JP2009150639A

JP2009150639A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2009150639A
Application number: JP2008300344A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Tanioka; 暢宏谷岡; Mitsuaki Nagamine; 光昭長嶺
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP4525820B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、湯切れを回避でき、かつ、無駄な沸き上げ運転を行わない給湯装置を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る給湯装置１は、主に、使用熱量データ記憶手段６２と、熱量算出手段６１と、追加沸き上げ運転制御手段６３ｂとを備える。使用熱量データ記憶手段は、使用熱量データを時間帯別に時間帯別使用熱量データとして記憶する。熱量算出手段は、過去の時間帯別使用熱量データに基づいて、当日の時間帯別の使用熱量の予測値を時間帯別予測使用熱量として算出する。沸き上げ運転制御手段は、当日における使用熱量と時間帯別予測使用熱量から決められる所定値との比較に関する条件である所定条件変化時に、所定条件変化時以降の時間帯別予測使用熱量と貯湯タンクに残っている残湯熱量とを比較する第１比較に基づいて、沸き上げ運転を行わせる。
【選択図】図３

Description

本発明は、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わた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２００７−２８５６５３号公報

特許文献１のような技術では、当日の予測負荷より当日の実績負荷が時間的に早く生じた場合に、使用される負荷が増えたと判断し、湯切れ回避のために当日の予測負荷よりも多く沸き上げ運転を行う。このような場合で、単に当日の実績負荷が時間的に前にシフトしただけであると、無駄に沸き上げ運転を行ってしまう恐れがある。

本発明の課題は、湯切れを回避でき、かつ、無駄な沸き上げ運転を行わない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、沸き上げ運転手段と、貯湯タンクと、使用熱量データ取得手段と、使用熱量データ記憶手段と、熱量算出手段と、沸き上げ運転制御手段とを備える。沸き上げ運転手段は、水を加熱して温水を沸き上げる沸き上げ運転を行う。貯湯タンクは、温水を貯湯する。使用熱量データ取得手段は、利用者が使用した温水の使用熱量データを取得する。使用熱量データ記憶手段は、使用熱量データを時間帯別に時間帯別使用熱量データとして記憶する。熱量算出手段は、過去の時間帯別使用熱量データに基づいて、当日の時間帯別の使用熱量の予測値を時間帯別予測使用熱量として算出し、当日の時間帯別予測使用熱量から沸き上げ許可熱量を算出する。所定条件判定手段は、貯湯タンクに残っている残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合を判定する。沸き上げ運転制御手段は、沸き上げ許可熱量を超えないように沸き上げ運転を沸き上げ運転手段に行わせる。熱量算出手段は、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時に沸き上げ許可熱量が多くなるように沸き上げ許可熱量を補正し、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に沸き上げ許可熱量が少なくなるように沸き上げ許可熱量を補正する。

本発明に係る給湯装置は、例えば熱交換器などの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している。また、本発明は、時間帯（例えば１時間間隔の時間帯）ごとの利用者が使用した使用熱量を記憶しておくことにより、記憶された時間帯別使用熱量（すなわち、過去の使用熱量）に基づいて、当日における時間帯別予測使用熱量を予測している。そして、追加沸き上げ運転として、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時に沸き上げ許可熱量が多くなるように沸き上げ許可熱量を補正し、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に沸き上げ許可熱量が少なくなるように沸き上げ許可熱量を補正して、その沸き上げ許可熱量を超えないように沸き上げ運転を沸き上げ運転手段に行わせる。

本発明では、沸き上げ運転制御手段が、沸き上げ許可熱量を超えないように沸き上げ運転を行っており、その上で、残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合に沸き上げ許可熱量を補正するため、例えば、温水を使用するペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正することができる。このため、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができる。また、例えば温水の使用ペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正することができる。このため、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げることを防ぐことができる。

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、熱量算出手段は、当日の時間帯別予測使用熱量に基づいて導出される当日の予測使用熱量から、貯湯タンクに貯めておくことが可能な熱量を減算することにより、沸き上げ許可熱量を算出する。

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、熱量算出手段は、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に、当日における現在時刻以降の時間帯別予測使用熱量の総和から現在時刻における残湯熱量を減算して求められる第１熱量に沸き上げ許可熱量を補正する。

本発明に係る給湯装置では、沸き上げ運転制御手段が、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時において、当日における現在時刻以降の時間帯別予測使用熱量の総和から現在時刻における残湯熱量を減算して求められる第１熱量に補正している。

したがって、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができ、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げることを防ぐことができる。

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、所定条件判定手段は、所定の基準時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、基準時刻から現在時刻の所定時間後までの時間帯別予測使用湯熱量の総和以上となった場合に、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定する。所定条件判定手段はまた、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時以降において、所定の基準時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、基準時刻から現在時刻の所定時間後までの時間帯別予測使用湯熱量の総和未満となった場合に、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定する。所定条件判定手段はさらに、不足の判定と過多の判定とを交互に行う。

したがって、温水の使用ペースが予測よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正でき、逆に、温水の使用ペースが予測よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正できる。このため、温水の使用ペースが予測と異なる場合でも、追加沸き上げ運転による熱量を加算したり減算したりして調整することができる。これにより、温水が不足しないようにでき、また、無駄に追加沸き上げ運転をしないようにできる。

第５発明に係る給湯装置は、沸き上げ運転手段と、貯湯タンクと、使用熱量データ取得手段と、使用熱量データ記憶手段と、予測熱量算出手段と、通常沸き上げ運転制御手段と、所定条件判定手段と、不足熱量算出手段と、追加沸き上げ運転制御手段とを備える。沸き上げ運転手段は、水を加熱して温水を沸き上げる沸き上げ運転を行う。貯湯タンクは、温水を貯湯する。使用熱量データ取得手段は、利用者が使用した温水の使用熱量データを取得する。使用熱量データ記憶手段は、使用熱量データを時間帯別に時間帯別使用熱量データとして記憶する。予測熱量算出手段は、過去の時間帯別使用熱量データに基づいて、当日の時間帯別の使用熱量の予測値を時間帯別予測使用熱量として算出し、当日１日分の使用熱量の予測値を全予測使用熱量として算出する。通常沸き上げ運転制御手段は、第１時刻から第２時刻までの間に沸き上げ運転を通常沸き上げ運転として行わせる。所定条件判定手段は、貯湯タンクに残っている残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合を判定する。不足熱量算出手段は、通常沸き上げ運転により沸き上げられる熱量である通常沸き上げ熱量よりも全予測使用熱量が大きい場合における、全予測使用熱量と通常沸き上げ熱量とから沸き上げ許可熱量を算出する。追加沸き上げ運転制御手段は、第２時刻から次の第１時刻までに沸き上げる追加沸き上げ運転を、沸き上げ許可熱量を超えないように沸き上げ運転手段に行わせる。不足熱量算出手段は、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時に沸き上げ許可熱量が多くなるように沸き上げ許可熱量を補正し、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に沸き上げ許可熱量が少なくなるように沸き上げ許可熱量を補正する。

本発明は、例えば熱交換器などの加熱手段によって水を第１時刻から第２時刻までの間に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している。なお、ここにいう「第１時刻から第２時刻までの間」とは、例えば、電気料金が安くなる夜間時間帯であり、具体的には午後１１時から翌日の午前７時までの間の時間帯である。また、本発明は、時間帯（例えば１時間間隔の時間帯）ごとの利用者が使用した使用熱量を記憶しておくことにより、記憶された時間帯別使用熱量（すなわち、過去の使用熱量）に基づいて、当日における時間帯別予測使用熱量と当日１日分の全予測使用熱量とを予測している。そして、全貯湯熱量よりも全予測使用熱量が大きい場合に、第２時刻（午前７時）から次の第１時刻（午後１１時）までに、算出された沸き上げ許可熱量に基づいて追加沸き上げ運転を行う。さらに、本発明では、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時に沸き上げ許可熱量が多くなるように沸き上げ許可熱量を補正し、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に沸き上げ許可熱量が少なくなるように沸き上げ許可熱量を補正して、その時から次の第１時刻（例えば昼間時間帯終了）までは補正された沸き上げ許可熱量を超えないように追加沸き上げ運転を行わせる。

本発明では、追加沸き上げ運転制御手段が、熱量算出手段は、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に補正された沸き上げ許可熱量を超えないように追加沸き上げ運転を行わせており、例えば、温水を使用するペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正することができる。このため、例えば昼間時間帯であっても、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、追加沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができる。また、例えば温水の使用ペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正することができる。このため、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、追加沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げ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５発明に係る給湯装置であって、不足熱量算出手段は、全予測使用熱量から通常沸き上げ熱量を減算することにより、沸き上げ許可熱量を算出する。

第７発明に係る給湯装置は、第５発明または第６発明に係る給湯装置であって、不足熱量算出手段は、当日における現在時刻以降の時間帯別予測使用熱量の総和から現在時刻における残湯熱量を減算して求められる第１熱量に沸き上げ許可熱量を補正する。

第８発明に係る給湯装置は、第７発明に係る給湯装置であって、追加沸き上げ運転制御手段は、１日の追加沸き上げ運転による熱量の総和である追加沸き上げ運転熱量が、最初に算出された沸き上げ許可熱量未満にならないように、第１熱量を算出する。

本発明の給湯装置では、１日の追加沸き上げ運転による熱量の総和が、最初に算出された沸き上げ許可熱量未満にならないように、第１熱量を算出している。すなわち、温水の使用ペースが予測した場合と異なる場合に、第１熱量を算出することにより、追加沸き上げ運転により沸き上げる熱量を調整しているが、調整されて実際に追加沸き上げ運転が行われることにより加算される熱量の総和が、最初に算出された沸き上げ許可熱量未満にならないように第１熱量を算出している。例えば、予測と異なって温水の使用ペースが遅い場合であっても、温水を使用する時間帯が後にシフトしているだけの場合がある。このような場合に、本発明では、追加沸き上げ運転により加算される熱量を、最初に算出された沸き上げ許可熱量未満にならないように第１熱量を算出しているため、温水を使用する時間帯が後にシフトしている場合であっても、その分の熱量を確保できる。

第９発明に係る給湯装置は、第５発明から第８発明のいずれかに係る給湯装置であって、所定条件判定手段は、当日における第２時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、当日における第２時刻から現在時刻の所定時間後までの時間帯別予測使用湯熱量の総和以上となった場合に、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定する。所定条件判定手段はまた、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時以降において、当日における第２時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、当日における第２時刻から現在時刻の所定時間後までの時間帯別予測使用湯熱量の総和未満となった場合に、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定する。所定条件判定手段はさらに、不足の判定と過多の判定とを交互に行う。

本発明の給湯装置では、当日における第２時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、当日における第２時刻から現在時刻の所定時間後（例えば２時間後）までの時間帯別予測使用熱量の総和以上となった場合に、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定する。すなわち、当日における第２時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、当日における第２時刻から現在時刻の所定時間後までの時間帯別予測使用熱量の総和以上となった場合には、予測よりも使用ペースが速くなっており、残湯熱量が不足していることを意味している。また、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時以降において、当日における第２時刻から現在時刻までの使用熱量の総和が、当日における第２時刻から現在時刻の所定時間後までの時間帯別予測使用湯熱量の総和未満となった場合には、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定する。この場合には、予測よりも使用ペースが遅くなっており、残湯熱量が余っていることを示している。

第１０発明に係る給湯装置は、第５発明から第９発明のいずれかに係る給湯装置であって、所定条件判定手段は、残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合の判定を、第２時刻以降に行う。

本発明の給湯装置では、所定条件判定手段が、残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合を第２時刻以降に判定している。例えば第１時刻から第２時刻までの間が夜間時間帯である場合に、夜間時間帯に残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合の判定を行わないため、無駄に追加沸き上げ運転を行わないようにすることができる。

第１１発明に係る給湯装置は、第５発明から第１０発明のいずれかに係る給湯装置であって、第１時刻から第２時刻までの時間帯は、電気料金が他の時間帯よりも安価になる夜間時間帯である。

本発明の給湯装置では、第１時刻から第２時刻までの時間帯を、夜間時間帯（例えば、２３時から翌日の７にまでの間の時間帯）としている。したがって、沸き上げ運転を行う時間帯を極力夜間時間帯に行わせることができる。

第１発明に係る給湯装置では、沸き上げ運転制御手段が、沸き上げ許可熱量を超えないように沸き上げ運転を行っており、その上で、残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合に沸き上げ許可熱量を補正するため、例えば、温水を使用するペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正することができる。このため、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができる。また、例えば温水の使用ペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正することができる。このため、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げることを防ぐことができる。

第３発明に係る給湯装置では、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができ、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げることを防ぐことができる。

第４発明に係る給湯装置では、温水の使用ペースが予測よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正でき、逆に、温水の使用ペースが予測よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正できる。このため、温水の使用ペースが予測と異なる場合でも、追加沸き上げ運転による熱量を加算したり減算したりして調整することができる。これにより、温水が不足しないようにでき、また、無駄に追加沸き上げ運転をしないようにできる。

第５発明に係る給湯装置では、追加沸き上げ運転制御手段が、熱量算出手段は、残湯熱量が使用熱量に対して不足であると判定された時、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多であると判定された時に補正された沸き上げ許可熱量を超えないように追加沸き上げ運転を行わせており、例えば、温水を使用するペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正することができる。このため、例えば昼間時間帯であっても、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、追加沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができる。また、例えば温水の使用ペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正することができる。このため、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、追加沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げることを防ぐことができる。

第７発明に係る給湯装置では、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができ、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げることを防ぐことができる。

第８発明に係る給湯装置では、追加沸き上げ運転により加算される熱量を、最初に算出された沸き上げ許可熱量未満にならないように第１熱量を算出しているため、温水を使用する時間帯が後にシフトしている場合であっても、その分の熱量を確保できる。

第９発明に係る給湯装置では、温水の使用ペースが予測よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正でき、逆に、温水の使用ペースが予測よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正できる。このため、温水の使用ペースが予測と異なる場合でも、追加沸き上げ運転による熱量を加算したり減算したりして調整することができる。これにより、温水が不足しないようにでき、また、無駄に追加沸き上げ運転をしないようにできる。

第１０発明に係る給湯装置では、所定条件判定手段が、残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合を第２時刻以降に判定している。例えば第１時刻から第２時刻までの間が夜間時間帯である場合に、夜間時間帯に残湯熱量が使用熱量に対して不足である場合、または、残湯熱量が使用熱量に対して過多である場合の判定を行わないため、無駄に追加沸き上げ運転を行わないようにすることができる。

第１１発明に係る給湯装置では、第１時刻から第２時刻までの時間帯を、夜間時間帯（例えば、２３時から翌日の７にまでの間の時間帯）としている。したがって、沸き上げ運転を行う時間帯を極力夜間時間帯に行わせることができる。

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。

（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１９０リットル温度センサＴ９、残湯２４０リットル温度センサＴ１０、および残湯３１０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１９０リットル温度センサＴ９、残湯２４０リットル温度センサＴ１０、残湯３１０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。

（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、利用者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、利用者がリモコン７（後述参照）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。

（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、利用者は、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）リモコン
本実施形態の給湯装置１は、リモコン７を備えている。リモコン７は、具体的には、キッチンに配置されるキッチンリモコン、浴室に配置される浴室リモコンなどがある。リモコン７は、表示部７１と入力部７２とを有している（図３参照）。利用者は、このリモコン７の入力部７２により、「お湯張り運転」、「追い焚き運転」などを給湯装置１に行わせることができる。また、お湯張り運転時の温湯の温度、お湯張り運転時の浴槽の水位などの設定などを行うことができる。

（４）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、データ算出部６１と、熱量データ記憶部６２と、沸き上げ制御部６３と、所定条件判定部６４とを有している。データ算出部６１は、予測使用湯熱量（後述参照）を算出する予測熱量算出部６１ａと、昼間沸き増し許可熱量（後述参照）を算出する不足熱量算出部６１ｂとを有している。熱量データ記憶手段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憶している。沸き上げ制御部６３は、沸き上げ運転の制御を行っており、通常沸き上げ運転（後述参照）を制御する通常沸き上げ運転制御部６３ａと、追加沸き上げ運転（後述参照）を制御する追加沸き上げ制御部６３ｂとを有する。所定条件判定部６４は、所定条件（後述参照）が成立したか否か、または不成立になったか否かを判定する。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
（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。沸き上げ運転には、夜間時間帯である２３時から翌日の７時までに沸き上げを行う通常沸き上げ運転と、昼間時間帯である７時から２３時までに沸き上げを行う追加沸き上げ運転とがある。なお、本実施形態では夜間時間帯として２３時から翌日の７時までと定義しており、昼間時間帯として７時から２３時までと定義しているが、この時間に限るものではない。具体的には、夜間時間帯は、給湯装置１が設置される地域の電力会社の夜間電力料金（深夜電力料金とも言う）が適用される時間帯のことであり、昼間時間帯は夜間時間帯以外の時間帯である。したがって、電力会社の料金設定の時間帯によりここで定義される時間帯は異なる。

本実施形態に係る給湯装置１では、通常沸き上げ運転において、後述する本日の予測使用熱量をまかなえるように沸き上げを行う。そして、通常沸き上げ運転で不足する熱量、すなわち本日の予測使用熱量から貯湯タンクに貯めておくことが可能な熱量を減算した熱量（以下、昼間沸き上げ許可熱量とする）を追加沸き上げ運転により沸き上げを行う。ここで、昼間時間帯にかかる電気料金単価は、夜間時間帯にかかる電気料金単価よりも割高である。したがって、ランニングコスト削減のためには、追加沸き上げ運転を極力行わないほうが好ましい。このため、本実施形態に係る給湯装置１では、昼間沸き上げ許可熱量として、通常沸き上げ運転で不足する熱量を算出し、追加沸き上げ運転における沸き上げ熱量の累計が昼間沸き上げ許可熱量を超えないように制御している。

（給湯制御）
給湯系統５１ｂでは、利用者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の熱量データ記憶手段６２に送られて記憶されている。

また、浴槽湯はり系統５１ａでは、利用者がリモコン７の入力部７２を操作することにより「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、利用者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の熱量データ記憶手段６２に送られて記憶されている。

（追い焚き運転）
利用者がリモコン７の入力部７２を操作するにより「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の熱量データ記憶手段６２に送られて記憶されている。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憶手段６２に送られて記憶されている。

（３）残湯熱量の過不足判断
（予測使用湯熱量の算出）
熱量データ記憶手段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時間おきに記憶している。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時間単位に利用者が使用した使用湯熱量と、利用者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に示されるように熱量データ記憶手段６２により７日間記憶される。すなわち、熱量データ記憶手段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、熱量データ記憶手段６２に記憶される。

なお、ここにいう「使用湯熱量」とは、給湯負荷として、浴槽湯はり系統５１ａに利用される湯はり負荷と、給湯系統５１ｂに利用される給湯配管負荷と、追い焚き運転により利用される追い焚き負荷とに分類される。そして、「湯はり負荷」の算出は、湯はり温度センサＴ１３が検出する湯はり温度と、湯はり流量センサ４２が検出する湯はり流量にもとづいて単位時間あたりの熱量を求めることにより行われる。また、「給湯配管負荷」の算出は、給湯温度センサＴ１２が検出する給湯配管温度と、給湯流量センサ４０が検出する給湯配管流量とに基づいて単位時間あたりの熱量を求めることにより行われる。また、「追い焚き負荷」は、缶体上温度センサＴ６が検出する缶体上温度と、熱交循環ポンプＰ３の運転時間から求められる追い焚き循環路４７の追い焚き循環流量とに基づいて単位時間あたりの熱量を求めることにより行われる。

（昼間沸き上げ許可熱量の補正制御）
本実施形態に係る給湯装置１では、上述したように本日の予測使用湯熱量を導出し、これに基づいて昼間沸き上げ許可熱量の算出を行っている。しかしながら、利用者が予測使用湯熱量よりも使用湯量を多く消費した場合に、単に温湯の利用が前倒ししただけであるのか、１日の使用湯量が多くなっているのかの判断ができない。このため、予測使用湯熱量よりも使用湯量を多く消費している場合に、単純に昼間沸き上げ許可熱量を多くするだけでは、無駄に沸き上げ運転を行ってしまう恐れがある。これを防ぐために本実施形態に係る給湯装置１では、所定条件（後述参照）の成立と不成立とをトリガーとして昼間沸き上げ許可熱量の補正を行っている。なお、この昼間沸き上げ許可熱量の補正は昼間時間帯に行われる。以下、図５のフローチャートに基づいて、昼間沸き上げ許可熱量の補正制御について説明する。

ステップＳ１では、条件成立フラグがあるか否かを判定する。ステップＳ１において、条件成立フラグがあればステップＳ２へ移行し、条件成立フラグがなければステップＳ４へ移行する。なお、条件成立フラグについては後述する。

ステップＳ２では、所定条件が成立したか否かを判定する。なお、ここにいう「所定条件」とは、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量の総和が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量の総和以上となったときである。ステップＳ２で、所定条件が成立した場合にはステップＳ３へ移行し、所定条件が成立していない場合にはステップＳ２へ戻る。

ステップＳ３では、条件成立フラグを立てる。なお、ここにいう「条件成立フラグ」とは、上述したステップＳ２における所定条件が成立していることを示すフラグである。ステップＳ３が終了すると、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ４では、所定条件が不成立下か否かを判定する。ステップＳ４で、所定条件が不成立した場合にはステップＳ５へ移行し、所定条件が成立している場合にはステップＳ４へ戻る。

ステップＳ５では、条件成立フラグを削除する。ステップＳ５が終了すると、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６では、昼間沸き上げ許可熱量の補正計算を行う。ここで、昼間沸き上げ許可熱量の補正計算として、現在時刻以降の予測使用湯熱量から現在時刻における残湯熱量を減算を行う。ステップＳ６が終了すると、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、昼間沸き上げ許可熱量をステップＳ６により算出された昼間沸き上げ許可熱量の補正値に更新する。ステップＳ７が終了すると、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、現在時刻が２３時であるか否かを判定する。ステップＳ８において、現在時刻が２３時ではなかったらステップＳ１へ戻り、現在時刻が２３時だったら昼間沸き上げ許可熱量の補正制御のフローチャートを終了する。

（追加沸き上げ運転制御）
上述したように、追加沸き上げ運転は、昼間沸き上げ許可熱量に基づいて行われる。ここでは、追加沸き上げ運転を行う際の制御（どのタイミングで追加沸き上げ運転が行われるか）について図６のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１１では、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量より多いか否かを判定する。ステップＳ１１において、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量より多い場合にはステップＳ１２へ移行し、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量より少ない場合にはステップＳ１１へ戻る。

ステップＳ１２では、現在時刻から２３時までの予測使用湯熱量が現在時刻の残湯熱量よりも多いか否かを判定する。ステップＳ１２において、現在時刻から２３時までの予測使用湯熱量が現在時刻の残湯熱量よりも多い場合にはステップＳ１３へ移行し、現在時刻から２３時までの予測使用湯熱量が現在時刻の残湯熱量よりも少ない場合にはステップＳ１１へ戻る。

ステップＳ１３では、不足熱量を２時間前に確保できるか否かを判定する。具体的には、現在時刻の残湯熱量から現在時刻の２時間後までの予測使用湯熱量の総和を減算した値と、ヒートポンプユニットの加熱能力とに基づいて算出される。ステップＳ１３で、不足熱量を２時間前に確保できると判定された場合にはステップＳ１１へ戻り、不足熱量を２時間前に確保できないと判定された場合にはステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１４では、追加沸き上げ運転を開始する。ステップＳ１４が終了すると、ステップＳ１５へ移行する。

ステップＳ１５では、追加沸き上げ運転による沸き上げ熱量の累計が昼間沸き増し許可熱量を超えたか否かを判定する。ステップＳ１５で、追加沸き上げ運転による沸き上げ熱量の累計が昼間沸き増し許可熱量を超えた場合にはステップＳ１６へ移行し、追加沸き上げ運転による沸き上げ熱量の累計が昼間沸き増し許可熱量を超えていない場合にはステップＳ１５へ戻る。

ステップＳ１６では、追加沸き上げ運転を停止する。ステップＳ１６が終了すると、追加沸き上げ運転制御のフローチャートを終了する。

＜特徴＞
（１）
本実施形態の給湯装置１では、１時間間隔の時間帯ごとの利用者が使用した使用熱量を記憶しておくことにより、記憶された時間帯別使用熱量（すなわち、過去の使用熱量）に基づいて、当日における時間帯別予測使用熱量と本日の予測使用熱量とを予測している。そして、全貯湯熱量よりも本日の予測使用熱量が大きい場合に、７時から２３時までに昼間沸き増し許可熱量を追加する追加沸き上げ運転を行う。すなわち、夜間時間帯に貯湯した温水の熱量が不足する場合に、不足する熱量を昼間沸き増し許可熱量として算出し、昼間時間帯にその昼間沸き増し許可熱量の分だけ追加沸き上げ運転を行う。さらに、本発明では、所定条件成立時または所定条件不成立時（上述参照）に、その時から２３時までの時間帯別予測使用熱量の総和からその時貯湯タンクに残っている残湯熱量を差し引くことで得られる熱量（補正した昼間沸き増し許可熱量）を算出し、その時から次の２３時までは補正した昼間沸き増し許可熱量に基づいて追加沸き上げ運転を行っている。

したがって、例えば、温水を使用するペースが予測した時間帯別の予測使用熱量よりも速くなった場合に、その速くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が多くなるように補正することができる。このため、例えば昼間時間帯であっても、温水の使用ペースが速く残湯熱量が少なくなってきた場合には、追加沸き上げ運転の運転時間を多くすることで、不足しそうな温水を補うことができる。また、例えば温水の使用ペースが予測した時間帯別予測使用熱量よりも遅くなった場合に、その遅くなった使用ペースに応じて追加沸き上げ運転による熱量が少なくなるように補正することができる。このため、温水を補うことにしたが温水の使用ペースが遅くなり残湯熱量があまりそうになった場合には、追加沸き上げ運転の運転時間を少なくすることで、無駄に温水を沸き上げ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）
上記実施の形態に係る給湯装置１では、追加沸き上げ運転制御として、一旦追加沸き上げ運転が始まると、昼間沸き増し許可熱量分だけ一気に沸き上げてしまう制御となっているが、これに限らない。以下に、変形例として追加沸き上げ運転が始まっても、条件によって追加沸き上げ運転を停止させる場合の追加沸き上げ運転制御について図７のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ２１では、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量より多いか否かを判定する。ステップＳ２１において、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量より多い場合にはステップＳ２２へ移行し、７時から現在時刻までに実際に消費した使用湯熱量が７時から現在時刻の４時間後までの予測使用湯熱量より少ない場合にはステップＳ２４へ移行する。

ステップＳ２２では、現在時刻から２３時までの予測使用湯熱量が現在時刻の残湯熱量よりも多いか否かを判定する。ステップＳ２２において、現在時刻から２３時までの予測使用湯熱量が現在時刻の残湯熱量よりも多い場合にはステップＳ２３へ移行し、現在時刻から２３時までの予測使用湯熱量が現在時刻の残湯熱量よりも少ない場合にはステップＳ２４へ移行する。

ステップＳ２３では、不足熱量を２時間前に確保できるか否かを判定する。具体的には、現在時刻の残湯熱量から現在時刻の２時間後までの予測使用湯熱量の総和を減算した値と、ヒートポンプユニットの加熱能力とに基づいて算出される。ステップＳ２３で、不足熱量を２時間前に確保できると判定された場合にはステップＳ２１へ戻り、不足熱量を２時間前に確保できないと判定された場合にはステップＳ２６へ移行する。

ステップＳ２４では、追加沸き上げ運転中であるか否かを判定する。ステップＳ２４において、追加沸き上げ運転中であると判定された場合はステップＳ２５へ移行し、追加沸き上げ運転中でないと判定された場合はステップＳ２１へもどる。

ステップＳ２５では、追加沸き上げ運転を停止する。ステップＳ２５が終了すると、ステップＳ２１へ戻る。

ステップＳ２６では、追加沸き上げ運転を開始する。ステップＳ２６が終了すると、ステップ２７へ移行する。

ステップＳ２７では、追加沸き上げ運転による沸き上げ熱量の累計が昼間沸き増し許可熱量を超えたか否かを判定する。ステップＳ２７で、追加沸き上げ運転による沸き上げ熱量の累計が昼間沸き増し許可熱量を超えた場合にはステップＳ２８へ移行し、追加沸き上げ運転による沸き上げ熱量の累計が昼間沸き増し許可熱量を超えていない場合にはステップＳ２１へ戻る。

ステップＳ２８では、追加沸き上げ運転を停止する。ステップＳ２８が終了すると、追加沸き上げ運転制御のフローチャートを終了する。

図７のようなフローチャートでは、残湯熱量が十分に残っていると判定されると追加沸き上げ運転が停止されるようになっている。したがって、無駄に追加沸き上げ運転を行わずに済み、消費エネルギーを削減することができる。

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。昼間沸き上げ許可熱量の補正制御の処理の流れを示すフローチャート図。追加沸き上げ運転制御の処理の流れを示すフローチャート図。変形例（１）に係る追加沸き上げ運転制御の処理の流れを示すフローチャート図。

１給湯装置
３１貯湯タンク
４０給湯流量センサ（使用熱量データ取得手段）
４２湯はり流量センサ（使用熱量データ取得手段）
６１データ算出部（熱量算出手段）
６１ａ予測熱量算出部（予測熱量算出手段）
６１ｂ不足熱量算出部（不足熱量算出手段）
６２熱量データ記憶部（使用熱量データ記憶手段）
６３ａ通常沸き上げ制御部（通常沸き上げ運転制御手段）
６３ｂ追加沸き上げ制御部（追加沸き上げ運転制御手段）
６４所定条件判定部（所定条件判定手段）
Ｔ６缶体上温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ７残湯５０リットル温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ８残湯１００リットル温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ９残湯１９０リットル温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ１０残湯２４０リットル温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ１１残湯３１０リットル温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ１２給湯温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｔ１３湯はり温度センサ（使用熱量データ取得手段）
Ｐ３熱交循環ポンプ（使用熱量データ取得手段）

Claims

水を加熱して温水を沸き上げる沸き上げ運転を行う沸き上げ運転手段（２２）と、
前記温水を貯湯する貯湯タンク（３１）と、
利用者が使用した前記温水の使用熱量データを取得する使用熱量データ取得手段（Ｔ６〜Ｔ１３，４０，４２，Ｐ３）と、
前記使用熱量データを時間帯別に時間帯別使用熱量データとして記憶する使用熱量データ記憶手段（６２）と、
過去の前記時間帯別使用熱量データに基づいて、当日の前記時間帯別の使用熱量の予測値を時間帯別予測使用熱量として算出する熱量算出手段（６１）と、
当日における使用熱量と前記時間帯別予測使用熱量から決められる所定値との比較に関する条件である所定条件が、成立したこと、および、前記所定条件が成立から不成立になったことを判定する所定条件判定手段（６４）と、
所定の熱量を沸き上げる沸き上げ運転を前記沸き上げ運転手段（２２）に行わせる沸き上げ運転制御手段（６３ｂ）と、
を備え、
前記熱量算出手段（６１）は、前記沸き上げ運転が行われている間に、前記所定条件が不成立から成立になった時、または、前記所定条件が成立から不成立になった時である所定条件変化時に、前記所定条件変化時以降の前記時間帯別予測使用熱量と前記貯湯タンクに残っている残湯熱量とを比較する第１比較を行い、
前記沸き上げ運転制御手段は、前記所定条件変化時移行から前記第１比較に基づいて、前記沸き上げ運転を行わせる、
給湯装置（１）。
前記所定条件が不成立から成立になった時とは、前記残湯熱量が前記使用熱量に対して不足である場合であり、
前記所定条件が成立から不成立になった時とは、前記残湯熱量が前記使用熱量に対して過多である場合である、
請求項１に記載の給湯装置（１）。
前記沸き上げ運転制御手段は、前記所定条件が成立から不成立になった時に、前記沸き上げ運転により沸き上げられる総熱量を開始時の予定よりも減少させるように制御する、
請求項２に記載の給湯装置（１）。
前記沸き上げ運転制御手段は、前記所定条件が成立から不成立になった時に、前記沸き上げ運転を停止する、
請求項２に記載の給湯装置（１）。
前記沸き上げ運転制御手段は、前記第１比較としての、当日における現在時刻以降の前記時間帯別予測使用熱量の総和から前記現在時刻における前記残湯熱量を減算して求められる第１熱量に基づいて、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）。
前記所定条件は、所定の基準時刻から現在時刻までの前記使用熱量の総和が、前記基準時刻から前記現在時刻の所定時間後までの前記時間帯別予測使用湯熱量の総和以上となった場合である、
請求項１から５のいずれかに記載の給湯装置（１）。
水を加熱して温水を沸き上げる沸き上げ運転を行う沸き上げ運転手段（２２）と、
前記温水を貯湯する貯湯タンク（３１）と、
利用者が使用した前記温水の使用熱量データを取得する使用熱量データ取得手段（Ｔ６〜Ｔ１３，４０，４２，Ｐ３）と、
前記使用熱量データを時間帯別に時間帯別使用熱量データとして記憶する使用熱量データ記憶手段（６２）と、
過去の前記時間帯別使用熱量データに基づいて、当日の前記時間帯別の使用熱量の予測値を時間帯別予測使用熱量として算出し、当日１日分の使用熱量の予測値を全予測使用熱量として算出する予測熱量算出手段（６１ａ）と、
第１時刻から第２時刻までの間に前記沸き上げ運転を通常沸き上げ運転として行わせる通常沸き上げ運転制御手段（６３ａ）と、
当日における前記第２時刻から現在時刻までの使用熱量の総和と前記時間帯別予測使用熱量から決められる所定値との比較に関する条件である所定条件、が成立したこと、および、前記所定条件が成立から不成立になったことを判定する所定条件判定手段（６４）と、
前記通常沸き上げ運転により沸き上げられる熱量である通常沸き上げ熱量よりも前記全予測使用熱量が大きい場合における、前記全予測使用熱量と前記通常沸き上げ熱量とを比較する第１比較を行う不足熱量算出手段（６１ｂ）と、
前記第２時刻から次の前記第１時刻までに沸き上げる追加沸き上げ運転を前記第１比較に基づいて行わせる追加沸き上げ運転制御手段（６３ｂ）と、
を備え、
前記不足熱量算出手段は、前記所定条件が不成立から成立になった時、または、前記所定条件が成立から不成立になった時である所定条件変化時に、前記所定条件変化時以降の前記時間帯別予測使用熱量と前記貯湯タンクに残っている残湯熱量とを比較する第２比較をさらに行い、
前記追加沸き上げ運転制御手段は、前記追加沸き上げ運転を前記所定条件変化時以降から前記第２比較に基づいて行わせる、
給湯装置（１）。
前記所定条件が不成立から成立になった時とは、前記残湯熱量が前記使用熱量に対して不足である場合であり、
前記所定条件が成立から不成立になった時とは、前記残湯熱量が前記使用熱量に対して過多である場合である、
請求項７に記載の給湯装置（１）。
前記追加沸き上げ運転制御手段は、前記所定条件が成立から不成立になった時に、前記追加沸き上げ運転により沸き上げられる総熱量を開始時の予定よりも減少させるように制御する、
請求項８に記載の給湯装置（１）。
前記追加沸き上げ運転制御手段は、前記所定条件が成立から不成立になった時に、前記追加沸き上げ運転を停止する、
請求項８に記載の給湯装置（１）。
前記追加沸き上げ運転制御手段は、
前記所定条件変化時以前に、前記全予測使用熱量から前記通常沸き上げ熱量を減算して求められる前記第１比較としての第１不足熱量に基づいて、前記追加沸き上げ運転を行わせ、
前記所定条件変化時以降に、当日における現在時刻以降の前記時間帯別予測使用熱量の総和から前記現在時刻における前記残湯熱量を減算して求められる前記第２比較としての第２不足熱量に基づいて、前記沸き上げ運転を行わせる、
請求項７から１０のいずれかに記載の給湯装置（１）。
前記追加沸き上げ運転制御手段は、１日の前記追加沸き上げ運転による熱量の総和である追加沸き上げ運転熱量が、前記第１不足熱量未満にならないように前記第２不足熱量を算出する、
請求項１１に記載の給湯装置（１）。
前記所定条件は、当日における前記第２時刻から現在時刻までの前記使用熱量の総和が、当日における前記第２時刻から前記現在時刻の所定時間後までの前記時間帯別予測使用湯熱量の総和以上となった場合である、
請求項７から１２のいずれかに記載の給湯装置（１）。
前記所定条件判定手段は、前記所定条件が成立したこと、および、前記所定条件が成立から不成立になったことを前記第２時刻以降に判定する、
請求項７から１３のいずれかに記載の給湯装置（１）。
前記第１時刻から前記第２時刻までの時間帯は、電気料金が他の時間帯よりも安価になる夜間時間帯である、
請求項７から１４のいずれかに記載の給湯装置（１）。