JP2011145001A

JP2011145001A - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP2011145001A
Application number: JP2010005953A
Authority: JP
Inventors: Masao Oyama; 正夫大山; So Hiraoka; 宗平岡; Takaaki Akaishi; 貴昭赤石; Kei Yanagimoto; 圭柳本; Kazuhiro Saito; 和宏齋藤; Takeshi Takahashi; 高橋　　健; Akihiro Toda; 明宏戸田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-01-14
Also published as: JP5471475B2

Abstract

【課題】効率の良い運転にユーザを導くことのできる貯湯式給湯機を提供すること。
【解決手段】本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンク内の水を加熱手段により加熱して湯にする沸き上げ動作を実行する際に、沸き上げ温度及び沸き上げ湯量の少なくとも一方が異なる複数の沸き上げモードのうちからユーザによって設定された沸き上げモードに従って沸き上げ動作を制御する手段と、所定の基準給湯温度に換算した使用湯量を検出する手段と、使用湯量を積算した積算使用湯量が一日の時間の経過とともに伸びていく平均的な傾向である平均使用湯量トレンドを過去所定日数分の記録から割り出す手段と、平均使用湯量トレンドと、当日の現在時刻までの積算使用湯量とに基づいて、湯の使用状況または沸き上げモードの設定についての、ユーザに対するアドバイスを選択する選択手段と、選択されたアドバイスをユーザに報知する手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

貯湯式給湯機において、いくつかの沸き上げモードを有し、ユーザの運転負荷に応じて、沸き上げモードの設定案内をリモコンの表示部に文字で表示する技術が知られている（特許文献１及び３参照）。

その他に、使用湯量がある一定量を超えたときに表示色を変えたり、音声や、マーク表示により、ユーザに通知する技術が知られている（特許文献４参照）。

特開２００７−８５６６７号公報特開２００１−３５５９１６号公報特開２００７−２８５６５６号公報特開２００６−１９４５０７号公報

一般に、貯湯式給湯機の効率を良くする運転条件としては、毎日の使用湯量をなるべく一定に保つか、あるいは過去何日間かの使用湯量の平均値以下で使用することが望ましいとされている。これに対し、従来の技術は、ユーザの使用湯量が多くなりそうなことが検知された場合に、湯切れ防止のために多めに沸き上げる沸き上げモードを案内表示するものであるので、省エネルギーにつながりにくいという問題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明は、効率の良い運転にユーザを導くことのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、貯湯タンクに蓄えた湯を給湯端末に供給する貯湯式給湯機であって、貯湯タンク内の水を加熱手段により加熱して湯にする沸き上げ動作を実行する際に、沸き上げ温度及び沸き上げ湯量の少なくとも一方が異なる複数の沸き上げモードのうちからユーザによって設定された沸き上げモードに従って沸き上げ動作を制御する手段と、所定の基準給湯温度に換算した使用湯量を検出する手段と、使用湯量を積算した積算使用湯量が一日の時間の経過とともに伸びていく平均的な傾向である平均使用湯量トレンドを過去所定日数分の記録から割り出す手段と、平均使用湯量トレンドと、当日の現在時刻までの積算使用湯量とに基づいて、湯の使用状況または沸き上げモードの設定についての、ユーザに対するアドバイスを選択する選択手段と、選択されたアドバイスをユーザに報知する手段と、を備えたものである。

本発明によれば、効率良く運転を行うための適切なアドバイスを、一日のうちの早い段階から、ユーザに報知することが可能となる。このため、効率の良い運転にユーザを確実に導くことができ、省エネルギー化が図れる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機システムを示す構成図である。台所リモコンを示す正面図である。浴室リモコンを示す正面図である。貯湯式給湯機の運転状況を判断してユーザにアドバイスするための運転状況判断動作を示すフローチャートである。使用湯量のトレンドを分析する方法を説明するためのグラフである。

実施の形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機システムを示す構成図である。図１に示す貯湯式給湯機システムは、湯を蓄える貯湯タンク１と、湯を沸かす加熱手段としてのヒートポンプユニット２とを有している。貯湯タンク１の下部から取り出された水は、配管８を通ってヒートポンプユニット２に送られ、沸き上げられる。ヒートポンプユニット２で沸き上げられた湯は、配管９を通って、貯湯タンク１の上部に戻される。貯湯タンク１内では、湯と水が上層と下層に分かれて貯留される。貯湯タンク１に蓄えられた湯は、貯湯タンク１の上部に接続された配管１０を通って外部へ取り出され、ユーザの要求する温度となるように上水と混合された上で、台所の蛇口や浴室などの給湯端末に供給される。貯湯タンク１の下部には、上水を供給する配管１１が接続されている。配管１０を通って貯湯タンク１の上部から湯が出て行くと、その分だけ、配管１１からの上水が貯湯タンク１の下部に流入する。すなわち、貯湯タンク１内は、常に、湯と水で満たされている。

この貯湯式給湯機システムは、遠隔操作装置として、台所に設置される台所リモコン３と、浴室に設置される浴室リモコン４とを有している。台所リモコン３では、ユーザが後述する沸き上げモードなどの設定を行うことができる。台所リモコン３と浴室リモコン４とは、給湯機全体の制御を行う制御部５と２芯ケーブルを介して接続され、シリアル通信にてデータ送受信を行う。貯湯タンク１には、内部の湯または水の温度を検出する複数の温度センサ６が設置されている。これら複数の温度センサ６は、高さ方向に異なる位置に配置され、制御部５に電気的に接続されている。制御部５は、各位置の温度センサ６で検出される温度に基づいて、貯湯タンク１内に蓄えられている湯の量と温度を検出することができる。更に、制御部５は、貯湯タンク１内に蓄えられている湯の量と温度とから求められる熱量に基づいて、所定の基準給湯温度（例えば４２℃）で給湯することのできる湯の総量を算出することができる。配管１０の途中には、貯湯タンク１から台所や浴室などに供給される湯の流量を計測する流量計７が設置され、この流量計７は制御部５に電気的に接続されている。

図２は、台所リモコン３を示す正面図である。図２に示すように、台所リモコン３は、例えば液晶表示装置などで構成される表示部３１と、操作スイッチ３２とを有している。本貯湯式給湯機には、貯湯タンク１の湯の沸き上げ動作を行う運転モードとして、複数の沸き上げモードが設定されている。本実施形態では、複数の沸き上げモードとして、少なくとも、「おまかせ」、「多め」、「少なめ」の３つのモードが設定可能であるものとする。「おまかせ」（第１のモード）は、季節や過去の使用湯量を学習することにより、最適な沸き上げ温度及び沸き上げ湯量となるように沸き上げ動作を制御するモードである。「多め」（第２のモード）は、「おまかせ」と比べて沸き上げ温度及び沸き上げ湯量の少なくとも一方が高くなるように沸き上げ動作を制御するモードである。「少なめ」は、「おまかせ」と比べて沸き上げ温度及び沸き上げ湯量の少なくとも一方が低くなるように沸き上げ動作を制御するモードである。ユーザは、台所リモコン３を操作することによって、複数の沸き上げモードのうちの一つを選んで設定することができる。制御部５は、設定された沸き上げモードに従って、貯湯タンク１の沸き上げ動作を制御する。

図３は、浴室リモコン４を示す正面図である。浴室リモコン４は、ユーザが浴槽への湯はり設定を行うことのできる端末機器である。図３に示すように、浴室リモコン４は、例えば液晶表示装置などで構成される表示部４１を有している。

前述したように、制御部５は、複数の温度センサ６を用いて検出される、貯湯タンク１に蓄えられた湯の量及び温度に基づいて、基準給湯温度で給湯可能な湯の総量を算出することができる。また、制御部５は、流量計７で計測される給湯流量に基づいて、基準給湯温度に換算した使用湯量を算出することができる。以下、「使用湯量」とは、基準給湯温度に換算した値を指すものとする。

制御部５は、その日一日（ここでは、朝７時から翌朝７時までとする）のユーザの使用湯量のトレンドを分析する機能を有している。図５は、使用湯量のトレンドを分析する方法を説明するためのグラフである。図５のグラフの縦軸は積算使用湯量を示し、横軸は時間を示している。本実施形態では、朝７時から翌朝７時までを一日の時間帯とする。２３時以降は、深夜電力による次の日分の貯湯タンク１の湯の沸き上げが始まる。図５中の実線は、平均使用湯量トレンドＧ４の一例を示す。制御部５は、貯湯タンク１に蓄えられた湯の量と、ユーザの使用湯量とを逐次検出し、当日朝７時から現在時刻までの積算使用湯量を算出する。更に、制御部５は、各時刻における積算使用湯量を過去７日間分に渡って平均することにより、平均使用湯量トレンドＧ４を算出する。すなわち、平均使用湯量トレンドＧ４は、積算使用湯量が一日の時間の経過とともに伸びていく平均的な傾向を過去７日間の記録の平均から割り出したものである。また、図５中のＧ３は、一日の総使用湯量を過去７日間に渡って平均した値（以下、「平均使用湯量」と称する）を示す。平均使用湯量トレンドＧ４の終点の値は、平均使用湯量Ｇ３に一致する。

本実施形態では、ユーザが台所リモコン３の操作スイッチ３２を押下すると、運転状況判断動作が開始される。図５中では、時刻Ｔ_１に操作スイッチ３２が押下され、運転状況判断動作が開始されたものとし、時刻Ｔ_１までの実際の積算使用湯量が図５中の太実線Ｇ７で表されるものとする。運転状況判断動作が開始されると、制御部５は、当日の現在時刻までの積算使用湯量と、前日までの記録から割り出された平均使用湯量トレンドＧ４とに基づいて、当日の予測使用湯量トレンドＧ５（図５中の点線）を割り出す。予測使用湯量トレンドＧ５とは、当日のこの先の時間における積算使用湯量の伸びの傾向を予測したものである。図５に示す例では、現在時刻Ｔ_１における積算使用湯量に、現在時刻Ｔ_１から先の平均使用湯量トレンドＧ４を継ぎ足すことによって、予測使用湯量トレンドＧ５を割り出すようにしている。この予測使用湯量トレンドＧ５の終点の値は、その日一日の総使用湯量の予測値（以下、「終日予測使用湯量」と称する）に相当している。図５に示す例において、当日の現在時刻Ｔ_１における積算使用湯量が平均使用湯量トレンドＧ４と比べて１００リットル多かったとした場合は、終日予測使用湯量は、平均使用湯量Ｇ３＋１００リットルであると予測される。制御部５は、上記のようにして終日予測使用湯量を算出し、その終日予測使用湯量と平均使用湯量Ｇ３とを比較する。そして、その比較結果に基づいて、貯湯式給湯機を効率良く運転するための、ユーザに対するアドバイスの内容を選択し、ユーザに報知する。

図４は、貯湯式給湯機の運転状況を判断してユーザにアドバイスするための運転状況判断動作を示すフローチャートである。台所リモコン３に設けられている操作スイッチ３２をユーザが押下することで運転状況判断動作が開始される（ステップＳ２）。運転状況判断動作が開始されると、まず、現在設定されている沸き上げモードが「おまかせ」（＝省エネモード）であるかどうかが判定される（ステップＳ３）。沸き上げモードが「おまかせ」であった場合には、次に、終日予測使用湯量が算出され、直近７日間の平均使用湯量Ｇ３と比較される（ステップＳ４）。その結果、終日予測使用湯量が平均使用湯量Ｇ３より多いと判定された場合には、お湯の使用量を抑制すべき旨を喚起する内容のアドバイス、例えば「使用湯量を抑えてください！！」のようなメッセージを、台所リモコン３の表示部３１に文字表示する（ステップＳ５）。これに対し、上記ステップＳ４で、終日予測使用湯量が平均使用湯量Ｇ３以下であると判定された場合には、現状の運転状況を維持すべき旨のアドバイスを台所リモコン３の表示部３１に文字表示する。

一方、上記ステップＳ３で、現在設定されている沸き上げモードが「おまかせ」でなかった場合には、次に、設定されている沸き上げモードが「多め」であるかどうかが判定される（ステップＳ７）。そして、沸き上げモードが「多め」であった場合には、終日予測使用湯量が算出され、直近７日間の平均使用湯量Ｇ３と比較される（ステップＳ８）。その結果、終日予測使用湯量が平均使用湯量Ｇ３より多いと判定された場合には、お湯の使用量を抑制すべき旨を喚起する内容のアドバイス、例えば「使用湯量を抑えてください！！」のようなメッセージを、台所リモコン３の表示部３１に文字表示する（ステップＳ９）。

これに対し、上記ステップＳ４で、終日予測使用湯量が平均使用湯量Ｇ３以下であると判定された場合には、現在の使用状況から考えて、沸き上げモードを「多め」から「おまかせ」に変更したとしても、湯が足りなくなることはないと判断できる。この場合には、沸き上げモードを「おまかせ」に変更して省エネルギー化を図ることが得策であるので、沸き上げモードを「おまかせ」に変更することを勧める旨のアドバイスを台所リモコン３の表示部３１に文字表示する（ステップＳ１０）。

また、上記ステップＳ７で、設定されている沸き上げモードが「多め」でもなかった場合には、省エネルギーな沸き上げモードが既に設定されていると判断できるので、台所リモコン３の表示部３１の表示を何も変更することなく、ステップＳ１１の判定終了に至る。

以上説明したように、本実施形態によれば、直近７日間の記録に基づいて平均使用湯量トレンドＧ４を割り出すことにより、当日の現在時刻までのユーザの積算使用湯量が最近の傾向と比べて多いか少ないかを正確に判定することができる。このため、省エネルギーな効率の良い運転にユーザを導くための最適なアドバイスを選択することができる。例えば、図５に示す例では、ユーザが台所リモコン３の操作スイッチ３２を押下した時刻Ｔ_１の時点で、「使用湯量を抑えてください！！」とのアドバイスが表示されるので、ユーザに対し、使用湯量の抑制を喚起することができる。そして、ユーザがこのアドバイスに従って時刻Ｔ_１以降の使用湯量を抑えるようにすれば、実際の使用湯量は例えば図５中の一点鎖線Ｇ６のようになり、最終的には、終日の使用湯量を平均使用湯量Ｇ３以下にすることが可能となる。このため、確実に省エネルギー化を図ることができる。特に、一日のうちの早い段階からユーザにアドバイスを行うことが可能であるので、ユーザにとっても、効率化運転への対応がし易くなるという効果がある。

なお、上述した実施の形態１では、ユーザが台所リモコン３の操作スイッチ３２を押すことによって運転状況判断動作を開始する場合について述べたが、本発明では、ユーザの操作によらずに自動的に運転状況判断動作を実行するようにしてもよい。その場合、運転状況判断動作の実行タイミングとしては、例えば、所定の時間間隔（例えば３時間ごと）で実行したり、あるいは、現在時刻までの積算使用湯量と、平均使用湯量トレンドＧ４の現在時刻値との差が所定の閾値（例えば５０リットル）以上になった場合に実行したりすることが好ましい。運転状況判断動作を自動的に実行した場合には、アドバイスをユーザに確実に報知するため、各リモコン３，４の表示部３１，４１にアドバイスを文字表示するだけでなく、各リモコン３，４に設けられた音声発生装置からの音声によってアドバイスを報知するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態１では、終日予測使用湯量と平均使用湯量Ｇ３とを比較することによってアドバイスの内容を選択するようにしているが、本発明では、現在時刻までの積算使用湯量と、平均使用湯量トレンドＧ４の現在時刻値とを直接に比較することによってアドバイスの内容を選択するようにしてもよい。

１貯湯タンク
２ヒートポンプユニット
３台所リモコン
３１表示部
３２操作スイッチ
４浴室リモコン
４１表示部
５制御部
６温度センサ

Claims

貯湯タンクに蓄えた湯を給湯端末に供給する貯湯式給湯機であって、
前記貯湯タンク内の水を加熱手段により加熱して湯にする沸き上げ動作を実行する際に、沸き上げ温度及び沸き上げ湯量の少なくとも一方が異なる複数の沸き上げモードのうちからユーザによって設定された沸き上げモードに従って前記沸き上げ動作を制御する手段と、
所定の基準給湯温度に換算した使用湯量を検出する手段と、
前記使用湯量を積算した積算使用湯量が一日の時間の経過とともに伸びていく平均的な傾向である平均使用湯量トレンドを過去所定日数分の記録から割り出す手段と、
前記平均使用湯量トレンドと、当日の現在時刻までの積算使用湯量とに基づいて、湯の使用状況または前記沸き上げモードの設定についての、ユーザに対するアドバイスを選択する選択手段と、
前記選択されたアドバイスをユーザに報知する手段と、
を備えることを特徴とする貯湯式給湯機。
前記選択手段は、当日の使用湯量が前記過去所定日数分の平均と比べて多いと判定された場合には、使用するお湯の量を抑えるべき旨を喚起する内容のアドバイスを選択することを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。
前記複数の沸き上げモードには、第１のモードと、該第１のモードより沸き上げ温度及び沸き上げ湯量の少なくとも一方を高くする第２のモードとが含まれ、
前記選択手段は、前記第２のモードが設定されている場合であって、当日の使用湯量が前記過去所定日数分の平均と比べて少ないと判定された場合には、前記第１のモードに変更することを勧める内容のアドバイスを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。
前記選択手段は、
前記平均使用湯量トレンドと、当日の現在時刻までの積算使用湯量とに基づいて、終日の総使用湯量を予測する手段と、
前記予測された終日の総使用湯量と、前記過去所定日数分の総使用湯量の平均とを比較する手段と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の貯湯式給湯機。