JPS6316656B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6316656B2 JPS6316656B2 JP57007222A JP722282A JPS6316656B2 JP S6316656 B2 JPS6316656 B2 JP S6316656B2 JP 57007222 A JP57007222 A JP 57007222A JP 722282 A JP722282 A JP 722282A JP S6316656 B2 JPS6316656 B2 JP S6316656B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water storage
- temperature
- storage tank
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本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、貯湯タンク内の残湯が保有し
ている熱量から発熱体への所要通電時間を算出す
るとともに、深夜電力の通電時間終了時刻と同時
に沸上がるよう発熱体への通電開始時間を制御す
ることにより、沸上げ後の熱ロスを少なくするこ
とを目的としている。
の制御装置に関し、貯湯タンク内の残湯が保有し
ている熱量から発熱体への所要通電時間を算出す
るとともに、深夜電力の通電時間終了時刻と同時
に沸上がるよう発熱体への通電開始時間を制御す
ることにより、沸上げ後の熱ロスを少なくするこ
とを目的としている。
従来の深夜電力を利用する貯湯式電気温水器の
主要電源回路を第１図に示す。図において、１は
電源、２は深夜電力用のタイムスイツチで、通電
時間帯は一般には深夜の23時から翌朝の７時まで
である。
主要電源回路を第１図に示す。図において、１は
電源、２は深夜電力用のタイムスイツチで、通電
時間帯は一般には深夜の23時から翌朝の７時まで
である。
３は発熱体であり、深夜電力の通電時間枠内に
冬期の水温に相当する８℃前後の水を85℃に沸上
げる能力を有するように、その発熱体容量が予め
設定されている。４は自動温度調節器であり、常
閉の接点を有し、貯湯タンク内の湯温が85℃にな
ると接点を開成する。
冬期の水温に相当する８℃前後の水を85℃に沸上
げる能力を有するように、その発熱体容量が予め
設定されている。４は自動温度調節器であり、常
閉の接点を有し、貯湯タンク内の湯温が85℃にな
ると接点を開成する。
次に作用、動作を説明する。深夜電力の通電開
始時刻になると、タイムスイツチ２の接点が閉成
して、発熱体３への通電が開始される。貯湯タン
ク内の湯温が85℃になると、自動温度調節器４の
接点が開成して発熱体３への通電が停止される。
始時刻になると、タイムスイツチ２の接点が閉成
して、発熱体３への通電が開始される。貯湯タン
ク内の湯温が85℃になると、自動温度調節器４の
接点が開成して発熱体３への通電が停止される。
このようにして毎朝貯湯量全部が85℃に沸上が
つてる。
つてる。
しかし、湯の使用量は常に同じとは限らず、
日々、大きくは季節によつて異なつている。特に
入浴の有無は湯の使用量を大きく左右する要素と
なつており、入浴しない日は貯湯量の半分以上の
湯を残すことにもなる。
日々、大きくは季節によつて異なつている。特に
入浴の有無は湯の使用量を大きく左右する要素と
なつており、入浴しない日は貯湯量の半分以上の
湯を残すことにもなる。
従つて、残湯がある場合には短時間で沸上がつ
てしまうにもかかわらず、発熱体３への通電は深
夜電力の通電時刻になると一斉に開始される。こ
のため、通電開始直後には電力負荷の集中が起こ
り、深夜電力の本来の目的である電力負荷の均一
化が図れず、送電効率も悪い結果を招くととも
に、貯湯タンク内に沸上げられた高温湯を使用に
供さないで放置する時間が長くなり、自然放熱に
よる熱ロスが大きくなるという欠点を有してい
た。
てしまうにもかかわらず、発熱体３への通電は深
夜電力の通電時刻になると一斉に開始される。こ
のため、通電開始直後には電力負荷の集中が起こ
り、深夜電力の本来の目的である電力負荷の均一
化が図れず、送電効率も悪い結果を招くととも
に、貯湯タンク内に沸上げられた高温湯を使用に
供さないで放置する時間が長くなり、自然放熱に
よる熱ロスが大きくなるという欠点を有してい
た。
又、従来の貯湯式電気温水器には残湯量を検出
して発熱体への通電開始時間を遅らせる方法が一
部でやられていたが、この残湯量検出については
貯湯タンクの外壁面にサーモスタツトやサーミス
ターなどの温度センサーを複数個並べて、その位
置での温度変化を検出する段階的な測定であつ
た。
して発熱体への通電開始時間を遅らせる方法が一
部でやられていたが、この残湯量検出については
貯湯タンクの外壁面にサーモスタツトやサーミス
ターなどの温度センサーを複数個並べて、その位
置での温度変化を検出する段階的な測定であつ
た。
このため、精度の高い残湯量を測定することは
できず、次回の沸上げの単なる参考データとして
利用するだけのものでしかなかつた。
できず、次回の沸上げの単なる参考データとして
利用するだけのものでしかなかつた。
本発明はこれらの欠点を解消しようとするもの
で、貯湯タンク内の残湯熱量を正確に検出して発
熱体への所要通電時間を算出し、深夜電力の通電
終了時刻に前記所要通電時間が消化し得るよう発
熱体への通電を開始時間を制御しようとするもの
である。
で、貯湯タンク内の残湯熱量を正確に検出して発
熱体への所要通電時間を算出し、深夜電力の通電
終了時刻に前記所要通電時間が消化し得るよう発
熱体への通電を開始時間を制御しようとするもの
である。
以下、この発明の一実施例を図により説明す
る。第２図は貯湯式電気温水器の構造断面図、第
３図は制御ブロツク図、第４図、第５図は貯湯タ
ンク内部の温度分布図である。
る。第２図は貯湯式電気温水器の構造断面図、第
３図は制御ブロツク図、第４図、第５図は貯湯タ
ンク内部の温度分布図である。
第２図において、１１は貯湯タンク、１２は貯
湯タンク１１内の湯温を測定すべく貯湯タンク１
１の下部に設けられた温度検出器、１３は給水
管、１４は給湯管、１５はこの給湯管の先端部に
設けられた蛇口である。１６は撹拌装置としての
循環ポンプで、一端を貯湯タンク１１下部に、他
端を給湯管１４の途中に接続された連通管１７の
途中に設けられ、貯湯タンク１１下部から連通管
１７を介して給湯管１４との接続部へ水を廻す。
第３図において、２０は残湯熱量検出手段、２１
は前記残湯熱量検出手段２０で検出した残湯熱量
から加熱すべき熱量を算出する演算手段Ａ、２２
はこの演算手段Ａ２１で求めた加熱すべき熱量か
ら発熱体３に対する所要通電時間を算出する演算
手段Ｂ、２３は深夜通電終了時刻に演算手段Ｂ２
２で求めた所要通電時間が得られるよう、発熱体
３への通電開始時間を制御するためのタイマー装
置である。
湯タンク１１内の湯温を測定すべく貯湯タンク１
１の下部に設けられた温度検出器、１３は給水
管、１４は給湯管、１５はこの給湯管の先端部に
設けられた蛇口である。１６は撹拌装置としての
循環ポンプで、一端を貯湯タンク１１下部に、他
端を給湯管１４の途中に接続された連通管１７の
途中に設けられ、貯湯タンク１１下部から連通管
１７を介して給湯管１４との接続部へ水を廻す。
第３図において、２０は残湯熱量検出手段、２１
は前記残湯熱量検出手段２０で検出した残湯熱量
から加熱すべき熱量を算出する演算手段Ａ、２２
はこの演算手段Ａ２１で求めた加熱すべき熱量か
ら発熱体３に対する所要通電時間を算出する演算
手段Ｂ、２３は深夜通電終了時刻に演算手段Ｂ２
２で求めた所要通電時間が得られるよう、発熱体
３への通電開始時間を制御するためのタイマー装
置である。
次に残湯熱量検出手段２０による残湯熱量の検
出方法を第４図および第５図により説明する。
出方法を第４図および第５図により説明する。
第２図に示す如く、最初T1〔℃〕の湯が貯湯タ
ンク１１に満たされているものと仮定する。
ンク１１に満たされているものと仮定する。
この状態で蛇口１５からV1〔〕の湯を取り出
して使用した後の貯湯タンク１１内部の温度分布
を示したのが第４図である。すなわち、貯湯タン
ク下部１１ａには使用した湯量V1〔〕分と同じ
量だけ給水管１３からｔ〔℃〕の水が流入し、貯
湯タンク上部１１ｂにはT1〔℃〕の湯がV2〔〕
残つている。この状態において、蛇口１５を閉じ
たまま、循環ポンプ１６を運転すると、貯湯タン
ク下部１１ａの水が連通管１７を通つて貯湯タン
ク上部１１ｂから流入し、貯湯タンク上部１１ｂ
の湯槽を撹拌するため、次第に湯温が平均化す
る。
して使用した後の貯湯タンク１１内部の温度分布
を示したのが第４図である。すなわち、貯湯タン
ク下部１１ａには使用した湯量V1〔〕分と同じ
量だけ給水管１３からｔ〔℃〕の水が流入し、貯
湯タンク上部１１ｂにはT1〔℃〕の湯がV2〔〕
残つている。この状態において、蛇口１５を閉じ
たまま、循環ポンプ１６を運転すると、貯湯タン
ク下部１１ａの水が連通管１７を通つて貯湯タン
ク上部１１ｂから流入し、貯湯タンク上部１１ｂ
の湯槽を撹拌するため、次第に湯温が平均化す
る。
このようにして平均化した貯湯タンク１１の湯
温の温度分布を示したのが第５図で、T2〔℃〕の
平均温度となつている。
温の温度分布を示したのが第５図で、T2〔℃〕の
平均温度となつている。
次に残湯熱量の求め方を説明する。貯湯タンク
１１のタンク容量をＶ〔〕（固有値Ｖ＝V1＋V2）
とすると、貯湯タンク下部１１ａに設けた温度検
出器１２による循環ポンプ１６運転前の測定温度
はｔ〔℃〕、循環ポンプ１６運転後の測定温度は
T2〔℃〕なので、残湯熱量Ｃ〔Kcal〕は次の通り
算出できる。
１１のタンク容量をＶ〔〕（固有値Ｖ＝V1＋V2）
とすると、貯湯タンク下部１１ａに設けた温度検
出器１２による循環ポンプ１６運転前の測定温度
はｔ〔℃〕、循環ポンプ１６運転後の測定温度は
T2〔℃〕なので、残湯熱量Ｃ〔Kcal〕は次の通り
算出できる。
Ｃ＝Ｖ×（T2−ｔ） 〔Kcal〕
次に演算手段Ａ２１は発熱体３によつて加熱す
べき熱量を算出するもので、今、所要沸上り温度
をＴ〔℃〕とすると、加熱すべき熱量Cin〔Kcal〕
は、 Cin＝Ｖ（Ｔ−ｔ）−Ｃ 〔Kcal〕 で求めることができる。又、演算手段Ｂ２２はこ
の加熱すべき熱量Cinの値から所要通電時間Ｈを
算出するもので、発熱体３の定格消費電力Ｗ
〔kw／hr〕とすると、所要通電時間Ｈは、 Ｈ＝Cin／Ｗ×860 〔hr〕 で求まる。そしてタイマー装置２３は、時間をカ
ウントし、深夜電力の通電終了時刻までの残り時
間が前記演算手段Ｂ２２で求めた所要通電時間と
一致した時点で発熱体３への通電を開始させる。
べき熱量を算出するもので、今、所要沸上り温度
をＴ〔℃〕とすると、加熱すべき熱量Cin〔Kcal〕
は、 Cin＝Ｖ（Ｔ−ｔ）−Ｃ 〔Kcal〕 で求めることができる。又、演算手段Ｂ２２はこ
の加熱すべき熱量Cinの値から所要通電時間Ｈを
算出するもので、発熱体３の定格消費電力Ｗ
〔kw／hr〕とすると、所要通電時間Ｈは、 Ｈ＝Cin／Ｗ×860 〔hr〕 で求まる。そしてタイマー装置２３は、時間をカ
ウントし、深夜電力の通電終了時刻までの残り時
間が前記演算手段Ｂ２２で求めた所要通電時間と
一致した時点で発熱体３への通電を開始させる。
以上のように本発明によるものは、残湯熱量を
検出することによつて加熱すべき熱量を算出する
とともに、この熱量から発熱体への所要通電時間
を算出し、さらにこの通電時間を深夜電力の通電
時間帯の終了時刻に合わせて消化するよう通電開
始時間を制御したので、沸上げられた高温湯の放
置時間が短くなり、貯湯タンクからの自然放熱に
よる熱ロスが減少して、維持費が安くなるととも
に、残湯の量に応じて深夜電力の通電時間帯の後
半部分に通電されるので、通電時間帯前半の電力
負荷のピークを緩和することとなり、送電効率を
向上できる。
検出することによつて加熱すべき熱量を算出する
とともに、この熱量から発熱体への所要通電時間
を算出し、さらにこの通電時間を深夜電力の通電
時間帯の終了時刻に合わせて消化するよう通電開
始時間を制御したので、沸上げられた高温湯の放
置時間が短くなり、貯湯タンクからの自然放熱に
よる熱ロスが減少して、維持費が安くなるととも
に、残湯の量に応じて深夜電力の通電時間帯の後
半部分に通電されるので、通電時間帯前半の電力
負荷のピークを緩和することとなり、送電効率を
向上できる。
また、残湯熱量は、貯湯タンク内を撹拌して湯
温を平均化せしめ、そのときの温度と平均化する
前の温度とを検出して、これら検出温度とタンク
容量とから残湯熱量を算出しているから、残湯熱
量を連続的な量として高精度で検出することがで
き、発熱体への所要通電時間も正確に算出するこ
とができるという効果が得られる。
温を平均化せしめ、そのときの温度と平均化する
前の温度とを検出して、これら検出温度とタンク
容量とから残湯熱量を算出しているから、残湯熱
量を連続的な量として高精度で検出することがで
き、発熱体への所要通電時間も正確に算出するこ
とができるという効果が得られる。
第１図は従来の貯湯式温水器の主要電源回路
図、第２図は本発明の一実施例を示す貯湯式電気
温水器の構造断面図、第３図は同じくその制御ブ
ロツク図、第４図、第５図は貯湯タンク内の温度
分布図である。３は発熱体、１１は貯湯タンク、
１２は温度検出器、１６は循環ポンプ（撹拌装
置）、２０は残湯熱量検出手段、２１は演算手段
Ａ、２２は演算手段Ｂ、２３はタイマー装置であ
る。
図、第２図は本発明の一実施例を示す貯湯式電気
温水器の構造断面図、第３図は同じくその制御ブ
ロツク図、第４図、第５図は貯湯タンク内の温度
分布図である。３は発熱体、１１は貯湯タンク、
１２は温度検出器、１６は循環ポンプ（撹拌装
置）、２０は残湯熱量検出手段、２１は演算手段
Ａ、２２は演算手段Ｂ、２３はタイマー装置であ
る。
Claims (1)
- １ 貯湯タンク内を撹拌して湯温を平均化させる
撹拌装置と、貯湯タンク下部の温度を検出する温
度検出器とを有し、前記撹拌装置の運転前と運転
後の貯湯タンク下部温度を検出し、これら検出温
度とタンク容量とから残湯熱量を算出する残湯熱
量検出手段と、この残湯熱量検出手段で検出した
残湯熱量から加熱すべき熱量を算出し、この加熱
すべき熱量から発熱体への所要通電時間を算出す
る演算手段と、この演算手段で求めた所要通電時
間が深夜電力の通電終了時刻に得られるよう発熱
体への通電開始時間を制御するためのタイマー装
置とを備えた貯湯式電気温水器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007222A JPS58124145A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007222A JPS58124145A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58124145A JPS58124145A (ja) | 1983-07-23 |
| JPS6316656B2 true JPS6316656B2 (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=11659962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57007222A Granted JPS58124145A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58124145A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102519143B (zh) * | 2011-12-13 | 2013-10-09 | 莆田市清华园电器发展有限公司 | 一种电热水器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586855B2 (ja) * | 1974-11-06 | 1983-02-07 | オオサカヘンアツキ カブシキガイシヤ | 電気温水器装置 |
| JPS586856B2 (ja) * | 1975-09-09 | 1983-02-07 | ベツカ− カブシキガイシヤ | シンヤデンリヨクリヨウデンキオンスイキ |
| JPS5287747A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-22 | Sanyo Electric Co Ltd | Electrical water warmer utilizing midnight electric power |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP57007222A patent/JPS58124145A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58124145A (ja) | 1983-07-23 |
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