JPS58130940A - 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
- Publication number
- JPS58130940A JPS58130940A JP57012622A JP1262282A JPS58130940A JP S58130940 A JPS58130940 A JP S58130940A JP 57012622 A JP57012622 A JP 57012622A JP 1262282 A JP1262282 A JP 1262282A JP S58130940 A JPS58130940 A JP S58130940A
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- JP
- Japan
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- amount
- hot
- water
- heat
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- Pending
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-
- 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)
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】
この発明は貯湯式電気温水器の制御装置に関するもので
、設定使用湯量及び貯湯タンク内の残湯の状態から適正
な発熱体容量を算出して常に一定時間で沸上げるように
するものである。
、設定使用湯量及び貯湯タンク内の残湯の状態から適正
な発熱体容量を算出して常に一定時間で沸上げるように
するものである。
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。
は従来の貯湯式電気温水器の主要電気回路図を示す。
図において、１は貯湯タンク、２は発熱体。
３は自動温度調節器、４は電源である。
次に一般に行われている深夜電力を利用した場合を例に
従来の作用動作を説明すると９発熱体２は深夜電力の通
電時間内に冬期の水温に和尚する８℃前後の水を約８５
℃に沸上げるようにその発熱体容量が予め設定されてい
る。また自動温度調節器３は常閉の接点を有し、貯湯タ
ンク１内の水が約８５℃になると接点を開成して発熱体
２への通電を停止させ、貯湯タンク１内には毎朝８５℃
の湯が満九されている。
従来の作用動作を説明すると９発熱体２は深夜電力の通
電時間内に冬期の水温に和尚する８℃前後の水を約８５
℃に沸上げるようにその発熱体容量が予め設定されてい
る。また自動温度調節器３は常閉の接点を有し、貯湯タ
ンク１内の水が約８５℃になると接点を開成して発熱体
２への通電を停止させ、貯湯タンク１内には毎朝８５℃
の湯が満九されている。
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って異なっている。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９．入浴しな
い日は貯湯量の手分以上の湯を残すことにもなる。
無は湯の使用量を大きく左右する要素とな９．入浴しな
い日は貯湯量の手分以上の湯を残すことにもなる。
従って残湯がある場合には、深夜電力の通電時間になる
と一斉に通電が始ｔｂ、短時間で沸上がってしまう。こ
のため１通電開始直後の数時間は電力負荷の集中が起こ
シ、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、沸上げられ
た高温湯を長時間使用に供さないで放置することＫなシ
、貯湯タンク１からの自然放熱及び配管内に滞留した温
水の放熱等による熱ロスが大きくなるという欠点を有し
ていた。
と一斉に通電が始ｔｂ、短時間で沸上がってしまう。こ
のため１通電開始直後の数時間は電力負荷の集中が起こ
シ、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、沸上げられ
た高温湯を長時間使用に供さないで放置することＫなシ
、貯湯タンク１からの自然放熱及び配管内に滞留した温
水の放熱等による熱ロスが大きくなるという欠点を有し
ていた。
又、従来の貯湯式電気温水器には、残湯熱量を検出する
装置は装備されておらず、残湯量検出するものが一部で
やられてきただけであった。しかも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ットやサーミス
ターなどの温度センサーを複数個並べて設置し、その位
置での温度変化を検出する段階的な測定であった。この
ため残湯量を次回の沸上げのデータとして活用すること
はなされていなかった。
装置は装備されておらず、残湯量検出するものが一部で
やられてきただけであった。しかも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ットやサーミス
ターなどの温度センサーを複数個並べて設置し、その位
置での温度変化を検出する段階的な測定であった。この
ため残湯量を次回の沸上げのデータとして活用すること
はなされていなかった。
するもので９予め設定される翌゛日の使用湯量及び貯湯
タンク内の残湯の状態から適正な発熱体容量を算出し、
一定電力で沸上げるようにしたものである。
タンク内の残湯の状態から適正な発熱体容量を算出し、
一定電力で沸上げるようにしたものである。
以下この発明を第３図に示す通電制御ブロック図に基づ
いて説明する。第３図において、５は貯湯タンク１に貯
える翌日の使用湯量を予め設定するための定常湯量設定
装置、６は同様に一回限シの使用湯量を予め設置するた
めの暫定湯量設定装置であシ、定常的には定常湯量設定
装置５で設定されるが９例えば翌日に入浴しない、ある
いは、湯を使用しない場合には暫定湯量設定装置６の操
作により方便用湯量を操作設定するもので、翌々日は門
び定常湯量設定装置５による設定値に自動的に復帰する
・ ７は前記定常湯量設定装置５または暫定湯量設定装置６
で設定された設定値から貯湯タンク１に貯えておくべき
湯の熱量を算出する演算器ムである。
いて説明する。第３図において、５は貯湯タンク１に貯
える翌日の使用湯量を予め設定するための定常湯量設定
装置、６は同様に一回限シの使用湯量を予め設置するた
めの暫定湯量設定装置であシ、定常的には定常湯量設定
装置５で設定されるが９例えば翌日に入浴しない、ある
いは、湯を使用しない場合には暫定湯量設定装置６の操
作により方便用湯量を操作設定するもので、翌々日は門
び定常湯量設定装置５による設定値に自動的に復帰する
・ ７は前記定常湯量設定装置５または暫定湯量設定装置６
で設定された設定値から貯湯タンク１に貯えておくべき
湯の熱量を算出する演算器ムである。
８は貯湯タンク１内の残湯熱量を検出するための残湯熱
量検出装置、９は前記演算器ム７と残湯熱量検出装置８
で検出した熱量の差から所要発熱体容量を算出するため
の演算器Ｂであシ、１０はこの演算器Ｂで算出した所要
発熱体容量が得られるよう発熱体２への通電を制御する
電力制御装置である。
量検出装置、９は前記演算器ム７と残湯熱量検出装置８
で検出した熱量の差から所要発熱体容量を算出するため
の演算器Ｂであシ、１０はこの演算器Ｂで算出した所要
発熱体容量が得られるよう発熱体２への通電を制御する
電力制御装置である。
次に上記の構成についてその動作例を記号と算式を使っ
て説明する。まず定常湯量設定装置５または暫定湯量設
定装置６でインプットした翌日の使用湯量をＶリットル
（湯温τ℃）とすると、演算器ム７は。
て説明する。まず定常湯量設定装置５または暫定湯量設
定装置６でインプットした翌日の使用湯量をＶリットル
（湯温τ℃）とすると、演算器ム７は。
ＩＣＩ ＝ （Ｔ−１） ＸＶ （＆１１）の
演算を行い、深夜電力の通電時間終了時刻までに貯湯タ
ンク１内に貯えておくべき湯量の熱量Ｉｔ（＆ｊ）を算
出する。
演算を行い、深夜電力の通電時間終了時刻までに貯湯タ
ンク１内に貯えておくべき湯量の熱量Ｉｔ（＆ｊ）を算
出する。
また残湯熱量検出装置８は例えば後述するような方法に
よって貯湯タンク１内に残湯として残されている湯量の
熱量ｒＪ（ｈ）を算出する。
よって貯湯タンク１内に残湯として残されている湯量の
熱量ｒＪ（ｈ）を算出する。
そして演算器Ｂ９は、前記演算器ムＴ及び残湯熱量検出
装置８で算出し７ｊＫｔ、勤をもとに。
装置８で算出し７ｊＫｔ、勤をもとに。
Ｐ ＝史ゴ引 （帽
６０
の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき湯量の
熱量１ｃＩから残湯量が保有している熱量［ｉを除いた
正味の印加すべき熱量よシ所要発熱体容量ｐ （ｕ）を
算出するものである。（１１＝８６０＆１１） 次に演算器Ｂ９によって所要発熱体容量Ｐ（腹）が算出
されると電力制御装置１０によって発熱体２への通電量
が制御され、深夜電力通電時間帯全体にわたって所定の
電力量が付加され、深夜電力の通電時間の終了時刻と同
時に沸上げが終了するように制御される。従って発熱体
２は貯湯タンク１内の残湯熱量が多いほどまたその設定
使用湯量が少ないはど所要電力量が少なくて済み、常に
深夜電力の通電時間帯全体にわたって付加するように平
均化されるので、電力負荷の集中が緩和されるとともに
、貯湯タンク１内に高温湯を長時間放置することもない
ので、放熱ロスを少なくできるものである。さらに湯量
設定は、定常的なものと暫定的なものとを適宜選択設定
できるため、維持費も安くなるものである。
熱量１ｃＩから残湯量が保有している熱量［ｉを除いた
正味の印加すべき熱量よシ所要発熱体容量ｐ （ｕ）を
算出するものである。（１１＝８６０＆１１） 次に演算器Ｂ９によって所要発熱体容量Ｐ（腹）が算出
されると電力制御装置１０によって発熱体２への通電量
が制御され、深夜電力通電時間帯全体にわたって所定の
電力量が付加され、深夜電力の通電時間の終了時刻と同
時に沸上げが終了するように制御される。従って発熱体
２は貯湯タンク１内の残湯熱量が多いほどまたその設定
使用湯量が少ないはど所要電力量が少なくて済み、常に
深夜電力の通電時間帯全体にわたって付加するように平
均化されるので、電力負荷の集中が緩和されるとともに
、貯湯タンク１内に高温湯を長時間放置することもない
ので、放熱ロスを少なくできるものである。さらに湯量
設定は、定常的なものと暫定的なものとを適宜選択設定
できるため、維持費も安くなるものである。
次に残湯熱量検出方法を第４図〜第６図により説明する
。
。
第４図は残湯熱量検出手段の一例を示す貯湯式電気温水
器の断面図、第５図および第６図はその残湯熱量検出時
における貯湯タンク内部の温度分布図を示すものである
。
器の断面図、第５図および第６図はその残湯熱量検出時
における貯湯タンク内部の温度分布図を示すものである
。
第４図において、１は貯湯タンク、１１は貯湯タンク１
内の湯温を測定すべく貯湯タンク１の下部に設けられた
温度検出器、１２は給水管、１３は給湯管、１４はこの
給湯管の先端部に設けた蛇口である。１５は循環ポンプ
で、一端を貯湯タンク１下部に、他端を給湯管１３の途
中に接続された連通管１６の途中に設けられ。
内の湯温を測定すべく貯湯タンク１の下部に設けられた
温度検出器、１２は給水管、１３は給湯管、１４はこの
給湯管の先端部に設けた蛇口である。１５は循環ポンプ
で、一端を貯湯タンク１下部に、他端を給湯管１３の途
中に接続された連通管１６の途中に設けられ。
貯湯タンク１下部の水を連通管１６及び給湯管１３の一
部を介して貯湯タンク１上部へと循環させる。２２は発
熱体である。
部を介して貯湯タンク１上部へと循環させる。２２は発
熱体である。
次に残湯熱量【の求め方を説明すると、まず第４図に示
す如く、最初！！〔℃〕の湯が貯湯タンク１に満たされ
ていると仮定する。この状態で蛇口１４を開いてＶｌ（
Ｊｌ）の湯を使用した後の貯湯タンク１内部の温度分布
を示したのが第５図である。すなわち、貯湯タンク下部
１＆には使用した湯量Ｖｌ（Ａ、１分だけ給水管１２か
らｔ （”Ｃ）の水が流入し、貯湯タンク上部１ｂには
Ｔｌ（”Ｃ）の湯がＶ鵞（１）残っている。この状態に
おいて蛇口１４を閉じたまま、循環ポンプ１５を運転す
ると貯湯タンク下部１＆の水が連通管１６及び給湯管１
３の一部を通って貯湯タンク上部１ｂに流入し、貯湯タ
ンク上部１ｂの湯層をかき乱すため９次第に貯湯タンク
１内の湯温は平均湯温化する。このようＫして平均湯温
化した貯湯タンク１の温度分布を示したのが第６図で、
Ｔｚ（℃）の平均温゛度となる。
す如く、最初！！〔℃〕の湯が貯湯タンク１に満たされ
ていると仮定する。この状態で蛇口１４を開いてＶｌ（
Ｊｌ）の湯を使用した後の貯湯タンク１内部の温度分布
を示したのが第５図である。すなわち、貯湯タンク下部
１＆には使用した湯量Ｖｌ（Ａ、１分だけ給水管１２か
らｔ （”Ｃ）の水が流入し、貯湯タンク上部１ｂには
Ｔｌ（”Ｃ）の湯がＶ鵞（１）残っている。この状態に
おいて蛇口１４を閉じたまま、循環ポンプ１５を運転す
ると貯湯タンク下部１＆の水が連通管１６及び給湯管１
３の一部を通って貯湯タンク上部１ｂに流入し、貯湯タ
ンク上部１ｂの湯層をかき乱すため９次第に貯湯タンク
１内の湯温は平均湯温化する。このようＫして平均湯温
化した貯湯タンク１の温度分布を示したのが第６図で、
Ｔｚ（℃）の平均温゛度となる。
したがって、貯湯タンク１の全容量をＴｏ（Ｉｔ）（固
有値Ｖｏ＝ Ｖｓ−）−Ｖｓ）とすると、貯湯タンク下
部１ｂに設けた温度検出器１１による循環ポンプ１５運
転後の測定温度はＴｘじＣ〕なので。
有値Ｖｏ＝ Ｖｓ−）−Ｖｓ）とすると、貯湯タンク下
部１ｂに設けた温度検出器１１による循環ポンプ１５運
転後の測定温度はＴｘじＣ〕なので。
残湯熱量【〔−〕は次の通９算出できる。
Ｋｚ ＝ Ｖｅｘ （Ｔｓ−ｔ） （＆ｊ）こ
のようにして残湯熱量は算出することができる。
のようにして残湯熱量は算出することができる。
以上のようにこの発明は、貯湯タンクに貯える定常的な
使用湯量を予め設定するための定常湯量設定手段と、同
じく一回限シの使用湯量を予め設定するための暫定湯量
設定手段と、前記湯量設定手段で設定された設定値から
貯えておくべき湯の熱量を算出する演算手段ムと、貯湯
タンク内の残湯熱量を検出する残湯熱量検出手段と、前
記演算手段ムと残湯熱量検出手段で検出した熱量の差か
ら所要発熱体容量を算出する演算手段Ｂと、この演算手
段Ｂで算出した所要発熱体容量が付加されるよう発熱体
への通電を制御する電力制御手段を備えてな夛、設定使
用湯量と貯湯タンク内の残湯熱量から必要熱量を算出し
、これより発熱体容量を算出して通電時間枠に平均化し
て通電を行うようにし、しかも使用湯量に具合う熱量分
しか印加しないように構成したものであるから、電力負
荷の平準化が可能とな９．送電効率が向上する。また定
常的な湯量設定はもちろん、暫定的々湯量設定も適宜選
択できるため毎日の残湯量が減少するとともに、使用勝
手が向上し、かつ高温湯で長時間放置されることがなく
なるので、各種の放熱ロスが減少し、維持費も安くなる
という効果を有している。
使用湯量を予め設定するための定常湯量設定手段と、同
じく一回限シの使用湯量を予め設定するための暫定湯量
設定手段と、前記湯量設定手段で設定された設定値から
貯えておくべき湯の熱量を算出する演算手段ムと、貯湯
タンク内の残湯熱量を検出する残湯熱量検出手段と、前
記演算手段ムと残湯熱量検出手段で検出した熱量の差か
ら所要発熱体容量を算出する演算手段Ｂと、この演算手
段Ｂで算出した所要発熱体容量が付加されるよう発熱体
への通電を制御する電力制御手段を備えてな夛、設定使
用湯量と貯湯タンク内の残湯熱量から必要熱量を算出し
、これより発熱体容量を算出して通電時間枠に平均化し
て通電を行うようにし、しかも使用湯量に具合う熱量分
しか印加しないように構成したものであるから、電力負
荷の平準化が可能とな９．送電効率が向上する。また定
常的な湯量設定はもちろん、暫定的々湯量設定も適宜選
択できるため毎日の残湯量が減少するとともに、使用勝
手が向上し、かつ高温湯で長時間放置されることがなく
なるので、各種の放熱ロスが減少し、維持費も安くなる
という効果を有している。
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
図はこの発明による通電制御ブロック図、第４図は本発
明における残湯熱量検出手段の一例を示す貯湯式電気温
水器の断面図、第５図および第６図は残湯熱量検出時の
貯湯タンク内部の温度分布図である。 図中、１は貯湯タンク、２は発熱体、５は定常湯量設定
装置、６は暫定湯量設定装置、７は演算器ム？８は残湯
熱量検出装置、９は演算器Ｂ、１０は電力制御装置であ
る。 ヤ１図 ヤ３茜 ヤ４図 ３ ヤ５回 才６ｚ
従来の貯湯式電気温水器における主要電気回路図、第３
図はこの発明による通電制御ブロック図、第４図は本発
明における残湯熱量検出手段の一例を示す貯湯式電気温
水器の断面図、第５図および第６図は残湯熱量検出時の
貯湯タンク内部の温度分布図である。 図中、１は貯湯タンク、２は発熱体、５は定常湯量設定
装置、６は暫定湯量設定装置、７は演算器ム？８は残湯
熱量検出装置、９は演算器Ｂ、１０は電力制御装置であ
る。 ヤ１図 ヤ３茜 ヤ４図 ３ ヤ５回 才６ｚ
Claims (1)
- 貯湯タンクに貯える定常的な使用湯量を予め設定するた
めの定常湯量設定手段と、同じく一回限シの使用湯量を
予め設定するための暫定湯量設定手段と、前記定常湯量
設定手段又は暫定湯量設定手段で設定された設定値から
貯えておくべき湯量の熱量を算出する演算手段ムと、貯
湯タンク内の残湯熱量を検出する残湯熱量検出手段と、
前記演算手段ムと残湯熱量検出手段で検出し九熱量の差
から所要発熱体容量を算出する演算手段Ｂと、この演算
手段Ｂで算出した所要発熱体容量が付加されるよう発熱
体への通電を制御する電力制御手段とを備えてなる貯湯
式電気温水器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012622A JPS58130940A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012622A JPS58130940A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130940A true JPS58130940A (ja) | 1983-08-04 |
Family
ID=11810470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57012622A Pending JPS58130940A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58130940A (ja) |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57012622A patent/JPS58130940A/ja active Pending
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