(57)【要約】【課題】  過去の湯張り履歴に基づいて運転日の湯張りをほぼ正確に予測することができる貯湯式給湯システムを提供することである。【解決手段】  熱を発生する熱源機（熱電併給装置２）と、熱源機からの熱を温水として貯える貯湯タンクと、熱源機を運転制御するための制御手段３４と、を備え、制御手段３４は設定された運転スケジュールに基づいて熱電併給装置を運転制御する貯湯式給湯システム。制御手段３４は、過去の湯張り履歴をツリー状に分析して登録するための湯張り登録手段４０と、湯張りを予測判定するための予測湯張り判定手段４２とを備え、予測湯張り判定手段４２はツリー状に分析して登録された湯張り履歴データに基づいて運転日の予測湯張りを判定する。【選択図】  図２
2005172339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱源機と、前記熱源機からの熱を温水として貯える貯湯タンクと、前記熱源機を運転制御するための制御手段と、を備え、前記制御手段は設定された運転スケジュールに基づいて前記熱源機を運転制御する貯湯式給湯システムであって、
前記制御手段は、過去の湯張り履歴をツリー状に分析して登録するための湯張り登録手段と、湯張りを予測判定するための予測湯張り判定手段と、前記熱源機の運転スケジュールを設定するための運転スケジュール設定手段と、を備え、前記予測湯張り判定手段はツリー状に分析して登録された湯張り履歴データに基づいて運転日の予測湯張りを判定し、前記運転スケジュール設定手段は前記予測湯張り判定手段の判定結果を含めて運転日の運転スケジュールを設定することを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項２】
前記予測湯張り判定手段は運転日の予測湯張りを判定する際に所定日数の湯張り分析ツリーに基づいて予測湯張りを判定するように構成されており、このことに関連して、前記湯張り登録手段は、湯張り履歴の登録日において湯張りが行われたときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を湯張りツリーテーブルに登録し、湯張り履歴の登録日において湯張りが行われなかったときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を不湯張りツリーテーブルに登録し、前記予測湯張り判定手段は前記湯張りツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルに登録された湯張り履歴に基づいて運転日の予測湯張りを判定することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項３】
前記湯張りツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルは、それぞれ、ツリー状につながる過去の湯張りデータの個数をカウントするテーブルカウンタを備え、前記予測湯張り判定手段は前記湯張りツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルの前記テーブルカウンタのカウント値に基づいて運転日の予測湯張りを判定することを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項４】
前記予測湯張り判定手段は、湯張り履歴のマッチングを調べるための湯張り履歴マッチング手段と、マッチングの確率を演算するためのマッチング確率演算手段と、湯張りの有無を判定する判定手段と、を有し、前記湯張りマッチング手段は、運転日を湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブル及び運転日を不湯張りとしたときの予測不湯張りツリーテーブルと、前記所定日数の湯張り履歴とのマッチングを調べ、前記マッチング確率演算手段は、前記予測湯張りツリーテーブルにてマッチングした湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値と、前記予測不湯張りツリーテーブルにてマッチングした湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値とに基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、前記判定手段は、演算された湯張り及び不湯張りの発生確率に基づいて湯張りの有無を判定することを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項５】
前記予測湯張り判定手段は、湯張り履歴を選定するための湯張り履歴選定手段と、湯張りの発生確率を演算するための確率演算手段と、湯張りの有無を判定する判定手段と、を有し、前記湯張り履歴選定手段は、運転日を湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブル及び運転日を不湯張りとしたときの予測不湯張りツリーテーブルにおいて、前記所定日数の湯張り履歴を選定し、前記確率演算手段は、前記予測湯張りツリーテーブルにて選定した湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値と、前記予測不湯張りツリーテーブルにて選定した湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値とに基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、前記判定手段は、演算された湯張り及び不湯張りの発生確率に基づいて湯張りの有無を判定することを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項６】
前記確率演算手段は、湯張り及び不湯張りの発生確率の演算の際に前記テーブルカウンタのカウント値に重みを付ける重付け手段を含み、前記重付け手段は、前記予測湯張りツリーテーブル及び前記予測不湯張りツリーテーブルにおいて下位側の前記テーブルカウンタのカウント値ほど大きい重みを付けることを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項７】
前記湯張り登録手段は、湯張り履歴の登録日において湯張りが行われたときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を湯張りツリーテーブルに登録し、湯張り履歴の登録日において残り湯利用が行われたときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を残り湯ツリーテーブルに登録し、また湯張り履歴の登録日において湯張りが行われなかったときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を不湯張りツリーテーブルに登録し、前記予測湯張り判定手段は前記湯張りツリーテーブル、前記残り湯ツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルに登録された湯張り履歴に基づいて運転日の予測湯張りを判定することを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機からの熱を温水として貯える貯湯タンクを備えた貯湯式給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用コージェネレーションシステムなどに適用される貯湯式給湯システムは、熱源機としての熱電併給装置（例えば、内燃機関と発電機との組合せ、燃料電池など）と、熱電併給装置からの排熱を温水として貯える貯湯タンクと、この熱電併給装置を運転制御するための制御手段とを備えている。このような給湯システムにおいては、制御手段は熱源機の運転スケジュールを設定し、設定した運転スケジュールに基づいて熱源機を運転制御する（例えば、特許文献１参照）。このように熱電併給装置を運転制御すると、必要な熱負荷に対応する温水量が貯湯タンクに貯えられ、温水の不足がほとんど生じることなく、必要な温水を供給することができ、コージェネレーションシステムを効率良く運転することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１３３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような給湯システムでは、瞬間的に大量の温水を生成することができないので、過去の熱負荷（熱需要）に基づいて運転スケジュールを設定している。各家庭においては、単位時間当たりの熱負荷が大きくなるのは浴槽の湯張りであり、浴槽の湯張りの有無によって一日の熱負荷量が大きく異なる。このようなことから、運転スケジュールを設定する際にも、過去の入浴の有無（浴槽の湯張りの有無）による過去の熱負荷データを利用している。
【０００５】
しかし、各家庭の生活を考えると、毎日入浴したり、１日おきに入浴したり、一週間のうち水曜日のみ入浴しなかったりし、その生活パターンは多様になっている。また、一般的には夏季はシャワーで済ます場合があり、フロ湯張り回数は減る。このように各家庭の生活パターンが異なっているために、従来の運転スケジュールの設定方法では、各家庭の現実の生活パターンに充分にマッチせず、温水が不足したり、温水の放熱ロスが多くなり、熱源機の効率的な運転制御ができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、過去の湯張り履歴に基づいて運転日の湯張りをほぼ正確に予測することができる貯湯式給湯システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の貯湯式給湯システムは、熱を発生する熱源機と、前記熱源機からの熱を温水として貯える貯湯タンクと、前記熱源機を運転制御するための制御手段と、を備え、前記制御手段は設定された運転スケジュールに基づいて前記熱源機を運転制御する貯湯式給湯システムであって、
前記制御手段は、過去の湯張り履歴をツリー状に分析して登録するための湯張り登録手段と、湯張りを予測判定するための予測湯張り判定手段と、前記熱源機の運転スケジュールを設定するための運転スケジュール設定手段と、を備え、前記予測湯張り判定手段はツリー状に分析して登録された湯張り履歴データに基づいて運転日の予測湯張りを判定し、前記運転スケジュール設定手段は前記予測湯張り判定手段の判定結果を含めて運転日の運転スケジュールを設定することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の貯湯式給湯システムでは、前記予測湯張り判定手段は運転日の予測湯張りを判定する際に所定日数の湯張り分析ツリーに基づいて予測湯張りを判定するように構成されており、このことに関連して、前記湯張り登録手段は、湯張り履歴の登録日において湯張りが行われたときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を湯張りツリーテーブルに登録し、湯張り履歴の登録日において湯張りが行われなかったときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を不湯張りツリーテーブルに登録し、前記予測湯張り判定手段は前記湯張りツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルに登録された湯張り履歴に基づいて運転日の予測湯張りを判定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の貯湯式給湯システムでは、前記湯張りツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルは、それぞれ、ツリー状につながる過去の湯張りデータの個数をカウントするテーブルカウンタを備え、前記予測湯張り判定手段は前記湯張りツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルの前記テーブルカウンタのカウント値に基づいて運転日の予測湯張りを判定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の貯湯式給湯システムでは、前記予測湯張り判定手段は、湯張り履歴のマッチングを調べるための湯張り履歴マッチング手段と、マッチングの確率を演算するためのマッチング確率演算手段と、湯張りの有無を判定する判定手段と、を有し、前記湯張りマッチング手段は、運転日を湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブル及び運転日を不湯張りとしたときの予測不湯張りツリーテーブルと、前記所定日数の湯張り履歴とのマッチングを調べ、前記マッチング確率演算手段は、前記予測湯張りツリーテーブルにてマッチングした湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値と、前記予測不湯張りツリーテーブルにてマッチングした湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値とに基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、前記判定手段は、演算された湯張り及び不湯張りの発生確率に基づいて湯張りの有無を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の貯湯式給湯システムでは、前記予測湯張り判定手段は、湯張り履歴を選定するための湯張り履歴選定手段と、湯張りの発生確率を演算するための確率演算手段と、湯張りの有無を判定する判定手段と、を有し、前記湯張り履歴選定手段は、運転日を湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブル及び運転日を不湯張りとしたときの予測不湯張りツリーテーブルにおいて、前記所定日数の湯張り履歴を選定し、前記確率演算手段は、前記予測湯張りツリーテーブルにて選定した湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値と、前記予測不湯張りツリーテーブルにて選定した湯張り履歴に対応する前記テーブルカウンタのカウント値とに基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、前記判定手段は、演算された湯張り及び不湯張りの発生確率に基づいて湯張りの有無を判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の貯湯式給湯システムでは、前記確率演算手段は、湯張り及び不湯張りの発生確率の演算の際に前記テーブルカウンタのカウント値に重みを付ける重付け手段を含み、前記重付け手段は、前記予測湯張りツリーテーブル及び前記予測不湯張りツリーテーブルにおいて下位側の前記テーブルカウンタのカウント値ほど大きい重みを付けることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７に記載の貯湯式給湯システムでは、前記湯張り登録手段は、湯張り履歴の登録日において湯張りが行われたときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を湯張りツリーテーブルに登録し、湯張り履歴の登録日において残り湯利用が行われたときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を残り湯ツリーテーブルに登録し、また湯張り履歴の登録日において湯張りが行われなかったときには、前記湯張り履歴の登録日の前日から過去所定日数まで遡った湯張り履歴を不湯張りツリーテーブルに登録し、前記予測湯張り判定手段は前記湯張りツリーテーブル、前記残り湯ツリーテーブル及び前記不湯張りツリーテーブルに登録された湯張り履歴に基づいて運転日の予測湯張りを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の貯湯式給湯システムによれば、制御手段は湯張り登録手段、予測湯張り判定手段及び運転スケジュール設定手段を備え、湯張り登録手段は過去の湯張り履歴をツリー状に分析して登録し、湯張りの発生パターンに着目し、このパターンの発生順に湯張り履歴を登録する。そして、予測湯張り判定手段は登録された湯張り履歴データに基づいて運転日の予測湯張りを判定するので、その判定は過去の湯張り履歴に基づくものとなり、このように判定することによって、運転日の湯張りの有無など、換言すると入浴の有無などをほぼ正確に判定することができる。従って、この予測湯張りの判定結果を含めて運転スケジュールを設定することにより、お湯の過不足の発生を少なくして熱源機を効率良く運転制御することができる。また、湯張り履歴をツリー状に分析して登録するので、湯張り履歴を過去に遡りながら比較的簡単に且つ確実に登録することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の貯湯式給湯システムによれば、湯張りツリーテーブルと不湯張りツリーテーブルとが設けられ、湯張りの有無を登録する登録日に浴槽に湯張りをして入浴をしたときには、湯張りツリーテーブルに登録され、この登録日に湯張りをしなかった（換言すると、入浴をしなかった）ときは、不湯張りツリーテーブルに登録される。このように登録日における湯張りの有無に対応するツリーテーブルに登録することによって、運転日の予測湯張りを判定する際に、これら湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルに登録された湯張り履歴に基づいて予測湯張りを比較的容易に且つほぼ正確に判定することができる。運転日の予測湯張りは、運転日の前日の湯張りの有無を含む湯張り履歴を用いることによってほぼ正確に判定することができるので、湯張りの有無の登録日とは運転日の前日であるのが好ましく、また入浴のための湯張りは、通常、所定設定時間内に１５０リットル以上の温水を浴槽に出湯するために、所定設定時間内に１５０リットル以上の出湯があったときに湯張りが行われたと判定することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項３に記載の貯湯式給湯システムによれば、湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルはテーブルカウンタを備えているので、ツリー状につながる過去の湯張りデータの個数をカウントすることができ、これらテーブルカウンタのカウンタ値を用いるもとによって、運転日の予測湯張りを比較的簡単に且つほぼ正確に判定することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項４に記載の貯湯式給湯システムによれば、予測湯張り判定手段は湯張り履歴マッチング手段、マッチング確率手段及び判定手段を有し、所定日数の湯張り履歴のパターンのマッチングを利用して運転日の湯張りの有無を判定している。湯張り履歴マッチング手段は、運転日を湯張りと想定したときには予測湯張りツリーテーブルを用い、運転日を不湯張りと想定したときには予測不湯張りツリーテーブルを用い、これら予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルと所定日数の湯張り履歴とのマッチングを調べる。そして、マッチング確率演算手段は、予測湯張りツリーテーブルにてマッチングした湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値と、予測不湯張りツリーテーブルにてマッチングした不湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値とに基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、判定手段はこれら発生確率のうち大きい方をその運転日の運転状態として設定する（例えば、湯張りの発生確率の方が大きいと、その運転日では湯張りを行うように設定する）。このように湯張り履歴の発生パターンの頻度に着目して判定するので、その判定結果は過去の湯張り発生パターンに即したものとなり、運転日の湯張りの有無をより正確に判定することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載の貯湯式給湯システムによれば、予測湯張り判定手段は、湯張り履歴選定手段、確率演算手段及び判定手段を有し、所定日数の湯張り履歴の発生パターンにおける発生確率を利用して運転日の湯張りの有無を判定する。湯張り履歴選定手段は、運転日を湯張りと想定したときには予測湯張りツリーテーブルを用い、運転日を不湯張りと想定したときには予測不湯張りツリーテーブルを用い、これら予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて所定日数の湯張り履歴を選定する。そして、確率演算手段は、予測湯張りツリーテーブルにて選定した湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値と、予測不湯張りツリーテーブルにて選定した湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値とに基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、判定手段はこれら発生確率のうち大きい方をその運転日の運転状態として設定する。このように湯張り履歴の発生パターン及びこれに類似するものをも含めたパターンの頻度に着目して判定するので、その判定結果は過去の湯張り発生パターンを考慮したものとなり、このようにした場合においても、運転日の湯張りの有無をより正確に判定することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項６に記載の貯湯式給湯システムによれば、確率演算手段は重付け手段を含み、湯張り及び不湯張りの発生確率を演算する際に、重付け手段はテーブルカウンタのカウント値に重みを付け、確率演算手段は重みが付加されたカウント値を用いて発生確率を演算する。重付け手段により付加される重みは、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて下位側のテーブルカウンタのカウント値ほど大きな重みを付加するので、湯張り履歴の発生パターンにより類似するものほど重みが大きくなり、従って、湯張り及び不湯張りの発生確率をより実情に即した値とすることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項７に記載の貯湯式給湯システムによれば、湯張り及び不湯張りに加えて残り湯利用も考慮され、湯張りツリーテーブル、不湯張りツリーテーブル及び残り湯ツリーテーブルが用いられる。湯張りの有無を登録する登録日に浴槽に湯張りをして入浴をしたときには、湯張りツリーテーブルに登録され、この登録日に残り湯を利用して入浴をしたときには、残り湯ツリーテーブルに登録され、またこの運転日に湯張りをしなかった（換言すると、入浴をしなかった）ときには、不湯張りツリーテーブルに登録される。このように登録日における湯張り、不湯張り及び残り湯利用に応じて対応するツリーテーブルに登録することによって、運転日の予測湯張りを判定する際に、これら湯張りツリーテーブル、不湯張りツリーテーブル及び残り湯ツリーテーブルに登録された湯張り履歴に基づいて、残り湯をも含めた予測湯張りを比較的容易に且つほぼ正確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う貯湯式給湯システムの実施形態について説明する。
〔第１の実施形態〕
図１〜図９を参照して、本発明に従う貯湯式給湯システムの第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの一例を簡略的に示す図であり、図２は、図１のコージェネレーションシステムの制御系を簡略的に示すブロック図であり、図３は、湯張り履歴を分析するためのツリーテーブルを示す図であり、図４は、第５日目に湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図であり、図５は、第６日目に不湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図であり、図６は、第７日目に不湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図であり、図７は、第８日目に不湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図であり、図８は、第２０日目に湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブルとテーブルカウンタのカウンタ値とを示す図であり、図９は、第２０日目に不湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブルとテーブルカウンタのカウンタ値とを示す図である。
【００２２】
図１において、第１の実施形態の貯湯式給湯システムは、家庭用コージェネレーションシステムに適用されており、電力と熱とを発生する熱電併給装置２（熱を発生する熱源機を構成する）と、熱電併給装置２にて発生した熱を回収して温水として貯える貯湯タンク４とを備えている。この形態では、熱電併給装置２は燃料電池６から構成され、燃料電池６にて発生する排熱が後述する如くして貯湯タンク４に貯えられる。尚、熱電併給装置２は、内燃機関（例えばガスエンジン、ディーゼルエンジンなど）及び内燃機関により駆動される発電装置の組合せなどから構成するようにしてもよい。
【００２３】
燃料電池６の出力側には系統連系用のインバータ１０が設けられ、このインバータ１０は燃料電池６の出力電力を商業系統１２から供給される電力と同じ電圧及び周波数にする。商用系統１２は電力供給ライン１４を介して各家庭の電力負荷１６（例えば、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、照明装置など）に接続され、インバータ１０はコージェネ用供給ライン１８を介して電力供給ライン１４に電気的に接続され、燃料電池６からの発電電力がインバータ１０及びコージェネ用供給ライン１８を介して電力負荷１６に供給される。
【００２４】
貯湯タンク４には温水を循環する温水循環流路２０が設けられ、その一端側が貯湯タンク４の底部に接続され、その他端側が貯湯タンク４の上端部に接続されている。この温水循環流路２０には、熱交換器２１及び温水循環ポンプ２２が配設されている。従って、温水循環ポンプ２２が作動すると、貯湯タンク４の底部の温水が温水循環流路２０を通して流れ、熱交換器２１にて後述する如く熱交換された後その上端部に流れ、このようにして貯湯タンク４内の水が加熱される。
【００２５】
この貯湯タンク４の底部には、更に、水（例えば水道水）を供給するための給水流路２６が接続され、その上端部には、温水を出湯するための温水出湯流路２８が接続され、この温水出湯流路２８には１又は２個以上のカラン（図示せず）が接続される。従って、カランを開栓すると、貯湯タンク４内の温水が温水出湯流路２８を通して給湯される。
【００２６】
熱電併給装置２は、更に、燃料電池６の冷却水を循環する冷却水循環流路３０を含み、この冷却水循環流路３０が、温水循環流路２０に配設された熱交換器２１に接続されている。従って、熱交換器２１は、冷却水循環流路３０を流れる冷却水と温水循環流路２０を流れる温水との間で熱交換を行い、温水循環流路２０を流れる温水が加熱され、このようにして熱電併給装置２（燃料電池６）の排熱が温水として貯湯タンク４に貯えられる。尚、冷却水循環流路３０には、冷却水を循環するための冷却水循環ポンプ３２が配設されている。
【００２７】
図２をも参照して、コージェネレーションシステムでは、例えばマイクロプロセッサから構成される制御手段３４によって作動制御される。図示の制御手段３４は、作動制御手段３６、湯張り判定手段３８、湯張り登録手段４０、予測湯張り判定手段４２及び運転スケジュール設定手段４４を備えている。作動制御手段３６は給湯システムを含むコージェネレーションシステムの各種構成要素、例えば熱電併給装置２、インバータ１０、温水循環ポンプ２２及び冷却水循環ポンプ３２などを作動制御する。湯張り判定手段３８は、運転当日に浴槽の湯張りが行われたか否かを判定する。この実施形態では、温水出湯流路２８には給湯熱負荷計測手段３３が配設され、この給湯熱負荷計測手段３３からの計測信号に基づいて湯張りが行われたか否かを判定する。この給湯熱負荷計測手段３３は、例えば、温水出湯流路２８を流れる温水の温度を検出する温度センサと、温水出湯流路２８を流れる温水の流量を検出する流量センサとから構成され、温度センサの検出温度及び流量センサの検出流量に基づいて熱負荷を計測し、湯張り判定手段３８は、給湯熱負荷計測手段３３の検出熱負荷に基づき、所定設定時間に所定湯張り熱負荷以上の熱負荷がある、具体的には所定時間（例えば３０分程度に設定される）内に例えば１５０リットル以上の出湯がなると湯張り有りと判定する。また、湯張り登録手段４０は、湯張りが行われたか否かを後述するように登録する。
【００２８】
また、予測湯張り判定手段４２は後述するようにして運転日における予測湯張りを判定する。この形態では、予測湯張り判定手段４２はテーブル読出し手段４６、湯張り履歴マッチング手段４８、マッチング確率演算手段５０及び判定手段５２を含んでいる。テーブル読出し手段４６は後述するようにして湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルを読出し、湯張り履歴マッチング手段４８は予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおける湯張り履歴のマッチングを後述するように調べ、マッチング確率演算手段５０は予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいてマッチングした湯張り履歴に対応する履歴情報を用いて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算し、判定手段５２はこの演算結果に基づいて湯張りの有無を判定する。そして、運転スケジュール設定手段４４は、予測湯張り判定手段４２による判定結果を含めて運転日の運転スケジュールを設定する。この運転スケジュールは、当日の実際の負荷と、予測した負荷との差異によって、時々刻々と修正調整されるものとして扱っても良く、当日の実際の負荷とは関係なく、スケジュール通りに運転されるものとしても良い。
【００２９】
この実施形態では、制御手段３４は、更に、計時手段５４及びメモリ手段５６を含んでいる。計時手段５４は時刻を計時し、湯張りの登録を行う時刻、運転スケジュールの設定を行う時刻などを計時する。また、メモリ手段５６は、データベース部としての湯張りテーブルデータ５８、不湯張りテーブルデータ６０及び湯張り履歴データ６２を有し、湯張りテーブルデータ５８には湯張りツリーテーブル及び湯張りカウンタテーブル（例えば、図４参照）が登録され、不湯張りテーブルデータ６０には不湯張りツリーテーブル及び不湯張りカウンタテーブル（例えば、図５参照）が登録され、また湯張り履歴データ６２には過去の湯張りに関する履歴情報（例えば、図４及び図５参照）が登録される。
【００３０】
次に、図２とともに図３〜図７を参照して、湯張りテーブルデータ５８、不湯張りテーブルデータ６０及び湯張り履歴データ６２に登録される情報及びそれらの登録様式について説明する。図３は、湯張りテーブルデータ５８及び不湯張りテーブルデータ６０に登録される湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルの基本的形態を示し、湯張り履歴は、次のようにして湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルに登録される。この実施形態では、過去の湯張り履歴は実質上４階層のツリーに分析され、最上位の階層（ｎ０）は登録日の履歴であり、最上位から第２番目の階層（ｎ１）は登録日の前日の履歴であり、最上位から第３番目の階層（ｎ２）は登録日の二日前の履歴であり、最上位から第４番目の階層（ｎ３）は登録日の三日前の履歴であり、最上位から第５番目の階層（ｎ４）は登録日の四日前の履歴であり、登録日の履歴データは湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルのいずれを選択するかのデータとして利用され、登録日の前日から登録日の四日前までの履歴データが湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおける湯張り履歴ツリーのデータとして利用される。
【００３１】
例えば、図４に示すように、運転開始から５日間の履歴データが古い方（換言すると、運転開始）から順に「○」、「×」、「○」、「○」及び「○」（○：湯張り有り、×：湯張りなし）とすると、５日目（即ち、登録日）の履歴データが「○」（湯張り有り）であるので、湯張りテーブルデータ５８から湯張りツリーテーブルが読み出される。そして、読み出された湯張りツリーテーブルにおいて、第２番目の階層（ｎ１）については登録日の前日が「○」であるので湯張り側（ｎ１−１）側となり、第３番目の階層（ｎ２）については登録日の二日前が「○」であるので湯張り側（ｎ２−１）側となり、第４番目の階層（ｎ３）については登録日の三日前が「×」であるので不湯張り側（ｎ３−２）となり、また第５番目の階層（ｎ４）については登録日の四日前が「○」であるので湯張り側（ｎ４−３）側となり、このようにして運転開始から５日目の履歴がその登録日の前の所定日数（この形態では、４日間）の履歴データとともに湯張りツリーテーブルに登録され、この湯張りツリーテーブルが湯張りテーブルデータ５８に登録される。
【００３２】
この実施形態では、また、湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおいて、第２階層以下の各分岐部にテーブルカウンタ（図示せず）が設けられ、これらテーブルカウンタは過去の湯張り履歴データを分析したときに該当する履歴が存在するときにそのカウント値を「１」加算するように構成されている。即ち、第２階層においてはツリーの分岐部が二つ存在し、湯張り側の分岐部にテーブルカウンタｎ１−１が設けられ、不湯張り側の分岐部にテーブルカウンタｎ１−２が設けられている。同様にして、第３階層においてはツリーの分岐部が４つ存在し、これら分岐部にテーブルカウンタｎ２−１〜ｎ２−４が設けられ、第４階層においてはツリーの分岐部が８つ存在し、これら分岐部にテーブルカウンタｎ３−１〜ｎ３−８が設けられ、また第５階層においてはツリーの分岐部が１６個存在し、これら分岐部にテーブルカウンタｎ４−１〜ｎ４−１６が設けられている。湯張りツリーテーブルにおけるテーブルカウンタのカウント値は湯張りカウンタテーブルに登録され、湯張りツリーテーブルとともに湯張りテーブルデータ５８に登録され、また不湯張りツリーテーブルにおけるテーブルカウンタのカウント値は不湯張りカウンタテーブルに登録され、不湯張りツリーテーブルとともに不湯張りテーブルデータ６０に登録される。尚、図４〜図７においては、理解を容易にするために、湯張りカウンタテーブルと不湯張りカウンタテーブルの双方を示している。
【００３３】
運転開始から５日間の履歴データが古い方から順に「○」、「×」、「○」、「○」及び「○」とすると、上述したように、湯張りツリーテーブルによる分析は図４の上側に示したようになり、このとき、第２階層においては湯張り側（ｎ１−１）に、第３階層においては湯張り側（ｎ２−１）に、第４階層においては不湯張り側（ｎ３−２）に、また第５階層においては湯張り側（ｎ４−３）になり、従って、これら分岐部のテーブルカウンタｎ１−１，ｎ２−１，ｎ３−２，ｎ４−３のカウント値が「１」加算され、テーブルカウンタのカウント値は、図４の下左側の湯張りカウンタテーブルに示す通りとなる。
【００３４】
また、例えば、図５に示すように、運転開始から６日目の履歴データが「×」（湯張りなし）で、運転開始から６日間の履歴データが古い方から順に「○」、「×」、「○」、「○」、「○」、「×」とすると、登録日である６日目の履歴データが「×」であるので、不湯張りテーブルデータ６０から不湯張りツリーテーブル及び不湯張りカウンタテーブルが読み出される。そして、読み出された不湯張りツリーテーブルにおいて、第２番目の階層（ｎ１）については登録日の前日が「○」であるので湯張り側（ｎ１−１）側に、第３番目の階層（ｎ２）については登録日の二日前が「○」であるので湯張り側（ｎ２−１）側に、第４番目の階層（ｎ３）については登録日の三日前が「○」であるので湯張り側（ｎ３−１）に、また第５番目の階層（ｎ４）については登録日の四日前が「×」であるので不湯張り側（ｎ４−２）になり、このようにして運転開始から６日目の履歴がその登録日の前の所定日数（４日間）の履歴データとともに不湯張りツリーテーブルに登録され、この不湯張りツリーテーブルは図５の上側に示したようになる。このとき、上述したように、第２階層においては湯張り側（ｎ１−１）、第３階層においては湯張り側（ｎ２−１）、第４階層においては湯張り側（ｎ３−１）、また第５階層においては不湯張り側（ｎ４−２）となり、従って、これら分岐部のテーブルカウンタｎ１−１，ｎ２−１，ｎ３−１，ｎ４−２のカウント値が「１」加算され、テーブルカウンタのカウント値は、図５の下右側の不湯張りカウンタテーブルに示す通りとなる。
【００３５】
また、例えば、図６に示すように、運転開始から７日目の履歴データが「×」（湯張りなし）で、運転開始から７日間の履歴データが古い方から順に「○」、「×」、「○」、「○」、「○」、「×」、「×」とすると、登録日である７日目の履歴データが「×」であるので、運転開始から６日目と同様に、不湯張りテーブルデータ６０から不湯張りツリーテーブル及び不湯張りカウンタテーブルが読み出される。そして、読み出された不湯張りツリーテーブルにおいて、第２番目の階層（ｎ１）については登録日の前日が「×」であるので不湯張り側（ｎ１−２）側に、第３番目の階層（ｎ２）については登録日の二日前が「○」であるので湯張り側（ｎ２−３）側に、第４番目の階層（ｎ３）については登録日の三日前が「○」であるので湯張り側（ｎ３−５）に、また第５番目の階層（ｎ４）については登録日の四日前が「○」であるので湯張り側（ｎ４−９）になり、このようにして運転開始から７日目の履歴がその登録日の前の所定日数（４日間）の履歴データとともに不湯張りツリーテーブルに登録され、この不湯張りツリーテーブルは図６の上側に示したようになる。このとき、上述したように、第２階層においては不湯張り側（ｎ１−２）、第３階層においては湯張り側（ｎ２−３）、第４階層においては湯張り側（ｎ３−５）、また第５階層においては湯張り側（ｎ４−９）となり、従って、これら分岐部のテーブルカウンタｎ１−２，ｎ２−３，ｎ３−５，ｎ４−９のカウント値が「１」加算され、テーブルカウンタのカウント値は、図６の下右側の不湯張りカウンタテーブルに示す通りとなる。
【００３６】
更に、例えば、図７に示すように、運転開始から８日目の履歴データが「○」（湯張り）で、運転開始から８日間の履歴データが古い方から順に「○」、「×」、「○」、「○」、「○」、「×」、「×」、「○」とすると、登録日である８日目の履歴データが「○」であるので、運転開始から５日目と同様に、湯張りテーブルデータ５８から湯張りツリーテーブル及び湯張りカウンタテーブルが読み出される。そして、読み出された不湯張りツリーテーブルにおいて、第２番目の階層（ｎ１）については登録日の前日が「×」であるので不湯張り側（ｎ１−２）側に、第３番目の階層（ｎ２）については登録日の二日前が「×」であるので不湯張り側（ｎ２−４）側に、第４番目の階層（ｎ３）については登録日の三日前が「○」であるので湯張り側（ｎ３−７）に、また第５番目の階層（ｎ４）については登録日の四日前が「○」であるので湯張り側（ｎ４−１３）になり、このようにして運転開始から８日目の履歴がその登録日の前の所定日数（４日間）の履歴データとともに不湯張りツリーテーブルに登録され、この不湯張りツリーテーブルは図７の上側に示したようになる。このとき、第２階層においては不湯張り側（ｎ１−２）、第３階層においては不湯張り側（ｎ２−４）、第４階層においては湯張り側（ｎ３−７）、また第５階層においては湯張り側（ｎ４−１３）となり、従って、これら分岐部のテーブルカウンタｎ１−２，ｎ２−４，ｎ３−７，ｎ４−１３のカウント値が「１」加算され、テーブルカウンタのカウント値は、図７の下左側の湯張りカウンタテーブルに示す通りとなる。
【００３７】
このようにして過去の湯張り履歴が、湯張りがあったときには湯張りツリーテーブル及び湯張りカウンタテーブルに登録され、湯張りがなかったときには不湯張りツリーテーブル及び不湯張りカウンタテーブルに登録される。そして、例えば、運転開始から１９日目の履歴データが「○」（湯張り）で、運転開始から１９日間の履歴データが古い方から順に「○」、「×」、「○」、「○」、「○」、「×」、「×」、「○」、「○」、「○」、「○」、「○」、「×」、「○」、「×」、「○」、「×」「○」、「○」とすると、湯張りについてのテーブルカウンタのカウント値は、図８の下側の湯張りカウントテーブルに示す通りとなり、また不湯張りについてのテーブルカウンタのカウント値は図９の下側の不湯張りカウントテーブルに示す通りとなる。
【００３８】
尚、上述した例では、第２階層以下の各分岐部にテーブルカウンタを設けているが、このような構成に代えて、最下位の階層にテーブルカウンタを設け、最下位の一つ上位の階層の分岐部のカウンタ値については、最下位の階層の対応するカウント値を加算するようにしてもよく（例えば、分岐部のｎ３−５のカウント値については、その下位のテーブルカウンタｎ４−９，ｎ４−１０のカウント値の和となる）、一般に、最下位の階層を除く上位については、テーブルカウンタを設けることなく、演算によりカウント値を算出するようにしてもよい。このように構成することによって、カウンタテーブルのサイズを小さくしてその構成を簡単にすることができる。
【００３９】
運転日（通常、湯張り履歴の登録日の翌日が運転日となり、上述したように１９日目の湯張り履歴の登録を行った後、１９日目までの湯張り履歴データを用いて２０日目の湯張りを予測するようになる）の湯張りの有無を予測する場合、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルを用いて行われる。予測湯張りツリーテーブルとは、図３に示す基本形態のツリーテーブルにおいて第１階層（ｎ０）を湯張りと想定したものであって、このツリーテーブルに運転日の前日までの湯張り実行履歴データ、即ち湯張りカウンタテーブルに登録されたカウント値を組み合わせたツリーテーブルであり、また予測不湯張りツリーテーブルとは、図３に示す基本形態のツリーテーブルにおいて第１階層（ｎ０）を不湯張りと想定したものであって、このツリーテーブルに運転日の前日までの不湯張り実行履歴データ、即ち不湯張りカウンタテーブルに登録されたカウント値を組み合わせたツリーテーブルである。
【００４０】
第１の実施形態では、運転日（例えば、運転開始から２０日目）の湯張りの有無の予測は、次のようにして行われる。まず、予測湯張り判定手段４２のテーブル読出し手段４６は湯張りテーブルデータ５８から湯張りカウンタテーブルを読み出し、図８に示す予測湯張りツリーテーブルを作成するとともに、不湯張りテーブルデータ６０から不湯張りカウンタテーブルを読み出し、図９に示す不湯張りツリーテーブルを作成する。そして、湯張り履歴マッチング手段４８は、運転日を湯張りと想定したときの湯張り履歴のマッチングを予測湯張りツリーテーブルを用いて行うとともに、運転日を不湯張りと想定したときの湯張り履歴のマッチングを予測不湯張りツリーテーブルを用いて行う。
【００４１】
この実施形態では、データ読出し手段４６は、湯張り履歴データ６２に登録された過去の湯張り履歴データから、運転日の前日から過去に四日間遡った湯張り履歴を抽出し、この抽出した湯張り履歴のマッチングを予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて行う。例えば、２０日目の湯張りの有無を予測する場合、その前日（１９日目）が「○」（湯張り）、その二日前（１８日目）が「○」（湯張り）、その三日前（１７日目）が「×」（不湯張り）、その四日前（１６日目）が「○」（湯張り）であるので、最上位の階層が「○」である予測湯張りツリーテーブルと最上位の階層が「×」の不湯張りツリーテーブルにおいて、第２階層においては湯張り側（ｎ１−１）、第３階層においては湯張り側（ｎ２−１）、第４階層においては不湯張り側（ｎ３−２）、また第５階層においては湯張り側（ｎ４−３）となるツリー部のマッチングを調べ、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルのテーブルカウンタｎ４−３のカウント値が抽出湯張り履歴のマッチング頻度となり、予測湯張りツリーテーブルにおけるマッチング頻度は「１」であり、予測不湯張りツリーテーブルにおけるマッチング頻度は「０」である。
【００４２】
湯張り履歴マッチング手段４８によるマッチングの後、マッチング確率演算手段５０はこのマッチング頻度を用いて、上記抽出湯張り履歴の後に湯張り及び不湯張りが発生する確率を演算する。この場合、予測湯張りツリーテーブルにおけるマッチング頻度「１」と予測不湯張りツリーテーブルにおけるマッチング頻度「０」とから演算すると、湯張りが発生する確率が１００％、不湯張りが発生する確率が０％となる。判定手段５２は、マッチング確率演算手段５０によるこの演算値に基づいて湯張りの有無を予測し、発生確率の大きい方を選定し、この場合においては湯張りを選定する。
【００４３】
予測湯張り判定手段４２が湯張り（即ち、運転日において湯張りが行われる）と判定すると、運転スケジュール設定手段４４は運転日において湯張りが行われるように運転スケジュールを設定し、運転日の当日、熱電併給装置２はこの運転スケジュールに沿って運転され、湯張りをまかなうに充分な温水が貯湯タンク４に貯えられる。尚、予測湯張り判定手段４２が不湯張り（即ち、運転日において湯張りが行われない）と判定すると、運転スケジュール設定手段４４は運転日において湯張りが行われないように運転スケジュールを設定し、この運転スケジュールに沿って熱電併給装置２が運転され、湯張りの温水分を除いた温水が貯湯タンク４に貯えられる。
【００４４】
上述した説明では、予測湯張りツリーテーブルにおけるマッチング頻度と予測不湯張りツリーテーブルにおけるマッチング頻度が異なっているが、双方のマッチング頻度が同じ値（マッチング頻度「０」を含めて）であるときには、例えば、その運転日については湯張りを強制的に選定するようにしてもよく、このように設定することにより、お湯不足の発生を少なくすることができる。尚、双方のマッチング頻度がともに「０」である場合、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて上位層から下位層に向けて湯張り履歴をマッチングさせたときに、より長い湯張り履歴パターンで一致する方のツリーテーブルの方を選定するようにしてもよく、このように構成することによって、湯張りの有無の予測をより現実に即したものとすることができる。
【００４５】
〔第２の実施形態〕
次に、図１０を参照して、本発明に従う貯湯式給湯システムの第２の実施形態について説明する。図１０は、第２の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの制御手段を簡略的に示すブロック図である。この第２の実施形態では予測湯張り判定手段に修正が施され、第１の実施形態と同様にして過去の湯張り履歴データの登録が行われ、また湯張りの有無の選定のときに予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルが用いられるが、第１の実施形態に対して湯張りの有無の判定様式が異なっている。尚、以下の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一のものには同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
図１０において、図示の制御手段３４Ａの予測湯張り判定手段４２Ａは、テーブル読出し手段４６、湯張り履歴選定手段７２、確率演算手段７４及び判定手段５２を有し、湯張り履歴選定手段７２は予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて湯張り履歴を選定し、確率演算手段７４は湯張り確率演算手段７６及び不湯張り確率演算手段７８を含み、湯張り確率演算手段７６は予測湯張りツリーテーブルにおいて選定された湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値に基づいて湯張り発生確率を演算し、不湯張り確率演算手段７８は予測不湯張りツリーテーブルにおいて選定された湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値に基づいて不湯張り発生確率を演算する。尚、テーブル読出し手段４６及び判定手段５２は、第１の実施形態と実質上同一である。
【００４７】
第２の実施形態における湯張りの有無の予測は、次のようにして行われる。まず、予測湯張り判定手段４２Ａのテーブル読出し手段４６は、第１の実施形態と同様に、湯張りテーブルデータ５８から湯張りカウンタテーブルを読み出し、図８に示す予測湯張りツリーテーブルを作成するとともに、不湯張りテーブルデータ６０から不湯張りカウンタテーブルを読み出し、図９に示す不湯張りツリーテーブルを作成する。そして、湯張り履歴選定手段７２は、運転日を湯張りと想定したときの湯張り履歴の選定を予測湯張りツリーテーブルを用いて行うとともに、運転日を不湯張りと想定したときの湯張り履歴の選定を予測不湯張りツリーテーブルを用いて行う。
【００４８】
この実施形態では、第１の実施形態と同様に、データ読出し手段４６は、湯張り履歴データ６２に登録された過去の湯張り履歴データから、運転日の前日から過去に四日間遡った湯張り履歴を抽出し、この抽出した湯張り履歴の選定を予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて行う。例えば、２０日目の湯張りの有無を予測する場合、その前日が「○」（湯張り）、その二日前が「○」（湯張り）、その三日前が「×」（不湯張り）、その四日前（１６日目）が「○」であるので、最上位の階層が「○」である予測湯張りツリーテーブルと最上位の階層が「×」の不湯張りツリーテーブルにおいて、第２階層においては湯張り側（ｎ１−１）、第３階層においては湯張り側（ｎ２−１）、第４階層においては不湯張り側（ｎ３−２）、また第５階層においては湯張り側（ｎ４−３）となるツリー部を選定し、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおける第２階層のテーブルカウンタｎ１−１、第３階層のテーブルカウンタｎ２−１、第４階層のテーブルカウンタｎ３−２及び第５階層のテーブルカウンタｎ４−３のカウント値が抽出される。
【００４９】
湯張り履歴選定手段７２による湯張り履歴の選定の後、確率演算手段７４は予測湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおけるテーブルカウンタｎ１−１，ｎ２−１，ｎ３−２，ｎ４−３のカウント値に基づいて湯張り及び不湯張りの発生確率を演算する。即ち、湯張り確率演算手段７４は、第２階層における全体（予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブル）の湯張り側（ｎ１−１）に対する予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ１−１）の割合と、第３階層における全体の湯張り側（ｎ２−１）に対する予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ２−１）の割合と、第４階層における全体の不湯張り側（ｎ３−２）に対する予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ３−２）の割合と、第５階層における全体の湯張り側（ｎ４−３）に対する予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ４−３）の割合とを加算し、この加算値を加算回数で除算し、このようにして湯張りの発生確率を演算し、また不湯張り確率演算手段７６は、第２階層における全体（予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブル）の湯張り側（ｎ１−１）に対する不予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ１−１）の割合と、第３階層における全体の湯張り側（ｎ２−１）に対する不予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ２−１）の割合と、第４階層における全体の不湯張り側（ｎ３−２）に対する不予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ３−２）の割合と、第５階層における全体の湯張り側（ｎ４−３）に対する不予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ４−３）の割合とを加算し、この加算値を加算回数で除算し、このようにして不湯張りの発生確率を演算する。予測湯張りツリーテーブルの内容が図８で示す通りで、予測不湯張りツリーテーブルの内容が図９に示す通りである場合、湯張り発生確率Ｐ１は、Ｐ１＝（６／１０＋４／６＋２／２＋１／１）÷４＝０．８１となり、また不湯張り発生確率Ｐ２は、Ｐ２＝（４／１０＋２／６＋０＋０）÷４＝０．１８となる。
【００５０】
その後、判定手段５２は、確率演算手段７４によるこの演算値に基づいて湯張りの有無を予測し、発生確率の大きい方を選定し、この場合においては発生確率が０．８１である湯張りを選定し、このように判定するようにしても、第１の実施形態と同様に、過去の湯張り履歴に基づいて運転日の湯張りの有無をほぼ正確に選定することができる。
【００５１】
この第２の実施形態では、予測湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおける各階層のテーブルカウンタのカウント値を単純に演算して湯張り及び不湯張りの発生確率を算出しているが、各階層のテーブルカウンタのカウンタ値に所定の重みを付けて演算するようにしてもよい。この場合、確率演算手段７４に重付け手段を含ませ、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルの下流側（下位階層側）のテーブルカウンタのカウント値ほど大きい重みを付けるのが好ましく、このようにすることによって、湯張り履歴の発生パターンがより類似するものほど重みが大きくなり、湯張りの有無の設定が現実の湯張りにより即したものとなる。
【００５２】
例えば、重付け手段が、第２階層の重みとして「１」を、第３階層の重みとして「２」を、第４階層の重みとして「３」を、また第５階層の重みとして「４」を付与し、また予測湯張りツリーテーブルの内容が図８で示す通りで、予測不湯張りツリーテーブルの内容が図９に示す通りである場合、湯張り発生確率Ｐ１は、Ｐ１＝〔６／１０＋（２×４）／６＋（３×２）／２＋（４×１）／１〕÷１０＝０．８９となり、また不湯張り発生確率Ｐ２は、Ｐ２＝〔（４／１０＋（２×２）／６＋（３×０）＋（４×０）〕÷１０＝０．１となる。
【００５３】
〔第３の実施形態〕
次に、図１１を参照して、本発明に従う貯湯式給湯システムの第３の実施形態について説明する。図１１は、第３の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの制御手段における予測湯張り判定手段を簡略的に示すブロック図である。この第３の実施形態では予測湯張り判定手段に修正が施され、第２の実施形態においてはテーブルカウンタのカウンタ値に基づく割合値を加算して湯張り及び不湯張り発生確率を算出しているが、この第３の実施形態においてはテーブルカウンタのカウンタ値に基づく割合値を積算して湯張り及び不湯張りの発生確率を算出している。
【００５４】
図１１において、図示の予測湯張り判定手段４２Ｂは、テーブル読出し手段４６、湯張り履歴マッチング手段４８Ｂ、湯張り履歴選定手段７２Ｂ、確率演算手段７４Ｂ及び判定手段５２を有し、湯張り履歴選定手段７２Ｂは予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおいて湯張り履歴を選定し、湯張り履歴マッチング手段４８Ｂは予測湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおいて湯張り履歴のマッチングを行い、確率演算手段７４Ｂの湯張り確率演算手段７６Ｂは予測湯張りツリーテーブルにおいて選定された湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値を用いて積算により湯張り発生確率を演算し、その不湯張り確率演算手段７８は予測不湯張りツリーテーブルにおいて選定された湯張り履歴に対応するテーブルカウンタのカウント値を用いて積算により不湯張り発生確率を演算する。尚、第３の実施形態におけるその他の構成は、上述した第２の実施形態と実質上同一である。
【００５５】
第３の実施形態における湯張りの有無の予測は、次のようにして行われる。第２の実施形態と同様に、テーブル読出し手段４６は、湯張りテーブルデータ（図１０参照）から湯張りカウンタテーブルを読み出し、図８に示す予測湯張りツリーテーブルを作成するとともに、不湯張りテーブルデータ（図８参照）から不湯張りカウンタテーブルを読み出し、図９に示す不湯張りツリーテーブルを作成する。そして、湯張り履歴選定手段７２Ｂは、運転日を湯張りと想定したときの湯張り履歴の選定を予測湯張りツリーテーブルを用いて行うとともに、運転日を不湯張りと想定したときの湯張り履歴の選定を予測不湯張りツリーテーブルを用いて行う。
【００５６】
例えば２０日目の湯張りの有無を予測する場合、過去の湯張り履歴などが第２の実施形態と同様とすると、湯張り履歴選定手段７２Ｂは、予測湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおいて、第２階層においては湯張り側（ｎ１−１）、第３階層においては湯張り側（ｎ２−１）、第４階層においては不湯張り側（ｎ３−２）、また第５階層においては湯張り側（ｎ４−３）となるツリー部を選定し、予測湯張りツリーテーブル及び予測不湯張りツリーテーブルにおける第２階層のテーブルカウンタｎ１−１，ｎ１−２、第３階層のテーブルカウンタｎ２−１，ｎ２−２、第４階層のテーブルカウンタｎ３−１，ｎ３−２及び第５階層のテーブルカウンタｎ４−３，ｎ４−４のカウント値が抽出される。そして、確率演算手段７４Ｂの湯張り確率演算手段７６Ｂは、予測湯張りツリーテーブルを用い、第２階層における湯張り側（ｎ１−１）及び不湯張り側（ｎ１−２）に対する湯張り側（ｎ１−１）の割合と、第３階層における湯張り側（ｎ２−１）及び不湯張り側（ｎ２−２）に対する湯張り側（ｎ２−１）の割合と、第４階層における湯張り側（ｎ３−１）及び不湯張り側（ｎ３−２）に対する湯張り側（ｎ３−２）の割合と、第５階層における湯張り側（ｎ４−３）及び不湯張り側（ｎ４−４）に対する湯張り側（ｎ４−３）の割合とを積算し、この積算値を相対的な湯張りの発生確率値とする。また不湯張り確率演算手段７８Ｂは、予測不湯張りツリーテーブルを用い、第２階層における湯張り側（ｎ１−１）及び不湯張り側（ｎ１−２）に対する湯張り側（ｎ１−１）の割合と、第３階層における湯張り側（ｎ２−１）及び不湯張り側（ｎ２−２）に対する湯張り側（ｎ２−１）の割合と、第４階層における湯張り側（ｎ３−１）及び不湯張り側（ｎ３−２）に対する湯張り側（ｎ３−２）の割合と、第５階層における湯張り側（ｎ４−３）及び不湯張り側（ｎ４−４）に対する湯張り側（ｎ４−３）の割合とを積算し、この積算値を相対的な不湯張りの発生確率値とする。第２の実施形態と同様に、予測湯張りツリーテーブルの内容が図８で示す通りで、予測不湯張りツリーテーブルの内容が図９に示す通りである場合、相対的湯張り発生確率Ｐ１１は、Ｐ１１＝〔（６／１０）×（４／６）×（２／４）×（１／２）〕＝０．１となり、また相対的不湯張り発生確率Ｐ１２は、Ｐ１２＝〔（４／５）×（２／４）×（０）×（０）〕＝０となる。
【００５７】
その後、判定手段５２は、確率演算手段７４Ｂによるこの演算値に基づいて湯張りの有無を予測し、相対的発生確率の大きい方を選定し、この場合においては発生確率が０．１である湯張りを選定し、このように判定するようにしても、第２の実施形態と同様に、過去の湯張り履歴に基づいて運転日の湯張りの有無をほぼ正確に選定することができる。
【００５８】
この第３の実施形態では、積算により相対的発生確率を算出しているので、充分な湯張り履歴データが蓄積されていないと、予測湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおいて過去に発生してないツリー部が選定される可能性が高くなり、このようなツリー部が選定されると相対的発生確率が「０」となる。このようなことから、この実施形態では、湯張り及び不湯張りの相対的な発生確率が共に零（ゼロ）になるときには、湯張り履歴マッチング手段４８Ｂが予測湯張りツリーテーブル及び不湯張りツリーテーブルにおいて抽出した湯張り履歴とのマッチングを行い、双方のツリーテーブルにおいてマッチングする部分までの湯張り履歴を選定し、この選定した部分までのテーブルカウンタのカウント値を抽出し、これらカウント値を用いて上述したと同様にして積算により湯張り及び不湯張りの相対的発生確率を演算し、かかる演算値の大きい方を選定する。このように構成した場合、熱電併給装置の運転実績が比較的短時間であっても、過去の湯張りの有無の実績に沿って運転日の湯張りの有無を選定することができる。
【００５９】
〔第４の実施形態〕
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明に従う貯湯式給湯システムの第４の実施形態について説明する。図１２は、第４の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの制御手段を簡略的に示すブロック図であり、図１３は、第４の実施形態におけるツリーテーブルの基本的形態とそれに組み合わされるカウンタテーブルを簡略的に示す図である。第１〜第３の実施形態では湯張りの有無を判定しているが、浴槽での温水の使用に関しては、湯張りをする、湯張りをしない、前日の残り湯を使用するの三つのパターンが発生する場合があり、第４の実施形態においてはこのような残り湯利用をも含めた湯張りの判定を行っている。
【００６０】
図１２及び図１３において、図示の制御手段３４Ｃの湯張り判定手段３８Ｃは、湯張り及び不湯張りに加えて残り湯利用を判定するように構成され、例えば、所定設定時間に例えば１５０リットル以上の出湯があったときには湯張り（新しい温水で入浴した）と判定し、所定設定時間に例えば５０〜１５０リットルの出湯があったときには残り湯（残り湯を利用して入浴した）と判定し、所定設定時間に例えば５０リットル以下の出湯しかなかったときには不湯張り（入浴をしなかった）と判定する。
【００６１】
このことに関連して、基本形態のツリーテーブルにおいては、湯張り側（例えば「○」）残り湯側（例えば、「△」）及び不湯張り側（例えば、「×」）に分岐され、またツリーテーブルとしては、湯張り履歴を登録する登録日に湯張りがあったときに登録される湯張りツリーテーブルと、この登録日に残り湯利用があったときに登録される残り湯ツリーテーブルと、この登録日に湯張りがなかったときに登録される不湯張りツリーテーブルが用いられる。湯張りツリーテーブルには湯張りカウンタテーブル（図１３の下左側のテーブル参照）が組み合わされ、湯張りツリーテーブルのテーブルカウンタのカウント値が湯張りカウンタテーブルに登録され、湯張りツリーテーブル及び湯張りカウンタテーブルがメモリ手段５６Ｃの湯張りテーブルデータ５８に登録される。残り湯ツリーテーブルには残り湯カウンタテーブル（図１３の下中央のテーブル参照）が組み合わされ、残り湯ツリーテーブルのテーブルカウンタのカウント値が残り湯カウンタテーブルに登録され、残り湯ツリーテーブル及び残り湯カウンタテーブルがメモリ手段５６Ｃの残り湯テーブルデータ９０に登録される。また、不湯張りツリーテーブルには不湯張りカウンタテーブル（図１３の下右側のテーブル参照）が組み合わされ、不湯張りツリーテーブルのテーブルカウンタのカウント値が不湯張りカウンタテーブルに登録され、不湯張りツリーテーブル及び不湯張りカウンタテーブルがメモリ手段５６Ｃの湯張りテーブルデータ６０に登録される。
【００６２】
この第４の実施形態における湯張りの予測は、次のようにして行われる。予測湯張り判定手段４２Ｃのテーブル読出し手段４６は、第１の実施形態と同様に、湯張りテーブルデータ５８、不湯張りテーブルデータ６０及び残り湯テーブルデータ９０からそれぞれ湯張りカウンタテーブル、不湯張りカウンタテーブル及び残り湯カウンタテーブルを読み出して予測湯張りツリーテーブル、予測不湯張りツリーテーブル及び予測残り湯ツリーテーブルを作成する。そして、湯張り履歴マッチング手段４８Ｃは、運転日を湯張りと想定したときの湯張り履歴（抽出した湯張り履歴）のマッチングを予測湯張りツリーテーブルを用いて行い、運転日を不湯張りと想定したときの湯張りの履歴のマッチングを予測不湯張りツリーテーブルを用いて行い、また運転日を残り湯と想定したときの湯張りの履歴のマッチングを予測残り湯ツリーテーブルを用いて行う。
【００６３】
湯張り履歴マッチング手段４８Ｃによる湯張り履歴のマッチングの後、確率演算手段７４は予測湯張りツリーテーブル、不湯張りツリーテーブル及び予測残り湯ツリーテーブルにおける抽出湯張り履歴のマッチング頻度に基づいて湯張り、不湯張り及び残りの発生確率を演算する。例えば、湯張り発生確率の演算においては、第２階層における全体（予測湯張りツリーテーブル、予測不湯張りツリーテーブル及び予測残り湯ツリーテーブル）の湯張り側（ｎ１−１）に対する予測湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ１−１）の割合などを演算し、不湯張り発生確率の演算においては、第２階層における全体（予測湯張りツリーテーブル、予測不湯張りツリーテーブル及び予測残り湯ツリーテーブル）の湯張り側（ｎ１−１）に対する予測不湯張りツリーテーブルの湯張り側（ｎ１−１）の割合などを演算し、また残り湯発生確率の演算においては、第２階層における全体（予測湯張りツリーテーブル、予測不湯張りツリーテーブル及び予測残り湯ツリーテーブル）の湯張り側（ｎ１−１）に対する予測残り湯ツリーテーブルの湯張り側（ｎ１−１）の割合などを演算する。
【００６４】
その後、判定手段５２は、マッチング確率演算手段５０Ｃによるこの演算値に基づいて湯張り（湯張り、不湯張り、残り湯）を予測し、発生確率の最も大きいものを選定し、このように判定することによって、残り湯を含めた湯張りの発生を予測することができる。
【００６５】
以上、本発明に従う貯湯式給湯システムの実施形態について説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００６６】
例えば、上述した実施形態では、登録日の湯張り状況に対応して分析ツリーテーブルを選択し、この登録日の前日から過去４日間の湯張り履歴をツリーテーブルに分析して登録しているが、このツリーテーブルに分析する湯張り履歴の期間については任意の適切な期間、例えば５日間、６日間などに設定することができる。
【００６７】
また、例えば、運転日における予測湯張りとこの運転日における湯張り実績と対比し、選定した予測湯張りと湯張り実績とが異なる状況が多く発生する場合、予測湯張り判定手段による湯張りの判定を解除し、湯張りを常に行うようにするようにしてもよい。尚、この場合、運転スケジュールと関係がない状態において、予想湯張りの選定と湯張り実績との対比を継続して行い、予測湯張りと湯張り実績とが合致することが多くなった時点で予測湯張り判定手段による湯張りの判定を再開するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの一例を簡略的に示す図である。
【図２】図１のコージェネレーションシステムの制御系を簡略的に示すブロック図である。
【図３】湯張り履歴を分析するためのツリーテーブルを示す図である。
【図４】第５日目に湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図である。
【図５】第６日目に不湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図である。
【図６】第７日目に不湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図である。
【図７】第８日目に湯張り運転を行ったときの湯張り履歴の登録を説明するツリーテーブルとテーブルカウンタのカウント値とを示す図である。
【図８】第２０日目に湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブルとテーブルカウンタのカウンタ値とを示す図である。
【図９】第２０日目に不湯張りと想定したときの予測湯張りツリーテーブルとテーブルカウンタのカウンタ値とを示す図である。
【図１０】第２の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの制御手段を簡略的に示すブロック図である。
【図１１】第３の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの制御手段における予測湯張り判定手段を簡略的に示すブロック図である。
【図１２】第４の実施形態の貯湯式給湯システムを適用したコージェネレーションシステムの制御手段を簡略的に示すブロック図である。
【図１３】第４の実施形態におけるツリーテーブルの基本的形態とそれに組み合わされるカウンタテーブルを簡略的に示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
２  熱電併給装置
４  貯湯タンク
６  燃料電池
１０  インバータ
１６  電力負荷
２０  温水循環流路
２１  熱交換器
２８  温水出湯流路
３０  冷却水循環流路
３４，３４Ａ，３４Ｃ  制御手段
３６  作動制御手段
３８，３８Ｃ  湯張り判定手段
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ  予測湯張り判定手段
４８，４８Ｂ，４８Ｃ  湯張り履歴マッチング手段
５０  マッチング確率演算手段
５２  判定手段
５８  湯張りテーブルデータ
６０  不湯張りテーブルデータ
７２，７２Ｂ  湯張り履歴選定手段
７４  確率演算手段
９０  残り湯テーブルデータ
【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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