(57)【要約】【課題】  ユーザが所望するタイミングで給湯しつつも、省エネルギーに貢献することができる給湯装置、熱電併給システム、及び給湯装置の運転方法を提供する。【解決手段】  給湯装置2は、貯湯タンク10、出湯温度検知器14、湯温調整部12、操作器15、及び制御器13を備え、該制御器13は、出湯温度に基づいて基準給湯温度Trを算出し、第１設定温度T1を上限値とし、該第１設定温度T1から所定の差引値ΔTを減算した第２設定温度T2を下限値とする許容設定温度範囲内において、基準給湯温度Trに最も近い温度を給湯目標温度Ttとする第１モードに基づき、湯温調整部を制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器へ供給する温水を蓄える貯湯タンクと、
該貯湯タンクからの出湯温度を検出する出湯温度検知器と、
前記貯湯タンクからの出湯に対して温度調整を行う湯温調整部と、
前記給湯器による給湯温度に関する第１設定温度の入力を受け付ける操作器と、
制御器と、を備え、
該制御器は、
前記出湯温度に基づき、前記貯湯タンクの出湯に対して温度調整をしない場合における前記給湯器の給湯温度である基準給湯温度を算出し、
前記第１設定温度を上限値とし、該第１設定温度から所定の差引値を減算した第２設定温度を下限値とする許容設定温度範囲内において、前記基準給湯温度に最も近い温度を給湯目標温度とする第１モードに基づき、前記湯温調整部を制御する、給湯装置。
【請求項２】
前記制御器は、前記基準給湯温度が前記第２設定温度以上の場合には、前記第１設定温度及び前記基準給湯温度のうち低い方の温度を給湯目標温度に採用する、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記制御器は、前記基準給湯温度が前記第２設定温度未満の場合には、前記第２設定温度を給湯目標温度に採用する、請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記制御器は、前記基準給湯温度が前記第１設定温度よりも低い場合に、前記第１設定温度を給湯目標温度として採用する第２モードを有し、
前記操作器は、前記第１モード及び前記第２モードのうち何れのモードに基づいて前記制御器を動作させるかを選択するモード選択部を備える、請求項１乃至３の何れかに記載の給湯装置。
【請求項５】
外気温を検知する外気温検知器と、カレンダ情報を記憶するカレンダ情報記憶部と、を更に備え、
前記差引値は、前記外気温及び前記カレンダ情報のうち少なくとも一方に関連付けられて設定される、請求項１乃至４の何れかに記載の給湯装置。
【請求項６】
前記給湯温度を検知する給湯温度検知器を更に備え、
前記制御器は、前記貯湯タンクから継続的に出湯している間は、出湯温度の変化にかかわらず、前記給湯温度検知器にて検知する給湯温度を維持するように前記湯温調整部を制御する、請求項１乃至５の何れかに記載の給湯装置。
【請求項７】
前記制御器は、前記第１モードにおいて、前記貯湯タンクからの出湯の停止期間が所定時間以内である場合には、出湯の停止前の給湯目標温度を、出湯の停止後の給湯目標温度に採用する、請求項６に記載の給湯装置。
【請求項８】
前記制御器は、前記第１モードにおいて、操作器への入力によって前記第２設定温度が給湯目標温度より高くなった場合は、給湯目標温度を前記第２設定温度に更新する、請求項１乃至７の何れかに記載の給湯装置。
【請求項９】
前記制御器は、前記第１モードにおいて、操作器への入力によって前記第１設定温度が低下した場合は、該第１設定温度の低下に応じて給湯目標温度を低下させる、請求項１乃至８の何れかに記載の給湯装置。
【請求項１０】
発電時に副次的に熱を発生する燃料電池と、請求項１乃至９の何れかに記載の給湯装置とを備え、前記燃料電池で生じる熱により加温された温水が、前記給湯装置が備える貯湯タンクに蓄えられる、熱電併給システム。
【請求項１１】
給湯器へ供給する温水を蓄える貯湯タンクを備える給湯装置の運転方法であって、
前記貯湯タンクからの出湯温度を検出するステップと、
出湯温度に基づき、前記貯湯タンクの出湯に対して温度調整をしない場合における前記給湯器の給湯温度である基準給湯温度を算出するステップと、
前記給湯器による給湯温度に関する第１設定温度の入力を受け付けるステップと、
前記第１設定温度を上限値とし、該第１設定温度から所定の差引値を減算した第２設定温度を下限値とする許容設定温度範囲内において、前記基準給湯温度に最も近い温度を給湯目標温度に決定するステップと、
を備える、給湯装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクに蓄えられた温水を、ユーザが設定する温度に応じて給湯器から供給する給湯装置、熱電併給システム、及び給湯装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱電併給システムとして、燃料電池と給湯装置とを組み合わせたものがある。該システムでは、燃料電池にて副次的に生じる熱を用いて温水を生成し、該温水を貯湯タンクに蓄える。そして、ユーザによりカラン等で給湯操作がされると、貯湯タンクから温水を出湯し、カラン等から給湯するようにしている。
【０００３】
また、このようなシステムでは、燃料電池にて生じる熱量に応じて貯湯タンク内に蓄えられている熱量も変化する。従って、リモコン等にて予め給湯目標温度が設定されている場合は、貯湯タンクからの出湯を加熱するなどして、温度調整をした後にカラン等から給湯する必要がある。しかしながら、貯湯タンクからの出湯を強制的に加熱することは、省エネルギーの観点からは好ましくない。そこで、省エネルギー性を加味しつつ、リモコン等での設定温度で給湯する手段が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
この特許文献１では、「ユーザの入力操作に基づき湯張り要求指令の入力を受けたとき、上記貯湯状態検出手段からの検出情報に基づいて現在の貯湯状態が湯張りを満たすに十分であるか否かを判定し、不十分であると判定されたとき、ユーザに対し上記湯張り要求指令に基づく湯張り制御の実行を湯張り可能な貯湯状態になるまで待機した上で開始させるか否かの選択的入力操作を促す報知を行い、ユーザの選択的入力操作に基づき待機指令の入力を受ければ上記貯湯状態検出手段からの検出情報に基づき湯張り可能な貯湯状態になるまで上記湯張り要求指令の出力を保留するようにする」という構成が提案されている（特許文献１の請求項１参照）。
【０００５】
また、上記の構成によれば、次のような効果が得られると記載されている。即ち、「ユーザが例えば湯張りスイッチのＯＮ操作により湯張り要求指令が入力されると、貯湯状態が湯張りを満たすに十分であればそのまま湯張り要求指令が出力されて湯張り制御が開始される一方、不十分であると判定されればその旨及び待機するか否かの選択を促す報知がユーザに対し行われる。この報知を受けたユーザは、排熱回収による湯を湯張りに使用するという省エネルギー性を優先させたければ、待機を選択してその選択的入力操作を行うことになる一方、省エネルギー性を犠牲にしても湯張りを優先させたければ、待機を選択しないことになる。貯湯状態が湯張りに不十分なときに待機が選択されずに湯張りが優先される場合には例えば補助熱源装置による加熱によって湯張りが行われることになる。以上より、ユーザの省エネルギー志向を加味して、省エネルギー性を優先させるか否かの選択をユーザに保証することが可能になる。また、待機を選択した場合には湯張り可能な貯湯状態になれば、湯張り要求指令の出力によって引き続いて湯張り制御が自動的に開始されることになる。これにより、湯張り可能な貯湯状態になれば自動的に実行開始される湯張り制御による利便性と、ユーザの省エネルギー意思とを両立させることが可能になり、省エネルギー性の向上が図られる。」と記載されている（特許文献１の段落００１２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０３３４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来技術の場合、例えば「待機」を選択した場合、貯湯状態が湯張りを満たすに十分となるまで、湯張りが行われず待機状態となる。従って、ユーザが所望する時刻に風呂に入れないという不都合が生じるのに加え、いつになれば待機状態が解除されて湯張りが完了するかも正確なところは把握できない。一方、ユーザが所望する時刻に風呂に入れるようにするためには、設定された温度にまで強制加熱するため、省エネルギーへの貢献度が低くなる。
【０００８】
そこで本発明は、ユーザが所望するタイミングで給湯しつつも、省エネルギーに貢献することのできる給湯装置、熱電併給システム、及び給湯装置の運転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】
【０００９】
本発明に係る給湯装置は、給湯器へ供給する温水を蓄える貯湯タンクと、該貯湯タンクからの出湯温度を検出する出湯温度検知器と、前記貯湯タンクからの出湯に対して温度調整を行う湯温調整部と、前記給湯器による給湯温度に関する第１設定温度の入力を受け付ける操作器と、制御器と、を備え、該制御器は、前記出湯温度に基づき、前記貯湯タンクの出湯に対して温度調整をしない場合における前記給湯器の給湯温度である基準給湯温度を算出し、前記第１設定温度を上限値とし、該第１設定温度から所定の差引値を減算した第２設定温度を下限値とする許容設定温度範囲内において、前記基準給湯温度に最も近い温度を給湯目標温度とする第１モードに基づき、前記湯温調整部を制御する。
【００１０】
また、本発明に係る熱電併給システムは、発電時に副次的に熱を発生する燃料電池と、上記給湯装置とを備え、前記燃料電池で生じる熱により加温された温水が、前記給湯装置が備える貯湯タンクに蓄えられる。
【００１１】
以上のような構成により、ユーザによる給湯操作があった場合には、即座にこれに応答して給湯することができる。しかも、所定の許容設定温度範囲内で、貯湯タンクからの出湯温度に最も近い温度により給湯する。従って、操作器にて入力を受け付けた第１設定温度を厳守して給湯する場合に比べ、出湯に対する加熱に要するエネルギーを削減でき、省エネルギーに貢献することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る給湯装置、熱電併給システム、及び給湯装置の運転方法によれば、ユーザが所望するタイミングで給湯しつつも、省エネルギーに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本熱電併給システムの第１モードでの動作を示すフローチャートである。
【図３】第１モードでの給湯目標温度の決定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】基準給湯温度と給湯目標温度との関係を示す模式図である。
【図５】実施の形態２に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。
【図６】本熱電併給システムの第１モード又は第２モードでの動作を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態３に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】給湯温度を維持する給湯制御を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態４に係る熱電併給システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態５に係る熱電併給システムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す動作の具体例を説明するための模式図である。
【図１２】実施の形態６に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る給湯装置は、給湯器へ供給する温水を蓄える貯湯タンクと、該貯湯タンクからの出湯温度を検出する出湯温度検知器と、前記貯湯タンクからの出湯に対して温度調整を行う湯温調整部と、前記給湯器による給湯温度に関する第１設定温度の入力を受け付ける操作器と、制御器と、を備え、該制御器は、前記出湯温度に基づき、前記貯湯タンクの出湯に対して温度調整をしない場合における前記給湯器の給湯温度である基準給湯温度を算出し、前記第１設定温度を上限値とし、該第１設定温度から所定の差引値を減算した第２設定温度を下限値とする許容設定温度範囲内において、前記基準給湯温度に最も近い温度を給湯目標温度とする第１モードに基づき、前記湯温調整部を制御する。
【００１５】
これにより、ユーザによる給湯操作があった場合には、即座にこれに応答して給湯することができる。しかも、所定の許容設定温度範囲内で、貯湯タンクからの出湯温度に最も近い温度により給湯する。従って、操作器にて入力を受け付けた第１設定温度を厳守して給湯する場合に比べ、出湯に対する加熱に要するエネルギーを削減でき、省エネルギーに貢献することができる。
【００１６】
なお、本発明は、ユーザが設定する給湯温度（第１設定温度）については、厳密性の高い場合と低い場合とがあり得ることに着目している。例えば、風呂の給湯温度については１度単位程度のレベルで厳密性が要求されることがあるのに対し、洗面所のカランからの給湯温度については、冷たさを感じない程度の温水であればよい場合が多い。従って、このような後者の場合に本発明を適用することにより、ユーザのカラン操作に応じて即座に給湯しつつ、省エネルギー化をも実現することができる。
【００１７】
また、前記制御器は、前記基準給湯温度が前記第２設定温度以上の場合には、前記第１設定温度及び前記基準給湯温度のうち低い方の温度を給湯目標温度に採用するよう構成されていてもよい。
【００１８】
これにより、基準給湯温度が第２設定温度以上且つ第１設定温度未満の場合には、出湯を第１設定温度にまで加熱せずに、貯湯タンクからの出湯をそのまま給湯器へ供給するため、給湯温度を基準給湯温度から第１設定温度にまで加熱するのに必要な熱量分だけ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１９】
また、前記制御器は、前記基準給湯温度が前記第２設定温度未満の場合には、前記第２設定温度を給湯目標温度に採用するよう構成されていてもよい。
【００２０】
これにより、基準給湯温度が第２設定温度未満の場合には、出湯を第１設定温度より低い第２設定温度にまで加熱すればよいため、給湯温度を第２設定温度から第１設定温度にまで加熱するのに必要な熱量分だけ、省エネルギー化を図ることができる。
【００２１】
また、前記制御器は、前記基準給湯温度が前記第１設定温度よりも低い場合に、前記第１設定温度を給湯目標温度として採用する第２モードを有し、前記操作器は、前記第１モード及び前記第２モードのうち何れのモードに基づいて前記制御器を動作させるかを選択するモード選択部を備えていてもよい。
【００２２】
これにより、厳密に第１設定温度での給湯を所望する場合と、給湯温度に厳密さを問わない場合とを、ユーザ自身が選択することができる。
【００２３】
また、外気温を検知する外気温検知器と、カレンダ情報を記憶するカレンダ情報記憶部と、を更に備え、前記差引値は、前記外気温及び前記カレンダ情報のうち少なくとも一方に関連付けられて設定されることとしてもよい。
【００２４】
給湯の使用頻度や使用量は、外気温、季節、一日のうちの時刻など、によって異なる。従って、上記のような構成とすることにより、給湯使用時の状況に応じた第２設定温度になるため、貯湯タンク内の温水の利用を促進することができる。一例として、外気温の高い夏期では、冬季よりも差引値を大きく設定することが考えられる。夏期は冬季に比べると給湯頻度が低くなる傾向があるが、差引値を大きく設定することにより、給湯使用時における貯湯タンク内の温水の利用量を多くすることができる。即ち、貯湯タンク内の湯温は出湯するにつれて低下するが、差引値を大きく設定すれば、貯湯タンク内が比較的低温になっても加熱せずに給湯できる。従って、貯湯タンク内の温水のままの給湯量を多くでき、省エネルギー化を図ることも可能である。
【００２５】
また、前記給湯温度を検知する給湯温度検知器を更に備え、前記制御器は、前記貯湯タンクから継続的に出湯している間は、出湯温度の変化にかかわらず、前記給湯温度検知器にて検知する給湯温度を維持するように前記湯温調整部を制御するよう構成されていてもよい。
【００２６】
上述したように、貯湯タンク内の湯温は出湯するにつれて低下するが、上記構成とすることにより、出湯温度の変化にかかわらず給湯温度を初期温度で維持することができる。従って、給湯継続中にその温度が低下するといった事態を防止でき、ユーザに違和感を生じさせることがない。
【００２７】
また、前記制御器は、前記第１モードにおいて、前記貯湯タンクからの出湯の停止期間が所定時間以内である場合には、出湯の停止前の給湯目標温度を、出湯の停止後の給湯目標温度に採用するよう構成されていてもよい。
【００２８】
これにより、出湯及びその停止が繰り返された場合であっても、停止期間が所定時間内であれば、停止前後で同じ給湯温度を維持することができる。従って、このような出湯態様において、出湯を開始するたびに給湯温度が変わるといった違和感をユーザに抱かせることがない。
【００２９】
また、前記制御器は、前記第１モードにおいて、操作器への入力によって前記第２設定温度が給湯目標温度より高くなった場合は、給湯目標温度を前記第２設定温度に更新するよう構成されていてもよい。
【００３０】
これにより、給湯中に操作機が操作され、第１設定温度がより高い温度に変更された場合であっても、給湯目標温度を第１設定温度に更新するのではなく、より低い第２設定温度に更新する。従って、急激に給湯温度が高くなるのを防止し、ユーザに不快感を生じさせることがない。また、省エネルギー化にも貢献することができる。
【００３１】
また、前記制御器は、前記第１モードにおいて、操作器への入力によって前記第１設定温度が低下した場合は、該第１設定温度の低下に応じて給湯目標温度を低下させるよう構成されていてもよい。
【００３２】
例えば、第１設定温度が３５度、給湯目標温度が３２度という給湯状況において、第１設定温度が３３度（マイナス２度）に変更された場合、給湯目標温度を３０度（マイナス２度）に更新する。また、同じ給湯状況において、第１設定温度が現状の給湯目標温度より低い３０度（マイナス５度）に変更された場合、給湯目標温度を、変更後の第１設定温度の３０度ではなく、２７度（マイナス５度）に更新する。即ち、第１モードにおいて第１設定温度がより低い温度に変更された場合には、第１設定温度の絶対値ではなく、変更前後の差分値に基づき、給湯目標温度を更新する。これにより、ユーザの要望に応じた下げ幅分だけ、給湯温度を低くすることができ、ユーザの感覚に合致した給湯温度を実現することができる。
【００３３】
また、本発明に係る熱電併給システムは、発電時に副次的に熱を発生する燃料電池と、上述した何れかに記載の給湯装置とを備え、前記燃料電池で生じる熱により加温された温水が、前記給湯装置が備える貯湯タンクに蓄えられている。
【００３４】
以上のような構成により、ユーザによる給湯操作があった場合には、即座にこれに応答して給湯することができる。しかも、所定の許容設定温度範囲内で、貯湯タンクからの出湯温度に最も近い温度により給湯する。従って、操作器にて入力を受け付けた第１設定温度を厳守して給湯する場合に比べ、出湯に対する加熱に要するエネルギーを削減でき、省エネルギーに貢献することができる。
【００３５】
また、本発明に係る給湯装置の運転方法は、給湯器へ供給する温水を蓄える貯湯タンクを備える給湯装置の運転方法であって、前記貯湯タンクからの出湯温度を検出するステップと、出湯温度に基づき、前記貯湯タンクの出湯に対して温度調整をしない場合における前記給湯器の給湯温度である基準給湯温度を算出するステップと、前記給湯器による給湯温度に関する第１設定温度の入力を受け付けるステップと、前記第１設定温度を上限値とし、該第１設定温度から所定の差引値を減算した第２設定温度を下限値とする許容設定温度範囲内において、前記基準給湯温度に最も近い温度を給湯目標温度に決定するステップと、を備えている。
【００３６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。この図１に示すように、熱電併給システムは、主として燃料電池1及び給湯装置2を備えている。燃料電池1は、固体高分子形燃料電池（PEFC）や固体酸化物形燃料電池（SOFC）などを好適に採用することができる。但し、熱交換によりインフラ（infrastructure）からの給水を昇温できる程度の熱量を、発電時に副次的に発生し得るものであれば、これらに限定されず他の種類の燃料電池や、他の電力発生装置を採用してもよい。
【００３８】
給湯装置2は図示しない給湯器（カランや風呂アダプタ等）に対して給湯するべく、貯湯タンク10、給湯流路11、湯温調整部12、制御器13、出湯温度検知器14、及び操作器15等を備えている。
【００３９】
このうち貯湯タンク10は所定容量を有する容器であり、低温水を燃料電池1が備える熱交換器（図示せず）へ供給し、該熱交換器で昇温され戻されてきた高温水を蓄える。即ち、貯湯タンク10内にはインフラ等から水（低温水）が供給され、この水は、貯湯タンク10の下部に設けられた出口から燃料電池1の熱交換器へ供給される。熱交換器では、燃料電池1の発電時に生じる熱が伝熱され、低温水は昇温して高温水となる。そして、高温水は貯湯タンク10の上部に設けられた入口から、再び貯湯タンク10内へ戻される。このように、貯湯タンク10では、その下部から低温水が流出して上部から高温水が流入するため、貯湯タンク10内の温水は下部から上部へ至るに従ってより高温になるように積層化されている。
【００４０】
給湯流路11は、貯湯タンク10からの出湯を給湯器へ供給する、管部材で構成された流路であり、その途中には湯温調整部12が設けられている。該湯温調整部12は、例えばガスを燃焼させることにより水を加熱する加熱器を備え、該加熱器は、貯湯タンク10からの出湯、インフラからの水、あるいは両者の混合水を加熱できるようになっている。また、湯温調整部12は、給湯流路11に対してインフラからの水を混合できる混水機構として、例えば給水流路及びバルブ等を備えている。従って、湯温調整部12は、加熱器又は混水機構を駆動することにより、貯湯タンク10から給湯流路11を流れる出湯を加熱したり冷却したりすることができ、給湯温度を任意に調整することができる。
【００４１】
制御器13は、マイクロプロセッサやメモリ等を備え、湯温調整部12の動作制御を行う。また、給湯流路11上であって、貯湯タンク10の出湯口近傍（湯温調整部12の上流側の位置）には、貯湯タンク10から出湯されて間もない温水の温度を検知する出湯温度検知器14が設けられている。この出湯温度検知器14は、貯湯タンク10からの出湯温度を検知すると、その検知信号を制御器13へ出力する。なお、出湯温度検知器14は、出湯温度と相関関係を有して且つこれと同程度の温度を検出できればよい。従って、給湯流路11上に設けるのに替えて、貯湯タンク10内の最上層部の温水の温度を検知する構成としてもよい。
【００４２】
操作器15は、ユーザによる操作入力を受け付けるインターフェイスを備えるリモコン等であり、給湯器から出力する給湯の温度の設定値（以下、「第１設定温度T1」）の入力を受け付ける。なお、操作器15で受け付けられた第１設定温度T1に関する情報は、制御器13へと出力される。本実施の形態に係る操作器15は、上記の他、給湯を行う旨の給湯指示を入力することのできるインターフェイスも備えている。
【００４３】
次に、上述した熱電併給システムによる給湯の態様について説明する。本熱電併給システムにおいて、給湯装置2は、給湯を行う場合に所定の第１モードに従って動作する。この第１モードは、出湯温度とユーザが設定した第１設定温度T1とに基づいて給湯温度の目標値（以下、「給湯目標温度Tt」）を決定するものであり、ユーザに違和感を生じさせずに、省エネルギー化を図りつつ給湯する動作態様である。以下に詳述する。
【００４４】
図２は、本熱電併給システム（主に制御器13）の第１モードでの動作を示すフローチャートである。この動作は、例えば操作器15にて給湯指示が入力された場合や、カランの操作によって給湯が開始されたことを、図示しないフローセンサ等により検知した際に開始される。
【００４５】
図２に示すように、制御器13は、出湯温度検知器14が検知した出湯温度を取得する（ステップS1）。そして、取得した出湯温度に基づき、貯湯タンク10からの出湯に対して湯温調整部12にて温度調整を行わない場合の給湯温度の予測値（以下、「基準給湯温度Tr」）を算出する（ステップS2）。この基準給湯温度Trは、貯湯タンク10から給湯器へ至る間の給湯流路11の敷設環境や、本熱電併給システムの設置環境、更には季節や時刻を考慮して算出するのが好ましい。例えば、これらのパラメータを想定した換算式や参照表を予め用意しておき、これらに基づいて出湯温度から基準給湯温度Trを得ることとしてもよい。但し、特に季節や時刻によって出湯温度と基準給湯温度Trの差分値に大きな変動がなければ、統計的に得られる補正値を用いて、出湯温度から基準給湯温度Trを取得することとしてもよいし、他の適当な方法を採用してもよい。
【００４６】
次に、制御器13は、ユーザが操作器15を操作して入力した第１設定温度T1を取得する（ステップS3）。そして、この第１設定温度T1から所定の差引値ΔTを減算した第２設定温度T2を取得する（ステップS4）。これにより、第１設定温度T1を上限値、第２設定温度T2を下限値とする、所定の許容設定温度範囲が画定する。このようにして基準給湯温度Tr、第１設定温度T1、及び第２設定温度T2を取得すると、第１モードでの給湯目標温度Ttの決定処理を行う（ステップS6）。具体的には、第１設定温度T1及び第２設定温度T2の間の許容設定温度範囲内において、基準給湯温度Trに最も近い温度を、給湯目標温度Ttとして決定（採用）する。そして、決定した給湯目標温度Ttに基づき、必要に応じて湯温調整部12を制御して湯温を調整し（ステップS8）、給湯を行う。
【００４７】
第１モードでの給湯目標温度Ttの決定処理について、図３及び図４を参照して更に詳述する。図３は、第１モードでの給湯目標温度Ttの決定処理の詳細を示すフローチャートであり、図４は、基準給湯温度Trと給湯目標温度Ttとの関係を示す模式図である。
【００４８】
図３に示すように、制御器13は、基準給湯温度Trが第１設定温度T1以上か否かを判定し（ステップS601）、第１設定温度T1以上であれば給湯目標温度Ttとして第１設定温度T1を採用する（ステップS601：YES，ステップS602）。一方、第１設定温度T1未満であれば、次に基準給湯温度Trが第２設定温度T2以上か否かを判定し（ステップS603）、第２設定温度T2以上であれば給湯目標温度Ttとして基準給湯温度Trを採用する（ステップS603：YES，ステップS604）。また、基準給湯温度Trが第２設定温度T2未満であれば、給湯目標温度Ttとして第２設定温度T2を採用する（ステップS603：NO，ステップS605）。
【００４９】
換言すれば、図４に示すように、基準給湯温度Trが第１設定温度T1以上（高温領域）の場合は、給湯目標温度Ttとして第１設定温度T1を採用する。基準給湯温度Trが第１設定温度T1未満且つ第２設定温度T2以上（中間領域）の場合は、給湯目標温度Ttとして基準給湯温度Trそのままを採用する。また、基準給湯温度Trが第２設定温度T2未満（低温領域）の場合は、給湯目標温度Ttとして第２設定温度T2を採用する。
【００５０】
このようにして給湯目標温度Ttを設定することにより、特に基準給湯温度Trが第１設定温度T1未満（中間領域又は低温領域）の場合に、省エネルギー化を図ることができる。即ち、基準給湯温度Trが中間領域にある場合は、給湯温度を第１設定温度T1にまで加熱することなく、貯湯タンク10の出湯をそのまま給湯する。従って、給湯温度を、基準給湯温度Trから第１設定温度T1まで加熱するのに要する分だけ、エネルギーを削減することができる。また、基準給湯温度Trが低温領域にある場合は、給湯温度を第１設定温度T1にまで加熱する必要がなく、より低い第２設定温度T2まで加熱して給湯する。従って、給湯温度を、第２設定温度T2から第１設定温度T1まで加熱するのに要する分だけ、エネルギーを削減することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係る熱電併給システムは、実施の形態１に係る熱電併給システムに比べると、操作器１５がモード選択部１６を備える点が異なっている。このモード選択部１６は、物理的な操作ボタン、又は、タッチパネル式の液晶表示装置に表示されるアイコン等で実現され、上記第１モードと、これとは異なる後述の第２モードとのうち、何れか一方をユーザが選択できるようになっている。そして、ユーザの選択結果は、操作信号として制御器１３へ入力される。
【００５２】
制御器１３は、給湯動作として上記第１モードに加えて後述の第２モードを備えている。そして、これら２つのモードのうち、操作器15から入力された操作信号が示すモードに基づき、給湯動作を行う構成となっている。なお、図５に示す構成のうち、その他の構成は実施の形態１にて説明したものと同様であり、対応する構成には同一符号を付している。
【００５３】
図６は、本熱電併給システム（主に制御器13）の第１モード又は第２モードでの動作を示すフローチャートである。この図６に示すように、このフローにおけるステップS11〜S14では、実施の形態１の図２に示すステップS1〜S4と同様の処理を行う。そして、ステップS14を終えて基準給湯温度Tr、第１設定温度T1、及び第２設定温度T2を取得すると、モードの判定を行う（ステップS15）。即ち、ユーザによる操作器15の操作によって選択されたモードが、第１モード及び第２モードの何れであるかを判定する。その結果、第１モードであると判定した場合は、図２のステップS6及びステップS8と同様の処理を行う。即ち、第１モードに基づいて給湯目標温度Ttを決定し（ステップS16）、この給湯目標温度Trに基づき、必要に応じて湯温調整部12を制御して湯温を調整し（ステップS18）、エネルギーの消費を抑えた給湯を行う。
【００５４】
一方、ステップS15にて第２モードであると判定した場合は、基準給湯温度Trの如何にかかわらず、給湯目標温度Ttとして、ユーザが設定した第１設定温度T1を採用する。そして、この給湯目標温度Tt（＝第１設定温度T1）に基づき、必要に応じて湯温調整部12を制御して湯温を調整し（ステップS18）、給湯を行う。即ち、第２モードにおいては、省エネルギー性は顧みず、ユーザが設定した第１設定温度T1を厳守して給湯を行う。
【００５５】
このような構成とすることにより、エネルギーの消費を抑えた第１モードでの給湯と、省エネルギー性は顧みず第１設定温度T1を厳守する給湯とを、ユーザが選択することができる。従って、ユーザの好み、あるいは、給湯時の必要性に応じて、適切な給湯を実現することができる。
【００５６】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態３に係る熱電併給システムは、実施の形態１に係る熱電併給システムに比べると、給湯温度検知部17及び出湯量調整部18を備える点、並びに、湯温調整部12の構成として具体的に加熱部20、給水流路21、及び給水量調整部22を備えることが明示されている点が異なっている。なお、図７に示す構成のうち、その他の構成は実施の形態１にて説明したものと同様であり、対応する構成には同一符号を付している。
【００５７】
給湯温度検知部17は、給湯流路11上に設けられ、給湯器からの実質的な給湯温度を検知し、検知結果は制御器13へと出力される。出湯量調整部18は、ステッピングモータ及び弁体等から構成され、制御器13からの制御信号に基づき、給湯流路11における温水の流量を任意に調整可能である。加熱器20はバーナ等を備えており、制御器13からの制御信号に基づき、少なくとも給湯流路11を流れる水に任意の熱量を加える（加熱する）ことができる。給水流路21は、管部材で構成された流路であり、インフラからの水を給湯流路11上の混水箇所へ導く。給水量調整部22は、制御器13からの制御信号に基づき、給水流路21を通って混水箇所へ向かう給水量を任意に調整可能である。なお、出湯量調整部18及び給水量調整部22は、上述した機能の確保を前提とすれば、三方弁などで一体的に構成してもよい。
【００５８】
上記構成の熱電併給システムでは、貯湯タンク10からの出湯温度が、出湯を継続するにつれて低下したとしても、出湯開始時の給湯温度を維持することができる。図８は、このような給湯温度を維持する給湯制御を示すフローチャートである。
【００５９】
図８に示すように、この給湯制御では、例えば実施の形態１又は２で説明した手順を用い、第１モード又は第２モードにより給湯目標温度Ttが決定されると（ステップS21）、該給湯目標温度Ttでの給湯を実現すべく、出湯量、給水量、及び燃焼量を決定する（ステップS22）。具体的には、出湯量調整部18の操作量（例：バルブ開度）、給水量調整部22の操作量（例：バルブ開度）、及び加熱部20の操作量（例：燃焼ガス供給量）を決定し、給湯を行う。
【００６０】
次に、給湯温度検知器17からの入力に基づき、給湯器での給湯温度を取得する（ステップS23）。そして、給湯温度が給湯目標温度Ttと一致するか否かを判定する（ステップS24）。その結果、一致する場合にはステップS24の処理を繰り返し、一致しない場合には、ステップS22に戻り、給湯目標温度Ttでの給湯を実現すべく、出湯量、給水量、及び燃焼量を決定する処理を再実行する。
【００６１】
このような構成により、給湯を継続する間、給湯温度を一定に維持することができる。従って、貯湯タンク10内の水温が積層化され、出湯を継続する間に出湯温度が低下する場合であっても、給湯温度を変化させず、ユーザに不快感を抱かせることがない。
【００６２】
（実施の形態４）
図９は、実施の形態４に係る熱電併給システムの動作を示すフローチャートである。本実施の形態に係る熱電併給システムは、実施の形態１〜３に示したものと同様の構成により実現できるため、その説明は省略する。また、本実施の形態に係る熱電併給システムは、給湯が一旦停止した後、比較的短時間のうちに給湯が再開された場合には、給湯停止前後で同じ給湯目標温度Ttを採用するよう動作する。以下に詳述する。
【００６３】
図９に示すように、給湯が開始されると（ステップS31）、直前の給湯停止時からの経過時間が所定時間以内か否かを判定する（ステップS32）。なお、この判定のため、制御器13は計時機能を備え、給湯が停止すると同時に経過時間を計測する。また、経過時間の計測は、次に給湯が開始されるまで必ずしも継続する必要はなく、前記所定時間を過ぎた時点で終了してもよい。
【００６４】
次に、ステップS32において経過時間が所定時間以内ではないと判定した場合は、比較的長い時間が経過しているため、給湯目標温度の再設定を行う（ステップS32：NO，ステップS33）。この再設定は、既に説明した第１モード又は第２モードにより行えばよい。一方、経過時間が所定時間以内であると判定した場合、即ち、比較的短い時間の経過後に給湯が再開された場合は、続いて第１設定温度T1の変更有無を判定する（ステップS32：YES，ステップS34）。ここで、第１設定温度T1が変更されていた場合には、先ほどのステップS33へ移行して、給湯目標温度の再設定を行う（ステップS34：NO，ステップS33）。これに対し、第１設定温度T1に変更がないと判定した場合には、今回の給湯目標温度Ttとして前回の給湯目標温度Ttを採用する（ステップS34：YES，ステップS35）。
【００６５】
このような構成により、比較的短時間を挟んで給湯の停止及び再開が行われた場合に、給湯目標温度Ttの変化（即ち、給湯温度の変化に帰結）によってユーザに不快感を抱かせることがない。即ち、上記実施の形態３でも説明したように、貯湯タンク10内の水温の積層化に起因して、出湯が継続されると出湯温度は徐々に低下していく。そこで実施の形態３のように、出湯温度の低下にかかわらず給湯温度を一定に維持した場合であって、その給湯の停止と再開とを行った場合について考察する。この場合、前回の給湯継続中に出湯温度が低下していくため、前回の給湯開始時の給湯目標温度Ttに比べて、再開時の出湯温度に基づく給湯目標温度Ttは低くなる。そのため、第１設定温度T1が変更されていなくても、給湯の再開前後における給湯温度に大きな差が生じる可能性がある。従って、特に停止期間が短時間の場合には、給湯温度の変化によって、ユーザに不快感を与えてしまうことが考えられる。
【００６６】
そこで、本実施の形態では、比較的短時間のうちに給湯が再開された場合には、今回の給湯目標温度Ttとして前回の給湯目標温度Ttを採用することにより、給湯温度の変化に起因する不快感をユーザに与えることがないようにしている。なお、このような事情により、本実施の形態に係る制御態様は、実施の形態３で説明した給湯温度を維持する制御態様と組み合わせて行うのが好適である。即ち、給湯継続中は実施の形態３で説明した給湯制御を行う一方、その給湯が停止し、次に再開された場合には、本実施の形態４に説明した態様に基づいて給湯目標温度Ttを設定するのが好ましい。また、ステップS32での「所定時間」は、第１設定温度T1に変更がない状態での給湯再開時に、給湯温度に変化があってもユーザに違和感を抱かせない時間として、例えば３０秒や１分など、適宜設定することができる。
【００６７】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る熱電併給システムは、給湯中に第１設定温度T1が変更された場合に、省エネルギー性を考慮して給湯目標温度の更新を行うように動作する。このような動作について、以下、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、本実施の形態に係る熱電併給システムは、実施の形態１〜３に示したものと同様の構成により実現できるため、その説明は省略する。
【００６８】
図１０は、実施の形態５に係る熱電併給システムの動作を示すフローチャートである。図１１は、図１０に示す動作の具体例を説明するための模式図である。図１０に示すように、第１モード又は第２モードにより決定した給湯目標温度Ttに基づき、給湯を行っている間に（ステップS41）、ユーザによる操作器15の操作によって第１設定温度T1が変更されたか否かを判定する（ステップS42）。第１設定温度T1の変更がなければ現状の給湯状態を維持し（ステップS42：NO，ステップS41）、変更があれば、変更後の第１設定温度T1は変更前に比べて上昇したか低下したかを判定する（ステップS42：YES，ステップS43）。
【００６９】
ステップS43にて「低下」と判定した場合は、第１設定温度T1の低下に応じて給湯目標温度Ttも低い値に更新する（ステップS44，パターン１）。図１１を参照してより具体的に説明する。図１１の「パターン１」に例示するように、第１設定温度T1の変更前（第１フェーズ）は、給湯目標温度Ttが許容設定温度範囲にある。この状態から、第１設定温度T1がより低い値に変更された場合は（第２フェーズ）、これに応じてより低い値に給湯目標温度Ttを更新する（第３フェーズ）。
【００７０】
これにより、ユーザが要望する給湯温度の低下を実現し、且つ、省エネルギー化を図ることができる。なお、ユーザに生じる違和感の低減や、省エネルギー化の観点から、第１設定温度T1の低減幅と給湯目標温度Ttの低減幅とは一致させることが好ましい。但し、必要に応じて、第１設定温度T1の低減幅に対する給湯目標温度Ttの低減幅の割合を任意に設定してもよい。
【００７１】
次に、ステップS43にて「上昇」と判定した場合は、変更後の第１設定温度T1から得られる第２設定温度T2（＝T1−ΔT）が、変更前の給湯目標温度Ttよりも高いか否かを判定する（ステップS45）。そして、高くないと判定した場合は（ステップS45：NO）、第１設定温度T1の上昇に応じて給湯目標温度Ttも高い値に更新する（ステップS46，パターン２）。図１１を参照してより具体的に説明する。図１１の「パターン２」に例示するように、第１設定温度T1の変更前（第１フェーズ）は、給湯目標温度Ttが許容設定温度範囲にある。この状態から、第１設定温度T1がより高い値に変更され、且つ、変更後の第２設定温度T2が給湯目標温度Tt以下である場合は（第２フェーズ）、これに応じてより高い値に給湯目標温度Ttを更新する（第３フェーズ）。
【００７２】
換言すれば、より高い値に第１設定温度T1が変更された場合であって、給湯目標温度Ttが、変更後の許容設定温度範囲に依然として含まれる場合には、第１設定温度T1の変更に応じて給湯目標温度Ttも高い値に更新する。これにより、ユーザが要望する給湯温度の上昇を実現することができる。なお、ユーザの要望を実現しつつ、省エネルギー化を図る観点から、第１設定温度T1の上昇幅に比べて給湯目標温度Ttの上昇幅を小さくするのが好ましい。その割合は、９０％や８０％などの一定値としてもよいし、第１設定温度T1の上昇幅に応じて割合を変化させてもよい。
【００７３】
次に、ステップS45にて、変更後の第２設定温度T2が変更前の給湯目標温度Ttよりも高いと判定した場合は（ステップS45：YES）、給湯目標温度Ttを、変更後の新たな第２設定温度T2に更新する（ステップS47）。図１１を参照してより具体的に説明する。図１１の「パターン３」に例示するように、第１設定温度T1の変更前（第１フェーズ）は、給湯目標温度Ttが許容設定温度範囲にある。この状態から、第１設定温度T1がより高い値に変更され、且つ、変更後の第２設定温度T2が給湯目標温度Ttより高い場合は（第２フェーズ）、給湯目標温度Ttを、変更後の新たな第２設定温度T2に更新する（第３フェーズ）。
【００７４】
これにより、ユーザが要望する給湯温度の上昇を実現しつつ、省エネルギー化を図ることができる。即ち、ユーザの要望に応じて給湯目標温度Ttを高い値に更新するが、第１設定温度T1の上昇幅にかかわらず、更新後の給湯目標温度Ttは新たな第２設定温度T2とする。そのため、給湯目標温度Ttの上昇幅は、第１設定温度T1の上昇幅以下となるため、給湯時の加熱量を低減でき、省エネルギー化を図ることができる。
【００７５】
（実施の形態６）
上記各実施の形態に例示した第１設定温度T1と第２設定温度T2との差分値、即ち、上述した差引値は、一定値として設定してもよいが、外部環境、季節、時刻などを考慮した値に設定すれば、第２設定温度T2としてより適切な温度を設定することができる。図１２は、実施の形態６に係る熱電併給システムの概略構成を示すブロック図であり、外部環境に関する情報や、季節、時刻に関する情報に基づき、差引値を設定するための構成を例示している。
【００７６】
より具体的には、図１２に示すように、本熱電併給システムは外気温度検知器30を備えており、外気温度を検知してその検知信号を制御器13へ出力する。また、制御器13は、カレンダ情報記憶部31を備えている。なお、図１２に示す構成のうち、その他の構成は実施の形態１にて説明したものと同様であり、対応する構成には同一符号を付している。
【００７７】
このような熱電併給システムでは、第２設定温度T2を決定する際、外気温度と現在日時とに基づいて差引値ΔTを取得し、これと第１設定温度T1とから、第２設定温度T2を算出する。例えば、カレンダ情報記憶部31には、現在から将来に至る所定期間に対し、日時と差引値との関係を示す日時相関データが格納されている。従って、制御器13は、例えば自身の時計機能から得られる現在時刻と、上記日時相関データとを対比することにより、現在時刻に対応する差引値を取得することができる。更に、制御器13は、外気温度と差引値の補正値との関係を示す気温相関データを、図示しないメモリに格納している。そして、現在時刻に対応する差引値に対し、気温相関データに基づき、現在の外気温度から得られる補正値を加減算し、確定版の差引値ΔTを取得する。
【００７８】
このようにして差引値ΔTを取得することにより、外気温度や日時を考慮したより適切な第２設定温度T2を算出することができる。従って、上述した各実施の形態にこの方法を適用すると、熱電併給システムのより好ましい運転態様を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように本発明は、ユーザが所望するタイミングで給湯しつつも、省エネルギーに貢献することができる熱電併給システムに対して、好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１      燃料電池
２      給湯装置
１０    貯湯タンク
１１    給湯流路
１２    湯温調整部
１３    制御器
１４    出湯温度検知器
１５    操作器
１６    モード選択部
Ｔ１    第１設定温度
Ｔ２    第２設定温度
Ｔｒ    基準給湯温度
Ｔｔ    給湯目標温度
【図１】
2013181725.tif 000003
【図２】
2013181725.tif 000004
【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】
2013181725.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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