(57)【要約】【課題】本発明の課題は、深夜時間帯に給湯の使用があった場合においても、湯切れを回避することができる給湯装置を提供することにある。【解決手段】本発明の給湯装置１は、加熱手段によって水を加熱する沸き上げ運転によりできた温水を貯湯タンク３１に貯湯する給湯装置であって、熱量データ取得手段Ｔ６〜Ｔ１３，４０，４２，Ｐ３と、熱量データ記録手段６２と、データ算出手段６１と、沸き上げ運転時間制御手段６６とを備える。熱量データ取得手段は、ユーザが使用した温水の熱量データを取得する。データ算出手段は、熱量データ記録手段に記録された熱量データに基づいて当日の時間帯別の予測使用湯熱量を算出し、予測使用湯熱量に基づいて沸き上げ運転に必要な沸き上げ運転時間を算出する。沸き上げ運転時間制御手段は、沸き上げ運転時間に基づいて、所定時間帯に沸き上げ運転を行うように沸き上げ開始時刻を決定する。【選択図】図３
2007285659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段によって水を加熱する沸き上げ運転によりできた温水を貯湯タンク（３１）に貯湯する給湯装置（１）であって、
ユーザが使用した前記温水の熱量データを取得する熱量データ取得手段（Ｔ６〜Ｔ１３，４０，４２，Ｐ３）と、
前記熱量データ取得手段により取得された前記熱量データを時間帯別に記録する熱量データ記録手段（６２）と、
前記熱量データ記録手段に記録された前記熱量データに基づいて当日の前記時間帯別の予測使用湯熱量と貯湯タンク残湯熱量とを算出し、前記予測使用湯熱量と前記貯湯タンク残湯熱量とに基づいて前記沸き上げ運転に必要な沸き上げ運転時間を算出するデータ算出手段（６１）と、
前記沸き上げ運転時間に基づいて、所定時間帯に前記沸き上げ運転を行うように前記沸き上げ運転の沸き上げ開始時刻を決定する沸き上げ運転時間制御手段（６６）と、
を備える給湯装置（１）。
【請求項２】
前記沸き上げ運転時間制御手段は、前記所定時間帯の終了時刻に前記沸き上げ運転が終了するように前記沸き上げ開始時刻を決定する、
請求項１に記載の給湯装置（１）。
【請求項３】
前記データ算出手段は、前記貯湯タンク残湯熱量と前記所定時間帯以外の時間帯における前記予測使用湯熱量と前記所定時間帯における前記予測使用湯熱量に基づいて前記沸き上げ運転時間を算出する、
請求項１または２のいずれかに記載の給湯装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
使用する湯量を学習する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、深夜電力時間帯などの所定時間帯に貯湯タンク内の温湯を沸き上げて貯湯し、貯湯タンク内に貯湯された温湯を給湯する給湯装置がある。このような給湯装置には、所定時間帯の終了の直前に沸き上げが完了するように、所定時間帯の開始時点よりも沸き上げ開始を遅らせるピークシフト制御を行うものがある。このピークシフト制御は、所定時間帯の開始時点に電力使用が集中するのを防止するとともに、貯湯タンク内の温湯を沸き上げた後の放熱による温度低下を極力防止するために行われている。
【０００３】
特許文献１の技術では、設定された残湯熱量レベルから残湯熱量が少なくなると、残湯熱量が残湯熱量レベルになるまで沸き上げ運転を行っている。
【特許文献１】特開２００５−７６９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、深夜時間帯（シフト中やシフト後の沸き上げ運転中）に給湯の使用があった場合に、深夜時間帯の残り時間（朝まで）では沸き上がらない場合がある。これは、沸き上げ時間を深夜時間帯移行時の残湯熱量から推定するためである。このため湯切れや電気代の高い昼間時間帯に沸き上げ運転を行う恐れがある。
特許文献１の技術では、このような場合に、残湯熱量レベル以下になるため残湯熱量レベル以上まで沸き上げ運転を行わせることにより、湯切れが起こらないようにしている。しかし、残湯熱量レベルが下がった後に沸き上げ運転を行っているために、深夜時間帯の給湯負荷があった場合に、深夜時間帯が終わるまでに沸き上げ運転を終了させることができなくなる恐れがある。
【０００５】
本発明の課題は、深夜時間帯に給湯の使用があった場合においても、湯切れを回避することができる給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る給湯装置は、加熱手段によって水を加熱する沸き上げ運転によりできた温水を貯湯タンクに貯湯する給湯装置であって、熱量データ取得手段と、熱量データ記録手段と、データ算出手段と、沸き上げ運転時間制御手段とを備える。熱量データ取得手段は、ユーザが使用した温水の熱量データを取得する。熱量データ記録手段は、熱量データ取得手段により取得された熱量データを時間帯別に記録する。データ算出手段は、熱量データ記録手段に記録された熱量データに基づいて貯湯タンク内の残湯熱量と当日の時間帯別の予測使用熱量とを算出し、残湯熱量と予測使用湯熱量とに基づいて沸き上げ運転に必要な沸き上げ運転時間を算出する。
沸き上げ運転時間制御手段は、沸き上げ運転時間に基づいて、所定時間帯に沸き上げ運転を行うように沸き上げ運転の沸き上げ開始時刻を決定する。
【０００７】
本発明では、過去の給湯負荷の時間帯別のデータにより、当日の時間帯別の給湯負荷を予測している。そして、沸き上げ開始時刻を演算する際、予測給湯負荷に基づいて必要な沸き上げ運転時間を算出し、沸き上げ開始時刻を決定している。
これにより、深夜時間帯に給湯負荷がある場合にも、深夜時間帯に沸き上げが終了するように沸き上げ運転を行うため、電気代を低減できる。このため、エネルギーを節約することができる。また、深夜時間帯の給湯負荷を考慮して沸き上げ量を決定しているため湯切れが起こるのを低減させることができる。
【０００８】
第２発明に係る給湯装置は、第１発明に係る給湯装置であって、沸き上げ運転時間制御手段は、所定時間帯の終了時刻に沸き上げ運転が終了するように沸き上げ開始時刻を決定する。
この給湯装置では、所定時間帯の終了時刻に沸き上げ運転が終了するように沸き上げ開始時刻を決定している。このため、所定時間帯の開始時点に電力使用が集中するのを防止することができる。また、貯湯タンクの温湯を沸き上げた後の放熱による温度低下を極力防ぐことができる。
【０００９】
第３発明に係る給湯装置は、第１発明または第２発明に係る給湯装置であって、データ算出手段は、残湯熱量と所定時間帯以外の時間帯における予測使用湯熱量と所定時間帯における予測使用湯熱量とに基づいて前記沸き上げ運転時間を算出する
この給湯装置では、沸き上げ運転を行う深夜時間帯の使用量を考慮して沸き上げ運転時間を決定しているため、沸き上げ運転を行っているときに、給湯の利用があっても適切な量の温湯を沸かすことができる。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明に係る給湯装置では、深夜時間帯に給湯負荷がある場合にも、深夜時間帯に沸き上げが終了するように沸き上げ運転を行うため、電気代を低減できる。このため、エネルギーを節約することができる。また、深夜時間帯の給湯負荷を考慮して沸き上げ量を決定しているため湯切れが起こるのを低減させることができる。
第２発明に係る給湯装置では、所定時間帯の開始時点に電力使用が集中するのを防止することができる。また、貯湯タンクの温湯を沸き上げた後の放熱による温度低下を極力防ぐことができる。
【００１１】
第３発明に係る給湯装置では、沸き上げ運転を行う深夜時間帯の使用量を考慮して沸き上げ運転時間を決定しているため、沸き上げ運転を行っているときに、給湯の利用があっても適切な量の温湯を沸かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明に係る給湯装置１の実施形態について説明する。
＜ヒートポンプ給湯機の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る給湯装置１の概略構成図である。給湯装置１は、ＣＯ２冷媒を用いて蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、水道水を加熱し家庭の浴槽５などに温湯を供給する装置である。給湯装置１は、主として、温湯を貯める貯湯タンク３１を有する貯湯ユニット３と、冷媒回路２０を有するヒートポンプユニット２とを備えている。
【００１３】
（１）貯湯ユニット
図２は貯湯ユニット３の概略図である。貯湯ユニット３は、主に、貯湯タンク３１と、加熱循環路３９と、給湯出湯口３３から給湯接続口４１または風呂循環往口４３までの給湯配管５１と、追い焚き循環路４７とで構成されている。
（１−１）貯湯タンクおよび加熱循環路
貯湯タンク３１は、底壁に給水口３２が設けられ、上壁に給湯出湯口３３と追い焚き出湯口３４とが設けられる。貯湯タンク３１は、給水口３２からに水道水が供給され、給湯出湯口３３から貯湯タンク３１に貯まった高温の温湯を出湯し、浴槽５などに供給可能である。給水口３２には、水道水を供給する給水用流路３８が接続される。また、貯湯タンク３１の底壁には、取水口３５が開設され、側壁（周壁）の上部に給湯口３６が開設されている。取水口３５と給湯口３６とは、加熱循環路３９に接続されており、加熱循環路３９には、循環ポンプＰ１と、後述するヒートポンプユニット２の水熱交換器２２とが接続されている。
【００１４】
また、貯湯タンク３１には、周壁に上下方向の上から５０リットルピッチで貯湯タンク３１内の各層の温湯の温度を検出する残湯５０リットル温度センサＴ７、残湯１００リットル温度センサＴ８、残湯１５０リットル温度センサＴ９、残湯２００リットル温度センサＴ１０、および残湯２５０リットル温度センサＴ１１が設けられる。さらに、貯湯タンク３１の最上部（つまり０リットルの位置）に、最上部の温湯の温度を検出する缶体上温度センサＴ６が設けられる。本実施形態において、残湯５０リットル温度センサＴ７、残湯１００リットル温度センサＴ８、残湯１５０リットル温度センサＴ９、残湯２００リットル温度センサＴ１０、残湯２５０リットル温度センサＴ１１、および缶体上温度センサＴ６は、サーミスタからなる。
【００１５】
加熱循環路３９は、主に、循環ポンプＰ１と、三方弁Ｖ２とで構成され、ヒートポンプユニット２の水熱交換器２２と熱交換路４９により接続されている。
循環ポンプＰ１は、貯湯タンク３１の取水口３５の近傍に接続されている。また、循環ポンプＰ１の吐出側には、水熱交換器２２が接続されている。循環ポンプＰ１は、貯湯タンク３１内の未加熱水を取水口３５から加熱循環路３９に流出させ、水熱交換器２２内の熱交換路４９に未加熱水を流入させる。水熱交換器２２に流入された未加熱水は、水熱交換器２２内の熱交換路４９において加熱され、給湯口３６から貯湯タンク３１内に返流される。また、加熱循環路３９には、熱交換路４９の下流側（具体的には、水熱交換器２２と三方弁Ｖ２との間）に出湯温度センサＴ４が設けられ、熱交換路４９の上流側（具体的には、循環ポンプＰ１と水熱交換器２２との間）に入水温度センサＴ５が設けられる。出湯温度センサＴ４と入水温度センサＴ５とは、サーミスタからなる。
【００１６】
三方弁Ｖ２は、加熱循環路３９内の給湯口３６側に設けられ、貯湯タンク３１の底壁に設けられる返水口３７に接続されるバイパス用流路５０と接続されている。このため、本実施例では、バイパス用流路５０を温湯が流れずに、取水口３５から加熱循環路３９に入った水（温湯）が加熱循環路３９を流れて給湯口３６から貯湯タンク３１に戻る通常運転と、取水口３５から加熱循環路３９に入った水（温湯）が加熱循環路３９を流れて三方弁Ｖ２を介し、バイパス用流路５０を通過して、返水口３７から貯湯タンク３１に戻るバイパス運転とを行うことができる。
【００１７】
（１−２）給湯配管
給湯配管５１は、貯湯タンク３１の給湯出湯口３３に接続されており、浴槽５に温湯を供給する浴槽湯はり系統５１ａとそれ以外に温湯を供給する給湯系統５１ｂとの２系統に分岐されている。
浴槽湯はり系統５１ａでは、給湯出湯口３３から吐出された温湯は、湯はり混合弁Ｖ４により水道水と混合され、湯はり電磁弁Ｖ５および風呂循環ポンプＰ２を介して風呂循環往口４４から浴槽５に供給される。湯はり混合弁Ｖ４は、ユーザが設定した温度になるように温湯と水道水との混合比率を調整している。湯はり電磁弁Ｖ５は、ユーザがリモコン７により浴槽５に湯を溜める「湯はり指令」を出したときに、開になり浴槽５に温湯を供給する。なお、ここに言う「湯はり指令」とは、浴槽５に温湯を自動的に供給する際に後述する制御部６が出す指令のことである。なお、湯はり電磁弁Ｖ５の下流側には、湯はり流量センサ４２と湯はり温度センサＴ１３とが設けられている。湯はり流量センサ４２は、湯はりに使用した温湯の流量を検知できる流量計である。また、湯はり温度センサＴ１３は、湯はりに使用した温湯の温度を検知できる温度センサであり、サーミスタからなる。なお、浴槽湯はり系統５１ａは、後述する浴槽循環路４３の往管部と接続されており、風呂循環ポンプＰ２以降の管路は浴槽循環路４３の往管部の管路と共有されている。
【００１８】
給湯系統５１ｂでは、給湯出湯口３３から吐出された温湯は、給湯混合弁Ｖ３により水道水と混合され、給湯接続口４１から家庭の給湯蛇口やシャワーなどに接続されている給湯管５２に供給されている。給湯系統５１ｂでは、さらに、給湯混合弁Ｖ３の下流側に、給湯温度センサＴ１２と給湯流量センサ４０とが設けられている。給湯温度センサＴ１２は、給湯蛇口やシャワーなどにより使用される温湯の温度を検知できる温度センサであり、サーミスタからなる。また、給湯流量センサ４０は、給湯蛇口やシャワーなどにより使用される温湯の流量を検知できる流量計である。
【００１９】
（１−３）追い焚き循環路
追い焚き循環路４７には、熱交循環ポンプＰ３と追い焚き熱交換器４６とが接続されている。追い焚き循環路４７は、貯湯タンク３１の上部に開設されている追い焚き出湯口３４と貯湯タンク３１の下部に開設されている追い焚き返湯口４８とに接続されている。また、浴槽５に接続される浴槽循環路４３が設けられており、浴槽循環路４３には風呂循環ポンプＰ２と追い焚き熱交換器４６とが接続されている。また、貯湯ユニット３には、浴槽循環路４３の端部（浴槽５側）に風呂循環往口４４と風呂循環戻口４５とが設けられており、風呂循環往口４４と風呂循環戻口４５とを浴槽５と接続して、浴槽循環路４３を形成している。これにより、ユーザは、浴槽５内の温湯を追い焚きしたいときに追い焚き循環路４７と浴槽循環路４３との温湯を循環させ、貯湯タンク３１内の温湯と浴槽５内の温湯とを熱交換させることにより、浴槽５内の温湯を温めることができる。
そして、追い焚き運転の際には、熱交循環ポンプＰ３が駆動することで、貯湯タンク３１内の温湯を、追い焚き出湯口３４から追い焚き循環路４７に取り込んで、追い焚き熱交換器４６に流通させ、浴槽循環路４３を流れる温湯と熱交換させている。
【００２０】
（２）ヒートポンプユニット
ヒートポンプユニット２は、屋外に設置されており、冷媒回路２０を有している。この冷媒回路２０は、圧縮機２１と、熱交換路４９を構成する水熱交換器２２と、電動膨張弁Ｖ１と、蒸発器２３とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機２１と水熱交換器２２とを接続し、水熱交換器２２と電動膨張弁Ｖ１とを接続し、電動膨張弁Ｖ１と蒸発器２３とを接続し、蒸発器２３と圧縮機２１とをアキュムレータ２５を介して接続している。これにより、圧縮機２１が駆動すると、水熱交換器２２において熱交換路４９を流れる水が加熱されることになる。また、この冷媒回路２０は、水熱交換器２２と電動膨張弁Ｖ１との間の冷媒管と、蒸発器２３とアキュムレータ２５との間の冷媒管とを熱交換させる液ガス熱交換器２４を備えている。また、蒸発器２３にはこの蒸発器２３の能力を調整するファン２６が付設されている。
【００２１】
また、ヒートポンプユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、ヒートポンプユニット２には、圧縮機２１の吐出温度を検出する吐出温度センサＴ１、圧力保護スイッチとしてのＨＰＳ５３、蒸発器２３内を流れる冷媒の温度（すなわち蒸発温度に対応する冷媒温度）を検出する蒸発温度センサＴ２、ユニット内に流入する室外空気の温度を検出する外気温度センサＴ３が設けられている。本実施例に置いて、吐出温度センサＴ１、蒸発温度センサＴ２、および外気温度センサＴ３は、サーミスタからなる。
【００２２】
（３）制御部
本実施形態の給湯装置１は制御部６を備えている。制御部６は、図３に示すように、熱量データ記録手段６２と、データ算出手段６１と、過不足判断手段６３と、沸き上げ運転時間制御手段６６とを有している。熱量データ記録手段６２は、各種センサからの生データ、後述するデータ算出手段６１が算出した算出データなどを記録している。データ算出手段６１は、熱量データ記録手段６２に記録された生データから、１時間単位のユーザの使用湯熱量、ユーザがその時点でどのくらいのペースで湯熱量を使用したかを表す使用ペース、次の日の予測使用湯熱量、予測使用湯熱量に基づいて深夜時間帯における沸き上げ運転時間などを算出している。また、過不足判断手段６３は、使用湯熱量および予測使用湯熱量を基にして現在の残湯熱量が最適であるかどうかを判断している。なお、ここに言う「残湯熱量」とは貯湯タンク内に残っている湯熱量のことである。そして、沸き上げ運転時間制御手段６６は、沸き上げ運転時間に基づいて深夜時間帯に沸き上げ運転が終了するように沸き上げ運転の開始時刻を決定している。制御部６は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを用いて構成される。また、制御部６は、図３に示されるように、リモコン７の制御信号および各種センサＴ１〜Ｔ１３，４０，４２の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの制御信号および検出信号に基づいて各種機器および弁２１，２６，６４，６５，Ｖ１〜Ｖ５を制御することができるようにされている。
【００２３】
＜ヒートポンプ給湯機の動作＞
（１）ヒートポンプユニットの動作
まず、圧縮機２１を駆動するとともに、循環ポンプＰ１を駆動する。
冷媒回路２０側では、圧縮機２１に吸入された低圧のガス冷媒は、圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、水熱交換器２２に送られて、循環ポンプＰ１によって供給される未加熱水と熱交換を行って凝縮し、高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、液ガス熱交換器２４に流入し、蒸発器２３において蒸発されたガス冷媒と熱交換を行ってさらに冷却され、過冷却状態になる。そして、過冷却状態になった高圧の液冷媒は、電動膨張弁Ｖ１によって圧縮機２１の吸入圧力近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって蒸発器２３に送られ、蒸発器２３においてファン２６によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。
そして、低圧のガス冷媒は、液ガス熱交換器２４に流入し、水熱交換器２２において凝縮された液冷媒と熱交換を行ってさらに加熱され、過熱状態になる。この低圧のガス冷媒は、アキュムレータ２５に流入し、アキュムレータ２５に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。
【００２４】
（２）貯湯ユニットの動作
（２−１）沸き上げ運転
貯湯タンク３１および加熱循環路３９側では、貯湯タンク３１の底部に設けた取水口３５から貯留水が流出し、これが加熱循環路３９の熱交換路４９を流通する。このように、加熱循環路３９の熱交換路４９を流通する未加熱水が、凝縮器として機能している水熱交換器２２によって加熱され、（沸き上げられ）、三方弁Ｖ２を介して給湯口３６から貯湯タンク３１の上部に返流される。そしてこのような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク３１に高温の温湯を供給している。また、三方弁Ｖ２では、沸き上げ温度が所定温度以下である場合に、バイパス運転を行い、所定温度以下の低温の温湯を給湯口３６から貯湯タンク３１に返流させずに返水口３７から貯湯タンク３１に返流させるように切換を行っている。
【００２５】
（２−２）給湯制御
給湯系統５１ｂでは、ユーザが設定した温度になるように給湯混合弁Ｖ３において水道水と貯湯タンク３１内の温湯とが混合されて給湯接続口４１から温湯を供給している。なお、給湯系統５１ｂ内の給湯温度センサＴ１２と給湯流量センサ４０とにより計測されている給湯温度と給湯流量とは制御部６の熱量データ記録手段６２に送られて記録されている。
【００２６】
また、浴槽湯はり系統５１ａでは、ユーザがリモコン７により「湯はり指令」を出すと、湯はり電磁弁Ｖ５が開になり浴槽５に温湯が供給される。このとき、湯はり混合弁Ｖ４は、ユーザが設定した温度に基づいて混合比率を調整し、水道水と貯湯タンク３１内の温湯とを混合している。なお、浴槽湯はり系統５１ａ内の湯はり温度センサＴ１３により計測されている湯はり温度と湯はり流量センサ４２により計測されている湯はり流量とは、制御部６の熱量データ記録手段６２に送られて記録されている。
【００２７】
（２−３）追い焚き運転
ユーザがリモコン７により「追い焚き指令」を出すと、熱交循環ポンプＰ３が駆動して追い焚き循環路４７内に貯湯タンク３１内の温湯が循環する。また、同時に、風呂循環ポンプＰ２が駆動して浴槽循環路４３内に浴槽５内の温湯が循環する。そして、追い焚き熱交換器４６により、貯湯タンク３１内の温湯と浴槽５内の温湯とを熱交換させて、浴槽５内の温湯を加熱している。なお、熱交循環ポンプＰ３の駆動時間は、制御部６の熱量データ記録手段６２に送られて記録されている。また、缶体上温度センサＴ６により計測されている缶体上部の温湯温度も熱量データ記録手段６２に送られて記録されている。
【００２８】
（３）残湯熱量の過不足判断
（３−１）予測使用湯熱量の算出
熱量データ記録手段６２は、缶体上温度センサＴ６、給湯温度センサＴ１２、湯はり温度センサＴ１３、および給水温度センサが取得する温度データと、給湯流量センサ４０および湯はり流量センサ４２が取得する流量データと、熱交循環ポンプＰ３の運転時間データとを１時間おきに記録している。データ算出手段６１は、温度データ、流量データ、および運転時間データに基づいて、１時間単位にユーザが使用した使用湯熱量と、ユーザがその時点でどのくらいのペースで湯熱量を使用したかを表す使用ペースとを算出している。算出された使用湯熱量および使用ペースは、図４に示されるようにように熱量データ記録手段６２により７日間記録される。すなわち、熱量データ記録手段６２には、１時間間隔の時間帯別に過去７日間分の使用湯熱量が蓄積されている。そして、データ算出手段６１は、この７日間分の使用湯熱量を基にして本日の予測使用湯熱量を各時間帯別に算出している（図４参照）。ここで算出された、予測使用湯熱量は、熱量データ記録手段６２に記録される。
【００２９】
（３−２）温湯過多の判断
図５は、残湯熱量が過多であるかを判断する過不足判断手段６３の処理の流れを表すフローチャートである。この過不足判断手段６３は、このフローチャートの処理により残湯熱量が過多であると判断すると、リモコン７の表示部６４に「使用量少なめ」とユーザに残湯熱量が余剰になっていることを知らせる表示をしたり、リモコン７に内蔵されているスピーカ６５から「必要に応じてエコ停止をおすすめします」というアナウンスを流したりする。なお、ここに言う「エコ停止」とは、第１特定時刻まで沸き上げ運転を行わないように停止指令をすることである。また、ここに言う「第１特定時刻」とは、電気料金の安くなる深夜時間帯の開始時刻で、例えば午後１１時のことであり、さらに、「深夜時間帯」とは、午後１１時から翌７時までの時間である。
【００３０】
まず、ステップＳ１では、ユーザがリモコン７上で「おまかせモード」にしているかどうかを確認する。「おまかせモード」の場合に、ステップＳ２へ移行し、そうでない場合にステップＳ１へ戻る。なお、ここに言う「おまかせモード」とは、過去７日間の使用湯熱量を時間帯別に学習し、当日必要となる湯量を予測することにより、最適なタイミングで残湯熱量が多いまたは少ないことを報知する制御モードである。ステップＳ２では、使用湯熱量が７日間分あるかどうかを確認し、使用湯熱量が７日間分ある場合にはステップＳ３へ移行し、そうでない場合にはステップＳ１へ戻る。ステップＳ３では、現時刻総使用湯熱量が２時間後の予測総使用湯熱量と使用ペース定数とを合わせたものよりも小さくなっているかどうかを確認し、小さくなっていればステップＳ４へ移行し、そうでなければステップＳ１へ戻る。なお、ここに言う「現時刻総使用湯熱量」とは、ユーザが１日のうちの第２特定時刻（午前５時）からの使用湯熱量の累計のことである。なお、ここで「第２特定時刻」は、１日を判断する時刻のことで、例えば、午前５時〜翌午前４時５９分を基準にして１日を数えるなら午前５時とする。また、ここに言う「使用ペース定数」とは、データ算出手段６１により生データに基づいた算出された使用ペースに基づく定数のことである。ステップＳ４では、第２特定時刻（午前５時）から「使用量少なめ」とリモコン７の表示部６４に表示されていないかを確認し、「使用量少なめ」と表示されていない場合にはステップＳ５へ移行し、そうでない場合にはステップＳ１へ戻る。ステップＳ５では、リモコン７の表示部６４に「使用量少なめ」と表示し、リモコン７に内蔵されているスピーカ６５より「必要に応じてエコ停止をおすすめします」とアナウンスする。このように過不足判断手段６３では、残湯熱量と使用ペースと予測残湯熱量とに基づいて２時間後に適切な残湯熱量があるかどうかを判断している。
【００３１】
（４）ピークシフト制御
深夜時間帯に、一斉に沸き上げ運転を行うと、深夜時間帯の前半に電力集中が起こる恐れがある。この電力集中を避けるために、沸き上げ運転の時間帯を残湯熱量を基に深夜時間帯の後半にずらすピークシフト制御を行っている。次に、ピークシフト制御について説明する。
【００３２】
データ算出手段６１では、予測使用湯熱量に基づいて、予測使用湯熱量をまかなえるだけの温湯を深夜時間帯に沸き上げる沸き上げ運転時間を算出している。この沸き上げ運転時間は、時間帯別に予測された予測使用湯熱量に基づいて、翌日の昼間時間帯に使用されることが予測されている時間帯別の昼間予測使用湯熱量の合計から、残湯熱量を差し引き、深夜時間帯で使用されることが予測されている時間帯別の深夜予測使用湯熱量の合計を加えることにより、深夜時間帯に沸き上げる沸き上げ量を算出している。なお、ここに言う、「昼間時間帯」とは、深夜時間帯以外の時間帯で、例えば、午前７時から午後２３時までの時間帯のことである。この沸き上げ量に基づいて沸き上げ運転時間を算出している。そして、沸き上げ運転時間制御手段６６は、沸き上げ運転が深夜時間帯の終わりの時刻（すなわち午前７時）に終わるように、沸き上げ運転の開始時刻を決定している。
【００３３】
図６は、ピークシフト制御における沸き上げ時間のタイムチャートの例である。ここでは、（１）に過去の時間帯別の使用湯熱量を考慮しない場合を、（２）に過去のデータから予測される給湯負荷を、（３）に過去の時間帯別の使用湯熱量を考慮した場合を表している。また、ここでは、貯湯タンク３１に温湯が満タンの場合を１として、残湯熱量が２／５であり、当日に３／５だけ必要であるとする。
【００３４】
過去の時間帯別の使用湯熱量を考慮しないでピークシフトを行う場合では、午後１１時の時点で残湯熱量が２／５であることから深夜時間帯に１／５だけ沸き上げるように沸き上げ時間を算出し、午前４時に沸き上げを開始している。しかしながら、例えば、深夜時間帯の午前５時から１／５の使用湯熱量があった場合に、沸き上げ時間を午後１１時で決定しているために深夜時間帯の終了時刻（午前７時）に残湯熱量が２／５のままとなる。このため、当日は湯切れを起こしてしまう恐れがある。
【００３５】
過去の時間帯別の使用湯熱量を考慮してピークシフトを行う場合では、まず、午後１１時の時点での残湯熱量が２／５であることを確認する。次に、過去の時間帯別の使用湯熱量のデータから午前５時から１／５の使用湯熱量があることを予測する。そして、当日に３／５だけ必要であると予測しているため、これらを考慮して２／５沸き上げるように沸き上げ時間を算出し、沸き上げ時間の開始を午前１時に前倒しして設定する。すなわち、３／５（予測使用湯熱量）―２／５（残湯熱量）＋１／５（深夜使用湯熱量）を計算することにより、沸き上げ時間を算出して沸き上げ開始時刻を決定している。これにより、深夜時間帯に１／５の使用湯熱量がある場合でも、当日に湯切れを起こさないだけの適切な温湯を沸き上げることができる。
【００３６】
＜特徴＞
（１）
この給湯装置１では、所定時間帯の終了の直前に沸き上げが完了するように、所定時間帯の開始時点よりも沸き上げ開始を遅らせるピークシフト制御において、過去の給湯負荷の時間帯別の熱量データにより、データ算出手段６１において当日の時間帯別の給湯負荷を予測している。そして、データ算出手段６１は、沸き上げ開始時刻を演算する際、上記予測負荷量を考慮して必要な沸き上げ運転時間を算出し、沸き上げ開始時刻を決定している。また、沸き上げ運転時間制御手段６６は、所定時間帯の終了時刻に沸き上げ運転が終了するように沸き上げ開始時刻を決定している。
【００３７】
このため、当日の予測使用湯熱量に対して残湯熱量では不足すると判断した時間帯に、追加の沸き上げ運転を行う沸き上げ制御において、深夜時間帯での給湯負荷に対しては、深夜時間帯で沸き上げを行って補うため、電気代を低減できる。このため、エネルギーを節約することができる。また、所定時間帯の開始時点に電力使用が集中するのを防止することができる。さらに、貯湯タンクの温湯を沸き上げた後の放熱による温度低下を極力防ぐことができる。
【００３８】
（２）
この給湯装置１では、データ算出手段６１は、沸き上げ運転を行う深夜時間帯の使用量を差し引いて沸き上げ運転時間を決定しているため、沸き上げ運転を行っているときに、給湯の利用があっても適切な量の温湯を沸かすことができる。
（３）
この給湯装置１では、データ算出手段６１はリアルタイムに沸き上げ運転時間を算出しており、また、沸き上げ運転時間制御手段６６はリアルタイムに沸き上げ開始時刻を変更している。このため、深夜時間帯に急に使用湯熱量が多くなっても翌日に湯切れを起こさないような適切な量の温湯を沸かすことができる。
【００３９】
＜変形例＞
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）
上記実施形態に係る給湯装置１では、残湯熱量が過多であると過不足判断手段６３が判断した場合に、表示部６４に「使用量少なめ」と表示させたり、スピーカ６５に「必要に応じてエコ停止をおすすめします」とアナウンスさせたりすることでユーザに沸き上げ運転を行わないことを勧めているが、ユーザに沸き上げ運転が必要ではないことを報知するだけではなく、さらに、自動的に特定時刻まで沸き上げ運転を行わないようにしても良い。これにより、ユーザが対応しなくとも、無駄な沸き上げ運転をさせることが無くなるため、ユーザに負担をかけずにランニングコストを削減できる。
【００４０】
また、残湯熱量が不足であると過不足判断手段６３が判断した場合に、表示部６４に「使用量多め」と表示させたり、スピーカ６５に「必要に応じて沸き上げをおすすめします」とアナウンスさせたりすることでユーザに沸き上げ運転が必要なことを報知しているが、ユーザに沸き上げ運転が必要なことを報知するだけでなく、さらに、自動的に沸き上げ運転を行うようにしても良い。これにより、ユーザが対応しなくとも、沸き上げ運転を行うことができるため、ユーザの負担を軽減できる。また、残湯熱量不足の報知をユーザが見落としたり聞き落としたりすることで、残湯熱量不足に対応できずに沸き上げ運転が行われないことを防ぐことができる。これにより、湯切れが起こることを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る給湯装置は、深夜時間帯で沸き上げを行って補うため、エネルギーを節約することができ、使用する湯量を学習して沸き上げ湯量を決定する処理を行う給湯装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態に係る給湯装置の概略図。
【図２】貯湯ユニットの概略図。
【図３】制御部の概略ブロック図。
【図４】過去７日間における時間帯別の使用湯熱量のデータおよび本日の予測使用湯熱量。
【図５】過不足判断手段における、貯湯タンク内の温水過多の判断処理の流れを示すフローチャート図。
【図６】過不足判断手段における、貯湯タンク内の温水不足の判断処理の流れを示すフローチャート図。
【図７】ピークシフト制御による沸き上げ時間のタイムチャート。
【符号の説明】
【００４３】
１          給湯装置
３１          貯湯タンク
６１          データ算出手段
６２          熱量データ記録手段
Ｔ６          缶体上温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ７          残湯５０リットル温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ８          残湯１００リットル温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ９          残湯１５０リットル温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ１０        残湯２００リットル温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ１１        残湯２５０リットル温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ１２        給湯温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｔ１３        湯はり温度センサ（熱量データ取得手段）
Ｐ３          熱交循環ポンプ（熱量データ取得手段）
【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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