JP6597095B2 - Electric water heater - Google Patents
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Description
本発明は、深夜電力通電時間帯に沸き上げ動作を行うのに好適な電気温水器に関する。 The present invention relates to an electric water heater suitable for performing a boiling operation during a midnight power energization time period.
従来、一般住宅に設置される電気温水器は、下部に給水口が設けられるとともに上部に出湯口が設けられた貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に装着された下部ヒータ(電気ヒータ)とを備えており、深夜電力通電時間帯(午後11時から午前7時までの480分)に沸き上げ動作を行う際には貯湯タンク内の湯を下部ヒータで沸き上げ温度まで加熱している。
以下、説明の簡単のため、電気温水器の深夜電力通電時間帯における沸き上げ動作を「夜間沸き上げ動作」と称する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric water heater installed in a general house includes a hot water storage tank having a water supply port at the lower portion and a hot water outlet at the upper portion, and a lower heater (electric heater) attached to the lower portion of the hot water storage tank. When the boiling operation is performed during the midnight power energization time zone (480 minutes from 11:00 pm to 7:00 am), the hot water in the hot water storage tank is heated to the boiling temperature by the lower heater.
Hereinafter, for the sake of simplicity, the heating operation of the electric water heater in the midnight power energization time zone is referred to as “night heating operation”.
電気温水器の夜間沸き上げ動作は、深夜電力通電時間終了時刻である午前7時に終了するように、貯湯タンクのタンク容量V(リットル)、貯湯タンク内の残湯量Q(リットル)、沸き上げ設定温度T(℃)、給水温度Wt(℃)、貯湯タンク内の残湯温度LWt(℃)および下部ヒータのヒータ容量P(kW)を用いて、以下に示す(1)式により沸き上げに必要な通電時間HT(分)を算出し、
HT={(V−Q)×(T−Wt)+Q×(T−LWt)}/(860×P×0.9) (1)
算出した通電時間HTを用いて、以下に示す(2)式により通電開始遅延時間PT(分)を算出することにより、通電開始時刻を遅らせている。
PT=480−HT (2)
ただし、PT<0の場合はPT=0とする。
The electric water heater's night boiling operation ends at 7:00 am, which is the end of the midnight power energization time. Tank capacity V (liter) of hot water storage tank, remaining hot water volume Q (liter), boiling setting Necessary for boiling by the following equation (1) using the temperature T (° C), the feed water temperature Wt (° C), the remaining hot water temperature LWt (° C) in the hot water storage tank and the heater capacity P (kW) of the lower heater Calculate the energization time HT (min)
HT = {(V−Q) × (T−Wt) + Q × (T−LWt)} / (860 × P × 0.9) (1)
By using the calculated energization time HT, the energization start delay time PT (minutes) is calculated by the following equation (2), thereby delaying the energization start time.
PT = 480-HT (2)
However, PT = 0 when PT <0.
図4に、5台の電気温水器1a〜1eについて上記(1)式より算出した通電時間HT=240(分)の場合の夜間沸き上げ動作の時間帯を示す。この例では、上記(2)式より通電開始遅延時間PT=480−240=240(分)となるため、各電気温水器1a〜1eの夜間沸き上げ動作の開始時刻は午前3時から午前7時までの4時間(=240分)とされる。 FIG. 4 shows a time zone of the night boiling operation when the energization time HT = 240 (minutes) calculated from the above equation (1) for the five electric water heaters 1a to 1e. In this example, since the energization start delay time PT = 480−240 = 240 (minutes) from the above equation (2), the start time of the night heating operation of each of the electric water heaters 1a to 1e is from 3 am to 7 am 4 hours until the time (= 240 minutes).
なお、下記の特許文献1には、給水水温から下部ヒータ(発熱体)への所要通電時間を算出して、深夜電力通電時間終了時刻(午前7時)に湧き上がるようにタイマ装置を作動させるようにした、貯湯式電気温水器の制御装置が開示されている。
また、下記の特許文献2には、ピークシフト時間を機種の容量の大小に関係しない給水水温と沸き上げ設定温度の2つの変数のみをパラメータとして、以下に示す(3)式(近似式)から求めるように構成することにより、すべての機種におけるピークシフト計算式を1つの式に統一するようにした電気温水器が開示されている。
ピークシフト時間=480−C×(沸き上げ設定温度−給水水温) (3)
ここで、C=定数
In Patent Document 1 below, the required energization time to the lower heater (heating element) is calculated from the feed water temperature, and the timer device is operated so as to spring up at the midnight power energization time end time (7 am). A control device for a hot water storage type electric water heater is disclosed.
Further, in
Peak shift time = 480−C × (boiling set temperature−feed water temperature) (3)
Where C = constant
しかしながら、上述した従来の電気温水器では、夜間沸き上げ動作を深夜電力通電時間終了時刻である午前7時に終了するようにしているため、朝食準備などによって朝の消費電力のピークを迎える時間帯(午前5時〜午前7時)に夜間沸き上げ動作を行うことになるので、電気温水器の台数によっては変圧器の過負荷を誘発させるという問題があった。 However, in the above-described conventional electric water heater, the night boiling operation ends at 7:00 am, which is the end time of the midnight power energization time. From 5 am to 7 am, the night boiling operation is performed, which causes a problem of inducing an overload of the transformer depending on the number of electric water heaters.
本発明の目的は、夜間沸き上げ動作による変圧器の過負荷誘発を防止できる電気温水器を提供することにある。 The objective of this invention is providing the electric water heater which can prevent the overload induction of a transformer by night boiling operation.
本発明の電気温水器は、深夜電力通電時間帯に夜間沸き上げ動作を行う電気温水器(1)であって、前記夜間沸き上げ動作を行う際の沸き上げに必要な通電時間(HT)を算出するための通電時間算出手段と、前記電気温水器を識別するための数値を含む電気温水器識別符号に対応して予め決定された時間だけ前記夜間沸き上げ動作の開始時刻を遅らせて、前記深夜電力通電時間帯のうち夏冬を通して最も負荷が軽くなる時間帯に蓄熱負荷を集中させて前記夜間沸き上げ動作を行わせるための夜間沸き上げ動作開始時刻決定手段と、
を具備することを特徴とする。
ここで、前記電気温水器が、下部に給水口が設けられるとともに上部に出湯口が設けられた貯湯タンク(2)と、該貯湯タンクの前記給水口から水を該貯湯タンクに供給するための給水管(3)と、前記貯湯タンクの前記出湯口から外部に湯を供給するための給湯管(4)と、前記貯湯タンク内の下部に設けられた下部ヒータ(5)と、前記通電時間算出手段および前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定手段として機能する制御部(10)と、前記給水管内に取り付けられた給水温度センサ(SWt)と、前記貯湯タンク内に取り付けられた残湯温度センサ(SLWt1〜SLWt5)と、前記給湯管内に取り付けられた流量センサ(SF)とを備えてもよい。
前記電気温水器識別符号が、前記電気温水器の機器製造番号の末尾番号(EN)であってもよい。
前記制御部が、前記通電時間算出手段として機能する通電時間算出部(11)と、前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定手段として機能する夜間沸き上げ動作開始時刻決定部(12)と、前記下部ヒータのオン/オフ制御をするための下部ヒータオン/オフ制御部(15)と、前記電気温水器のタンク容量データ(DV)、ヒータ容量データ(DP)、沸き上げ設定温度データ(DT)および末尾番号データ(DEN)を格納するためのメモリ(16)とを備え、前記通電時間算出部が、前記メモリから読み出した前記タンク容量データ、前記ヒータ容量データおよび前記沸き上げ設定温度データと、前記流量センサから入力される流量データ(DF)と、前記残湯温度センサから入力される残湯温度データ(DLWt1〜DLWt5)と、前記給水温度センサから入力される給水温度データ(DWt)とに基づいて、前記通電時間を算出し、前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定部が、前記メモリから読み出した前記末尾番号データが示す前記末尾番号に基づいて通電開始遅延時間(PT)を決定し、前記通電時間算出部によって算出された前記通電時間と該決定した通電開始遅延時間とに基づいて夜間沸き上げ動作開始時刻を決定し、該決定した夜間沸き上げ動作開始時刻に前記下部ヒータをオンするように前記下部ヒータオン/オフ制御部に指示してもよい。
前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定部が、前記決定した夜間沸き上げ動作開始時刻から前記通電時間だけ経過すると、前記下部ヒータをオフするように前記下部ヒータオン/オフ制御部に指示してもよい。
前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定部が、前記残湯温度が前記沸き上げ設定温度に達すると、前記下部ヒータをオフするように前記下部ヒータオン/オフ制御部に指示してもよい。
前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定部が、前記通電時間と前記通電開始遅延時間との和が前記深夜電力通電時間帯よりも大きくなると、前記末尾番号を所定の値だけ変えて、該変えた末尾番号に基づいて新たな通電開始遅延時間を決定し直してもよい。
前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定部が、前記変えた末尾番号が“0”よりも小さくなると、前記夜間沸き上げ動作開始時刻を前記深夜電力通電時間帯の深夜電力通電時間開始時刻と決定するとともに、夜間沸き上げ動作終了時刻を前記深夜電力通電時間帯の深夜電力通電時間終了時刻と決定してもよい。
The electric water heater of the present invention is an electric water heater (1) that performs a night boiling operation during a midnight power energization time zone, and has an energization time (HT) required for boiling when performing the night boiling operation. Energizing time calculating means for calculating, and delaying the start time of the night boiling operation by a predetermined time corresponding to an electric water heater identification code including a numerical value for identifying the electric water heater, Night heating operation start time determination means for concentrating the heat storage load in the time when the load becomes lightest throughout the summer and winter in the midnight power energization time zone, and performing the night heating operation,
It is characterized by comprising.
Here, the electric water heater is provided with a hot water storage tank (2) provided with a water supply port at a lower portion and a hot water outlet at an upper portion, and for supplying water from the water supply port of the hot water storage tank to the hot water storage tank. A hot water supply pipe (3), a hot water supply pipe (4) for supplying hot water from the hot water outlet of the hot water storage tank, a lower heater (5) provided at a lower part of the hot water storage tank, and the energization time A control unit (10) functioning as a calculating means and a night boiling operation start time determining means, a feed water temperature sensor (S Wt ) attached in the feed water pipe, and a remaining hot water temperature sensor attached in the hot water storage tank (S LWt1 to S LWt5 ) and a flow sensor (S F ) attached in the hot water supply pipe may be provided.
The electric water heater identification code may be an end number (EN) of a device manufacturing number of the electric water heater.
The control unit includes an energization time calculation unit (11) that functions as the energization time calculation unit, a night heating operation start time determination unit (12) that functions as the night heating operation start time determination unit, and the lower heater Lower heater on / off control unit (15) for on / off control of the water heater, tank capacity data (D V ), heater capacity data (D P ), and boiling set temperature data (D T ) of the electric water heater And a memory (16) for storing tail number data (D EN ), wherein the energization time calculation unit reads the tank capacity data, the heater capacity data, and the boiling set temperature data read from the memory; The flow rate data (D F ) input from the flow rate sensor, the remaining hot water temperature data (D LWt1 to D LWt5 ) input from the remaining hot water temperature sensor, and the feed water temperature The energization time is calculated based on the feed water temperature data (D Wt ) input from the sensor, and the night boiling operation start time determination unit determines the end number indicated by the end number data read from the memory. Based on the energization time calculated by the energization time calculation unit and the determined energization start delay time, the night heating operation start time is determined and determined. The lower heater on / off control unit may be instructed to turn on the lower heater at the night boiling operation start time.
The night heating operation start time determination unit may instruct the lower heater on / off control unit to turn off the lower heater when the energization time has elapsed from the determined night heating operation start time.
The night boiling operation start time determination unit may instruct the lower heater on / off control unit to turn off the lower heater when the remaining hot water temperature reaches the boiling setting temperature.
When the sum of the energization time and the energization start delay time is greater than the midnight power energization time zone, the night boiling operation start time determination unit changes the end number by a predetermined value, and changes the tail A new energization start delay time may be determined again based on the number.
The night boiling operation start time determining unit determines the night boiling operation start time as the midnight power energization time start time in the midnight power energization time zone when the changed tail number is smaller than “0”. The night boiling operation end time may be determined as the midnight power energization time end time in the midnight power energization time zone .
本発明の電気温水器は、以下に示す効果を奏する。
(1)深夜電力通電時間帯のうち夏冬を通して最も負荷が軽くなる時間帯に蓄熱負荷を集中させて夜間沸き上げ動作を行わせられるため、夜間沸き上げ動作による変圧器の過負荷誘発を防止することができる。
(2)早朝への電力集中を防止して変圧器容量の増大を防ぐことにより、設備利用率の向上を図ることができる。
(3)早朝の過負荷による引込線ヒューズ切れを防止できるため、引込線の細線化を可能とすることができる。
The electric water heater of the present invention has the following effects.
(1) Since the night heating operation is performed by concentrating the heat storage load at the time when the load is lightest throughout the summer and winter in the midnight electricity energizing time zone, the overload induction of the transformer due to the night heating operation is prevented. can do.
(2) By preventing power concentration in the early morning and preventing an increase in transformer capacity, the facility utilization rate can be improved.
(3) Since it is possible to prevent the service line fuse from being blown off due to an overload in the early morning, it is possible to make the service wire thinner.
上記の目的を、数値を含む電気温水器識別符号を使用して複数段階シフト時間を発生させて夜間沸き上げ動作を行わせることにより実現した。 The above object has been realized by generating a multi-stage shift time by using an electric water heater identification code including a numerical value and performing a night boiling operation.
以下、本発明の電気温水器の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の電気温水器は、たとえば電気温水器の機器製造番号の末尾番号を使用して50分ごとの5段階シフト時間を発生させることにより、夏冬を通して最も負荷が軽くなる午後12時〜午前5時の間に蓄熱負荷を集中して夜間沸き上げ動作を行い、午前5時〜午前7時の朝食準備に伴う朝の消費電力のピークを迎える時間帯に通電されている電気温水器の台数を減らして、夜間沸き上げ動作による変圧器の過負荷誘発を防止することを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of the electric water heater of the present invention will be described with reference to the drawings.
The electric water heater according to the present invention generates a five-stage shift time every 50 minutes using, for example, the last number of the electric water heater device serial number, so that the load is lightest throughout the summer and winter from 12:00 pm to am Concentrate the heat storage load at 5am and perform the night boiling operation to reduce the number of electric water heaters that are energized during peak hours of morning power consumption due to breakfast preparation from 5am to 7am Thus, it is characterized by preventing the overload induction of the transformer due to the night boiling operation.
そのため、本発明の一実施例による電気温水器1は、図1(a)に示すように、下部に給水口が設けられるとともに上部に出湯口が設けられた貯湯タンク2と、貯湯タンク2の給水口から水を貯湯タンク2に供給するための給水管3と、貯湯タンク2の出湯口から外部に湯を供給するための給湯管4と、貯湯タンク2内の下部に設けられた下部ヒータ5と、制御部10と、給水管3内に取り付けられた給水温度センサSWtと、貯湯タンク2内に上から順に等間隔に取り付けられた第1乃至第5の残湯温度センサSLWt1〜SLWt5と、給湯管4内に取り付けられた流量センサSFとを具備する。
Therefore, as shown in FIG. 1A, an electric water heater 1 according to an embodiment of the present invention includes a hot
ここで、制御部10は、図1(b)に示すように、通電時間算出部11と、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12と、時計13と、タイマ14と、下部ヒータオン/オフ制御部15と、メモリ16とを備える。
Here, as shown in FIG. 1B, the
メモリ16には、貯湯タンク2のタンク容量Vを示すタンク容量データDVおよび下部ヒータ5のヒータ容量Pを示すヒータ容量データDPが予め格納されているとともに、外部から入力される沸き上げ設定温度データDT(沸き上げ設定温度Tを示すデータ)および末尾番号データDEN(電気温水器1の製造番号の末尾番号ENを示すデータ)が格納される。
In the
通電時間算出部11は、メモリ16から読み出したタンク容量データDV、ヒータ容量データDPおよび沸き上げ設定温度データDTと、流量センサSFから入力される流量データDFと、第1乃至第5の残湯温度センサSLWt1〜SLWt5から入力される第1乃至第5の残湯温度データDLWt1〜DLWt5と、給水温度センサSWtから入力される給水温度データDWtとに基づいて、上記(1)式を用いて沸き上げに必要な通電時間HTを算出する。
このとき、通電時間算出部11は、貯湯タンク2には使用した湯と同じ量の水が給水管3を介して供給されるため、流量データDFによって示される流量Fに基づいて貯湯タンク2内の残湯量Qは算出する。また、通電時間算出部11は、第1乃至第5の残湯温度データDLWt1〜DLWt5によって示される第1乃至第5の残湯温度LWt1〜LWt5に基づいて(たとえば、第1乃至第5の残湯温度LWt1〜LWt5の平均値を算出して)、貯湯タンク2内の残湯温度LWtを算出する。
Energization
At this time, since the same amount of water as the hot water used is supplied to the hot
夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、メモリ16から読み出した末尾番号データDENが示す電気温水器1の製造番号の末尾番号ENに基づいて通電開始遅延時間PTを決定する。
また、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電時間算出部11によって算出された通電時間HTと決定した通電開始遅延時間PTとに基づいて電気温水器1の夜間沸き上げ動作を開始する時刻(以下、「夜間沸き上げ動作開始時刻」と称する。)を決定し、決定した夜間沸き上げ動作開始時刻を時計13から入力される時刻データが示すと、下部ヒータ5をオンするように指示する下部ヒータオン指示信号を下部ヒータオン/オフ制御部15に出力するとともに、タイマ起動信号をタイマ14に出力してタイマ14を起動させる。
さらに、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電時間算出部11によって算出された通電時間HTをタイマ14から入力される経過時間データが示すと、下部ヒータ5をオフするように指示する下部ヒータオフ指示信号を下部ヒータオン/オフ制御部15に出力するとともに、タイマ停止信号をタイマ14に出力してタイマ14を停止させる。
The night boiling operation start
The night boiling operation start
Furthermore, the night heating operation start
なお、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電時間算出部11によって算出された通電時間HTと決定した通電開始遅延時間PTとの和が480分よりも大きくなると、末尾番号データDENが示す電気温水器1の製造番号の末尾番号ENを所定の値だけ小さくして、小さくした末尾番号ENに基づいて通電開始遅延時間PTを決定し直す。
When the sum of the energization time HT calculated by the energization
下部ヒータオン/オフ制御部15は、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12から入力される下部ヒータオン指示信号または下部ヒータオフ指示信号が入力されると、下部ヒータ5をオンまたはオフさせるための下部ヒータオン/オフ制御信号SON/OFFを下部ヒータ5に出力する。
The lower heater on / off
次に、電気温水器1と同様に構成された5台の電気温水器1a〜1e(製造番号の末尾番号ENを“1”、“3”、“4”、“7”および“8”とする。)について夜間沸き上げ動作を行うときの電気温水器1a〜1eの制御部10の動作について、図2に示したフローチャートを参照して説明する。
なお、末尾番号ENが“0”および“1”の電気温水器1については通電開始遅延時間PTの初期値が0分とされており、末尾番号ENが“2”および“3”の電気温水器1については通電開始遅延時間PTの初期値が50分とされており、末尾番号ENが“4”および“5”の電気温水器1については通電開始遅延時間PTの初期値が100分とされており、末尾番号ENが“6”および“7”の電気温水器1については通電開始遅延時間PTの初期値が150分とされており、末尾番号ENが“8”および“9”の電気温水器1については通電開始遅延時間PTの初期値が200分とされているものとする。
また、通電開始遅延時間PTの初期値を示す通電開始遅延時間初期値データは、メモリ16に予め格納されているものとする。
Next, five electric water heaters 1a to 1e configured in the same manner as the electric water heater 1 (the end numbers EN of the production numbers are “1”, “3”, “4”, “7” and “8”) The operation of the
For the electric water heaters 1 with the end numbers EN “0” and “1”, the initial value of the energization start delay time PT is 0 minutes, and the electric water heaters with the end numbers EN “2” and “3” are set. The initial value of the energization start delay time PT is 50 minutes for the water heater 1, and the initial value of the energization start delay time PT is 100 minutes for the electric water heaters 1 whose tail numbers EN are “4” and “5”. For the electric water heaters 1 with the end numbers EN “6” and “7”, the initial value of the energization start delay time PT is 150 minutes, and the end numbers EN are “8” and “9”. For the electric water heater 1, it is assumed that the initial value of the energization start delay time PT is 200 minutes.
Further, it is assumed that energization start delay time initial value data indicating an initial value of the energization start delay time PT is stored in the
まず、電気温水器1aの制御部10の動作について説明する。
電気温水器1aの制御部10の通電時間算出部11は、電気温水器1aの貯湯タンク2のタンク容量データDV、電気温水器1aの下部ヒータ5のヒータ容量データDPおよび電気温水器1aの沸き上げ設定温度データDTをメモリ16から読み出して、読み出したタンク容量データDV、ヒータ容量データDPおよび設定温度データDTと、電気温水器1aの流量センサSFから入力される流量データDFと、電気温水器1aの第1乃至第5の残湯温度センサSLWt1〜SLWt5から入力される第1乃至第5の残湯温度データDLWt1〜DLWt5と、電気温水器1aの給水温度センサSWtから入力される給水温度データDWtとに基づいて、上記(1)式を用いて沸き上げに必要な通電時間HTを算出する(ステップS11)。
この例では、通電時間HT=240(分)と算出されたとする。
First, operation | movement of the
The energization
In this example, it is assumed that the energization time HT = 240 (minutes) is calculated.
電気温水器1aの制御部10の夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、電気温水器1aの末尾番号データDENおよび通電開始遅延時間初期値データをメモリ16から読み出して、読み出した末尾番号データDENが示す末尾番号EN=1に基づいて通電開始遅延時間PTを0(分)と決定する(ステップS12,S13,S18)。
The night boiling operation start
その後、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電時間算出部11によって算出された通電時間HT=240(分)と決定した通電開始遅延時間PT=0(分)との和=240(分)を求め、求めた和が480(分)以下か否かを判定する(ステップS23)。
この場合には、求めた和=240(分)が480(分)以下となり、また、決定した通電開始遅延時間PT=0(分)であるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻を深夜電力通電時間開始時刻である午後11時と決定する。
Thereafter, the night boiling operation start
In this case, since the calculated sum = 240 (minutes) is 480 (minutes) or less and the determined energization start delay time PT = 0 (minutes), the night heating operation start
その後、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、決定した夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時を時計13から入力される時刻データが示すと、下部ヒータ5をオンするように指示する下部ヒータオン指示信号を下部ヒータオン/オフ制御部15に出力するとともに、タイマ起動信号をタイマ14に出力してタイマ14を起動させる(ステップS24,S25)。
Thereafter, the night boiling operation start
その後、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電時間算出部11によって算出された通電時間HT=240(分)をタイマ14から入力される経過時間データが示すと、下部ヒータ5をオフするように指示する下部ヒータオフ指示信号を下部ヒータオン/オフ制御部15に出力するとともに、タイマ停止信号をタイマ14に出力する(ステップS26〜S27)。
Thereafter, when the elapsed time data input from the
このとき、ステップS26の代わりに、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12が、第1乃至第5の残湯温度センサSLWt1〜SLWt5から入力される第1乃至第5の残湯温度データDLWt1〜DLWt5が示す第1乃至第5の残湯温度LWt1〜LWt5に基づいて残湯温度LWtを常に監視し、残湯温度LWtが沸き上げ設定温度Tに達すると、下部ヒータオフ指示信号を下部ヒータオン/オフ制御部15に出力するとともに、タイマ停止信号をタイマ14に出力するようにしてもよい。
この場合には、タイマ14はなくてもよい。
At this time, instead of step S26, the night boiling operation start
In this case, the
これにより、図3(a)に双方向矢印で示すように、電気温水器1aの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後11時にオンされたのち午後11時から通電時間HT=240(分)経過後の午前3時にオフされる。
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3A, the lower heater 5 of the electric water heater 1a is turned on at 11 pm by the lower heater on / off
次に、電気温水器1bの制御部10の動作について説明する。
電気温水器1bの制御部10は上述した電気温水器1aの制御部10と同様に動作するが、電気温水器1bの末尾番号ENは“3”であるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は通電開始遅延時間PTを50(分)と決定する(ステップS12,S14,S19)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時から通電開始遅延時間PT=50(分)経過後の午後11時50分を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(a)に双方向矢印で示すように、電気温水器1bの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後11時50分にオンされたのち午後11時50分から通電時間HT=240(分)経過後の午前3時50分にオフされる。
Next, operation | movement of the
The
As a result, the night boiling operation start
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3A, the lower heater 5 of the electric water heater 1b is turned on at 11:50 pm by the lower heater on / off
ただし、たとえば通電時間算出部11によって算出された通電時間HTが440(分)であった場合には、ステップS23において通電時間HT=440(分)と決定した通電開始遅延時間PT=50(分)との和=490(分)が480(分)よりも大きくなるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、メモリ16から読み出した末尾番号データDENが示す末尾番号EN=3を“2”だけ引いて新たな末尾番号EN=1として通電開始遅延時間PTを決定し直す(ステップS28,S29)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電開始遅延時間PTを0(分)と決定し直して(ステップS13,S18)、ステップS23以降の動作を繰り返す。
However, for example, when the energization time HT calculated by the energization
As a result, the night boiling operation start
この場合には、ステップS23において通電時間HT=440(分)と決定し直した通電開始遅延時間PT=0(分)との和=440(分)が480(分)以下となるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(b)に双方向矢印で示すように、電気温水器1bの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後11時にオンされたのち午後11時から通電時間HT=440(分)経過後の午前6時20分にオフされる。
In this case, since the sum of the energization start delay time PT = 0 (min) determined again in step S23 as energization time HT = 440 (min) = 440 (min) is less than 480 (min), The boiling operation start
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3B, the lower heater 5 of the electric water heater 1b is turned on at 11 pm by the lower heater on / off
次に、電気温水器1cの制御部10の動作について説明する。
電気温水器1cの制御部10は上述した電気温水器1aの制御部10と同様に動作するが、電気温水器1cの末尾番号ENは“4”であるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は通電開始遅延時間PTを100(分)と決定する(ステップS12,S15,S20)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時から通電開始遅延時間PT=100(分)経過後の午後12時40分を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(a)に双方向矢印で示すように、電気温水器1cの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後12時40分にオンされたのち通電時間HT=240(分)経過後の午前4時40分にオフされる。
Next, operation | movement of the
The
As a result, the night boiling operation start
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3A, the lower heater 5 of the electric water heater 1c is turned on at 12:40 pm by the lower heater on / off
ただし、たとえば通電時間算出部11によって算出された通電時間HTが410(分)である場合には、ステップS23において通電時間HT=410(分)と決定した通電開始遅延時間PT=100(分)との和=510(分)が480(分)よりも大きくなるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、メモリ16から読み出した末尾番号データDENが示す末尾番号EN=4を“2”だけ引いて新たな末尾番号EN=2として通電開始遅延時間PTを決定し直す(ステップS28,S29)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電開始遅延時間PTを50(分)と決定し直して(ステップS14,S19)、ステップS23以降の動作を繰り返す。
However, for example, when the energization time HT calculated by the energization
As a result, the night boiling operation start
このとき、ステップS23において通電時間HT=410(分)と決定し直した通電開始遅延時間PT=50(分)との和=460(分)が480(分)以下となるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時から決定し直した通電開始遅延時間PT=50(分)経過後の午後11時50分を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(b)に双方向矢印で示すように、電気温水器1cの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後11時50分にオンされたのち午後11時50分から通電時間HT=410(分)経過後の午前6時40分にオフされる。
At this time, since the sum of the energization start delay time PT = 50 (min) determined again in step S23 as energization time HT = 410 (min) = 460 (min) is 480 (min) or less, it is heated at night The operation start
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3B, the lower heater 5 of the electric water heater 1c is turned on at 11:50 pm by the lower heater on / off
また、たとえば通電時間算出部11によって算出された通電時間HTが450(分)である場合には、ステップS23において通電時間HT=450(分)と決定し直した通電開始遅延時間PT=50(分)との和=500(分)が480(分)よりも大きくなるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、新たな末尾番号EN=2を再度“2”だけ引いて新たな末尾番号EN=0として通電開始遅延時間PTを再度決定し直す(ステップS28,S29)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、通電開始遅延時間PTを0(分)と再度決定し直して(ステップS13,S18)、ステップS23以降の動作を繰り返す。
For example, when the energization time HT calculated by the energization
As a result, the night boiling operation start
このとき、ステップS23において通電時間HT=450(分)と再度決定し直した通電開始遅延時間PT=0(分)との和=450(分)が480(分)以下となるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(b)に破線の双方向矢印で示すように、電気温水器1cの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後11時にオンされたのち通電時間HT=450(分)経過後の午前6時30分にオフされる。
At this time, the sum of the energization time HT = 450 (min) and the energization start delay time PT = 0 (min) re-determined in step S23 becomes 450 (min) or less, so The raising operation start
As a result, as indicated by a broken-line bidirectional arrow in FIG. 3B, the lower heater 5 of the electric water heater 1c is turned on by the lower heater on / off
次に、電気温水器1dの制御部10の動作について説明する。
電気温水器1dの制御部10は、上述した電気温水器1aの制御部10と同様に動作するが、電気温水器1dの末尾番号ENは“7”であるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は通電開始遅延時間PTを150(分)と決定する(ステップS12,S16,S21)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時から通電開始遅延時間PT=150(分)経過後の午前1時30分を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(a)に双方向矢印で示すように、電気温水器1dの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午前1時30分にオンされたのち通電時間HT=240(分)経過後の午前5時30分にオフされる。
Next, the operation of the
The
As a result, the night boiling operation start
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3A, the lower heater 5 of the electric water heater 1d is turned on at 1:30 am by the lower heater on / off
また、ステップS23において通電時間HTと決定した通電開始遅延時間PT=150(分)との和が480(分)よりも大きくなる場合には、上述した電気温水器1cと同様の動作を行う(ステップS23,S28,S29)。 When the sum of the energization time HT and the energization start delay time PT = 150 (min) determined in step S23 is greater than 480 (min), the same operation as the electric water heater 1c described above is performed ( Steps S23, S28, S29).
次に、電気温水器1eの制御部10の動作について説明する。
電気温水器1eの制御部10は、上述した電気温水器1aの制御部10と同様に動作するが、電気温水器1eの末尾番号ENは“8”であるため、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は通電開始遅延時間PTを200(分)と決定する(ステップS12,S17,S22)。
その結果、夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻である午後11時から通電開始遅延時間PT=200(分)経過後の午前2時20分を夜間沸き上げ動作開始時刻と決定する。
これにより、図3(a)に双方向矢印で示すように、電気温水器1eの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午前2時20分にオンされたのち通電時間HT=240(分)経過後の午前6時20分にオフされる。
Next, operation | movement of the
The
As a result, the night boiling operation start
As a result, as indicated by a bidirectional arrow in FIG. 3A, the lower heater 5 of the electric water heater 1e is turned on at 2:20 am by the lower heater on / off
また、ステップS23において通電時間HTと決定した通電開始遅延時間PT=150(分)との和が480(分)よりも大きくなる場合には、上述した電気温水器1cと同様の動作を行う(ステップS23,S28,S29)。 When the sum of the energization time HT and the energization start delay time PT = 150 (min) determined in step S23 is greater than 480 (min), the same operation as the electric water heater 1c described above is performed ( Steps S23, S28, S29).
なお、ステップS28において“2”だけ引いた新たな末尾番号ENが“0”よりも小さくなった場合には、電気温水器1a〜1eの制御部10の夜間沸き上げ動作開始時刻決定部12は、夜間沸き上げ動作開始時刻を深夜電力通電時間開始時刻である午後11時と決定するとともに、夜間沸き上げ動作終了時刻を深夜電力通電時間終了時刻である午前7時と決定する(ステップS29〜S33)。
これにより、電気温水器1a〜1eの下部ヒータ5は、下部ヒータオン/オフ制御部15によって午後11時にオンされたのち午前7時にオフされる。
In addition, when the new end number EN subtracted by “2” in step S28 becomes smaller than “0”, the night heating operation start
Thus, the lower heater 5 of the electric water heaters 1a to 1e is turned on at 11 pm by the lower heater on / off
以上の説明では、電気温水器1の機器製造番号の末尾番号ENを使用して通電開始遅延時間PTの初期値を決定したが、電気温水器1をグループ分けできるものであればよく、お客様契約番号、計器番号や電話番号のような数値を含む電気温水器識別符号を使用してもよい。
また、通電開始遅延時間PTを50分間隔で変えるようにしたが、30分間隔や60分間隔等の任意の間隔にしてもよい。
In the above description, the initial value of the energization start delay time PT is determined by using the end number EN of the device manufacturing number of the electric water heater 1, but any device that can group the electric water heaters 1 is acceptable. An electric water heater identification code including a numerical value such as a number, an instrument number, or a telephone number may be used.
Further, the energization start delay time PT is changed at intervals of 50 minutes, but may be set at an arbitrary interval such as an interval of 30 minutes or an interval of 60 minutes.
1,1a〜1e 電気温水器
2 貯湯タンク
3 給水管
4 給湯管
5 下部ヒータ
10 制御部
11 通電時間算出部
12 夜間沸き上げ動作開始時刻決定部
13 時計
14 タイマ
15 下部ヒータオン/オフ制御部
16 メモリ
SWt 給水温度センサ
SLWt1〜SLWt5 第1乃至第5の残湯温度センサ
SF 流量センサ
EN 末尾番号
F 流量
HT 通電時間
LWt 残湯温度
LWt1〜LWt5 第1乃至第5の残湯温度
P ヒータ容量
PT 通電開始遅延時間
Q 残湯量
T 沸き上げ設定温度
V タンク容量
Wt 給水温度
DEN 末尾番号データ
DF 流量データ
DLWt1〜DLWt5 第1乃至第5の残湯温度データ
DT 沸き上げ設定温度データ
DP ヒータ容量データ
DV タンク容量データ
DWt 給水温度データ
SON/OFF 下部ヒータオン/オフ制御信号
S11〜S33 ステップ
1, 1a to 1e
Claims (8)
前記夜間沸き上げ動作を行う際の沸き上げに必要な通電時間(HT)を算出するための通電時間算出手段と、
前記電気温水器を識別するための数値を含む電気温水器識別符号に対応して予め決定された時間だけ前記夜間沸き上げ動作の開始時刻を遅らせて、前記深夜電力通電時間帯のうち夏冬を通して最も負荷が軽くなる時間帯に蓄熱負荷を集中させて前記夜間沸き上げ動作を行わせるための夜間沸き上げ動作開始時刻決定手段と、
を具備することを特徴とする、電気温水器。 An electric water heater (1) that performs a night boiling operation during a midnight power energization time period,
Energization time calculating means for calculating energization time (HT) required for boiling when performing the night boiling operation;
The start time of the night heating operation is delayed by a predetermined time corresponding to an electric water heater identification code including a numerical value for identifying the electric water heater, and the summer power supply is performed in the midnight power energizing time zone. Night heating operation start time determining means for concentrating the heat storage load in the time zone when the load is lightest and performing the night boiling operation;
An electric water heater, comprising:
下部に給水口が設けられるとともに上部に出湯口が設けられた貯湯タンク(2)と、
該貯湯タンクの前記給水口から水を該貯湯タンクに供給するための給水管(3)と、
前記貯湯タンクの前記出湯口から外部に湯を供給するための給湯管(4)と、
前記貯湯タンク内の下部に設けられた下部ヒータ(5)と、
前記通電時間算出手段および前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定手段として機能する制御部(10)と、
前記給水管内に取り付けられた給水温度センサ(SWt)と、
前記貯湯タンク内に取り付けられた残湯温度センサ(SLWt1〜SLWt5)と、
前記給湯管内に取り付けられた流量センサ(SF)と、
を備えることを特徴とする、請求項1記載の電気温水器。 The electric water heater is
A hot water storage tank (2) having a water supply port at the bottom and a hot water outlet at the top;
A water supply pipe (3) for supplying water from the water supply port of the hot water storage tank to the hot water storage tank;
A hot water supply pipe (4) for supplying hot water to the outside from the outlet of the hot water storage tank;
A lower heater (5) provided at a lower portion in the hot water storage tank;
A control unit (10) functioning as the energization time calculation means and the night boiling operation start time determination means;
A feed water temperature sensor (S Wt ) installed in the feed pipe;
A remaining hot water temperature sensor (S LWt1 to S LWt5 ) mounted in the hot water storage tank;
A flow sensor (S F ) mounted in the hot water pipe;
The electric water heater according to claim 1, comprising:
前記通電時間算出手段として機能する通電時間算出部(11)と、
前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定手段として機能する夜間沸き上げ動作開始時刻決定部(12)と、
前記下部ヒータのオン/オフ制御をするための下部ヒータオン/オフ制御部(15)と、
前記電気温水器のタンク容量データ(DV)、ヒータ容量データ(DP)、沸き上げ設定温度データ(DT)および末尾番号データ(DEN)を格納するためのメモリ(16)とを備え、
前記通電時間算出部が、前記メモリから読み出した前記タンク容量データ、前記ヒータ容量データおよび前記沸き上げ設定温度データと、前記流量センサから入力される流量データ(DF)と、前記残湯温度センサから入力される残湯温度データ(DLWt1〜DLWt5)と、前記給水温度センサから入力される給水温度データ(DWt)とに基づいて、前記通電時間を算出し、
前記夜間沸き上げ動作開始時刻決定部が、前記メモリから読み出した前記末尾番号データが示す前記末尾番号に基づいて通電開始遅延時間(PT)を決定し、前記通電時間算出部によって算出された前記通電時間と該決定した通電開始遅延時間とに基づいて夜間沸き上げ動作開始時刻を決定し、該決定した夜間沸き上げ動作開始時刻に前記下部ヒータをオンするように前記下部ヒータオン/オフ制御部に指示する、
ことを特徴とする、請求項3記載の電気温水器。 The control unit is
An energization time calculation unit (11) functioning as the energization time calculation means;
A night boiling operation start time determination unit (12) functioning as the night boiling operation start time determining means;
A lower heater on / off controller (15) for on / off control of the lower heater;
A memory (16) for storing the tank capacity data (D V ), heater capacity data (D P ), boiling set temperature data (D T ) and end number data (D EN ) of the electric water heater; ,
The energization time calculation unit reads the tank capacity data, the heater capacity data, and the boiling set temperature data read from the memory, the flow data (D F ) input from the flow sensor, and the remaining hot water temperature sensor. The energization time is calculated based on the remaining hot water temperature data (D LWt1 to D LWt5 ) input from the water supply temperature data (D Wt ) input from the water supply temperature sensor,
The night heating operation start time determination unit determines an energization start delay time (PT) based on the end number indicated by the end number data read from the memory, and the energization calculated by the energization time calculation unit A night heating operation start time is determined based on the time and the determined energization start delay time, and the lower heater on / off control unit is instructed to turn on the lower heater at the determined night heating operation start time To
The electric water heater according to claim 3, wherein
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