JPS6030938A - 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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JPS6030938A
JPS6030938A JP58140806A JP14080683A JPS6030938A JP S6030938 A JPS6030938 A JP S6030938A JP 58140806 A JP58140806 A JP 58140806A JP 14080683 A JP14080683 A JP 14080683A JP S6030938 A JPS6030938 A JP S6030938A
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JP
Japan
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heat
hot water
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hot
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JP58140806A
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Hideji Kubota
窪田 秀治
Kazuo Hara
原 和夫
Yoshikazu Ito
美和 伊藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
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

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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、深夜電力を利用する貯湯式電気温水器の制
御装置に関し、使用者側の湯量使用の実績に基づいて貯
湯タ°ンク内に貯えておくべき所要熱量を算出するよう
にして、従来、固定であった貯湯式電気温水器の能力を
使用者側の実体に合わせて使用できるようにすることを
目的としている。
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TL電気温水器主要電気回路図を示す。
これらの図において、1は貯湯タンク、2は給水管、3
は給湯管、4は出湯栓、5は発熱体、6は自動温度調節
器、7は電源、8は深夜電力用のタイムスイッチで、そ
の通電時間帯は一般には23時から翌朝の7時までの8
時間である。
次に上記構成よりなる従来例の動作を説明する。深夜電
力の通電開始時刻になると、タイムスイッチ8の接点が
閉成して、発熱体5への通電が開始される。そして貯湯
タンク1内の湯温が85°Cになると、自動温度調節器
6の接点が開成して発熱体5への通電が停止される。そ
の後は自動温度調節器6の開閉により湯温が85°Cに
保たれ、このようにして毎朝貯゛湯量全部が・85°C
に沸き上っている。
このように、貯湯式電気温水器では貯湯効率を高めるた
め、沸き上り温度をできる限り高温に設定し、その設定
温度に達すると加熱を停止する構造となっている。しか
し、使用者は高温湯のまま使用するのではなく、水と混
合して40〜45℃前後の混合湯として〜使用する。そ
の得られる混合湯量をめる式は次の通りである。
今、貯湯タンク容量をvt (g 、貯湯タンク1内の
沸き上り温度をTo (’c) 、得ようとする混合湯
の温度をTm (’0) 、混ぜ合わせる水の温度(給
水温度)をTi (’O)とすると、混合湯量Vm (
文)は、 で表わせる。
この算式において、給水温度Tiは季節によって大きく
変動する。東京では冬は5℃位から、夏には27°C位
にまで達する。このため、適温の混合湯として得られる
湯量は、冬期には少なく。
夏期には多いということになる。すなわち、沸き上り温
度Toを85°Cとして、給水温度Tiが5℃の時に対
して、27℃の時に得られる混合湯量’Vnは1.6倍
にも達する。
一方、湯の使用量は年間はぼ一定か、むしろ夏期の方が
低温湯で使用するため、実質的な使用量が低下するのが
一般的であり、冬期よりも夏期の残湯量が多くなる。さ
らに、使用者によっては家族数の減少などによって定格
の172とか、2/3とかしか使用せず、毎日多くの湯
を残す使い方をする。
このように、給水温度が高かったり残湯があると、沸き
上りも早く、高温湯を長時間j吏用に供さないで放置す
ることになる。
このように、不必要に高い温度の湯を長時間使用に供さ
ないで放置することは、貯湯タンク1からの自然放熱お
よび配管内の滞留した温水の放熱等による熱ロスが大き
くなるという欠点があった。
この発明は、これらの欠点を解消しようとするもので、
記憶装置に湯量の使用実績、例えば過去10日間の使用
湯量を熱量のデータとして記憶し、このデータは毎日、
その日の使用湯量により更新するように、すなわち学習
機能を有するようにし、このデータに基づいて所要の混
合湯量が常に得られるよう、発熱体への所要通電時間を
制御することにより、残湯量を少なくするとともに沸き
上り後の熱ロスをできるだけ排除するようにしたもので
ある。
以下、この発明の一実施例を第3図の全体構成図、第4
図の制御フローチャートに基づいて説明する。
第3図において、符号1〜5.7,8は第1図、第2図
と同じものを示す。9はサーミスタなどの温度検出手段
(以下温度センサという)で、貯湯タンク1内に給水管
2より給水された水の温度を連続的に検知するとともに
、沸き上りの湯の温度も検知するものであり、貯湯タン
ク1の下部に設けである。なお、この温度センサ9は水
の温度と湯の温度をそれぞれ検出するよう別個に設けて
もよい。10は前記発熱体5への通電を制御するスイッ
チで、後述の制御部の操作により開閉せしめられる。1
1は前記した制御部で、記憶装置12、所要熱量設定装
置13.沸き上り温度設定装置141通電時間演算装置
159通電制御装置16、および使用熱量演算装置17
からなる。
18は量水器である。
記憶装置12は、使用熱量演算装置17で演算される使
用湯量に対する熱量についてその数日分の実iKGをデ
ータとして記憶しておく。このデータは、例えば10日
というように固定日数とし、常に最新データを保存する
ようにする。
所要熱量設定装置13は、例えば記憶装置12かうその
内に記憶されているデータ中(上記の例ではlO日日間
うち)最大値K Gmaxを呼び出し、余裕率を見た定
数C(例えば、余裕率10%の場合は1.1となる)を
乗じて、貯湯タンク1内に貯えておく所要熱量Ks (
kcal )をKs = KGmaxX C として算出する。
沸き上り温度設定装置14は、沸き上り温度TOを所要
熱量Ks (kcal )と、貯湯タンク1の容量vt
 (文)と、給水温度Ti (’0)から、としてめる
通電時間演算装置15は、通電時間Hsを、発熱体5の
定格消費電力W(Kw)と、所要熱量Ks(kcal)
から としてめる。
通電制御装置16は、スイッチ10のオンの制御を行う
もので、通電時間演算装置15でめた通電時間Hsの終
了時点が深夜電力の通電終了時刻と一致するように、深
夜電力の通電開始から(8−Hs)経過した後にスイッ
チ1oをオンさせ、オフは温度センサ9が沸き上り温度
T0を検知したときに行う。
使用熱量演算装置17は、量水器18による1日当りの
使用湯量を■(文)、給水温度をTi(℃)、前日の沸
き上り温度をTo (℃)とすると前日の所要熱量KG
を、 KG = vX (To Ti ) として算出する。
量水器18は、給水の流量を計測することによって使用
湯量とするもので、流量に応じて回動する計量用プロペ
ラにエンコーダを取り付け、流量に応じたパルス数を発
生するものが用いられる。
なお、量水器18は給湯管3側に設けてもよい。
次に第3図の実施例の動作について第4図を参照して説
明する。なお、第4図の(1)〜(15)は各ステップ
を表わす。
スタートしく1)、1日の湯の使用が終った時点、すな
わち、電気温水器に深夜電力が供給されるまでに当日の
使用湯量v、(Jj)に対する熱量KGが、使用熱量演
算装置17においてめられ(2)、このデータが記憶装
置12へ入力されて、記憶装置12にあらかじめ貯えら
れたデータが更新される(3)。したがって、深夜、例
えば23時になるとタイムスイッチ8がオンする(4)
。この通電と同時に制御が開始されると、まず、記憶装
置12から最新のデータのうち最大のものKGmaxを
呼び出しく5)、所要熱量設定装置13において、KG
maxに余裕率を見た定数Cを乗じて所要熱量Ksを、
設定する(8)。また、通電時間演算装置15において
、発熱体5の定格消費電力W(Kw )と所要熱量Ks
 (kcal )とから通電時間Hsをめる(7)。次
に、給水温度Tiを測定する(8)。また、佛き上り温
度Toを沸き上り温度設定装置14により設定する(9
)。次いで、タイムスイッチ8がオンしてから(8−H
s)の時間が経過したかどうかを判断しく10)、経過
した時点で発熱体5に通電を開始する(11)。そして
、温度センサ9が沸き上り温度Toを検出すると(12
)、発熱体5への通電をオフする(13)。この場合、
貯湯タンク1内に残湯がなければ、発熱体5への通電の
オフ時刻はタイムスイッチ8のオフ時刻と一致するが、
実際には残湯のため一致しない。
゛ さらに、深夜電力供給時間終了時刻、例えば7時に
なると、タイムスイッチ8がオフとなり(14)、シー
ケンスはストー/プとなる(15)。
なお、上記の実施例では所要熱量設定装置13で所要熱
量Ksの算出に、記憶装置12内のデータ中、最大のK
Gmaxを利用したが、この他、固定日数中の平均を用
いたり、他のデータを用いてもよい。また、制御部11
として中央処理装置(CPU)を備えたマイクロ手ンピ
ュータを用いることができる。
以上詳細に説明したように、この発明は記憶装置に過去
の実績として使用湯量に対する熱量の最新のデータを貯
えておき、このデータに基づいて発熱体に通電する時間
を決定するようにしたので、使用者の実状に応じた湯量
が毎日得られるので、残湯量が少なくなり、また、発熱
体への通電の開始時刻を(8−Hs)だけ遅らせるよう
にしたので、沸き上り時間が深夜電力の供給終了時刻に
近くなり、したがって、沸き上り後の放熱ロスが減少し
て維持費が安くなる利点を有する。
【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における主要電気回路図、第3
図はこの発明の一実施例を示す全体構成図、第4図は同
じくその制御フローチャートを示す。 図中、1は貯湯タンク、2は給水管、3は給湯管、4は
出湯栓、5は発熱体、7は電源、8はタイムスイッチ、
9は温度センサ、10はスイッチ、11は制御部、12
は記憶装置、13は所要熱量設定装置、14は沸き上り
温度設定装置、15は通電時間演算装置、16は通電制
御装置、17は使用熱量演算装置、18は量水器である
。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 m(外2名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 深夜電力を利用して発熱体に通電し貯湯タンク内の水を
    加熱する電気温水器において、前記貯湯タンク内への給
    水温度と沸き上り温度を検出する温度検出手段と、使用
    湯量の実績を熱量のデータとして貯えておく記憶装置と
    、前記データに基づいて前記貯湯タンク内に貯えておく
    所要熱量を設定する所要熱量設定装置と、前記所要熱量
    および前記発熱体の定格消費電力から通電時間を算出す
    る通電時間演算装置と、この通電時間演算装置でめた通
    電時間が深夜電力供給時間中に得られるように深夜電力
    供給開始時刻より遅らせて発熱体への通電を開始する通
    電制御装置と、使用した湯量に対する熱量を算出しその
    値を前記記憶装置へ入力して前記データの更新を行わせ
    る使用熱量演算装置とを具備せしめたことを特徴とする
    貯湯式電気温水器の制御装置。
JP58140806A 1983-08-01 1983-08-01 貯湯式電気温水器の制御装置 Granted JPS6030938A (ja)

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JP58140806A JPS6030938A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 貯湯式電気温水器の制御装置

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JPS6030938A true JPS6030938A (ja) 1985-02-16
JPH026978B2 JPH026978B2 (ja) 1990-02-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315038A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Toshiba Electric Appliance Co Ltd 貯湯式電気温水器

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202446A (en) * 1981-06-05 1982-12-11 Omron Tateisi Electronics Co Controlling device of water heater using midnight electric power supply
JPS58142145A (ja) * 1982-02-17 1983-08-23 Hasegawa Komuten Co Ltd 夜間電力利用電気温水器

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JPH0454861B2 (ja) * 1986-07-07 1992-09-01 Toshiba Kiki Kk

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JPH026978B2 (ja) 1990-02-14

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