JPS647294B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS647294B2 JPS647294B2 JP14071683A JP14071683A JPS647294B2 JP S647294 B2 JPS647294 B2 JP S647294B2 JP 14071683 A JP14071683 A JP 14071683A JP 14071683 A JP14071683 A JP 14071683A JP S647294 B2 JPS647294 B2 JP S647294B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- temperature
- heating element
- amount
- data
- 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
Links
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
Landscapes
- 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】
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、固定であつ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。
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、固定であつ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。
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。
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
タイムスイツチで、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。
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
タイムスイツチで、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
イツチ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℃
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℃に沸き上つてい
る。
る。深夜電力の通電開始時刻になると、タイムス
イツチ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℃
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℃に沸き上つてい
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
構造なつている。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℃前後
の混合湯として使用する。その得られる混合湯量
を求める式は次の通りである。
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
構造なつている。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℃前後
の混合湯として使用する。その得られる混合湯量
を求める式は次の通りである。
今、貯湯タンク容量をVt（）、貯湯タンク１
内の沸き上り温度をTo（℃）、得ようとする混合
湯の温度をTm（℃）、混ぜ合わせる水の温度（給
水温度）をTi（℃）とすると、混合湯量Vm（）
は、 Vm＝Vt×To−Ti／Tm−Ti（） で表わせる。
内の沸き上り温度をTo（℃）、得ようとする混合
湯の温度をTm（℃）、混ぜ合わせる水の温度（給
水温度）をTi（℃）とすると、混合湯量Vm（）
は、 Vm＝Vt×To−Ti／Tm−Ti（） で表わせる。
この算式において、給水温度Tiは季節によつ
て大きく変動する。東京では冬は５℃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Toを85℃として、給水温度Tiが５℃の時に
対して、27℃の時に得られる混合湯量Vmは1.6倍
にも達する。
て大きく変動する。東京では冬は５℃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Toを85℃として、給水温度Tiが５℃の時に
対して、27℃の時に得られる混合湯量Vmは1.6倍
にも達する。
一方、湯の使用量は年間ほぼ一定か、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、使用者によつては家
族数の減少などによつて定格の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。
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、使用者によつては家
族数の減少などによつて定格の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、給水温度が高かつたり残湯がある
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。
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。
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つ
た。
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つ
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
数日間の使用湯量に対応する通電電力量のデータ
を記憶し、このデータは毎日、その日の実績と順
次入れ換えること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
に亘つ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。
もので、記憶装置に湯量の使用実績、例えば過去
数日間の使用湯量に対応する通電電力量のデータ
を記憶し、このデータは毎日、その日の実績と順
次入れ換えること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
に亘つ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図の制御フローチヤートに基づいて説明
する。
図、第４図の制御フローチヤ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
に設けてある。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
するトライアツクなどの通電率制御素子で、後述
の制御部によつて制御される。１１は前記した制
御部で、記憶装置１２、演算装置１３、通電率制
御装置１４、通電制御装置１５、および通電電力
量算出装置１６からなる。
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
に設けてある。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
するトライアツクなどの通電率制御素子で、後述
の制御部によつて制御される。１１は前記した制
御部で、記憶装置１２、演算装置１３、通電率制
御装置１４、通電制御装置１５、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。このデータは、例えば10日という
ように固定日数とし、常に前日分の最新データが
記憶されて最古のデータが順次消去されるように
する。
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。このデータは、例えば10日という
ように固定日数とし、常に前日分の最新データが
記憶されて最古のデータが順次消去されるように
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10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＝WGmax×Ｃ （KWH） 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10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＝WGmax×Ｃ （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、 Ｑ＝Ws／８ （KW） となる。
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、 Ｑ＝Ws／８ （KW） となる。
さらに、演算装置１３は、貯湯タンク容量Vt
（）、前記所要通電電力量Ws（KWH）、給水温
度Ti（℃）から、沸き上り温度To（℃）を下式か
ら求める。
（）、前記所要通電電力量Ws（KWH）、給水温
度Ti（℃）から、沸き上り温度To（℃）を下式か
ら求める。
To＝Ws×860／Vt＋Ti
通電率制御装置１４は、演算装置１３で求めた
通電容量Ｑ（KW）になるように発熱体５への通
電率を通電率制御素子１０により制御する。これ
には例えばトライアツクを用い、そのゲートを位
相制御することにより行う。
通電容量Ｑ（KW）になるように発熱体５への通
電率を通電率制御素子１０により制御する。これ
には例えばトライアツクを用い、そのゲートを位
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の求めた沸き上り温度Toを検知した
とき作動する。
フ（開）の制御を行うもので、温度センサ９が演
算装置１３の求めた沸き上り温度To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と通電容量
Ｑ（KW）から通電電力量WG＝Ｈ×Ｑ（KWH）を
算出し、最新データとして記憶装置１２へ入力す
るものである。
から発熱体５がオフするまでの時間Ｈと通電容量
Ｑ（KW）から通電電力量WG＝Ｈ×Ｑ（KWH）を
算出し、最新データとして記憶装置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
ツプを表わす。
照して説明する。なお、第４図の(1)〜(13)は各ステ
ツプを表わす。
スタート(1)、深夜の、例えば23時になるとタイ
ムスイツチ８がオンンする(2)。まず、記憶装置１
２から最新のデータのうち最大の通電電力量WG
maxを呼び出す(3)。
ムスイツチ８がオンンする(2)。まず、記憶装置１
２から最新のデータのうち最大の通電電力量WG
max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を乗じて所要通電電力量Ws
（KWH）を求め、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
によつて貯湯タンク１内の給水温度Tiを測定す
る(5)。さらに、演算装置１３は、所要通電電力量
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(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
よつて湯温がToになれば(8)、発熱体５への通電
をオフとし(9)、通電開始から通電停止までの時間
Ｈから通電電力量の実績値WG（KWH）を算出す
る(10)。そして、算出した実績値WG（KWH）を最
新のデータとして記憶装置１２へ入力すると同時
に、今まで記憶されていたデータの中の最古のデ
ータを消去してデータを更新する(11)。
率を見た定数Ｃを乗じて所要通電電力量Ws
（KWH）を求め、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
によつて貯湯タンク１内の給水温度Tiを測定す
る(5)。さらに、演算装置１３は、所要通電電力量
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(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
よつて湯温がToになれば(8)、発熱体５への通電
をオフとし(9)、通電開始から通電停止までの時間
Ｈから通電電力量の実績値WG（KWH）を算出す
る(10)。そして、算出した実績値WG（KWH）を最
新のデータとして記憶装置１２へ入力すると同時
に、今まで記憶されていたデータの中の最古のデ
ータを消去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、タイムスイツチ８がオフとなり(12)、
ストツプとなる(13)。
時になると、タイムスイツチ８がオフとなり(12)、
ストツプとなる(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WGmax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ビユータを用いる
ことができる。
容量Ｑ（KW）の算出に、記憶装置１２内のデー
タ中、最大のWGmax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ビユータを用いる
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数日分の通電電力量の最新
のデータを記憶しておき、このデータに基づいて
発熱体に通電する所要通電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時間帯の全
体に亘つ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、したがつて、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。
置に過去の実績として数日分の通電電力量の最新
のデータを記憶しておき、このデータに基づいて
発熱体に通電する所要通電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時間帯の全
体に亘つ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、したがつて、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ヤー
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
イムスイツチ、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、各図中の同一符号は同一または相当部分を示
す。
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ヤー
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
イムスイツチ、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、各図中の同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- 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、過去数日分の通電電力量の実
績をデータとして記憶しておく記憶装置と、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、通電電力
量、貯湯タンク容量から沸き上り温度を算出する
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
で求めた所要通電電力量に一致するように前記発
熱体への通電率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
記発熱体への通電電力量の実績を算出しその値を
最新のデータとして前記記憶装置へ入力して前記
記憶装置に記憶されたデータの中から最古のデー
タを消去させてデータの更新を行わせる通電電力
量算出装置とを具備してな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 JPS6030928A (ja) | 1985-02-16 |
| JPS647294B2 true 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) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186647A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気温水器 |
| JPS60186646A (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 |
| JPS60235944A (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 |
| JPS60235946A (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 |
| CN104061687B (zh) * | 2013-11-15 | 2017-05-10 | 彭文正 | 一种通过网络控制之温控电热水器装置 |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140716A patent/JPS6030928A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6030928A (ja) | 1985-02-16 |