JPS6030934A - 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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- JPS6030934A JPS6030934A JP58140802A JP14080283A JPS6030934A JP S6030934 A JPS6030934 A JP S6030934A JP 58140802 A JP58140802 A JP 58140802A JP 14080283 A JP14080283 A JP 14080283A JP S6030934 A JPS6030934 A JP S6030934A
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- Japan
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- hot water
- time
- energization
- temperature
- heating element
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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)
- Automation & Control Theory (AREA)
- 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発
熱体に印加すべき所要通電時間を算出するようにし、か
つ発熱体の通電開始を深夜電力の供給開始時刻より後に
ずらせるようにして、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発
熱体に印加すべき所要通電時間を算出するようにし、か
つ発熱体の通電開始を深夜電力の供給開始時刻より後に
ずらせるようにして、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へ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に沸き
上っている。
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へ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に沸き
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“（文）、貯湯タンク］内の
沸き上り温度をＴｏ （℃）、得ようとする混合湯の温
度をＴｍ （°Ｃ）、混ぜ合わせる水の温度（給水温度
）をＴｉ （’Ｏ）とすると、混合湯量Ｖ＋ｎ （文）
は、 で表わせる。
沸き上り温度をＴｏ （℃）、得ようとする混合湯の温
度をＴｍ （°Ｃ）、混ぜ合わせる水の温度（給水温度
）をＴｉ （’Ｏ）とすると、混合湯量Ｖ＋ｎ （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Ｔｉ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Ｔｉ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が、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とが、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とが、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、給水温度が高が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ｌＯ日日間使用
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、発熱体への所要通電時間を算出して制
御するとともに、通電の開始時刻を深夜電力の供給開始
時刻より後にずらせることにより、残湯量を少なくし沸
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ｌＯ日日間使用
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、発熱体への所要通電時間を算出して制
御するとともに、通電の開始時刻を深夜電力の供給開始
時刻より後にずらせることにより、残湯量を少なくし沸
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＠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。
第３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への通電を制御するスイッ
チで、後述の制御部の操作により開閉される。１１は前
記した制御部で、記憶装置１２゜通電時間演算装置１３
．沸き上り温度設定装置１４、通電制御装置１５．およ
び通電時間測定装置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への通電を制御するスイッ
チで、後述の制御部の操作により開閉される。１１は前
記した制御部で、記憶装置１２゜通電時間演算装置１３
．沸き上り温度設定装置１４、通電制御装置１５．およ
び通電時間測定装置１６からなる。
記憶装置１２は、通電時間測定装置１６による通電時間
の数日分の実績ＨＧ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。
の数日分の実績ＨＧ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。
通電時間演算装置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日日間
うち）最大値ＨＧｍａｘ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、通電時間Ｈｓ（Ｈｒ ）を Ｈｓ ＝ＨＧｍａｘＸＣ として算出する。
内に記憶されているデータ中（上記の例ではｌＯ日日間
うち）最大値ＨＧｍａｘ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、通電時間Ｈｓ（Ｈｒ ）を Ｈｓ ＝ＨＧｍａｘＸＣ として算出する。
沸き上り温度設定装置１４は、通電時間演算装置１３で
算出した通電時間Ｈｓと、貯湯タンク容量Ｗｒｔ（文）
、発熱体５の定格消費電力Ｗ（ｋ’ｗ）と、給水温度Ｔ
ｉ （’Ｃ）から、沸き上り温度Ｔｏ （℃）を下式か
らめる。
算出した通電時間Ｈｓと、貯湯タンク容量Ｗｒｔ（文）
、発熱体５の定格消費電力Ｗ（ｋ’ｗ）と、給水温度Ｔ
ｉ （’Ｃ）から、沸き上り温度Ｔｏ （℃）を下式か
らめる。
通電制御装置１５は、スイッチ１０のオン、オフの制御
を行うもので、深夜電力の供給開始時刻から（８−Ｈｓ
）時間後にスイッチ１ｏをオンさせ、オフは温度センサ
９が佛き上り温度Ｔ０を検知したときに行う。
を行うもので、深夜電力の供給開始時刻から（８−Ｈｓ
）時間後にスイッチ１ｏをオンさせ、オフは温度センサ
９が佛き上り温度Ｔ０を検知したときに行う。
通電時間測定装置１６は、発熱体５への通電時間の実績
値を測定し、記憶装置１２へ入力するもので、通電制御
装置１５がスイッチ１０をオンにしてからオフにずぶ時
点までを計測し通電時間とする。
値を測定し、記憶装置１２へ入力するもので、通電制御
装置１５がスイッチ１０をオンにしてからオフにずぶ時
点までを計測し通電時間とする。
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）〜（１５）は各ステップ
を表わす。
明する。なお、第４図の（１）〜（１５）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、通電時間測定装
置１６が測定動作を開始しく３）、また、記憶装置１２
から最新のデータのうち最大のものＨＧｍａｘを呼び出
す（４）。
ムスイッチ８がオンする（２）。まず、通電時間測定装
置１６が測定動作を開始しく３）、また、記憶装置１２
から最新のデータのうち最大のものＨＧｍａｘを呼び出
す（４）。
次に、通電時間演算装置１３において、ＨＧｍａｘに余
裕率を見た定数Ｃを乗じて通電時間Ｈｓを算出する（５
）。一方、沸き上り温度設定装置１４において、温度セ
ンサ９によって貯湯タンク１内の給水温度Ｔｉを測定し
く８）、通電時間演算装置１３によって算出した通電時
間Ｈｓと、給水温度 ＩＴｉ、貯湯タンク容量ｖｔ１発
熱体５の定格消費電力Ｗとから沸き上り温度Ｔ０を設定
する（７）。
裕率を見た定数Ｃを乗じて通電時間Ｈｓを算出する（５
）。一方、沸き上り温度設定装置１４において、温度セ
ンサ９によって貯湯タンク１内の給水温度Ｔｉを測定し
く８）、通電時間演算装置１３によって算出した通電時
間Ｈｓと、給水温度 ＩＴｉ、貯湯タンク容量ｖｔ１発
熱体５の定格消費電力Ｗとから沸き上り温度Ｔ０を設定
する（７）。
次に、タイムスイッチ８がオンしてから（８−Ｈｓ）の
時間が経過したかどうかを判断しく８）、経過した時点
で発熱体５に通電を開始しく８）、温度センサ９によっ
て湯温がＴｏになれば（１ｏ）、発”熱体５への通電を
オフとしく１１）、また、通電時間測定装置１６の計算
を終了させ（１２）、通電した実績ＨＧを記憶装置１２
へ入力してデータを更新する（１３）。この場合、貯湯
タンク１内に残湯がなければ、発熱体５の通電のオフ時
刻はタイムスイッチ８のオフ時刻と一致するが、実際に
は残湯のため一致しない。
時間が経過したかどうかを判断しく８）、経過した時点
で発熱体５に通電を開始しく８）、温度センサ９によっ
て湯温がＴｏになれば（１ｏ）、発”熱体５への通電を
オフとしく１１）、また、通電時間測定装置１６の計算
を終了させ（１２）、通電した実績ＨＧを記憶装置１２
へ入力してデータを更新する（１３）。この場合、貯湯
タンク１内に残湯がなければ、発熱体５の通電のオフ時
刻はタイムスイッチ８のオフ時刻と一致するが、実際に
は残湯のため一致しない。
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（１４）、ストップ
となる（１５）。
と、タイムスイッチ８がオフとなり（１４）、ストップ
となる（１５）。
なお、上記の実施例では通電時間演算装置１３で通電時
間Ｈｓの算出に、記憶装置１２内のデータ中、最大のＨ
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。
間Ｈｓの算出に、記憶装置１２内のデータ中、最大のＨ
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時間を決定するよ
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、また、発熱体への通電の
開始時刻を深夜電力の供給開始時刻より後の方にずらせ
たので、沸き上り時間が深夜電力の供給終了時刻に近く
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時間を決定するよ
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、また、発熱体への通電の
開始時刻を深夜電力の供給開始時刻より後の方にずらせ
たので、沸き上り時間が深夜電力の供給終了時刻に近く
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はスイッチ、１１は制御部、１２
は記憶装置、１３は通電時間演算装置、１４は沸き上り
温度設定装置、１５は通電制御装置、１６は通電時間測
定装置である。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３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はスイッチ、１１は制御部、１２
は記憶装置、１３は通電時間演算装置、１４は沸き上り
温度設定装置、１５は通電制御装置、１６は通電時間測
定装置である。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３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、前記貯湯クンク内への給
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時間を算出す
る通電時間演算装置と、前記給水温度９通電時間、貯湯
タンク容量および前記発熱体の定格消費電力から沸き上
り湯温を設定する沸き上り温度設定装置と、前記通電時
間演算装置でめた所要通電時間が深夜電力供給時間中に
得られるように深夜電力供給開始時刻より遅らせて発熱
体への通電を開始するとともに、前記温度検出手段で検
出した温度が前記沸き上り温度設定装置で設定した沸き
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時間を測定しその
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
る通電時間測定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 |
|---|---|---|---|
| JP58140802A JPS6030934A (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 |
|---|---|---|---|
| JP58140802A JPS6030934A (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 |
|---|---|
| JPS6030934A true JPS6030934A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH028224B2 JPH028224B2 (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=15277077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140802A Granted JPS6030934A (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) | JPS6030934A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| WO2002010653A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Tiran, Joseph | Programmable domestic water heating system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58142145A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-23 | Hasegawa Komuten Co Ltd | 夜間電力利用電気温水器 |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140802A patent/JPS6030934A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58142145A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-23 | Hasegawa Komuten Co Ltd | 夜間電力利用電気温水器 |
Cited By (3)
| 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 |
| WO2002010653A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Tiran, Joseph | Programmable domestic water heating system |
| US6936798B2 (en) | 2000-07-27 | 2005-08-30 | Joseph Tiran | Programmable domestic water heating system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028224B2 (ja) | 1990-02-22 |
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