JP3921121B2

JP3921121B2 - Energization control device and electric water heater operation control system

Info

Publication number: JP3921121B2
Application number: JP2002106244A
Authority: JP
Inventors: 俊樹亀井
Original assignee: アール・ビー・コントロールズ株式会社
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-04-09
Also published as: JP2003304640A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気温水器等への通電を制御する通電制御装置および電気温水器の作動制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば電気温水器は単相２００ボルトを電源として水を加熱し、その加熱した温水をタンクに貯留するように構成されている。貯留された温水を保温するために多少の電力を消費するが、水を加熱してタンクに貯留する際に多くの電力を消費する。そのため、電気料金の安い深夜料金が適用される時間帯、たとえば午後１１時から翌朝午前７時までの間に水を加熱し温水をタンクに貯留するように設定されている。そして、温水を消費する日中はタンクに貯留されている温水を使用し、日中はタンク内の温水の保温のための電力しか消費しない。なお、電気温水器の機種によって相違するが、水を加熱する際には３０アンペア程度の電流を必要とする。
【０００３】
このように消費電力が大きな家電製品としては、たとえばＩＨ調理器等の電気調理器がある。たとえばＩＨ調理器ではＩＨ式のコンロのほかに電気ヒータを備えたグリル庫を内蔵している場合もあり、最大の消費電流は２４アンペア程度になる。これら電気調理器は主に朝昼夜の食事を調理する場合に使用される。家庭においては電気調理器が連続して使用される時間は食事の準備のための３０分程度であり、それ以外の時間帯ではほとんど使用されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の電気調理器と電気温水器とでは電力を消費する時間帯がほとんど重ならないので、両者を同時に使用することはほとんどない。ただし、両者を同時に使用する可能性が全くないとは言えないので、両者を同時に使用したとしても電気調理器と電気温水器とに電力を供給できるように電力会社から電力供給を受ける契約をしておかなければならない。
【０００５】
電気料金はほぼ従量制であるが、ほとんどの電力会社は基本料金を設定しており、電力の消費量がたとえゼロであっても基本料金を徴収する料金体系を採用している。そしてこの基本料金は供給される最大電力に応じて数段階に区分されており、提供される電力が多くなるほど基本料金が高く設定されている。
【０００６】
そのため、上述の例では電気温水器のために６キロワットと電気調理器のために４．８キロワットの電力を必要とするため併せて１０．８キロワットに対応する基本料金で電力会社と契約をしなければならない。ほとんどの電力会社では６キロワットに対応する基本料金と１０．８キロワットに対応する基本料金とでは料金区分が相違し、１０．８キロワットに対応する基本料金の方が高い。
【０００７】
上述のように、電気温水器と電気調理器とを同時に使用することがほとんどないにもかかわらず、常に両者を同時に使用する場合と同じ基本料金を払わなければならない。
【０００８】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、主に使用される時間帯の相違する複数の電気機器への通電を制御する通電制御装置と、電気温水器の作動を制御する作動制御システムとを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明による通電制御装置は、入力された電力を複数の出力端子に分岐すると共に、これら出力端子のうちの所定の出力端子を介して出力される電力を検知する通電量検知手段と、通電量検知手段が所定値以上の電力を検出すると、残りの出力端子から出力される電力を所定の電力以下に制限する制限手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
所定の出力端子に接続されている電気機器を使用すると、この所定の出力端子から出力される電力が増加する。その出力される電力が所定値以上になると、他の出力端子から出力される電力が制限されるので、全出力端子から出力される電力が一定に保たれる。
【００１１】
なお、この通電制御装置は、たとえば上記所定の出力端子に接続される電気機器と、残りの出力端子に接続される電気機器とでは、主に使用される時間帯が相違しており、かつ、所定の出力端子に接続される電気機器の連続使用時間は、他の出力端子に接続される電気機器の連続使用時間より短い場合に特に有効である。
【００１２】
すなわち、所定の出力端子に接続されている電気機器が主に使用される時間帯に他の出力端子に接続された電気機器が使用されなければ、他の出力端子から出力される電力が制限されても他の出力端子に接続されている電気機器の作動に影響が及ばない。また、仮に他の出力端子に接続されている電気機器が作動していたとしても、所定の出力端子に接続されている電気機器の使用時間が短ければ、他の出力端子に接続されている電気機器の作動への影響を少なくすることができる。
【００１３】
ところで、電気機器の消費電力が短い周期で変動すれば、制限手段による供給電力の制限が頻繁に行われ、制限手段の劣化や残りの出力端子に接続された電気機器の作動が頻繁に停止する。このような不具合を解消するには、上記制限手段により残りの出力端子から出力される電力が制限されると、所定時間その制限された状態を保持する保持手段を設ければよい。
【００１４】
なお、たとえば上記所定の出力端子に接続される電気機器は電気調理器であり、残りの出力端子に接続される電気機器は電気温水器である。
【００１５】
また、上記課題を解決するために本発明による電気温水器の作動制御システムは、電気温水器の少なくとも加熱部に電力を供給する電力供給線から、電気温水器の作動時間帯と異なる時間帯に主に使用され、かつ、連続使用時間が電気温水器の使用時間より短い他の電気機器に電力を供給する電力供給線を分岐し、この分岐された電力供給線を介して他の電気機器に供給される電力が所定値を超えると、電気温水器の作動状態にかかわらず電気温水器の少なくとも加熱部へ供給される電力を制限する制限手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
電気温水器は長時間にわたって作動する。その作動中に使用時間が短い他の電気機器を使用する際に、一時的に電気温水器での消費電力を減少させ、全体での消費電力が増加しないようにする。他の電気機器の使用が停止すると電気温水器での電力消費量を回復させる。
【００１７】
たとえば、上記制限手段を電気温水器の制御部に設けてもよい。
【００１８】
また、他の電気機器の消費電力が短い周期で変動することにより、電気温水器での消費電力が頻繁に制限されるという不具合を解消するためには、上記制限手段により加熱部への電力供給量が制限されると、所定時間その制限された状態を保持する保持手段を設ければよい。
【００１９】
なお、上記他の電気機器は、たとえば電気調理器である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は配電盤であり、１００ボルト用のブレーカ１１と２００ボルト用のブレーカ１２とが取り付けられている。２００ボルト用のブレーカ１２から出力される動力線１３は通電制御装置２に入力され、動力線１４と動力線１５とに分岐される。一方の動力線１４は電気調理器であるＩＨ調理器３に接続されており、他方の動力線１５は電気温水器４に接続されている。
【００２１】
電気温水器４には上記１００ボルト用のブレーカ１１に接続された電源装置４１を内蔵しており、この電源装置４１で降圧され整流された直流電力が制御装置４２に供給される。一方、動力線１５は電流制御回路４３を介して加熱部４４に供給されている。この加熱部４４は外部から供給される水道水を加熱するものであって、ヒータやヒートポンプその他の水を加熱することのできるものから適宜選択される。そしてこの加熱部４４への電力供給は制御部４２によってコントロールされる電流制御部４３によって制御されている。
【００２２】
また、たとえばブレーカ１２が作動して動力線１５から供給されている２００ボルトの電力が停止すると電流制御回路４３からその旨が制御部４２に送信される。制御部４２は２００ボルトの電力供給が回復するのを待ち、電力供給回路４３から電力供給が回復したことを示す信号を入力すると電流制御回路４３等に対して所定の復帰処理を行う。
【００２３】
図２を参照して、通電制御装置２には分岐後の動力線１４の片側の導線１４ａを囲繞する電流検知コイル５が取り付けられている。そしてこの電流検知コイル５は比較器を内蔵した制御ユニット５１に接続されている。導線１４ａを流れる電流値は動力線１４を介して出力される電力に比例する。ＩＨ調理器３を使用すると導線１４ａを流れる電流値が大きくなり、制御ユニット５１はＩＨ調理器３が使用状態にあることを検知することができる。
【００２４】
一方、他方の動力線１５には遮断器５２が取り付けられており、図３に示すように、制御ユニット５１はＩＨ調理器３が使用状態にあると判断するとＩＨ調理器３の使用が停止されるまで遮断器５２を閉状態にして、動力線１５を介して電気温水器４に２００ボルトの電力が出力されないようにする。
【００２５】
電気温水器４は深夜電力料金が適用される時間帯、本実施の形態では午後１１から翌朝午前７時までの間に２００ボルトの電力を使用して温水を作りタンクに貯留する。通常は深夜電力料金が適用される時間帯にはＩＨ調理器３が使用されることはないが、まれに使用されることがあり、その場合にはＩＨ調理器３の使用を優先するため電気温水器４への電力供給が停止される。ＩＨ調理器の使用が停止されると電気温水器４への電力供給が再開される。
【００２６】
ところで、上記実施の形態ではＩＨ調理器３を使用する際には電気温水器４への電力供給自体を遮断したが、図４に示すように、ＩＨ調理器３を使用するとその旨を制御ユニット５１から電気温水器４の制御部４２に入力するように構成してもよい。この制御部４２はＩＨ調理器３の使用が開始されたことを検知すると電流制御部４３を介して加熱部４４に供給される電力を減少させるように構成されている。そして、ＩＨ調理器３が使用されなくなると加熱部４４への電力供給を再開する。なお、ＩＨ調理器３が使用されている間、加熱器４４への電力供給を完全に停止させてもよいが、ＩＨ調理器３で消費される電力に応じて加熱部４４に供給される電力を減少させるように制御してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、電力会社との契約における最大電力を上げることなく電気調理器や電気温水器といった大電力を消費する電気機器を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】通電制御装置の内部構成を示す図
【図３】通電制御装置の作動状態を示す図
【図４】他の発明における実施の形態を示す図
【符号の説明】
１配電盤
２通電制御装置
３ＩＨ調理器
４電気温水器
５電流検知コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an energization control device that controls energization to an electric water heater and the like, and an operation control system for the electric water heater.
[0002]
[Prior art]
For example, an electric water heater is configured to heat water using a single-phase 200 volts as a power source and store the heated hot water in a tank. Some electric power is consumed to keep the stored hot water warm, but much electric power is consumed when the water is heated and stored in the tank. For this reason, it is set to heat the water and store the hot water in the tank during a time zone in which a low-cost electricity charge is applied, for example, from 11:00 pm to 7:00 am the next morning. And during the day when the hot water is consumed, the hot water stored in the tank is used, and during the day, only electric power for keeping warm water in the tank is consumed. In addition, although it changes with the models of an electric water heater, when heating water, the electric current of about 30 amperes is required.
[0003]
As such home electric appliances with high power consumption, for example, there are electric cookers such as IH cookers. For example, an IH cooker may have a built-in grill with an electric heater in addition to an IH stove, and the maximum current consumption is about 24 amperes. These electric cookers are mainly used for cooking meals in the morning and night. At home, the electric cooker is continuously used for about 30 minutes for meal preparation, and is hardly used at other times.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described electric cooker and electric water heater, the time zones for consuming electric power hardly overlap each other, so that both are rarely used at the same time. However, it cannot be said that there is no possibility of using both at the same time, so even if both are used at the same time, a contract is made to receive power supply from an electric power company so that electric power can be supplied to the electric cooker and electric water heater. I have to keep it.
[0005]
Electricity charges are almost pay-as-you-go, but most electric power companies set basic charges, and employ a charge system that collects basic charges even if electricity consumption is zero. The basic charge is divided into several stages according to the maximum power to be supplied, and the basic charge is set higher as the supplied power increases.
[0006]
Therefore, in the above example, 6 kilowatts for electric water heaters and 4.8 kilowatts for electric cookers are required, so a contract with a power company is made at a basic charge corresponding to 10.8 kilowatts. There must be. In most electric power companies, the basic charge corresponding to 6 kilowatts is different from the basic charge corresponding to 10.8 kilowatts, and the basic charge corresponding to 10.8 kilowatts is higher.
[0007]
As described above, although the electric water heater and the electric cooker are rarely used at the same time, the same basic charge as when both are used at the same time must always be paid.
[0008]
Therefore, in view of the above problems, the present invention includes an energization control device that controls energization of a plurality of electric devices that are mainly used in different time zones, and an operation control system that controls the operation of an electric water heater. The issue is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an energization control device according to the present invention branches input power to a plurality of output terminals and energizes to detect power output through a predetermined output terminal among these output terminals. It is characterized by comprising: an amount detecting means; and a restricting means for restricting the electric power output from the remaining output terminals to a predetermined electric power or less when the energizing amount detecting means detects electric power of a predetermined value or more.
[0010]
When an electric device connected to a predetermined output terminal is used, the electric power output from the predetermined output terminal increases. When power output is a predetermined value or more, since the power output from the other output terminal is limited, power output from all of the output terminal is kept constant.
[0011]
In this energization control device, for example, an electric device connected to the predetermined output terminal and an electric device connected to the remaining output terminals are mainly used in different time zones, and This is particularly effective when the continuous use time of an electrical device connected to a predetermined output terminal is shorter than the continuous use time of an electrical device connected to another output terminal.
[0012]
That is, if electrical device connected to the other output terminal is used in a time zone where electric appliances connected to a predetermined output terminal is mainly used, the power output from the other output terminal is limited However, it does not affect the operation of electrical equipment connected to other output terminals. Also, even if an electrical device connected to another output terminal is operating, if the usage time of the electrical device connected to the predetermined output terminal is short, the electrical device connected to the other output terminal The influence on the operation of the equipment can be reduced.
[0013]
By the way, if the power consumption of the electrical device fluctuates in a short cycle, the power supply is frequently limited by the limiting means, and the deterioration of the limiting means and the operation of the electrical equipment connected to the remaining output terminals frequently stop. . In order to solve such a problem, it is only necessary to provide holding means for holding the restricted state for a predetermined time when the power output from the remaining output terminals is restricted by the restriction means.
[0014]
For example, the electric device connected to the predetermined output terminal is an electric cooker, and the electric device connected to the remaining output terminals is an electric water heater.
[0015]
In order to solve the above problems, an electric water heater operation control system according to the present invention has a power supply line that supplies power to at least a heating unit of the electric water heater in a time zone different from the operating time zone of the electric water heater. Branches the power supply line that supplies power to other electrical equipment that is mainly used and the continuous use time is shorter than the usage time of the electric water heater, and to the other electrical equipment via this branched power supply line When the electric power supplied exceeds a predetermined value, the electric water heater is provided with limiting means for limiting the electric power supplied to at least the heating part of the electric water heater regardless of the operating state of the electric water heater.
[0016]
Electric water heaters operate for a long time. When using another electrical device with a short usage time during the operation, the power consumption in the electric water heater is temporarily reduced so that the overall power consumption does not increase. When the use of other electric equipment stops, the power consumption in the electric water heater is restored.
[0017]
For example, you may provide the said restriction | limiting means in the control part of an electric water heater.
[0018]
In addition, in order to solve the problem that the power consumption of the electric water heater is frequently restricted due to the fluctuation of the power consumption of other electrical equipment in a short cycle, the power supply to the heating unit is performed by the above-mentioned limiting means. When the amount is limited, a holding means for holding the limited state for a predetermined time may be provided.
[0019]
The other electric device is, for example, an electric cooker.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a switchboard, to which a breaker 11 for 100 volts and a breaker 12 for 200 volts are attached. The power line 13 output from the breaker 12 for 200 volts is input to the energization control device 2 and branched into the power line 14 and the power line 15. One power line 14 is connected to the IH cooker 3 which is an electric cooker, and the other power line 15 is connected to the electric water heater 4.
[0021]
The electric water heater 4 has a built-in power supply device 41 connected to the breaker 11 for 100 volts, and DC power that has been stepped down and rectified by the power supply device 41 is supplied to the control device 42. On the other hand, the power line 15 is supplied to the heating unit 44 via the current control circuit 43. The heating unit 44 heats tap water supplied from the outside, and is appropriately selected from heaters, heat pumps, and other units that can heat water. The power supply to the heating unit 44 is controlled by a current control unit 43 controlled by the control unit 42.
[0022]
Further, for example, when the breaker 12 is activated and the 200 volt power supplied from the power line 15 is stopped, the current control circuit 43 transmits a message to that effect to the control unit 42. The control unit 42 waits for the power supply of 200 volts to recover, and when a signal indicating that the power supply has been recovered is input from the power supply circuit 43, performs a predetermined return process on the current control circuit 43 and the like.
[0023]
Referring to FIG. 2, a current detection coil 5 that surrounds a conducting wire 14 a on one side of the branched power line 14 is attached to the energization control device 2. The current detection coil 5 is connected to a control unit 51 incorporating a comparator. The value of the current flowing through the conducting wire 14a is proportional to the power output via the power line 14. When the IH cooker 3 is used, the value of the current flowing through the conductor 14a increases, and the control unit 51 can detect that the IH cooker 3 is in use.
[0024]
On the other hand, a circuit breaker 52 is attached to the other power line 15. As shown in FIG. 3, when the control unit 51 determines that the IH cooker 3 is in use, the use of the IH cooker 3 is stopped. The circuit breaker 52 is closed until the electric water heater 4 is not supplied with 200 volt electric power via the power line 15.
[0025]
The electric water heater 4 creates hot water using 200 volt power and stores it in a tank during the time zone when the late-night electricity charge is applied, in this embodiment, from 11 pm to 7 am the next morning. Normally, the IH cooker 3 is not used during the time when the late-night electricity charge is applied, but it may be used in rare cases. In this case, the use of the IH cooker 3 is prioritized. The power supply to the water heater 4 is stopped. When the use of the IH cooker is stopped, the power supply to the electric water heater 4 is resumed.
[0026]
By the way, in the above embodiment, when the IH cooker 3 is used, the power supply itself to the electric water heater 4 is cut off. However, as shown in FIG. You may comprise so that it may input into the control part 42 of the electric water heater 4 from 51. FIG. This control part 42 is comprised so that the electric power supplied to the heating part 44 via the electric current control part 43 may be reduced, when it detects that use of the IH cooker 3 was started. Then, when the IH cooker 3 is no longer used, the power supply to the heating unit 44 is resumed. The power IH cooker 3 while being used, may be completely stopped the supply of power to the heater 44, but supplied to the heating unit 44 according to the power consumed by the IH cooker 3 Control may be performed so as to decrease.
[0027]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention can use an electric device that consumes a large amount of electric power, such as an electric cooker or an electric water heater, without increasing the maximum electric power in a contract with an electric power company.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of an energization control device. FIG. 3 is a diagram illustrating an operating state of the energization control device. Diagram showing the embodiment 【Explanation of symbols】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switchboard 2 Current supply control apparatus 3 IH cooker 4 Electric water heater 5 Current detection coil

Claims

入力された電力を複数の出力端子に分岐すると共に、これら出力端子のうちの所定の出力端子を介して出力される電力を検知する通電量検知手段と、通電量検知手段が所定値以上の電力を検出すると、残りの出力端子から出力される電力を所定の電力以下に制限する制限手段とを備えたことを特徴とする通電制御装置。With branches the inputted power to a plurality of output terminals, power and power supply amount detecting means for detecting the power output through the predetermined output terminal, the power supply amount detection means is a predetermined value or more of these output terminals And a limiting means for limiting the power output from the remaining output terminals to a predetermined power or less when detected.

上記所定の出力端子に接続される電気機器と、残りの出力端子に接続される電気機器とでは、主に使用される時間帯が相違しており、かつ、所定の出力端子に接続される電気機器の連続使用時間は、他の出力端子に接続される電気機器の連続使用時間より短いことを特徴とする請求項１に記載の通電制御装置。 The electrical equipment connected to the predetermined output terminal and the electrical equipment connected to the remaining output terminals have different time zones that are mainly used, and the electrical equipment connected to the predetermined output terminals. The energization control device according to claim 1, wherein the continuous use time of the device is shorter than the continuous use time of the electric device connected to the other output terminal.

上記制限手段により残りの出力端子から出力される電力が制限されると、所定時間その制限された状態を保持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通電制御装置。 3. The energization according to claim 1, further comprising a holding unit configured to hold the limited state for a predetermined time when the power output from the remaining output terminal is limited by the limiting unit. Control device.

上記所定の出力端子に接続される電気機器は電気調理器であり、残りの出力端子に接続される電気機器は電気温水器であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通電制御装置。 4. The electric device connected to the predetermined output terminal is an electric cooker, and the electric device connected to the remaining output terminals is an electric water heater. The energization control device described.

電気温水器の少なくとも加熱部に電力を供給する電力供給線から、電気温水器の作動時間帯と異なる時間帯に主に使用され、かつ、連続使用時間が電気温水器の使用時間より短い他の電気機器に電力を供給する電力供給線を分岐し、この分岐された電力供給線を介して他の電気機器に供給される電力が所定値を超えると、電気温水器の作動状態にかかわらず電気温水器の少なくとも加熱部へ供給される電力を制限する制限手段を備えたことを特徴とする電気温水器の作動制御システム。Other than the power supply line that supplies power to at least the heating part of the electric water heater, it is mainly used in a time zone different from the operating time zone of the electric water heater, and the continuous use time is shorter than the usage time of the electric water heater If the power supply line that supplies power to the electrical equipment is branched and the power supplied to the other electrical equipment via the branched power supply line exceeds a predetermined value, the electricity is supplied regardless of the operating state of the electrical water heater. An operation control system for an electric water heater, comprising limiting means for limiting power supplied to at least a heating section of the water heater.

上記制限手段を電気温水器の制御部に設けたことを特徴とする請求項５に記載の電気温水器の作動制御システム。 6. The operation control system for an electric water heater according to claim 5, wherein the limiting means is provided in a control unit of the electric water heater.

上記制限手段により加熱部への電力供給量が制限されると、所定時間その制限された状態を保持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電気温水器の作動制御システム。 The electric water heater according to claim 5 or 6, further comprising a holding means for holding the restricted state for a predetermined time when the amount of electric power supplied to the heating unit is restricted by the restriction means. Actuation control system.

上記他の電気機器は電気調理器であることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の電気温水器の作動制御システム。 The operation control system for an electric water heater according to any one of claims 5 to 7, wherein the other electric device is an electric cooker.