JPS6310342B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6310342B2 JPS6310342B2 JP12262182A JP12262182A JPS6310342B2 JP S6310342 B2 JPS6310342 B2 JP S6310342B2 JP 12262182 A JP12262182 A JP 12262182A JP 12262182 A JP12262182 A JP 12262182A JP S6310342 B2 JPS6310342 B2 JP S6310342B2
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- Japan
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- hot water
- storage tank
- water storage
- amount
- heat
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 142
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
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、給水温度及び貯湯タンク内の残湯の状
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。
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図において、１は貯湯タンク、２は発熱
体、３は給水管、４は給湯管、５はコツクであ
る。また第２図において、６は電源、７はタイム
スイツチ、８は自動温度調節器である。
第２図は従来の主要電気回路図を示すものであ
る。第１図において、１は貯湯タンク、２は発熱
体、３は給水管、４は給湯管、５はコツクであ
る。また第２図において、６は電源、７はタイム
スイツチ、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、発熱体２
はタイムスイツチ７による深夜電力の通電時間内
に冬期の水温に相当する８℃前後の水を約85℃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℃になると接点を開
成して発熱体２への通電を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℃の湯が
満たされている。
合を例に従来の作用動作を説明すると、発熱体２
はタイムスイツチ７による深夜電力の通電時間内
に冬期の水温に相当する８℃前後の水を約85℃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℃になると接点を開
成して発熱体２への通電を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℃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、日々大きくは季節によつて異なつてい
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。
限らず、日々大きくは季節によつて異なつてい
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。
従つて、残湯がある場合には深夜電力の通電時
間になると一斉に通電が始まり短時間で沸上がつ
てしまう。このため、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り、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。
間になると一斉に通電が始まり短時間で沸上がつ
てしまう。このため、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り、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、残湯量を検出
するものが一部でやられてきただけであつた。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ツ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つた。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つた。
検出する装置は装備されておらず、残湯量を検出
するものが一部でやられてきただけであつた。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ツ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つた。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つた。
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量を算出し、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。
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量を算出し、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ツク
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は貯湯タンク１の容量と給水温度
検出装置９で検出した給水温度とから貯湯タンク
１内に貯えておくべき湯の熱量を算出する演算装
置Ａである。
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は貯湯タンク１の容量と給水温度
検出装置９で検出した給水温度とから貯湯タンク
１内に貯えておくべき湯の熱量を算出する演算装
置Ａ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Ａ１
０と残湯熱量検出装置１１で求めた熱量の差から
所要発熱体容量を算出するための演算装置Ｂであ
り、１３はこの演算装置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
制御する電力制御装置である。
めの残湯熱量検出装置、１２は前記演算装置Ａ１
０と残湯熱量検出装置１１で求めた熱量の差から
所要発熱体容量を算出するための演算装置Ｂであ
り、１３はこの演算装置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
制御する電力制御装置である。
次に上記の構成についてその動作例を記号と算
式を使つて詳細に説明する。まず貯湯タンク１の
貯湯容量をＶリツトル（湯温Ｔ℃）とし、深夜電
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ｔ℃、残湯熱量検出装置１１の検出値を
K2（Kcal）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K1 K1＝（Ｔ−ｔ）×Ｖ （Kcal） を算出する。そして演算装置Ｂ１２は前記演算装
置Ａ１０で算出したK1と残湯熱量検出装置１１
で検出したK2を基に K1−K2÷860 の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき
熱量K1から残湯熱量K2を除いた正味の印加すべ
き熱量から単位時間当たりの所要発熱体容量
（K.W.）を算出するものである（1K.W.H.＝
860Kcal）。
式を使つて詳細に説明する。まず貯湯タンク１の
貯湯容量をＶリツトル（湯温Ｔ℃）とし、深夜電
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ｔ℃、残湯熱量検出装置１１の検出値を
K2（Kcal）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K1 K1＝（Ｔ−ｔ）×Ｖ （Kcal） を算出する。そして演算装置Ｂ１２は前記演算装
置Ａ１０で算出したK1と残湯熱量検出装置１１
で検出したK2を基に K1−K2÷860 の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき
熱量K1から残湯熱量K2を除いた正味の印加すべ
き熱量から単位時間当たりの所要発熱体容量
（K.W.）を算出するものである（1K.W.H.＝
860Kcal）。
次に演算装置Ｂ１２によつて単位時間当たりの
所要発熱体容量（K.W.）が算出されると、電力
制御装置１３によつて発熱体２への通電量が制御
され、深夜電力の通電時間帯全体にわたつて所定
の電力量が付加され、深夜電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。
従つて発熱体２は貯湯タンク１内の残湯熱量が多
いほど所要電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つ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。
所要発熱体容量（K.W.）が算出されると、電力
制御装置１３によつて発熱体２への通電量が制御
され、深夜電力の通電時間帯全体にわたつて所定
の電力量が付加され、深夜電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。
従つて発熱体２は貯湯タンク１内の残湯熱量が多
いほど所要電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つ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。
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
る残湯熱量検出装置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６図を用いて説明する。第４図は本発明によ
る残湯熱量検出装置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内の湯量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下
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。
タンク１内の湯量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下
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図および第６図
により説明する。
により説明する。
まず第４図に示す如く、最初T1〔℃〕の湯が貯
湯タンク１に満たされていると仮定する。この状
態で蛇口５からV1〔〕の湯を使用した後の貯湯
タンク１内部の温度分布を示したのが第５図であ
る。すなわち、貯湯タンク下部１ａには使用した
湯量V1〔〕分だけ給水管３からｔ〔℃〕の水が
流入し、貯湯タンク上部１ｂにはT1〔℃〕の湯が
V2〔〕残つている。この状態において蛇口５を
閉じたまま、循環ポンプ１４を運転すると貯湯タ
ンク下部１ａの水が連通管１５及び給湯管４の一
部を通つて貯湯タンク上１ｂに流入し、貯湯タン
ク上部１ｂの湯層をかき乱すため、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の温度分布を示し
たのが第６図で、T2〔℃〕の平均温度となる。
湯タンク１に満たされていると仮定する。この状
態で蛇口５からV1〔〕の湯を使用した後の貯湯
タンク１内部の温度分布を示したのが第５図であ
る。すなわち、貯湯タンク下部１ａには使用した
湯量V1〔〕分だけ給水管３からｔ〔℃〕の水が
流入し、貯湯タンク上部１ｂにはT1〔℃〕の湯が
V2〔〕残つている。この状態において蛇口５を
閉じたまま、循環ポンプ１４を運転すると貯湯タ
ンク下部１ａの水が連通管１５及び給湯管４の一
部を通つて貯湯タンク上１ｂに流入し、貯湯タン
ク上部１ｂの湯層をかき乱すため、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の温度分布を示し
たのが第６図で、T2〔℃〕の平均温度となる。
従つて貯湯タンク１のタンク容量はＶ〔〕（固
有値Ｖ＝V1＋V2）であるから貯湯タンク下部１
ｂ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〔℃〕なので、残湯熱量K2
〔Kcal〕は次の通り算出できる。
有値Ｖ＝V1＋V2）であるから貯湯タンク下部１
ｂ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〔℃〕なので、残湯熱量K2
〔Kcal〕は次の通り算出できる。
K2＝Ｖ×（T2−ｔ） 〔Kcal〕
このようにして残湯熱量は算出することができ
る。
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、一般電力用として沸上がり希望
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。
いて説明したが、一般電力用として沸上がり希望
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温度と前記貯湯タンク
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Ａ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Ａ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、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、電力負荷の平
準化が可能となり、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。
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温度と前記貯湯タンク
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Ａ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Ａ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、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、電力負荷の平
準化が可能となり、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図は従来の貯湯式電気温水器における主要電
気回路図、第３図はこの発明による制御装置のブ
ロツク図、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Ａ、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、図中、同一符号は同一または相当部
分を示す。
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図はこの発明による制御装置のブ
ロツク図、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Ａ、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、図中、同一符号は同一または相当部
分を示す。
Claims (1)
- 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Ａ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Ａ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 JPS5913845A (ja) | 1984-01-24 |
| JPS6310342B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2584403B2 (ja) * | 1993-03-31 | 1997-02-26 | 株式会社アシックス | 靴底の接地底 |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP57122621A patent/JPS5913845A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5913845A (ja) | 1984-01-24 |
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