(57)【要約】【課題】過去の使用実績から適切な蓄熱量を設定するとともに、電力料金が比較的安価な時間帯の電力を用いて加熱を行うことにより、省エネルギー化を実現することを目的とする。【解決手段】使用実績データに応じて翌日以降の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更する場合において、使用実績データから最小蓄熱量が過剰であると判断した場合には、貯湯温度目標値を優先的に低下させ、貯湯温度目標値が下限値に達した場合に貯湯量目標値を低下させる。また、使用実績データから最小蓄熱量が不足していると判断した場合には、貯湯量目標値を優先的に増加させ、貯湯量目標値が上限値に達した場合に貯湯温度目標値を増加させる。このように、貯湯温度をできるだけ低くし、湯量をできるだけ多くするように目標値を設定することにより、ヒートポンプを効率の良い運転領域で運転させることができ、省エネルギー化を図ることが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力料金が比較的安い時間帯の電力を可能な限り用いて、貯湯槽内のお湯が予め設定されている貯湯温度目標値及び貯湯量目標値となるように加熱を行うヒートポンプ式給湯器であって、
蓄熱量又は残湯量、及び給湯負荷を含む過去の使用実績データから日単位での最小蓄熱量を取得する取得手段と、
前記最小蓄熱量が所定の適正範囲を超えている場合に、前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更する目標値変更手段と、
変更後の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値並びに過去の使用実績データにおける一日の給湯負荷とを用いて、一日の最小蓄熱量を試算する試算手段と
を備え、
前記目標値変更手段は、
前記最小蓄熱量が前記適正範囲の上限値を超えている場合には、前記試算手段によって試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯温度目標値を優先的に低下させ、前記貯湯温度目標値が所定の下限値に達した場合に、前記貯湯量目標値を低減させ、
前記最小蓄熱量が前記適正範囲の下限値未満である場合には、前記試算手段によって試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯量目標値を優先的に増加させ、前記貯湯量目標値が所定の上限値に達した場合に、前記貯湯温度目標値を増加させるヒートポンプ式給湯器。
【請求項２】
前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値は、曜日毎に設定されており、
前記取得手段は、曜日毎に前記最小蓄熱量を取得し、
前記目標値変更手段は、前記最小蓄熱量が前記適正範囲外である曜日の前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更する請求項１に記載のヒートポンプ式給湯器。
【請求項３】
前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値は、平日と休日に分けて設定されており、
前記取得手段は、平日と休日とに分けて前記最小蓄熱量をそれぞれ取得し、
前記目標値変更手段は、平日の前記最小蓄熱量が前記適正範囲外である場合に、平日の前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更し、休日の前記最小蓄熱量が前記適正範囲外である場合に、休日の前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更する請求項１に記載のヒートポンプ式給湯器。
【請求項４】
前記取得部は、前日の使用実績データから最小蓄熱量を取得し、
前記目標値変更手段は、前記最小蓄熱量が所定の適正範囲を超えている場合に、前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更して、翌日の前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を設定する請求項１に記載のヒートポンプ式給湯器。
【請求項５】
前記最小蓄熱量に代えて最小残湯量を用いる請求項１から請求項４のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯器。
【請求項６】
電力料金が比較的安い時間帯の電力を可能な限り用いて、貯湯槽内のお湯が予め設定されている貯湯温度目標値及び貯湯量目標値となるように加熱を行うヒートポンプ式給湯器の制御方法であって、
蓄熱量又は残湯量、及び給湯負荷を含む過去の使用実績データから日単位での最小蓄熱量を取得する取得過程と、
前記最小蓄熱量が所定の適正範囲を超えている場合に、前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更する目標値変更過程と、
変更後の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値並びに過去の使用実績データにおける一日の給湯負荷とを用いて、一日の最小蓄熱量を試算する試算過程と
を含み、
前記目標値変更過程では、
前記最小蓄熱量が前記適正範囲の上限値を超えている場合には、前記試算過程において試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯温度目標値を優先的に低下させ、前記貯湯温度目標値が所定の下限値に達した場合に、前記貯湯量目標値を低減させ、
前記最小蓄熱量が前記適正範囲の下限値未満である場合には、前記試算過程において試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯量目標値を優先的に増加させ、前記貯湯量目標値が所定の上限値に達した場合に、前記貯湯温度目標値を増加させるヒートポンプ式給湯器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式給湯器及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ式給湯器として、特許文献１に開示される給湯器が知られている。特許文献１には、過去数日の使用熱量を記憶しておき、現在の蓄熱量が過去数日の最大使用熱量よりも小さい場合に、使用熱量が多く湯切れが発生しやすいと判断し、加熱開始の残湯量を増加させ、湯切れが発生しないように加熱動作を早めに開始させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６０９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒートポンプ式給湯器の場合、一般的には安価な深夜料金帯（例えば、０時から８時の間）にヒートポンプを運転して貯湯槽に湯を貯蔵する。このとき、深夜料金帯における電力を可能な限り有効に利用し、電力料金が比較的高い昼間の時間帯における加熱動作を回避することが望ましい。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、過去の使用実績から適切な蓄熱量を設定するとともに、電力料金が比較的安価な時間帯の電力を可能な限り用いて加熱を行うことにより、省エネルギー化を実現することのできるヒートポンプ式給湯器及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様は、電力料金が比較的安い時間帯の電力を可能な限り用いて、貯湯槽内のお湯が予め設定されている貯湯温度目標値及び貯湯量目標値となるように加熱を行うヒートポンプ式給湯器であって、蓄熱量又は残湯量及び給湯負荷を含む過去の使用実績データから日単位での最小蓄熱量を取得する取得手段と、前記最小蓄熱量が所定の適正範囲を超えている場合に、前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更する目標値変更手段と、変更後の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値並びに過去の使用実績データにおける一日の給湯負荷とを用いて、一日の最小蓄熱量を試算する試算手段とを備え、前記目標値変更手段は、前記最小蓄熱量が前記適正範囲の上限値を超えている場合には、前記試算手段によって試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯温度目標値を優先的に低下させ、前記貯湯温度目標値が所定の下限値に達した場合に、前記貯湯量目標値を低減させ、前記最小蓄熱量が前記適正範囲の下限値未満である場合には、前記試算手段によって試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯量目標値を優先的に増加させ、前記貯湯量目標値が所定の上限値に達した場合に、前記貯湯温度目標値を増加させるヒートポンプ式給湯器である。
ここで、上記最小蓄熱量に代えて最小残湯量を用いることとしてもよい。
【０００７】
このようなヒートポンプ式給湯器によれば、使用実績データに応じて翌日以降の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更する場合において、使用実績データから最小蓄熱量が過剰であると判断した場合には、貯湯温度目標値を優先的に低下させ、貯湯温度目標値が下限値に達した場合に貯湯量目標値を低下させる。また、使用実績データから最小蓄熱量が不足していると判断した場合には、貯湯量目標値を優先的に増加させ、貯湯量目標値が上限値に達した場合に貯湯温度目標値を増加させる。
このように、貯湯温度をできるだけ低くし、湯量をできるだけ多くするように目標値を設定することにより、ヒートポンプを効率の良い運転領域で運転させることができ、省エネルギー化を図ることが可能となる。また、できるだけ低温にすることで、スケールの析出を減少させることができる。
また、定期的に使用実績データを参照して貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を更新するので、蓄熱量に過不足がなくなり、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【０００８】
上記ヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値は、曜日毎に設定されており、前記取得手段は、曜日毎に前記最小蓄熱量を取得し、前記目標値変更手段は、前記最小蓄熱量が前記適正範囲外である曜日の前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更することとしてもよい。
【０００９】
上記ヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値は、平日と休日に分けて設定されており、前記取得手段は、平日と休日とに分けて前記最小蓄熱量をそれぞれ取得し、前記目標値変更手段は、平日の前記最小蓄熱量が前記適正範囲外である場合に、平日の前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更し、休日の前記最小蓄熱量が前記適正範囲外である場合に、休日の前記貯湯温度目標値及び前記貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更することとしてもよい。
【００１０】
上記ヒートポンプ式給湯器において、前記取得部は、前日の使用実績データから最小蓄熱量を取得し、前記目標値変更手段は、前記最小蓄熱量が所定の適正範囲を超えている場合に、前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更して、翌日の前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を設定することとしてもよい。
【００１１】
本発明の第２態様は、電力料金が比較的安い時間帯の電力を可能な限り用いて、貯湯槽内のお湯が予め設定されている貯湯温度目標値及び貯湯量目標値となるように加熱を行うヒートポンプ式給湯器の制御方法であって、蓄熱量、残湯量、及び給湯負荷を含む過去の使用実績データから日単位での最小蓄熱量を取得する取得過程と、前記最小蓄熱量が所定の適正範囲を超えている場合に、前記貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の少なくともいずれか一方を変更する目標値変更過程と、変更後の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値並びに過去の使用実績データにおける一日の給湯負荷とを用いて、一日の最小蓄熱量を試算する試算過程とを含み、前記目標値変更過程では、前記最小蓄熱量が前記適正範囲の上限値を超えている場合には、前記試算過程において試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯温度目標値を優先的に低下させ、前記貯湯温度目標値が所定の下限値に達した場合に、前記貯湯量目標値を低減させ、前記最小蓄熱量が前記適正範囲の下限値未満である場合には、前記試算過程において試算される前記最小蓄熱量が前記適正範囲内となるまで、前記貯湯量目標値を優先的に増加させ、前記貯湯量目標値が所定の上限値に達した場合に、前記貯湯温度目標値を増加させるヒートポンプ式給湯器の制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、省エネルギー化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式給湯器の概略構成を示した図である。
【図２】図１に示した給湯制御部の機能ブロック図である。
【図３】図２に示した取得部により取得される曜日毎の最小蓄熱量の一例について示した図である。
【図４】熱源機の一般的な成績係数と貯湯温度との関係を示した図である。
【図５】スケジュール更新部により実行される処理の手順について示したフローチャートである。
【図６】スケジュール更新部により実行される処理の手順について示したフローチャートである。
【図７】スケジュール更新部により実行される処理の手順について示したフローチャートである。
【図８】スケジュール更新部により実行される処理の手順について示したフローチャートである。
【図９】使用実績データ記憶部に格納されているある一日分の使用実績データに基づいて作成された給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。
【図１０】使用実績データから作成された給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。
【図１１】図１０に示した給湯負荷バランスシートにおいて、試算上の最小蓄熱量が適正範囲内となるように、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が変更されたときの給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。
【図１２】使用実績データから作成された給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。
【図１３】図１２に示した給湯負荷バランスシートにおいて、試算上の最小蓄熱量が適正範囲内となるように、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が変更されたときの給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。
【図１４】図１２に示した給湯負荷バランスシートにおいて、試算上の最小蓄熱量が適正範囲内となるように、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が変更されたときの給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係るヒートポンプ式給湯器及びその制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式給湯器の概略構成を示した図である。図１に示すように、ヒートポンプ式給湯器１は、ヒートポンプにより低温水を加熱する熱源機２と、熱源機２によって加熱された高温水を蓄える貯湯槽３とを備える。
【００１５】
ヒートポンプ式給湯器１において、貯湯槽３には、給水配管４を通じて低温水が給水ポンプ５により供給される。貯湯槽３に供給された低温水は、循環配管６に送られ、循環配管６に設けられた熱源機２の循環ポンプ（不図示）で流量調整され水用熱交換器（不図示）において、高温の冷媒と熱交換されることで加熱される。加熱後の高温水は、循環配管６を通じて貯湯槽３の上部から貯湯槽３に戻される。貯湯槽３に貯湯された高温水は、給湯配管７を通じて不図示の浴槽用湯栓などの給湯栓に供給される。
また、貯湯槽３には残湯量を計測するための湯量センサ（不図示）及び貯湯温度を計測する温度センサ（不図示）が設けられ、給水配管４には給水量を計測するための流量センサ（不図示）が設けられ、給湯配管７には給湯供給量を計測するための流量センサ（不図示）が設けられている。これらのセンサの計測値は、後述する給湯制御部１０に送信され、使用実績データとして格納されるとともに、熱源機等の制御において用いられる。
【００１６】
ヒートポンプ式給湯器１における低温水の加熱制御は、給湯制御部１０によって行われる。給湯制御部１０は、例えば、曜日毎の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が設定されたスケジュールを保有しており、このスケジュールに従って、熱源機２や給水ポンプ５を作動させることにより、スケジュールに応じた蓄熱量（貯湯温度×貯湯量）を貯湯槽３に蓄える。ここで、熱源機２による低温水加熱運転は、電力料金が比較的安い（例えば、深夜電力料金等）時間帯の電力をできるだけ用いて行われる。
【００１７】
図２に、給湯制御部１０の機能ブロック図を示す。図２に示すように、給湯制御部１０は、スケジュールが格納されるスケジュール記憶部１１、過去の使用実績データが格納される使用実績データ記憶部１２、過去の使用実績データに基づいてスケジュール記憶部１１に記憶されるスケジュールを更新するスケジュール更新部１３を備えている。また、給湯制御部１０は、給水ポンプ５に対して動作指令を与える不図示の給水ポンプ制御部、熱源機２に対して温水目標温度等の指令値を与える不図示の加熱制御部等を備えている。なお、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値に基づく給水ポンプ５の流量制御及び熱源機２の動作制御については、公知の技術を適宜採用すればよく、したがって、詳細な説明は省略する。
【００１８】
スケジュール記憶部１１には、曜日毎に貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が設定されている。
使用実績データ記憶部１２には、過去の使用実績データとして、例えば、過去一週間分の最小蓄熱量、残湯量、給湯負荷、熱源機加熱能力等が日付・曜日に対応付けて格納されている。これにより、例えば、図９に示すような給湯負荷バランスシート等を使用実績データ記憶部１２に格納されているある使用実績データに基づいて作成することができ、一日における貯湯槽蓄熱量、給湯負荷、熱源機加熱能力の推移を把握することができる。
【００１９】
スケジュール更新部１３は、取得部２１、目標値変更部２２、及び試算部２３を備えている。
取得部２１は、使用実績データ記憶部１２に格納されている過去の使用実績データから曜日毎の最小蓄熱量を取得する。例えば、取得部２１は、過去一週間の使用実績データを使用実績データ記憶部１２から読み出し、図３に示すように、過去一週間の曜日毎の最小蓄熱量を取得する。
【００２０】
目標値変更部２２は、取得部２１によって取得された曜日毎の最小蓄熱量が、予め設定されている所定の適正範囲外となる曜日があるか否かを判定し、適正範囲外となる曜日がある場合には、スケジュール記憶部１１に記憶されている、当該曜日の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更する。例えば、取得部２１によって取得された曜日毎の最小蓄熱量が図３に示すような結果であれば、月曜日及び水曜日の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が変更されることとなる。
【００２１】
具体的には、目標値変更部２２は、最小蓄熱量が適正範囲の上限値を超えている場合には、後述する試算部２３によって試算される最小蓄熱量が適正範囲内となるまで、貯湯温度目標値を優先的に低下させ、貯湯温度目標値が所定の下限値に達した場合に、貯湯量目標値を低減させる。
また、目標値変更部２２は、最小蓄熱量が適正範囲の下限値未満である場合には、後述する試算部２３によって試算される最小蓄熱量が適正範囲内となるまで、貯湯量目標値を優先的に増加させ、貯湯量目標値が所定の上限値に達した場合に、貯湯温度目標値を増加させる。
【００２２】
図４に示すように、一般的に、ヒートポンプを有する熱源機は貯湯温度が上昇すると成績係数（ＣＯＰ：ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が低下する。成績係数は、加熱能力（ｋＷ）を消費電力（ｋＷ）で除算した値であり、成績係数が高いほど、効率が高いことを意味する。このようなことから、本実施形態では、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更する際には、可能な限り貯湯温度を低温に設定して、熱源機２を効率の高い運転領域で運転させ、消費電力の低減を図ることとしている。
【００２３】
試算部２３は、目標値変更部２２によって貯湯温度目標値または貯湯量目標値が変更される度に、その曜日の過去の使用実績（具体的には、給湯負荷）を参照して、変更後の貯湯温度目標値または貯湯量目標値としたときの最小蓄熱量を試算する。具体的には、試算部２３は、変更後の運転パターン（運転時間）において貯湯温度目標値と貯湯量目標値とを乗じることにより時間ごとの蓄熱量を計算するとともに、その曜日の過去の使用実績の時間ごとの給湯負荷から、一日の貯湯槽の変化を演算し、一日の最小蓄熱量を算出する。
【００２４】
次に、上述した給湯制御部１０のスケジュール更新部１３により実行される処理の手順について図５から図８を参照して説明する。給湯制御部１０のスケジュール更新部１３は、例えば、一週間に一度、以下の処理を実行し、スケジュールの更新を行う。
まず、使用実績データ記憶部１２から過去一週間の使用実績データを読み出し（図５のステップＳＡ１）、曜日毎の最小蓄熱量を取得する（ステップＳＡ２）。
【００２５】
次に、最小蓄熱量が所定の適正範囲外となる曜日があるか否かを判断し（ステップＳＡ３）、適正範囲外となる曜日がなければ、スケジュールを更新する必要がないと判断して、当該処理を終了する（ステップＳＡ３において「ＮＯ」）。これに対し、最小蓄熱量が所定の適正範囲外となる曜日があれば、その曜日を抽出し（ステップＳＡ４）、抽出した各曜日について目標値変更処理をそれぞれ行う（ステップＳＡ５）。
目標値変更処理では、まず、抽出した曜日の最小蓄熱量が適正範囲の下限値未満であるかを判定し（図６のステップＳＢ１）、最小蓄熱量が適正範囲の下限値未満でなければ（ステップＳＢ１において「ＮＯ」）、最小蓄熱量が適正範囲の上限値を超えていると判断して、蓄熱量低下を目的とした目標値変更処理を行う（ステップＳＢ２）。また、最小蓄熱量が適正範囲の下限値未満であれば（ステップＳＢ１において「ＹＥＳ」）、蓄熱量増加を目的とした目標値変更処理を行う（ステップＳＢ３）。
【００２６】
蓄熱量低下を目的とした目標値変更処理では、まず、現在の貯湯温度目標値が予め設定されている貯湯温度の下限値であるかを判定し（図７のステップＳＣ１）、貯湯温度目標値が下限値でなければ（ステップＳＣ１において「ＮＯ」）、貯湯温度目標値を下限値に変更する（ステップＳＣ２）。続いて、変更後の目標値を用いて最小蓄熱量を試算し（ステップＳＣ３）、試算した最小蓄熱量が適正範囲内であるか否かを判断する（ステップＳＣ４）。この結果、適正範囲内でない場合には（ステップＳＣ４において「ＮＯ」）、ステップＳＣ３で試算された最小蓄熱量が適正範囲の上限値より大きいか否かを判断する（ステップＳＣ５）。
【００２７】
この結果、試算された最小蓄熱量が適正範囲の上限値よりも大きい場合には（ステップＳＣ５において「ＹＥＳ」）、蓄熱量を更に下げる必要があることから、貯湯量目標値を所定量α低下させた値に変更し（ステップＳＣ６）、ステップＳＣ３に戻る。一方、ステップＳＣ５において、試算された最小蓄熱量が適正範囲の上限値以下である場合には（ステップＳＣ５において「ＮＯ」）、最小蓄熱量が適正範囲の下限値未満であると判断する。すなわち、この場合には、ステップＳＣ２において、貯湯温度目標値を下限値に変更したことにより、蓄熱量が低くなりすぎてしまい、蓄熱量を増加させる必要があることから、貯湯温度目標値を所定量β上昇させ（ステップＳＣ７）、ステップＳＣ３に戻る。これにより、更新後の目標値を用いた最小蓄熱量の試算が再度行われる（ステップＳＣ３）。そして、ステップＳＣ４において、最小蓄熱量が適正範囲内となるまで、ステップＳＣ３からＳＣ７のループが繰り返され、最小蓄熱量が適正範囲内になると（ステップＳＣ４において「ＹＥＳ」）、スケジュール記憶部１１に記憶されているスケジュールをそのときの目標値に更新し（ステップＳＣ８）、当該処理を終了する。
なお、本処理では、ステップＳＣ７において、貯湯温度目標値を増加させることとしたが、貯湯量を増加させることにより、蓄熱量を増加させ、貯湯量を上限値まで増加させても蓄熱量が足りなかった場合には、貯湯温度目標値を増加させることとしてもよい。このような処理とすれば、可能な限り貯湯温度目標値を低く設定することができ、効率の良い温度帯で熱源機２を運転させることが可能となる。
【００２８】
また、図６のステップＳＢ３における、蓄熱量増加を目的とした目標値変更処理では、まず、現在の貯湯量目標値が予め設定されている貯湯量の上限値であるかを判定し（図８のステップＳＤ１）、貯湯量目標値が上限値でなければ（ステップＳＤ１において「ＮＯ」）、貯湯量目標値を所定量α増加させた値に変更する（ステップＳＤ２）。このとき、貯湯量の上限値を上限として貯湯量目標値を増加させる。続いて、変更後の目標値を用いて最小蓄熱量を試算し（ステップＳＤ３）、試算した最小蓄熱量が適正範囲内であるか否かを判断する（ステップＳＤ４）。この結果、適正範囲内でない場合には（ステップＳＤ４において「ＮＯ」）、ステップＳＤ１に戻る。
【００２９】
これにより、試算される最小蓄熱量が適正範囲内となるか、あるいは、貯湯量目標値が上限値に達するまで、ステップＳＤ１からＳＤ４の処理が繰り返し行われ、貯湯量目標値が段階的に増加される。そして、ステップＳＤ３において試算される最小蓄熱量が適正範囲内となる前に貯湯量が上限値に達してしまった場合には（ステップＳＤ１において「ＹＥＳ」）、貯湯温度目標値が上限値であるか否かを判定する（ステップＳＤ５）。この結果、貯湯温度目標値が上限値でなかった場合には（ステップＳＤ５において「ＮＯ」）、貯湯温度目標値を所定量β増加させた値に変更する（ステップＳＤ６）。このとき、貯湯温度の上限値を上限として貯湯温度目標値を増加させる。そして、変更後の目標値を用いて最小蓄熱量を試算し（ステップＳＤ７）、試算した最小蓄熱量が適正範囲内であるか否かを判定する（ステップＳＤ８）。
【００３０】
この結果、試算された最小蓄熱量が適正範囲内である場合には（ステップＳＤ８において「ＹＥＳ」）、このときの目標値をスケジュールに書き込むことにより、スケジュールを更新する（ステップＳＤ９）。一方、ステップＳＤ８において、最小蓄熱量が適正範囲内でなかった場合には、ステップＳＤ５に戻る。これにより、試算される最小蓄熱量が適正範囲内となるか、あるいは、貯湯温度目標値が上限値に達するまで、貯湯温度目標値を増加させる処理が繰り返し行われる。そして、貯湯温度目標値が上限値に達する前に最小蓄熱量が適正範囲内となれば（ステップＳＤ８において「ＹＥＳ」）、そのときの目標値をスケジュールに書き込むことでスケジュールを更新し、当該処理を終了する。
【００３１】
一方、最小蓄熱量が適正範囲内となる前に貯湯温度目標値が上限値に達してしまった場合には、これ以上蓄熱量を上げることができない。この場合は、例えば、スケジュールに、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値の上限値を書き込むことで、スケジュールを更新する。なお、この場合は、夜間電力を用いて貯湯槽３に蓄えられる熱量が使用量を下回る可能性が高いため、例えば、昼間にヒートポンプを動作させて、貯湯槽に蓄える湯量を増加させる等の対策をとる必要がある。この場合、例えば、貯湯槽３における残湯量が所定の閾値以下となった場合に熱源機２を作動させる等の対策をとることが可能である。
【００３２】
図９から図１４は、１日の給湯負荷バランスシートの一例を示した図である。図９は、この日の最小蓄熱量が適正範囲内にある場合を示している。図１０は、使用実績データから作成された給湯負荷バランスシートの一例を示した図であり、この日の最小蓄熱量が適正範囲の上限値を超えている場合を示している。このような場合には、上述の図７に示した蓄熱量低下を目的とした目標値の変更処理が行われることにより、図１１に示すように、試算上の最小蓄熱量が適正範囲内となるように、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が変更される。
【００３３】
また、図１２は、使用実績データから作成された給湯負荷バランスシートの一例を示した図であり、この日の最小蓄熱量が適正範囲の下限値未満である場合を示している。このような場合には、上述の図８に示した蓄熱量増加を目的とした目標値の変更処理が行われることにより、図１３に示すように、試算上の最低蓄熱量が適正範囲内となるように、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値が変更される。例えば、図１３では、貯湯量目標値が増えたことから、熱源機２の動作時間を１時間延ばし、９時で動作を停止するようなスケジュールとなっていることがわかる。このように、深夜料金帯の期間に熱源機２を動作させただけでは、スケジュールに設定された貯湯温度目標値及び貯湯量目標値に達することができない場合には、通常料金の時間帯においても熱源機２を動作させることが必要となる。また、図１３では、熱源機２の動作時間を継続して延長することで、所定の蓄熱量を確保しているが、図１４では、深夜料金の時間帯が終了する８時に熱源機２の動作を一旦停止させ、給湯負荷が多くなる時間帯（ここでは、１８時から１９時の間）に熱源機２を再度動作させて、蓄熱量を増加させている。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯器１によれば、使用実績データに応じて翌日以降の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更する場合において、使用実績データから蓄熱量が過剰であると判断した場合には、貯湯温度目標値を優先的に低下させ、貯湯温度目標値が下限値に達した場合に貯湯量目標値を低下させる。また、使用実績データから蓄熱量が不足していると判断した場合には、貯湯量目標値を優先的に増加させ、貯湯量目標値が上限値に達した場合に貯湯温度目標値を増加させる。
このように、貯湯温度をできるだけ低く設定し、湯量をできるだけ多く設定することにより、熱源機２を効率の良い運転領域で運転させることができ、省エネルギー化を図ることが可能となる。また、貯湯温度を可能な限り低温に設定することで、スケールの析出を減少させることができる。
また、定期的に使用実績データを参照してスケジュールを更新するので、蓄熱量に過不足がなくなり、効率的に加熱を行うことが可能となる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、曜日毎に貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を設定していたが、これに限定されず、例えば、前日の使用実績データに基づいて翌日の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を設定することとしてもよいし、あるいは、平日と休日とに分けて、貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を設定することとしてもよい。この場合、平日・休日の最小蓄熱量については、平均値を用いてもよく、あるいは、その中での最小蓄熱量を用いることとしてもよい。
また、本実施形態では、最小蓄熱量を用いて貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更したが、最小蓄熱量に代えて最小残湯量を用いて、同様の貯湯温度目標値及び貯湯量目標値を変更することとしてもよい。
【００３６】
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ヒートポンプ式給湯器
２  熱源機
３  貯湯槽
４  給水配管
５  給水ポンプ
６  循環配管
７  給湯配管
１０  給湯制御部
１１  スケジュール記憶部
１２  使用実績データ記憶部
１３  スケジュール更新部
２１  取得部
２２  目標値変更部
２３  試算部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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