不足し、所定の沸上げ温度が得られない場合
が生じ、全く実用的でない。
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、貯湯タンクの平均温度に基づいて当日の使用量を演
算する使用量計算記憶手段を設けるとともに、１日の区
分点を深夜電力の通電時間帯の中途に定め、１日の区分
点以前の使用量を、当日の仮の使用量として沸上げ温度
に反映することによって、流量センサを使用することな
く、過去の使用量データに基づく最も適正な沸上げ温度
制御を容易に実現することができる通電制御形電気温水
器の沸上げ制御装置を提供することにある。
み、貯湯タンクの平均温度に基づいて当日の使用量を演
算する使用量計算記憶手段を設けるとともに、１日の区
分点を深夜電力の通電時間帯の中途に定め、１日の区分
点以前の使用量を、当日の仮の使用量として沸上げ温度
に反映することによって、流量センサを使用することな
く、過去の使用量データに基づく最も適正な沸上げ温度
制御を容易に実現することができる通電制御形電気温水
器の沸上げ制御装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、深夜電
力の通電時間帯の中途に定めた１日の区分点において、
貯湯タンクの平均温度に基づいて当日の使用量を演算
し、使用量データとして記憶する使用量計算記憶手段
と、過去の使用量データから沸上げ温度を算出する沸上
げ温度計算手段と、沸上げ温度を基に、ヒータの通電開
始時刻を決定する通電開始時刻決定手段とを備え、使用
量計算記憶手段は、１日の区分点以前においては、当日
の仮の使用量を算出し、沸上げ温度計算手段は、当日の
仮の使用量と過去の使用量データとから仮の沸上げ温度
を算出し、通電開始時刻決定手段は、仮の沸上げ温度を
基に仮の通電開始時刻を決定し、仮の通電開始時刻の経
過によりヒータの通電を開始することをその要旨とす
る。
力の通電時間帯の中途に定めた１日の区分点において、
貯湯タンクの平均温度に基づいて当日の使用量を演算
し、使用量データとして記憶する使用量計算記憶手段
と、過去の使用量データから沸上げ温度を算出する沸上
げ温度計算手段と、沸上げ温度を基に、ヒータの通電開
始時刻を決定する通電開始時刻決定手段とを備え、使用
量計算記憶手段は、１日の区分点以前においては、当日
の仮の使用量を算出し、沸上げ温度計算手段は、当日の
仮の使用量と過去の使用量データとから仮の沸上げ温度
を算出し、通電開始時刻決定手段は、仮の沸上げ温度を
基に仮の通電開始時刻を決定し、仮の通電開始時刻の経
過によりヒータの通電を開始することをその要旨とす
る。
なお、水温が低くなるに従って大きくなる余裕温度を算
出し、沸上げ温度計算手段に出力する余裕温度計算手段
を付設し、また、１日の最低水温を水温データとして記
憶するとともに、過去の水温データを基に水温を決定
し、余裕温度計算手段に出力する水温決定手段を付設す
ることができる。
出し、沸上げ温度計算手段に出力する余裕温度計算手段
を付設し、また、１日の最低水温を水温データとして記
憶するとともに、過去の水温データを基に水温を決定
し、余裕温度計算手段に出力する水温決定手段を付設す
ることができる。
さらに、沸上げ温度計算手段は、所定日数以上の手動運
転後は、使用量データに代えて、固定データを使用する
ようにしてもよい。
転後は、使用量データに代えて、固定データを使用する
ようにしてもよい。
作用 かかる発明の構成によるときは、１日の区分点以前にお
いては、当日の使用量は未確定であるが、使用量計算記
憶手段は、当日の仮の使用量を想定計算し、沸上げ温度
計算手段は、この当日の仮の使用量を含む過去の使用量
データから、仮の沸上げ温度を算出し、これに基づい
て、通電開始時刻決定手段は、仮の通電開始時刻を決定
して、ヒータの通電を開始することができる。一方、１
日の区分点においては、当日の使用量が確定するので、
使用量計算記憶手段は、これを再計算し、以下同様にし
て、沸上げ温度や通電開始時刻の修正計算をすることが
できる。したがって、１日の区分点を深夜電力の通電時
間帯の中途に定めても、当日までの使用量データを反映
した沸上げ温度制御を精度よく実行することができる。
いては、当日の使用量は未確定であるが、使用量計算記
憶手段は、当日の仮の使用量を想定計算し、沸上げ温度
計算手段は、この当日の仮の使用量を含む過去の使用量
データから、仮の沸上げ温度を算出し、これに基づい
て、通電開始時刻決定手段は、仮の通電開始時刻を決定
して、ヒータの通電を開始することができる。一方、１
日の区分点においては、当日の使用量が確定するので、
使用量計算記憶手段は、これを再計算し、以下同様にし
て、沸上げ温度や通電開始時刻の修正計算をすることが
できる。したがって、１日の区分点を深夜電力の通電時
間帯の中途に定めても、当日までの使用量データを反映
した沸上げ温度制御を精度よく実行することができる。
なお、１日の区分点以前における計算は、ヒータの通電
開始まで繰り返し実行するものとし、したがって、実際
のヒータの通電開始は、１日の区分点の以前に行なわれ
る場合と、以後に行なわれる場合とが起こり得、前者の
場合には、仮の沸上げ温度に基づく仮の通電開始時刻に
通電が開始される一方、後者の場合には、確定した沸上
げ温度に基づく通電開始時刻に通電が開始される。ま
た、ヒータの通電は、いずれの場合にも、確定した沸上
げ温度の達成、すなわち沸上げ完了によって終了する。
開始まで繰り返し実行するものとし、したがって、実際
のヒータの通電開始は、１日の区分点の以前に行なわれ
る場合と、以後に行なわれる場合とが起こり得、前者の
場合には、仮の沸上げ温度に基づく仮の通電開始時刻に
通電が開始される一方、後者の場合には、確定した沸上
げ温度に基づく通電開始時刻に通電が開始される。ま
た、ヒータの通電は、いずれの場合にも、確定した沸上
げ温度の達成、すなわち沸上げ完了によって終了する。
なお、余裕温度計算手段を付設するときは、水温が低い
ときに、大きな余裕温度を沸上げ温度に付加することが
できるので、季節変動などにより、思わぬ湯量不足が生
じる事態を有効に防止することができ、水温決定手段を
付設するときは、過去の最低水温を考慮した最も妥当な
水温を余裕温度に反映させることができるので、一層確
実に、湯量不足を防止することができる。
ときに、大きな余裕温度を沸上げ温度に付加することが
できるので、季節変動などにより、思わぬ湯量不足が生
じる事態を有効に防止することができ、水温決定手段を
付設するときは、過去の最低水温を考慮した最も妥当な
水温を余裕温度に反映させることができるので、一層確
実に、湯量不足を防止することができる。
なお、所定日数以上の手動運転が行なわれた際は、使用
量データが実際の使用量を示さない場合があるので、沸
上げ温度計算手段は、あらかじめ定める固定データを使
用する方が実際的である。
量データが実際の使用量を示さない場合があるので、沸
上げ温度計算手段は、あらかじめ定める固定データを使
用する方が実際的である。
実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。
通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置（以下、単に制
御装置という）20は、使用量計算記憶手段22と、沸上げ
温度計算手段24と、通電開始時刻決定手段26とを備えて
なる（第１図）。
御装置という）20は、使用量計算記憶手段22と、沸上げ
温度計算手段24と、通電開始時刻決定手段26とを備えて
なる（第１図）。
電気温水器10は、給水管11aと給湯管11bとを備えた貯湯
タンク11に、ヒータ12を内装してなる。給湯管11bに
は、給湯弁11cを介装する一方、ヒータ12は、スイッチ
ング素子14と、深夜電力の通電時間帯を定めるタイマ13
とを介して、電源ACに接続されている。貯湯タンク11に
は、上下方向に、複数の温度センサ15、15…が取り付け
られている。
タンク11に、ヒータ12を内装してなる。給湯管11bに
は、給湯弁11cを介装する一方、ヒータ12は、スイッチ
ング素子14と、深夜電力の通電時間帯を定めるタイマ13
とを介して、電源ACに接続されている。貯湯タンク11に
は、上下方向に、複数の温度センサ15、15…が取り付け
られている。
温度センサ15、15…の出力は、温度信号15aとして、一
括して制御装置20に導かれ、平均温度検出記憶手段21と
水温決定手段23とに分岐入力されている。
括して制御装置20に導かれ、平均温度検出記憶手段21と
水温決定手段23とに分岐入力されている。
平均温度検出記憶手段21の出力は、使用量計算記憶手段
22に接続され、使用量計算記憶手段22の出力は、沸上げ
温度計算手段24に接続されている。また、水温決定手段
23の出力も、沸上げ温度計算手段24に接続されている。
22に接続され、使用量計算記憶手段22の出力は、沸上げ
温度計算手段24に接続されている。また、水温決定手段
23の出力も、沸上げ温度計算手段24に接続されている。
水温決定手段23の出力は、余裕温度計算手段25、通電開
始時刻決定手段26にも分岐接続される一方、沸上げ温度
計算手段24の出力は、通電開始時刻決定手段26に接続さ
れ、通電開始時刻決定手段26の出力は、ヒータ制御手段
27に接続されている。また、余裕温度計算手段25の出力
は、沸上げ温度計算手段24に接続されている。
始時刻決定手段26にも分岐接続される一方、沸上げ温度
計算手段24の出力は、通電開始時刻決定手段26に接続さ
れ、通電開始時刻決定手段26の出力は、ヒータ制御手段
27に接続されている。また、余裕温度計算手段25の出力
は、沸上げ温度計算手段24に接続されている。
ヒータ制御手段27は、スイッチング素子14に対して制御
信号27aを出力し、スイッチング素子14を開閉制御して
いる。
信号27aを出力し、スイッチング素子14を開閉制御して
いる。
かかる構成の制御装置20の作動は、次のとおりである。
いま、タイマ13は、１日24時間のうち、深夜23時に始ま
り、翌朝７時に終る深夜電力の通電時間帯を定めている
ものとする（第２図）。また、１日の区分点tMは、この
深夜電力の通電時間帯の中途において、１日の湯の使用
が終了するとともに、翌日の湯の使用が開始されない確
率の最も高い時刻、たとえば、23時と７時との中間点で
ある午前３時に定めるものとする。また、ヒータ12は、
制御装置20によって、深夜電力の通電時間帯の終了時刻
より余裕時間tHだけ前の通電終了時刻teにおいて仮の沸
上げ温度Tsoまたは所定の沸上げ温度Ts1が達成されるよ
うに、１日の区分点tMより以前の仮の通電開始時刻to、
または、以後の通電開始時刻t1において、通電が開始さ
れるものとする。
り、翌朝７時に終る深夜電力の通電時間帯を定めている
ものとする（第２図）。また、１日の区分点tMは、この
深夜電力の通電時間帯の中途において、１日の湯の使用
が終了するとともに、翌日の湯の使用が開始されない確
率の最も高い時刻、たとえば、23時と７時との中間点で
ある午前３時に定めるものとする。また、ヒータ12は、
制御装置20によって、深夜電力の通電時間帯の終了時刻
より余裕時間tHだけ前の通電終了時刻teにおいて仮の沸
上げ温度Tsoまたは所定の沸上げ温度Ts1が達成されるよ
うに、１日の区分点tMより以前の仮の通電開始時刻to、
または、以後の通電開始時刻t1において、通電が開始さ
れるものとする。
なお、ここで、仮の沸上げ温度Tso、沸上げ温度Ts1は、
沸上げ温度計算手段24によって演算し、仮の通電開始時
刻to、通電開始時刻t1は、通電開始時刻決定手段26によ
って決定されるものとする。また、制御装置20の平均温
度検出記憶手段21は、温度センサー15、15…からの温度
信号15aを入力し、現時点における貯湯タンク11の平均
温度TAを算出出力するとともに、当日の１日の区分点tM
における平均温度TBと、前日の１日の区分点tMにおける
平均温度TB1とを、それぞれ記憶し、出力することがで
きるものとする。
沸上げ温度計算手段24によって演算し、仮の通電開始時
刻to、通電開始時刻t1は、通電開始時刻決定手段26によ
って決定されるものとする。また、制御装置20の平均温
度検出記憶手段21は、温度センサー15、15…からの温度
信号15aを入力し、現時点における貯湯タンク11の平均
温度TAを算出出力するとともに、当日の１日の区分点tM
における平均温度TBと、前日の１日の区分点tMにおける
平均温度TB1とを、それぞれ記憶し、出力することがで
きるものとする。
使用量計算記憶手段22と、沸上げ温度計算手段24と、余
裕温度計算手段25と、通電開始時刻決定手段26とは、一
連のソフトウエアプログラムによって表現することがで
きる（第３図）。
裕温度計算手段25と、通電開始時刻決定手段26とは、一
連のソフトウエアプログラムによって表現することがで
きる（第３図）。
このプログラムは、深夜電力の通電時間帯内において、
繰り返し動作するものとする。プログラムは、１日の区
分点tM以前においては（第３図）のプログラムステップ
（１）、以下、単に（１）のように記す）、まず、ヒー
タ12が通電されていないことを確認して（２）、当日の
湯の使用量を、当日の仮の使用量ΔToとして想定演算す
る（３）。ここで、当日の仮の使用量ΔToは、貯湯タン
ク11の平均温度TB1、TAに基づいて、ΔTo＝TB1＋β‐TA
によって算出することができる。ただし、仮の使用量Δ
Toは、TB1、β、TAの温度単位の数値をそのまま容量単
位の数値として使用することができる。また、βは、前
日の１日の区分点tM以降において、当日の通電終了時刻
teまでの間にヒータ12が通電されたことによる貯湯タン
ク11の平均温度の上昇値である。すなわち、βは、ヒー
タ12による単位時間当りの温度上昇値Taとして、前日の
１日の区分点tM以前に、仮の通電開始時刻toにおいてヒ
ータ12の通電が開始された場合は、β＝Ta（te-tM）と
して算出することができ、前日の１日の区分点tM以降
に、通電開始時刻t1においてヒータ12の通電が開始され
た場合は、β＝Ta（te-t1）として算出することができ
る。
繰り返し動作するものとする。プログラムは、１日の区
分点tM以前においては（第３図）のプログラムステップ
（１）、以下、単に（１）のように記す）、まず、ヒー
タ12が通電されていないことを確認して（２）、当日の
湯の使用量を、当日の仮の使用量ΔToとして想定演算す
る（３）。ここで、当日の仮の使用量ΔToは、貯湯タン
ク11の平均温度TB1、TAに基づいて、ΔTo＝TB1＋β‐TA
によって算出することができる。ただし、仮の使用量Δ
Toは、TB1、β、TAの温度単位の数値をそのまま容量単
位の数値として使用することができる。また、βは、前
日の１日の区分点tM以降において、当日の通電終了時刻
teまでの間にヒータ12が通電されたことによる貯湯タン
ク11の平均温度の上昇値である。すなわち、βは、ヒー
タ12による単位時間当りの温度上昇値Taとして、前日の
１日の区分点tM以前に、仮の通電開始時刻toにおいてヒ
ータ12の通電が開始された場合は、β＝Ta（te-tM）と
して算出することができ、前日の１日の区分点tM以降
に、通電開始時刻t1においてヒータ12の通電が開始され
た場合は、β＝Ta（te-t1）として算出することができ
る。
つづいて、プログラムは、余裕温度Tmを算出する
（４）。ただし、余裕温度Tmは、水温Twが低くなるに従
って大きな値となるように、たとえば、Tm＝（Twa-Tw）
/bによって算出するものとし、ここで、Twaは、貯湯タ
ンク11から出湯され、水温Twの水と混合して使用される
湯の最適使用温度、ｂは、ｂ＞１の定数である。
（４）。ただし、余裕温度Tmは、水温Twが低くなるに従
って大きな値となるように、たとえば、Tm＝（Twa-Tw）
/bによって算出するものとし、ここで、Twaは、貯湯タ
ンク11から出湯され、水温Twの水と混合して使用される
湯の最適使用温度、ｂは、ｂ＞１の定数である。
水温Twは、たとえば第４図のプログラムによって決定す
ることができる。まず、水温Twの予想値Twoを初期値ｋ
によってクリアし（同図のプログラムステップ（41）、
以下、単に（41）のように記す）、水温Twxを読み取る
（42）。水温Twxは、貯湯タンク11の温度センサ15、15
…のうち、最下部のものからの温度信号15aを読み取れ
ばよい。読み取った水温Twxは、予想値Twoを使用して、
深夜電力の通電時間帯と、それ以下の時間帯とを含む１
日の最低値をとり（（43）、（44））、さらに、別に記
憶されている過去の数日間の最低水温を示す水温データ
Twi（ｉ＝１、２…）と予想値Twoとの最低値Twmと、現
に採用されている水温Twとを比較した上、たとえば、Tw
＜Twmのときは、Tw＝Tw＋１（℃）とし、Tw≧Twmのとき
は、Tw＝Tw−１（℃）として、最も確かな水温Twを決定
することができる（45）。
ることができる。まず、水温Twの予想値Twoを初期値ｋ
によってクリアし（同図のプログラムステップ（41）、
以下、単に（41）のように記す）、水温Twxを読み取る
（42）。水温Twxは、貯湯タンク11の温度センサ15、15
…のうち、最下部のものからの温度信号15aを読み取れ
ばよい。読み取った水温Twxは、予想値Twoを使用して、
深夜電力の通電時間帯と、それ以下の時間帯とを含む１
日の最低値をとり（（43）、（44））、さらに、別に記
憶されている過去の数日間の最低水温を示す水温データ
Twi（ｉ＝１、２…）と予想値Twoとの最低値Twmと、現
に採用されている水温Twとを比較した上、たとえば、Tw
＜Twmのときは、Tw＝Tw＋１（℃）とし、Tw≧Twmのとき
は、Tw＝Tw−１（℃）として、最も確かな水温Twを決定
することができる（45）。
水温Twは、一般に、急激な変化を示すことはあり得ない
から、読み取った水温Twxが以前と極端に異なっている
場合であっても、そのような値をそのまま採用するのは
不合理である。すなわち、水温Twは、過去の数日間の最
低値Twmを使用し、しかも、その変動が急激には起り得
ないものとして、最も妥当な値に決定しなければならな
い。なお、予想値Twoは、所定時刻、たとえば、深夜電
力の通電時間帯の終了時刻において、過去の水温データ
Twiとして記憶更新するものとする（（46、（47））。
から、読み取った水温Twxが以前と極端に異なっている
場合であっても、そのような値をそのまま採用するのは
不合理である。すなわち、水温Twは、過去の数日間の最
低値Twmを使用し、しかも、その変動が急激には起り得
ないものとして、最も妥当な値に決定しなければならな
い。なお、予想値Twoは、所定時刻、たとえば、深夜電
力の通電時間帯の終了時刻において、過去の水温データ
Twiとして記憶更新するものとする（（46、（47））。
なお、第４図のステップ（41）における初期値ｋは、た
とえばｋ＝37（℃）にとり、また、水温Twxとして、た
とえば35℃以上の値のものは、全く湯の使用がなされず
に、単に、貯湯タンク11内の湯温が最下部の温度センサ
15によって読み取られたに過ぎないものとして、捨て去
るようにしてもよいものである。
とえばｋ＝37（℃）にとり、また、水温Twxとして、た
とえば35℃以上の値のものは、全く湯の使用がなされず
に、単に、貯湯タンク11内の湯温が最下部の温度センサ
15によって読み取られたに過ぎないものとして、捨て去
るようにしてもよいものである。
つづいて、プログラムは、仮の沸上げ温度Tsoを演算す
る（第３図のステップ（５））。仮の沸上げ温度Tso
は、別に記憶されている過去の数日の使用量データΔTi
（ｉ＝１、２…）と、当日の仮の使用量ΔToとの最大値
ΔTMAXを使用して、Tso＝ΔTMAX＋Tw＋Tmによればよ
い。
る（第３図のステップ（５））。仮の沸上げ温度Tso
は、別に記憶されている過去の数日の使用量データΔTi
（ｉ＝１、２…）と、当日の仮の使用量ΔToとの最大値
ΔTMAXを使用して、Tso＝ΔTMAX＋Tw＋Tmによればよ
い。
次いで、仮の通電開始時刻toは、たとえば、to＝te−
（Tso−Tw）/Ta、または、to＝te−（Tso−TA＋ｅ）/Ta
によって算出決定することができる（６）。ここで、1/
Taは、ヒータ12の通電により、平均温度が単位温度だけ
上昇するに要する時間であって、貯湯タンク11の容量
と、ヒータ12の電力容量とによって決まる定数である。
なお、現在の貯湯タンク11の平均温度TAと水温Twとの差
が一定値ｅより大きいときは、一層の安全をみて、前者
の式を使用するものとする。
（Tso−Tw）/Ta、または、to＝te−（Tso−TA＋ｅ）/Ta
によって算出決定することができる（６）。ここで、1/
Taは、ヒータ12の通電により、平均温度が単位温度だけ
上昇するに要する時間であって、貯湯タンク11の容量
と、ヒータ12の電力容量とによって決まる定数である。
なお、現在の貯湯タンク11の平均温度TAと水温Twとの差
が一定値ｅより大きいときは、一層の安全をみて、前者
の式を使用するものとする。
現在時刻が、以上のようにして算出される仮の通電開始
時刻toを経過すれば（７）、ヒータ12の通電を開始し
（８）、未経過であれば、以上の各ステップを繰り返す
（７）。また、このようにして、ヒータ12の通電が開始
された場合は、そのまま、１日の区分点tMの経過を待ち
（（１）、（２））、ヒータ12の通電が開始されない場
合は、以上の各演算ステップを繰り返しながら、１日の
区分点tMの経過を待つ（（１）ないし（７））。
時刻toを経過すれば（７）、ヒータ12の通電を開始し
（８）、未経過であれば、以上の各ステップを繰り返す
（７）。また、このようにして、ヒータ12の通電が開始
された場合は、そのまま、１日の区分点tMの経過を待ち
（（１）、（２））、ヒータ12の通電が開始されない場
合は、以上の各演算ステップを繰り返しながら、１日の
区分点tMの経過を待つ（（１）ないし（７））。
１日の区分点tMが経過すると（１）、当日の使用量ΔT1
を、ΔT1＝TB1＋β＋α−TBによって算出する（９）。
ただし、当日の使用量ΔT1も、仮の使用量ΔToと同様
に、TB1、β、α、TBの温度単位の数値をそのまま容量
単位の数値として使用することができる。なお、αは、
ステップ（８）によって１日の区分点tMより前にヒータ
12が通電された場合に、１日の区分点tM以前の平均温度
の上昇値であって、α＝Ta（tM−to）である。
を、ΔT1＝TB1＋β＋α−TBによって算出する（９）。
ただし、当日の使用量ΔT1も、仮の使用量ΔToと同様
に、TB1、β、α、TBの温度単位の数値をそのまま容量
単位の数値として使用することができる。なお、αは、
ステップ（８）によって１日の区分点tMより前にヒータ
12が通電された場合に、１日の区分点tM以前の平均温度
の上昇値であって、α＝Ta（tM−to）である。
つづいて、ステップ（４）ないし（６）にならって、確
定した余裕温度Tmと沸上げ温度Ts1と通電開始時刻t1と
を算出し（（10）ないし（12））、既にヒータ12が通電
済みであるときは（13）、沸上げ完了（16）、または、
深夜電力の通電時間帯の終了によって（17）、ヒータ12
の通電を終了する（18）。ヒータ12が未通電であるとき
は（13）、通電開始時刻t1の経過を待って（14）、ヒー
タ12を通電し（15）、以下、同様の制御を行なう。
定した余裕温度Tmと沸上げ温度Ts1と通電開始時刻t1と
を算出し（（10）ないし（12））、既にヒータ12が通電
済みであるときは（13）、沸上げ完了（16）、または、
深夜電力の通電時間帯の終了によって（17）、ヒータ12
の通電を終了する（18）。ヒータ12が未通電であるとき
は（13）、通電開始時刻t1の経過を待って（14）、ヒー
タ12を通電し（15）、以下、同様の制御を行なう。
なお、ステップ（18）におけるヒータ12の通電終了に伴
って、前述のβの計算を行なって記憶し、ステップ
（９）における当日の使用量ΔT1の計算に伴って、αの
計算記憶を行ない、それぞれ、翌日の使用に備える。ま
た、ステップ（９）において算出される当日の使用量Δ
T1は、ステップ（５）、（11）における仮の沸上げ温度
Tso、沸上げ温度Ts1の算出に備えて、過去数日分を、使
用量データΔTi（ｉ＝１、２…）として記憶更新してお
くものとする。
って、前述のβの計算を行なって記憶し、ステップ
（９）における当日の使用量ΔT1の計算に伴って、αの
計算記憶を行ない、それぞれ、翌日の使用に備える。ま
た、ステップ（９）において算出される当日の使用量Δ
T1は、ステップ（５）、（11）における仮の沸上げ温度
Tso、沸上げ温度Ts1の算出に備えて、過去数日分を、使
用量データΔTi（ｉ＝１、２…）として記憶更新してお
くものとする。
ここで、以上の全体動作を、貯湯タンク11の平均温度変
化を示す線図によって説明すれば、次のとおりである
（第５図）。
化を示す線図によって説明すれば、次のとおりである
（第５図）。
いま、１日の区分点tMを、深夜電力の通電時間帯の中途
に定め、現時点を、第５図の時刻ｔ＝taとする。ただ
し、23（時）≦ta≦toとする。
に定め、現時点を、第５図の時刻ｔ＝taとする。ただ
し、23（時）≦ta≦toとする。
一般に、湯が使用され、貯湯タンク11から出湯がなされ
ると、同量の水が貯湯タンク11に自動補給され、貯湯タ
ンク11は、常時満水状態で使用されるから、そのときの
出湯量、すなわち使用量は、出湯による貯湯タンク11の
エネルギ損失に基づき、貯湯タンク11の平均温度の低下
量によって表すことができる。そこで、第５図におい
て、前日の１日の区分点tMにおける平均温度TB1、前日
の１日の区分点tM以降、ヒータ12が通電されたことによ
る平均温度の上昇値β、現時点ｔ＝taにおける平均温度
TAとすれば、前日の１日の区分点tMから現時点ｔ＝taの
間における当日の仮の使用量ΔToは、ΔTo＝TB1＋β−T
Aによって表すことができる。ただし、βは、前日の１
日の区分点tM以降、ヒータ12によって投入されるエネル
ギ相当分の補正である。
ると、同量の水が貯湯タンク11に自動補給され、貯湯タ
ンク11は、常時満水状態で使用されるから、そのときの
出湯量、すなわち使用量は、出湯による貯湯タンク11の
エネルギ損失に基づき、貯湯タンク11の平均温度の低下
量によって表すことができる。そこで、第５図におい
て、前日の１日の区分点tMにおける平均温度TB1、前日
の１日の区分点tM以降、ヒータ12が通電されたことによ
る平均温度の上昇値β、現時点ｔ＝taにおける平均温度
TAとすれば、前日の１日の区分点tMから現時点ｔ＝taの
間における当日の仮の使用量ΔToは、ΔTo＝TB1＋β−T
Aによって表すことができる。ただし、βは、前日の１
日の区分点tM以降、ヒータ12によって投入されるエネル
ギ相当分の補正である。
このようにして求めた当日の仮の使用量ΔToを使用し
て、仮の沸上げ温度Tso、仮の通電開始時刻toが求めら
れるから、時刻ｔ＝toの経過によりヒータ12の通電を開
始すると、以降、貯湯タンク11の平均温度が直線的に上
昇する。そこで、当日の１日の区分点tMにおいては、ｔ
＝toからｔ＝tMの間における平均温度の上昇値α、ｔ＝
tMにおける平均温度TBとして、次式により、当日の使用
量ΔT1を確定することができる。すなわち、 ΔT1＝TB1＋β＋α−TB ただし、第５図において、点Ａ、Ｂを結ぶ一点鎖線によ
る補助線は、ｔ＝toにおいてヒータ12の通電が開始され
た後の平均温度の上昇直線を平行移動したものである。
また、to＞tMであり、ｔ≦tMにおいてヒータ12の通電が
なされないときは、α＝０とおいて、 ΔT1＝TB1＋β−TB とすればよい。
て、仮の沸上げ温度Tso、仮の通電開始時刻toが求めら
れるから、時刻ｔ＝toの経過によりヒータ12の通電を開
始すると、以降、貯湯タンク11の平均温度が直線的に上
昇する。そこで、当日の１日の区分点tMにおいては、ｔ
＝toからｔ＝tMの間における平均温度の上昇値α、ｔ＝
tMにおける平均温度TBとして、次式により、当日の使用
量ΔT1を確定することができる。すなわち、 ΔT1＝TB1＋β＋α−TB ただし、第５図において、点Ａ、Ｂを結ぶ一点鎖線によ
る補助線は、ｔ＝toにおいてヒータ12の通電が開始され
た後の平均温度の上昇直線を平行移動したものである。
また、to＞tMであり、ｔ≦tMにおいてヒータ12の通電が
なされないときは、α＝０とおいて、 ΔT1＝TB1＋β−TB とすればよい。
なお、使用量データΔTiは、このシステムが手動に切り
替えられたときは、ステップ（９）において演算記憶さ
れることがないから、長時間の手動運転が行なわれる
と、実情から大きく乖離することがある。そこで、所定
日数以上の長期の手動運転後においては、使用量データ
ΔTiに代えて、あらかじめシステム内に記憶する固定デ
ータを使用するのがよい。
替えられたときは、ステップ（９）において演算記憶さ
れることがないから、長時間の手動運転が行なわれる
と、実情から大きく乖離することがある。そこで、所定
日数以上の長期の手動運転後においては、使用量データ
ΔTiに代えて、あらかじめシステム内に記憶する固定デ
ータを使用するのがよい。
いま、第１図と第３図とを対比すれば、前者の使用量計
算記憶手段22は、後者のステップ（３）、（９）に相当
し、以下、沸上げ温度計算手段24は、ステップ（５）、
（11）に、余裕温度計算手段25はステップ（４）、（1
0）に、通電開始時刻決定手段26はステップ（６）、（1
2）に、ヒータ制御手段27はステップ（８）、（15）、
（18）に、それぞれ、対応することは明らかである。
算記憶手段22は、後者のステップ（３）、（９）に相当
し、以下、沸上げ温度計算手段24は、ステップ（５）、
（11）に、余裕温度計算手段25はステップ（４）、（1
0）に、通電開始時刻決定手段26はステップ（６）、（1
2）に、ヒータ制御手段27はステップ（８）、（15）、
（18）に、それぞれ、対応することは明らかである。
以上の説明において、深夜電力の通電時間帯は、23時な
いし７時の時間帯以外にも、任意に定めることができる
ものとし、１日の区分点tMも、この通電時間帯の中途に
おいて任意に定め得ることはいうまでもない。
いし７時の時間帯以外にも、任意に定めることができる
ものとし、１日の区分点tMも、この通電時間帯の中途に
おいて任意に定め得ることはいうまでもない。
発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、貯湯タンクの
平均温度に基づいて当日の使用量を演算する使用量計算
記憶手段と、沸上げ温度計算手段と、通電開始時刻決定
手段とを備えることによって、使用量計算記憶手段は、
深夜電力の通電時間帯の中途に定める１日の区分点以前
においては、当日の仮の使用量を算出し、沸上げ温度計
算手段は、仮の沸上げ温度を算出し、通電開始時刻決定
手段は、仮の通電開始時刻を決定してヒータの通電を開
始する一方、１日の区分点においては、これらの諸計算
を再計算して沸上げ温度を確定させることができるか
ら、流量センサを全く使用することなく、過去の使用量
データに基づく沸上げ温度を十分精度よく決定すること
ができ、したがって、最適な沸上げ温度制御を簡単に実
現することができるという極めて優れた効果がある。
平均温度に基づいて当日の使用量を演算する使用量計算
記憶手段と、沸上げ温度計算手段と、通電開始時刻決定
手段とを備えることによって、使用量計算記憶手段は、
深夜電力の通電時間帯の中途に定める１日の区分点以前
においては、当日の仮の使用量を算出し、沸上げ温度計
算手段は、仮の沸上げ温度を算出し、通電開始時刻決定
手段は、仮の通電開始時刻を決定してヒータの通電を開
始する一方、１日の区分点においては、これらの諸計算
を再計算して沸上げ温度を確定させることができるか
ら、流量センサを全く使用することなく、過去の使用量
データに基づく沸上げ温度を十分精度よく決定すること
ができ、したがって、最適な沸上げ温度制御を簡単に実
現することができるという極めて優れた効果がある。
第１図ないし第５図は実施例を示し、第１図は全体ブロ
ック系統図、第２図は動作説明図、第３図と第４図はプ
ログラムフローチャート、第５図は動作説明線図であ
る。 tM……１日の区分点 t1……通電開始時刻 to……仮の通電開始時刻 TB、TB1、TA……平均温度 Ts1……沸上げ温度 Tso……仮の沸上げ温度 ΔTo……当日の仮の使用量 ΔTi……使用量データ Tw……水温 Tm……余裕温度 11……貯湯タンク 12……ヒータ 22……使用量計算記憶手段 23……水温決定手段 24……沸上げ温度計算手段 25……余裕温度計算手段 26……通電開始時刻決定手段
ック系統図、第２図は動作説明図、第３図と第４図はプ
ログラムフローチャート、第５図は動作説明線図であ
る。 tM……１日の区分点 t1……通電開始時刻 to……仮の通電開始時刻 TB、TB1、TA……平均温度 Ts1……沸上げ温度 Tso……仮の沸上げ温度 ΔTo……当日の仮の使用量 ΔTi……使用量データ Tw……水温 Tm……余裕温度 11……貯湯タンク 12……ヒータ 22……使用量計算記憶手段 23……水温決定手段 24……沸上げ温度計算手段 25……余裕温度計算手段 26……通電開始時刻決定手段
フロントページの続き (72)発明者 成瀬 広則 石川県河北郡津幡町字東荒屋ヌ48番地４ ベッカー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−11552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−76844（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】深夜電力の通電時間帯の中途に定めた１日
の区分点において、貯湯タンクの平均温度に基づいて当
日の使用量を演算し、使用量データとして記憶する使用
量計算記憶手段と、過去の使用量データから沸上げ温度
を算出する沸上げ温度計算手段と、沸上げ温度を基に、
ヒータの通電開始時刻を決定する通電開始時刻決定手段
とを備え、前記使用量計算記憶手段は、１日の区分点以
前においては、当日の仮の使用量を算出し、前記沸上げ
温度計算手段は、当日の仮の使用量と過去の使用量デー
タとから仮の沸上げ温度を算出し、前記通電開始時刻決
定手段は、仮の沸上げ温度を基に仮の通電開始時刻を決
定し、仮の通電開始時刻の経過によりヒータの通電を開
始することを特徴とする通電制御形電気温水器の沸上げ
制御装置。 - 【請求項２】水温が低くなるに従って大きくなる余裕温
度を算出し、前記沸上げ温度計算手段に出力する余裕温
度計算手段を付設することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置。 - 【請求項３】１日の最低水温を水温データとして記憶す
るとともに、過去の水温データを基に水温を決定し、前
記余裕温度計算手段に出力する水温決定手段を付設する
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の通電制御
形電気温水器の沸上げ制御装置。 - 【請求項４】前記沸上げ温度計算手段は、所定日数以上
の手動運転後は、使用量データに代えて、固定データを
使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第３項のいずれか記載の通電制御形電気温水器の沸上げ
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3473788A JPH0743169B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3473788A JPH0743169B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208659A JPH01208659A (ja) | 1989-08-22 |
| JPH0743169B2 true JPH0743169B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=12422631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3473788A Expired - Fee Related JPH0743169B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 通電制御形電気温水器の沸上げ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743169B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441944B1 (ko) * | 2001-10-31 | 2004-07-27 | 한국전력공사 | 축열제어장치 및 축열제어방법 |
| KR100489036B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2005-05-17 | 한국전력공사 | 축열식 전기온풍기의 전력공급제어방법 |
| JP4994108B2 (ja) * | 2007-05-14 | 2012-08-08 | 三菱電機株式会社 | 蓄熱制御装置 |
| US10018366B2 (en) * | 2015-02-05 | 2018-07-10 | Intellihot, Inc. | Learning-based recirculation and temperature setpoint control system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111552A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 貯湯式電気温水器 |
| JPS6176844A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 電気温水器の制御装置 |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP3473788A patent/JPH0743169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01208659A (ja) | 1989-08-22 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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