JPS6030928A - 貯湯式電気温水器の制御装置 - Google Patents
貯湯式電気温水器の制御装置Info
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- JPS6030928A JPS6030928A JP58140716A JP14071683A JPS6030928A JP S6030928 A JPS6030928 A JP S6030928A JP 58140716 A JP58140716 A JP 58140716A JP 14071683 A JP14071683 A JP 14071683A JP S6030928 A JPS6030928 A JP S6030928A
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- water storage
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、深夜電力を利用する貯湯式電気温水器の制
御装置に関し、使用者側の湯量使用の実績に基づいて所
要通電電力量を算出するようにして、従来、固定であっ
た貯湯式電気温水器の能力を使用者側の実体に合わせて
使用できるようにすることを目的としている。
御装置に関し、使用者側の湯量使用の実績に基づいて所
要通電電力量を算出するようにして、従来、固定であっ
た貯湯式電気温水器の能力を使用者側の実体に合わせて
使用できるようにすることを目的としている。
第1図は一般的な貯湯式電気温水器の構成図で、第2図
は従来の貯湯式電気温水器の主要電気回路図を示す。
は従来の貯湯式電気温水器の主要電気回路図を示す。
これらの図において、1は貯湯タンク、2は給水管、3
は給湯管、4は出湯栓、5は発熱体、6は自動温度調節
器、7は電源、8は深夜電力用のタイムスイッチで、そ
の通電時間帯は一般には23時から翌朝の7時までの8
時間である。
は給湯管、4は出湯栓、5は発熱体、6は自動温度調節
器、7は電源、8は深夜電力用のタイムスイッチで、そ
の通電時間帯は一般には23時から翌朝の7時までの8
時間である。
次に上記構成よりなる従来例の動作を説明する。深夜電
力の通電開始時刻になると、タイムスイッチ8の接点が
閉成して、発熱体5−1の通電が開始される。そして貯
湯タンク1内の湯温が85°Cになると、自動温度調節
器6の接点が開成して発熱体5への通電が停止される。
力の通電開始時刻になると、タイムスイッチ8の接点が
閉成して、発熱体5−1の通電が開始される。そして貯
湯タンク1内の湯温が85°Cになると、自動温度調節
器6の接点が開成して発熱体5への通電が停止される。
その後は自動温度調節器6の開閉により湯温が85℃に
保たれ、このようにして毎朝貯湯量全部が85°Cに廊
き上っている。
保たれ、このようにして毎朝貯湯量全部が85°Cに廊
き上っている。
このように、貯湯式電気温水器では貯湯効率を高めるた
め、沸き上り温度をできる限り高温に設定し、その設定
温度に達すると加熱を停止する構造となっている。しか
し、使用者は高温湯のまま使用するのではなく、水と混
合して40〜45°C前後の混合湯として使用する。そ
の得られる混合湯量をめる式は次の通りである。
め、沸き上り温度をできる限り高温に設定し、その設定
温度に達すると加熱を停止する構造となっている。しか
し、使用者は高温湯のまま使用するのではなく、水と混
合して40〜45°C前後の混合湯として使用する。そ
の得られる混合湯量をめる式は次の通りである。
今、貯湯タンク容量をvt (i)、貯湯タンク1内の
沸き上り温度をT。(’O)、得ようとする混合湯の温
度をTm (’O) + tW=ぜ合わせる水の温度(
給水温度)をTi (’Ci)とすると、混合湯量Vm
(文)は、 で表わせる。
沸き上り温度をT。(’O)、得ようとする混合湯の温
度をTm (’O) + tW=ぜ合わせる水の温度(
給水温度)をTi (’Ci)とすると、混合湯量Vm
(文)は、 で表わせる。
この算式において、給水温度Tiは季節によって大きく
変動する。東京では冬は5°C位から、夏には27°C
位にまで達する。このため、適温の混合湯として得られ
る湯量は、冬期には少なく、夏期には多いということに
なる。すなわち、沸き上り温度Toを85°Cとして、
給水温度T1が5°Cの時に対して、27°Cの時に得
られる混合湯量Vmは1.6倍にも達する。
変動する。東京では冬は5°C位から、夏には27°C
位にまで達する。このため、適温の混合湯として得られ
る湯量は、冬期には少なく、夏期には多いということに
なる。すなわち、沸き上り温度Toを85°Cとして、
給水温度T1が5°Cの時に対して、27°Cの時に得
られる混合湯量Vmは1.6倍にも達する。
一方、湯の使用量は年間はぼ一定か、むしろ夏期の方が
低温湯で使用するため、実質的な使用量が低下するのが
一般的であり、冬期よりも夏期の残湯量が多くなる。さ
らに、使用者によっては家族数の減少などによって定格
の1/2とか、2/3とかしか使用せず、毎日多くの湯
を残す使い方をする。
低温湯で使用するため、実質的な使用量が低下するのが
一般的であり、冬期よりも夏期の残湯量が多くなる。さ
らに、使用者によっては家族数の減少などによって定格
の1/2とか、2/3とかしか使用せず、毎日多くの湯
を残す使い方をする。
このように、給水温度が高かったり残湯があると、沸き
上りも早く、高温湯を長時間使用に供さないで放置する
ことになる。
上りも早く、高温湯を長時間使用に供さないで放置する
ことになる。
このように、不必要に高い温度の湯を長時間使用に供さ
ないで放置することは、貯湯タンク1からの自然放熱お
よび配管内の滞留した温水の放熱等による熱ロスが大き
くなるという欠点があった。
ないで放置することは、貯湯タンク1からの自然放熱お
よび配管内の滞留した温水の放熱等による熱ロスが大き
くなるという欠点があった。
この発明は、これらの欠点を解消しようとするもので、
記憶装置に湯量の使用実績、例えば過去10日間の使用
湯量のデータを記憶し、このデータは毎日、その日の使
用湯量により更新するように、すなわち学習機能を有す
るようにし、このデータに基づいて所要の混合湯量が常
に得られるよう、所要通電電力量を算出し、かつ、発熱
体への電力の供給を深夜電力の供給開始から供給終了ま
での全時間に亘って平準化して行われるように制御する
ことにより、残湯量を少なくするとともに沸き上り後の
熱ロスをできるだけ排除するようにしたものである。
記憶装置に湯量の使用実績、例えば過去10日間の使用
湯量のデータを記憶し、このデータは毎日、その日の使
用湯量により更新するように、すなわち学習機能を有す
るようにし、このデータに基づいて所要の混合湯量が常
に得られるよう、所要通電電力量を算出し、かつ、発熱
体への電力の供給を深夜電力の供給開始から供給終了ま
での全時間に亘って平準化して行われるように制御する
ことにより、残湯量を少なくするとともに沸き上り後の
熱ロスをできるだけ排除するようにしたものである。
以下、この発明の一実施例を第3図の全体構成図、第4
図の制御フローチャートに基づいて説明する。
図の制御フローチャートに基づいて説明する。
S3図において、符号1〜5.7,8は第1図、第2図
と同じものを示す。9はサーミスタなどの温度検出手段
(以下温度センサという)で、貯湯タンク1内に給水管
2より給水された水の温度を連続的に検知するとともに
、沸き上りの湯の温度も検知するものであり、貯湯タン
ク1の下部に設けである。なお、この温度センサ9は水
の温度と湯の温度をそれぞれ検出するよう別個に設けて
もよい。10は前記発熱体5への通電率を制御するトラ
イアックなどの通電率制御素子で、後述の制御部によっ
て制御される。11は前記した制御部で、記憶装置12
.演算装置139通電率制御装置149通電制御装置1
5.および通電電力量算出装置16からなる。
と同じものを示す。9はサーミスタなどの温度検出手段
(以下温度センサという)で、貯湯タンク1内に給水管
2より給水された水の温度を連続的に検知するとともに
、沸き上りの湯の温度も検知するものであり、貯湯タン
ク1の下部に設けである。なお、この温度センサ9は水
の温度と湯の温度をそれぞれ検出するよう別個に設けて
もよい。10は前記発熱体5への通電率を制御するトラ
イアックなどの通電率制御素子で、後述の制御部によっ
て制御される。11は前記した制御部で、記憶装置12
.演算装置139通電率制御装置149通電制御装置1
5.および通電電力量算出装置16からなる。
記憶装置12は、通電電力量算出装置16による通電電
力量の数日分の実績WGをデータとして記憶しておく。
力量の数日分の実績WGをデータとして記憶しておく。
このデータは、例えば10日というように固定日数とし
、常に最新データを保存するようにする。
、常に最新データを保存するようにする。
演算装置13は、例えば記憶装置12からその内に記憶
されているデータ中(上記の例ではlO日間のうち)最
大値WGmaxを呼び出し、余裕率を見た定数C(例え
ば、余裕率10%の場合は1.1となる)を乗じて、所
要通電電力量Ws(KWH)を Ws =WGmaxXC(KWH) として算出する。
されているデータ中(上記の例ではlO日間のうち)最
大値WGmaxを呼び出し、余裕率を見た定数C(例え
ば、余裕率10%の場合は1.1となる)を乗じて、所
要通電電力量Ws(KWH)を Ws =WGmaxXC(KWH) として算出する。
また、発熱体5の通電容量Q (KW)を演算装置13
で設定する。すなわち、深夜電力供給時間帯は、8時間
なので、 う となる。
で設定する。すなわち、深夜電力供給時間帯は、8時間
なので、 う となる。
さらに、演算装置13は、貯湯タンク容量Vt(文)、
前記所要通電電力量Ws (KWH)と、給水温度Ti
(’O)から、沸き上り温度Tc。
前記所要通電電力量Ws (KWH)と、給水温度Ti
(’O)から、沸き上り温度Tc。
(°C)を下式からめる。
通電率制御装置74は、演算装置73でめた通電容量Q
(KW)になるように発熱体5への電力を制御する。
(KW)になるように発熱体5への電力を制御する。
これには例え−ばトライアックを用い、そのゲートを位
相制御することにより行う。
相制御することにより行う。
通電制御装置15は、通電率制御素子10のオフ(開)
の制御を行うもので、温度センサ9が演算装置13のめ
た沸き上り温度T(、を検知したとき作動する。
の制御を行うもので、温度センサ9が演算装置13のめ
た沸き上り温度T(、を検知したとき作動する。
通電電力量算出装置16は、通電が開始されてから発熱
体5がオフするまでの時間Hと通電音iQ (KW)
から通電電力量WG =HXQ (KWH)を算出し、
記憶装置12へ入力するものである。
体5がオフするまでの時間Hと通電音iQ (KW)
から通電電力量WG =HXQ (KWH)を算出し、
記憶装置12へ入力するものである。
次に第3図の実施例の動作について第4図を参照して説
明する。なお、第4図の(1)〜(13)は各ステップ
を表わす。
明する。なお、第4図の(1)〜(13)は各ステップ
を表わす。
スタートしくl)、深夜の、例えば23時になるとタイ
ムスイッチ8がオンする(2)。まず、記憶装置12か
ら最新のデータのうち最大の通電電力JiWGmaxを
呼び出す(3)。
ムスイッチ8がオンする(2)。まず、記憶装置12か
ら最新のデータのうち最大の通電電力JiWGmaxを
呼び出す(3)。
次に、演算装置13において、WGmaxに余裕率を見
た定数Cを乗じて通電電力量W s (K W H)を
め、さらに、8で除算して通電容量Q(KW)を算出す
る(4)。また、温度センサ9によって貯湯タンク1内
の給水温度T】を測定する(5)。さらに、演算装置1
3は、通電電力量Ws(KWH)、給水温度Ti 、貯
湯タンク容量Vtとから沸き上り温度Toを算出しく6
)、あらかじめ算出した通電容量Q (KW)が得られ
るよう発熱体5への通電を開始する(7)。一方、温度
センサ9によって湯温がToになれば(8)、発熱体5
への通電をオフとしく3)、通電開始から通電停止まで
の時間から通電電力量の実績値WG (KWH)を算出
する(lO)。そして、通電した実績値WG (KWH
)を記憶装置12へ入力してデータを更新する(11)
。
た定数Cを乗じて通電電力量W s (K W H)を
め、さらに、8で除算して通電容量Q(KW)を算出す
る(4)。また、温度センサ9によって貯湯タンク1内
の給水温度T】を測定する(5)。さらに、演算装置1
3は、通電電力量Ws(KWH)、給水温度Ti 、貯
湯タンク容量Vtとから沸き上り温度Toを算出しく6
)、あらかじめ算出した通電容量Q (KW)が得られ
るよう発熱体5への通電を開始する(7)。一方、温度
センサ9によって湯温がToになれば(8)、発熱体5
への通電をオフとしく3)、通電開始から通電停止まで
の時間から通電電力量の実績値WG (KWH)を算出
する(lO)。そして、通電した実績値WG (KWH
)を記憶装置12へ入力してデータを更新する(11)
。
さらに、深夜電力供給時間終了時刻、例えば7時になる
と、タイムスイッチ8がオフとなり(12)、ストップ
となる(13)。
と、タイムスイッチ8がオフとなり(12)、ストップ
となる(13)。
なお、上記の実施例では演算装置13での通電容量Q(
KW)の算出に、記憶装置12内のデータ中、最大のW
Gmaxを利用したが、この他、固定日数中の平均を用
いたり、他のデータを用いてもよい。また、制御部11
として中央処理装置(CPU)を備えたマイクロコンピ
ュータを用いることができる。
KW)の算出に、記憶装置12内のデータ中、最大のW
Gmaxを利用したが、この他、固定日数中の平均を用
いたり、他のデータを用いてもよい。また、制御部11
として中央処理装置(CPU)を備えたマイクロコンピ
ュータを用いることができる。
以上詳細に説明したように、この発明は記憶装置に過去
の実績として通電時間の最新のデータを貯えておき、こ
のデータに基づいて発熱体に通電する所要電力量を決定
するようにし、かつ、電力の供給を深夜電力供給率の全
体に亘って平準化し′て行うようにしたので、使用者の
実状に応じた湯量が毎日得られるので、残湯量が少なく
なり、したがって、沸き上り後の放熱ロスが減少して維
持費が安くなるとともに深夜電力負荷を平準化できる利
点を有する。
の実績として通電時間の最新のデータを貯えておき、こ
のデータに基づいて発熱体に通電する所要電力量を決定
するようにし、かつ、電力の供給を深夜電力供給率の全
体に亘って平準化し′て行うようにしたので、使用者の
実状に応じた湯量が毎日得られるので、残湯量が少なく
なり、したがって、沸き上り後の放熱ロスが減少して維
持費が安くなるとともに深夜電力負荷を平準化できる利
点を有する。
第1図は一般的な貯湯式電気温水器の構成図、第2図は
従来の貯湯式電気温水器における主要電気回路図、第3
図はこの発明の一実施例を示す全体構成図、第4図は同
じくその制御フローチャートを示す。 図中、1は貯湯タンク、2は給水管、3は給湯管、4は
出湯栓、5は発熱体、7は電源、8はタイムスイッチ、
9は温度センサ、10は通電率制御素子、11は制御部
、12は記憶装置、13は演算装置、14は通電率制御
装置、15は通電制御装置、16は通電電力量算出装置
である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 (外2名) 第1図 第2図 第3図 第4図
従来の貯湯式電気温水器における主要電気回路図、第3
図はこの発明の一実施例を示す全体構成図、第4図は同
じくその制御フローチャートを示す。 図中、1は貯湯タンク、2は給水管、3は給湯管、4は
出湯栓、5は発熱体、7は電源、8はタイムスイッチ、
9は温度センサ、10は通電率制御素子、11は制御部
、12は記憶装置、13は演算装置、14は通電率制御
装置、15は通電制御装置、16は通電電力量算出装置
である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 (外2名) 第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 深夜電力を利用して発熱体に通電し貯湯タンク内の水を
加熱する電気温水器において、前記貯湯タンク内への給
水温度と沸き上り温度を検出する温度検出手段と、通電
時間の実績をデータとして貯えておく記憶装置と、前記
データに基づいて前記発熱体への所要通電電力量を算出
するとともに、前記給水温度1通電電力量、貯湯タンク
容量から沸き上り湯温を算出する演算装置と、深夜電力
の供給開始から供給終了の間に前記発熱体へ供給する電
力量が前記演算装置でめた所要通電電力量に一致するよ
うに前記発熱体への供給電力を制御する通電率制御装置
と、前記温度検出手段で検出した沸き上り温度が前記演
算装置で算出したコ弗き上り温度に達した時に前記発熱
体への通電を停止させる通電制御装置と、前記発熱体へ
の通電電力量を算出しその値を前記記憶装置へ入力して
前記データの更新を行わせる通電電力量算出装置とを具
備せしめたことを特徴とする貯湯式電気温水器の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140716A JPS6030928A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140716A JPS6030928A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030928A true JPS6030928A (ja) | 1985-02-16 |
| JPS647294B2 JPS647294B2 (ja) | 1989-02-08 |
Family
ID=15275046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140716A Granted JPS6030928A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030928A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186646A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60186647A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60186648A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60235946A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60235945A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60235944A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS6337955U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | ||
| CN104061687A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-09-24 | 苏州天趣信息科技有限公司 | 一种通过网络控制之温控电热水器装置及其使用方法 |
| CN104110875A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-10-22 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器的控制系统及燃气热水器 |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140716A patent/JPS6030928A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186646A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60186647A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60186648A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60235946A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60235945A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60235944A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS6337955U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | ||
| CN104110875A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-10-22 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器的控制系统及燃气热水器 |
| CN104061687A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-09-24 | 苏州天趣信息科技有限公司 | 一种通过网络控制之温控电热水器装置及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647294B2 (ja) | 1989-02-08 |
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