JPS5913845A - 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
- JPS5913845A JPS5913845A JP57122621A JP12262182A JPS5913845A JP S5913845 A JPS5913845 A JP S5913845A JP 57122621 A JP57122621 A JP 57122621A JP 12262182 A JP12262182 A JP 12262182A JP S5913845 A JPS5913845 A JP S5913845A
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- Japan
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- hot water
- water storage
- storage tank
- heating element
- temperature
- Prior art date
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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)
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- 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
、給水温度及び貯湯量／り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の時間で沸上げるようにす
るものである。
、給水温度及び貯湯量／り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の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、第２図は
従来の主要電気回路図を示すものである。第１図に２い
て、１は貯湯量／り、２は発熱体、３は給水管、４は給
湯管、５はコックでおる。また第２図において、６は電
源、γはタイムスイッチ、８は自動温度調節器である。
従来の主要電気回路図を示すものである。第１図に２い
て、１は貯湯量／り、２は発熱体、３は給水管、４は給
湯管、５はコックでおる。また第２図において、６は電
源、γ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を例に
従来の作用動作を説明すると９発熱体２はタイムスイッ
チ７による深夜成力の通電時間内に冬期の水温に相当す
る８°Ｃ前後の水を約８５°Ｃ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
なると接点全開成して発熱体２への通ＩＥｅ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°
Ｃの湯が満たされている。
従来の作用動作を説明すると９発熱体２はタイムスイッ
チ７による深夜成力の通電時間内に冬期の水温に相当す
る８°Ｃ前後の水を約８５°Ｃ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
なると接点全開成して発熱体２への通ＩＥｅ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°
Ｃの湯が満たされている。
しかし、湯の使用量や給水温度は常に同じとは限らず５
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シ、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。
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シ、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成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
尼′め！通電開始からの数時間は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。
と一斉に通電が始まり短時間で沸上がってしまう。この
尼′め！通電開始からの数時間は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ｔを検出するものが一部
でやられてきただけであった。しかもこの残湯量の検出
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。
装置は装備されておらず、残湯ｔを検出するものが一部
でやられてきただけであった。しかもこの残湯量の検出
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、給水温度及び貯湯タンク
内の残湯の状態から適正な発熱体容ｔ’を算出し、深夜
電力の通電時間全体を使用して一定電力で沸上げるよう
にしたものである。
。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、給水温度及び貯湯タンク
内の残湯の状態から適正な発熱体容ｔ’を算出し、深夜
電力の通電時間全体を使用して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、９は貯湯タンクへの給
水温度を検出するための給水温度検出装置、１０は貯湯
夕／り１の容量と給水温度検出装置９で検出した給水温
度とがら貯湯タンク１内に貯えておくべき湯の熱ｔを算
出する演算装置人である。
いて説明する。第３図において、９は貯湯タンクへの給
水温度を検出するための給水温度検出装置、１０は貯湯
夕／り１の容量と給水温度検出装置９で検出した給水温
度とがら貯湯タンク１内に貯えておくべき湯の熱ｔを算
出する演算装置人である。
１１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、１２は前記演算装置ＡＩＯと残湯熱量検
出装置１１で求めた熱電の差から所要発熱体容、１１−
算出するための演算装置Ｂであり、１３はこの演算装装
置Ｂ１２で算出した所要発熱体容量が得られるよう前記
発熱体２への通電を制御する亀刀制御装匝である。
熱量検出装置、１２は前記演算装置ＡＩＯと残湯熱量検
出装置１１で求めた熱電の差から所要発熱体容、１１−
算出するための演算装置Ｂであり、１３はこの演算装装
置Ｂ１２で算出した所要発熱体容量が得られるよう前記
発熱体２への通電を制御する亀刀制御装匝である。
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
て詳細に説明する。まず貯湯タンク１の貯湯容量をｖリ
ットル（湯温Ｔ″Ｃ）とし。
て詳細に説明する。まず貯湯タンク１の貯湯容量をｖリ
ットル（湯温Ｔ″Ｃ）とし。
深夜成力の通電時間帯突入直後の給水温度検出装置９の
検出値を１−（、残湯熱量検出装置１１の検出値をに２
（Ｗ）とすると、まず演算装置Ａ１０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
量ＫＩ Ｋｌ＝ （Ｔ−ｔ） ｘＶ （Ｗ）を算出する。そ
して演算装置Ｂ１２は前記演算装置Ａ１（］で算出した
に工と残湯熱量検出装置１１で検出したに２を基に Ｋｌ −Ｋ２ ÷ ８６０ の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき熱ｊｌ
Ｋ１から残湯熱量に２を除いた正味の印加すべき熱電か
ら単位時間当たシの所要発熱体容量（ＫｌＭ）を算出す
るものである（１璃＝８６０＆ｊ）次に演算装置Ｂ１２
によって単位時間当たシの所要発熱体容ｔ （Ｄｌ）が
算出されると、１カ制御装置１１３によって発熱体２へ
の通電量が制御され、深夜成力の通電時間全体にわたっ
て所定の電力量が付加され、深夜成力の通電時間終了時
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所要成
力量が少なくて済み。
検出値を１−（、残湯熱量検出装置１１の検出値をに２
（Ｗ）とすると、まず演算装置Ａ１０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
量ＫＩ Ｋｌ＝ （Ｔ−ｔ） ｘＶ （Ｗ）を算出する。そ
して演算装置Ｂ１２は前記演算装置Ａ１（］で算出した
に工と残湯熱量検出装置１１で検出したに２を基に Ｋｌ −Ｋ２ ÷ ８６０ の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき熱ｊｌ
Ｋ１から残湯熱量に２を除いた正味の印加すべき熱電か
ら単位時間当たシの所要発熱体容量（ＫｌＭ）を算出す
るものである（１璃＝８６０＆ｊ）次に演算装置Ｂ１２
によって単位時間当たシの所要発熱体容ｔ （Ｄｌ）が
算出されると、１カ制御装置１１３によって発熱体２へ
の通電量が制御され、深夜成力の通電時間全体にわたっ
て所定の電力量が付加され、深夜成力の通電時間終了時
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所要成
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。
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。
次に上記残湯熱量検出装置１１の一例を第４図〜第６図
を用いて説明する。第４図は本発明による残湯Ｍｔ検出
装置１１の一例を説明するための貯湯式電気温水器の構
造断面図、第５図および第６図は貯湯タンク内部の湯温
分布図を示すものである。
を用いて説明する。第４図は本発明による残湯Ｍｔ検出
装置１１の一例を説明するための貯湯式電気温水器の構
造断面図、第５図および第６図は貯湯タンク内部の湯温
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、１６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、３は給水管。
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、３は給水管。
４は給湯管、５はこの給湯管の先端部に設けた蛇口であ
る。１４は循環ポンプで、一端を貯湯タンク１丁部に、
他端を給湯管４の途中に接続された連通管１５の途中に
設けられ、貯湯タンク１下部の水を連通管１５及び給湯
管４の一部を介して貯湯タンク１上部へと循環させるも
のである。２は発熱体である。
る。１４は循環ポンプで、一端を貯湯タンク１丁部に、
他端を給湯管４の途中に接続された連通管１５の途中に
設けられ、貯湯タンク１下部の水を連通管１５及び給湯
管４の一部を介して貯湯タンク１上部へと循環させるも
のである。２は発熱体である。
次に残湯熱量の検出方法を第５図およびｇ６図により説
明する。
明する。
まず第４図に示す如く、最初Ｔ１（”Ｃ）の湯が貯湯夕
／り１に満たされていると仮足する。この状態で蛇口５
からＭｌ（ｆｆｉ、ｌの湯全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ｈる。すなわち、
貯湯タンク下部１＆には使用した湯量Ｖｌ（Ａ）分だけ
給水管３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Ｖ２（１）残っている。こ
の状態において蛇口５を閉じたまま、循環ポンプ１４を
運転すると貯湯夕／り下部１＆の水が連通管１５及び給
湯管４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。このようにして平均
湯温化した貯湯タンク１の温度分布をポーたのが第６図
で、Ｔ２（”Ｃ：］の平均温度となる。
／り１に満たされていると仮足する。この状態で蛇口５
からＭｌ（ｆｆｉ、ｌの湯全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ｈる。すなわち、
貯湯タンク下部１＆には使用した湯量Ｖｌ（Ａ）分だけ
給水管３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Ｖ２（１）残っている。こ
の状態において蛇口５を閉じたまま、循環ポンプ１４を
運転すると貯湯夕／り下部１＆の水が連通管１５及び給
湯管４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。このようにして平均
湯温化した貯湯タンク１の温度分布をポーたのが第６図
で、Ｔ２（”Ｃ：］の平均温度となる。
従って貯湯タンク１のタンク容量はｖ〔ｉ〕（固肩値Ｖ
： ｖｔ＋Ｖ２）であるから貯湯タンク下部１ｂに設
けた温度検出器１６による循環ポンプ１４運転後の測定
温度はＴ２（”Ｃ）なので、残湯熱量に２（＆ｌｌ）は
次の通り算出できる。
： ｖｔ＋Ｖ２）であるから貯湯タンク下部１ｂに設
けた温度検出器１６による循環ポンプ１４運転後の測定
温度はＴ２（”Ｃ）なので、残湯熱量に２（＆ｌｌ）は
次の通り算出できる。
Ｋ２ ＝ ’ｌ／Ｘ （Ｔ２−ｔ） （Ｆａ
ｉ ）このようにして残湯熱量は算出することができる
。
ｉ ）このようにして残湯熱量は算出することができる
。
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、一般電力用として線上が９希望時刻を入力でき
るタイマー機構を設けても同様の効果を得ることができ
る。
したが、一般電力用として線上が９希望時刻を入力でき
るタイマー機構を設けて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、貯湯タンクへの給水温度を検
出する給水温度検出装置と、この給水温度検出装置で検
出した給水全層と前記貯湯タンクの容量とから貯えてお
くべき湯の熱量を算出する演算装置人と、貯湯タンク内
の残湯熱量を検出する残湯熱量検出装置と、前記演算装
置人と残湯熱量検出装置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装置Ｂと、この演算装置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装置とを備えてなり、貯湯タンクへ
の給水温度や残湯熱量に応じて必要熱量を算出し１通電
時間枠に平均化して通電を行うように構成したものであ
るから、シカ負荷の平準化が可能とな９、送電効率が向
上するとともに、貯湯タンク内に高温湯が長時間放置さ
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。
出する給水温度検出装置と、この給水温度検出装置で検
出した給水全層と前記貯湯タンクの容量とから貯えてお
くべき湯の熱量を算出する演算装置人と、貯湯タンク内
の残湯熱量を検出する残湯熱量検出装置と、前記演算装
置人と残湯熱量検出装置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装置Ｂと、この演算装置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装置とを備えてなり、貯湯タンクへ
の給水温度や残湯熱量に応じて必要熱量を算出し１通電
時間枠に平均化して通電を行うように構成したものであ
るから、シカ負荷の平準化が可能とな９、送電効率が向
上するとともに、貯湯タンク内に高温湯が長時間放置さ
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
従来の貯湯式を気温求婚における主要心気回路図、第３
図はこの発明による制御装置のブロック図、第４図は残
湯熱量検出装置の一例を示す貯湯式電気温水器の構造断
面図、第５図、第６図は貯湯タンク内部の温度分布図で
ある。 １は貯湯タンク、２は発熱体、９は給水温度検出装置、
１０は演算装置ム、１１は残湯熱量検出装置、１２は演
算装置Ｂ、１３は電力制御装置である。 なお９図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信′−（外１名） 第１頁の続き ０発 明 者 伊藤美和 群馬県新田郡尾島町太字岩松８０ ０番地三菱電機株式会社群馬製 作所内 ■出 願 人 三菱電機株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目２ 番３号
従来の貯湯式を気温求婚における主要心気回路図、第３
図はこの発明による制御装置のブロック図、第４図は残
湯熱量検出装置の一例を示す貯湯式電気温水器の構造断
面図、第５図、第６図は貯湯タンク内部の温度分布図で
ある。 １は貯湯タンク、２は発熱体、９は給水温度検出装置、
１０は演算装置ム、１１は残湯熱量検出装置、１２は演
算装置Ｂ、１３は電力制御装置である。 なお９図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信′−（外１名） 第１頁の続き ０発 明 者 伊藤美和 群馬県新田郡尾島町太字岩松８０ ０番地三菱電機株式会社群馬製 作所内 ■出 願 人 三菱電機株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目２ 番３号
Claims (1)
- 貯湯タンクへの給水温度を検出する給水温度検出装置と
、前記貯湯タンク容量と前記給水温度検出装置で検出し
た給水温度とから貯えておくべき湯量の熱量を算出する
演算装置人と、貯湯タンク内の残湯熱量を検出する残湯
熱量検出装置と、前記演算装置ムと残湯熱電検出装置で
検出した熱量の差から所要発熱体容量を算出する演算装
置Ｂと、この演算装置ｉＢ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成力制御装置
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 |
|---|---|---|---|
| JP57122621A JPS5913845A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122621A JPS5913845A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913845A true JPS5913845A (ja) | 1984-01-24 |
| JPS6310342B2 JPS6310342B2 (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=14840490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122621A Granted JPS5913845A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06284905A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Asics Corp | 靴底の接地底 |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP57122621A patent/JPS5913845A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06284905A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Asics Corp | 靴底の接地底 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310342B2 (ja) | 1988-03-05 |
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