JPS58129143A - 貯湯式電気温水器の制御装置 - 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】 この発ＱＱＦｉ中央制御装置により複数の貯湯式電気温
水器の発熱体への通電時間を集中制御する制−装置に関
するものである。

従来の深夜電力を利用する貯湯式電気温水器では、深夜
電力通電時間が一定であるため２発熱体の発熱容量を湯
の使用量の多い冬季の条件に合わせて通電時間内に水温
５〜１Ｇ’Ｃがら沸き上げ湯１ｊＬ８５℃程度に沸き上
げるよう設定しである。このため、湯の使用量の少ない
夏季等では貯湯タンク内に半分以上の湯が残ることが多
い。この場合にあっては深夜電力通電時間になると一斉
に通電が始まり、短時間で沸き上がってしまう。これは
通電負荷の集中を招き、送電効率が悪くなるばかりが不
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
ととなシ。

熱ロスが大きい欠点もあった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので。

便数の貯湯式電気温水器の各ダに、使用湯量を予め設定
できる装置を備えて必要以上の湯量を沸き上げないよう
にするとともに、中央制御装置Ｋよって通電負荷を均等
に配分することによや上記従来の欠点を解消するもので
ある。

以下この発明の実施例を制御ブロック図によって説明す
る０口１．（２）は貯湯式電気温水器本体でＴｏＪ）、
それぞれ使用湯量を予め設定するための湯量設定装置１
３１．　　（３りと、貯−タンク内の残湯熱カロリーを
検出する残湯熱量検出手段（４（。

（４′）と１発熱体＋６１．　　（６りへの通電時間を
設定するためのタイマー装置＋５１＊　　（５’）を備
えている。

＋７１　ｔｊ中央制御装置で、給水温度センサー（８）
、第一、第二の演算器＋９１．０・、タイマー制−装置
ａ塾を備えておシ、前記給水温度センサー（８１は貯湯
タンクに給水される水の温度を検出し、第一の演算器（
９）は前記給水温度センサー（８）で検出し九検出値と
前記湯量設定装置＋３！、　　（３’）における各設定
値とから各電気温水器に貯えておくべき熱カロリーを罵
出する。また第二の演算器軸は前記第一の演算器傳）で
算出した熱カロリーと残湯熱量検出手段＋４１．　　（
４’）で検出した残湯熱カロリーの差から各電気温水器
（１１，（２）への所要通電時間を算出すｊも′のであ
る。そ［てタイマー制御装置ａυは前記第二の演算器１
・で求めた各電気温水器＋１１　、　＋２１への所要通
電時間を深夜電力通電時間帯においてその電力負荷が平
均化するように配分して各電気温水器（１）、（２）の
タイマー装置（５）。

（５′）に信号を送り、各電気温水器＋１１．　（２１
の発熱体＋６１．　　（４’）の通電時間制御を行うも
のである。

次にそ９動作例を記号と算式を混えて説明する。まず各
電気温水器ｆｉｌの湯量設定装置（３）にインプットさ
れた翌日の使用湯量の設定値をｖリットル、湯温Ｔ１℃
とし、　深夜電力通電時間突入直後の給水温度センサー
（８）の検出値をｔ℃とすると、第一の演算器＋９１　
ｉｊ　。

（Ｔ１−ｔ）ｘｖ Ｏ演算を行うもので、貯湯タンク内に貯えておくべき熱
カロリーに１［１［１＝　（Ｔ１−　ｔ）ｘｖ　］を算
出する。

また第二の演算器１１１Ｆｉ （Ｋ１−に２）÷８６０÷Ｗ の演算を行うもので、残湯分熱カロリーを除いた正味の
印加すべき熱カロリーから各電気温水器への所要通電時
間を算出するものである（１Ｋｗｈ　＝　８６０　Ｋｃ
ａｌ　）。ここで、ｗｉｊ発熱体（７１゜（７勺の消費
電力（ＫＷ）を、又に２　ｅａｔ残湯熱量検出手段＋４
１．　　（４勺で検出された残湯熱カロリーを表わして
いる。

そして、タイマー制御装置ａｌｌは前記第二の演算器軸
で求めた各電気温水器（１１、（２１の発熱体（６）。

（６′）への所要通電時間を深夜電力通電時間帯（２３
時〜翌朝１時）において電力負荷が平均化するように配
分して各電気温水器（１１，（１１のタイマー装置（５
ｉ　、　　（５’）　Ｋ信号を送り、各発熱体（６）。

（６′）の通電時間制御を行う。例えば、２台の電気温
水器でそれぞれ３時間の通電で所定の電力量が得られる
とすれば、１台は２３時〜翌朝２時の通電とし、他は翌
朝２時〜５時まで通電を行い、極力電力ビークを低く抑
えようとするものである。

なお残湯熱量検出手段＋４１．　　（４’）として、第
２図〜第４図に示すようなものがある。

即ち、厖２図は貯湯式給湯機の構造断面図。

第３図、第４図は貯湯槽内部のｏＡ度分布図である。

第２図において、　　（＋ｔＮ）ｉｌｔ貯湯槽、　　（
１０２）は貯湯槽（１０１）内の湯温を測定すべく貯湯
槽（１ｏ１）の下部に設けられた温度検出器ｓ　　（１
ｏｓ）は給水管、　　（１０４）は給湯管、　　（１ｏ
５）は給湯管の先端部に設けた綿口である。（１０６）
は循環ホンブで。

一端を貯湯槽Ｈｏ１）’）部に、他端を給湯管（１０４
）の途中に接続された連通管（ＩＱ７）の途中に設けら
れ、貯湯槽（１ｏ１）下部から給湯管（１０４）との接
続部へ水を廻す。

次に動作を説明する。板切ｔ４℃の湯が貯湯槽（１０１
）に満たされてｂる（第２図）。この状態で蛇口（１０
５）からｖｌＣｔ）の湯を使用した後の貯湯槽（１０１
）の温度分布を示したのが第３図である。貯湯槽下部（
＋ｏ１ａ）には使用した湯量ｖ１Ｑ）分だけ給水管（１
０３）からｔ２（ロ）の水が流入し。

２４槽上部（ｔｏｌｂ）　ＫＪｊ　ｔｌｅｃ）　ノ湯が
ｖ２（ｔ）残っている。この状態において、蛇口（ｔＯ
Ｓ）を閉じたまま循環ポンプ（１０６）を運転すると貯
湯槽下部（１０１１Ｌ）の水が貯湯槽上部（１０１ｂ）
から流入し貯湯槽上部（１０１ｋｌ）の湯層を乱すため
２次第に平均湯温化する。平均湯温化した貯湯槽（１０
１）の温度分布を示したのが第４図で、ｔｓｅｃｌの平
均温度となっている。

次に残湯熱量の求め方を説明する。貯湯槽（１０１）の
全容量をｖ５（イ）（固有値ｖ３　＝　ｖｌ　＋　７２
）とすると、貯湯槽下部（１ｏ１ａ）　Ｋ：設けた温度
検出器（１０２）による循環ポンプ（１（＋６）運転前
の測定温度はｔ２ｉ）、循環ポンプ運転後の測定温度は
ｔ５（Ｃ）なので、残湯熱量に２　（Ｋｃａｌ）ｉｊ次
の通り演算器で算出できる。

Ｋ２　＝　ｖ５　Ｘ　（ｔ５−　ｔ２）　　（Ｋｃａｌ
）残湯熱量検出手段＋４１．　　（４’）としては１以
上説明したようなものがある。

また、電気温水器（１１、（２１から中央制御装置（７
）への各信号の伝廼、及びその逆の信号の伝送は。

第Ｓ図に示す如く送信器α２．α１．及び受信器０番。

（２）を用いてもよいこと打首う撞でもない。

以上脱孔したように、この発明によるものは複数の貯湯
式電気温水器の各々ｒｃ　＠量設定装置を備えてユーザ
の必要湯量のみ沸き上げるので。

残湯量が減少するとともに、沸き上がり湯温もＩＩｓ℃
以下の低温で貯湯されることが増えるので各種の熱ロス
が減少して維持費が安くなるという効果を有している。

また電力負荷が平均するよう集中制御を行うので、電力
負荷のヒータを緩和することとなシ、送電効率を向上で
きるという効果も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である貯湯式電気温水器の
制御ブロック図、第２図〜第４図は残湯熱量検出手段の
一例を示す図で、第２図は貯湯式給湯機の構造断面図、
第３図、第４図は貯湯槽内部の温度分布図、第５図はこ
の発明の他の実施例を示す制御ブロック図である。 （１）、（２）・・・電気温水器本体−＋３１．　　（
ｓ′）・・湯量設定装置、　（４１，（４’）・・・残
湯量センサー、伜１．　　（５’）・・・タイマー装Ｌ
　（６１，（６／）・・・発熱体、（８）・・・給水温
度センサー、（９）・・・第一の演算器、−１・・第二
の演算器、ａト・・タイマー側−装置。 代理人　葛　野　信　− 第２図 第３図　ＩＩＡ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の貯湯式電気温水器の各々に、使用湯量を予め設定
   するための湯量設定装置と、貯湯タンク内の残湯熱カロ
   リーを検出する残湯熱量検出手段と１発熱体への通電時
   間を設定するためのタイマー装置を設けるとともに、給
   水温度センサー、第一、第二の演算器、タイマー制御装
   ｅｌ＋備え九中央制−装置を設け、前記給水温度センサ
   ーで検出した検出値と前記各湯量設定装置への設定値と
   から各電気温水器に貯えておくべき熱カロリーを第一の
   演算器で算出するとともに、第一の演算器で算出した熱
   カロリーと残湯熱量検出手段で検出した熱カロリーの差
   から各電気温水器への所要通電時間を第二の演算器で算
   出し、この各電気温水器への所要通電時間が適宜配分さ
   れるよう前記タイマー制御装置により各電気温水器のタ
   イマー装置を集中制御することを特徴と！する貯湯式電
   気温水器の制御装置。