JPS58150742A - 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

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JPS58150742A
JPS58150742A JP57033263A JP3326382A JPS58150742A JP S58150742 A JPS58150742 A JP S58150742A JP 57033263 A JP57033263 A JP 57033263A JP 3326382 A JP3326382 A JP 3326382A JP S58150742 A JPS58150742 A JP S58150742A
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JP
Japan
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hot water
amount
storage tank
heating element
water storage
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JP57033263A
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JPS6365865B2 (ja
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Hideji Kubota
窪田 秀治
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/1923Control 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

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。

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
、使用湯量、貯湯タンク内上下部の温度及び貯湯タンク
内の残湯の状態などから適正な発熱体容量を算出して常
に一定の時間で沸上げるよ)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、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もので
ある。第1図において、1は貯湯タンク、2は発熱体、
3は給水管、4は給湯管、5はコックである。また、第
2図において、6は電源、7はタイムスイッチ、8は自
動温度調節器である。
次に一般に行われている深夜電力を利用した場合の作用
動作を説明すると、発熱体2はタイムス(2) イッチ7による深夜電力の通電時間内に冬期の水温に相
当する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8
は常閉の接点を有し、貯湯タンク1内の水が85°Cに
なると接点を開成して発熱体2への通電を停止させるよ
うに構成されており、貯湯タンク1内には毎朝85℃の
湯が満たされている。
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
と一斉に通電が始まり、短時間で沸上がってしまう。こ
のため、通電開始時に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、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になり、貯湯タン
ク1か(3) らの自然放熱及び配管内に沸留した温水の放熱等による
熱ロスが天外くなるという欠点を有していた。
この発明はこれら従来の欠点を解消しようとするもので
、予め設定された翌日の使用湯量、貯湯タンク内上下部
の温度、残湯の状態などから適正な発熱体容量を算出し
、一定の時間帯を使用して一定電力で沸上げるとともに
、通電が開始されてから所定時間が経過した後、再度発
熱体容量の見直しをして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、9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、17は同様に一回限りの使用湯量を予め設定する
ための暫定湯量設定装置であり、定常的には定常湯量設
定装置9で設定されるが、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17
の操作によって使用湯量を操作設定するもので、翌々日
は再び定常湯量設定装置9による設定(4) 値に自動的に復帰する。
10は貯湯タンク1の下部温度を検出するための下部温
度検出装置、11は前記定常湯量設定装置9または暫定
湯量設定装置17で設定された設定値と下部温度検出装
置で検出した貯湯タンク1内の下部温度とから貯湯タン
ク1内に貯えておくべき湯量の熱カロリーを算出する演
算装置Aである。
12は貯湯タンク1内の残湯量を検出するための残湯量
検出装置、13は同じく貯湯タンク1内の上部温度を検
出するための上部温度検出装置、14は前記各々の検出
装置10.12.13によってそれぞれ検出した下部温
度、残湯量、上部温度から残湯熱カロリーを算出するた
めの演算装置Bである。
15は前記演算装置Allと演算装置B14で求めた熱
カロリーの差から所要発熱体容量を算出するための演算
装置Cであり、16はこの演算装置C15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(5) 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9*たは暫定湯量設
定装置17でインプットした翌日の使用湯量をVリット
ル(湯温T、度)とし、深夜電力の通電時間帯突入直後
の下部温度検出装置10の検出値をt″C1残湯量検出
装置12の検出値をvリットル、上部温度検出装置13
の検出値をT2°Cとすると、図中実線で示す手順で、
まず演算装置Allは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熱カロリーに+ [
K1=(T+  t)xvlを算出する。
ここで、下部温度検出装置10による検出値t℃は、貯
湯タンク1内の下部温度を測定しているが、コック5を
開けて湯を使用した分だけ貯湯タンク1の下部には給水
管3から水が入ってきているので、給水々温とほとんど
等しい値である。従って給水々温を直接検出してもよい
。なお、給水々温は季節的には変動はあるが、−日単位
ではほぼ同じ温度を示すものである。
(6) また演算装置B14は貯湯タンク1内に残湯として残さ
れている熱カロリーに2   [K2=(T2−t)X
VIを算出する。
ここで、上部温度検出装置13による検出値T2℃は貯
湯タンク1内の上部温度を測定しているが、残湯がある
場合には残湯温度となり、残湯がなければ給水々温とほ
ぼ等しい値となる。
そして演算装置C15は前記演算装置Allで算出した
に1と、演算装置B14で算出したに2を基に、(K、
−に2)÷860の演算を行うもので、貯湯タンク1内
に貯えておくべき熱カロリーに1から残湯量の熱カロリ
ーに2を除いた正味の印加すべき熱カロリーから単位9
時間当たりの要発熱体容量(kw)を算出するものであ
る(1kwh=860kcal)。次に演算装置C15
によって単位時間当たりの所要発熱体容量(ku+)が
算出されると電力制御装置16によって発熱体2への通
電量が制御され、深夜電力の通電時間帯全体にわたって
所定の電力量が付加され、深夜電力の通電時開終了時刻
と同時に湯上げが終了するように制御され(7) 以上のような制御による通電が通電開始から所定時間継
続した後、第3図の破線で示す通り再度、同様の手順で
発熱体容量の再設定が行われる。
すなわち、定常湯量設定装置9あるいは暫定湯量設定装
置17への入力値は固定なので、まず、前記各々の検出
装置10.12.13 によって下部温度、残湯量、上
部温度を検出し、各演算装置A、B、C,11,14,
15により演算し、前記電力制御装置16によって深夜
電力の通電時間終了と同時に湯上がるよう発熱体2への
通電容量を再設定して制御する。従って発熱体2は貯湯
タンク1 内の残湯量が多いほど、またその残湯温度が
高いほ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内に高湯温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(8) 安くなるものである。また、通電が開始されて所定時間
が経過した後に、再度、検診して通電容量の見直しを行
うよう構成したので、深夜電力の通電開始時刻(一般に
は23時)以降に入浴などで湯を使用した場合でも、検
診によって発熱体容量を増大させることが可能となり、
湯上げ不足をきたす心配もなくなる。
なお、上記動作例では深夜電力利用の場合について説明
したが、一般電力用として湯上がり希望時刻を入力で島
るタイマー機構を設けでも同様の効果を得ることができ
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
じく一回限りの使用湯量を予め設定するための暫定湯量
設定手段と、貯湯タンク内の下部温度を検出する下部温
度検出装置と、前記湯量設定装置で設定された設定値と
下部温度検出装置で検出した貯湯タンク下部温度とから
貯えておくべき湯の熱カロリーを算出する演算装置Aと
貯湯タンク内の残湯量検出する残湯量検出装置(9) と、貯湯タンク内の上部温度を検出する上部温度検出装
置と、前記各検出手段で検出した下部温度、残湯量、上
部温度等から残温熱カロリーを算出する演算装置Bと、
前記演算装置Aと演算装置Bの差から所要発熱体容量を
算出する演算装置Cと、この演算装置C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
電力制御装置を備えてなり、使用湯量や貯湯タンク上下
部の温度、残湯量を検出して必要熱カロリーを算出し、
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、しかも使用湯量に見合う熱カロリ
ー分しか印加しないように構成したから、電力負荷の平
準化が可能となり、送電効率が向上する。また定常的な
湯量設定はもちろん、暫定的な湯量設定も適宜選択で終
るため、毎日の残湯量が減少するとともに、高温湯で長
時間放置されることがなくなり、各種の放熱ロスが減少
して維持費も安くなる。
さらにまた、発熱体への通電容量が設定される通電開始
時以降に入浴などで湯を使用した場合に(10) も、通電暗闇の途中で貯湯タンクの上、下温度や残湯量
などを再度検出し直し、発熱体容量の再設定をするよう
構成したので、沸上げ不足を解消できるという効果を有
している。
【図面の簡単な説明】
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lこおける主要電電回路図、第
3図はこの発明による制御ブロック図を示す。 1は貯湯タンク、2は発熱体、9は湯量設定装置、10
は下部温度検出装置、12は残湯量検出装置、13は上
部温度検出装置、11,14.15は演算装置、16は
電力制御装置、17は暫定湯量設定装置である。 代理人 葛 野 信 −(外1名) (11) 第1図 才2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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、同じく一回限りの使用湯量を
    予め設定するための暫定湯量設定手段と、貯湯タンクへ
    の給水温度を検出する給水温度検出手段と、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と
    給水温度検出手段で検出した給水温度とから貯えておく
    べ軽湯量の熱カロリーを算出する演算手段Aと、貯湯タ
    ンク内の残湯量を検出する残湯量検出手段と、貯湯タン
    ク内の残湯温度を検出する残湯温度検出手段と、前記各
    検出手段によって検出した各検出値から残湯熱カロリー
    を算出する演算手段Bと、前記演算手段Aと演算手段B
    ″QQ算出熱カロリーの差から所要発熱体容量を算出す
    る演算手段Cと、この演算子段C算出した所要発熱体容
    量が付加さるよう発熱体への通電を制御する電力制御装
    置と(1) を備え、通電開始時に前記各構成装置によって発熱体容
    量を設定するとともに、この発熱体容量で通電を開始し
    てから所定時間経過後に、再度前記各構成装置によって
    発熱体容量を再設定することを特徴とする貯湯式電気温
    水器の制御装置t。
JP57033263A 1982-03-03 1982-03-03 貯湯式電気温水器の制御装置 Granted JPS58150742A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60155857A (ja) * 1984-01-25 1985-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯装置
JPS618550A (ja) * 1984-06-21 1986-01-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 深夜電力利用電気温水器
JP2010127569A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Daikin Ind Ltd 貯湯式給湯装置

Cited By (4)

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JP2010127569A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Daikin Ind Ltd 貯湯式給湯装置

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