JPS647293B2 - - Google Patents
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- JPS647293B2 JPS647293B2 JP5628883A JP5628883A JPS647293B2 JP S647293 B2 JPS647293 B2 JP S647293B2 JP 5628883 A JP5628883 A JP 5628883A JP 5628883 A JP5628883 A JP 5628883A JP S647293 B2 JPS647293 B2 JP S647293B2
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- Japan
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- hot water
- temperature
- energization
- amount
- heating element
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 117
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 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】
本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、給水水温と使用者から予め設
定される湯量とから発熱体に印加すべき通電時間
を算出するとともに、深夜電力の通電時間終了時
刻と同時に前記通電時間が得られるよう深夜電力
通電時間帯の途中から発熱体への通電を開始させ
ることにより残湯量ならびに沸き上げ後の熱ロス
を少なくすることを目的としている。
の制御装置に関し、給水水温と使用者から予め設
定される湯量とから発熱体に印加すべき通電時間
を算出するとともに、深夜電力の通電時間終了時
刻と同時に前記通電時間が得られるよう深夜電力
通電時間帯の途中から発熱体への通電を開始させ
ることにより残湯量ならびに沸き上げ後の熱ロス
を少なく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図は従来の貯湯式電気温水器の主要電気
回路図を示す。
で、第２図は従来の貯湯式電気温水器の主要電気
回路図を示す。
図において、１は貯湯タンク、２は発熱体、３
は自動温度調節器、４は電源、５は深夜電力用の
タイムスイツチで、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。
は自動温度調節器、４は電源、５は深夜電力用の
タイムスイツチで、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ツ
チ５の接点が閉成して、発熱体２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℃にな
ると、自動温度調節器３の接点が開成して発熱体
２への通電が停止される。このようにして毎朝貯
湯量全部が85℃に沸き上がつている。
チ５の接点が閉成して、発熱体２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℃にな
ると、自動温度調節器３の接点が開成して発熱体
２への通電が停止される。このようにして毎朝貯
湯量全部が85℃に沸き上がつている。
しかしながら、湯の使用量や給水水温は常に同
じとは限らず、日々、大きくは季節によつて異な
つている。
じとは限らず、日々、大きくは季節によつて異な
つている。
特に入浴しない日は貯湯量の半分以上の湯を残
すことにもなる。又、季節的には給水水温の高低
が採湯可能な適温湯量に大きな影響を及ぼしてお
り、給水水温の高い夏期は冬期に比し適温量が多
量に採湯できる。
すことにもなる。又、季節的には給水水温の高低
が採湯可能な適温湯量に大きな影響を及ぼしてお
り、給水水温の高い夏期は冬期に比し適温量が多
量に採湯できる。
一方、湯の使用量は年間ほぼ一定か、むしろ夏
期の方が低温湯で使用するため、実質的に使用量
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。
期の方が低温湯で使用するため、実質的に使用量
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。
従つて、給水水温が高かつたり残湯があると沸
き上がりも早く、高温湯を長時間使用に供さない
で放置することになる。
き上がりも早く、高温湯を長時間使用に供さない
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があつた。
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があつた。
本発明はこれらの欠点を解消しようとするもの
で、使用湯量を予め設定し、この予め設定された
翌日の使用湯量に対して、給水水温を参考に、発
熱体への所要通電時間を算出するとともに、この
所要通電時間が深夜電力の通電終了時刻に消化し
得るよう深夜電力通電時間帯の途中から発熱体へ
の通電を開始することにより、残湯量を少なくす
るとともに沸き上げ後の熱ロスをできるだけ排除
しようとするものである。
で、使用湯量を予め設定し、この予め設定された
翌日の使用湯量に対して、給水水温を参考に、発
熱体への所要通電時間を算出するとともに、この
所要通電時間が深夜電力の通電終了時刻に消化し
得るよう深夜電力通電時間帯の途中から発熱体へ
の通電を開始することにより、残湯量を少なくす
るとともに沸き上げ後の熱ロスをできるだけ排除
しようとするものである。
以下この発明の一実施例を第３図の全体構成
図、第４図の制御フローチヤートに基づいて説明
する。
図、第４図の制御フローチヤートに基づいて説明
する。
第３図において、６は貯湯タンク内の水の温度
を連続的に検知するためのサーミスタなどの温度
センサーで、貯湯タンク１の下部に設けてある。
を連続的に検知するためのサーミスタなどの温度
センサーで、貯湯タンク１の下部に設けてある。
７は貯湯タンク１に貯える翌日の使用湯量を予
め設定する湯量設定手段、９は前記温度センサー
６で検出した給水温度と湯量設定手段７で設定さ
れた設定値とから貯湯タンク１に湯として貯えて
おくべき熱量を算出するための熱量演算手段であ
る。
め設定する湯量設定手段、９は前記温度センサー
６で検出した給水温度と湯量設定手段７で設定さ
れた設定値とから貯湯タンク１に湯として貯えて
おくべき熱量を算出するための熱量演算手段であ
る。
１０は前記熱量演算手段９で算出した熱カロリ
ーからの発熱体２への所要通電時間を算出するた
めの通電時間演算手段であり、１１は深夜電力の
通電終了時刻に通電時間演算手段１０で求めた所
定の通電時間が得られるように発熱体２への通電
を深夜電力の通電時間帯の途中から開始するため
の通電開始制御手段である。
ーからの発熱体２への所要通電時間を算出するた
めの通電時間演算手段であり、１１は深夜電力の
通電終了時刻に通電時間演算手段１０で求めた所
定の通電時間が得られるように発熱体２への通電
を深夜電力の通電時間帯の途中から開始するため
の通電開始制御手段である。
一方、１２は前記熱量演算手段９で算出した熱
カロリー、前記貯湯タンク内の容積、給水温度か
ら沸き上げておくべき湯温を算出するための沸き
上げ湯温演算手段であり、１３は貯湯タンク内の
湯温が沸き上げ湯温演算手段１２で求めた沸き上
げ温度に達した時に発熱体２への通電を停止する
ための通電停止制御手段である。
カロリー、前記貯湯タンク内の容積、給水温度か
ら沸き上げておくべき湯温を算出するための沸き
上げ湯温演算手段であり、１３は貯湯タンク内の
湯温が沸き上げ湯温演算手段１２で求めた沸き上
げ温度に達した時に発熱体２への通電を停止する
ための通電停止制御手段である。
次に上記の構成についてその具体的な動作例を
算式と第４図の制御フローチヤートによつて説明
する。
算式と第４図の制御フローチヤートによつて説明
する。
23時になるとタイムスイツチがONして電気温
水器に電源が供給される（ステツプ20）。この電
源ONの信号をうけて制御が開始される（ステツ
プ21）。
水器に電源が供給される（ステツプ20）。この電
源ONの信号をうけて制御が開始される（ステツ
プ21）。
まず、ステツプ24では湯量設定手段７に使用者
が入力した設定値を確認する。今この設定値をＶ
リツトル（湯温Ｔ℃）とする。
が入力した設定値を確認する。今この設定値をＶ
リツトル（湯温Ｔ℃）とする。
一方、ステツプ25によつて貯湯タンク１の下部
に設けた温度センサー６によつて貯湯タンク１内
下部温度、即ち給水水温を検出する。
に設けた温度センサー６によつて貯湯タンク１内
下部温度、即ち給水水温を検出する。
23時は１日の使用湯量のほとんどを使い終わつ
た時刻であり、貯湯タンク１の下部には水源から
供給された水が入つているので、給水水温をここ
で測定することが可能である。今この温度センサ
ー６によつて検出した給水水温をｔ℃とする。
た時刻であり、貯湯タンク１の下部には水源から
供給された水が入つているので、給水水温をここ
で測定することが可能である。今この温度センサ
ー６によつて検出した給水水温をｔ℃とする。
次に、ステツプ26では熱量演算手段９によつ
て、深夜電力供給時間終了時刻までに湯として貯
えておくべき熱量（Kcal）を算出する。
て、深夜電力供給時間終了時刻までに湯として貯
えておくべき熱量（Kcal）を算出する。
算式は下式で表わせる。
Ｋ＝（Ｔ−ｔ）×Ｖ （Kcal）
ステツプ２７では、通電時間演算手段１０によ
つて、熱量演算手段９で算出した熱量Ｋ（Kcal）
をもとに Ｈ＝Ｋ／860×Ｗ （hr） の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき
熱量を得るために必要な発熱体２への所要通電時
間Ｈ（hr）を算出するものである（1KWH＝
860Kcal）。ここでＷは発熱体２の定格消費電力
（KW）を表す。
つて、熱量演算手段９で算出した熱量Ｋ（Kcal）
をもとに Ｈ＝Ｋ／860×Ｗ （hr） の演算を行い、貯湯タンク１内に貯えておくべき
熱量を得るために必要な発熱体２への所要通電時
間Ｈ（hr）を算出するものである（1KWH＝
860Kcal）。ここでＷは発熱体２の定格消費電力
（KW）を表す。
ステツプ28では、深夜電力供給時間終了時刻に
前記通電時間演算手段１０（ステツプ27）で算出
した所要通電時間Ｈ（hr）が得られるよう時間経
過を判定するもので、タイムスイツチがONして
から（８−Ｈ）時間経過時点でステツプ29に進
み、通電開始制御手段１１の働きによつて発熱体
２への通電を開始する。
前記通電時間演算手段１０（ステツプ27）で算出
した所要通電時間Ｈ（hr）が得られるよう時間経
過を判定するもので、タイムスイツチがONして
から（８−Ｈ）時間経過時点でステツプ29に進
み、通電開始制御手段１１の働きによつて発熱体
２への通電を開始する。
一方、ステツプ30では前記熱量演算手段９（ス
テツプ26）で算出した熱量Ｋをもとに To＝Ｋ／Vt＋ｔ （℃） の演算を沸き上げ湯温演算手段１２で行い、沸き
上げておくべき湯温To（℃）を算出する。ここで
Vtは貯湯タンク１内の容積（リツトル）を表す。
テツプ26）で算出した熱量Ｋをもとに To＝Ｋ／Vt＋ｔ （℃） の演算を沸き上げ湯温演算手段１２で行い、沸き
上げておくべき湯温To（℃）を算出する。ここで
Vtは貯湯タンク１内の容積（リツトル）を表す。
次に前記温度センサー６の検出値がTo℃に達
したかの判定をステツプ31で行い、湯温がTo℃
に達すると、ステツプ32に進み、通電停止制御手
段１３の働きによつて発熱体２への通電を停止す
る。この湯温を検出するための温度センサーは貯
湯タンクの１下部に設けた温度センサー６とは別
に設けてもよい。
したかの判定をステツプ31で行い、湯温がTo℃
に達すると、ステツプ32に進み、通電停止制御手
段１３の働きによつて発熱体２への通電を停止す
る。この湯温を検出するための温度センサーは貯
湯タンクの１下部に設けた温度センサー６とは別
に設けてもよい。
このような制御において、前日の残湯がなけれ
ば、沸き上げ湯温演算手段１２で求めた沸き上げ
湯温To℃に達する時刻と、深夜電力の通電終了
時、即ちタイムスイツチ５のOFF時刻は一致す
ることとなる。
ば、沸き上げ湯温演算手段１２で求めた沸き上げ
湯温To℃に達する時刻と、深夜電力の通電終了
時、即ちタイムスイツチ５のOFF時刻は一致す
ることとなる。
しかし実際の使用状態では毎日何らかの残湯は
生じる（残湯がないということは、前日に湯切れ
が発生したことになる）ため、沸き上げ湯温To
℃に達して発熱体２がOFFする時刻は残湯熱量
分だけ早くなる。このためステツプ33で示す発熱
体２がOFFの後、タイムスイツチがOFFとなり、
一連の制御が終了する（ステツプ34）。
生じる（残湯がないということは、前日に湯切れ
が発生したことになる）ため、沸き上げ湯温To
℃に達して発熱体２がOFFする時刻は残湯熱量
分だけ早くなる。このためステツプ33で示す発熱
体２がOFFの後、タイムスイツチがOFFとなり、
一連の制御が終了する（ステツプ34）。
以上のようにこの発明は、貯湯タンクに貯えら
れる使用湯量を予め設定する湯量設定手段と、貯
湯タンク内への給水温度と沸き上げ温度を検知す
る温度検出手段と、前記湯量設定手段で設定され
た設定値と、前記温度検出手段で検出した検出値
とから貯えておくべき湯の熱カロリーを算出する
熱量演算手段と、この熱量演算手段で算出した熱
カロリーから発熱体への所要通電時間を算出する
通電時間演算手段と、この通電時間演算手段で求
めた所要通電時間が深夜電力の通電時間終了時刻
に得られるように発熱体への通電を深夜電力通電
時間帯の途中から開始させる通電開始制御手段
と、先に算出した熱カロリー、前記貯湯タンク内
の容積、給水温度から所要沸き上げ湯温を算出す
る沸き上げ湯温演算手段と、この沸き上げ湯温演
算手段で求めた沸き上げ湯温に達した時に発熱体
への通電を停止するための通電停止制御手段とを
備えてなり、使用者が設定する使用湯量と貯湯タ
ンクへの給水温度を検出して必要熱カロリーを算
出し、これにより発熱体への所要通電時間を算出
して深夜電力の通電時間帯後半部分に通電を行う
よう構成したものであるから、残湯量が減少する
とともに、沸き上げ後の放電ロスが減少して維持
費が安くなるという効果を有している。
れる使用湯量を予め設定する湯量設定手段と、貯
湯タンク内への給水温度と沸き上げ温度を検知す
る温度検出手段と、前記湯量設定手段で設定され
た設定値と、前記温度検出手段で検出した検出値
とから貯えておくべき湯の熱カロリーを算出する
熱量演算手段と、この熱量演算手段で算出した熱
カロリーから発熱体への所要通電時間を算出する
通電時間演算手段と、この通電時間演算手段で求
めた所要通電時間が深夜電力の通電時間終了時刻
に得られるように発熱体への通電を深夜電力通電
時間帯の途中から開始させる通電開始制御手段
と、先に算出した熱カロリー、前記貯湯タンク内
の容積、給水温度から所要沸き上げ湯温を算出す
る沸き上げ湯温演算手段と、この沸き上げ湯温演
算手段で求めた沸き上げ湯温に達した時に発熱体
への通電を停止するための通電停止制御手段とを
備えてなり、使用者が設定する使用湯量と貯湯タ
ンクへの給水温度を検出して必要熱カロリーを算
出し、これにより発熱体への所要通電時間を算出
して深夜電力の通電時間帯後半部分に通電を行う
よう構成したものであるから、残湯量が減少する
とともに、沸き上げ後の放電ロスが減少して維持
費が安くなるという効果を有している。
又、本発明によるものは主として深夜電力の通
電時間帯後半部分に通電されるので、前半に負荷
が集中する在来の深夜電力利用機器に混在させて
使用すると、通電時間帯前半の電力負荷のピーク
を緩和することとなり、送電効率を向上できると
いう効果も有している。
電時間帯後半部分に通電されるので、前半に負荷
が集中する在来の深夜電力利用機器に混在させて
使用すると、通電時間帯前半の電力負荷のピーク
を緩和することとなり、送電効率を向上できると
いう効果も有している。
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全体構成図、
第４図は同じく制御フローチヤートを示す。 １は貯湯タンク、２は発熱体、６は温度センサ
ー（温度検出手段）、７は湯量設定手段、９は熱
量演算手段、１０は通電時間演算手段、１１は通
電開始制御手段、１２は沸き上げ湯温演算手段、
１３は通電停止制御手段である。
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全体構成図、
第４図は同じく制御フローチヤートを示す。 １は貯湯タンク、２は発熱体、６は温度センサ
ー（温度検出手段）、７は湯量設定手段、９は熱
量演算手段、１０は通電時間演算手段、１１は通
電開始制御手段、１２は沸き上げ湯温演算手段、
１３は通電停止制御手段である。
Claims (1)
- １ 混合湯として使用可能な湯量を予め設定する
湯量設定手段と、貯湯タンク内への給水温度と沸
き上げ温度を検出する温度検出手段と、前記湯量
設定手段で設定された設定値と前記温度検出手段
で検出した給水温度とから貯えておくべく湯量の
熱カロリーを算出する熱量演算手段と、熱量演算
手段で算出した熱カロリーから発熱体への所要通
電時間を算出する通電時間演算手段と、この通電
時間演算手段で求めた所要通電時間が深夜電力の
通電時間終了時刻に得られるよう発熱体への通電
を深夜電力通電時間帯の途中より開始させる通電
開始制御手段と、前記熱量演算手段で算出した熱
カロリー、前記貯湯タンク内の容積、給水温度か
ら沸き上げ湯温を算出する沸き上げ湯温演算手段
と、貯湯タンク内の湯温が沸き上げ湯温演算手段
で算出した沸き上げ温度に達した時に発熱体への
通電を停止する通電停止制御手段とを備えた貯湯
式電気温水器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58056288A JPS59183243A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58056288A JPS59183243A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183243A JPS59183243A (ja) | 1984-10-18 |
| JPS647293B2 true JPS647293B2 (ja) | 1989-02-08 |
Family
ID=13022905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58056288A Granted JPS59183243A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183243A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110440453A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-12 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 智能花洒、用于热水器的控制装置和热水器 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056288A patent/JPS59183243A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59183243A (ja) | 1984-10-18 |
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