JP2010145072A - 蓄電蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】契約電力容量の増大を抑制しつつ、他の時間帯より安価な深夜時間帯の電力により、蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを良好に行うことが可能な蓄電蓄熱装置を提供すること。
【解決手段】過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を深夜時間帯の終了時刻までに貯湯タンク内に蓄えるようにヒートポンプユニットの蓄熱運転開始時刻を算出し（ステップ１０６）、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量をステップ１０６で算出したヒートポンプユニットの運転開始時刻までに二次電池に蓄えるように二次電池の充電運転開始時刻を算出する（ステップ１１１）。そして、充電運転開始時刻から蓄熱運転開始時刻まで二次電池に充電し、蓄熱運転開始時刻から深夜時間帯の終了時刻までヒートポンプユニットを運転して貯湯タンク内に蓄熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、安価な深夜時間帯の電力により蓄電手段への蓄電作動と蓄熱手段の蓄熱作動とを行う蓄電蓄熱装置に関する。

従来技術として、下記特許文献１に開示された蓄エネ式ヒートポンプ給湯機がある。この蓄エネ式ヒートポンプ給湯機は、蓄電手段である蓄電池と、ヒートポンプサイクルと貯湯タンクとを有する蓄熱手段とを備えており、比較的安価な深夜電力を用いることができる時間帯に、蓄電池への蓄電と、ヒートポンプサイクルの作動による貯湯タンクへの蓄熱とを行うようになっている。
特開２００５−１６４１２４号公報

しかしながら、上記従来技術の蓄エネ式ヒートポンプ給湯機では、深夜時間帯における蓄電手段への蓄電作動と蓄熱手段の蓄熱作動との間に時間的な制限を設けていないため、蓄電作動と蓄熱作動とを同時に行った場合には、消費電力が格段に増大する。そして、この消費電力増大に対応するためには、契約電力容量を増大させなければならないという問題がある。契約電力容量の増大はユーザのコスト負担の増大を招く等のデメリットがある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、契約電力容量の増大を抑制しつつ、他の時間帯より安価な深夜時間帯の電力により、蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを良好に行うことが可能な蓄電蓄熱装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
電力を蓄える蓄電手段（１）と、
電力により加熱手段（２）を作動して熱量を蓄える蓄熱手段（２、３）と、
蓄電手段の蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを制御する制御手段（１００）と、を備え、
電力供給契約に基づいて定まる他の時間帯より電力コストが安価な深夜時間帯に、蓄電手段の蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを行う蓄電蓄熱装置であって、
制御手段は、
過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄えるように、加熱手段の運転開始時刻を算出する加熱運転開始時刻算出手段（１０６）と、
加熱運転開始時刻算出手段が算出した加熱手段の運転開始時刻までに、蓄電手段の蓄電状態が所定状態となり、かつ、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量を深夜時間帯の終了時刻までに蓄電手段に蓄えるように、蓄電手段の運転開始時刻を算出する蓄電運転開始時刻算出手段（１１１）と、を有し、
蓄電運転開始時刻算出手段が算出した蓄電手段の運転開始時刻に基づいて蓄電手段の蓄電運転を行うとともに、加熱運転開始時刻算出手段が算出した加熱手段の運転開始時刻に基づいて加熱手段の運転を行うことを特徴としている。

これによると、深夜時間帯の終了時刻までに一日の必要熱量の蓄えるように蓄熱手段の蓄熱運転を終了させることが可能である。また、蓄熱運転の開始時刻までに蓄電手段の蓄電状態が所定状態となり、深夜時間帯の終了時刻までに一日の必要蓄電量を蓄えるように蓄電手段の蓄電運転を終了させることが可能である。

したがって、消費電力を大きく増大させることなく深夜時間帯の終了時刻までに蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを終了させることができる。このようにして、契約電力容量の増大を抑制しつつ、他の時間帯より安価な深夜時間帯の電力により、蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを良好に行うことが可能となる。さらに、蓄熱運転の時間帯および蓄電運転の時間帯を、深夜時間帯のうちでも比較的消費電力負荷の小さい終了時刻に近い時間帯に行うことができるので、消費電力の平準化にも寄与することができる。

また、請求項２に記載の発明では、蓄電手段の所定状態とは、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量を蓄えた状態であることを特徴としている。

これによると、蓄熱手段の開始時刻までに一日の必要蓄電量を蓄えるように蓄電手段の蓄電運転を終了させることができる。したがって、蓄電運転と蓄熱運転とが同時に行われることがない。このようにして、契約電力容量の増大を確実に抑制しつつ、他の時間帯より安価な深夜時間帯の電力により、蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを良好に行うことが可能である。

また、請求項３に記載の発明では、蓄電手段の所定状態とは、蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態であることを特徴としている。

これによると、蓄電手段の蓄電電力値が所定値以下にまで低下しなければ蓄熱運転が開始されない。すなわち、蓄電運転と蓄熱運転とが同時に行われるのは、蓄電電力値が所定値以下まで低下したとき以降である。したがって、契約電力容量の増大を抑制しつつ、蓄電運転および蓄熱運転の総時間を比較的短くして、深夜時間帯に蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを確実に行うことが可能である。

また、請求項４に記載の発明では、
加熱手段は加熱能力が変更可能であり、
制御手段は、蓄電運転開始時刻算出手段が算出した蓄電手段の運転開始時刻が深夜時間帯の開始時刻より前である場合には、加熱手段の加熱能力を上昇させて運転することを特徴としている。

これによると、算出された蓄電手段の運転開始時刻が深夜時間帯の開始時刻より前である場合、すなわち、深夜時間帯の運転だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了できないと判断される場合には、加熱手段の加熱能力を上昇させて蓄熱運転することができる。したがって、深夜時間帯に蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを確実に行うことが可能である。

また、請求項５に記載の発明では、制御手段は、蓄電運転開始時刻算出手段が算出した蓄電手段の運転開始時刻が深夜時間帯の開始時刻より前である場合には、一日の消費電力コストが最小となるように、深夜時間帯における加熱手段の運転時間および蓄電手段の運転時間を決定することを特徴としている。

これによると、算出された蓄電手段の運転開始時刻が深夜時間帯の開始時刻より前である場合、すなわち、深夜時間帯の運転だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了できないと判断される場合には、深夜時間帯における蓄熱運転時間と蓄電運転時間との割り振りを、一日の消費電力コストが最小となるように決定することができる。したがって、深夜時間帯以外の時間帯において電力を消費することによるコストの上昇を最小限に抑制することができる。

また、請求項６に記載の発明では、
制御手段は、
蓄電運転開始時刻算出手段が算出した蓄電手段の運転開始時刻と深夜時間帯の開始時刻との差分時間分蓄電手段の蓄電運転を禁止した際に深夜時間帯以外の時間帯に蓄電手段以外から電力供給を受けることによる第１電力コスト上昇分と、算出した蓄電手段の運転開始時刻と深夜時間帯の開始時刻との差分時間分の加熱手段の運転を深夜時間帯以外の時間帯に行うことによる第２電力コスト上昇分とを比較し、
第１電力コスト上昇分が第２電力コスト上昇分よりも大きい場合には、深夜時間帯において蓄電手段の蓄電運転を優先して行い、第１電力コスト上昇分が第２電力コスト上昇分よりも小さい場合には、深夜時間帯において加熱手段の運転を優先して行うことを特徴としている。

これによると、深夜時間帯の運転だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了できないと判断される場合に、深夜時間帯以外の時間帯において電力を消費することによるコストの上昇を容易に抑制することができる。

また、請求項７に記載の発明では、
蓄熱手段は、内部に加熱手段が加熱した熱媒体を蓄えるタンク（３１）を有し、
制御手段は、深夜時間帯の終了時刻までにタンク内に蓄える熱量が一日の必要熱量に対して不足し、一日の必要熱量に不足する熱量を深夜時間帯以外の時間帯に加熱手段を再運転してタンク内に蓄える場合には、深夜時間帯に加熱手段を運転してタンク内に蓄えるときの熱媒体の加熱温度を、深夜時間帯にタンク内に一日の必要熱量を蓄えることを想定したときの熱媒体の加熱温度よりも低下させることを特徴としている。

これによると、深夜時間帯に蓄熱できない熱量を差し引いて深夜時間帯にタンク内に蓄える熱媒体の蓄熱温度を低下させることができる。したがって、タンクの容量を有効に利用して加熱手段による熱媒体の加熱温度を低下できるので、蓄熱効率を向上することが可能である。

また、請求項８に記載の発明では、制御手段は、所定期間の蓄熱休止モードが設定された場合には、当該所定期間内の深夜時間帯のうち当該所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯を除く深夜時間帯では、加熱手段の運転を禁止するとともに、蓄電手段の蓄電量が所定量を下回った場合に蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴としている。

これによると、不要な蓄電を繰り返すことによる蓄電手段の寿命低減を防止することが可能である。

また、請求項９に記載の発明では、制御手段は、蓄熱休止モードが設定された所定期間内の深夜時間帯のうち当該所定期間の開始時点に最も近い深夜時間帯には、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量となるように蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴としている。

これによると、蓄熱休止モードが設定された所定期間内の最初の深夜時間帯に蓄電手段を満蓄電状態とすることで、次回以降の深夜時間帯に蓄電手段の蓄電量が所定量を下回ることを抑制することができる。したがって、蓄熱休止モードが設定された所定期間内の蓄電回数を低減することが可能であり、蓄電手段の寿命低減を確実に防止することが可能である。

また、請求項１０に記載の発明では、制御手段は、蓄熱休止モードが設定された所定期間内の深夜時間帯のうち当該所定期間の終了時点に２番目に近い深夜時間帯には、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量となるように前記蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴としている。

これによると、蓄熱休止モードが設定された所定期間の終了時点に２番目に近い深夜時間帯に蓄電手段を満蓄電状態とすることで、当該所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯の蓄電運転時間を短縮することが可能である。したがって、蓄熱休止モードが設定された所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯の蓄電運転および蓄熱運転を確実に深夜時間帯に行うことが可能である。

また、請求項１１に記載の発明では、請求項９または請求項１０に記載の蓄電蓄熱装置において、制御手段は、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量とする際には、深夜時間帯の開始時刻から終了時刻まで蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴としている。

これによると、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量とするときには蓄熱運転は禁止されているので、深夜時間帯を全て使用して蓄電手段への蓄電速度を低下させることができる。したがって、蓄電手段の寿命低減をより確実に防止することが可能である。

また、請求項１２に記載の発明では、制御手段は、蓄電運転開始時刻算出手段が算出した蓄電手段の運転開始時刻が深夜時間帯の開始時刻より所定時間以上後である場合には、蓄電手段への蓄電速度を低下させて蓄電運転を行うことを特徴としている。

これによると、蓄電運転時間に一定時間以上の余裕がある場合には蓄電手段への蓄電速度を低下させることができる。したがって、蓄電手段の寿命低減を確実に防止することが可能である。

また、請求項１３に記載の発明では、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電の完了までに不足する時間を表示可能な表示部（６０）を備えることを特徴としている。

これによると、蓄電運転と蓄熱運転とを完了するために深夜時間帯だけでは不足する時間を表示部でユーザに告知することが可能である。したがって、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

また、請求項１４に記載の発明では、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、完了しないことに伴い深夜時間帯以外で使用電力量が増加したことによる電力コスト増加分を表示可能な表示部を備えることを特徴としている。

これによると、深夜時間帯だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了することができなかったことによる電力コスト増加分を表示部でユーザに告知することが可能である。したがって、これによっても、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

また、請求項１５に記載の発明では、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、一日の必要熱量と、一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量もしくはその関連情報を表示可能な表示部を備えることを特徴としている。

これによると、深夜時間帯だけでは蓄熱できなかった熱量もしくはその関連情報を表示部でユーザに告知することが可能である。したがって、これによっても、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

また、請求項１６に記載の発明では、蓄熱手段に蓄熱した熱量を給湯用水として使用可能としており、一日の必要熱量と、一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量の関連情報は、給湯用水の容量であることを特徴としている。

これによると、深夜時間帯に一日の必要蓄電量の蓄電および一日の必要熱量の蓄熱を完了するために必要な給湯用水の使用低減量を表示部でユーザに告知することが可能である。したがって、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

また、請求項１７に記載の発明では、蓄熱手段は、内部に加熱手段が加熱した熱媒体を蓄えるタンクと、タンク内に蓄える熱媒体の加熱手段による加熱温度設定手段（６３、６４）と、を有し、一日の必要熱量と、一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量の関連情報は、加熱手段による熱媒体の加熱温度であることを特徴としている。

これによると、深夜時間帯に一日の必要蓄電量の蓄電および一日の必要熱量の蓄熱を完了するために必要な熱媒体の加熱温度を表示部でユーザに告知することが可能である。したがって、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求して、加熱温度設定手段（６３、６４）での加熱温度の低下設定を促すことができる。

また、請求項１８に記載の発明では、深夜時間帯に蓄電手段に蓄電した電力量、もしくは、深夜時間帯に蓄電手段に蓄電したことによる電力コスト低減額を、一深夜時間帯もしくはその累計の少なくともいずれか値で表示可能な表示部を備えることを特徴としている。

これによると、表示部での表示により深夜時間帯に蓄電したことによるメリットをユーザに訴求することができる。

また、請求項１９に記載の発明では、蓄熱手段は、内部に加熱手段で加熱した熱媒体を蓄えるタンクと、タンクと蓄電手段とを、内部に形成された同一空間に収納する筐体（３５）と、を有することを特徴としている。

これによると、タンクから放熱される熱量で筐体内の空気を暖め、筐体の同一空間に収納された蓄電手段を加温することができる。したがって、比較的簡素な構成で蓄電手段を温度調節することが可能である。

また、請求項２０に記載の発明では、蓄電手段は、屋内に設置されていることを特徴としている。

これによると、屋内では蓄電手段の設置環境温度が比較的変動し難く、蓄電手段の温度調節を容易に行うことができる。

また、請求項２１に記載の発明では、蓄電手段は、屋内の空調空間から空調装置の室内用熱交換器に戻る空気の通路を形成する空気通路形成部材の内側に配設されていることを特徴としている。

これによっても、空調空間からの空気が流れる空気通路形成部材の内側では蓄電手段の設置環境温度が変動し難く、蓄電手段の温度調節を容易に行うことができる。

また、請求項２２に記載の発明では、
加熱手段は、蓄熱手段に蓄える熱量を外気から吸熱するための吸熱用熱交換器（２１）と、吸熱用熱交換器に外気を送風するための送風手段（２２）と、を有し、
送風手段の送風する空気が蓄電手段の少なくとも外周を通過するように導風するための導風路を形成する導風路形成部材（８３）を備えることを特徴としている。

これによると、蓄電運転によって蓄電手段の温度が上昇したときには、送風手段を作動することにより、蓄熱手段の蓄熱運転の有無に係わらず送風により蓄電手段を冷却することが可能である。

また、請求項２３に記載の発明では、
蓄熱手段は、内部に加熱手段で加熱した熱媒体を上部から蓄えるタンクを有し、
蓄電手段の少なくとも外周面に接するように設けられた温度調節用熱交換器（９０）と、
タンク内の下部の熱媒体が温度調節用熱交換器を経由してタンク内の下部に戻るように循環可能な循環通路を内部に形成する循環通路配管（９６）と、を備えることを特徴としている。

これによると、蓄電運転によって蓄電手段の温度が上昇したときには、循環通路配管内にタンク内の下部の比較的低温の熱媒体を循環させて温度調節用熱交換器に流通させることで、蓄電手段を冷却することが可能である。

また、請求項２４に記載の発明では、
蓄熱手段は、内部に加熱手段で加熱した熱媒体を上部から蓄えるタンクを有し、
蓄電手段の少なくとも外周面に接するように設けられた温度調節用熱交換器と、
タンク内の下部の熱媒体が温度調節用熱交換器および加熱手段を経由してタンク内の下部に戻るように循環可能な循環通路を内部に形成する循環通路配管と、を備えることを特徴としている。

これによると、蓄電運転によって蓄電手段の温度が上昇したときには、循環通路配管内にタンク内の下部の比較的低温の熱媒体を循環させて温度調節用熱交換器に流通させることで、蓄電手段を冷却することが可能である。また、蓄電手段の温度が低下してしまったときには、加熱手段を運転しつつ循環通路配管内にタンク内の下部の熱媒体を循環して温度調節用熱交換器に流通させることで、蓄電手段を加温することが可能である。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について図１〜図３にしたがって説明する。図１は、第１の実施形態の蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。また、図２は、蓄電蓄熱装置の制御手段が行う蓄電蓄熱制御動作を示すフローチャートであり、図３は、蓄電蓄熱装置の作動例を説明するためのタイムチャートである。

本実施形態の蓄電蓄熱装置は、主に一般家庭用として使用されるものであり、電力を蓄える二次電池１０を有する蓄電手段としての蓄電部１と、加熱手段であるヒートポンプユニット２および電力によりヒートポンプユニット２を作動して貯湯タンク３１（タンクに相当）内に熱量を蓄えるタンクユニット３を有する蓄熱手段と、を備えている。

蓄電部１へ蓄電する蓄電運転と、蓄熱手段の貯湯タンク３１内へ蓄熱する蓄熱運転とは、制御手段１００により制御されるようになっており、電力供給元（電力会社）との電力供給契約に基づいて定まる他の時間帯（例えば、朝夕時間帯や昼間時間帯）より電力コストが安価な深夜時間帯（例えば２３時〜７時）の電力を用いて、蓄電部１の蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを行うことができるようになっている。

蓄熱手段は、貯湯タンク３（タンクに相当）内に蓄えられた熱媒流体（熱媒体）である給湯用水を給湯配管３３を介して直接台所、洗面所、浴室などへの給湯端末（手洗い栓、カラン、シャワー、風呂等）に供給する機能を有している。貯湯タンク３内に蓄えられた蓄熱用の熱媒流体である温水と給湯用水とを図示しない熱交換器によって熱交換し、加熱された給湯用水を給湯端末に供給する機能を有するものであってもよい。

図１に示すように、本実施形態の蓄熱手段は、高温高圧の冷媒と貯湯タンク３内下部から流出しヒートポンプ入水配管２５を介して供給された低温水とを熱交換させて温水を沸き上げる加熱手段であるヒートポンプユニット２と、このヒートポンプユニット２によって加熱された温水をヒートポンプ出湯配管２６を介して導入し頂部側から内部に貯える貯湯タンク３１を筐体３５内に収納したタンクユニット３とを備えている。

ヒートポンプユニット２は、少なくとも圧縮機、蓄熱用熱交換器（水冷媒熱交換器）、膨張弁、および蒸発器（吸熱用熱交換器）等の冷凍サイクル機能部品が環状に接続されて構成されている。ヒートポンプユニット２は、例えば、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用することにより、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧以上になる超臨界ヒートポンプサイクルを構成している。

ヒートポンプサイクルを超臨界ヒートポンプで構成した場合、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、８５℃〜９０℃程度の湯を貯湯タンク３１内に蓄えることが可能である。

貯湯タンク３１は、内部に給湯用の熱媒流体を蓄える縦長形状の容器であり、耐食性に優れた金属製、例えば、ステンレス製からなり、その外周部に断熱材が設けられ、高温水を長時間に渡って保温することができようになっている。なお、貯湯タンク３１の底部には、貯湯タンク３１内の下部に市水を供給する給水配管３２が接続しており、給水配管３２には、貯湯タンク３１内に印加される供給水圧を調節するための減圧弁３４が設けられている。

タンクユニット３内には、貯湯タンク３１内への貯湯制御やヒートポンプユニット２のヒートポンプ制御回路２０に指示信号を出力してヒートポンプ運転指示制御を行う給湯機システム制御回路３０が配設されている。ヒートポンプ制御回路２０は、ヒートポンプユニット２内に配設されて、給湯機システム制御回路３０の指示信号に応じて圧縮機や熱媒流体用の循環ポンプの作動制御を行うようになっている。

タンクユニット３の筐体３５内において、貯湯タンク３１よりも上方部に二次電池１０が収納されている。二次電池１０は筐体３５内に設置された仕切り板部上に載置されているが、この仕切り板部には多数の貫通孔が形成されており、貯湯タンク３１収納空間と二次電池１０収納空間とを連通している。

すなわち、ヒートポンプユニット２で加熱された熱媒体を蓄える貯湯タンク３1と、二次電池１０とは、筐体３５内に形成された同一空間に収納されている。したがって、貯湯タンク３１から放熱される熱量で筐体３５内の空気を暖め、筐体３５の同一空間に収納された二次電池１０を加温し、比較的簡素な構成であっても二次電池１０を温度調節することが可能である。

二次電池１０は、例えばリチウムイオン電池からなる１つもしくは複数の単位電池を封止した１つもしくは複数の平板状の電池パック体で構成されている。

二次電池１０は貯湯タンク３１余熱（放熱ロス）を利用して一定温度に保持される。例えば、筐体３５の内部は低温外気下でも４０℃前後に保たれるため、必要に応じて（例えば二次電池１０に設けられた電池温度検出手段としての図示しない温度センサが所定温度以上を検出した場合には）冷却ファン１１を作動させるだけで、二次電池１０を２０℃〜４０℃に保持することが可能である。

二次電池１０の上流（図示左方側、系統電力側）には、二次電池１０の充放電をコントロールするパワーコンディショナシステム（以下、ＰＣＳ）４が設置されている。ＰＣＳ４は、その内部に、ＰＣＳ制御回路４０、充電器４１、およびＤＣ／ＡＣインバータ４２を有している。

充電器４１は、ＡＣをＤＣに変換するＡＣ／ＤＣコンバータ機能を有し、二次電池１０への蓄電（充電）に必要な電圧を制御するＡＣ／ＤＣコンバータ機能付き充電器である。また、ＤＣ／ＡＣインバータ４２は、二次電池１０に蓄電されたＤＣ電力を必要に応じてＡＣ電力に変換するものである。充電器４１を介して行われる二次電池１０への充電や、ＤＣ／ＡＣインバータ４２を介して行われる二次電池１０からの放電は、ＰＣＳ制御回路４０により制御されるようになっている。

二次電池１０と充電器４１とからなる構成が、本実施形態における実質的な蓄電手段であると言える。また、二次電池１０は、本実施形態における実質的な蓄電手段の主要部（本体部）である。

ＰＣＳ４の上流（図示左方側、系統電力側）には、電力会社の系統電力をＰＣＳ４と屋内の機器とに分配供給するとともに、ＰＣＳ４から出力されるＡＣ電力を屋内の機器に配電する分電盤５が設置されている。ＰＣＳ４には、二次電池１０の蓄電電力を系統電力に戻さない逆潮防止機能が内蔵されており、家庭内での電力需要（ヒートポンプユニット２およびタンクユニット３からなるヒートポンプ式給湯機を含む）がある場合のみ、蓄電電力を家庭内に供給できるよう制御している。この構成により、蓄電電力をヒートポンプ式給湯機以外へも供給することが可能となっている。

ＰＣＳ制御回路４０、給湯機システム制御回路３０、およびヒートポンプ制御回路２０は相互に通信が可能となっており、ＰＣＳ制御回路４０と給湯機システム制御回路３０との間では通信線７を介して、給湯機システム制御回路３０とヒートポンプ制御回路２０との間では電源線を利用した電源重畳通信方式で、相互通信が可能となっている。

本実施形態では、給湯機システム制御回路３０とＰＣＳ制御回路４０とで制御手段１００を構成している。なお、制御手段は給湯機システム制御回路３０とＰＣＳ制御回路４０とからなる構成に限定されず、１つの統合制御回路で制御手段を構成してもよいし、３つ以上の制御回路で制御手段を構成するものであってもよい。

なお、ＰＣＳ制御回路４０は二次電池１０の状態を通信線７を介して監視できるようになっている。また、給湯機システム制御回路３０は、少なくとも給湯機の各種条件を設定可能であるとともに給湯機の状態を表示可能である遠隔操作手段としてのリモコン６との相互通信を通信線７を介して行うようになっている。

次に、上記構成における蓄電蓄熱装置の貯湯タンク３への沸き上げ運転（蓄熱手段の蓄熱運転）および二次電池１０への充電の作動（蓄電手段の逐電運転）について説明する。図２は、制御手段１００の沸き上げ運転制御および充電制御の概略制御動作を示すフローチャートである。

図２に示すように、制御手段１００は、まず、時刻が２３時となったか否か判断する（ステップ１０１）。時刻が２３時に到達したと判断した場合には、貯湯タンク３１の残湯量を算出し（ステップ１０２）、過去の所定期間の使用湯量の実績値（例えば平均使用湯量）を算出して（ステップ１０３）、この両者を用いて深夜時間帯における必要沸き上げ熱量を算出する（ステップ１０４）。そして、算出した必要沸き上げ熱量に基づいて、ヒートポンプユニット２による必要沸き上げ温度を算出する（ステップ１０５）。

ステップ１０５で必要沸き上げ温度を算出したら、深夜時間帯の終了時刻である７時までに必要沸き上げ熱量の沸き上げを完了するための沸き上げ開始時刻を算出する（ステップ１０６）。ステップ１０６は、本実施形態において、過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄えるように、加熱手段の運転開始時刻を算出する加熱運転開始時刻算出手段である。

ステップ１０６までを実行したら、制御手段１００は、二次電池１０の残蓄電量（残充電量）を算出し（ステップ１０７）、過去の所定期間の使用蓄電電力量（例えば平均使用蓄電電力量）を算出して（ステップ１０８）、この両者を用いて深夜時間帯における必要充電量を算出する（ステップ１０９）。そして、算出した必要充電量に基づいて、必要充電時間を算出する（ステップ１１０）。

ステップ１１０で必要充電時間を算出したら、ステップ１０６で算出した沸き上げ開始時刻に充電を終了するための充電開始時刻を算出する（ステップ１１１）。ステップ１１１は、本実施形態において、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量を、加熱運転開始時刻算出手段が算出した加熱手段の運転開始時刻までに蓄電手段に蓄えるように、蓄電手段の運転開始時刻を算出する蓄電運転開始時刻算出手段である。

ステップ１１１までを実行したら、制御手段１００は、ステップ１１１で算出した時刻に二次電池１０への充電を開始し（ステップ１１２）、ステップ１０６で算出した沸き上げ開始時刻になったら、二次電池１０への充電を停止し（ステップ１１３）、ヒートポンプ制御回路２０にヒートポンプ作動信号を出力してヒートポンプユニット３の運転を開始する（ステップ１１４）。そして、７時になったら、ヒートポンプ制御回路２０にヒートポンプ停止信号を出力してヒートポンプユニット２の運転を停止する（ステップ１１５）。

なお、上述の説明は制御手段１００の制御動作として説明したが、ステップ１０１〜１０６、１１４、１１５を給湯機システム制御回路３０で実行し、ステップ１０１および１０７〜１１３をＰＣＳ制御回路４０で実行するものとすることができる。その際には、少なくともいずれかでステップ１０１を実行した後、ステップ１０２〜１０６とステップ１０７〜１１０は並行して実行することができる。そして、ステップ１１１を実行する前にステップ１０６の算出結果が通信線７を介して給湯機システム制御回路３０からＰＣＳ制御回路４０に情報展開（情報伝達）される。

上述の制御動作によれば、本実施形態の蓄電蓄熱装置は、貯湯タンク３１の残熱量データと、ユーザが使用したある特定期間の使用湯量より、深夜時間帯で沸き上げ必要な熱量を算出し、その熱量を午前７：００に確保できるよう、ヒートポンプ式給湯機の作動開始時間を決定する。この制御方法（７時に運転終了すること）は、ヒートポンプ式給湯機が深夜蓄熱機器として電力割引制度に適用されるための必須要件となっている場合が多いが、これに対応できるものである。

次に、二次電池１０の残電気量とユーザが使用したある特定期間の蓄電電力消費量より、必要蓄電量を算出し、蓄電に必要な時間を決定する。そして、前記のヒートポンプ式給湯機の作動開始時刻前に、二次電池１０の蓄電が終了できるよう、蓄電池の充電を開始する様、制御構成されている。本実施形態では、本発明でいうところの蓄電手段の所定状態とは、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量の蓄電を完了した状態である。

上述の構成および作動によれば、制御手段１００は、図２に示すステップ１０６を実行して、過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を深夜時間帯の終了時刻までに貯湯タンク３１内に蓄えるようにヒートポンプユニット２の蓄熱運転開始時刻を算出し、ステップ１１１を実行して、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量をステップ１０６で算出したヒートポンプユニット２の運転開始時刻までに二次電池１０に蓄えるように二次電池１０の充電運転開始時刻を算出する。そして、充電運転開始時刻から蓄熱運転開始時刻まで二次電池１０に充電し、蓄熱運転開始時刻から深夜時間帯の終了時刻までヒートポンプユニット２を運転して貯湯タンク３１内に蓄熱する。

したがって、図３に作動例を示すように、深夜時間帯の終了時刻までに一日の必要熱量の蓄えるようにヒートポンプユニット２の蓄熱運転を終了させることができ、蓄電運転と蓄熱運転を同時に行うことがないように、蓄熱運転の開始時刻までに一日の必要蓄電量を蓄えるように二次電池１０への蓄電運転を終了させることができる。

これにより、消費電力を大きく増大させることなく深夜時間帯の終了時刻までに二次電池１０への蓄電運転とヒートポンプユニット２を運転しての貯湯タンク３１への蓄熱運転とを終了させることができ、契約電力容量の増大を抑制しつつ、他の時間帯より安価な深夜時間帯の電力により、蓄電運転と蓄熱運転とを良好に行うことができる。

本実施形態では、蓄電運転は二次電池１０に蓄電するだけであったが、蓄電量の増加、例えば、電気自動車等の普及による蓄電機器の増加（二次電池の容量増加）がある場合には、本発明を適用することは極めて有効である。

また、蓄熱運転の時間帯および蓄電運転の時間帯を、深夜時間帯のうちでも比較的消費電力負荷の小さい終了時刻に近い時間帯に行うことができるので、消費電力の平準化にも寄与することができる。

二次電池１０への深夜電力蓄電に関しては、深夜時間帯内であれば開始時刻、終了時刻に制限はないものの、消費電力平準化や、二酸化炭素排出削減効果を増すためには、なるべく開始時刻を遅くすることが望ましく、ヒートポンプユニット２の運転開始時間に合わせ充電を終了させることで、充電開始時間を可能な限り遅らせ負荷平準化するとともに、二酸化炭素排出削減量を増加することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図４〜図７に基づいて説明する。

本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、契約電力容量内で蓄電運転と蓄熱運転とを同時に行う時間帯を設けた点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図４に、本実施形態の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作のフローチャートを示す。本実施形態では、ステップ１０９において深夜時間帯における必要充電量を算出したら、算出した必要充電量に基づいて、必要充電時間を算出するともに、充電電力が所定値以下となるまでの時間（電圧が一定であれば充電電流が低下して所定値に到達するめでの時間）を算出する（ステップ２１０）。

そして、ステップ１０６で算出した沸き上げ開始時刻に、充電電力が上記の所定値以下となるための充電開始時刻を算出する（ステップ２１１）。なお、フローチャートには図示していないが、沸き上げ開始時刻に充電電力が上記の所定値以下となるための充電開始時刻を算出したときに、ステップ２１０で算出した必要充電時間から充電終了時刻が深夜時間帯の終了時刻より遅くなる場合、すなわち、充電が深夜時間帯に完了しないと判断される場合には、充電を深夜時間帯の終了時刻に完了するように充電開始時刻を算出する。

ステップ２１１は、本実施形態において、加熱手段の運転開始時刻までに、蓄電手段の蓄電状態が蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態となり、かつ、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量を深夜時間帯の終了時刻までに蓄電手段に蓄えるように、蓄電手段の運転開始時刻を算出する蓄電運転開始時刻算出手段である。

ステップ２１１までを実行したら、制御手段１００は、ステップ２１１で算出した時刻に二次電池１０への充電を開始し（ステップ１１２）、ステップ１０６で算出した沸き上げ開始時刻になったら、ヒートポンプ制御回路２０にヒートポンプ作動信号を出力してヒートポンプユニット２の運転を開始する（ステップ１１４）。そして、ステップ２１０の必要充電時間に基づいて算出される充電終了時刻になったら二次電池１０への充電を停止し（ステップ２１３）、７時になったら、ヒートポンプ制御回路２０にヒートポンプ停止信号を出力してヒートポンプユニット３の運転を停止する（ステップ１１５）。

本実施形態では、本発明でいうところの蓄電手段の所定状態とは、蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態である。

上述の作動によれば、制御手段１００は、図４に示すステップ１０６を実行して、過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を深夜時間帯の終了時刻までに貯湯タンク３１内に蓄えるようにヒートポンプユニット２の蓄熱運転開始時刻を算出し、ステップ２１１を実行して、ステップ１０６で算出したヒートポンプユニット２の運転開始時刻までに二次電池１０の蓄電状態が蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態となるように二次電池１０の充電運転開始時刻を算出する。そして、充電運転開始時刻から必要充電時間二次電池１０に充電し、蓄熱運転開始時刻から深夜時間帯の終了時刻までヒートポンプユニット２を運転して貯湯タンク３１内に蓄熱する。

したがって、図６に作動例を示すように、深夜時間帯の終了時刻までに一日の必要熱量の蓄えるようにヒートポンプユニット２の蓄熱運転を終了させることができ、蓄電運転と蓄熱運転を一時ラップさせて、蓄熱運転の開始時刻までに二次電池１０の蓄電状態が蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態とすることができる。

これにより、消費電力を大きく増大させることなく深夜時間帯の終了時刻までに二次電池１０への蓄電運転とヒートポンプユニット２を運転しての貯湯タンク３１への蓄熱運転とを終了させることができ、契約電力容量の増大を抑制しつつ、他の時間帯より安価な深夜時間帯の電力により、蓄電運転と蓄熱運転とを良好に行うことができる。

本実施形態では、二次電池の充電特性を学習し、リチウムイオン電池の様に充電後期には充電電力値が低減する特性の場合には、充電開始から充電電力が所定値にまで低減してくるまでの時間を充電のみに必要な時間として計算し、一部作動をラップさせる事で、蓄電運転と蓄熱運転との総運転時間を短縮しつつ契約電力増大を抑制することができる。蓄電運転を終了した後に蓄熱運転を行うと深夜時間帯を超えてしまうような場合には、極めて有効である。

図５は、リチウムイオン電池の代表的充電特性を示しており、1セル当たりの充電電力は、充電開始後９０分後は約１／１０にまで低下する。この特性を利用し、一定値以下に充電電力が下がる時間を計算し、その時間をヒートポンプ式給湯機作動開始時刻に合わせる事で、契約電力容量を上げることなく、深夜電力時間帯に蓄電運転および蓄熱運転を実施とすることが可能となる。

また、二次電池１０は充放電繰り返しにより、例えば図７に示すように特性が劣化していく（放電容量が低下していく）。そのため、実際の充放電回数を記憶して、充放電回数に応じ劣化特性を推定し、この劣化特性を加味して蓄電状態が蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態となる時間を算出することで、蓄電運転と蓄熱運転との同時運転可能な時間帯を精度よく求めることが可能である。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図８に基づいて説明する。

本第３の実施形態は、前述の第２の実施形態と比較して、加熱手段であるヒートポンプユニット２の加熱能力が変更可能であり、ヒートポンプユニット２の加熱能力を調節して蓄電運転と蓄熱運転とを深夜時間帯に完了させる点が異なる。なお、第１、第２の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図８に、本実施形態の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作のフローチャートの一部を示す。本実施形態では、第２の実施形態と同様にステップ２１１を実行したら、ステップ２１１で算出した充電開始時刻が２３時以降であるか否か判断する（ステップ３０１）。充電開始時刻が２３時以降である場合（ステップ３０１でＹＥＳの場合）には、深夜時間帯に蓄電運転および蓄熱運転を完了できるということなので、以降、第２の実施形態と同様に、ステップ１１２、１１４、２１３、１１５を実行する。

ステップ３０１において充電開始時刻が２３時より前である場合（ステップ３０１でＮＯの場合）には、２３時に充電を開始したと仮定した際に充電電力値が所定値に到達する時刻を算出し、算出した到達推定時刻から深夜時間帯の終了時刻である７時までに、過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を貯湯タンク３１内に蓄えるためのヒートポンプユニット２の能力を算出する（ステップ３０２）。

そして、ヒートポンプユニット２を算出能力で運転し、深夜時間帯の終了時刻である７時までに必要沸き上げ熱量の沸き上げを完了するための沸き上げ開始時刻を再算出する（ステップ３０６）。そして更に、ステップ３０６で再算出した沸き上げ開始時刻に上記充電電力値が所定値に到達するための充電開始時刻を再算出する（ステップ３１１）。

次に、ステップ３１１で再算出した時刻に二次電池１０への充電を開始し（ステップ３１２）、ステップ３０６で再算出した沸き上げ開始時刻になったら、ヒートポンプ制御回路２０にヒートポンプ作動信号を出力して、ステップ３０２で算出した加熱能力向上後の条件でヒートポンプユニット２の運転を開始する（ステップ３１４）。そして、再算出された充電開始時刻と必要充電時間とに基づいて算出される充電終了時刻になったら二次電池１０への充電を停止し（ステップ３１３）、ステップ１１５に進む。

上述の作動によれば、制御手段１００は、ステップ３０１で充電運転開始時刻が深夜時間帯の開始時刻より前である場合、すなわち、深夜時間帯の運転だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了できないと判断される場合には、加熱手段であるヒートポンプユニット２の加熱能力を蓄電運転と蓄熱運転とが深夜時間帯に完了できるところまで上昇させ、加熱能力を上昇する条件で各運転の開始時刻をそれぞれ再算出して、蓄電運転および蓄熱運転を行う。したがって、深夜時間帯に蓄電手段への蓄電運転と蓄熱手段の蓄熱運転とを確実に行うことができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について図９に基づいて説明する。

本第４の実施形態は、前述の第３の実施形態に対し、加熱手段であるヒートポンプユニット２の加熱能力を可能な範囲で最大能力まで上昇させても、蓄電運転と蓄熱運転とを深夜時間帯に完了できない場合の作動について説明する。なお、第１〜第３の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図９に、本実施形態の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作のフローチャートの一部を示す。本実施形態では、ステップ３０１において充電開始時刻が２３時より前である場合（ステップ３０１でＮＯの場合）には、第３の実施形態と同様にステップ３０２を実行し、算出したヒートポンプユニット２の加熱能力が、契約電力容量や外気温等のヒートポンプの運転環境条件等に基づいて定まる、出力可能な最大能力以下であるか否か判断する（ステップ４０１）。

ステップ４０１において最大能力以下であると判断した場合には、第３の実施形態と同様に、図８に示したステップ３０６以降のステップを実行する。

ステップ４０１において最大能力を超えると判断した場合には、ヒートポンプユニット２を最大能力で運転するとしたときの充電開始時刻と深夜時間帯の開始時刻との差分時間分、すなわち、蓄電運転および蓄熱運転が深夜時間帯ではまかなえない時間分、二次電池１０への充電を禁止した際に（充電よりも沸き上げ運転を優先したときに）、深夜時間帯以外の時間帯に二次電池１０以外から電力供給を受けることによる（系統電力を使用することによる）電気料金増加分Ｉ（第１電力コスト上昇分に相当）を算出する（ステップ４０２）。

次に、上記差分時間分、すなわち、蓄電運転および蓄熱運転が深夜時間帯ではまかなえない時間分、ヒートポンプユニット２の運転を深夜時間帯以外の時間帯に行うことによる電気料金増加分ＩＩ（第２電力コスト上昇分に相当）を算出する（ステップ４０３）。そして、電気料金増加分Ｉと電気料金増加分ＩＩとを比較して（ステップ４０４）、電気料金増加分Ｉが電気料金増加分ＩＩ以上である場合には、深夜時間帯において充電運転を優先して行い（ステップ４０５）、電気料金増加分Ｉが電気料金増加分ＩＩ未満である場合には、深夜時間帯においてヒートポンプユニット２による沸き上げ運転を優先して行う（ステップ４０６）。

ステップ４０５を実行するときには、深夜時間帯にヒートポンプユニット２を運転して貯湯タンク３１内に蓄えるときの給湯用水の加熱温度を、深夜時間帯に貯湯タンク３１内に一日の必要熱量を蓄えることを想定したときの給湯用水の加熱温度よりも低下させる。具体的には、貯湯タンク３１の容量を有効利用して、深夜時間帯に蓄熱できない熱量を差し引いて深夜時間帯の沸き上げ温度を再算出し、貯湯温度を低下させる。このように、貯湯タンク３１の容量を有効に利用して沸き上げ温度を低下できるので、蓄熱効率（ヒートポンプユニット２の運転効率）を向上することができる。

また、ステップ４０５で深夜時間帯に充電運転を優先した場合には、深夜時間帯に蓄熱できない熱量は、深夜時間帯以外（例えば朝夕時間帯）にヒートポンプユニット２を再起動して運転し沸き上げ行う。

なお、深夜時間帯に充電運転を優先した場合に、深夜時間帯に蓄熱できない熱量を、深夜時間帯終了後もヒートポンプユニット２の運転を継続して蓄えることも可能である。ただし、この場合には、深夜時間帯の沸き上げ温度を低下させることは行わない。

上述の作動によれば、制御手段１００は、ヒートポンプユニット２を最大能力で運転したとしても、蓄電運転および蓄熱運転の運転時間が深夜時間帯を超えてしまうと判断した場合には（深夜時間帯の運転だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了できないと判断した場合には）、電力コストに基づいて深夜時間帯に蓄電と蓄熱のいずれの運転を優先するかを決定し、深夜時間帯以外の時間帯において電力を消費することによるコストの上昇を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、電力コストに基づいて深夜時間帯に蓄電と蓄熱のいずれの運転を優先するかを決定するものであったが、一日の消費電力コストが最小となるように、深夜時間帯における蓄熱運転時間と蓄電運転時間との割り振りを決定するものであってもよい。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について図１０ないし図１７に基づいて説明する。

本第５の実施形態は、前述の第４の実施形態と比較して、蓄電運転と蓄熱運転とを深夜時間帯に完了できない場合に、リモコン６によりユーザ等にその旨を告知し、省エネルギー運転を促すようにしている点が異なる。なお、第１〜第４の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図１０に、遠隔操作手段であるリモコン６の概略構成を示す正面図を示す。図１０に示すように、リモコン６は、液晶パネルで構成された表示部６０と、各種操作スイッチ群とを備えている。

表示部６０は、蓄熱手段であるヒートポンプ式給湯機の運転モード、日時、貯湯量、給湯温度等を表示できるようになっている。また、各種操作スイッチとして、運転状況把握操作手段であるナビモードスイッチ６２、運転モード操作手段である運転モードスイッチ６３、給湯温度設定手段である給湯温度スイッチ６４、休止運転設定手段である休止スイッチ６５等を有している。

ヒートポンプユニット２の運転時間および二次電池１０の充電時間が深夜時間帯の８時間に収まらない場合（蓄電運転および蓄熱運転の運転時間が深夜時間帯を超えてしまう場合）、蓄電運転および蓄熱運転の運転時間が深夜時間帯で収まっていたのか、収まっていなかったのか（収まらない時間）の表示をリモコン６の表示部６０で行い、ユーザに告知することができる。具体的には、ナビモードスイッチ６２を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１１に示すように変更して、深夜時間帯からオーバーした時間を表示するようになっている。

すなわち、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電の完了までに不足する時間を表示するようになっている。これにより、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

また、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、完了しないことに伴い深夜時間帯以外で使用電力量が増加したことによる電力コスト増加分を表示部６０で表示するものであってもよい。これによっても、深夜時間帯だけでは蓄電運転と蓄熱運転とを完了することができなかったことによる電力コスト増加分をユーザに告知して、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

また、蓄電運転および蓄熱運転の運転時間が深夜時間帯を超えてしまう場合に、給湯使用量をどれだけ節約すれば、深夜時間帯運転のみの経済運転が出来たのかを示すことで、ユーザに対し使用方法改善のガイダンス機能を持たせることができる。具体的には、ナビモードスイッチ６２を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１２に示すように変更して、何Ｌの給湯を控えれば蓄電運転および蓄熱運転の運転時間が深夜時間帯に収まったかを表示するようになっている。

すなわち、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、一日の必要熱量と、一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量の関連情報である給湯用水の容量を表示するようになっている。これにより、ユーザに省エネルギーの必要性を訴求することができる。

さらに、ユーザに給湯機の好ましい使用方法を示す方法として、深夜時間帯で蓄電運転および蓄熱運転を賄える蓄熱運転の具体的な沸き上げ温度を表示するものであってもよい。具体的には、ナビモードスイッチ６２を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１３に示すように変更して、何度で沸き上げ貯湯運転を行えば蓄電運転および蓄熱運転の運転時間が深夜時間帯に収まったかを表示するようになっている。

すなわち、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、一日の必要熱量と、一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量の関連情報である加熱手段による熱媒体の好ましい加熱温度を表示するようになっている。

これによると、深夜時間帯に一日の必要蓄電量の蓄電および一日の必要熱量の蓄熱を完了するために必要な沸き上げ温度を表示部６０でユーザに告知してユーザに省エネルギーの必要性を訴求し、沸き上げ温度を低下する設定を促すことができる。具体的には、運転モードスイッチ６３を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１４（ａ）に示すように変更して現在設定されている沸き上げ温度（貯湯温度）を表示し、運転モードスイッチ６３および給湯温度スイッチ６４を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１４（ｂ）に示すように変更して好ましい（深夜時間帯に運転を完了できる）沸き上げ温度（貯湯温度）を表示し、沸き上げ温度の設定変更を行うことができる。

ここでは、深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段への一日の必要熱量の蓄熱および蓄電手段への一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、一日の必要熱量と、一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量の関連情報である給湯用水の容量や加熱手段による熱媒体の好ましい加熱温度を表示するものであったが、これらに限定されず、他の関連情報を表示するものであってもよいし、一日の必要熱量と一日の必要蓄電量の蓄電とともに深夜時間帯の終了時刻までに蓄熱手段に蓄熱できる熱量との差の熱量を直接表示するものであってもよい。

また、表示部６０に、深夜時間帯に蓄電手段に蓄電した電力量、もしくは、深夜時間帯に蓄電手段に蓄電したことによる電力コスト低減額を、一深夜時間帯もしくはその累計の少なくともいずれか値で表示するものであってもよい。例えば、ナビモードスイッチ６２を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１５に示すように変更して、深夜時間帯に蓄電したことによる月あたりの電気料金低減額を表示するものであってもよい。また、ナビモードスイッチ６２を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１６に示すように変更して、一日の深夜時間帯充電電力量を表示するものであってもよい。また、ナビモードスイッチ６２を操作することで、表示部６０の表示領域６１の表示を図１７に示すように変更して、当月の深夜時間帯充電電力量累計値を表示するものであってもよい。これらによると、表示部６０での表示により深夜時間帯に蓄電したことによるメリットをユーザに訴求することができる。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について図１８および図１９に基づいて説明する。

本第６の実施形態では、蓄熱手段の蓄熱運転（沸き上げ貯湯運転）を休止する設定がなされた場合について説明する。なお、第１〜第５の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図１８に表示部６０を示すように、例えばユーザが外出等で長期不在となる際に、リモコン６の休止スイッチ６５（図１０参照）が操作され、所定期間（本例では５日間）の蓄熱運転が休止された場合の蓄電蓄熱装置の作動について、図１９に示すタイムチャートを用いて説明する。

所定期間の蓄熱休止モードが設定された場合には、設定された所定期間内の深夜時間帯のうち所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯（例えばユーザが帰宅する前夜）を除く深夜時間帯では、ヒートポンプユニット２による沸き上げ運転（蓄熱運転）を禁止するとともに、二次電池１０の蓄電量が所定量（例えば冷蔵庫運転や機器待機状態維持のための暗電流供給量等に基づいて定まる所定量）を下回った場合に蓄電運転を行うようになっている。これによると、二次電池１０への充電回数が増加することを抑制できる。したがって、不要な蓄電を繰り返すことによる蓄電手段の寿命低減を防止することができる。

また、蓄熱休止モードが設定された上記所定期間内の深夜時間帯のうち上記所定期間の開始時点に最も近い深夜時間帯（例えばユーザが不在となった最初の夜）には、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量となるように蓄電運転を行うようになっている。これによると、次回（次の夜）以降の深夜時間帯に二次電池１０の蓄電量が前述した所定量を下回ることを抑制することができる。したがって、蓄熱休止モードが設定された上記所定期間内の充電回数をより低減することができる。

また、蓄熱休止モードが設定された上記所定期間内の深夜時間帯のうち上記所定期間の終了時点に２番目に近い深夜時間帯（例えばユーザが帰宅する前々夜）には、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量となるように蓄電運転を行うようになっている。

これによると、上記所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯（例えばユーザが帰宅する前夜）の蓄電運転時間を短縮することができ、上記所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯（例えばユーザが帰宅する前夜）の蓄電時間を確実に減少できる。したがって、上記所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯（例えばユーザが帰宅する前夜）に、前述した第１ないし第４の実施形態のいずれかで行ったような通常蓄熱運転および通常蓄電運転を行えば、深夜時間帯の中で蓄電運転および蓄熱運転を確実に完了させることができる。

また、上記所定期間内の深夜時間帯のうち上記所定期間の開始時点に最も近い深夜時間帯や終了時点に２番目に近い深夜時間帯において二次電池１０を満充電状態とする際には、蓄熱運転は休止されているので、深夜時間帯の開始時刻から終了時刻までかけてフル充電する（８Ｈ充電モードとする）。これによると、深夜時間帯を全て使用して二次電池１０への充電速度を低下させる（例えば充電電流を低下させて電池内部の化学変化速度を低下させる）ことができる。したがって、二次電池１０が劣化し難く電池寿命低減を確実に防止することができる。

なお、上記所定期間内の深夜時間帯のうち上記所定期間の開始時点に最も近い深夜時間帯や終了時点に２番目に近い深夜時間帯において二次電池１０を満充電状態とする際には、８Ｈ充電モードで充電するものに限らず、通常蓄電運転時よりも充電速度を低下させるものであれば、電池寿命低減を防止することができる。

（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について図２０ないし図２２に基づいて説明する。

本第７の実施形態では、ユーザにより翌日浴槽への湯張りをしない旨の設定が行われた場合について説明する。なお、第１〜第６の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

一般に、貯湯タンク３１内に蓄えられた湯水のうち使用湯量の大半は浴槽への湯張りであり、ユーザが浴槽への湯張りを実施しない日の前夜は、深夜時間帯の沸き上げ湯量は大幅に減らすことが可能である。これを学習制御で検出することは困難であるため、リモコン６で翌日湯張りが不要であることを設定可能とすれば、ユーザの操作により深夜時間帯での二次電池１０への充電優先運転を選択することが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

リモコン６（図１０参照）では、例えばナビモードスイッチ６２を操作して、一般的な翌日湯張り有モードの設定を確認したり（図２１参照）、ナビモードスイッチ６２操作中に風呂自動スイッチ６６を操作して、翌日湯張り有モードを翌日湯張り無モードに設定変更したり（図２２参照）することができるようになっている。

図２０に示すように、本実施形態の制御手段１００は、時刻が２３時に到達したと判断した場合には、まず、翌日の湯張り無モードが設定されているか否か判断する（ステップ７０１）。翌日湯張り無モードが設定されていない場合、すなわち、翌日湯張り有モードが設定されている場合には、通常の充電運転（通常蓄電運転）および通常の沸き上げ運転（通常蓄熱運転）を行う（ステップ７０３、７０４）。ここで、通常充電運転および通常沸き上げ運転とは、前述した第１ないし第４の実施形態のいずれかで行ったような蓄熱運転および蓄電運転であり、例えば、図２で示したステップ１０２〜１１５を実行する運転である。

翌日湯張り無モードが設定されている場合には、残貯湯量、熱量学習結果から湯張り相当熱量を減じた熱量を貯湯する沸き上げ開始時刻を算出する（ステップ７０５）。ステップ７０５を実行することは、例えば、図２に示すステップ１０２〜１０６を実行する際に、ステップ１０３において算出した平均使用湯量から湯張り１回分を減じることと同等である。

ステップ７０５を実行したら、電池残量、使用電力学習結果から必要充電時間を算出する（ステップ７０６）。ステップ７０６を実行することは、例えば、図２に示すステップ１０７〜１１０を実行することと同等である。

ステップ７０６を実行したら、深夜時間帯における充電時間（蓄電運転時間）とヒートポンプユニット沸き上げ運転時間（蓄熱運転時間）との和が８時間（深夜時間帯時間）より所定時間（Ｚ時間、ここでは、例えば２時間）以上短いか否か判断する（ステップ７０７）。蓄電運転時間と蓄熱運転時間との和が８時間よりＺ時間以上短くないと判断した場合には、ステップ７０３、７０４に進む。

一方、ステップ７０７において、蓄電運転時間と蓄熱運転時間との和が８時間よりＺ時間以上短いと判断した場合には、長時間充電モードで蓄電運転を行う（ステップ７０８）。これは、蓄電運転および蓄熱運転の運転時間にＺ時間以上の余裕があるということであるので、通常蓄電運転時よりも充電速度を低下させるように充電開始時刻を再算出し、再算出した充電開始時刻から例えば充電電流を低下させて、例えばステップ７０５で算出した沸き上げ開始時刻まで二次電池１０の充電を行う。

ステップ７０８を実行したら、ステップ７０５で算出した沸き上げ開始時刻からヒートポンプユニット２を運転して蓄熱運転を行い（ステップ７０９）、７時になったら、ヒートポンプユニット２の蓄熱運転を停止する（ステップ１１５）。

上述の作動によれば、蓄熱運転と蓄電運転との時間が深夜時間帯時間に対し所定時間以上の余裕時間がある場合には、通常蓄電運転時よりも充電速度を低下させて、余裕時間の範囲内で蓄電運転時間を延長し、電池寿命低減を防止することができる。

本実施形態では、翌日湯張り無モードが設定されているときに、蓄熱運転と蓄電運転との時間が深夜時間帯時間に対し所定時間以上の余裕時間がある場合には、長時間蓄電モードで蓄電するものであったが、翌日湯張り無モードの設定の有無に係わらず、蓄熱運転と蓄電運転との時間が深夜時間帯時間に対し所定時間以上の余裕時間がある場合には、長時間蓄電モードで蓄電するものであってもよい。

（第８の実施形態）
次に、第８の実施形態について図２３および図２４に基づいて説明する。

本第８の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、二次電池１０の配設位置が異なる。なお、第１〜第７の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図２３は、本実施形態の蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。第１の実施形態では、貯湯タンク３1と二次電池１０とを同一の筐体３５内に収納していたが、本実施形態では、二次電池１０はヒートポンプユニット２とともに収納部材、例えば二段構造の懸架台８０に設置されている。

図２４は、ヒートポンプユニット２の概略構造を示す縦断面図である。図２４に示すように、ヒートポンプユニット２（ヒートポンプ熱源器）と二次電池１０とを、例えばヒートポンプユニット２をエアコン用の二段懸架台８０の上段に、二次電池１０を懸架台８０の下段にそれぞれ設置し、懸架台８０のヒートポンプ用の吹出口８１と二次電池用の通風口（導入口）８２とを導風路形成部材であるダクト８３で接続している。

ヒートポンプユニット２は、外気から熱量を吸熱するための吸熱用熱交換器である蒸発器２１と、蒸発器２１に外気を送風するための送風手段である送風ファン２２とを有している。吹出口８１と対向するダクト８３の面には、排気口８４が設けられており、ダクト８３内には、ダクト８３内の導風路と排気口８４とを選択的に開閉し吹出口８１下流側の空気通路を切り替える切替ダンパ８５が設けられている。また、二次電池１０には電池パック体の温度を検出する温度検出手段としての温度サーミスタ８６が設けられている。

深夜時間帯に、二次電池１０に充電する際に、温度サーミスタ８６が検出する温度が所定温度以上にまで上昇したときには、圧縮機を作動せずに送風ファン２２のみを作動させることで、実線矢印で示すように、二次電池１０の少なくとも外表面に外気を導入し二次電池１０の冷却を行なうことができる。二次電池１０の冷却が不要である場合には、送風ファン２２は停止される。

また、第２の実施形態で説明したように、蓄電運転と蓄熱運転とを同時に行っている場合には、圧縮機を作動してサイクル運転をしつつ送風ファン２２により送風を行うことになる。したがって、蒸発器２１で熱交換され冷却された外気より、例えば５〜１０℃低い冷風で二次電池１０の冷却が可能となる。二次電池１０の冷却が不要である場合には、切替ダンパ８５が切り替えられて破線矢印で示すように送風され、二次電池１０には送風されない。

電池パック体に設置された単数または複数個の温度サーミスタ８６の検知温度情報は、ＰＣＳ制御回路４０→給湯機システム制御回路３０→ヒートポンプ制御回路２０の順に伝達される。ＰＣＳ制御回路４０が、電池冷却が必要と判断する温度以上に温度サーミスタ８６検知温度が上昇したら、送風ファン２２が作動される。これにより、二次電池冷却専用の冷却ファンを設定しなくても、二次電池１０の冷却を簡単に実施することができる。

（第９の実施形態）
次に、第９の実施形態について図２５に基づいて説明する。

本第９の実施形態は、前述の第８の実施形態と比較して、冷却風の流通方向が異なる。なお、第１〜第８の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図２５は、本実施形態の蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。図２５に示すように、懸架台８０のヒートポンプ用の吸入口８８と二次電池用の通風口（導出口）８２とを導風路形成部材であるダクト８３で接続している。

ヒートポンプユニット２では、蒸発器２１の空気流れ上流側に送風ファン２２は設けられている。また、吸入口８８と対向するダクト８３の面には、吸気口８９が設けられており、ダクト８３内には、ダクト８３内の導風路と吸気口８９とを選択的に開閉し吸入口８８上流側の空気通路を切り替える切替ダンパ８５が設けられている。

深夜時間帯に、二次電池１０に充電する際に、温度サーミスタ８６が検出する温度が所定温度以上にまで上昇したときには、圧縮機を作動せずに送風ファン２２のみを作動させることで、実線矢印で示すように、二次電池１０に外気を導入し二次電池１０の冷却を行なうことができる。二次電池１０の冷却が不要である場合には、送風ファン２２は停止される。

また、第２の実施形態で説明したように、蓄電運転と蓄熱運転とを同時に行っている場合には、圧縮機を作動してサイクル運転をしつつ送風ファン２２により送風を行うことになる。したがって、二次電池１０によって加熱された外気が蒸発器２１を通過することになる。これに伴い、蒸発器２１による吸熱量を増加させることができ、ヒートポンプ効率を向上することができる。二次電池１０の冷却が不要である場合には、切替ダンパ８５が切り替えられて破線矢印で示すように送風され、二次電池１０には送風されない。

本実施形態によっても、二次電池冷却専用の冷却ファンを設定しなくても、二次電池１０の冷却を簡単に実施することができる。

（第１０の実施形態）
次に、第１０の実施形態について図２６ないし図２８に基づいて説明する。

本第１０の実施形態は、前述の第８および図９の実施形態と比較して、貯湯タンク３１の低温水を利用して二次電池１０を冷却する点が異なる。なお、第１〜第９の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図２６は、本実施形態の蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。図２６に示すように、二次電池１０の少なくとも外表面に接するように温度調節用の熱交換器９０が設けられている。そして、ヒートポンプ入水配管２５の経路途中から分岐し、この分岐点より下流側でヒートポンプ入水配管２５に再度合流するとともに、経路途中に上記の熱交換器９０が設けられた熱交換器経由配管９１が配設されている。ヒートポンプ入水配管２５から熱交換器経由配管９１が分岐する分岐点には、下流側通水経路をヒートポンプ入水配管２５側と熱交換器経由配管９１側とに選択的に切り替える三方弁９２が配設されている。

ヒートポンプ入水配管２５は、貯湯タンク３１の下部とヒートポンプユニット２の実質的な加熱手段である水冷媒熱交換器２３の水導入口とを接続している。そして、ヒートポンプ入水配管２５のヒートポンプユニット２内に配設された部位には循環ポンプ２４が設けられている。

一方、ヒートポンプ出湯配管２６は、ヒートポンプユニット２の実質的な加熱手段である水冷媒熱交換器２３の水導出口と貯湯タンク３１の頂部とを接続している。そして、タンクユニット３内には、ヒートポンプ出湯配管２６から分岐する配管９３が設けられており、配管９３の下流端は貯湯タンク３１の下部に接続している。ヒートポンプ出湯配管２６から配管９３が分岐する分岐点には、下流側の通水経路をヒートポンプ出湯配管２６側と配管９３側とに選択的に切り替える三方弁９４が配設されている。

上述の構成に基づき本実施形態の蓄電蓄熱装置の作動について説明する。深夜２３：００を過ぎ、二次電池１０への充電が開始された後、電池本体（電池パック体）に設置された温度サーミスタ８６の検出温度が所定値を超えた場合、三方弁９２を熱交換器経由配管９１側に切り替えるとともに、三方弁９４を配管９３側に切り替える。その後、ヒートポンプユニット２内に設定された循環ポンプ２４を作動させる。

これにより、図２７に太い実線で示したような、貯湯タンク３１の下部の水が熱交換器９０を流通し貯湯タンク３１の下部に戻る通水経路が形成される。２３：００の時点では貯湯タンク３１内には上部にお湯が残っているだけで、下部の水は給水温度とほぼ同等となっている。深夜時間帯では二次電池１０の充電を沸き上げ運転より先に実施する制御としているため、確実に水を熱交換器９０に流通させることができる。図２７に太い実線で示し符号９６を付した構成が、タンク内の下部の熱媒体が温度調節用熱交換器を経由してタンク内の下部に戻るように循環可能な循環通路を内部に形成する循環通路配管であると言える。

なお、このとき、貯湯タンク３１の下部にまでお湯が残っている場合は、三方弁９２をヒートポンプ入水配管２５側に切り替えるとともに、三方弁９４を配管９３側としたまま、循環ポンプ２４を作動させる。これにより、図２８に太い実線で示したような、貯湯タンク３１の下部の湯水が熱交換器９０を流通せずに貯湯タンク３１の下部に戻る通水経路が形成される。このようにお湯を循環させることで大気放熱させて貯湯タンク３１下部の湯水の温度を低下させた後、図２７に示すような流通経路となるように切り替え制御する。この際、循環ポンプ２４の運転開始時間は、外気温や貯湯タンク３１下部の湯水温度に基づいて、貯湯タンク３１下部の湯水温度が一定値以下になる時間を事前に算出しておき、充電開始時刻には貯湯タンク３１下部温度が二次電池を冷却可能な温度となるように予め低下させる制御を行う。

なお、二次電池１０を冷却する際には、例えば第８もしくは第９の実施形態で説明したような、送風ファンを用いる冷却方法を併用するものであってもよい。

また、上述の構成によれば、低外気時等に、二次電池１０を常に一定温度に保つため、ヒートポンプユニット２を小能力運転または断続運転して、図２７に示すような通水経路を形成し、熱交換器９０での熱交換により二次電池１０を加熱保温することが可能である。これにより常に二次電池１０の温度を所定温度範囲内に調節することが可能となり、環境温度が低温化しても、充放電性能に影響を与えないシステムの提供が可能である。なお、このときには、図２７に太い実線で示し符号９６を付した構成が、タンク内の下部の熱媒体が温度調節用熱交換器および加熱手段を経由してタンク内の下部に戻るように循環可能な循環通路を内部に形成する循環通路配管であると言える。

なお、循環通路配管９６は、ヒートポンプ入水配管２５やヒートポンプ出湯配管２６をその一部として利用していたが、これらを用いる構成に限定されるものではない。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記各実施形態では、蓄電蓄熱装置は、一般家庭用として使用されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、工場用や店舗用として使用されるものであってもかまわない。

また、上記各実施形態では、蓄電手段の二次電池１０は、貯湯タンクユニット３内もしくはヒートポンプユニット２内に配設されていたが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱手段は一般的な屋外に、蓄電手段は屋内に設置するものであってもよい。屋内では蓄電手段の設置環境温度が比較的変動し難く、蓄電手段の温度調節を容易に行うことができる。蓄電手段は屋内の温度が安定した部分に設置することが好ましい。

また、蓄電手段は、屋内の空調空間から空調装置の室内用熱交換器に戻る空気の通路を形成する空気通路形成部材の内側に配設するものであってもよい。これによっても、空調空間からの空気が流れる空気通路形成部材の内側では蓄電手段の設置環境温度が変動し難く、蓄電手段の温度調節を容易に行うことができる。例えば、蓄電蓄熱装置を全館空調システムと併用した場合には、全館空調システムの室内機へり戻り空気回路内に二次電池を設置すれば、常時安定した周囲環境を維持できる。

また、上記各実施形態では、蓄電手段、蓄熱手段はともに定置式であったが、これに限定されるものではない。例えば、蓄電手段は、電気動力を走行動力の全部又は一部として利用する車両に搭載される二次電池を含むものであってもよい。

また、上記各実施形態では、蓄熱手段はヒートポンプを加熱手段とする貯湯式給湯装置であったが、加熱手段はこれに限定されず、例えば電気ヒータであってもかまわない。

本発明を適用した第１の実施形態における蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。 第１の実施形態における蓄電蓄熱装置の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態における蓄電蓄熱装置の作動例を説明するためのタイムチャートである。 第２の実施形態における蓄電蓄熱装置の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作を示すフローチャートである。 リチウムイオン電池の充電特性例を示すグラフである。 第２の実施形態における蓄電蓄熱装置の作動例を説明するためのタイムチャートである。 リチウムイオン電池の充放電サイクル特性例を示すグラフである。 第３の実施形態における蓄電蓄熱装置の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作の一部を示すフローチャートである。 第４の実施形態における蓄電蓄熱装置の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作の一部を示すフローチャートである。 第５の実施形態における蓄電蓄熱装置のリモコン６の概略構成を示す正面図である。 第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第５の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第６の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第６の実施形態における蓄電蓄熱装置の作動例を説明するためのタイムチャートである。 第７の実施形態における蓄電蓄熱装置の制御手段１００が行う蓄電蓄熱制御動作を示すフローチャートである。 第７の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第７の実施形態におけるリモコン６の表示部６０の表示例を示す図である。 第８の実施形態における蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。 第８の実施形態におけるヒートポンプユニット２の概略構造を示す縦断面図である。 第９の実施形態におけるヒートポンプユニット２の概略構造を示す縦断面図である。 第１０の実施形態における蓄電蓄熱装置の概略構成を示した模式図である。 第１０の実施形態における蓄電蓄熱装置の作動例を説明するための模式図である。 第１０の実施形態における蓄電蓄熱装置の作動例を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 蓄電部（蓄電手段）
２ ヒートポンプユニット（加熱手段、蓄熱手段の一部）
３ タンクユニット（蓄熱手段の一部）
２１ 蒸発器（吸熱用熱交換器）
２２ 送風ファン（送風手段）
３０ 給湯機システム制御回路（制御手段の一部）
３１ 貯湯タンク（タンク）
３５ 筐体
４０ ＰＣＳ制御回路（制御手段の一部）
６０ 表示部
６３ 運転モードスイッチ（加熱温度設定手段の一部）
６４ 給湯温度設定スイッチ（加熱温度設定手段の一部）
８３ ダクト（導風路形成部材）
９０ 熱交換器（温度調節用熱交換器）
９６ 循環通路配管
１００ 制御手段

Claims (24)

1. 電力を蓄える蓄電手段（１）と、
   電力により加熱手段（２）を作動して熱量を蓄える蓄熱手段（２、３）と、
   前記蓄電手段の蓄電運転と前記蓄熱手段の蓄熱運転とを制御する制御手段（１００）と、を備え、
   電力供給契約に基づいて定まる他の時間帯より電力コストが安価な深夜時間帯に、前記蓄電手段の蓄電運転と前記蓄熱手段の蓄熱運転とを行う蓄電蓄熱装置であって、
   前記制御手段は、
   過去の実績に基づいて定めた一日の必要熱量を、前記深夜時間帯の終了時刻までに前記蓄熱手段に蓄えるように、前記加熱手段の運転開始時刻を算出する加熱運転開始時刻算出手段（１０６）と、
   前記加熱運転開始時刻算出手段が算出した前記加熱手段の運転開始時刻までに、前記蓄電手段の蓄電状態が所定状態となり、かつ、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量を前記深夜時間帯の終了時刻までに前記蓄電手段に蓄えるように、前記蓄電手段の運転開始時刻を算出する蓄電運転開始時刻算出手段（１１１）と、を有し、
   前記蓄電運転開始時刻算出手段が算出した前記蓄電手段の運転開始時刻に基づいて前記蓄電手段の蓄電運転を行うとともに、前記加熱運転開始時刻算出手段が算出した前記加熱手段の運転開始時刻に基づいて前記加熱手段の運転を行うことを特徴とする蓄電蓄熱装置。
2. 前記蓄電手段の前記所定状態は、過去の実績に基づいて定めた一日の必要蓄電量を蓄えた状態であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電蓄熱装置。
3. 前記蓄電手段の前記所定状態は、蓄電電力値が所定値以下まで低下した状態であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電蓄熱装置。
4. 前記加熱手段は加熱能力が変更可能であり、
   前記制御手段は、前記蓄電運転開始時刻算出手段が算出した前記蓄電手段の運転開始時刻が前記深夜時間帯の開始時刻より前である場合には、前記加熱手段の加熱能力を上昇させて運転することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
5. 前記制御手段は、前記蓄電運転開始時刻算出手段が算出した前記蓄電手段の運転開始時刻が前記深夜時間帯の開始時刻より前である場合には、一日の消費電力コストが最小となるように、前記深夜時間帯における前記加熱手段の運転時間および前記蓄電手段の運転時間を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
6. 前記制御手段は、
   前記蓄電運転開始時刻算出手段が算出した前記蓄電手段の運転開始時刻と前記深夜時間帯の開始時刻との差分時間分前記蓄電手段の蓄電運転を禁止した際に前記深夜時間帯以外の時間帯に前記蓄電手段以外から電力供給を受けることによる第１電力コスト上昇分と、前記差分時間分の前記加熱手段の運転を前記深夜時間帯以外の時間帯に行うことによる第２電力コスト上昇分とを比較し、
   前記第１電力コスト上昇分が前記第２電力コスト上昇分よりも大きい場合には、前記深夜時間帯において前記蓄電手段の蓄電運転を優先して行い、前記第１電力コスト上昇分が前記第２電力コスト上昇分よりも小さい場合には、前記深夜時間帯において前記加熱手段の運転を優先して行うことを特徴とする請求項５に記載の蓄電蓄熱装置。
7. 前記蓄熱手段は、内部に前記加熱手段が加熱した熱媒体を蓄えるタンク（３１）を有し、
   前記制御手段は、前記深夜時間帯の終了時刻までに前記タンク内に蓄える熱量が前記一日の必要熱量に対して不足し、前記一日の必要熱量に不足する熱量を前記深夜時間帯以外に前記加熱手段を再運転して前記タンク内に蓄える場合には、前記深夜時間帯に前記加熱手段を運転して前記タンク内に蓄えるときの前記熱媒体の加熱温度を、前記深夜時間帯に前記タンク内に前記一日の必要熱量を蓄えることを想定したときの前記熱媒体の加熱温度よりも低下させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の蓄電蓄熱装置。
8. 前記制御手段は、所定期間の蓄熱休止モードが設定された場合には、前記所定期間内の前記深夜時間帯のうち前記所定期間の終了時点に最も近い深夜時間帯を除く深夜時間帯では、前記加熱手段の運転を禁止するとともに、前記蓄電手段の蓄電量が所定量を下回った場合に前記蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
9. 前記制御手段は、前記所定期間内の前記深夜時間帯のうち前記所定期間の開始時点に最も近い深夜時間帯には、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量となるように前記蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴とする請求項８に記載の蓄電蓄熱装置。
10. 前記制御手段は、前記所定期間内の前記深夜時間帯のうち前記所定期間の終了時点に２番目に近い深夜時間帯には、深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量となるように前記蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の蓄電蓄熱装置。
11. 前記制御手段は、前記深夜時間帯開始時刻の蓄電量に係わらず最大蓄電量とする際には、前記深夜時間帯の開始時刻から終了時刻まで前記蓄電手段の蓄電運転を行うことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の蓄電蓄熱装置。
12. 前記制御手段は、前記蓄電運転開始時刻算出手段が算出した前記蓄電手段の運転開始時刻が前記深夜時間帯の開始時刻より所定時間以上後である場合には、前記蓄電手段への蓄電速度を低下させて蓄電運転を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
13. 前記深夜時間帯の終了時刻までに前記蓄熱手段への前記一日の必要熱量の蓄熱および前記蓄電手段への前記一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、前記完了までに不足する時間を表示可能な表示部（６０）を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
14. 前記深夜時間帯の終了時刻までに前記蓄熱手段への前記一日の必要熱量の蓄熱および前記蓄電手段への前記一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、前記完了しないことに伴い前記深夜時間帯以外で使用電力量が増加したことによる電力コスト増加分を表示可能な表示部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
15. 前記深夜時間帯の終了時刻までに前記蓄熱手段への前記一日の必要熱量の蓄熱および前記蓄電手段への前記一日の必要蓄電量の蓄電が完了しない場合に、前記一日の必要熱量と、前記一日の必要蓄電量の蓄電とともに前記深夜時間帯の終了時刻までに前記蓄熱手段に蓄熱できる熱量と、の差の熱量もしくはその関連情報を表示可能な表示部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
16. 前記蓄熱手段に蓄熱した熱量を給湯用水として使用可能としており、
    前記差の熱量の関連情報は、前記給湯用水の容量であることを特徴とする請求項１５に記載の蓄電蓄熱装置。
17. 前記蓄熱手段は、内部に前記加熱手段が加熱した熱媒体を蓄えるタンクと、前記タンク内に蓄える前記熱媒体の前記加熱手段による加熱温度の設定手段（６３、６４）と、を有し、
    前記差の熱量の関連情報は、前記加熱手段による前記熱媒体の加熱温度であることを特徴とする請求項１５に記載の蓄電蓄熱装置。
18. 前記深夜時間帯に前記蓄電手段に蓄電した電力量、もしくは、前記深夜時間帯に前記蓄電手段に蓄電したことによる電力コスト低減額を、一深夜時間帯もしくはその累計の少なくともいずれか値で表示可能な表示部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
19. 前記蓄熱手段は、
    内部に前記加熱手段で加熱した熱媒体を蓄えるタンクと、
    前記タンクと前記蓄電手段とを、内部に形成された同一空間に収納する筐体（３５）と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
20. 前記蓄電手段は、屋内に設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
21. 前記蓄電手段は、屋内の空調空間から空調装置の室内用熱交換器に戻る空気の通路を形成する空気通路形成部材の内側に配設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
22. 前記加熱手段は、前記蓄熱手段に蓄える熱量を外気から吸熱するための吸熱用熱交換器（２１）と、吸熱用熱交換器に外気を送風するための送風手段（２２）と、を有し、
    前記送風手段の送風する空気が前記蓄電手段の少なくとも外周を通過するように導風するための導風路を形成する導風路形成部材（８３）を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
23. 前記蓄熱手段は、内部に前記加熱手段で加熱した熱媒体を上部から蓄えるタンクを有し、
    前記蓄電手段の少なくとも外周面に接するように設けられた温度調節用熱交換器（９０）と、
    前記タンク内の下部の熱媒体が前記温度調節用熱交換器を経由して前記タンク内の下部に戻るように循環可能な循環通路を内部に形成する循環通路配管（９６）と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。
24. 前記蓄熱手段は、内部に前記加熱手段で加熱した熱媒体を上部から蓄えるタンクを有し、
    前記蓄電手段の少なくとも外周面に接するように設けられた温度調節用熱交換器と、
    前記タンク内の下部の熱媒体が前記温度調節用熱交換器および前記加熱手段を経由して前記タンク内の下部に戻るように循環可能な循環通路を内部に形成する循環通路配管と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載の蓄電蓄熱装置。

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