JPS60216145A - 電気温水器の制御装置 - Google Patents

電気温水器の制御装置

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Publication number
JPS60216145A
JPS60216145A JP59071299A JP7129984A JPS60216145A JP S60216145 A JPS60216145 A JP S60216145A JP 59071299 A JP59071299 A JP 59071299A JP 7129984 A JP7129984 A JP 7129984A JP S60216145 A JPS60216145 A JP S60216145A
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JP
Japan
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hot water
temperature
amount
time
storage tank
Prior art date
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Pending
Application number
JP59071299A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikazu Ito
美和 伊藤
Hideji Kubota
窪田 秀治
Kazuo Hara
原 和夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59071299A priority Critical patent/JPS60216145A/ja
Publication of JPS60216145A publication Critical patent/JPS60216145A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は貯湯式電気温水器において、貯湯タンクの外部
に循環ポンプと加熱装置を設けて貯湯タンクの上部から
一定温度の湯を貯えるとともに、予め所要通電時間を算
出して所定の時11JJに通電がされるよう制御せんと
するものであるし従来技術〕 従来の貯湯式電気温水器を第1図の概略構造図と第2図
の主要′嵯気回路図によって説明する。1は貯湯タンク
であり、その下部には発熱体2が装着されている。3は
沸き上がシ湛度を制御するだめの自動温度調節器であり
、貯湯タンク1の下部壁面に取付けられる。4は貯湯タ
ンク1内で沸き上がった湯を外部に取出すための弁、5
は貯湯タンク1内に水源からの水を供給する給水管であ
る。第〉図において、6は電源、Tは深夜電力供給時間
を設定するだめのタイムスイッチである。
次に作用動作を説明する。発熱体2は深夜電力供給時間
の8時間のうちに約8℃の水から沸き上は目標温度であ
る85℃に佛き上がるように発熱体容量が設定されてい
る。また自動温度−筒器3は貯湯タンク1内の水が85
℃になると接点を開成して発熱体2への通′fJLを停
止するよう構成されており、貯湯タンク1内には毎朝8
5υの湯が満されている。
しかし、#hの使用量は常に同じとは限らず。
日日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通電時間になると一
斉に通電が始まシ短時間で沸き上がってしまう。このた
め、iIL力負荷の県中が起こシ、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、沸き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夛、貯湯タンクから自然
放熱ロスが大きくなるという欠点を・有していた。
(発明の概要〕 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。
給水水温及び貯湯タンク内の残湯の状態から適正な湯t
だけ詐き上げるよう制御するとともに、予め適正な加熱
装置の通電所要時間を算出して所足の時間に通電するよ
う制御せんとするものである。
(発明の実施例〕 以下9本発明の一実施例を第3図の構造ブロック図、第
4図の演算装置ブロック図に基づいて説明する。第3図
において、8は給水管5の途中に設けられた使用湯量を
検出するための流量センサー、9は貯湯タンク1の上部
と下部を連通ずる閉回路で、この閉回路の中には循環ポ
ンプ10と発熱体2を内蔵した加熱装[11が設けられ
ている。12.13は貯湯タンク1の下部および上部に
設けられた給水水温センサーと上部温度センサーであり
、貯湯タンク1内上下部の水温をそれぞれ測定する。1
4t′i翌日の使用湯量を予め設定するための湯量設定
装置で、その設定値は上記谷センサー8,12.13に
よる検出値とともにデータとして演算装置15に入力さ
れる。演算装置15はM4図に示す、要求熱紮杯出部1
6.残湯熱量算出部1γ。
湯量算出部189通電所要時間算出部199通電開始時
間算出部20で構成される。
水温センサー12の検出値をTV (℃)、上部温度セ
ンサー13の検出値をTZ(℃)、流量センサー8の検
出値をvtr (1)とし、演算装置15の動作を算式
を使って説明する。
ここで、流量センサー8は沸き上がった後の満水状態か
らその日に使われた場景を毎日検出するものでアシ、−
例としては、パルスを発振するためのホール素子を備え
た歯車を流路に配し、流量をパルスに置き換えて積算値
として検出することで可能である。この場合、−日一回
積算埴を佛き上シ旧、後などに零値に後帰させることも
必要である。
タイムスイッチ1がONして電源6が供給されると、要
求熱量算出部16は使用者による湯量設定装置14への
入力値、TI (υ) 、VI(R)と、給水温度セン
サー12の検出値TV(υ)から貯湯タンク1内に貯え
ておくべき要求熱量KID算出する。その算式は下式に
よるKI =VIx (Tl−’i°W> <W>一方
、残湯熱量算出部11は給水水温センサー12の検出値
TV(℃)流量センサー8の検出値VU(A)から、貯
湯タンク1内に使い残した湯Jlを熱量としてめるもの
で、残湯熱量KZは次式で算出する。
KZ= (vd−40) x (TZ−TV) (IW
)仁こで、vOは前日に一定湯温To (υ)に那き上
けた湯量を示している。
次に、湯量算出部18は要求熱il:KI(w)を満す
ために、残湯熱fiKZ (Kd)を除いた熱量分をT
O(υ)の一定の高温湯5例えは85υとして貯える時
の湯量を算出するもので、当日、 T O(11) V
Cmき上げ貯湯すべき湯量vOば次式で算出する。
次に9通電所要時間算出部19はTo(υ)の湯をVO
(A)を貯えるために加熱装置11および循環ポンプ1
0の運転すべき時間をめHO=40xσ0−TV)/W
X860Xη (時M)でまる。ここで、ηは加熱循環
時のロスを補うだめの加熱効率である。
通電開始時間算出部20は通電所要時間算出部19でめ
た沸き上げのために要する通電所要時間HOを深夜電力
供給時間帯のうちのどの時間帯に配分するか、すなわち
、タイムスイッチTがONしてから何時間後に通電を開
始するかをめるものである。今、ここでは、午前2時か
ら午後6時までの電力負荷のオフピーク時間帯に負荷集
中させるという前提で、かつ、深夜電力供給時間が23
時から翌朝の7時までの8時間という条件のもとに説明
する。通電開始時間1(Sの設定は次の3つの場合に分
ける必要がある。
+11 )10≧8の時はH8=oとする。
通電所要時間(HO)が8時間よりも等しいか、太きけ
れは、当然タイムスイッチγのONと同時に通電を開始
する。
+21 8 > HO≧6の時はH8= (8−[0)
とする。
深夜電力供給時間帯の前半は通電せずに後半にシフトす
る。タイムスイッチTのOFF時間と沸き上がカ時間は
一致するので、オフピーク時間帯には必ず負荷が存在す
ることになる。
+31 6 > HOの時はH8= (s−HO/2)
とする。
タイムスイッチTのON時間の26時とオフピーク(午
前2時から6時まで)の中心時間の午前4時との間が5
時間アシ、その午前4時を中心に負荷を分布させる。
通111.開始時間算出部20は以上のように電力負荷
のオフピーク時間帯に負荷を分布させるものである。2
1は閉回路9を流れる循環流量を調整する流量藺整装置
で、加熱装置11の出口側湯温を検出する湯温センサー
22の検出値で所定湯温を得る適正な流量に調整される
通電制御装置23は前目己通!開始時間算出部20およ
び通電所要時間算出部19の演算結果にもとづいて9発
熱体2および循環ポンプ100通電時間を制御するもの
で、タイムスイッチTがONt、てからH8時間後に通
電を開始し。
HO時間の通電時間が確保できたら通電を停止する。
第5図は、演算装置15が実現されているマイクロコン
ピュータのブロック図である。図中、24は制御回路内
のマイクロコンピュータであ夛、CPU25.メモリ2
6.入力口1!2T、出力回路28を有している−29
は前記流量センサー8.上部温度センサー13.給水温
度センサー12.湯量設定装4114.タイムスイッチ
7の信号が入力されるアナログマルチプレクサ、30は
その出力をデジタル変換するム/D変換器でアシ、その
出力eまマイクロコンピュータ240入力回路2Tに入
力される。31はマイクロコンピュータ外部からの割込
信号を検出してカウントする内部タイマーである。
次に上記冥施例の動作を菓6図を参照しながら説明する
。第6図はマイクロコンピュータ24のメモ’726に
記憶された加熱装置11と循環ポンプ10の制御を示す
フローチャートである。先ず電源6を入れると同時に、
タイムスイy−y−7′v)ON 、OFF&確認スル
(ステップ32)。タイムスイッチ7がONL、を源6
が供給されると、マイクロコンピュータ24内の内部タ
イマー31がスタートする(ステップ33)。ステップ
34では湯量設定装[14および各センサー12,13
.8は、湯量設定値TI(t)) 、Vl、 (Q) 
、給水温iTW (t)) 、上部温度TZ (t+)
 、流量Vυ(R)を検出する。ステップ35ではこれ
らの検出値をもとに演算装置15は1通電所要時間[0
,通電開始時間Haを算出する。ステップ36では内部
タイマー31によってタイムスイッチTがONtてから
通電開始時間の18時間が経過したか監視する。閉回路
9の循環流量は循環流量調整装置21によcv@uされ
、タイムスイッチ1がONしてからH8時間が経過した
ら、ステップ3Tに進み1通電制御装置23によって加
熱装置11の発熱体2および循環ポンプ10の通電を開
始する。ステップ38では内部タイマー31でタイムス
イッチ1がONしてから (HS −1−HO)時間が
経過したかどうか監視し、経過したら、ステップ39に
進んで通電制御装置23が加熱装置11および循環ポン
プ10の通電を停止する。その後、深夜′1カ供給時間
の8時間が経過してタイムスイッチIはOFFとなる−
(発明の効果〕 以上のようにこの発明によるものは、貯湯タンクに貯え
る使用湯量を予め設駕するための湯量設定手段と、貯湯
タンクへの給水水温を検出するための給水水温センサー
と、貯湯タンクの上部温度を検出するための上部OA度
センサーと、使用湯量を検出するための流量センサーと
加熱装置の出口湯温を検出する湯温センサーと、この湯
温センサーの検出値から所定湯温を得るための適正な循
環流ill調整装置と、上記湯量設定手段で設定された
設定値と各センサーの検出値から沸き上げに要する通電
所要時間と所定の時間帯に負荷を配置するための適正な
通電開始時間を算出するための演算手段と、前記演算手
段で算出した通電開始時間になると加熱装置および線環
ポンプの運転を開始して通電所要時間が経過したら運転
を停止するよう制御するための通電制御手段を備えてな
シ、貯湯タンクへの給水水温や残湯量及残湯温度を検出
して必要熱電を算出し、この熱量から必要な湯量を算出
して貯湯タンクの上部から貯えるよう構成したので、不
用な湯を長時間使用に供さないで放置することがなくな
シ、熱ロスが減少して維持費が安くなる。
また9通電時間を予知することができるので、オフピー
ク時間帯などに配分できるので、電力運用効率の向上が
期待できる。更に加熱装置の出口湯温を検出して循環流
量を所定湯温を得るための適正な値に1整しているので
、所定温度の湯を短時間で得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の貯湯式電気温水器を示すもので
、第1図はその概略構造図、第2図は主要電気回路図、
第6図〜第6図は本発明の一実施例を示すもので、第3
図は構造ブロック図、第4図は演算ブロック図、第5図
はマイクロコンピュータの構成ブロック図、第6図は制
御フローチャートである。 1は貯湯タンク、2は発熱体、8は流量センサー、10
は循環ポンプ、11は加熱装置、12は給水温度センサ
ー、13は上部温度センサー、14は湯量設定装置、1
5は演算装置、21は循環流量調整装置、22は湯温セ
:/サー。 23は通電制御装置。 代理人 大 岩 増 雄(外2名) 第1図 Φ 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11 循環ポンプと加熱装置を貯湯タンクの上部と下
    部を連通ずる配管回路の途中に設けた電気温水器におい
    て、貯湯タンクに貯える湯量を予め設定するための湯量
    設定手段と、貯湯タンクへの給水水温を検出する給水温
    度センサーと。 貯湯タンクの上部の温度を検出する上部温度センサーと
    、使用湯量を検出する流量センサーと、加熱装置の出口
    湯温を検出するための湯温センサーと、この湯温センサ
    ーの検出値から、所定湯温を得るための適正な循環流量
    に制御するための循環流量14整装置と、上記湯量設定
    手段で設定された設定値と上記給水温度センサーと上部
    i!!センサーと流量センサーの検出値から所定湯温で
    貯えるための適正な湯温と沸き上げに要する通電所要時
    間と所定の時間帯に負荷を配置するための適正な通電開
    始時間を算出するための演算手段と、前記演算手段で算
    出した通電開始時間になると加熱装置および前記演算手
    段で算出した湯量が得られるよう循環ポンプの運転を開
    始して通電所要時間が経過したら運転を停止するよう制
    御をするだめの通電制御手段を備えてなる電気温水器の
    制御装置。 (2) 上記演算手段がマイクロコンピュータで実現さ
    れている特許請求の範囲第+11項記載の電気温水器の
    制御装置。
JP59071299A 1984-04-10 1984-04-10 電気温水器の制御装置 Pending JPS60216145A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01137155A (ja) * 1987-11-24 1989-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 貯湯槽の残湯量検出方法
JPH01158052U (ja) * 1988-04-20 1989-10-31
JPH0519852U (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 株式会社四国総合研究所 電気温水器
JPH074744A (ja) * 1993-06-11 1995-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 貯湯式給湯機
CN105455709A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 深圳市电王伟业科技有限公司 婴幼儿智能浴盆

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JPH074744A (ja) * 1993-06-11 1995-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 貯湯式給湯機
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