JPS61110840A - 電気温水器の制御装置 - Google Patents
電気温水器の制御装置Info
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- JPS61110840A JPS61110840A JP59230995A JP23099584A JPS61110840A JP S61110840 A JPS61110840 A JP S61110840A JP 59230995 A JP59230995 A JP 59230995A JP 23099584 A JP23099584 A JP 23099584A JP S61110840 A JPS61110840 A JP S61110840A
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—Storage heaters
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分針〕
本発明は深夜電力を利用する電気温水器の制御装置に関
するものである。
するものである。
従来のこの種の電気温水器は第４図に示すような構成で
あった。
あった。
図において、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。
体２が装着されている。
３は沸き上がり温度を制御するためのサーモスタットで
あり、貯湯タンク１の下部外壁面に取り付けられている
。
あり、貯湯タンク１の下部外壁面に取り付けられている
。
４は貯湯タンク１内で沸き上がった湯を取出す蛇口で、
この蛇口４を開口すると、給水管５に連なる水源からの
圧力を受けて貯湯タンク１内の湯が供給される。
この蛇口４を開口すると、給水管５に連なる水源からの
圧力を受けて貯湯タンク１内の湯が供給される。
第５図；よ従来例の電気回路を示すもので、６は電源、
７は深夜電力供給時間を設定するためのタイムスイッチ
である。
７は深夜電力供給時間を設定するためのタイムスイッチ
である。
次に上記構成の作用を説明する。発熱体２は深夜電力供
給時間帯の８時間のうちに、約８℃の水を沸き上げ目標
温度である８５℃に沸き上がるように発熱体容量が設定
されている。
給時間帯の８時間のうちに、約８℃の水を沸き上げ目標
温度である８５℃に沸き上がるように発熱体容量が設定
されている。
また常閉の接点を有するサーモスタット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
の通電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８５℃の湯が満たされている。
ク１内の水が８５℃になると接点を開成して発熱体２へ
の通電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、日々太き（
ば季節によって、また家族構成の変化によっても変わる
。
ば季節によって、また家族構成の変化によっても変わる
。
常に８５℃の一定の温度の湯を沸き上げる上記従来の電
気温水器は、これらの必要熱量の変化に追随するには沸
き上げ温度を毎日設定することが必要で、操作の煩わし
いものとなり、一度設定したら操作しない場合が多い。
気温水器は、これらの必要熱量の変化に追随するには沸
き上げ温度を毎日設定することが必要で、操作の煩わし
いものとなり、一度設定したら操作しない場合が多い。
従って、残湯をしたまま使用しているのが一般的となっ
ていて、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り、貯湯タンクからの自然放熱ロス
が大きくなるという問題点を有していた。
ていて、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り、貯湯タンクからの自然放熱ロス
が大きくなるという問題点を有していた。
この発明はこれら従来の問題点を解決しようとするもの
で、過去の沸き上げ実績と残湯の状態から使用湯量を予
想し、適正な湯量だけを沸き上げるとともに、発熱体へ
の通電を適正な時刻に開始して自然放熱ロスを小さくし
た電気扁水濶の制御装置を得ることを目的とするもので
ある。
で、過去の沸き上げ実績と残湯の状態から使用湯量を予
想し、適正な湯量だけを沸き上げるとともに、発熱体へ
の通電を適正な時刻に開始して自然放熱ロスを小さくし
た電気扁水濶の制御装置を得ることを目的とするもので
ある。
この発明にかかる電気渇水器の制御装置は、沸き上げ温
度を検出する温度センサと、残湯量を判定する残湯量判
定手段と、過去の沸き上げ通電時間と湯温と残湯量を基
に沸き上げ目標印加電力量と沸き上げ目標温度を設定す
る沸き上げ目標設定手段と、残湯量と沸き上げ目標印加
電力量を基に発熱体への正味通電時間及び通電開始時刻
を算出する演算手段と、算出された通電開始時刻になる
と発熱体への通電を開始し、沸き上げ目標温度に到達し
たら発熱体への通電を停止するように制御する制御手段
と、発熱体への通電が停止された時点での発熱体通電時
間と＠温を記憶する記憶手段を設けたものである。
度を検出する温度センサと、残湯量を判定する残湯量判
定手段と、過去の沸き上げ通電時間と湯温と残湯量を基
に沸き上げ目標印加電力量と沸き上げ目標温度を設定す
る沸き上げ目標設定手段と、残湯量と沸き上げ目標印加
電力量を基に発熱体への正味通電時間及び通電開始時刻
を算出する演算手段と、算出された通電開始時刻になる
と発熱体への通電を開始し、沸き上げ目標温度に到達し
たら発熱体への通電を停止するように制御する制御手段
と、発熱体への通電が停止された時点での発熱体通電時
間と＠温を記憶する記憶手段を設けたものである。
この発明においては、過去の使用湯量の実績から予想さ
れる翌日の使用湯量、及び貯湯タンク内の残湯量の状態
から適正な湯量だけ沸き上げるよう制御するとともに、
予め適正な発熱体への正味通電時刻を算出して所定の時
刻に通電を開始するように制御する。
れる翌日の使用湯量、及び貯湯タンク内の残湯量の状態
から適正な湯量だけ沸き上げるよう制御するとともに、
予め適正な発熱体への正味通電時刻を算出して所定の時
刻に通電を開始するように制御する。
第１図はこの発明による電気温水器の制御装置の一実施
例の全体構成図である。
例の全体構成図である。
この実施例は第１図から明らかなように、貯湯タンクの
下部に沸き上げ温度を検出する温度センサ８を、上部に
残湯量を検出する複数個のセンサ９ａ、９ｂ、９ｃをそ
れぞれ設け、上記残湯量センサ９ａ、９ｂ、９ｃの検出
信号を基に残湯量判定手段１０で残湯量を判定し、沸き
上げ目標設定手段１１で後述する記憶手段１６から読み
だした過去の実績から翌日必要とされる印加電力量と沸
き上げ温度を設定し、この結果と上記残湯量判定手段１
０での結果に基づき、演算手段１４で適正な湯量だけ沸
き上げるための正味通電時間及びタイムスイッチ７がＯ
ＮＩ、、てから、発熱体２への通電するまでの通電開始
時間を算出し、その結果に基づいて発熱体２を制御手段
により制御し、沸き上げ完了後は上記温度センサー８に
よって検出した沸き上げ湯量１発熱体２へ通電しｔコ正
味通電時間、上記残湯量センサ９ａ、９ｂ、９ｃによっ
て検出した残ｐＩ量をそれぞれ記憶手段１Ｇに記憶する
ように構成されている。
下部に沸き上げ温度を検出する温度センサ８を、上部に
残湯量を検出する複数個のセンサ９ａ、９ｂ、９ｃをそ
れぞれ設け、上記残湯量センサ９ａ、９ｂ、９ｃの検出
信号を基に残湯量判定手段１０で残湯量を判定し、沸き
上げ目標設定手段１１で後述する記憶手段１６から読み
だした過去の実績から翌日必要とされる印加電力量と沸
き上げ温度を設定し、この結果と上記残湯量判定手段１
０での結果に基づき、演算手段１４で適正な湯量だけ沸
き上げるための正味通電時間及びタイムスイッチ７がＯ
ＮＩ、、てから、発熱体２への通電するまでの通電開始
時間を算出し、その結果に基づいて発熱体２を制御手段
により制御し、沸き上げ完了後は上記温度センサー８に
よって検出した沸き上げ湯量１発熱体２へ通電しｔコ正
味通電時間、上記残湯量センサ９ａ、９ｂ、９ｃによっ
て検出した残ｐＩ量をそれぞれ記憶手段１Ｇに記憶する
ように構成されている。
第２図は第１図の実施例の電気接続を示す回路図である
。
。
図中、１７は制御回路内のマイクロコンピュータであり
、ＣＦ’Ｕ １８、モメリ１９、入力回路２１を有して
いる。
、ＣＦ’Ｕ １８、モメリ１９、入力回路２１を有して
いる。
発熱体２２は、抵抗２３、トランジスタ２４、リレー２
５，２６から構成されている。前記リレー２５の付勢コ
イル２５ａはトランジスタ２４のエミッタ・コレクタ端
子を介し・て正極端子十■とＧＮＤ端子との間に接続さ
れ、前記トランジスタ２４のベース端子は抵抗２３を介
して出力回路２１に接続されている。
５，２６から構成されている。前記リレー２５の付勢コ
イル２５ａはトランジスタ２４のエミッタ・コレクタ端
子を介し・て正極端子十■とＧＮＤ端子との間に接続さ
れ、前記トランジスタ２４のベース端子は抵抗２３を介
して出力回路２１に接続されている。
前記リレー２５の接点２５ｂは前記リレー２６の付勢コ
イル２６ａと電源６に対して直列に接続されている。
イル２６ａと電源６に対して直列に接続されている。
前記リレー２６の接点２６ｂは発熱体２と前記電源６に
対して直列に接続されている。
対して直列に接続されている。
２７．２８，２９，３０は温度センサ８および残湯量セ
ンサＱａ、９ｂ、９ｃと直列に接続される抵抗、３１は
同じく温度センサ８および残湯量センサ９ａ、９ｂ、９
ｃの検出出力が入力されるアナログマルチプレクサ、３
２はその出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器で
あり、これらの検出信号は入力回路２０に与えられる。
ンサＱａ、９ｂ、９ｃと直列に接続される抵抗、３１は
同じく温度センサ８および残湯量センサ９ａ、９ｂ、９
ｃの検出出力が入力されるアナログマルチプレクサ、３
２はその出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器で
あり、これらの検出信号は入力回路２０に与えられる。
次に上記実施例の動作を第３図を参照しながら説明する
。
。
第３図はマイクロコンピュータ１７のメモリ１９に記憶
された発熱体制御を示すフローチャー１・である。
された発熱体制御を示すフローチャー１・である。
先ず電源を入れると同時に第３図にステップ３３で示す
沸き上げ目標印加電力量Ｐ・目標温度Ｔの初期設定がス
タートする。
沸き上げ目標印加電力量Ｐ・目標温度Ｔの初期設定がス
タートする。
次にステップ３４に進み印加電力修正係数αの設定を行
う。初期値として解き上げ最大のＰ ＝ ４．４Ｘ ８
Ｋｗ、 Ｔ ＝８Ｓ℃、α＝１．０を与える。
う。初期値として解き上げ最大のＰ ＝ ４．４Ｘ ８
Ｋｗ、 Ｔ ＝８Ｓ℃、α＝１．０を与える。
ステップ３５で残湯温度Ｔｚ１． Ｔｚ２． Ｔｚ÷読
取り、その結果によってステップ３６で残湯量の判定を
行い、その残湯量をステップ３７でメモリ１９に記憶す
る。
取り、その結果によってステップ３６で残湯量の判定を
行い、その残湯量をステップ３７でメモリ１９に記憶す
る。
次にステップ３８で沸き上げ目標印加電力量Ｐから発熱
体２へ通電する正味通電時間Ｈａを求める。
体２へ通電する正味通電時間Ｈａを求める。
）１ａ＝−
ここで、Ｗは発熱体２の消ｒＲ電力である。さらに正味
通電時間Ｈａを深夜電力供給時間帯の後半、すなわちタ
イムスイッチ７がＯＮＬ、てから何時間後に通電を開始
するかを次式により求める。
通電時間Ｈａを深夜電力供給時間帯の後半、すなわちタ
イムスイッチ７がＯＮＬ、てから何時間後に通電を開始
するかを次式により求める。
Ｈ＝ ８−Ｈａ
ステップ３９は、タイムスイッチ７がＯＮＩ、たかどう
かを調べるものであり、ＯＮと同時にステＺプ４０で前
記通電開始時ＩＩＨの時間経過を調べる。Ｈ時間が経過
したら、ステップ４１に進んで発熱帯２への通電を開始
し、湯温が沸き上げ目標温度Ｔになったかどうかをステ
ップ４２で判定する。判定した結果が等しくなったらス
テップ４４に進み、発熱体２を０ＦＦｔ、、まだ目標温
度に到達していないならタイムスイッチ７が０ＦＦＩ、
たかどうかをステップ４３で調べる。
かを調べるものであり、ＯＮと同時にステＺプ４０で前
記通電開始時ＩＩＨの時間経過を調べる。Ｈ時間が経過
したら、ステップ４１に進んで発熱帯２への通電を開始
し、湯温が沸き上げ目標温度Ｔになったかどうかをステ
ップ４２で判定する。判定した結果が等しくなったらス
テップ４４に進み、発熱体２を０ＦＦｔ、、まだ目標温
度に到達していないならタイムスイッチ７が０ＦＦＩ、
たかどうかをステップ４３で調べる。
その結果、ＯＮの状態ならステップ４２にもとり、ＯＦ
’Ｆならステップ４４を実行する。
’Ｆならステップ４４を実行する。
ステップ４５では沸き上げ完了時点までの正味通電時間
Ｈａと温度センサ８により沸き上げ温度Ｔをメモリ１９
に記憶する。
Ｈａと温度センサ８により沸き上げ温度Ｔをメモリ１９
に記憶する。
次にステップ４６は、メモリ１９に既に記憶しておいｔ
こ過去の正味通電時間Ｈａ＋、［ｌｉ２．・・・ ・Ｈ
ａｎ沸き上げ温度”ｌｐ Ｔ２ｐ ”’−・Ｔｎ、残湯
１ｋ Ｖｚｌ、 Ｖｚｚ。
こ過去の正味通電時間Ｈａ＋、［ｌｉ２．・・・ ・Ｈ
ａｎ沸き上げ温度”ｌｐ Ｔ２ｐ ”’−・Ｔｎ、残湯
１ｋ Ｖｚｌ、 Ｖｚｚ。
・・・・・・・・・Ｖｚｎを続みだし、前記正味通電時
間１（Ａ１．）１１２、・・・・・・・・・Ｈａｎから
平均消′Ｒ℃力量Ｐａｖをステップ４７で求める。
間１（Ａ１．）１１２、・・・・・・・・・Ｈａｎから
平均消′Ｒ℃力量Ｐａｖをステップ４７で求める。
次に前記残湯量Ｖ２Ｌ、 ＶＺ２． ・ ｌ／ｚｎを
既に決めておいｔこ基準残湯量■８とステップζ８で比
較判定し、その結果、残湯量が基準ｉ務坦ＶＢよりも多
い賜金は、ステップ４９でその日が連続ｍ日（例えばｒ
ｎ ＝ ３日）以上か否かを判定し、以上ならステップ
５０で印加電カル修正係数αをマｆ −１−大修正する
（例えばａ−α−０，］）。
既に決めておいｔこ基準残湯量■８とステップζ８で比
較判定し、その結果、残湯量が基準ｉ務坦ＶＢよりも多
い賜金は、ステップ４９でその日が連続ｍ日（例えばｒ
ｎ ＝ ３日）以上か否かを判定し、以上ならステップ
５０で印加電カル修正係数αをマｆ −１−大修正する
（例えばａ−α−０，］）。
また、ステップ４８での判定結果が、残湯量が基準残湯
１ｔｖＢよりも少ない場合には、その日が連続１日以上
かどうかをステップ５１で判定し、醜−以上なら印加電
力修正係数αをステップ５２でプラス修正（例えばα＝
α十０１）する。
１ｔｖＢよりも少ない場合には、その日が連続１日以上
かどうかをステップ５１で判定し、醜−以上なら印加電
力修正係数αをステップ５２でプラス修正（例えばα＝
α十０１）する。
上記以外（ｊステップ５３に進み、ここで求めた修正係
数αは、ステップ５３で翌日の沸き上げ目標印加電力量
Ｐを決定するために使われる。
数αは、ステップ５３で翌日の沸き上げ目標印加電力量
Ｐを決定するために使われる。
すなわち
Ｐ ＝ Ｐ ａ ｖ Ｘα
また、前記ステップ４６で読みだした湯温１丁。
Ｔ２． ・ ・Ｔｎの最大値をステップ５４で翌日の
沸き上げ目標温度として決定する。
沸き上げ目標温度として決定する。
以上のようにこの考案によれば、翌日の沸き上げ湯温を
過去の使用湯量゛の実績から予測し、また貯湯タンク内
の残湯の状態から適正な湯量だけ沸き上げるよう構成し
たので、必要な湯量を自動的に予測することができ、自
然放熱ロスと残湯を少なくして維持費を安くできる。
過去の使用湯量゛の実績から予測し、また貯湯タンク内
の残湯の状態から適正な湯量だけ沸き上げるよう構成し
たので、必要な湯量を自動的に予測することができ、自
然放熱ロスと残湯を少なくして維持費を安くできる。
また、通電時間を予知することができるので、ピーク・
シフト効果も期待できろ。
シフト効果も期待できろ。
第１図はこの発明による電気渇水器の制御装置の一実施
例を示す全体構成図、第２閏はその電気接続を示す回路
図、第３図はその動作を示すフローチャート、第４図は
従来の貯湯式電気温水器を示す概略構成図、第５図はそ
の主要電気回路図である。 図中、８は温度センサ、９ａ、９ｂ、９ｄは残湯量セン
サ、１０ａは残湯量判定手段、１１は沸き上げ目標設定
手段、１４は演算手段、１５は制御手段、１６は記憶手
段、１７はマイクロコンピュータ、２２は発熱対制御回
路である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄（外２名） 第３図 第４図 第５図
例を示す全体構成図、第２閏はその電気接続を示す回路
図、第３図はその動作を示すフローチャート、第４図は
従来の貯湯式電気温水器を示す概略構成図、第５図はそ
の主要電気回路図である。 図中、８は温度センサ、９ａ、９ｂ、９ｄは残湯量セン
サ、１０ａは残湯量判定手段、１１は沸き上げ目標設定
手段、１４は演算手段、１５は制御手段、１６は記憶手
段、１７はマイクロコンピュータ、２２は発熱対制御回
路である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄（外２名） 第３図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）深夜電力利用の電気温水器において、沸き上げ温
度を検出する温度センサと、残湯量を検出する残湯量セ
ンサと、前記残湯量センサの検出値から残湯量を判定す
る残湯量判定手段と、沸き上げ目標印加電力量と沸き上
げ目標温度を設定する沸き上げ目標設定手段と、前記残
湯量判定手段の出力信号と前記設定手段で設定した沸き
上げ目標印加電力量を基に発熱体への正味通電時間及び
通電開始時刻を算出する演算手段と、前記演算手段で算
出した通電開始時刻になると発熱体への通電を開始し、
前記沸き上げ目標設定手段で設定した湯温に到達したら
発熱体への通電を停止するよう制御する制御手段と、発
熱体への通電を停止した時点での通電時間と湯温を記憶
する記憶手段とを備え、前記沸き上げ目標設定手段は、
前記記憶手段に記憶されている過去の沸き上げ通電時間
と湯温の結果と残湯量に基づいて設定されるようにした
電気温水器の制御装置。 - （２）残湯量判定手段、沸き上げ目標設定手段、演算手
段および記憶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（１）項記載の電気温水器の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230995A JPS61110840A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230995A JPS61110840A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110840A true JPS61110840A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0346743B2 JPH0346743B2 (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=16916580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59230995A Granted JPS61110840A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110840A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008132573A2 (en) | 2007-04-27 | 2008-11-06 | Ariston Thermo S.P.A. | Optimising method for the management of water temperature in a storage water heater |
| CN102401473A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 热泵热水器的运行方法 |
| EP2367087B1 (fr) | 2010-03-19 | 2017-05-24 | Thermor | Procédé de contrôle d'une installation et installation adaptée a la mise en oeuvre de ce procédé |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60155858A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP59230995A patent/JPS61110840A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346743B2 (ja) | 1991-07-17 |
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