JPH0213881Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0213881Y2 JPH0213881Y2 JP1983167583U JP16758383U JPH0213881Y2 JP H0213881 Y2 JPH0213881 Y2 JP H0213881Y2 JP 1983167583 U JP1983167583 U JP 1983167583U JP 16758383 U JP16758383 U JP 16758383U JP H0213881 Y2 JPH0213881 Y2 JP H0213881Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- temperature
- storage tank
- water
- 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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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 133
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- -1 that is Substances 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は深夜電力利用貯湯式電気温水器の放熱
ロスを低減し、且つ湯使用量の変動にも良く対応
できるようにするものである。
ロスを低減し、且つ湯使用量の変動にも良く対応
できるようにするものである。
この種電気温水器は深夜沸かした湯を貯湯して
いるため放熱ロスは避けられないが、近年省エネ
意識の高まりと共に放熱ロスの低減を図つた沸上
がり温度自動可変型の貯湯式電気温水器が考えら
れている。その１例は第１図に示すようなもので
ある。同図において、１は電気温水器の貯湯タン
クであり、その中にヒーター２が収納され、また
底部に給水温センサー３、それより上の位置に湯
温センサー９が夫々付設される。ヒーター２は
AC200Vの深夜電力電源１０から漏電ブレーカ４
→パワーリレー５を経て給電される。他方、温度
センサー３と９の各出力はインターフエイス回路
８′へ導入され、ここでＡ−Ｄ変換されて制御処
理回路７′へ送られる。この回路７′はAC100Vの
昼夜間電力電源１１から給電される制御電源６か
ら給電され、回路７′の出力はパワーリレー５を
制御する。
いるため放熱ロスは避けられないが、近年省エネ
意識の高まりと共に放熱ロスの低減を図つた沸上
がり温度自動可変型の貯湯式電気温水器が考えら
れている。その１例は第１図に示すようなもので
ある。同図において、１は電気温水器の貯湯タン
クであり、その中にヒーター２が収納され、また
底部に給水温センサー３、それより上の位置に湯
温センサー９が夫々付設される。ヒーター２は
AC200Vの深夜電力電源１０から漏電ブレーカ４
→パワーリレー５を経て給電される。他方、温度
センサー３と９の各出力はインターフエイス回路
８′へ導入され、ここでＡ−Ｄ変換されて制御処
理回路７′へ送られる。この回路７′はAC100Vの
昼夜間電力電源１１から給電される制御電源６か
ら給電され、回路７′の出力はパワーリレー５を
制御する。
貯湯タンク１から出る高温湯は冷水即ちタンク
１への給水と同じ温度の水と混合して常に略一定
の温度例えば45℃にされた湯の状態で使用され
る。上記従来の制御処理回路７′はこの給水混合
後の湯の使用量を一定と見なして、給水温度の変
動に対応してタンク内湯の沸上がり温度を自動的
に設定し、タンク１の湯温センサー９からの湯温
がこの設定値に達したときパワーリレー５を作動
させてその接点を遮断する。上記対応の態様は、
給水温度Tcが低いほど沸上がり湯温の設定値Th
は高くなり、Tcが高いほどThは低くなる。
１への給水と同じ温度の水と混合して常に略一定
の温度例えば45℃にされた湯の状態で使用され
る。上記従来の制御処理回路７′はこの給水混合
後の湯の使用量を一定と見なして、給水温度の変
動に対応してタンク内湯の沸上がり温度を自動的
に設定し、タンク１の湯温センサー９からの湯温
がこの設定値に達したときパワーリレー５を作動
させてその接点を遮断する。上記対応の態様は、
給水温度Tcが低いほど沸上がり湯温の設定値Th
は高くなり、Tcが高いほどThは低くなる。
今タンク内湯の使用量をVh、給水混合後の湯
の使用量をVu、その湯温をTu、混合冷水の使用
量をVcとすれば次の関係式が成立つ。
の使用量をVu、その湯温をTu、混合冷水の使用
量をVcとすれば次の関係式が成立つ。
Vh（Th−Tu）＝Vc（Tu−Tc） (1)
ここでVu＝Vh＋Vcであるから、上式は次のよ
うになる。
うになる。
Vh（Th−Tc）＝Vu（Tu−Tc） (2)
この式において、Tuは前記の通り一定であり、
またVhをタンク１の全容量に取ればそれに対応
するVuは前記のように回路７′において一定とさ
れるから、残る変数ThとTcの関係は次の式とな
る。
またVhをタンク１の全容量に取ればそれに対応
するVuは前記のように回路７′において一定とさ
れるから、残る変数ThとTcの関係は次の式とな
る。
ThTuVu−Tc（Vu−Vh）／Vh (3)
ここで１例としてVh＝370、Vu＝700、Tu
＝45℃とすれば次のようになる。
＝45℃とすれば次のようになる。
Th＝45×700−Tc（700−370）／370 (4)
この式において、仮に冬期のTc＝５℃とすれ
ばTh＝80.7℃となり、これは可成りの高温である
のでその放熱ロスは従来の単純に常に最高湯温に
まで沸上げる場合と比べて余り変らないが、中間
期でTc＝15℃とすればTh＝71.6℃となり、また
夏期にTc＝25℃とすればTh＝62.8℃となるので、
このThが低下した分だけ放熱ロスは減少する。
ばTh＝80.7℃となり、これは可成りの高温である
のでその放熱ロスは従来の単純に常に最高湯温に
まで沸上げる場合と比べて余り変らないが、中間
期でTc＝15℃とすればTh＝71.6℃となり、また
夏期にTc＝25℃とすればTh＝62.8℃となるので、
このThが低下した分だけ放熱ロスは減少する。
またこの従来例では設定温度に沸上げるための
必要通電時間を深夜時間帯の終了時刻から逆にさ
かのぼつて設定することにより放熱ロス時間を短
縮し、放熱ロスの軽減を図ることができる。
必要通電時間を深夜時間帯の終了時刻から逆にさ
かのぼつて設定することにより放熱ロス時間を短
縮し、放熱ロスの軽減を図ることができる。
然るに上記従来例の問題点は各家庭により給水
混合後の湯の使用量が異なるに拘らず、この湯使
用量を一定値、例えば上例では700に固定して
いるため、使用量の少ない家庭では依然として無
駄な放熱ロスがあり、従つて必要湯量を最低限確
保することで放熱ロスを最少に制限するという最
適制御になつていない点である。
混合後の湯の使用量が異なるに拘らず、この湯使
用量を一定値、例えば上例では700に固定して
いるため、使用量の少ない家庭では依然として無
駄な放熱ロスがあり、従つて必要湯量を最低限確
保することで放熱ロスを最少に制限するという最
適制御になつていない点である。
本考案は上記の点に鑑み、各家庭により異なる
使用湯量に適合する沸上がり温度にすることによ
り放熱ロスを最低限に抑えようとするものであ
る。そのため貯湯タンクの上部外壁に上下２個の
温度センサーを取付けて貯湯タンク内残湯の下端
レベルが上記２個の温度センサーにより区分され
る上下３つの区域の何れにあるかを検出し、直前
の短期間過去の実績による上記残湯の下端レベル
が丁度適正な中間区域内にある場合には翌日の沸
上がり湯温設定値をそれ以前と同値に選定し、該
中間区域より上下何れかへ偏する区域にある場合
には翌日の沸上がり湯温設定値を変更して該湯温
が上記残湯の量に対応する加熱すべき湯量との間
に存在する一定の関係に従つて選定し、これらの
湯温設定値に従つて貯湯タンク内水の加熱体への
通電を自動制御するように構成する。
使用湯量に適合する沸上がり温度にすることによ
り放熱ロスを最低限に抑えようとするものであ
る。そのため貯湯タンクの上部外壁に上下２個の
温度センサーを取付けて貯湯タンク内残湯の下端
レベルが上記２個の温度センサーにより区分され
る上下３つの区域の何れにあるかを検出し、直前
の短期間過去の実績による上記残湯の下端レベル
が丁度適正な中間区域内にある場合には翌日の沸
上がり湯温設定値をそれ以前と同値に選定し、該
中間区域より上下何れかへ偏する区域にある場合
には翌日の沸上がり湯温設定値を変更して該湯温
が上記残湯の量に対応する加熱すべき湯量との間
に存在する一定の関係に従つて選定し、これらの
湯温設定値に従つて貯湯タンク内水の加熱体への
通電を自動制御するように構成する。
本考案の１実施例を示す第２図において、貯湯
タンク１の上部外壁に上下２個の温度センサー１
２，１３が取付けられ、その各出力は給水温セン
サー３の出力と共にインターフエイス回路８へ送
られる。この回路８と制御処理回路７は夫々第１
図の回路８′と７′に対応するものであるが、その
内容の詳細が若干相違する。その他の諸素子はす
べて第１図におけるものと同じである。温度セン
サー１２，１３はタンク１内の残湯量を検出する
ものであり、即ち残湯の下端レベルがセンサー１
２より上にある第１の場合とセンサー１１，１２
間の中間位置にある第２の場合とセンサー１３よ
り下にある第３の場合とを識別検出する。例えば
センサー１２より上の湯量を10、センサー１３
より上の湯量を50とすれば、残湯量が10未満
のときセンサー１２，１３は共にオフ、10以上
で50未満のときセンサー１２はオンでセンサー
１３はオフ、50以上のときセンサー１２，１３
は共にオンとなり、それにより上記識別検出が可
能となる。なお第１図における沸上がり湯温検出
用温度センサー９の作用は第２図において温度セ
ンサー１２，１３の何れか一方がこれを兼ねるこ
とができる。
タンク１の上部外壁に上下２個の温度センサー１
２，１３が取付けられ、その各出力は給水温セン
サー３の出力と共にインターフエイス回路８へ送
られる。この回路８と制御処理回路７は夫々第１
図の回路８′と７′に対応するものであるが、その
内容の詳細が若干相違する。その他の諸素子はす
べて第１図におけるものと同じである。温度セン
サー１２，１３はタンク１内の残湯量を検出する
ものであり、即ち残湯の下端レベルがセンサー１
２より上にある第１の場合とセンサー１１，１２
間の中間位置にある第２の場合とセンサー１３よ
り下にある第３の場合とを識別検出する。例えば
センサー１２より上の湯量を10、センサー１３
より上の湯量を50とすれば、残湯量が10未満
のときセンサー１２，１３は共にオフ、10以上
で50未満のときセンサー１２はオンでセンサー
１３はオフ、50以上のときセンサー１２，１３
は共にオンとなり、それにより上記識別検出が可
能となる。なお第１図における沸上がり湯温検出
用温度センサー９の作用は第２図において温度セ
ンサー１２，１３の何れか一方がこれを兼ねるこ
とができる。
貯湯タンク１内が沸上がり湯で一杯の状態から
出発して昼間その湯を使用すると、タンク１の下
部から給水されてその水圧により湯は押上げられ
る。ここで湯と水の比重が異なるため、上の湯と
下の水との混合は殆んど起らず、従つて両者間に
境界面が生じ、前記した残湯の下端レベルが生ず
る。
出発して昼間その湯を使用すると、タンク１の下
部から給水されてその水圧により湯は押上げられ
る。ここで湯と水の比重が異なるため、上の湯と
下の水との混合は殆んど起らず、従つて両者間に
境界面が生じ、前記した残湯の下端レベルが生ず
る。
温度センサー１２，１３による残湯量のデータ
は制御処理回路７において例えば７日分の７個が
記憶され、その平均値又は最小値が前記の適正な
中間区域にある場合に該当するときは翌日の沸上
がり湯温設定値をそれまでの該設定値と同値に選
定し、上記中間区域から外ずれてそれより少ない
か多いかの場合に該当するときは翌日の沸上がり
湯温設定値を変更して、その湯を昼間使用後には
残湯量が再び元の適正な中間値に復帰するように
選定する。
は制御処理回路７において例えば７日分の７個が
記憶され、その平均値又は最小値が前記の適正な
中間区域にある場合に該当するときは翌日の沸上
がり湯温設定値をそれまでの該設定値と同値に選
定し、上記中間区域から外ずれてそれより少ない
か多いかの場合に該当するときは翌日の沸上がり
湯温設定値を変更して、その湯を昼間使用後には
残湯量が再び元の適正な中間値に復帰するように
選定する。
その設定値変更のためには前記の式(2)を使用す
る。その中で給水混合後の湯温Tuは例えば45℃
と一定であり、給水温度Tcは短期間にはさほど
変化しないので略一定としてよく、また給水混合
後の使用湯量Vuは翌日後も概ねそれまでと同値
であるとの仮定があるからこれも一定としてよ
い。かくして式(2)の右辺は一定であるから、左辺
について貯湯タンク内湯の使用量Vhはその湯温
Thと給水温度Tcとの差に逆比例することになる。
ここでタンク内湯の使用量はその使用後の残湯が
上記適正範囲内にあるとするのであるから、その
値を例えばこの範囲内の概ね中心値に選定し、こ
のVhの値から式(2)の左辺が一定値である関係に
従つて湯温Thを算出してその値に設定する。そ
の結果、前記翌日の沸上がり湯温設定値を変更す
る場合には、当日までの該湯温設定値をTh1、そ
の湯使用量をVh1とし、翌日の該湯温設定値を
Th2、その湯使用量をVh2とすれば次の関係が成
立する。
る。その中で給水混合後の湯温Tuは例えば45℃
と一定であり、給水温度Tcは短期間にはさほど
変化しないので略一定としてよく、また給水混合
後の使用湯量Vuは翌日後も概ねそれまでと同値
であるとの仮定があるからこれも一定としてよ
い。かくして式(2)の右辺は一定であるから、左辺
について貯湯タンク内湯の使用量Vhはその湯温
Thと給水温度Tcとの差に逆比例することになる。
ここでタンク内湯の使用量はその使用後の残湯が
上記適正範囲内にあるとするのであるから、その
値を例えばこの範囲内の概ね中心値に選定し、こ
のVhの値から式(2)の左辺が一定値である関係に
従つて湯温Thを算出してその値に設定する。そ
の結果、前記翌日の沸上がり湯温設定値を変更す
る場合には、当日までの該湯温設定値をTh1、そ
の湯使用量をVh1とし、翌日の該湯温設定値を
Th2、その湯使用量をVh2とすれば次の関係が成
立する。
Vh1（Th1−Tc）＝Vh2（Th2−Tc） (5)
ここで前記の数値例を取つて前記第１及び第３
の場合について説明すると、先ず第３の場合即ち
当日までの湯温設定値Th1が高過ぎ、従つてその
湯使用量Vh1が少な過ぎ、即ち残湯量が多過ぎて
その下端レベルがセンサー１３より下位にあつた
とすれば、上記Vh1をセンサー１３のレベル以上
の湯量（370−50）とし、翌日湯使用後の上記
Vh2をセンサー１２と１３間の略中央レベル以上
の湯量（370−25）にすればよいから、翌日の湯
温設定値Th2はそれまでの該設定値Th1に対して
次の通りになる。
の場合について説明すると、先ず第３の場合即ち
当日までの湯温設定値Th1が高過ぎ、従つてその
湯使用量Vh1が少な過ぎ、即ち残湯量が多過ぎて
その下端レベルがセンサー１３より下位にあつた
とすれば、上記Vh1をセンサー１３のレベル以上
の湯量（370−50）とし、翌日湯使用後の上記
Vh2をセンサー１２と１３間の略中央レベル以上
の湯量（370−25）にすればよいから、翌日の湯
温設定値Th2はそれまでの該設定値Th1に対して
次の通りになる。
Th2＝370−50／370−25×（Th1−Tc）＋Tc (6)
同様に第１の場合即ち湯温設定値Th1が低過
ぎ、従つて湯使用量Vh1が多過ぎ、残湯量が少な
過ぎてその下端レベルがセンサー１２より上位に
あつたとすれば、上記Vh1をタンク１の全容量
370とし、翌日の湯量Vh2を上記と同じ適正な湯
量（370−25）にすればよいから、次の関係が成
立つ。
ぎ、従つて湯使用量Vh1が多過ぎ、残湯量が少な
過ぎてその下端レベルがセンサー１２より上位に
あつたとすれば、上記Vh1をタンク１の全容量
370とし、翌日の湯量Vh2を上記と同じ適正な湯
量（370−25）にすればよいから、次の関係が成
立つ。
Th2＝370／370−25×（Th1−Tc）＋Tc (7)
このようにして各家庭に必要な最低の湯量に僅
少の予備的湯量例えば30を加えたタンク内湯量
が常に確保され、しかも放熱ロスを最低限に抑え
ることができる。なお本考案の場合でも第１図に
ついて前記したと同様に、貯湯タンクに通電する
時間の深夜電力時間帯における時間的位置を該時
間帯の終了時刻から逆にさかのぼつた位置に設定
することにより、放熱ロスを一層低減することが
できる。
少の予備的湯量例えば30を加えたタンク内湯量
が常に確保され、しかも放熱ロスを最低限に抑え
ることができる。なお本考案の場合でも第１図に
ついて前記したと同様に、貯湯タンクに通電する
時間の深夜電力時間帯における時間的位置を該時
間帯の終了時刻から逆にさかのぼつた位置に設定
することにより、放熱ロスを一層低減することが
できる。
本考案によれば、需要家において湯の使用量が
変化してもそれに対応して沸上がり湯の温度を適
正に調節して放熱ロスを最少に抑制し、しかも時
折生ずる僅少の超過湯量の要求にもよく応ずるこ
とができる効果がある。
変化してもそれに対応して沸上がり湯の温度を適
正に調節して放熱ロスを最少に抑制し、しかも時
折生ずる僅少の超過湯量の要求にもよく応ずるこ
とができる効果がある。
第１図は従来例のブロツク図、第２図は本考案
による装置のブロツク図である。 １：電気温水器貯湯タンク、２：ヒーター、
３：給水温センサー、４：漏電ブレーカ、５：パ
ワーリレー、６：制御電源、７，７′：制御処理
回路、８，８′：インターフエース回路、９：湯
温センサー、１０：深夜電力電源、１１：昼夜間
電力電源、１２，１３：温度センサー。
による装置のブロツク図である。 １：電気温水器貯湯タンク、２：ヒーター、
３：給水温センサー、４：漏電ブレーカ、５：パ
ワーリレー、６：制御電源、７，７′：制御処理
回路、８，８′：インターフエース回路、９：湯
温センサー、１０：深夜電力電源、１１：昼夜間
電力電源、１２，１３：温度センサー。
Claims (1)
- 深夜電力利用電気温水器の貯湯タンクの上部外
壁に上下２個の温度センサーを取付けて貯湯タン
ク内残湯の下端レベルが上位の温度センサーより
上にある第１の場合と両温度センサー間の中間位
置にある第２の場合と下位の温度センサーより下
にある第３の場合とを識別検出し、且つ貯湯タン
クへの給水温度を検出する温度センサーを設け、
直前の短期間過去の実績による上記残湯の下端レ
ベルが第２の場合深夜電力時間帯における貯湯タ
ンク内の沸上がり湯温の設定値を上記過去の該設
定値と同値に選定し、上記残湯の下端レベルが第
１又は第３の場合上記沸上がり湯温の設定値を上
記過去の該設定値から変更して、貯湯タンク内湯
の使用量は給水混合後の湯の温度と使用量及び給
水温度が一定ならば貯湯タンク内湯温と給水温度
との差に逆比例するという関係に従つて翌日の上
記残湯の下端レベルが元の上下両温度センサー間
の中間位置に復帰するように選定し、上記各沸上
がり湯温の設定値に従つて貯湯タンク内水の加熱
体への通電を自動的に制御する構成を具備する電
気温水器制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16758383U JPS6075850U (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 電気温水器制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16758383U JPS6075850U (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 電気温水器制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6075850U JPS6075850U (ja) | 1985-05-28 |
| JPH0213881Y2 true JPH0213881Y2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=30366598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16758383U Granted JPS6075850U (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 電気温水器制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6075850U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320930Y2 (ja) * | 1980-11-04 | 1988-06-09 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP16758383U patent/JPS6075850U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6075850U (ja) | 1985-05-28 |
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