JPS6170338A - 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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- JPS6170338A JPS6170338A JP59192254A JP19225484A JPS6170338A JP S6170338 A JPS6170338 A JP S6170338A JP 59192254 A JP59192254 A JP 59192254A JP 19225484 A JP19225484 A JP 19225484A JP S6170338 A JPS6170338 A JP S6170338A
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- heating element
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- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—Storage heaters
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/144—Measuring or calculating energy consumption
- F24H15/148—Assessing the current energy consumption
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は貯湯式電気温水器の制御装置に係り、深夜電力
用の第１発熱体と予備の第２発熱体を備えた温水器の電
力の制御に関するものである。
用の第１発熱体と予備の第２発熱体を備えた温水器の電
力の制御に関するものである。
第６図は、従来の一般的な貯湯式電気温水器の簡略構成
図である。図中、１は貯湯タンク、２は給水管、３は出
湯管、４は出湯栓、５は深夜電力によって発熱する発熱
体、６は商用電源である。
図である。図中、１は貯湯タンク、２は給水管、３は出
湯管、４は出湯栓、５は深夜電力によって発熱する発熱
体、６は商用電源である。
７は、タイムスイッチであり一般的に２３時から翌朝７
時までの深夜電力供給時間帯に８時間通電を行なう。８
は、温度調節器である。
時までの深夜電力供給時間帯に８時間通電を行なう。８
は、温度調節器である。
このように構成された従来例の動作を、以下ド。
説明する。深夜電力の供給開始時刻である２３時になる
と、タイムスイッチ７が作動し、商用電源６からの電力
を温度調節器８を介して発熱体５に供給する。発熱体５
の発熱により湯温が８５’Ｃになると、温度調節器８は
電路を開成して発熱体５への電力供給を遮断する。これ
により、該貯湯式電気温水器は毎夜８５”Ｃの湯を貯え
るようになっている。なお、この湯を使用する場合、水
と混合して４０〜４５°Ｃに下げての混合湯として使用
する。また、この温水器の湯の使用量が貯湯タンクｌの
容量よりも少ないと、残った湯は残湯としてさらに容量
まで給水して翌日再加熱されて使用される。
と、タイムスイッチ７が作動し、商用電源６からの電力
を温度調節器８を介して発熱体５に供給する。発熱体５
の発熱により湯温が８５’Ｃになると、温度調節器８は
電路を開成して発熱体５への電力供給を遮断する。これ
により、該貯湯式電気温水器は毎夜８５”Ｃの湯を貯え
るようになっている。なお、この湯を使用する場合、水
と混合して４０〜４５°Ｃに下げての混合湯として使用
する。また、この温水器の湯の使用量が貯湯タンクｌの
容量よりも少ないと、残った湯は残湯としてさらに容量
まで給水して翌日再加熱されて使用される。
上記のような従来の貯湯式電気温水器においては、夏期
、上記混合する水の温度が冬期と比べ高いので、使用温
度４０〜４５ ”Ｃに下げるには冬期に比べ多量の水を
必要とする。従って、夏期はこの混合湯に占める水の量
が多くなり、当該温水器によって沸かされた湯の使用量
は減少し、一般的に湯の最大使用量となるのは冬期にな
る。しかしながら、この貯湯タンク１の容量は冬期の最
大使用量に合わせて選定され、一般的に３７０１位の大
容量のものとなっていて、使用量の少ない夏期は残湯が
大量に残ってしまうことになる。ところが、この残湯の
温度は再び加熱されるまで徐々に放熱していき、放熱ロ
スとなって大きな損失となってしまう欠点を有していた
。また、貯湯タンクｌも大容量になってしまうため、設
置面積も大きい面積を必要とし、普及の障害の一つにも
なっていた。本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、貯湯式電気温水器を高効率で、小型
化できる制御装置を提供するものである。
、上記混合する水の温度が冬期と比べ高いので、使用温
度４０〜４５ ”Ｃに下げるには冬期に比べ多量の水を
必要とする。従って、夏期はこの混合湯に占める水の量
が多くなり、当該温水器によって沸かされた湯の使用量
は減少し、一般的に湯の最大使用量となるのは冬期にな
る。しかしながら、この貯湯タンク１の容量は冬期の最
大使用量に合わせて選定され、一般的に３７０１位の大
容量のものとなっていて、使用量の少ない夏期は残湯が
大量に残ってしまうことになる。ところが、この残湯の
温度は再び加熱されるまで徐々に放熱していき、放熱ロ
スとなって大きな損失となってしまう欠点を有していた
。また、貯湯タンクｌも大容量になってしまうため、設
置面積も大きい面積を必要とし、普及の障害の一つにも
なっていた。本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、貯湯式電気温水器を高効率で、小型
化できる制御装置を提供するものである。
本発明に係る貯湯式電気温水器の制御装置は、貯湯タン
ク下部の温度を測定するための下部温度検出手段と、下
部温度検出手段で測定された温度から貯湯タンク内に貯
えておくべき熱量を算出する要求熱量演算手段と、前記
要求熱量演算手段で求めた要求熱量と下部温度検出手段
で検出した温度から沸き上げるべき目標温度を算出する
沸き上げ温度演算手段と、貯湯タンク上部の温度を測定
するための上部温度検出手段と、所定時間の通電による
温度上昇から算出した残湯量と前記両温度検出手段で測
定したそれぞれの温度の温度差から残湯熱量を算出する
残湯熱量演算手段と、前記要求熱量演算手段で求めた要
求熱量と残湯熱量演算手段で求めた残湯熱量と前記第１
発熱体の定格から第２胤熱体の通電の必要性を判定する
通電可否判断手段とミ前記通電可否判断手段からの出力
にもとづき第２発熱体への通電が必要と判断した場合に
通電を開始して、前記沸き上げ温度演算手段で求めた温
度にタンク下部温度が達した時に通電を停止するよう制
御を行なう第２発熱体制御手段と、前記沸き上げ温度演
算手段で求めた温度に達した時に第１発熱体の通電を停
止するよう制御を行なう第１発熱体制御手段とを設けた
ものである。
ク下部の温度を測定するための下部温度検出手段と、下
部温度検出手段で測定された温度から貯湯タンク内に貯
えておくべき熱量を算出する要求熱量演算手段と、前記
要求熱量演算手段で求めた要求熱量と下部温度検出手段
で検出した温度から沸き上げるべき目標温度を算出する
沸き上げ温度演算手段と、貯湯タンク上部の温度を測定
するための上部温度検出手段と、所定時間の通電による
温度上昇から算出した残湯量と前記両温度検出手段で測
定したそれぞれの温度の温度差から残湯熱量を算出する
残湯熱量演算手段と、前記要求熱量演算手段で求めた要
求熱量と残湯熱量演算手段で求めた残湯熱量と前記第１
発熱体の定格から第２胤熱体の通電の必要性を判定する
通電可否判断手段とミ前記通電可否判断手段からの出力
にもとづき第２発熱体への通電が必要と判断した場合に
通電を開始して、前記沸き上げ温度演算手段で求めた温
度にタンク下部温度が達した時に通電を停止するよう制
御を行なう第２発熱体制御手段と、前記沸き上げ温度演
算手段で求めた温度に達した時に第１発熱体の通電を停
止するよう制御を行なう第１発熱体制御手段とを設けた
ものである。
また、本発明の別の発明に係る貯湯式電気温水器の制御
装置は、上記のものに予め使用湯量とその湯温を使用者
が設定できるような入力手段を設けたものである。
装置は、上記のものに予め使用湯量とその湯温を使用者
が設定できるような入力手段を設けたものである。
また、本発明のさらに別の発明に係る貯湯式電気温水器
の制御装置は、上記本発明のものに第２発熱体への通電
時間を演算し設定する通電時間設定手段を設けたもので
ある。
の制御装置は、上記本発明のものに第２発熱体への通電
時間を演算し設定する通電時間設定手段を設けたもので
ある。
本発明においては、加熱開始時貯湯タンクの下部の水温
を検出し、この水温にもとづき目標とする湯温と湯量に
するのに必要とする要求熱量と、沸き上げるべき温度で
ある沸き上げ温度を算出する。また、所定時間加熱後、
そのときの下部の水温と、上記加熱開始時の水温、貯湯
タンク上部から検出される水温などから加熱開始時の残
湯の熱量を算出する０次に、上記要求熱量と残湯熱量と
の差である全所要加熱量を算出し、第１発熱体の深夜電
力供給時間帯内に発熱できる発熱量より大きいか否かを
判定する。この判定により、第２発熱体を加熱させる必
要があるか否かを判断し、加熱が必要な場合は第２発熱
体に通電を開始する。
を検出し、この水温にもとづき目標とする湯温と湯量に
するのに必要とする要求熱量と、沸き上げるべき温度で
ある沸き上げ温度を算出する。また、所定時間加熱後、
そのときの下部の水温と、上記加熱開始時の水温、貯湯
タンク上部から検出される水温などから加熱開始時の残
湯の熱量を算出する０次に、上記要求熱量と残湯熱量と
の差である全所要加熱量を算出し、第１発熱体の深夜電
力供給時間帯内に発熱できる発熱量より大きいか否かを
判定する。この判定により、第２発熱体を加熱させる必
要があるか否かを判断し、加熱が必要な場合は第２発熱
体に通電を開始する。
、その後、下部の水温が上記沸き上げ温度に漣したとき
、第１．第２発熱体への通電を停止する。
、第１．第２発熱体への通電を停止する。
また、本発明の別の発明においては、入力手段により上
記目標とする湯温と湯量を使用者が任意に設定する。
記目標とする湯温と湯量を使用者が任意に設定する。
また、本発明のさらに別の発明においては、第２発熱体
の加熱が必要と判断された場合、その通電時間がどの位
必要かを算出し、深夜電力供給時間帯内で沸き上げ温度
に達することができるときは、その沸き上げ温度に達す
るのが深夜電力供給時間帯の終了時問直前項になるよう
に、第２発熱 一体への通電を開始するものであ
る。
の加熱が必要と判断された場合、その通電時間がどの位
必要かを算出し、深夜電力供給時間帯内で沸き上げ温度
に達することができるときは、その沸き上げ温度に達す
るのが深夜電力供給時間帯の終了時問直前項になるよう
に、第２発熱 一体への通電を開始するものであ
る。
第１図は本発明による貯湯式電気温水器の制御装置の一
実施例を示す構成図であり、図中上記従来例と同一構成
要素には同一符号を付し、その説明は省略する。同図に
おいて、５は発熱体であり、本実施例では第１発熱体と
呼ぶ。９は第２発熱体、１０は貯湯タンク下部の水温Ｔ
ｗを検出する下部温度検出手段、１１は下部温度検出手
段１０で測定された温度Ｔｗａから貯湯タンクｌ内に貯
えておくべき熱量Ｋｕを算出する要求熱量演算手段、１
２は前記要求熱量演算手段１１で求めた要求熱量Ｋｕと
下部温度検出手段１０で検出した温度Ｔｗａから沸き上
げるべき目標温度ＴＯを算出する沸き上げ温度演算手段
、１３は貯湯タンク１上部の温度Ｔｐを測定するための
上部温度検出手段、１４は所定時間Ｈｚの通電による温
度上昇から算出した残湯量Ｖｚと前記両温度検出手段１
０゜１３で測定したそれぞれの温度の温度差から残湯熱
量ＫＺを算出する残湯熱量演算手段、１５は前記要求熱
量演算手段１１で求めた要求熱量Ｋｕと残湯熱量演算手
段１４で求めた残湯熱量Ｋｚと前記第１発熱体５の定格
から第２発熱体９の通電の必要性を判定する通電可否判
断手段、工６は前記通電可否判断手段１５で第２発熱体
９への通電が必要と判断した場合に通電を開始して、前
記沸き上げ温度演算手段１２で求めた温度Ｔｏにタンク
下部温度が達した時に通電を停止するよう制御を行なう
第２発熱体制御手段、１７は前記沸き上げ温度演算手段
１２で求めた温度ＴＯに達した時に第１発熱体の通電を
停止するよう制御を行なう第１発熱体制御手段である。
実施例を示す構成図であり、図中上記従来例と同一構成
要素には同一符号を付し、その説明は省略する。同図に
おいて、５は発熱体であり、本実施例では第１発熱体と
呼ぶ。９は第２発熱体、１０は貯湯タンク下部の水温Ｔ
ｗを検出する下部温度検出手段、１１は下部温度検出手
段１０で測定された温度Ｔｗａから貯湯タンクｌ内に貯
えておくべき熱量Ｋｕを算出する要求熱量演算手段、１
２は前記要求熱量演算手段１１で求めた要求熱量Ｋｕと
下部温度検出手段１０で検出した温度Ｔｗａから沸き上
げるべき目標温度ＴＯを算出する沸き上げ温度演算手段
、１３は貯湯タンク１上部の温度Ｔｐを測定するための
上部温度検出手段、１４は所定時間Ｈｚの通電による温
度上昇から算出した残湯量Ｖｚと前記両温度検出手段１
０゜１３で測定したそれぞれの温度の温度差から残湯熱
量ＫＺを算出する残湯熱量演算手段、１５は前記要求熱
量演算手段１１で求めた要求熱量Ｋｕと残湯熱量演算手
段１４で求めた残湯熱量Ｋｚと前記第１発熱体５の定格
から第２発熱体９の通電の必要性を判定する通電可否判
断手段、工６は前記通電可否判断手段１５で第２発熱体
９への通電が必要と判断した場合に通電を開始して、前
記沸き上げ温度演算手段１２で求めた温度Ｔｏにタンク
下部温度が達した時に通電を停止するよう制御を行なう
第２発熱体制御手段、１７は前記沸き上げ温度演算手段
１２で求めた温度ＴＯに達した時に第１発熱体の通電を
停止するよう制御を行なう第１発熱体制御手段である。
１８はタイマーで、タイムスイッチ７の通電開始と共に
経過時間を計測開始し、その経過時間にもとづき信号を
出力する。
経過時間を計測開始し、その経過時間にもとづき信号を
出力する。
１９は制御手段であり、要求熱量演算手段１１、沸き上
げ温度演算手段１２、残湯熱量演算手段１４、通電可否
判断手段１５、第２発熱体制御手段１６、第１発熱体制
御手段１７、タイマー１８から構成されている。なお、
２０は第１発熱体制御手段１７によって第１発熱体５へ
の通電をオン・オフする第１スイッチ手段、２１は第２
発熱体制御手段１６によって第２発熱体９への通電をオ
ン・オフする第２スイッチ手段である。
げ温度演算手段１２、残湯熱量演算手段１４、通電可否
判断手段１５、第２発熱体制御手段１６、第１発熱体制
御手段１７、タイマー１８から構成されている。なお、
２０は第１発熱体制御手段１７によって第１発熱体５へ
の通電をオン・オフする第１スイッチ手段、２１は第２
発熱体制御手段１６によって第２発熱体９への通電をオ
ン・オフする第２スイッチ手段である。
次に以上のように構成された本実施例の動作を第２図の
フローチャートを併用して説明する。まず、深夜時間帯
に入ると、タイムスイッチ７が通電を開始すると、タイ
マー１８が作動を始めると共に、下部温度検出手段１０
により初期の水温である下部温度Ｔｗａ （”Ｃ）を検
出しくステップ１０１）、次に第１発熱体制御手段１７
により第１スイッチ手段２０がオンとなり、第１発熱体
５に電力が供給され発熱を開始する（ステップ１０２）
。経過時間Ｈが３０分とか１時間とか位の所定時間Ｈｚ
になったとき（ステップ１０３）、再び水温を検出し、
そのときの下部温度Ｔｗｂ〔６Ｃ〕と上部温度Ｔｐ（”
Ｃ）を測定する（ステップ１０４，１０５）。次に上記
測定結果と次式から残湯熱量Ｋｚ（Ｋｃａｌ）を残湯熱
量演算手段１４によって算出する（ステップ１０６）。
フローチャートを併用して説明する。まず、深夜時間帯
に入ると、タイムスイッチ７が通電を開始すると、タイ
マー１８が作動を始めると共に、下部温度検出手段１０
により初期の水温である下部温度Ｔｗａ （”Ｃ）を検
出しくステップ１０１）、次に第１発熱体制御手段１７
により第１スイッチ手段２０がオンとなり、第１発熱体
５に電力が供給され発熱を開始する（ステップ１０２）
。経過時間Ｈが３０分とか１時間とか位の所定時間Ｈｚ
になったとき（ステップ１０３）、再び水温を検出し、
そのときの下部温度Ｔｗｂ〔６Ｃ〕と上部温度Ｔｐ（”
Ｃ）を測定する（ステップ１０４，１０５）。次に上記
測定結果と次式から残湯熱量Ｋｚ（Ｋｃａｌ）を残湯熱
量演算手段１４によって算出する（ステップ１０６）。
まず、残湯量Ｖｚ＝Ｖｔ−（Ｋｎ／ （Ｔｗｂ−Ｔｗａ
））ＣＩＡ〕を求める。ここで、ｖｔＢ）は貯湯タンク
１の容量Ｃｆ）であり、Ｋｎは（第１発熱体５の定格出
力Ｐｎ （Ｋｗ〕ｘ８６０Ｘ実効率Ａ）で定まる第１発
熱体実効熱量（Ｋｃａｌ）である。これを次式に代入し
て、加熱開始時の残湯熱量Ｋｚを求める。Ｋｚ＝Ｖｚ
（Ｔｐ−Ｔａ）（Ｋｃａｌ）、次に式Ｋｕ＝Ｖｕ （
Ｔｕ−Ｔｗａ）から要求熱量演算手段１１によって要求
熱量Ｋｕ（Ｋｃａｌ）を求める（ステップ１０７）。な
おＶｕは目標とする要求湯量〔β、〕であり、Ｔｕはそ
の要求温度〔０Ｃ〕であり、これらは定格として本実施
例では所定の値に設定されている。次に通電可否判断手
段１５で以上のように求めた残湯熱量Ｋｚと要求熱量１
（ｕから、Ｋｉ＝Ｋｕ−Ｋｚを演算し、全所要加熱量Ｋ
ｉ（Ｋｃａｌ）を求め（ステップ１０８）、第１発熱体
５が深夜電力供給時間帯内に発熱する第１発熱体全発熱
量）（ｗｎ＝８ｘＫｎ （Ｋｃａ ｌ）より大きいか否
か（Ｋｉ＜Ｋｗｎ）を判定する（ステップ１０９）。
））ＣＩＡ〕を求める。ここで、ｖｔＢ）は貯湯タンク
１の容量Ｃｆ）であり、Ｋｎは（第１発熱体５の定格出
力Ｐｎ （Ｋｗ〕ｘ８６０Ｘ実効率Ａ）で定まる第１発
熱体実効熱量（Ｋｃａｌ）である。これを次式に代入し
て、加熱開始時の残湯熱量Ｋｚを求める。Ｋｚ＝Ｖｚ
（Ｔｐ−Ｔａ）（Ｋｃａｌ）、次に式Ｋｕ＝Ｖｕ （
Ｔｕ−Ｔｗａ）から要求熱量演算手段１１によって要求
熱量Ｋｕ（Ｋｃａｌ）を求める（ステップ１０７）。な
おＶｕは目標とする要求湯量〔β、〕であり、Ｔｕはそ
の要求温度〔０Ｃ〕であり、これらは定格として本実施
例では所定の値に設定されている。次に通電可否判断手
段１５で以上のように求めた残湯熱量Ｋｚと要求熱量１
（ｕから、Ｋｉ＝Ｋｕ−Ｋｚを演算し、全所要加熱量Ｋ
ｉ（Ｋｃａｌ）を求め（ステップ１０８）、第１発熱体
５が深夜電力供給時間帯内に発熱する第１発熱体全発熱
量）（ｗｎ＝８ｘＫｎ （Ｋｃａ ｌ）より大きいか否
か（Ｋｉ＜Ｋｗｎ）を判定する（ステップ１０９）。
ここで、Ｋｉ＜ｌ（ｗｎであれば、第１発熱体５だけで
全所要加熱量Ｋｉを得ることができるので、第２発熱体
９には通電しない。Ｔｏ＝ （Ｋｕ／Ｖｔ）＋Ｔｗａを
沸き上げ温度演算手段１２により演算し沸き上げ温度Ｔ
ｏ（’Ｃ）を求め（ステップ１１０）、下部温度検出手
段１０によって検出される水温Ｔｗ（’Ｃ）がこの沸き
上げ温度Ｔｏ（’Ｃ）に達したか否かを判別しくステッ
プ１１１） 、沸き上げ温度Ｔｏ（’Ｃ）に達したとき
第１発熱体制御手段１７により第１スイッチ手段２０を
オフし、第１発熱体５による加熱を停止する（ステップ
１１２）。その後、深夜電力供給時間が経過し、タイム
スイッチ７が通電を遮断して終了する。一方、ステップ
１０９で、Ｋ ｉ＞Ｋｗｎとなると、第１発熱体５だけ
では足りなくなるので、通電可否判断手段１５は第２発
熱体制御手段１６により第２スイッチ手段２１をオンに
して第２発熱体９を発熱させるよう出力する（ステップ
１１３）。そして水温Ｔｗ（’Ｃ）が上記沸き上げ温度
Ｔｏ（’Ｃ）に達したら（ステップ１１４） 、沸き上
げ温度演算手段１２は第２発熱体制御手段１６に出力し
、第２スイッチ手段２１をオフにして、第２発熱体９の
発熱を停止させ（ステップ１１５）、第１発熱体５の発
熱も停止して（ステップ１１２） 、その後タイムスイ
ッチ７が通電を遮断して終了する。ただし、第２発熱体
９を併用しても深夜電力供給時間内に沸き上げ温度Ｔｏ
（’Ｃ）に達さない場合には、タイムスイッチ７が通電
を遮断し第１発熱体５が発熱を停止した後、沸き上げ温
度Ｔｏ（’Ｃ）に達しくステップ１１４）、第２発熱体
９への通電が遮断され（ステップ１１５）、第１スイッ
チ手段２０がオフして（ステップ１１２）終了する。
全所要加熱量Ｋｉを得ることができるので、第２発熱体
９には通電しない。Ｔｏ＝ （Ｋｕ／Ｖｔ）＋Ｔｗａを
沸き上げ温度演算手段１２により演算し沸き上げ温度Ｔ
ｏ（’Ｃ）を求め（ステップ１１０）、下部温度検出手
段１０によって検出される水温Ｔｗ（’Ｃ）がこの沸き
上げ温度Ｔｏ（’Ｃ）に達したか否かを判別しくステッ
プ１１１） 、沸き上げ温度Ｔｏ（’Ｃ）に達したとき
第１発熱体制御手段１７により第１スイッチ手段２０を
オフし、第１発熱体５による加熱を停止する（ステップ
１１２）。その後、深夜電力供給時間が経過し、タイム
スイッチ７が通電を遮断して終了する。一方、ステップ
１０９で、Ｋ ｉ＞Ｋｗｎとなると、第１発熱体５だけ
では足りなくなるので、通電可否判断手段１５は第２発
熱体制御手段１６により第２スイッチ手段２１をオンに
して第２発熱体９を発熱させるよう出力する（ステップ
１１３）。そして水温Ｔｗ（’Ｃ）が上記沸き上げ温度
Ｔｏ（’Ｃ）に達したら（ステップ１１４） 、沸き上
げ温度演算手段１２は第２発熱体制御手段１６に出力し
、第２スイッチ手段２１をオフにして、第２発熱体９の
発熱を停止させ（ステップ１１５）、第１発熱体５の発
熱も停止して（ステップ１１２） 、その後タイムスイ
ッチ７が通電を遮断して終了する。ただし、第２発熱体
９を併用しても深夜電力供給時間内に沸き上げ温度Ｔｏ
（’Ｃ）に達さない場合には、タイムスイッチ７が通電
を遮断し第１発熱体５が発熱を停止した後、沸き上げ温
度Ｔｏ（’Ｃ）に達しくステップ１１４）、第２発熱体
９への通電が遮断され（ステップ１１５）、第１スイッ
チ手段２０がオフして（ステップ１１２）終了する。
なお、第３図は本発明の別の発明による貯湯式電気温水
器の制御装置の主要部分を示す構成図である。図中、２
２は入力手段であり、上記実施例における目標とする要
求湯量Ｖｕ （ｊりと要求湯温Ｔｕ（’Ｃ）を使用者が
任意の値に設定することを可能とするものである。要求
熱量演算手段１１ではこの設定にもとづき演算し、求め
られた要求熱量Ｋｕ （Ｋｃａ １）により上記実施例
と同様な動作を行なう。
器の制御装置の主要部分を示す構成図である。図中、２
２は入力手段であり、上記実施例における目標とする要
求湯量Ｖｕ （ｊりと要求湯温Ｔｕ（’Ｃ）を使用者が
任意の値に設定することを可能とするものである。要求
熱量演算手段１１ではこの設定にもとづき演算し、求め
られた要求熱量Ｋｕ （Ｋｃａ １）により上記実施例
と同様な動作を行なう。
また、第４図は、本発明のさらに別の発明による貯湯式
電気温水器の制御装置の主要部ｉ示す構成図である。図
中、２３は通電時間設定手段であり、第２発熱体９への
通電時間を演算し設定する。
電気温水器の制御装置の主要部ｉ示す構成図である。図
中、２３は通電時間設定手段であり、第２発熱体９への
通電時間を演算し設定する。
このように構成された実施例の動作を第５図のフローチ
ャートを併用して説明する。
ャートを併用して説明する。
ステップ１０９において、第２発熱体９の発熱も必要と
なったとき、通電時間設定手段２３では、第１発熱体５
の発熱量の不足分である第２発熱体所要加熱量Ｋｉｄ（
Ｋｃａｌ）をＫｉｄ＝Ｋｉ−）（ｗｎにより求める（ス
テップ１１６）。次に第２発熱体供給熱量Ｋｗｄ （Ｋ
ｃａ １）とＫｉｄ（Ｋｃａｌ）をどちらが大きいか比
較する（ステップ１１７）、ここで、Ｋｗｄは（８−Ｈ
ｚ）ｘＫｄで求められ、Ｋｄは第２発熱体実効熱量〔Ｋ
ｃａｌ）であり（第２発熱体９の定格出力ＰｄＣＫｗ）
Ｘ８６０ｘ実効率Ａ）で定まる。ステップ１１７で、Ｋ
ｉ ｄ ＞ Ｋ ｗ ｄならば深夜電力供給時間内に
所要の発熱量を満たすことができないので、すぐ第２発
熱体９を発熱させ（ステップ１１３） 、沸き上げ温度
Ｔｏ（’Ｃ）に達するか否かを検出しくステップ１１４
）、達したとき第２発熱体９．第１発熱体５の発熱を停
止しくステップ１１５． １ｔｓ）Ｐ：了する。ステッ
プ１１７でＫ ｉ ｄ＜Ｋｗｄならば、第２発熱体９を
併用すれば深夜電力供給時間内に所要の発熱量を満たす
ことができ、沸き上げ温度Ｔｏ（’Ｃ）に達する時間が
この深夜電力供給時間終了直前になるようにする。なお
、電力設備（図示せず）においては、午前２〜６時が低
負荷となり、この時間帯を中心に電力を使用するため、
電力設備を高効率化できる。これには、通電時間設定手
段２３により、まず第２発熱体９による必要熱量に達す
るまでの時間である第２発熱体所要通電時間Ｈｗｄ−Ｋ
ｊｄ／Ｋｄ （ｈ）を求め、第２発熱体通電開始時間Ｈ
ｄ＝８−Ｈｗｄ （ｈ）を求める（ステップ１１８）。
なったとき、通電時間設定手段２３では、第１発熱体５
の発熱量の不足分である第２発熱体所要加熱量Ｋｉｄ（
Ｋｃａｌ）をＫｉｄ＝Ｋｉ−）（ｗｎにより求める（ス
テップ１１６）。次に第２発熱体供給熱量Ｋｗｄ （Ｋ
ｃａ １）とＫｉｄ（Ｋｃａｌ）をどちらが大きいか比
較する（ステップ１１７）、ここで、Ｋｗｄは（８−Ｈ
ｚ）ｘＫｄで求められ、Ｋｄは第２発熱体実効熱量〔Ｋ
ｃａｌ）であり（第２発熱体９の定格出力ＰｄＣＫｗ）
Ｘ８６０ｘ実効率Ａ）で定まる。ステップ１１７で、Ｋ
ｉ ｄ ＞ Ｋ ｗ ｄならば深夜電力供給時間内に
所要の発熱量を満たすことができないので、すぐ第２発
熱体９を発熱させ（ステップ１１３） 、沸き上げ温度
Ｔｏ（’Ｃ）に達するか否かを検出しくステップ１１４
）、達したとき第２発熱体９．第１発熱体５の発熱を停
止しくステップ１１５． １ｔｓ）Ｐ：了する。ステッ
プ１１７でＫ ｉ ｄ＜Ｋｗｄならば、第２発熱体９を
併用すれば深夜電力供給時間内に所要の発熱量を満たす
ことができ、沸き上げ温度Ｔｏ（’Ｃ）に達する時間が
この深夜電力供給時間終了直前になるようにする。なお
、電力設備（図示せず）においては、午前２〜６時が低
負荷となり、この時間帯を中心に電力を使用するため、
電力設備を高効率化できる。これには、通電時間設定手
段２３により、まず第２発熱体９による必要熱量に達す
るまでの時間である第２発熱体所要通電時間Ｈｗｄ−Ｋ
ｊｄ／Ｋｄ （ｈ）を求め、第２発熱体通電開始時間Ｈ
ｄ＝８−Ｈｗｄ （ｈ）を求める（ステップ１１８）。
その後、通電時間設定手段２３では、タイマー１８によ
る加熱経過時間Ｈ（ｈ）がこの第２発熱体通電開始時間
Ｈｄ （ｈ）に達するか否かを判別しくステップ１１９
）、達したとき第２発熱体９に通電するよう第２発熱体
制御手段１６に出力し、第２スイッチ手段２１をオンす
る（ステップ１１３）。あとは上記同様に、沸き上げ温
度Ｔｏ（°Ｃ）に達したら第２発熱体９の発熱を停止し
くステップ１１４．１１５）、第１発熱体５の発熱も停
止させて（ステップ１１２）終了する。
る加熱経過時間Ｈ（ｈ）がこの第２発熱体通電開始時間
Ｈｄ （ｈ）に達するか否かを判別しくステップ１１９
）、達したとき第２発熱体９に通電するよう第２発熱体
制御手段１６に出力し、第２スイッチ手段２１をオンす
る（ステップ１１３）。あとは上記同様に、沸き上げ温
度Ｔｏ（°Ｃ）に達したら第２発熱体９の発熱を停止し
くステップ１１４．１１５）、第１発熱体５の発熱も停
止させて（ステップ１１２）終了する。
本発明は以上説明したように、目標とする要求湯量と要
求湯温にするために必要な全所要加熱量を水温にもとづ
き自動的に算出し、第１発熱体だけで充分かどうか判定
する手段を設け、その判定にもとづき不足する熱量を第
２発熱体で補うように構成したので、余分な湯を貯える
ことがなく効率を向上させ、貯湯タンクの容量を小さく
することができ、設置面積を縮小することができるとい
う効果を有する。
求湯温にするために必要な全所要加熱量を水温にもとづ
き自動的に算出し、第１発熱体だけで充分かどうか判定
する手段を設け、その判定にもとづき不足する熱量を第
２発熱体で補うように構成したので、余分な湯を貯える
ことがなく効率を向上させ、貯湯タンクの容量を小さく
することができ、設置面積を縮小することができるとい
う効果を有する。
また、本発明の別の発明においては、上記のものに目標
とする要求湯量と要求湯温の設定を使用者が任意にでき
るような入力手段を設けたので、湯量等を所要量に応じ
て設定でき、余分な湯を沸かすことがなくより効率を向
上させるという効果を有する。
とする要求湯量と要求湯温の設定を使用者が任意にでき
るような入力手段を設けたので、湯量等を所要量に応じ
て設定でき、余分な湯を沸かすことがなくより効率を向
上させるという効果を有する。
また、本発明のさらに別の発明においては、上記本発明
のものに第２発熱体への通電時間を演算し設定する通電
時間設定手段を設けたので、第２発熱体への通電時間を
電力設備の電力負荷の比較的小さい時間帯を中心にする
ことができ、当該電力設備の効率を向上させるという効
果を有する。
のものに第２発熱体への通電時間を演算し設定する通電
時間設定手段を設けたので、第２発熱体への通電時間を
電力設備の電力負荷の比較的小さい時間帯を中心にする
ことができ、当該電力設備の効率を向上させるという効
果を有する。
第１図は本発明による貯湯式電気温水器の制御装置の一
実施例としての構成図、第２図はその動作を示すフロー
チャート、第３図は本発明の別の発明の実施例を示す要
部構成図、第４図は本発明のさらに別の発明の実施例を
示す要部構成図、第５図は第４図の動作を示すフローチ
ャート、第６図は従来の貯湯式電気温水器の制御例を示
す簡略構成図である。 ｌ・・・貯湯タンク、５・・・第１発熱体、９・・・第
２発熱体、１０・・・下部温度検出手段、１１・・・残
湯熱量演算手段、１２・・・通電可否判断手段、１３・
・・上部温度検出手段、１４・・・要求熱量演算手段、
１６・・・第２発熱体制御手段、１７・・・第１発熱体
制御手段、２２・・・入力手段、２３・・・通電時間設
定手段。 なお、図中同一または相当部分には同一符号を用いてい
る。
実施例としての構成図、第２図はその動作を示すフロー
チャート、第３図は本発明の別の発明の実施例を示す要
部構成図、第４図は本発明のさらに別の発明の実施例を
示す要部構成図、第５図は第４図の動作を示すフローチ
ャート、第６図は従来の貯湯式電気温水器の制御例を示
す簡略構成図である。 ｌ・・・貯湯タンク、５・・・第１発熱体、９・・・第
２発熱体、１０・・・下部温度検出手段、１１・・・残
湯熱量演算手段、１２・・・通電可否判断手段、１３・
・・上部温度検出手段、１４・・・要求熱量演算手段、
１６・・・第２発熱体制御手段、１７・・・第１発熱体
制御手段、２２・・・入力手段、２３・・・通電時間設
定手段。 なお、図中同一または相当部分には同一符号を用いてい
る。
Claims (3)
- （１）深夜電力を利用して加熱するための第１発熱体と
一般電力を利用して加熱するための第２発熱体とによっ
て貯湯タンク内の水を加熱する電気温水器において、貯
湯タンク下部の温度を測定するための下部温度検出手段
と、下部温度検出手段で測定された温度から貯湯タンク
内に貯えておくべき熱量を算出する要求熱量演算手段と
、前記要求熱量演算手段で求めた要求熱量と下部温度検
出手段で検出した温度から沸き上げるべき目標温度を算
出する沸き上げ温度演算手段と、貯湯タンク上部の温度
を測定するための上部温度検出手段と、所定時間の通電
による温度上昇から算出した残湯量と前記両温度検出手
段で測定したそれぞれの温度の温度差から残湯熱量を算
出する残湯熱量演算手段と、前記要求熱量演算手段で求
めた要求熱量と残湯熱量演算手段で求めた残湯熱量と前
記第１発熱体の定格から第２発熱体の通電の必要性を判
定する通電可否判断手段と、前記通電可否判断手段から
の出力にもとづき第２発熱体への通電が必要と判断した
場合に通電を開始して、前記沸き上げ温度演算手段で求
めた温度にタンク下部温度が達した時に通電を停止する
よう制御を行なう第２発熱体制御手段と、前記沸き上げ
温度演算手段で求めた温度に達した時に第１発熱体の通
電を停止するよう制御を行なう第１発熱体制御手段とを
備えたことを特徴とする貯湯式電気温水器の制御装置。 - （２）深夜電力を利用して加熱するための第１発熱体と
一般電力を利用して加熱するための第２発熱体とによっ
て貯湯タンク内の水を加熱する電気温水器において、予
め使用湯量を設定するための入力手段と、貯湯タンク下
部の温度を測定するための下部温度検出手段と、前記入
力手段で設定された湯量と下部温度検出手段で測定され
た温度から貯湯タンク内に貯えておくべき熱量を算出す
る要求熱量演算手段と、前記要求熱量演算手段で求めた
要求熱量と下部温度検出手段で検出した温度から沸き上
げるべき目標温度を算出する沸き上げ温度演算手段と、
貯湯タンク上部の温度を測定するための上部温度検出手
段と、所定時間の通電による温度上昇から算出した残湯
量と前記両温度検出手段で測定したそれぞれの温度の温
度差から残湯熱量を算出する残湯熱量演算手段と、前記
要求熱量演算手段で求めた要求熱量と残湯熱量演算手段
で求めた残湯熱量と前記第１発熱体の定格から第２発熱
体の通電の必要性を判定する通電可否判断手段と、前記
通電可否判断手段からの出力にもとづき第２発熱体への
通電が必要と判断した場合に通電を開始して、前記沸き
上げ温度演算手段で求めた温度に達した時に通電を停止
するよう制御を行なう第２発熱体制御手段と、前記沸き
上げ温度演算手段で求めた温度にタンク下部温度が達し
た時に第１発熱体の通電を停止するよう制御を行なう第
１発熱体制御手段とを備えたことを特徴とする貯湯式電
気温水器の制御装置。 - （３）深夜電力を利用して加熱するための第１発熱体と
一般電力を利用して加熱するための第２発熱体とによっ
て貯湯タンク内の水を加熱する電気温水器において、貯
湯タンク下部の温度を測定するための下部温度検出手段
と、下部温度検出手段で測定された温度から貯湯タンク
内に貯えておくべき熱量を算出する要求熱量演算手段と
、前記要求熱量演算手段で求めた要求熱量と下部温度検
出手段で検出した温度から沸き上げるべき目標温度を算
出する沸き上げ温度演算手段と、貯湯タンク上部の温度
を測定するための上部温度検出手段と、所定時間の通電
による温度上昇から算出した残湯量と前記両温度検出手
段で測定したそれぞれの温度の温度差から残湯熱量を算
出する残湯熱量演算手段と、前記要求熱量演算手段で求
めた要求熱量と残湯熱量演算手段で求めた残湯熱量と前
記第１発熱体の定格から第２発熱体の通電の必要性を判
定する通電可否判断手段と、その通電時間の設定を行な
う通電時間設定手段と、前記通電時間設定手段で設定し
た時間に通電を開始して、前記沸き上げ温度演算手段で
求めた温度にタンク下部温度が達した時に通電を停止す
るよう制御を行なう第２発熱体制御手段と、前記沸き上
げ温度演算手段で求めた温度に達した時に第１発熱体の
通電を停止するよう制御を行なう第１発熱体制御手段と
を備えるとともに、前記通電時間設定手段は、第２発熱
体の通電が深夜電力供給時間帯のみの通電で完了できる
場合には、深夜電力供給時間帯の後半に通電時間を移動
するよう設定する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 |
|---|---|---|---|
| JP59192254A JPS6170338A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192254A JPS6170338A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170338A true JPS6170338A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16288228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192254A Pending JPS6170338A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170338A (ja) |
-
1984
- 1984-09-13 JP JP59192254A patent/JPS6170338A/ja active Pending
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