JP2007120817A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曜日毎に異なる需要設定が可能で、ＣＯＰを高く維持し、かつ、湯切れ防止もできるような深夜電力利用の沸き上げ制御を行う給湯装置を提供する。
【解決手段】有利な割引率が適用される深夜電力を主に用いて貯湯タンク２内の沸き上げを行う給湯装置２０において、貯湯タンク２内の残湯量Ｖを検知する残湯量検知部８と、曜日毎にメモリ領域Ｈ_ＷＸを有する電気的書き込み消去可能な不揮発性の記憶部１０と、記憶部１０の記憶内容を曜日毎に対応して表示する表示部１４と、曜日毎の給湯需要の予測値を予め設定した曜日別予測量Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔを記憶部１０の各メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶させる処理部１３と、現在の曜日Ｓｕｎ〜Ｓａｔを確認する曜日確認時計９と、曜日確認時計９からの現在曜日Ｓｕｎ〜Ｓａｔ情報と記憶部１０の設定内容と残湯量検知部８からの残湯量Ｖ情報とから沸き上げを制御する沸き上げ制御部１１と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力料金が値引きされる深夜電力等を用いて貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行う給湯装置に関する。

従来、この種の省エネルギー指向型装置として、特許文献１に開示されているように、例えば２３時から翌７時までの電力料金が値引きされる深夜時間帯を初めとして、それに準ずる早朝・夜間割引が適用される電力料金で、概ね、終日分の給湯を賄うようにした給湯装置があった。この給湯装置は、電力会社別に電力の従量料金が安くなる時間帯が多少相違しても、適切な設定に変更することを可能にしたものである。

例えば、貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知部と、１日を複数の時間帯に分割し各時間帯毎にメモリ領域Ｈ_ＷＸを有する電気的書き込み消去可能な不揮発性の記憶部と、記憶部の記憶内容を時間帯に対応して表示する表示部と、各時間帯毎に電力料金制度の深夜時間帯、第１昼間時間帯および第２昼間時間帯を設定し記憶部の各メモリ領域に記憶させる時間帯設定部と、現在時刻情報と記憶部の設定内容と残湯量検知部からの残湯量情報とから沸き上げを制御する沸き上げ制御部と、を備えた給湯装置が知られている。

この給湯装置は深夜の蓄熱量に反映させる要素として、過去７日間の使用湯量の平均値・バラツキ、前日昼間の沸き上げ運転時間、外気温度・給水温度を考慮したものであった。特に、湯切れを回避するため平均値にバラツキ分を上乗せした多めの蓄熱量を設定することにより実需要よりも余裕を持たせた給湯準備をしていた。
特開２００４−３３２９９８号公報（段落０００５、図１）

しかしながら、ユーザによっては、曜日毎に使用湯量が大幅に変化するため、曜日によっては蓄熱量に過不足が生じるという問題があった。そこで、本発明は前記した問題点を解決すべく、曜日の概念を取り入れることで、給湯需要に対する予測精度を高め、効率のよい沸き上げ制御を行い、湯切れを回避しながらエネルギー消費効率（以下、「ＣＯＰ」という）を向上させるとともに、電力料金の低減を可能とする給湯装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、有利な割引率が適用される深夜電力を主に用いて貯湯タンク（２）内の湯水の沸き上げを行う給湯装置（２０）において、曜日毎に沸き上げ温度および／または沸き上げ量を設定して、沸き上げを制御することを特徴とする給湯装置（２０）である。

請求項１に係る発明によれば、曜日の概念を取り入れて、曜日毎に沸き上げ温度および／または沸き上げ量を設定し、沸き上げを制御するので、ユーザによっては曜日毎に使用湯量が大幅に変化する場合も、給湯需要に対する予測精度を高め、効率のよい沸き上げ制御を行い、湯切れを回避しながらＣＯＰを向上させるとともに電力料金の低減を可能とする。併せて、曜日によって蓄熱量に過不足が生じるという問題も解決できる。

請求項２に係る発明は、前記沸き上げ温度および／または沸き上げ量は、過去の曜日毎の使用湯量を基準として設定することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置（２０）である。

請求項２に係る発明によれば、過去の曜日毎の使用湯量を基準として設定された沸き上げ温度および／または沸き上げ量は、給湯需要に対する予測精度を一層高めて効率のよい沸き上げ制御を実現できる。

請求項３に係る発明は、前記沸き上げ温度および／または沸き上げ量は、連続７日分またはその整数倍の日数分の給湯総量を日数で除した週平均値（Ａ）から、曜日毎の少なくとも１日分以上の給湯総量を基準として求めた曜日別平均値（Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔ）を差し引いた偏差値を示す曜日別偏差値（Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔ）を、所定の反映度（Ｄ）により補正して求めた曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）を基準として設定することを特徴とする請求項２に記載の給湯装置（２０）である。

請求項３に係る発明によれば、まず、週平均値（Ａ）は連続７日分またはその整数倍の日数分の給湯総量を日数で除して算出する。ついで、曜日別平均値（Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔ）は曜日毎の少なくとも１日分以上の給湯総量を基準として求める。そして、週平均値（Ａ）から曜日別平均値（Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔ）を差し引いた偏差値を示す曜日別偏差値（Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔ）を求める。さらに、偏差値を示す曜日別偏差値（Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔ）を、所定の反映度（Ｄ）により補正して求めた曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）を求める。
最後に、沸き上げ温度および／または沸き上げ量を曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）に基づいて設定する。これにより、給湯需要に対する予測精度を一層高めて効率のよい沸き上げ制御を実現できる。

請求項４に係る発明は、有利な割引率が適用される深夜電力を主に用いて貯湯タンク（２）内の湯水の沸き上げを行う給湯装置（２０）において、前記貯湯タンク（２）内の残湯量（Ｖ）を検知する残湯量検知部（８）と、曜日毎にメモリ領域（Ｈ_ＷＸ）を有する電気的書き込み消去可能な不揮発性の記憶部（１０）と、現在の曜日（Ｓｕｎ〜Ｓａｔ）を確認する曜日確認時計（９）と、前記曜日確認時計（９）からの現在曜日（Ｓｕｎ〜Ｓａｔ）情報と前記記憶部（１０）の設定内容と前記残湯量検知部（８）からの残湯量（Ｖ）情報とから沸き上げを制御する沸き上げ制御部（１１）と、を備えたことを特徴とする給湯装置（２０）である。

請求項４に係る発明によれば、請求項１ないし請求項３に係る発明を簡素かつ容易に実現できる。

請求項５に係る発明は、前記記憶部（１０）の記憶内容を曜日毎に対応して表示する表示部（１４）と、曜日毎の給湯需要の予測値である曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）を前記記憶部（１０）の各メモリ領域（Ｈ_ＷＸ）に記憶させる処理部（１３）と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載の給湯装置（２０）である。

請求項５に係る発明によれば、曜日毎の給湯需要の予測値である曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）は、処理部（１３）の動作により、表示部（１４）への表示を可能とするように、記憶部（１０）の各メモリ領域（Ｈ_ＷＸ）に記憶される。このため、ユーザにとっては利便性が向上する。

曜日の概念を取り入れることで、給湯需要に対する予測精度を高め、効率のよい沸き上げ制御を行い、湯切れを回避しながらＣＯＰを向上させるとともに電力料金の低減を可能とする給湯装置を提供できる。

次に、本発明の一実施形態を図面に沿って説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す概略構成図である。図１に示す給湯装置（以下、「本装置」ともいう）２０は貯湯式給湯機（本体）１と、その制御部４から構成されている。貯湯式給湯機１は給水を加熱して貯湯する貯湯タンク２に湯水を貯湯し、貯湯タンク２と、制御部４の制御により貯湯タンク２内の湯水を循環して沸き上げる加熱手段３とを備えている。なお、加熱手段３はヒートポンプ、または、電熱ヒータで構成することができる。

貯湯タンク２に配設された貯湯温度センサ７ａ〜７ｄは、貯湯された湯水の温度に応じた電気信号を制御部４に入力し、貯湯温度、加熱時間および残湯量の管理まで含み、沸き上げ温度および／または沸き上げ量を設定した沸き上げ制御に供している。そして、主に深夜電力によって必要熱量を蓄熱された貯湯タンク２の貯湯が給湯栓６から給湯される。

なお、沸き上げ制御において設定する「沸き上げ温度」とは貯湯タンク２で蓄熱するための貯湯温度である。同様に「沸き上げ量」とは貯湯タンク２で沸き上げ温度にまで沸き上げられた熱水だけを冷水と区別した分量である。

貯湯タンク２の内部には比重の差により軽い熱湯と重い冷水が湯水混成層を挟んで混じることなく上下に区別されている。すなわち、下方から給水を受けた冷水がよどみ、その上層に覆い被さる湯水混成層を介した上方に熱湯が成層状態で貯湯され、需要に応じて上方から熱湯を給湯可能とする。

貯湯式給湯機１の制御部４には、図１に示すように、マイクロコンピュータ制御の機能を有するリモコン５と、残湯量検知部８と、曜日確認時計９と、記憶部１０と、沸き上げ制御部１１が配設されている。また、リモコン５には、操作スイッチ１２と、処理部１３と、表示部１４が配設されている。

貯湯温度センサ７ａ〜７ｄは貯湯タンク２の側面の縦一直線上に上から７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと４個設けられ、それら貯湯温度センサ７ａ〜７ｄからの信号を残湯量検知部８へ入力して算出処理することにより貯湯タンク２内の湯水の温度を検出し残湯量を検知する。

なお、残湯量検知部８が検出する残湯量Ｖとは、貯湯タンク２内の残液容積を意味するものではなく、成層状態で貯湯され給湯可能な実質上の残湯量を意味している。詳しくは、湯水混成層から上の層が例えば８５℃の高温なので、例えば、貯湯温度センサ７ａが高温８５℃、同７ｂも高温、同７ｃが５０℃中温，同７ｄが１５℃低温ならば、貯湯温度センサ７ｃの高さに５０℃中温の湯水混成層が位置し、貯湯温度センサ７ｃよりも上層部の貯湯分として該当する容積２００Ｌが残湯量Ｖと検知される。

すなわち、貯湯温度センサ７ａ〜７ｄの出力信号を高温・中温・低温の３種類に区別したマトリックスを用意しておき、どのマトリックス・パターンに属するかを判別すれば、貯湯温度センサ７ａ〜７ｄの何れに近い高さに湯水混成層が位置しているかを推定し、残湯量Ｖを検知できる。

曜日確認時計９は現在の曜日に該当する信号を発生して沸き上げ制御部１１へ入力する。
記憶部１０は日・月・火・水・木・金・土の各曜日毎に割当可能なメモリ領域Ｈ_ＷＸ（図２参照）を有する電気的書き込み消去可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）よりなる。

沸き上げ制御部１１は記憶部１０の記憶内容と曜日確認時計９からの現在の曜日情報と残湯量検知部８からの残湯量情報とから加熱手段３による沸き上げを制御する。

リモコン５の操作スイッチ１２は給湯設定温度を設定操作するほか、特定操作により曜日別需要設定モードに切り換えて、各曜日別に異なる給湯需要を手動設定することが可能である。

処理部１３はマイクロコンピュータの演算処理部（マイクロプロセッサ）を意味し、記憶部１０に割り当てられた所定のメモリ領域Ｈ_ＷＸ等に対し、操作スイッチ１２や記憶部１０からデータを受け取り、そのデータをプログラム通りに演算・加工した上で各メモリ領域Ｈ_ＷＸや表示部１４などへ送る機能を有する。

処理部１３を備えたリモコン５により、マニュアル設定する場合は、操作スイッチ１２により適宜入力した給湯量設定値Ｙ（図３のＳ１０，Ｓ８）を記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶させることができる一方、自動設定する場合は、曜日別予測量Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔを記憶部１０の各メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶させで沸き上げ制御に供する。

表示部１４は給湯設定温度と残湯量等を通常は表示し、操作スイッチ１２の特定操作により曜日別需要設定モードに入ると、記憶部１０に設定記憶されている内容を曜日に対応して表示するので、適宜修正も可能である。また、前記したようにマニュアル設定モードに切り換えたならば相当の表示をする。

図２は本装置で用いた記憶部のデータ構成図である。図２に示すように、記憶部１０（図１も参照）には、特にユーザが意図してマニュアル設定モードに切り換えない限り、曜日別（需要）予測量Ｘを設定するための基礎データとして、直近３週間分の給湯実績をカレンダーに沿って毎日記憶し続ける。

また、記憶部１０のメモリ領域Ｈ_ＷＸには、日・月・火・水・木・金・土でなる７種の曜日を循環しながら、連続７日分×３週間＝２１日分にわたり、毎日の給湯実績がＬ（リットル）単位で記憶されている。

図３は本装置における曜日別予測量による沸き上げ制御の手順を示すフローチャートである。以後、図１〜図３を用いて説明する。図３に示すように、自動設定モードであるか否かを確認する自動設定モード確認ステップ（Ｓ１）により、自動設定モードであることが確認されたならば、毎日の給湯実績値をメモリ素子に記憶する給湯実績値記憶ステップ（Ｓ２）が毎日１回例えば午前３時を区切りにして継続して実行される。なお、この場合は日付の区切りも便宜上午前３時とみなし、午前０〜３時は前日に含まれるものと規定して演算処理すればよい。

そして、操作スイッチ１２の中でも自動設定ボタンが１回押されたならば、あるいは、マニュアル設定ボタン（図示せず）が押されない限り、後記する曜日別予測量Ｘを算出する処理を半自動的に実行し、最適設定させることが可能である。

プログラム動作である週平均値Ａ算出ステップ（Ｓ３）により、直近の連続７日分の給湯総量を日数の７で除した週平均値Ａとして、図２に示すように、毎日の給湯実績を７月１５日（日）の２８０Ｌ〜７月２１日（土）の２９０Ｌによる週平均値Ａ３＝２２０Ｌと算出され記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶される。なお、直近ではなく、その前週または前々週まで含めて、平均値を求めてもよい。

実際の沸き上げ制御に用いる基礎データとしては、給湯需要の季節変動にも敏感に対応させるため、直近の週平均値Ａ３＝２２０Ｌのみを算出して記憶部１０に記憶して後記する算出処理に用いる。以下、週平均値Ａ＝週平均値Ａ３＝２２０Ｌとして説明する。

つぎのプログラム動作である曜日別平均値Ｂ算出ステップ（Ｓ４）により、曜日毎に３日分以上の給湯総量を日数で除した曜日別平均値Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔを算出して記憶部１０に記憶する。具体的には、図２に示すように、日曜平均値Ｂ_Ｓｕｎは７月１日（日）の３００Ｌと７月８日（土）の３２０Ｌと７月１５日（日）の２８０Ｌを足して日数の３で割れば日曜平均値Ｂ_Ｓｕｎ＝３００Ｌと算出し、記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶される。

同様に月曜平均値Ｂ_Ｍｏｎ＝１９７Ｌ、火曜平均値Ｂ_Ｔｕｅ＝２００Ｌ、水曜平均値Ｂ_Ｗｅｄ＝２０３Ｌ、木曜平均値Ｂ_Ｔｈｕ＝１９７Ｌ、金曜平均値Ｂ_Ｆｒｉ＝１９３Ｌ、土曜平均値Ｂ_Ｓａｔ＝３０７Ｌをそれぞれ算出し記憶部１０に記憶して後記する演算処理に用いる。

つぎのプログラム動作である曜日別偏差値Ｃ算出ステップ（Ｓ５）により、週平均値Ａ３から曜日別平均値Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔを差し引いた偏差値を示す曜日別偏差値Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔを算出して記憶部１０に記憶する。具体的には、図２に示すように、日曜偏差値Ｃ_Ｓｕｎ＝週平均値Ａ３−日曜平均値Ｂ_Ｓｕｎ＝２２０Ｌ−３００Ｌ＝−８０と算出され記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶される。

同様に月曜偏差値Ｃ_Ｍｏｎ＝＋２３
火曜偏差値Ｃ_Ｔｕｅ＝＋２０
水曜偏差値Ｃ_Ｗｅｄ＝＋１７
木曜偏差値Ｃ_Ｔｈｕ＝＋２３
金曜偏差値Ｃ_Ｆｒｉ＝＋２７
土曜偏差値Ｃ_Ｓａｔ＝−８７と算出され記憶される。

つぎのプログラム動作である曜日別補正値Ｅ算出ステップ（Ｓ６）により、曜日別偏差値Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔに０〜１００％の係数でなる反映度Ｄを乗じて曜日別補正値Ｅ_Ｓｕｎ〜Ｅ_Ｓａｔを算出して記憶部１０に記憶する。具体的には、図２に示すように、予め、操作スイッチ１２による手動設定により、反映度Ｄ＝８０％と入力され記憶部１０に記憶されているので、この数値０．８を曜日別偏差値Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔ＝−８０，＋２３，２０＋，１７＋，２３＋，２７＋，−８７に乗じるように算出して記憶部１０に記憶する。そうすると、曜日別補正値Ｅ_Ｓｕｎ〜Ｅ_Ｓａｔ＝−６４，＋１８，＋１６，＋１４，＋１８，＋２２，−７０と算出され記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶される。

つぎのプログラム動作である曜日別予測量Ｘ算出ステップ（Ｓ７）では、曜日別補正値Ｅ_Ｓｕｎ〜Ｅ_Ｓａｔにより週平均値Ａを補正して得る曜日別予測量Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔを算出し記憶する。具体的には、図２に示すように、日曜予測量Ｘ_Ｓｕｎ＝週平均値Ａ−日曜補正値Ｅ_Ｓｕｎ＝２２０Ｌ−（−６４）＝２８４Ｌと算出され記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶される。

同様に月曜予測量Ｘ_Ｍｏｎ＝２０２Ｌ
火曜予測量Ｘ_Ｔｕｅ＝２０４Ｌ
水曜予測量Ｘ_Ｗｅｄ＝２０６Ｌ
木曜予測量Ｘ_Ｔｈｕ＝２０２Ｌ
金曜予測量Ｘ_Ｆｒｉ＝１９８Ｌ
土曜予測量Ｘ_Ｓａｔ＝２９０Ｌと算出され記憶される。

結果的に、月〜金曜日の予測量Ｘ_{Ｍｏｎ〜Ｆｒｉ}は週平均値Ａ＝２２０Ｌに比べ１９８〜２０６Ｌと少なめで推移するように予測され、土・日曜日の予測量Ｘ_{Ｓａｔ・Ｓｕｎ}は多めの２８４〜２９０Ｌと予測される。

なお、反映度Ｄ＝０〜１００％の任意設定値は記憶部１０に設定記憶済みであり、その記憶部１０には基礎データとして、直近３週間分の給湯実績をカレンダーに沿って毎日記憶し続けている条件の下に、自動設定ボタンが１回押されたならば、曜日別予測量Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔが以下に示す簡単な演算により算出され記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶される。

週平均値Ａ＝直近の連続７日分の給湯総量／日数
曜日別予測量Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ＝
＝週平均値Ａ−［週平均値Ａ−曜日別平均値（Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔ）］×反映度Ｄ
＝週平均値Ａ−［曜日別偏差値Ｃ×反映度Ｄ（０〜１００％）］
＝週平均値Ａ−曜日別補正値Ｅ_Ｓｕｎ〜Ｅ_Ｓａｔ

一方、自動設定ボタンを用いることなく、操作スイッチ１２の中にあるマニュアル設定ボタンおよびテンキー等（いずれも図示せず）を操作することにより曜日別供給量設定モードにし、曜日別の供給量設定値を、例えば、月〜金曜日の供給量設定値Ｙ_{Ｍｏｎ〜Ｆｒｉ}＝２００Ｌ、土・日曜日の供給量設定値Ｙ_{Ｓａｔ・Ｓｕｎ}＝３００Ｌと、直接入力し設定値が記憶部１０の所定メモリ領域Ｈ_ＷＸに記憶されるようにしてもよい。

つぎのプログラム動作である曜日別予測量Ｘまたは供給量設定値Ｙと比較して残湯量Ｖが少ないか否かの判断ステップ（Ｓ８）により、残湯量Ｖが少なければ、貯湯量を増加させる沸き上げ制御ステップ（Ｓ９）を実行する。逆に残湯量Ｖが足りていれば、沸き上げを停止して貯湯を保持する。

以下、沸き上げ制御について説明する。曜日確認時計９により現在時刻が、割引適用の深夜時間帯に設定されている時刻である２３時になると、翌朝の深夜時間帯が終了する時刻７時までに貯湯タンク２内の湯水を翌日に必要な熱量だけ沸き上げるようにしている。

詳しくは、貯湯タンク２の残湯量Ｖが規定の残湯量である曜日別予測量Ｘまたは供給量設定値Ｙを下回れば給水するとともに加熱手段３の加熱動作をＯＮし、貯湯タンク２の温度が予め設定された加熱停止温度になると加熱手段３の加熱動作をＯＦＦする。

記憶部１０に設定記憶されている内容は、ユーザの給湯実績に応じて適切な設定を行うことが可能である。また制御部品を交換したりすることなく設定を変更するだけで給湯需要の季節変動等に対応することが可能で、沸き上げによる電力料金を抑えて節約することができ、さらに、停電によっても記憶部１０に記憶された設定内容は消去されることなく記憶保持されるので、利用者の利便性を損ねることもない。

本装置２０は、簡素で廉価なメモリ、演算素子およびプログラムを付加するだけで構成することが可能であり、ユーザ毎に異なる曜日毎の使用パターンに応じて、効率よく沸き上げ制御し、ＣＯＰを高く維持しながら、湯切れも防ぐことができる。そして、ユーザにとっては利便性が向上する。

すなわち、曜日確認時計９からの現在曜日Ｓｕｎ〜Ｓａｔ情報と、記憶部１０の設定内容と残湯量検知部８からの残湯量Ｖ情報と、から沸き上げを制御することにより、曜日別の給湯需要の変化パターンを自由に設定した最適な沸き上げ制御が可能となる。

例えば、月曜から金曜までは給湯需要が少ないなりに残湯量も少なめに設定して余らせずに電力を節約し、逆に土曜・日曜は給湯需要が多いにも関わらず残湯量が不足して湯切れが発生してしまうという問題の回避、つまり、曜日別の給湯需要の変化を原因として、残湯量の過多による電力浪費と、残湯量の不足による湯切れを防止しながら、高いＣＯＰ値を維持するような沸き上げ制御が可能となる。

なお、制御部４における、各構成要素の配置に関しては、リモコン５の内外等を問わず何れに配設されていても構わない。例えば、曜日確認時計９、記憶部１０、処理部１３、および表示部１４は、必ずしもリモコン５に付設される必要はなく、制御部４または貯湯式給湯機（本体）１の適当な位置に配設されていてもよい。

図４は沸き上げ制御に曜日概念を適用して模擬計算した説明図であり、（ａ）は表計算ソフトを用いて作成した模擬パターン、（ｂ）は曜日概念を適用した効果を明示するグラフである。なお、図２では本発明の本質を説明するため標準偏差の計算および温度換算を省いているが、図４では標準偏差および温度換算まで含めたリアルな数値モデルにより模擬計算（シミュレーション）している。

図４に示した深夜目標貯湯量（以下、単に「目標貯湯量」または「曜日別予測量Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ」ともいう）に係る算出式は以下のとおりである。
（１）使用湯量（以下、「使用量」という）
４３℃換算の使用量Ｌ＝｛給湯量×（給湯温度−給水温度）｝／（４３−給水温度）
ただし、温度別に換算した使用量Ｌを前記算出式から求めて行う制御は既に確立されている前提としているので、この温度別換算使用量Ｌに関しての更なる説明は省略する。

（２）
使用量の平均と標準偏差の算出に用いるデータ
＜曜日概念なし＞過去７日間の使用量
＜曜日概念あり＞曜日毎に過去４日間の使用量

（３）目標貯湯量
目標貯湯量＝使用量平均＋使用量標準偏差×係数０．８
この係数０．８とは、図１に示した反映度Ｄ＝８０％を意味する。
標準偏差は[｛ｎΣｘ^２−Σｘ^２｝／｛ｎ（ｎ−１）｝]^１／２として求める。
なお、使用量平均に使用量標準偏差（日によるバラツキ）を上乗せする意義は、バラツキによる湯切れを想定して、湯切れ防止のために余裕を持たせて沸き上げ制御するためである。

図４（ａ）に示す過去のユーザの使用量データを計算処理の過程を説明する。同図中、横長に破線囲いした「曜日概念なしで用いるデータ」が、６９１，６１０，５７４，５３３，６７３，５９６，８１３とあり、これらは算術平均が６４１、標準偏差は９３である。
これらを前記目標貯湯量の算出式に当てはめると以下のとおりである。

目標貯湯量＝使用量平均＋使用量標準偏差×係数０．８
＝６４１＋９３×０．８＝７１５．４＝７１６Ｌ（切り上げ）
これは、今週のユーザの使用量７８７（同図中、楕円囲み）Ｌより不足しており、湯切れする。このことは、図４（ｂ）グラフにおける日曜日の四角プロット点が、黒丸プロット点より下にあることでわかる。

なお、「曜日概念なしで用いるデータ」として月曜日〜土曜日の各数値に関しては、それぞれ直近過去７日分のデータを用いているが、全てのデータは図示していない。そして、図４（ｂ）グラフにおける月曜日〜金曜日の四角プロット点が、黒丸プロット点より大幅に上回る位置にあるので無駄を生じていることがわかる。また、土曜日は日曜日と同様に湯切れすることも読み取れる。

つぎに、同図中、縦長に囲った「曜日概念ありで用いるデータ」が、７１９，８０５，８４８，６９１とあり、これらの算術平均が７６６、標準偏差は７３である。
これらを前記目標貯湯量の算出式に当てはめると以下のとおりである。
目標貯湯量＝使用量平均＋使用量標準偏差×係数０．８
＝７６６＋７３×０．８＝８２４．４＝８２４Ｌ（四捨五入）
これは、今週のユーザの使用量７８７Ｌを少し超えているので湯切れせず無駄も少ない。このことは、図４（ｂ）グラフにおける日曜日の三角プロット点が、黒丸プロット点より少しだけ上にあることでわかる。

同様に、月曜日〜土曜日の深夜目標貯湯量（曜日別予測量Ｘ_{Ｍｏｎ〜Ｓａｔ}）を６５７，６６６，６３７，６５６，６１８，８２２と算出して設定すれば、図４（ｂ）グラフにおける月曜日〜土曜日の三角プロット点が、黒丸プロット点より少し上に位置して週毎に的確な設定となっていることでわかる。

図４に示した曜日概念の適用方法によれば、使用量の平均と標準偏差の算出に用いるデータは前記したとおり、＜曜日概念あり＞ならば曜日毎に過去４日分の使用量であるが、過去４日分に限定することなく１〜１０日分位に加減しても構わない。また、図２に示した週平均値Ａ＝直近過去７日分のデータを基準に用いて標準偏差の計算しても構わない。

そして、図２に示した反映度Ｄ＝８０％と、図４に示した係数０．８は同義であり、適宜変更した数値を用いても構わない。また、計算精度および端数処理に関し、「切り上げ」、「切り捨て」、「四捨五入」の何れを用いても構わない。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、加熱手段３として電熱ヒータを用いてもよく、また、この電熱ヒータを貯湯タンク２内に直接配置しても良いものである。また、曜日別需要設定部１３の操作に関しては、操作スイッチ１２によるものとしたが、これに限らず図示しない他のスイッチでも構わない。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。 本装置で用いた記憶部のデータ構成図である。 本装置における曜日別予測量による沸き上げ制御の手順を示すフローチャートである。 沸き上げ制御に曜日概念を適用して模擬計算した説明図であり、（ａ）は表計算ソフトを用いて作成した模擬パターン、（ｂ）は曜日概念を適用した効果を明示するグラフである。

符号の説明

１ 貯湯式給湯機（本体）
２ 貯湯タンク
３ 加熱手段
４ 制御部
５ リモコン
６ 給湯栓
７ａ〜７ｄ 貯湯温度センサ
８ 残湯量検知部
９ 曜日確認時計
１０ 記憶部
１１ 沸き上げ制御部
１２ 操作スイッチ
１３ 処理部
１４ 表示部
２０ 給湯装置（本装置）
Ａ，Ａ１〜Ａ３ 週平均値
Ｂ，Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔ 曜日別平均値
Ｃ，Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔ 曜日別偏差値
Ｄ 反映度
Ｅ，Ｅ_Ｓｕｎ〜Ｅ_Ｓａｔ 曜日別補正値
Ｈ_ＷＸ メモリ領域
Ｖ 残湯量
Ｘ，Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ 曜日別予測量
Ｙ 供給量設定値

Claims (5)

1. 有利な割引率が適用される深夜電力を主に用いて貯湯タンク（２）内の湯水の沸き上げを行う給湯装置（２０）において、
   曜日毎に沸き上げ温度および／または沸き上げ量を設定して、沸き上げを制御することを特徴とする給湯装置（２０）。
2. 前記沸き上げ温度および／または沸き上げ量は、過去の曜日毎の使用湯量を基準として設定することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置（２０）。
3. 前記沸き上げ温度および／または沸き上げ量は、
   連続７日分またはその整数倍の日数分の給湯総量を日数で除した週平均値（Ａ）から、
   曜日毎の少なくとも１日分以上の給湯総量を基準として求めた曜日別平均値（Ｂ_Ｓｕｎ〜Ｂ_Ｓａｔ）を差し引いた偏差値を示す曜日別偏差値（Ｃ_Ｓｕｎ〜Ｃ_Ｓａｔ）を、所定の反映度（Ｄ）により補正して求めた曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）を基準として設定することを特徴とする請求項２に記載の給湯装置（２０）。
4. 有利な割引率が適用される深夜電力を主に用いて貯湯タンク（２）内の湯水の沸き上げを行う給湯装置（２０）において、
   前記貯湯タンク（２）内の残湯量（Ｖ）を検知する残湯量検知部（８）と、
   曜日毎にメモリ領域（Ｈ_ＷＸ）を有する電気的書き込み消去可能な不揮発性の記憶部（１０）と、
   現在の曜日（Ｓｕｎ〜Ｓａｔ）を確認する曜日確認時計（９）と、
   前記曜日確認時計（９）からの現在曜日（Ｓｕｎ〜Ｓａｔ）情報と前記記憶部（１０）の設定内容と前記残湯量検知部（８）からの残湯量（Ｖ）情報とから沸き上げを制御する沸き上げ制御部（１１）と、を備えたことを特徴とする給湯装置（２０）。
5. 前記記憶部（１０）の記憶内容を曜日毎に対応して表示する表示部（１４）と、
   曜日毎の給湯需要の予測値である曜日別予測量（Ｘ_Ｓｕｎ〜Ｘ_Ｓａｔ）を前記記憶部（１０）の各メモリ領域（Ｈ_ＷＸ）に記憶させる処理部（１３）と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載の給湯装置（２０）。

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