JPS60207848A - 貯湯式電気温水器の制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は５深夜電力を利用する貯？に式電気温水器の制
御装置に関する。

（従来技術） 従来、深夜電力を利用する貯湯式電気温水器において、
沸上げ温度を制御して電気料金の節約を図った制御装置
があった（例えば特開昭５８−１２００４５号公報参照
）。

しかるに、この制御装置は予め設定した使用必要湯量と
給水温度とから所要部上げ温度を演算するため、使用者
が使用必要湯量の設定操作を行う必要があった。通常５
使用必要湯量の設定にあたって、使用者は湯切れを恐れ
て必要湯量を多めに設定するので、残湯を多量に残すこ
とが頻繁に生じる。このため、貯湯タンクからの自然放
熱および配管内に滞留した温水の放熱等による熱損失が
大きくなり、給湯効率が低下するという問題がある。

また、１年を通じて必要とする必要湯量が大きく異なる
ので、使用者は度々必要湯量の設定値の変更をしなけれ
ばならない。しかも、その度ごとに残？Ａｆｆｌが大幅
に増えたり、湯切れを生じたりすることがある。

（発明の目的） 本発明はかかる点に鑑み、使用必要湯量の設定操作を行
わずして、１年を通じ最適な沸上げ温度の制御を可能な
らしめ、ひいてはなお一層の給湯効率の向上を図った貯
湯式電気温水器の制御装置を提供することを目的とする
。

（発明の構成） 本発明は、第１図で示すように、水温検出手段ａによっ
て検出された水温と、必要熱量修正手段すによって修正
された使用者必要熱量とが第一演算手段Ｃに入力され、
該第−演算手段Ｃは、それら水温と使用者必要熱量とか
ら所要沸上がり温度を演算し、制御手段ｄに入力する。

該制御手段ｄには温湯検出手段ｅによって検出された湯
温が入力されており、該湯温が前記所要沸上がり温度に
達したときに発熱体ｆへの通電を停止するように制御す
る。一方１発熱体ｆに通電された時間が。

通電時間測定手段ｇによって測定され、該通電時間測定
手段ｇによって測定された通電時間と、前記第一演算手
段によって演算された所要沸上がり温度とが第二演算手
段りに入力され、１日の残湯熱量が演算される。そのよ
うにして演算された１日の残湯熱量は単位期間骨だけ記
憶手段ｉに記憶される。そして、該記憶手段ｉの記憶内
容から必要熱量修正手段すによって次の単位期間におけ
る使用者必要熱量を修正してなる構成である。

（実施例） 以下１本発明の構成を実施例について図面を参照して説
明する。

第２図は５本発明に係る貯湯式電気温水器の制御装置の
ハードウェア構成を例示し、貯湯タンクｌ内の下部にサ
ーミスタ２．ヒータ３が設けられ。

該サーミスタ２はマイクロコンピュータ４の入力側５に
接続されている。マイクロコンピュータ４の出力側６は
出力インターフェース回路７を介して継電器８が接続さ
れている。そして、マイクロコンピュータ４は、前記サ
ーミスタ２がらタンク１内の温度を示す信号ｓ１を受け
て、後述する所定の手順に従った演算を行い制御信号Ｓ
２を出力する。

制御信号Ｓ２によって、前記継電器８の開閉が制御され
ヒータ３の通電時間が制御されるようになされている。

なお３　ヒータ３の通電開始は深夜電源９が供給された
瞬間に開始してもよく、また前記マイクロコンピュータ
４によって開始時刻をシフトさせるようにしてもよい。

図において１０は給水管、１１は給湯管である。

なお、ヒータ３の容量は深夜電源９が供給されている時
間帯に冬期の水温の相当する水を８５°Ｃまで沸上げる
ように決定されている。

また、サーミスタ２は貯湯タンクｌ内の下部に設けられ
ているので、深夜電源９がヒータ３に通電されていると
きには湯温が、又は前記給水管１０から給水されている
ときには給水水温が時々刻々と測定される。そして、該
給水水温は例えば、　ｉ１夜電源９が停止されてから、
開始されるまでの期間において１周期的にタンク１内の
温度を検出して、その最低値をめることによっても測定
される。

次に、上述したハードウェアを規制するソフトウェアに
ついて第３図を参照して説明する。

ステップ■で、使用者必要熱量（Ｑｕ）と前記サーミス
タ２で測定された給水水温（ｔｌ）とから次式（Ａ）に
よって所要沸上り温度（ｔ２）を計算する。但し、■は
貯湯タンク１の容量を示ず。

ｔ　２＝Ｑｕ／Ｖ＋　ｔ　１　・＝　（Ａ）なお、該ス
テップ■で計算される沸上り温度（１２）は、当該電気
温水器を設置後初期動作させる場合には、冬期において
、予想される最大必要熱ｉ１　（Ｑｏ）を用いてＱ　ｏ
　／　Ｖの値に設定する。

前記サーミスタ２で測定された湯温が前記所要沸上り温
度（ｔ２）に達するとマイクロコンピュータ４からヒー
タ３の通電を停止せしめるように制御する制御信号Ｓ２
が発せられる。該制御信号Ｓ２を受けた出力インターフ
ェース回路７は前記継電器８を非励磁となし、接点８ａ
を開路としてヒータ３への通電を停止せしめる。一方、
ステップ■では、該ヒータ３の通電時間をカウントし、
ステップ■で計算した所要沸上り温度（ｔ２）に達する
までの所要通電時間（Ｈ）を測定する。さらに。

ステップ■では該所要通電時間（Ｈ）と所要Ｓ上り温度
（ｔ２）とから次式（Ｂ）によって、残湯熱量（Ｑｒ）
をめ、前記マイクロコンピュータ４内のＲＡＭ　（図示
省略）上に記憶する。但し、Ｗはヒータ容Ｍである。

Ｑｒ＝Ｖ　（ｔ２−ｔｌ）　８６０ＸＷＸＨ−（Ｂ）ス
テップ■では５ステ、プ■でめた１日の残湯熱量（Ｑｒ
）が単位期間（本例では５日間）分求められたかどうか
を判断し請求められていなければ前記ステップ■、ステ
ップ■を繰り返し、５日間の各日の残湯熱量（Ｑ　ｒ　
）をめる。一方。

ステップ■で５日間の残湯熱量（Ｑｒ）がすでにめられ
ていると判断されると次のステップ■へ移る。

ステップ■では、５日間の残ＩＪｋ熱１ｔ（Ｑｒ）のう
ち最小値の残湯熱Ｊｉ（Ｑａ＋ｉｎ）をめ、ステップ■
では、ステップ■でめられた最小残湯熱量（Ｑｍｉｎ）
と最適余裕残湯熱量（Ｑｇ）とを比較する。そして、最
適余裕残湯熱量（Ｑｇ）が最小残湯熱量（Ｑｍｉｎ）よ
り大きければステップ■へ移り、一方、小さければステ
ップ■へ移る。

ステップ■およびステップ■はステップ■での演算に用
いた前回の単位期間における使用者必要熱ｆｆ１（Ｑｕ
）を修正するステップであり、ステップ■では（Ｑ　ｇ
　−Ｑｍｉｎ　）の値をステップ■で用いた使用者必要
熱量（Ｑｕ）に加算して２次の単位期間に予想される使
用者必要熱ｉｔ　（Ｑｗ）をめ、沸上げ能力を増加せし
める。ステップ■は（Ｑｍｉｎ−Ｑｇ）の値の分だけス
テップ■で用いた使用者必要熱量（Ｑｕ）の値を減算し
て１次の単位期間に予想される使用者必要熱量（Ｑｗ）
をめ、沸上げ能力を減少せしめる。

一方、ステップ■では、ステップ■で用いた使用者必要
熱ｆｆ１（Ｑｕ）の値にかえて、ステップ■。

■で修正した使用者必要！！！量（ＱＷ）の値を入れ替
えたのち、ステップ■へ戻り１次の単位期間における手
順を開始する。以下、順次次の単位期間においても上述
した各ステップ■〜■の手順に沿った実行を行う。

なお、ステップ■で用いた最適余裕残湯熱量（Ｑｇ）は
１例えば電器温水器の最大部上げ能力の一定比率（例え
ば数％）を乗じた分に相当する熱■の値が用いられ、こ
の値は主として統計的な計算か若しくは経験上求められ
る値であって、　？Ｊｋ切れが生じないための危険率と
して与えられる。

また、単位期間の日数は本例の如く、５日間に限定する
ものではない。しかし、入浴する日と入浴しない日とで
は必要熱量の値が大きく異なるのが通常であるので、単
位期間の日数としては、３日以上の日数もしくは１週間
程度の日数に決定すれば好ましい。

第４図に、第３図における手順の実行パターンの具体例
を示し、計算によってめられた修正必要熱量を縦軸に表
わしている。そして、斜線を引いた部分は残湯熱量を示
し、斜線を引いていない部分は実際に使用した使用熱量
を示す。第一単位期間（ＴＩ）内で、第４日目の残湯熱
量が最小値（Ｑｍｉｎ　１　）であって、しかも該最小
値（Ｑｍｉｎ）が前記最適余裕残湯熱量（Ｑｇ）より大
きいので、第一単位期間（Ｔ１）における使用必要熱量
（Ｑｕｌ＞から（Ｑｍｉｎ　１−Ｑｇ）の分だけ減算し
た値、すなわちＱｕ　１−（Ｑｍｉｎ　ｌ−Ｑｇ）を第
二単位期間（Ｔ２）における使用者必要熱量（Ｑｕ　２
）となし２次の第二単位期間（Ｔ２）における沸上げ能
力を減少せしめる。

そして、第二単位期間（Ｔ２）の間は使用者必要熱量を
Ｑｇ２となして所要の沸上げ温度まで沸上げ、その結果
、第４日目の残湯量が第二単位期間（Ｔ２）における最
小値（Ｑｍｉｎ２）であって。

該最小値（Ｑｍｉｎ　２）が前記最適余裕残湯熱量（Ｑ
ｇ）より小さいので、第二単位期間（Ｔ２）におりる前
記使用必要！！）量（Ｑｕ２）に（Ｑｇ−Ｑｍｉｎ２）
の分だけ加算した値、すなわちＱｕ２＋（Ｑｇ−Ｑｍｉ
ｎ　２）を第三単位期間（Ｔ３）における使用者必要熱
量（Ｑｕ３）となし２次の第三単位期間（Ｔ３）におけ
る沸上げ能力を増加せしめる。

（発明の効果） 本発明は１発熱体の通電時間と所要部上り温度とから１
日の残湯熱量を演算し、該残湯熱量を単位期間分だけ記
憶し、それら単位期間分の残湯熱量から次の単位期間に
おける使用必要熱量を修正して沸上げ能力の増減制御を
行うようになされているので、使用者の設定操作が不要
で、しかも１年を通じたｉ通の自動部上り制御を行うこ
とができる。また、使用必要熱量を単位期間毎に順次修
正するので、過剰に残湯熱量を残すことがない。

よって残湯による熱１ｉ失を減少できて、給湯効率が向
上し、なお一層の節約を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の貯湯式電気温水器の制御装置の構成を
明示するブロック図、第２図はハードウェアの構成を示
す概略図、第３図はソフトウェアを示す流れ図、第４図
は制御装置の具体的手順を説明するグラフである。 １・・・貯湯タンク　２・・・サーミスタ３・・・ヒー
タ　４・・・マイクロコンピュータ出願人　積水化学工
業株式会社 代表者　藤沼　基利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）貯湯クンク内に設けられた発熱体と。 貯湯タンク内へ給水された水温を検出する水温検出手段
   と。 貯湯タンク内の湯温を検出する湯温検出手段と。 前記水温検出手段によって検出された水温と使用者必要
   熱量とから所要部上り温度を演算する第一演算手段と。 前記湯温検出手段によって検出された温湯が前記第一演
   算手段によって演算された所要部上り温度に達したとき
   に発熱体への通電を停止せしめる制御手段と。 発熱体に通電された通電時間を測定する通電時間測定手
   段と。 該通電時間測定手段によって１測定された通電時間と前
   記第一演算手段によって演算された所要部上がり温度と
   から１日の残湯熱量を演算する第二演算手段と。 該第二演算手段によって演算された１日の残湯熱量を単
   位期間分記憶する記憶手段と。 該記憶手段に記憶された単位期間骨の残湯熱量から次の
   単位期間におＧＪる使用者必要量を修正する使用者必要
   熱量修正手段とを備えてなることを特徴とする貯湯式電
   気温水器の制御装置。