JPS6030936A - 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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- JPS6030936A JPS6030936A JP58140804A JP14080483A JPS6030936A JP S6030936 A JPS6030936 A JP S6030936A JP 58140804 A JP58140804 A JP 58140804A JP 14080483 A JP14080483 A JP 14080483A JP S6030936 A JPS6030936 A JP S6030936A
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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貯
湯タンク内に貯えておくべき所要熱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貯
湯タンク内に貯えておくべき所要熱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１１自動温度調節器６の開閉により湯温が８５°ａ
ｔこ保たれ、このようにして毎朝貯湯量全部が８５°ａ
ｔこ沸き上っている。
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１１自動温度調節器６の開閉により湯温が８５°ａ
ｔこ保たれ、このようにして毎朝貯湯量全部が８５°ａ
ｔこ沸き上っている。
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 Ｃｆ、） 、貯湯タンク１
内の沸き上り温度をＴｏ （’ｃ） 、得ようとする混
合湯の温度をＴｍ （°（ｊ） 、混ぜ合わせる水の温
度（給水温度）をＴｉ （’０）とすると、混合検量Ｖ
ｍ （文）は、 で表わせる。
内の沸き上り温度をＴｏ （’ｃ） 、得ようとする混
合湯の温度をＴｍ （°（ｊ） 、混ぜ合わせる水の温
度（給水温度）をＴｉ （’０）とすると、混合検量Ｖ
ｍ （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℃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Ｔ０を８５°Ｃとして、給
水温度Ｔｉが５°Ｃの時に対して、２７℃の時に得られ
る混合湯量ＶＩ１１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℃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Ｔ０を８５°Ｃとして、給
水温度Ｔｉが５°Ｃの時に対して、２７℃の時に得られ
る混合湯量ＶＩ１１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
湯量を熱量のデータとして記憶し、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
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
湯量を熱量のデータとして記憶し、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
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。
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、この例ではタイムスイッチ８がオンすると同時に
閉じられ、後述の制御部の操作により開となる。１１は
前記した制御部で、記憶装置１２．所要熱量設定装置１
３．沸き上り温度設定装置１４２通電制御装置１５．お
よび使用熱量演算装置１６からなる。１７は量水器で、
給水管２に取り付けられ、貯湯タンク１から流出する湯
の流量を間接的に計測する。これには、例えば流量に応
じて回動する計量用プロペラにエンコーダを取り付け、
流量に応じたパルス数を発生するものが用いられ′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、この例ではタイムスイッチ８がオンすると同時に
閉じられ、後述の制御部の操作により開となる。１１は
前記した制御部で、記憶装置１２．所要熱量設定装置１
３．沸き上り温度設定装置１４２通電制御装置１５．お
よび使用熱量演算装置１６からなる。１７は量水器で、
給水管２に取り付けられ、貯湯タンク１から流出する湯
の流量を間接的に計測する。これには、例えば流量に応
じて回動する計量用プロペラにエンコーダを取り付け、
流量に応じたパルス数を発生するものが用いられ′る。
なお、量水器１７は給湯管３側に設けてもよい。
記憶装置１２は、使用熱量演算装置１６で演算された使
用湯量の熱量を、その数日分の実績ＫＧ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
。
用湯量の熱量を、その数日分の実績ＫＧ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
。
所要熱量設定装置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１０日間
のうち）最大値ＫＧｍａｘ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、貯湯タンク１内に貯えておく所要熱量に−ｓ
（ｋｃａｌ ）をＫｓ ＝ ＫＧｍａｘＸ Ｃ として算出する。
の内に記憶されているデータ中（上記の例では１０日間
のうち）最大値ＫＧｍａｘ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、貯湯タンク１内に貯えておく所要熱量に−ｓ
（ｋｃａｌ ）をＫｓ ＝ ＫＧｍａｘＸ Ｃ として算出する。
沸き上り温度設定装置１４は、所要熱量Ｋｓ 。
貯湯タンク容量Ｖｔ （文）、給水温度Ｔｉ （’０）
から、沸き上り温度Ｔｏ （’Ｃ）を下式からめる。
から、沸き上り温度Ｔｏ （’Ｃ）を下式からめる。
通電制御装置１５は、スイッチ１０のオフ（開）の制御
を行うもので、温度センサ９が沸き上り温度Ｔ０を検知
したとき作動する。
を行うもので、温度センサ９が沸き上り温度Ｔ０を検知
したとき作動する。
使用熱量演算装＠１６は、量水器１７による使用湯量を
Ｖ（文）、給水温度をＴｉ （’Ｏ） 、前日の沸き上
り温度をＴｏ （’０）とすると前日の所要熱量ＫＧを
、 ＫＧ ＝ ｖＸ （Ｔ６ ７ｉ ） として算出する。
Ｖ（文）、給水温度をＴｉ （’Ｏ） 、前日の沸き上
り温度をＴｏ （’０）とすると前日の所要熱量ＫＧを
、 ＫＧ ＝ ｖＸ （Ｔ６ ７ｉ ） として算出する。
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）〜（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。
スタートすると（１） 、１日の湯の使用が終った時点
、すなわち、電気温水器に深夜電力が供給されるまでに
当日の使用湯量に対する熱量ＫＧが、使用熱量演算装置
１６によってめられ（２）、このデータが記憶装置１２
へ入力されて、記憶装置１２にあらかじめ貯えられてい
るデータが更新される（３）。深夜の、例えば２３時に
なるとタイムスイッチ８がオンして（４）、貯湯式電気
温水器に電源７が供給され、発熱体５に通電か開始され
る（５）。したが・て、通電と同時に制御が開始され
すると、まず、記憶装置１２から最新のデータのうち最
大のものＫＧｍａｘを呼び出しく６）、所要熱量設定装
置１３において、ＫＧｍａｘに余裕率を見た定数Ｃを乗
じて所要熱量ＫＳを設定する（７）。また、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）、貯湯タンク容
量Ｖｔから沸き上り温度ＴＯを算出し設定する（８）。
、すなわち、電気温水器に深夜電力が供給されるまでに
当日の使用湯量に対する熱量ＫＧが、使用熱量演算装置
１６によってめられ（２）、このデータが記憶装置１２
へ入力されて、記憶装置１２にあらかじめ貯えられてい
るデータが更新される（３）。深夜の、例えば２３時に
なるとタイムスイッチ８がオンして（４）、貯湯式電気
温水器に電源７が供給され、発熱体５に通電か開始され
る（５）。したが・て、通電と同時に制御が開始され
すると、まず、記憶装置１２から最新のデータのうち最
大のものＫＧｍａｘを呼び出しく６）、所要熱量設定装
置１３において、ＫＧｍａｘに余裕率を見た定数Ｃを乗
じて所要熱量ＫＳを設定する（７）。また、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）、貯湯タンク容
量Ｖｔから沸き上り温度ＴＯを算出し設定する（８）。
このようにして設定された沸き上り温度Ｔ、）に湯温が
達すると（１０）、発熱体５への通電をオフとする（１
１）。そして、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）、シ
ーケンスはストップとなる（１３）。
達すると（１０）、発熱体５への通電をオフとする（１
１）。そして、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）、シ
ーケンスはストップとなる（１３）。
なお、上記の実施例では所要熱量設定装置１３で所要熱
量Ｋｓの算出に、記憶装置１２内のデータ中、最大のＫ
Ｇｍａｒ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。
量Ｋｓの算出に、記憶装置１２内のデータ中、最大のＫ
Ｇｍａｒ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
の実績として使用湯量に対する熱量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供給する電力
量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、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。
の実績として使用湯量に対する熱量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供給する電力
量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、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・ンチ、１１は制御部、１
２は記憶装置、１３は所要熱量設定装置、１４は沸き上
り温度設定装置、１５は通電制御装置、１６は使用熱量
演算装置、１７は量水器である。なお、図中の同一符号
は同一または相当部分を示す。
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・ンチ、１１は制御部、１
２は記憶装置、１３は所要熱量設定装置、１４は沸き上
り温度設定装置、１５は通電制御装置、１６は使用熱量
演算装置、１７は量水器である。なお、図中の同一符号
は同一または相当部分を示す。
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、使用
湯量の実績を熱量の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貯湯クンク内に貯えておく
所要熱量を設定する所要熱量設定装置と、前記給水温度
、所要熱量および貯湯タンク容量とから沸き上り湯温を
設定する沸き上り温度設定装置と、前記温度検出手段で
検出した沸き上り湯度が前記柳き上り温度設定装置で設
定したΔｉ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、使用湯量に対する熱量を
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
新を行わせる使用熱量演算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 |
|---|---|---|---|
| JP58140804A JPS6030936A (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 |
|---|---|---|---|
| JP58140804A JPS6030936A (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 |
|---|---|
| JPS6030936A true JPS6030936A (ja) | 1985-02-16 |
| JPS647299B2 JPS647299B2 (ja) | 1989-02-08 |
Family
ID=15277122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140804A Granted JPS6030936A (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) | JPS6030936A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190242A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機 |
| JP2015114032A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 貯湯式給湯システム |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140804A patent/JPS6030936A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190242A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機 |
| JP2015114032A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 貯湯式給湯システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647299B2 (ja) | 1989-02-08 |
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