(57)【要約】【課題】  ヒートポンプの駆動が禁止される時間帯が存在する場合でも、ユーザが所望する給湯を行うことができる技術を提供する。【解決手段】  給湯システムは、ヒートポンプと、タンクと、制御装置を備える。ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止される。制御装置は、学習処理と、沸上処理を実行可能に構成されている。学習処理では、制御装置が、ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定する。沸上処理では、制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、沸き上げられた水をタンクに貯留する完了予定時刻を決定し、学習処理において決定した沸上可能時間帯にヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を完了予定時刻よりも前にタンクに貯留する。【選択図】図７
2020091064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯システムであって、
外気から吸熱して水を沸き上げるヒートポンプと、
前記ヒートポンプで沸き上げられた水を貯留するタンクと、
制御装置と、を備えており、
前記ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止され、
前記制御装置は、学習処理と、前記学習処理の後に実行される沸上処理と、を実行可能に構成されており、
前記学習処理では、
前記制御装置が、前記ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、前記ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定し、
前記沸上処理では、
前記制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、沸き上げられた水を前記タンクに貯留する完了予定時刻を決定し、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記完了予定時刻よりも前に前記タンクに貯留する、
給湯システム。
【請求項２】
前記ヒートポンプは、外気温度が所定温度未満である場合に駆動が禁止される、請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記制御装置が、過去の給湯実績に基づいて前記所定の給湯予定時刻を特定する、請求項１又は２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記沸上処理では、前記制御装置が、前記完了予定時刻よりも所定時間前までの前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記タンクに貯留する、請求項１〜３にいずれか一項に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記沸上処理では、前記制御装置が、前記完了予定時刻よりも前の時刻のうち、前記沸上可能時間帯の最も遅い時刻に、沸き上げられた水が前記タンクに貯留されるように、前記ヒートポンプを駆動させる、請求項４に記載の給湯システム。
【請求項６】
燃料の燃焼によって水を沸き上げる補助熱源をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水を沸き上げるヒートポンプと、沸き上げられた水を貯留するタンクと、を備える給湯システムが開示されている。この給湯システムは、ヒートポンプによって沸き上げられた水をタンクに貯留し、タンクに貯留されている当該水を給湯箇所に供給する。特許文献１の給湯システムでは、外気温度が所定の温度よりも低い場合には、ヒートポンプの駆動を禁止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１１９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、給湯システムでは、種々の条件によって、ヒートポンプの駆動が禁止される禁止時間帯が存在する場合がある。ユーザが給湯を所望する時間帯に合わせて水の沸き上げを完了する完了予定時刻が予め定められている場合、水を沸き上げるべき時間帯が禁止時間帯に重複すると、ヒートポンプにより水を沸き上げることができず、ユーザが所望する量の給湯を行えないおそれがある。本明細書では、ヒートポンプの駆動が禁止される時間帯が存在する場合でも、ユーザが所望する給湯を行うことができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する給湯システムは、外気から吸熱して水を沸き上げるヒートポンプと、前記ヒートポンプで沸き上げられた水を貯留するタンクと、制御装置と、を備えている。前記ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止される。前記制御装置は、学習処理と、前記学習処理の後に実行される沸上処理と、を実行可能に構成されている。前記学習処理では、前記制御装置が、前記ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、前記ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定する。前記沸上処理では、前記制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、沸き上げられた水を前記タンクに貯留する完了予定時刻を決定し、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記完了予定時刻よりも前に前記タンクに貯留する。
【０００６】
上記の給湯システムでは、制御装置が、学習処理において、禁止時間帯についての過去の実績に基づき、予想される沸上可能時間帯を決定する。その後、制御装置が、沸上処理において、沸き上げられた水を貯留する完了予定時刻を決定し、学習処理において決定した沸上可能時間帯にヒートポンプを駆動させる。これにより、沸き上げられた水を完了予定時刻よりも前にタンクに貯留する。このように、制御装置は、過去の禁止時間帯の実績に基づいて給湯予定時刻よりも前の沸上可能時間帯に水の沸き上げを完了させる。このように、上記の給湯システムによれば、禁止時間帯を回避しながら、給湯予定時刻よりも前に水を沸き上げることができるため、ユーザが所望する給湯を行うことができる。
【０００７】
本明細書が開示する給湯システムでは、前記ヒートポンプは、外気温度が所定温度未満である場合に駆動が禁止されてもよい。外気温度が比較的に低い場合、ヒートポンプによる水の沸き上げ能力が低下する。その結果、水を沸き上げるための消費電力が増大したり、所望の温度まで水を沸き上げることができないといった問題が生じ得る。上記の構成によれば、外気温度が比較的に低い場合にヒートポンプの駆動を禁止し、沸上可能時間帯に予め水を沸き上げておくことにより、消費電力を低減することができるとともに、ユーザが所望する温度の水を供給することができる。
【０００８】
本明細書が開示する給湯システムでは、前記制御装置が、過去の給湯実績に基づいて前記所定の給湯予定時刻を特定してもよい。このような構成では、ユーザの給湯の傾向に基づいて給湯予定時刻を特定することができ、ユーザが自ら給湯予定時刻を設定することを要さないため、ユーザの利便性が向上する。
【０００９】
本明細書が開示する給湯システムでは、前記沸上処理では、前記制御装置が、前記完了予定時刻よりも所定時間前までの前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記タンクに貯留してもよい。このような構成では、水の沸き上げを完了予定時刻よりも前に完了させるとともに、当該沸き上げを必要以上に前倒ししない。従って、タンクに貯留された水の温度がタンクからの放熱により低下することを抑制することができる。
【００１０】
本明細書が開示する給湯システムでは、前記沸上処理では、前記制御装置が、前記完了予定時刻よりも前の時刻のうち、前記沸上可能時間帯の最も遅い時刻に、沸き上げられた水が前記タンクに貯留されるように、前記ヒートポンプを駆動させてもよい。このような構成では、水の沸き上げの前倒しを最小限にすることができる。従って、貯留された水の温度がタンクからの放熱により低下することをより抑制することができる。
【００１１】
本明細書が開示する給湯システムは、燃料の燃焼によって水を沸き上げる補助熱源をさらに備えてもよい。このような構成では、ヒートポンプによる水の沸き上げが禁止されている場合には、補助熱源を利用することにより、給湯を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例に係る給湯システムの構成を模式的に示す図。
【図２】実施例に係る分電盤の構成を模式的に示す図。
【図３】実施例に係る給湯システムの構成を模式的に示す図。
【図４】実施例に係る禁止判定処理を示すフローチャート。
【図５】特定の世帯における禁止実績の例を示す図。
【図６】特定の世帯において給湯が行われる時間帯の例を示す図。
【図７】実施例に係る実開始予定時刻決定処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜３を参照して、本実施形態の給湯システム１について説明する。図１に示すように、給湯システム１は、家屋１００に設置される。給湯システム１は、ヒートポンプユニット４（以下、ＨＰユニット４という。）と、タンクユニット６と、バーナユニット８を備えている。
【００１４】
家屋１００は、屋内１０１と屋外１０２を隔てる壁１０３を備えている。また、家屋１００は、分電盤２及び屋外コンセント９を備えている。分電盤２は屋内１０１に設置されており、屋外コンセント９は屋外１０２に設置されている。分電盤２と屋外コンセント９は、壁１０３を貫通するコンセント配線１４によって電気的に接続されている。
【００１５】
分電盤２は、商用電源１０に電気的に接続されている。家屋１００には、電力系統から商用電源１０を介して電力が供給される。図２に示すように、分電盤２は、主幹ブレーカ２１と、複数の分岐ブレーカ２２を備えている。商用電源１０と主幹ブレーカ２１は、電源配線２３によって電気的に接続されている。主幹ブレーカ２１と複数の分岐ブレーカ２２は、分岐配線２４によって電気的に接続されている。複数の分岐ブレーカ２２のうち、分岐ブレーカ２２ａは、コンセント配線１４によって屋外コンセント９に電気的に接続されている。分岐ブレーカ２２ａ以外の分岐ブレーカ２２（以下、その他の分岐ブレーカという。）は、それぞれ端末配線２５によって対応する屋内１０１のコンセントや端末機器（不図示）に電気的に接続されている。
【００１６】
主幹ブレーカ２１は、電源配線２３から分岐配線２４に流れる電流が所定の閾値を超えたときにその電流を遮断する機能を有している。分岐ブレーカ２２ａは、分岐配線２４からコンセント配線１４へ流れる電流が所定の閾値を超えたときにその電流を遮断する機能を有している。その他の分岐ブレーカは、分岐配線２４から各端末配線２５へ流れる電流が所定の閾値を超えたときにその電流を遮断する機能を有している。
【００１７】
屋外コンセント９は、２つのプラグを抜き差し可能なように構成されている。図１に示すように、屋外コンセント９には、第１の配線系統１１のプラグと、第２の配線系統１２のプラグが差し込まれている。第１の配線系統１１は、電力線１１ａを備えている。電力線１１ａは、屋外コンセント９とＨＰユニット４を電気的に接続している。詳細には、図１に示すように、電力線１１ａは、屋外コンセント９からタンクユニット６の内部を通過してＨＰユニット４に接続されている。ＨＰユニット４には、商用電源１０から分電盤２及び屋外コンセント９を介して電力線１１ａによって電力が供給される。第２の配線系統１２は、２つの電力線１２ａ、１２ｂを備えている。電力線１２ａは、屋外コンセント９とバーナユニット８を電気的に接続している。電力線１２ｂは、バーナユニット８とタンクユニット６を電気的に接続している。タンクユニット６には、商用電源１０から分電盤２及び屋外コンセント９を介して電力線１２ａ、１２ｂによって電力が供給される。
【００１８】
図３は、給湯システム１の概略構成を模式的に示す図である。ＨＰユニット４は、ヒートポンプ４０を備える。ヒートポンプ４０は、外気から吸熱して水を加熱する（沸き上げる）熱源である。ヒートポンプ４０は、圧縮機４１と、凝縮器４２と、膨張弁４３と、蒸発器４４を備えている。ヒートポンプ４０は、冷媒（例えばフロン系冷媒）を、圧縮機４１、凝縮器４２、膨張弁４３、蒸発器４４の順に循環させることで、外気から吸熱して水を加熱する。圧縮機４１は、冷媒を加圧して高温高圧にする。凝縮器４２は、水との熱交換により冷媒を冷却する。膨張弁４３は、冷媒を減圧して低温低圧にする。蒸発器４４は、外気との熱交換により冷媒を加熱する。
【００１９】
ＨＰユニット４はまた、除霜弁４９と、除霜経路４９ａを備えている。除霜経路４９ａは、凝縮器４２と膨張弁４３との間と、膨張弁４３と蒸発器４４との間に膨張弁４３をバイパスして接続されている。除霜弁４９は、平常時は閉じられており、後述する除霜運転が実行されるときに開かれる。ＨＰユニット４はさらに、凝縮器４２に水を循環させる循環ポンプ４５と、凝縮器４２に流れ込む水の温度を検出する戻りサーミスタ４６と、凝縮器４２から流れ出る水の温度を検出する往きサーミスタ４７と、外気温度を検出する外気温度サーミスタ４８と、ＨＰユニット４の各構成要素の動作を制御するＨＰコントローラ２００を備えている。
【００２０】
タンクユニット６は、タンク３０と、混合弁３２と、バイパス制御弁３４を備えている。タンク３０は、外側が断熱材で覆われており、内部に水を貯える密閉型の容器である。タンク３０は、ヒートポンプ４０によって沸き上げられた水を貯留する。ＨＰユニット４の循環ポンプ４５が駆動すると、タンク３０の底部から水が吸い出されて、凝縮器４２へ送られる。凝縮器４２で加熱されて高温となった水は、タンク３０の頂部からタンク３０内に戻される。ヒートポンプ４０によって加熱された水がタンク３０に流れ込むと、タンク３０の内部には、低温の水の層の上に高温の水の層が積み重なった温度成層が形成される。タンク３０には、タンク３０内の上部の水の温度を検出する上部サーミスタ３６と、タンク３０内の中間部の水の温度を検出する中間部サーミスタ３７と、タンク３０内の下部の水の温度を検出する下部サーミスタ３８が取り付けられている。
【００２１】
タンクユニット６には、給水経路７１を介して水道水が供給される。給水経路７１には、給水圧力を減圧する減圧弁７３と、給水温度を検出する入水サーミスタ７５が取り付けられている。給水経路７１は、タンク３０の底部に連通するタンク給水経路７７と、混合弁３２に連通するタンクバイパス経路７９に分岐している。タンク給水経路７７とタンクバイパス経路７９には、それぞれ逆止弁５１、５２が取り付けられている。また、タンクバイパス経路７９には、混合弁３２に流入する水道水の流量を検出する水量センサ５４が取り付けられている。タンク３０の頂部と混合弁３２は、タンク出湯経路５６を介して連通している。タンク出湯経路５６には、逆止弁５８と、混合弁３２に流入するタンク３０からの水の流量を検出する出湯量センサ６０が取り付けられている。出湯量センサ６０は、タンク３０から出湯される湯量を検出する。
【００２２】
混合弁３２は、タンクバイパス経路７９から流れ込む水道水と、タンク出湯経路５６から流れ込むタンク３０からの水を混合して、第１給湯経路６２に送り出す。混合弁３２は、ステッピングモータによって弁を駆動し、タンクバイパス経路７９側の開度（水側の開度）と、タンク出湯経路５６側の開度（湯側の開度）を調整する。第１給湯経路６２には、混合弁３２から送り出される水の温度を検出する混合サーミスタ６４が取り付けられている。
【００２３】
タンクユニット６からは、第２給湯経路６６を介して、台所やシャワー、カラン等の給湯箇所への給湯が行われる。第２給湯経路６６には、給湯箇所へ供給される水の温度を検出する給湯出口サーミスタ６８と、逆止弁７０が取り付けられている。第１給湯経路６２と第２給湯経路６６との間は、給湯バイパス経路７２によって連通している。給湯バイパス経路７２には、バイパス制御弁３４が取り付けられている。
【００２４】
タンクユニット６の各経路には、電気式の凍結防止ヒータ（以下、ヒータという。）５７ａ〜５７ｇが設けられている。給水経路７１には、ヒータ５７ａが設けられている。タンク給水経路７７には、ヒータ５７ｂが設けられている。タンク出湯経路５６には、ヒータ５７ｃが設けられている。タンクバイパス経路７９には、ヒータ５７ｄが設けられている。第１給湯経路６２には、ヒータ５７ｅが設けられている。給湯バイパス経路７２には、ヒータ５７ｆが設けられている。第２給湯経路６６には、ヒータ５７ｇが設けられている。また、タンクユニット６は、外気温度を検出する外気温度サーミスタ５９を備えている。
【００２５】
タンクユニット６はさらに、タンクコントローラ２０２を備えている。タンクコントローラ２０２は、タンクユニット６の各構成要素の動作を制御する。タンクコントローラ２０２は、メモリ２０３を備えている。メモリ２０３には、各種の情報が記憶されている。
【００２６】
バーナユニット８は、バーナ８０と、熱交換器８２と、バイパスサーボ８４と、水量サーボ８６と、湯はり弁８８を備えている。バーナ８０は、燃料ガスの燃焼によって熱交換器８２を流れる水を加熱する補助熱源である。バーナ８０には、不図示のガス供給管を介して燃料ガスが供給される。熱交換器８２には、バーナ往路９０を介して、タンクユニット６の第１給湯経路６２からの水が流れ込む。熱交換器８２を通過した水は、バーナ復路９２を介して、タンクユニット６の第２給湯経路６６へ流れ出る。バーナ往路９０には、熱交換器８２へ流れ込む水の流量を調整する水量サーボ８６が取り付けられている。バーナ往路９０とバーナ復路９２の間は、バーナバイパス経路９４を介して連通している。バーナ往路９０とバーナバイパス経路９４の接続部に、バイパスサーボ８４が取り付けられている。バイパスサーボ８４は、バーナ往路９０からバーナバイパス経路９４へ流れる水の流量を調整する。バーナ復路９２には、熱交換器８２から流れ出る水とバーナバイパス経路９４からの水との合流水の温度を検出するバーナ給湯サーミスタ９６が取り付けられている。バーナ復路９２からは、湯はり経路９８が分岐している。湯はり経路９８には、湯はり弁８８が取り付けられている。バーナユニット８からは、湯はり経路９８を介して、給湯箇所である浴槽への湯はりが行われる。
【００２７】
バーナユニット８の各経路には、電気式の凍結防止ヒータ（以下、ヒータという。）９３ａ〜９３ｆが設けられている。水量サーボ８６よりも上流側のバーナ往路９０には、ヒータ９３ａが設けられている。バイパスサーボ８４よりも下流側のバーナ往路９０には、ヒータ９３ｂが設けられている。バーナバイパス経路９４には、ヒータ９３ｃが設けられている。バーナ復路９２には、ヒータ９３ｄ、９３ｅが設けられている。湯はり経路９８には、ヒータ９３ｆが設けられている。また、バーナユニット８は、外気温度を検出する外気温度サーミスタ９５を備えている。
【００２８】
バーナユニット８はさらに、バーナコントローラ２０４と、リモコン２０６を備えている。バーナコントローラ２０４は、バーナユニット８の各構成要素の動作を制御する。リモコン２０６は、バーナコントローラ２０４と通信可能であるとともに、バーナコントローラ２０４を介してタンクコントローラ２０２と通信可能である。リモコン２０６は、スイッチやボタン等を介して、ユーザからの各種の操作入力を受け付ける。また、リモコン２０６は、表示や音声によってユーザに給湯システム１の設定や動作に関する各種の情報を通知する。
【００２９】
ＨＰコントローラ２００とタンクコントローラ２０２は、互いに通信可能である。タンクコントローラ２０２とバーナコントローラ２０４は、互いに通信可能である。従って、ＨＰコントローラ２００と、タンクコントローラ２０２と、バーナコントローラ２０４が協調して制御を行うことで、給湯システム１は、沸き上げ運転、給湯運転、凍結防止運転等の各種の動作を行うことができる。以下では、ＨＰコントローラ２００、タンクコントローラ２０２及びバーナコントローラ２０４を総称して、単にコントローラと呼ぶことがある。
【００３０】
次に、給湯システム１の動作について説明する。給湯システム１は、沸き上げ運転、給湯運転、凍結防止運転及び除霜運転を実行することができる。
【００３１】
（沸き上げ運転）
沸き上げ運転では、給湯システム１は、ヒートポンプ４０を駆動して、タンク３０内の水を沸き上げる。沸き上げ運転は、例えば、リモコン２０６から沸き上げ運転の実行指示が入力されることをトリガとして実行されることもあるし、予め設定された沸き上げ運転の開始予定時刻の到来によって実行されることもあるし、上部サーミスタ３６によって検出されるタンク３０内の水温が所定温度（例えば、３０℃）未満となったときに実行されることもある。沸き上げ運転が開始されると、コントローラは、圧縮機４１を駆動して、圧縮機４１、凝縮器４２、膨張弁４３、蒸発器４４の順に冷媒を循環させるとともに、循環ポンプ４５を駆動して、タンク３０と凝縮器４２の間で水を循環させる。これによって、タンク３０の底部から吸い出された水は、凝縮器４２において所定の目標温度（例えば、４５℃）まで加熱されて、タンク３０の頂部に戻される。所定の湯量が沸き上げられると、コントローラは沸き上げ運転を終了する。
【００３２】
（給湯運転）
給湯運転では、給湯設定温度の水を給湯箇所へ供給する。コントローラは、水量センサ５４で検出される流量と、出湯量センサ６０で検出される流量を合算した流量（給湯流量ともいう。）が最低動作流量（例えば２．４Ｌ／分）以上となると、カランの開栓や湯はり等により給湯箇所への給湯が開始されたものと判断する。そして、コントローラは、上部サーミスタ３６で検出される温度に応じて、以下の非燃焼給湯運転または燃焼給湯運転を実行する。
【００３３】
上部サーミスタ３６で検出される温度が給湯設定温度以上である場合、コントローラは、非燃焼給湯運転を実行する。非燃焼給湯運転では、コントローラは、バーナ８０の燃焼運転を禁止するとともに、混合サーミスタ６４で検出される温度が給湯設定温度となるように、混合弁３２の開度を調整する。これによって、給湯箇所に給湯設定温度に温度調整された水が供給される。
【００３４】
上部サーミスタ３６で検出される温度が給湯設定温度未満である場合、コントローラは、燃焼給湯運転を実行する。燃焼給湯運転では、コントローラは、バーナ８０の燃焼運転を許可するとともに、混合サーミスタ６４で検出される温度が、給湯設定温度よりもバーナ８０の最小加熱能力の分だけ低い温度となるように、混合弁３２の開度を調整する。この場合、タンク３０の上部から供給される高温の水と、給水経路７１から供給される低温の水が、混合弁３２において混合された後、バーナ８０によって給湯設定温度まで加熱されて、給湯箇所へ供給される。
【００３５】
上記の非燃焼給湯運転または燃焼給湯運転を実行中に、給湯流量が最低動作流量を下回ると、コントローラは、カランの開栓や浴槽への湯はりの終了等により給湯箇所への給湯が終了したものと判断して、給湯運転を終了する。
【００３６】
（凍結防止運転）
冬季などの外気温度が低い状態では、配管の内部で水が凍結してしまうことがある。配管の内部で水が凍結すると、沸き上げ運転と給湯運転を実行できない。そこで、給湯システム１は、水の凍結を防止する凍結防止運転を実行する。ＨＰユニット４の外気温度サーミスタ４８によって検出された外気温度が所定温度よりも低い場合、コントローラは、循環ポンプ４５を所定時間にわたって駆動し、タンク３０と凝縮器４２の間で水を循環させる。これによって、タンク３０内の水がタンク３０と凝縮器４２の間で循環し、循環経路の凍結を防止する。
【００３７】
また、タンクユニット６の外気温度サーミスタ５９によって検出された外気温度が所定温度よりも低い場合、コントローラは、ヒータ５７ａ〜５７ｇを所定時間にわたってオンにして、タンクユニット６の各経路を加熱する。これによって、タンクユニット６の各経路内の水を加熱して凍結を防止する。
【００３８】
また、バーナユニット８の外気温度サーミスタ９５によって検出された外気温度が所定温度よりも低い場合、コントローラは、ヒータ９３ａ〜９３ｆを所定時間にわたってオンにして、バーナユニット８の各経路を加熱する。これによって、バーナユニット８の各経路内の水を加熱して凍結を防止する。
【００３９】
（除霜運転）
外気温度が低い状況において、ヒートポンプ４０を駆動すると、蒸発器４４に着霜してしまうことがある。蒸発器４４に着霜すると、外気との熱交換率が低下し、ヒートポンプ４０の加熱能力が低下する。そこで、給湯システム１は、蒸発器４４を除霜する除霜運転を実行する。具体的には、コントローラは、一時的に除霜弁４９を開くことにより、圧縮機４１から吐出した高温の冷媒を凝縮器４２に通過させ、冷媒が膨張弁４３をバイパスして蒸発器４４に流れるようにする。蒸発器４４に高温の冷媒が流れることにより、蒸発器４４が除霜される。
【００４０】
（沸き上げ運転の禁止判定処理）
次に、図４を参照して、ＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止するのか否かを判断するための禁止判定処理について説明する。沸き上げ運転は、所定の条件を満たす場合に禁止される。すなわち、所定の条件を満たす場合には、ヒートポンプ４０の駆動が禁止される。禁止判定処理は、所定の間隔（例えば、１５分毎）で繰り返し実行される。
【００４１】
Ｓ１２において、コントローラは、ＨＰユニット４が屋外コンセント９に接続されているのか否かを判断する。本実施形態では、ＨＰユニット４が電力線１１ａによって屋外コンセント９に接続されている。このため、コントローラは、Ｓ１２でＹＥＳと判断し、Ｓ１４へ進む。コントローラは、ＨＰユニット４が屋外コンセント９に接続されていない場合（Ｓ１２でＮＯ）にはＳ３２へ進む。なお、Ｓ１２でＮＯと判断される場合とは、例えば、ＨＰユニット４が分岐配線２４（図２参照）ではなく専用配線によって分電盤２に電気的に接続されている場合等である。
【００４２】
Ｓ１４において、コントローラは、ＨＰユニット４の外気温度サーミスタ４８により検出される外気温度が５℃未満であるのか否かを判断する。コントローラは、外気温度が５℃未満である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）にはＳ１６へ進み、外気温度が５℃以上である場合（Ｓ１４でＮＯ）にはＳ２２へ進む。なお、Ｓ１４の判断における外気温度の閾値は、上記温度（５℃）に限られない。当該閾値は、５℃より高くてもよいし、５℃より低くてもよい。
【００４３】
Ｓ１６において、コントローラは、メモリ２０３に記憶されている禁止フラグがＯＮであるのか否かを判断する。禁止フラグは、沸き上げ運転が禁止されている状態を示す「ＯＮ」と、沸き上げ運転が禁止されていない（すなわち、許可されている）状態を示す「ＯＦＦ」とのうちのいずれかの値を示す。コントローラは、禁止フラグがＯＮである場合（Ｓ１６でＹＥＳ）にはＳ２０へ進み、禁止フラグがＯＦＦである場合（Ｓ１６でＮＯ）にはＳ１８へ進む。Ｓ１８では、コントローラは、禁止フラグをＯＦＦからＯＮに変更する。また、コントローラは、禁止フラグをＯＦＦからＯＮに変更した時刻をメモリ２０３に記憶する。
【００４４】
Ｓ２０において、コントローラは、ＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止する。すなわち、コントローラは、ヒートポンプ４０の駆動を禁止する。ヒートポンプ４０の沸き上げ能力は、外気温度が低いほど低下する。したがって、外気温度が５℃未満である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、タンク３０内の水を所定の目標温度（例えば、４５℃）まで沸き上げるための消費電力が増大する。このため、コントローラは、外気温度が５℃未満である場合には、ＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止する。
【００４５】
Ｓ１４においてＮＯと判断される場合、コントローラはＳ２２において、禁止フラグがＯＮであるのか否かを判断する。コントローラは、禁止フラグがＯＮである場合（Ｓ２２でＹＥＳ）にはＳ２４へ進み、禁止フラグがＯＦＦである場合（Ｓ２２でＮＯ）にはＳ２８へ進む。
【００４６】
Ｓ２４において、コントローラは、禁止フラグをＯＦＦからＯＮに変更した時刻から１時間が経過したのか否かを判断する。コントローラは、禁止フラグをＯＮに変更してから１時間が経過した場合（Ｓ２４でＹＥＳ）にはＳ２６へ進み、禁止フラグをＯＮに変更してから１時間が経過していない場合（Ｓ２４でＮＯ）にはＳ３０へ進む。Ｓ２６では、コントローラは、禁止フラグをＯＮからＯＦＦに変更する。
【００４７】
Ｓ２８において、コントローラは、ＨＰユニット４による水の沸き上げ運転を許可する。すなわち、コントローラは、ヒートポンプ４０の駆動を許可する。
【００４８】
一方、禁止フラグをＯＮに変更してから１時間が経過していない場合（Ｓ２４でＮＯ）には、コントローラはＳ３０において、ＨＰユニット４による沸き上げ運転の禁止を継続する。外気温度は連続的に変化するため、沸き上げ運転を禁止する閾値温度（５℃）の前後を行き来する場合がある。このため、Ｓ１８において禁止フラグをＯＮに変更してから、短い間隔で再度外気温度の判断（Ｓ１４）を行った場合、外気温度が一時的に５℃以上となったタイミングで沸き上げ運転が許可される場合がある。本実施形態では、沸き上げ運転の禁止後、上記の待機時間を設ける（Ｓ２４）ことによって、このような外気温度の揺れに対する影響が抑制される。なお、上記の待機時間は１時間に限られない。当該待機時間は、１時間より長くてもよいし、外気温度の揺れによる影響を受けない程度に短くしてもよい。
【００４９】
一方、Ｓ１２においてＮＯと判断される場合、コントローラは、Ｓ３２において、ＨＰユニット４の外気温度サーミスタ４８により検出される外気温度が−７℃未満であるのか否かを判断する。コントローラは、外気温度が−７℃未満である場合（Ｓ３２でＹＥＳ）にはＳ３４へ進み、外気温度が−７℃以上である場合（Ｓ３２でＮＯ）にはＳ３６へ進む。なお、Ｓ３２の判断における外気温度の閾値は、上記温度（−７℃）に限られない。当該閾値は、Ｓ１４における閾値よりも低く設定されればよく、−７℃より高くてもよいし、−７℃より低くてもよい。
【００５０】
Ｓ３４において、コントローラは、ＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止する。外気温度が−７℃未満である場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、外気からの吸熱を十分に行うことができず、タンク３０内の水を所定の目標温度（例えば、４５℃）まで沸き上げることができない等の問題が生じ得る。このため、コントローラは、外気温度が−７℃未満である場合には、ＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止する。一方、Ｓ３６では、コントローラは、ＨＰユニット４による沸き上げ運転を許可する。
【００５１】
上述したように、ヒートポンプ４０は、所定の条件を満たす場合（図４のＳ１２でＹＥＳ且つＳ１４でＹＥＳ）に、その駆動が禁止される。コントローラは、ヒートポンプ４０による沸き上げ運転が禁止された実績をメモリ２０３に記憶する。本実施形態では、上述した禁止判定処理が１５分毎に実行されるため、例えば、図５に示すように、コントローラは、１日を１５分毎の９６ブロックに分割し、ヒートポンプ４０の駆動が禁止された時間帯を禁止ブロックとして記憶し、ヒートポンプ４０の駆動が許可された時間帯を許可ブロックとして記憶する。本実施形態では、コントローラは、過去３日分の禁止実績を記憶する。従って、コントローラは、２４時間毎に、４日前の禁止実績を消去して、前日の禁止実績を記憶する。
【００５２】
（沸き上げ運転の開始予定時刻の特定）
本実施形態では、沸き上げ運転の開始予定時刻が、過去の給湯実績に基づいて特定される。コントローラは、特定の世帯の給湯の傾向に基づいて、沸き上げ運転の開始予定時刻を特定する。具体的には、コントローラは、特定の世帯において、給湯が行われる度に、給湯が開始された時刻と、給湯が終了した時刻と、を示す時刻情報と、供給された水の量を示す供給量情報と、を記憶する。コントローラは、１日分の時刻情報及び供給量情報を、特定の世帯の１日分の運転履歴として記憶する。本実施形態では、コントローラは、特定の世帯の過去７日分の運転履歴を記憶する。従って、コントローラは、２４時間毎に、８日前の運転履歴を消去して、前日の運転履歴を記憶する。
【００５３】
次いで、コントローラは、特定の世帯の過去７日分の運転履歴から、過去７日間における最初の給湯が開始された時刻のうち、最も早い時刻（以下、給湯開始時刻Ｓ１という。）を特定する。例えば、図６に示すように、コントローラは、６：００を給湯開始時刻Ｓ１として特定する。なお、最初の給湯では、５Ｌ〜２０Ｌ程度の水が供給される。
【００５４】
また、コントローラは、特定の世帯の過去７日分の運転履歴から、過去７日間における湯はり運転（すなわち、湯はり経路９８を介した浴槽への給湯運転）が開始された時刻のうち、最も早い時刻（以下、湯はり開始時刻Ｂ１という。）を特定する。本実施例では、特定の世帯は、毎日２０：００に湯はり運転を開始するように予め設定している。従って、図６に示すように、コントローラは、２０：００を湯はり開始時刻Ｂ１として特定する。なお、湯はり運転では、１５０Ｌ〜１８０Ｌ程度の水が供給される。
【００５５】
さらに、コントローラは、特定の世帯の過去７日分の運転履歴から、過去７日間における最後の給湯が終了した時刻のうち、最も遅い時刻（以下、給湯終了時刻Ｇ１という。）を特定する。例えば、図６に示すように、コントローラは、０：００を給湯終了時刻Ｇ１として特定する。
【００５６】
次いで、コントローラは、給湯開始時刻Ｓ１より第１の特定時間αだけ前の時刻である第１沸き上げ開始予定時刻Ｓ０を特定する。また、コントローラは、湯はり開始時刻Ｂ１より第２の特定時間βだけ前の時刻である第２沸き上げ開始予定時刻Ｂ０を特定する。コントローラは、沸き上げ運転の開始予定時刻として、第１沸き上げ開始予定時刻Ｓ０及び第２沸き上げ開始予定時刻Ｂ０をメモリ２０３に記憶する。そして、メモリ２０３に記憶されている開始予定時刻が到来すると、コントローラは、沸き上げ運転を開始させる。
【００５７】
（沸き上げ運転の実開始予定時刻の決定）
上述したように、給湯システム１は、特定した沸き上げ運転の開始予定時刻の到来によって沸き上げ運転を実行する。しかしながら、沸き上げ運転を実行すべき時間帯に外気温度が低いことに起因して沸き上げ運転が禁止されると、所定の湯量をタンク３０に貯留することができない。そこで、本実施形態の給湯システム１では、ヒートポンプ４０の駆動が禁止された時間帯についての過去の実績に基づいて、ヒートポンプ４０による水の沸き上げを実行可能であると予想される時間帯（以下、沸上可能時間帯という。）及びヒートポンプ４０による水の沸き上げを実行不可能であると予想される時間帯（以下、沸上禁止時間帯という。）を決定する学習処理をコントローラが実行する。また、コントローラは、学習処理の実行後に、沸上処理を実行する。沸上処理では、コントローラが、所定の給湯予定時刻に基づいて、沸き上げた水をタンク３０に貯留する完了予定時刻を決定し、完了予定時刻よりも前の沸上可能時間帯にヒートポンプ４０を駆動することによって所定の湯量をタンク３０に貯留する。すなわち、コントローラは、沸き上げ運転を実行すべき時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合には、決定した沸上可能時間帯に沸き上げ運転を実行させるという条件のもと、給湯予定時刻に給湯が可能となるように完了予定時刻を決定し、完了予定時刻に沸き上げ運転が完了するように沸き上げ運転を実際に開始する実開始予定時刻を決定する。
【００５８】
（実開始予定時刻決定処理）
以下、図７を参照して、ＨＰユニット４による沸き上げ運転の実開始予定時刻を決定する処理について説明する。図７の処理は、例えば、上述した第１沸き上げ開始予定時刻Ｓ０及び第２沸き上げ開始予定時刻Ｂ０を特定する処理の後に実行される。まず、Ｓ４０において、コントローラは、過去３日間の同時間帯それぞれにおける禁止実績をメモリ２０３から取得する。そして、Ｓ４２において、コントローラは、過去３日間の同時間帯におけるブロックを比較し、許可ブロック数が禁止ブロック数よりも多いか否かを判断する。例えば、コントローラは、メモリ２０３に記憶されている禁止実績に基づいて、過去３日間の１０：００から１０：１５までのブロックを比較する。この場合、図５に示すように、禁止ブロック数が２個であり、許可ブロック数が１個であるため、コントローラはＳ４２でＮＯと判断する。コントローラは、上記の判断を各時間帯のすべてについて実行する。
【００５９】
Ｓ４２でＹＥＳと判断される場合（すなわち、禁止ブロック数＜許可ブロック数である場合）、コントローラはＳ４４において、当該時間帯を沸上可能時間帯に決定する。一方、Ｓ４２でＮＯと判断される場合（すなわち、禁止ブロック数＞許可ブロック数である場合）、コントローラはＳ４６において、当該時間帯を沸上禁止時間帯に決定する。
【００６０】
次に、Ｓ４８において、コントローラは、特定した沸き上げ運転の予定時間帯（例えば、図６に示す第２沸き上げ開始予定時刻Ｂ０から湯はり開始時刻Ｂ１の間の時間帯）が、Ｓ４６で決定した沸上禁止時間帯に重複するのか否かを判断する。コントローラは、沸き上げ運転の予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合（Ｓ４８でＹＥＳ）にはＳ５０へ進む。一方、沸き上げ運転の予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複しない場合（Ｓ４８でＮＯ）には一連の処理を終了する。すなわち、沸き上げ運転の予定時間帯が、沸上禁止時間帯に重複しない場合には、当該予定時間帯にヒートポンプ４０によって水を沸き上げることが可能であるため、コントローラは、新たに沸き上げ運転の開始予定時刻（すなわち、実開始予定時刻）を決定することなく処理を終了する。
【００６１】
Ｓ５０において、コントローラは、連続する沸上可能時間帯の長さが沸き上げ運転に要する時間（例えば、図６に示す第２の特定時間β等。以下、必要沸上時間という。）よりも長いか否かを判断する。コントローラは、連続する沸き上げ可能時間帯の長さが必要沸上時間よりも長い場合（Ｓ５０でＹＥＳ）にはＳ５２へ進み、連続する沸上可能時間帯の長さが必要沸上時間よりも短い場合（Ｓ５０でＮＯ）にはＳ５８へ進む。
【００６２】
Ｓ５２において、コントローラは、沸上可能時間帯が完了予定時刻から１２時間前以内であるのか否かを判断する。コントローラは、沸上可能時間帯が完了予定時刻から１２時間前よりも前である場合（Ｓ５２でＮＯ）にはＳ５４へ進み、完了予定時刻から１２時間前以内である場合（Ｓ５２でＹＥＳ）にはＳ５６へ進む。
【００６３】
Ｓ５４において、コントローラは、沸上可能時間帯が午前２時以降であるのか否かを判断する。コントローラは、沸上可能時間帯が午前２時以降である場合（Ｓ５４でＹＥＳ）にはＳ５６へ進み、午前２時よりも前である場合（Ｓ５４でＮＯ）にはＳ５８へ進む。
【００６４】
Ｓ５６において、コントローラは、Ｓ４４で決定した沸上可能時間帯に沸き上げ運転を実行することを決定する。例えば、本実施形態では、第２沸き上げ開始予定時刻Ｂ０が１９：００（図６参照）である一方、図５に示すように、１９：００以降は沸上禁止時間帯に決定されている。したがって、コントローラは、図６の破線で示すように、沸上可能時間帯である１７：４５以前に、湯はり運転のための沸き上げ運転を実行するように決定する。具体的には、コントローラは、１７：４５以前に沸き上げ運転が完了するように沸き上げ運転を実際に開始する実開始予定時刻を決定する。このとき、コントローラは、完了予定時刻（すなわち、湯はり開始時刻Ｂ１）よりも前の時刻のうち、沸上可能時間帯の最も遅い時刻（すなわち、１７：４５）に所定の湯量（例えば、１５０Ｌ〜１８０Ｌ）の沸き上げが完了するように実開始予定時刻を決定してもよい。コントローラは、Ｓ５６の処理を実行すると、一連の処理を終了する。
【００６５】
Ｓ５８において、コントローラは、特定した沸き上げ運転の予定をキャンセルする。必要沸上時間が沸上可能時間帯よりも長い場合（Ｓ５０でＮＯ）には、ＨＰユニット４を利用して水を沸き上げることができない。また、沸上可能時間帯と完了予定時刻との差が大きい場合（Ｓ５２でＮＯ）、タンク３０からの放熱により沸き上げた水の水温が低下してしまう。このような場合には、コントローラは、沸き上げ運転の実開始予定時刻を決定することなく、沸き上げ運転の予定をキャンセルする。なお、予定がキャンセルされた時間帯にユーザが給湯を行う場合には、燃焼給湯運転を行うことにより、給湯箇所にユーザが所望する量の湯を供給することができる。コントローラは、Ｓ５８の処理を実行すると、一連の処理を終了する。
【００６６】
上述したように、本実施形態の給湯システム１では、コントローラが、沸き上げ運転が禁止された禁止時間帯についての過去の実績（図５参照）に基づいて、予想される沸上可能時間帯及び沸上禁止時間帯を決定する（図７のＳ４４、Ｓ４６）。その後、コントローラは、特定した沸き上げ運転の予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合（Ｓ４８でＹＥＳ）には、決定した沸上可能時間帯にヒートポンプ４０を駆動して沸き上げ運転を実行させる（Ｓ５６）。これにより、沸き上げられた水を完了予定時刻よりも前にタンク３０に貯留する。このように、コントローラは、過去の禁止実績に基づいて給湯予定時刻よりも前の沸上可能時間帯に水の沸き上げを完了させる。従って、沸き上げ運転の予定時間帯が過去の実績に基づく沸上禁止時間帯と重複する場合であっても、ユーザが所望する給湯を適切に行うことができる。
【００６７】
また、給湯システム１では、ＨＰユニット４が屋外コンセント９に接続されている状況（図４のＳ１２でＹＥＳ）において、外気温度が５℃未満であるとき（Ｓ１４でＹＥＳ）にＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止する（Ｓ２０）。また、ＨＰユニット４が屋外コンセント９に接続されていない状況（Ｓ１２でＮＯ）においては、外気温度が−７℃未満であるとき（Ｓ３２でＹＥＳ）にＨＰユニット４による沸き上げ運転を禁止する（Ｓ３４）。このため、外気温度が比較的低いことに起因する、消費電力の増大や所望の温度まで水を沸き上げられないといった問題を抑制しながら、ユーザが所望する給湯を行うことができる。
【００６８】
また、給湯システム１では、過去の給湯実績に基づいて沸き上げ運転の予定時間帯を特定する（図６参照）。そして、当該予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合（図７のＳ４８）には、特定した予定時間帯よりも前の沸上可能時間帯にＨＰユニット４により自動的に水を沸き上げる。このように、給湯システム１では、ユーザが日常生活を送る中で沸き上げ運転が実行される時間帯が最適化される。従って、ユーザが自ら沸き上げ運転を実行する時間帯等を設定する必要がなく、ユーザの利便性が向上する。
【００６９】
また、給湯システム１では、沸上可能時間帯が完了予定時刻から１２時間前以内である場合（Ｓ５２でＹＥＳ）には、当該沸き上げ可能時間帯にＨＰユニット４により沸き上げ運転を実行する（Ｓ５６）。さらに、沸き上げの完了予定時刻よりも前の時刻のうち、沸上可能時間帯の最も遅い時刻に水の沸き上げが完了するように沸き上げ運転の実開始予定時刻を決定する。すなわち、給湯システム１では、水の沸き上げの前倒しを最小限にする。このため、タンク３０からの放熱により水温が低下することが抑制される。また、給湯システム１では、沸上可能時間帯が午前２時以降である場合（Ｓ５４でＹＥＳ）には、当該沸上可能時間帯にＨＰユニット４により沸き上げ運転を実行する（Ｓ５６）。深夜帯は電気料金が安い。また、このような時間帯にはユーザが睡眠中であることが多く、給湯等による電力を使用する頻度が低いことが想定される。このため、割安な深夜電力を利用して水を沸き上げることができるとともに、主幹ブレーカ２１の閾値電流を超えることが抑制される。
【００７０】
また、給湯システム１では、ＨＰユニット４による水の沸き上げ運転が禁止されている場合（Ｓ５０でＮＯ、Ｓ５４でＮＯ）には、予定をキャンセルする。
【００７１】
（対応関係）
コントローラが、「制御装置」の一例である。外気温度が５℃未満である場合、が、「所定の条件を満たす場合」の一例である。湯はり開始時刻Ｂ１が、「所定の給湯予定時刻」の一例である。−５℃未満が、「所定温度未満」の一例である。１２時間前が、「所定時間前」の一例である。１７：４５が、「沸上可能時間帯の最も遅い時刻」の一例である。バーナ８０が、「補助熱源」の一例である。
【００７２】
（変形例）
上述した実施形態において、ＨＰユニット４が屋外コンセント９に接続されていない場合の処理（図４のＳ３２、Ｓ３４、Ｓ３６）は実行されなくてもよい。
【００７３】
また、沸上禁止時間帯を決定する処理（図７のＳ４６）、必要沸上時間と沸上可能時間帯を比較する処理（Ｓ５０）、沸上可能時間帯の時刻を判断する処理（Ｓ５２、Ｓ５４）、沸き上げ運転の予定をキャンセルする処理（Ｓ５８）は実行されなくてもよい。すなわち、コントローラは、実開始予定時刻決定処理において、Ｓ４０、Ｓ４２、Ｓ４４、Ｓ４８及びＳ５６を少なくとも実行すればよい。
【００７４】
上述した実施形態では、外気温度が所定温度未満である場合にヒートポンプ４０の駆動が禁止された。しかしながら、ヒートポンプ４０の駆動が禁止される禁止時間帯は、例えば、ユーザによって設定されてもよい。また例えば、当該禁止時間帯は、単位当たりの電気料金が所定料金よりも高くなる時間帯であってもよい。この場合、図４のＳ１４を「ユーザによって禁止された時間帯？」、「現在の電気料金は所定料金よりも高い？」と読み替えればよい。上記の変形例では、「ユーザによって禁止された時間帯」、「単位当たりの電気料金が所定料金よりも高い」が、「所定の条件」の一例である。
【００７５】
また、上述した実施形態では、過去の給湯実績に基づいて沸き上げ運転の終了予定時刻が特定され、それに応じて沸き上げ運転の開始予定時刻が特定された。しかしながら、沸き上げ運転の終了予定時刻、または沸き上げ運転の開始予定時刻は、例えば、ユーザによって設定されてもよい。
【００７６】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００７７】
１：給湯システム、２：分電盤、４：ヒートポンプユニット、６：タンクユニット、８：バーナユニット、９：屋外コンセント、１０：商用電源、２１：主幹ブレーカ、２２：分岐ブレーカ、２３：電源配線、２４：分岐配線、２５：端末配線、３０：タンク、８０：バーナ、１００：家屋、２００：ＨＰコントローラ、２０２：タンクコントローラ、２０３：メモリ、２０４：バーナコントローラ、２０６：リモコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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