JP2007285653A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、湯切れを回避することができ、かつ、無駄な沸き上げ運転を低減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、加熱手段で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、使用ペース算出手段６１と、過不足判断手段６３と、過不足報知手段６４，６５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、熱量データに基づいて温水の使用ペースを算出する。過不足判断手段は、熱量データと使用ペースとに基づいて、所定時間後の残湯熱量が過多または不足になるか否かを判断する。過不足報知手段は、残湯熱量が過多または不足であると過不足判断手段が判断した場合に、その旨を報知する。
【選択図】図３

Description

使用する湯量を学習する給湯装置に関する。

従来、給湯装置には、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ものがある。これにより、湯切れを回避させている。また、湯過多状態が長期に渡るのを抑制してランニングコストを低減させている（特許文献１参照）。
特開２００４−１３８２９９号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、１日の使用湯熱量に基づいて学習を行っているため、実際に１日の中で使用する使用ペースが学習結果より速いか遅いかを判断することができず、使用ペースが速い場合には湯切れを起こしてしまう恐れがあり、また、使用ペースが遅い場合には無駄に沸き上げ運転を行う恐れがある。
本発明の課題は、湯切れを回避することができ、かつ、無駄な沸き上げ運転を低減できる給湯装置を提供することにある。

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、使用ペース算出手段と、過不足判断手段と、過不足報知手段とを備える。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、熱量データに基づいて温水の使用ペースを算出する。過不足判断手段は、熱量データと使用ペースとに基づいて、所定時間後の残湯熱量が過多または不足になるか否かを判断する。過不足報知手段は、残湯熱量が過多であると過不足判断手段が判断した場合に残湯熱量が過多であることを報知でき、残湯熱量が不足であると過不足判断手段が判断した場合に残湯熱量が不足であることを報知できる。

本発明では、時間帯（例えば１時間間隔の時間帯）ごとの使用湯熱量を記録しておくことにより、所定時間（例えば２時間）後の給湯負荷を判断している。例えば、実際の給湯負荷が判断した判断給湯負荷よりも一定量以上多い場合に、そのときの使用ペースが速いと判断し、沸き上げ運転をするように、例えば、表示または音声でユーザに報知する。また、実際の給湯負荷が判断給湯負荷よりも一定量以上少ない場合に、そのときの使用ペースが遅いと判断し、沸き上げ運転を停止するようにユーザに報知する。

したがって、ユーザは、残湯熱量（貯湯タンク内の熱エネルギ）が少なくなることを予め知ることができ、湯切れが起こる前に湯切れ防止の対応をすることができる。また、逆に残湯熱量が多いことを予め知ることができるため、必要以上に沸き上げ運転を行うことを防止でき、ランニングコストを抑えることができる。

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、過不足報知手段は、視覚的に報知可能な表示手段である。
この給湯装置では、過不足予測手段が、温水過多および温水不足を予測した場合に、その旨を過不足報知手段に表示させることにより報知することができる。なお、ここに言う、過不足報知手段とは、ディスプレイやＬＥＤなどである。これにより、ユーザは、温水過多および温水不足であることを把握することができ、それに対応できるため湯切れや無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

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、過不足報知手段は、聴覚的に報知可能な音発生装置である。
この給湯装置では、過不足予測手段が、温水過多および温水不足を予測した場合に、その旨を過不足報知手段に音を発生させることにより報知することができる。なお、ここに言う、過不足報知手段とは、スピーカ、ブザー、ベルなどである。これにより、ユーザは、給湯装置から離れている場合でも、温水過多および温水不足であることを把握することができ、それに対応できるため湯切れや無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

第４発明に係る給湯装置は、第１発明から第３発明のいずれかに係る給湯装置であって、過不足判断手段は、残湯熱量が過多であると判断した場合に、特定時刻まで沸き上げ運転をさせない。
この給湯装置では、過不足判断手段が、残湯熱量（貯湯タンク内の熱エネルギ）が過多または十分であると判断した場合に、これ以上沸き上げ運転を特定時刻までしないように停止指令を出す。
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。

第５発明に係る給湯装置は、第１発明から第４発明のいずれかに係る給湯装置であって、過不足判断手段は、残湯熱量が不足であると判断した場合に、沸き上げ運転を行わせる。

この給湯装置では、過不足判断手段が、残湯熱量（貯湯タンク内の熱エネルギ）が不足と判断した場合に、自動的に沸き上げ運転を行う。
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。

第６発明に係る給湯装置は、第１発明から第５発明のいずれかに係る給湯装置であって、過不足判断手段は、リアルタイムに温水の過不足を判断している。
この給湯装置では、ユーザの使用湯熱量をリアルタイムに監視している。これにより、突発的に使用ペースが上がったり下がったりすることに対応することができる。このため、急な湯切れが起こることを防ぐことができ、また、無駄に沸き上げ運転を行わせることを防ぐことができる。

第１発明に係る給湯装置では、ユーザは、残湯熱量（貯湯タンク内の熱エネルギ）が少なくなることを予め知ることができ、湯切れが起こる前に湯切れ防止の対応をすることができる。また、逆に残湯熱量が多いことを予め知ることができるため、必要以上に沸き上げ運転を行うことを防止でき、ランニングコストを抑えることができる。
第２発明に係る給湯装置では、過不足予測手段が、温水過多および温水不足を予測した場合に、その旨を過不足報知手段に表示させることにより報知することができる。これにより、ユーザは、温水過多および温水不足であることを把握することができ、それに対応できるため湯切れや無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

第３発明に係る給湯装置では、過不足予測手段が、温水過多および温水不足を予測した場合に、その旨を過不足報知手段に音を発生させることにより報知することができる。これにより、ユーザは、給湯装置から離れている場合でも、温水過多および温水不足であることを把握することができ、それに対応できるため湯切れや無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

第４発明に係る給湯装置では、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。
第５発明に係る給湯装置では、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。

第６発明に係る給湯装置では、突発的に使用ペースが上がったり下がったりすることに対応することができる。このため、急な湯切れが起こることを防ぐことができ、また、無駄に沸き上げ運転を行わせることを防ぐことができる。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

（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。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。

＜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。
（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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

（Ｃ）温湯不足の判断
図６は、残湯熱量が不足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不足であると判断すると、リモコン７の表示部６４に「使用量多め」とユーザに残湯熱量が不足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「必要に応じて沸き上げをおすすめします」というアナウンスを流したりする。

まず、ステップＳ１１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Ｓ１２へ移行し、そうでない場合にステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１２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Ｓ１３へ移行し、そうでない場合にはステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１３では、残湯熱量が２メモリ以上かどうかを確認し、残湯熱量が２メモリ以上の場合にはステップＳ１４へ移行し、そうでない場合にはステップＳ１１へ戻る。なお、ここに言う「残湯熱量」とはリモコン７の表示部６４に表示される貯湯タンク３１内にどのくらいの温湯が残っているかを示す表示のことで、５段階で表示されるメモリである。ステップＳ１４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大きくなっているかどうかを確認し、大きくなっていればステップＳ１５へ移行し、そうでなければステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１５では、１日のうちの第２特定時刻（午前５時）から「使用量多め」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、「使用量多め」と表示されていない場合にはステップＳ１６へ移行し、そうでない場合にはステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１６では、リモコン７の表示部６４に「使用量多め」と表示し、リモコン７に内蔵されているスピーカ６５より「必要に応じて沸き上げをおすすめします」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。

＜特徴＞
（１）
この給湯装置１では、時間帯（例えば１時間間隔の時間帯）ごとの使用湯熱量（使用熱量）を熱量データ記録手段６２に記録しておくことにより、所定時間（２時間）後の給湯負荷をデータ算出手段６１により予測している。例えば、予測給湯負荷よりも実際の給湯負荷が一定量以上多い場合に、そのときの使用ペースが速いと判断し、沸き上げ運転をするように表示または音声でユーザに知らせている。また、実際の給湯負荷が予測給湯負荷よりも一定量以上少ない場合に、そのときの使用ペースが遅いと判断し、沸き上げ運転を停止するように表示または音声でユーザに知らせている。

したがって、ユーザは、残湯熱量（貯湯タンク３１内の熱エネルギ）が少なくなることを予め知ることができ、湯切れが起こる前に湯切れ防止の対応をすることができる。また、逆に残湯熱量が多いことを予め知ることができるため、必要以上に沸き上げ運転を行うことを防止でき、ランニングコストを抑えることができる。
（２）
この給湯装置１では、過不足判断手段６３が、温水過多および温水不足を判断した場合に、その旨を表示部６４に表示させることにより報知することができる。なお、ここに言う、表示部６４とは、ディスプレイやＬＥＤなどである。これにより、ユーザは、温水過多および温水不足であることを把握することができ、それに対応できるため湯切れや無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

また、この給湯装置１では、過不足判断手段６３が、温水過多および温水不足を判断した場合に、その旨をスピーカ６５に音を発生させることにより報知することができる。これにより、ユーザは、給湯装置１から離れている場合でも、温水過多および温水不足であることを把握することができ、それに対応できるため湯切れや無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

（３）
この給湯装置１では、過不足判断手段６３は、ユーザの使用湯熱量をリアルタイムに監視しています。これにより、突発的に使用ペースが上がったり下がったりすることに対応することができる。このため、急な湯切れが起こることを防ぐことができ、また、無駄に沸き上げ運転を行わせることを防ぐことができる。

＜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、自動的に第１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。

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。

本発明に係る給湯装置は、予め残湯熱量が過多または不足になることを予測することで、湯切れ防止したり、無駄な沸き上げ運転を防止してランニングコストを抑えたりすることができ、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。

本実施形態に係る給湯装置の概略図。 貯湯ユニットの概略図。 制御部の概略ブロック図。 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熱量。 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。 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。

符号の説明

１ 給湯装置
３１ 貯湯タンク
６１ データ算出手段（使用ペース算出手段）
６２ 熱量データ記録手段
６３ 過不足判断手段
６４ 表示部（過不足報知手段）
６５ スピーカ（過不足報知手段）
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）

Claims (6)

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、
   前記熱量データに基づいて前記温水の使用ペースを算出する使用ペース算出手段（６１）と、
   前記熱量データと前記使用ペースとに基づいて、所定時間後の貯湯量が過多または不足になるか否かを判断する過不足判断手段（６３）と、
   前記貯湯量が過多であると前記過不足判断手段が判断した場合に前記貯湯量が過多であることを報知でき、前記貯湯量が不足であると前記過不足判断手段が判断した場合に前記貯湯量が不足であることを報知できる過不足報知手段（６４，６５）と、
   を備える給湯装置（１）。
2. 前記過不足報知手段（６４）は、視覚的に報知可能な表示手段である、
   請求項１に記載の給湯装置（１）。
3. 前記過不足報知手段（６５）は、聴覚的に報知可能な音発生装置である、
   請求項１または２に記載の給湯装置（１）。
4. 前記過不足判断手段は、前記貯湯量が過多であると判断した場合に、特定時刻まで前記沸き上げ運転をさせない、
   請求項１から３のいずれかに記載の給湯装置（１）。
5. 前記過不足判断手段は、前記貯湯量が不足であると判断した場合に、前記沸き上げ運転を行わせる、
   請求項１から４のいずれかに記載の給湯装置（１）。
6. 前記過不足判断手段は、リアルタイムに前記温水の過不足を判断している、
   請求項１から５のいずれかに記載の給湯装置（１）。

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