JP2014119191A - 設備機器及び複数の設備機器のコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する複数の設備機器の電力総使用量を、リレーの溶着を発生させること無く所望の値に近づけることが可能な設備装置のコントローラを提供する。
【解決手段】コントローラ８０は、電気ヒータ３２，６３、制御情報を受け付ける送受信部５１、及び制御情報を用いて電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する調整運転制御部５５を有する、複数の給湯冷暖房機器１０の電力総使用量を調整する。コントローラは、情報記憶部８２と、調整制御情報生成部８３と、通信部８１とを備える。情報生成部８３は、情報記憶部に記憶された目標総使用量を用い、調整時間帯に電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する情報を生成する。通信部は、調整時間帯の電力総使用量が目標総使用量となるよう、機器１０別のタイミングで、電気ヒータを調整時間帯の中で合計時間だけＯｎさせるため、送受信部に対し合計時間に関する情報を制御情報として出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する設備機器と、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する複数の設備機器の電力総使用量を調整するコントローラに関する。

電力供給者には、電力の安定供給を実現するため、電力供給量と電力需要量とをバランスさせたいという要求がある。

この要求を満たすため、電力供給者が、電力需要者に、電力使用の抑制又は促進を要請する場合がある。例えば、特許文献１（特開２００５−１０７９０１号公報）には、電力供給量が電力需要量に対して不足する又は過剰である場合に、電力供給者が、電力需要者に対し、それぞれ電力使用抑制又は電力使用促進の経済的利益を示すことで、電力使用量を減少又は増加させるよう要請する事例が開示されている。

ところで、電力需要者の中に、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを用いた設備機器を有する電力需要者が存在する場合がある。Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータとは、Ｏｎ又はＯｆｆを制御することだけが可能な電気ヒータであって、消費電力を細かく調整することはできない。

そのため、電力供給者から、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを用いた設備機器を有する電力需要者に対し、ある調整量だけ電力を調整するよう要請があった場合に、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを用いて電力使用量を調整しようとすると、通常は、その電気ヒータに固有の消費電力分しか電力を増減させることはできない。つまり、電力需要者において実際に調整される電力使用量と、電力供給者の所望する電力の調整量とが乖離するという問題が発生しうる。特に、電力供給者が電力を供給する電力需要者の中に、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを用いた設備機器を有する電力需要者が多数存在する場合には、大きな乖離が発生する可能性がある。

このような問題に対し、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを、ＰＷＭ信号を用いて高速に切り替え、電気ヒータに固有の消費電力より小さな単位で電力使用量を調整するという対応が考えられる。

しかし、通常、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆのスイッチとして使用される電磁リレーでは、高速にＯｎ／Ｏｆｆを切り替えると、接点が溶着してしまう可能性がある。

本発明の課題は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する複数の設備機器の電力総使用量を調整する場合に、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータの電力使用量をリレーの溶着を発生させること無く調整し、電力総使用量を所望の値に近づけることが可能な、設備装置のコントローラと、設備装置とを提供することにある。

本発明の第１観点に係るコントローラは、複数の設備機器の電力総使用量を調整する。設備機器は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータと、外部から制御情報を受け付ける受付部と、制御情報を用いて電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する制御部と、を有する。コントローラは、情報記憶部と、時間関連情報生成部と、出力部と、を備える。情報記憶部は、ある時間帯の設備機器による電力総使用量の目標値である目標総使用量に関する情報を記憶する。時間関連情報生成部は、目標総使用量に関する情報を用いて、前記時間帯の中で電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報を生成する。出力部は、前記時間帯の設備機器による電力総使用量が目標総使用量となるように、設備機器別のタイミングで、電気ヒータを、前記時間帯の中でそれぞれ合計時間だけＯｎさせるため、受付部に対して、合計時間関連情報を制御情報として出力する。

このコントローラでは、電力の目標総使用量に関する情報を用いて、ある時間帯中に電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報が生成される。そして、合計時間関連情報は、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する制御情報として、電気ヒータを有する設備機器の受付部に出力される。電気ヒータは、設備機器別のタイミングで、上述した合計時間だけＯｎされることから、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、前記時間帯における電気ヒータの電力使用量を平準化し、設備機器全体の電力使用量を目標総使用量に近づけることができる。つまり、リレーの溶着を発生させること無く、設備機器による電力総使用量を目標総使用量に近づけることができる。

本発明の第２観点に係るコントローラは、第１観点に係るコントローラであって、目標受信部を更に備える。目標受信部は、前記時間帯別に目標総使用量に関する情報を受け付ける。

ここでは、目標受付部が時間帯別の目標総使用量に関する情報を受け付け、時間関連情報生成部が、受け付けた目標総使用量に関する情報を用いて電気ヒータをＯｎする合計時間に関する合計時間関連情報を生成する。合計時間関連情報は、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御するための制御情報として設備機器に出力される。つまり、コントローラは、電力供給者等からの電力調整要求（目標総使用量に関する情報）に応じ、電力の需給調整に寄与することができる。

本発明の第３観点に係るコントローラは、第１観点又は第２観点に係るコントローラであって、制御部は、前記時間帯において、予め設定されたタイミングで、電気ヒータをＯｎするものである。設備機器別のタイミングは、電気ヒータによる電力使用量の合計が、前記時間帯において一定になるように決定されている。

ここでは、コントローラが合計時間関連情報を設備機器に対して出力することで、電気ヒータの電力使用量の合計が常に一定になるようなタイミングで、各設備機器の電気ヒータがＯｎされる。そのため、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、電気ヒータの電力使用量を平準化し、設備機器による電力総使用量を目標総使用量に近づけることができる。

本発明の第４観点に係るコントローラは、第１観点又は第２観点のいずれかに係るコントローラであって、タイミング関連情報生成部を更に備える。情報記憶部には、設備機器に関する設備機器情報が更に記憶される。タイミング関連情報生成部は、設備機器情報を用いて、電気ヒータをＯｎにするタイミングに関するタイミング関連情報を、設備機器別に生成する。出力部は、受付部に対し、タイミング関連情報を制御情報として更に出力する。

ここでは、コントローラが、設備機器に関する設備機器情報を用いて、電気ヒータをＯｎにするタイミングに関するタイミング関連情報を設備機器別に生成し、設備機器に対して出力する。そのため、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、電気ヒータの電力使用量の平準化を図ることが可能で、設備機器の電力総使用量を目標総使用量に容易に近づけることができる。

本発明の第５観点に係るコントローラは、第１観点から第４観点のいずれかに係るコントローラであって、運転情報受付部を更に備える。運転情報受付部は、設備機器の運転状況に関する設備機器運転情報を受け付ける。時間関連情報生成部は、設備機器運転情報を更に用いて、合計時間関連情報を生成する。

ここでは、設備機器の運転状況に関する設備機器運転情報を用いて、電気ヒータをＯｎする合計時間に関する合計時間関連情報が生成されるため、設備機器による電力総使用量を目標総使用量により近づけるよう調整可能である。

本発明の第６観点に係るコントローラは、第１観点から第５観点のいずれかに係るコントローラであって、設備機器は、５０台以上である。

ここでは、設備機器が５０台以上と多数であるため、電気ヒータによる電力総使用量を平準化することが容易であり、設備機器の電力総使用量を目標総使用量により近づけることができる。

本発明の第７観点に係る設備機器は、電気ヒータと、制御部と、受付部と、記憶部と、を備える。電気ヒータは、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式である。制御部は、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する。受付部は、ある時間帯の中で電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報を受け付ける。記憶部は、前記時間帯の中で電気ヒータをＯｎにするタイミングに関する情報を記憶する。制御部は、合計時間関連情報と、前記タイミングに関する情報と、を用いて、前記タイミングで、電気ヒータを、前記時間帯の中で合計時間だけＯｎさせる。

ここでは、設備機器が、ある時間帯の開始と同時に電気ヒータをＯｎにするのではなく、その時間帯の中で記憶部に記憶されたタイミングに従って電気ヒータがＯｎにされるため、複数の設備機器が使用される場合に、設備機器による電力総使用量の平準化が図られやすい。

第１観点に係るコントローラでは、電力の目標総使用量に関する情報を用いて、ある時間帯中に電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報が生成される。そして、合計時間関連情報は、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する制御情報として、電気ヒータを有する設備機器の受付部に出力される。電気ヒータは、設備機器別のタイミングで、上述した合計時間だけＯｎされることから、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、前記時間帯における電気ヒータの電力使用量を平準化し、設備機器全体の電力使用量を目標総使用量に近づけることができる。つまり、リレーの溶着を発生させること無く、設備機器による電力総使用量を目標総使用量に近づけることができる。

第２観点に係るコントローラでは、電力会社等の電力供給者から電力調整要求（目標総使用量に関する情報）を受信し、電力ネットワークの電力の需給調整に寄与することができる。

第３観点及び第４観点に係るコントローラでは、電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、電気ヒータの電力使用量を平準化し、設備機器全体の電力使用量を目標総使用量に近づけることができる。

第５観点に係るコントローラでは、設備機器の運転状況に関する設備機器運転情報を用いて合計時間関連情報が生成されるため、設備機器による電力総使用量を目標総使用量により近づけることができる。

第６観点に係るコントローラでは、電気ヒータによる電力総使用量を平準化することが容易であり、設備機器全体の電力使用量を目標総使用量により近づけることができる。

第７観点に係る設備機器では、複数の設備機器が使用される場合に、設備機器による電力総使用量の平準化が図られやすい。

第１実施形態に係るＯｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する給湯冷暖房機器と、複数の給湯冷暖房機器の電力総使用量を調整するコントローラを含んだ電力ネットワークを説明するための説明図である。 図１の給湯冷暖房機器の構成を説明するための概略全体図である。 図１のコントローラ及び給湯冷暖房機器のブロック図である。なお、図３では、コントローラが１台のＨＥＭＳとしか接続されていないが、実際には、複数の住宅のＨＥＭＳと接続されている。 図２の給湯冷暖房機器の、第１暖房運転時の流体（冷媒、水媒体）の流れを説明するための説明図である。 図２の給湯冷暖房機器の、第２暖房運転時の流体（水媒体）の流れを説明するための説明図である。 図２の給湯冷暖房機器の、第１給湯運転時の流体（冷媒、水媒体）の流れを説明するための説明図である。 図２の給湯冷暖房機器の、冷房運転時の流体（冷媒、水媒体）の流れを説明するための説明図である。 給湯冷暖房機器が電力使用量の調整要求を受け付けた時の、調整運転制御部による給湯用電気ヒータの電力調整運転について説明するためのフローチャートである。 給湯冷暖房機器の給湯用電気ヒータが、分割された調整時間帯において（基本時間中に）、いつＯｎ／Ｏｆｆされるかを、給湯冷暖房機器のシリアル番号の下一桁の数字別に描写した図である。つまり、図６には、給湯冷暖房機器のシリアル番号の下一桁の数字別に、給湯用電気ヒータをＯｎ／Ｏｆｆするスケジュールが描写されている。ここでは、分割された調整時間帯（基本時間中）に給湯用電気ヒータが５分間Ｏｎにされる場合について、給湯用電気ヒータをＯｎ／Ｏｆｆするスケジュールを示している。斜線部が、給湯用電気ヒータがＯｎにされる時間を示している。ここでは、基本時間を１０分としている。 変形例Ｃのコントローラ及び給湯冷暖房機器のブロック図である。 変形例Ｅの給湯冷暖房機器の給湯用電気ヒータが、分割された調整時間帯（基本時間）において、いつＯｎ／Ｏｆｆされるかを、給湯冷暖房機器のシリアル番号の下一桁の数字別に描写した図である。つまり、図６には、給湯冷暖房機器のシリアル番号の下一桁の数字別に、給湯用電気ヒータをＯｎ／Ｏｆｆするスケジュールが描写されている。ここでは、分割された調整時間帯（基本時間中）に給湯用電気ヒータが１５分間Ｏｎにされる場合について、給湯用電気ヒータをＯｎ／Ｏｆｆするスケジュールを示している。斜線部が、給湯用電気ヒータがＯｎにされる時間を示している。ここでは、基本時間を３０分としている。 第２実施形態に係るＯｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する給湯冷暖房機器と、複数の給湯冷暖房機器の電力総使用量を調整するコントローラを含んだ電力ネットワークを説明するための説明図である。 図９の給湯冷暖房機器の構成を説明するための概略全体図である。 図９のコントローラ及び給湯冷暖房機器のブロック図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態にかかる、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する給湯冷暖房機器１０と、複数の給湯冷暖房機器１０の電力総使用量を調整するコントローラ８０とを、図面を参照して説明する。なお、下記の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（１）全体構成
本実施形態に係るコントローラ８０は、電力会社１から電力調整の要請を受け付け、複数の給湯冷暖房機器１０の電力使用量の合計（電力総使用量）を調整するコントローラである。給湯冷暖房機器１０は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する設備機器の一例である。なお、後述するように、コントローラ８０が電力総使用量を調整する給湯冷暖房機器１０の台数は、多数（好ましくは５０台以上、更に好ましくは１００台以上）であることが望ましい。

図１は、電力需要者としての複数の住宅２（住宅Ａ，住宅Ｂ，・・・）と、複数の住宅２に電力を供給する電力供給者としての電力会社１と、コントローラ８０と、を含む電力ネットワーク１００を示している。図１では、電力会社１から電力の供給を受ける電力需要者として、コントローラ８０の管理対象である給湯冷暖房機器１０の設置された住宅２しか示していないが、電力ネットワーク１００には、住宅２以外の電力需要者も含まれている。

なお、ここでは、コントローラ８０の管理対象である給湯冷暖房機器１０は住宅２だけに設置されているが、これに限定されるものではない。例えば、コントローラ８０の管理対象である給湯冷暖房機器１０は、ビルや商業施設等に設置されていてもよい。

（１−１）電力会社
電力会社１は、自ら発電した電力、及び／又は、他者が発電した電力を、住宅２を含む電力需要者に供給する。電力会社１は、図１のように、管理装置１ａを有している。

管理装置１ａは、図１のように、コントローラ８０と、住宅２に設置されたスマートメータ２ａと、通信回線１００ａにより接続されている。管理装置１ａは、電力会社１の電力供給量と、電力需要者による電力需要量とがバランスするかを判断し、バランスしないと判断した場合にコントローラ８０に対して電力使用量の調整を要求する。

管理装置１ａは、電力会社１の供給可能な電力供給量と、電力需要者に設置されたスマートメータ（住宅２に設置されたスマートメータ２ａを含む）から送信された電力使用量（電力需要量、履歴も含む）と、を用いて、電力供給量と電力需要量とがバランスしているかの分析（どれだけ電力供給量が不足又は過剰かの分析を含む）を行う。電力供給量と電力需要量とがバランスしているか否かの分析には、将来の予想を含む。

なお、管理装置１ａは、電力需要者のスマートメータから送信される電力使用量の情報を用いずに、電力供給量と電力需要量とがバランスしているかを分析してもよい。例えば、電力供給量が予め定められた基準量を満足するか否かで、電力供給量と電力需要量とがバランスしているかの分析を行ってもよい。

管理装置１ａは、分析結果に基づいて、電力供給量と電力需要量とをバランスさせるため、コントローラ８０に対して、電力使用量の調整（抑制又は促進）を要求する。具体的には、管理装置１ａは、電力の需要が供給を上回りそうな時間帯には、電力の抑制要求をコントローラ８０に送信する。逆に、電力の供給が需要を上回りそうな時間帯には、管理装置１ａは、電力の促進要求をコントローラ８０に送信する。なお、電力の供給が需要を上回る状況は、例えば、電力需要に応じて調整することの難しい自然エネルギー（例えば風力）により発電した電力を電力会社１が供給する際などに発生する。なお、管理装置１ａは、コントローラ８０に対してだけ電力使用量の調整を要求する装置である必要はなく、電力需要者の電力使用量を調整する他の電力使用量調整装置等に対しても電力使用量の調整を要求してもよい。

管理装置１ａは、コントローラ８０に対して電力使用量の抑制要求又は促進要求を送信する際に、調整要求期間（いつ抑制又は促進するか）、調整目標量（どれだけ抑制又は促進するか）、及び、インセンティブに関する情報（抑制要求又は促進要求に応じた場合の報奨金（あるいは応じなかった場合の罰金）に関する情報等）を併せて送信する。なお、管理装置１ａは、コントローラ８０に対して、複数の調整要求期間別に、異なる調整目標量及びインセンティブに関する情報を送信してもよい。

ここでは、調整目標量は、調整要求期間における、住宅２の有する給湯冷暖房機器１０による電力使用量［ｋＷ］の合計（電力総使用量）の目標値（目標総使用量）である。

ただし、調整目標量は、目標総使用量に限定される必要はなく、目標総使用量に関する情報であってもよい。例えば、調整目標量は、調整要求期間において、現在の単位時間あたりの電力総使用量から、単位時間あたりの電力総使用量をどれだけ減らすか（増やすか）の削減（増加）目標値［ｋＷ］であってもよい。また、例えば、調整目標量は、調整要求期間において、現在の単位時間あたりの電力総使用量に対して、電力総使用量をどれだけ削減（増加）させるかの目標削減（増加）率［％］であってもよい。

また、管理装置１ａがコントローラ８０に対して調整を要求する電力使用量は、各住宅２の有する給湯冷暖房機器１０の電力［ｋＷ］を意味するものである必要はない。例えば、電力使用量は、住宅２の有する給湯冷暖房機器１０による、調整要求期間における電力量［ｋＷｈ］を意味するものであってもよい。この場合には、調整目標量も、住宅２による電力総使用量［ｋＷｈ］の調整目標に関する情報となる。

（１−２）コントローラ
コントローラ８０は、アグリゲータと呼ばれる事業者が有するサーバコンピュータである。アグリゲータは、複数の電力需要者を取りまとめて、各電力需要者に代わって電力供給者との間に立って電力調整の仲介を行う事業者である。コントローラ８０は、電力会社１の管理装置１ａから電力の調整要求を受け付け、住宅２に設置されたＨＥＭＳ２ｂを介して、給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整する。

なお、ここでは、コントローラ８０は、住宅２の有する給湯冷暖房機器１０の電力使用量だけを調整するものであるが、これに限定されるものではない。例えば、コントローラ８０は、住宅２に設けられた給湯冷暖房機器１０以外の電気機器３についても、電力使用量を調整するものであってもよい。この場合には、コントローラ８０は、管理装置１ａから受け付けた調整目標量を、例えば、住宅２に設置された給湯冷暖房機器１０及び電気機器３の特性等に応じて、給湯冷暖房機器１０及び電気機器３に割り当てることで、給湯冷暖房機器１０による電力使用量［ｋＷ］の合計（電力総使用量）の目標値（目標総使用量）を決定してもよい。

コントローラ８０は、電力会社１の管理装置１ａ及び複数の住宅２のＨＥＭＳ２ｂと通信回線１００ａにより接続されている（図１参照）。コントローラ８０は、電力会社１の管理装置１ａから、電力使用量の調整要求（抑制要求又は促進要求）を、調整要求期間、調整目標量、及び、インセンティブに関する情報と共に受け付ける。また、コントローラ８０は、各給湯冷暖房機器１０の運転状況を、各住宅２に設置されたＨＥＭＳ２ｂから受け付ける。コントローラ８０は、調整要求期間、調整目標量（目標総使用量）、給湯冷暖房機器１０の運転状況等を用いて、調整制御情報（給湯冷暖房機器１０が電力使用量を調整するための情報）を生成する。さらに、コントローラ８０は、住宅２に設置されたＨＥＭＳ２ｂを介して、給湯冷暖房機器１０に、調整制御情報を送信する。

コントローラ８０の詳細については、後述する。

（１−３）住宅
住宅２は、給湯冷暖房機器１０のほか、スマートメータ２ａ、ＨＥＭＳ（家庭用エネルギ管理システム）２ｂ、及び各種電気機器３を有する（図１参照）。

スマートメータ２ａは、電力会社１の管理装置１ａと通信回線１００ａにより接続される。スマートメータ２ａは、住宅２における電力使用量（給湯冷暖房機器１０及び電気機器３による電力使用量を含む）を管理装置１ａに送信する。

ＨＥＭＳ２ｂは、図１のように、給湯冷暖房機器１０及び電気機器３に、通信回線２ｄにより接続されている。また、ＨＥＭＳ２ｂは、図１のように、コントローラ８０と通信回線１００ａにより接続されている。ＨＥＭＳ２ｂは、住宅２における電力使用量を設備機器別に把握するとともに、住宅２における電力使用量を最適に制御する。

ＨＥＭＳ２ｂは、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報を、給湯冷暖房機器１０から受け付けて把握する。給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報には、給湯冷暖房機器１０の運転／停止、給湯冷暖房機器１０の電力使用量に関する情報、Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータ（暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３）のＯｎ／Ｏｆｆに関する情報等が含まれる。なお、給湯冷暖房機器１０の電力使用量に関する情報には、給湯冷暖房機器１０の各構成別（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３別）の電力使用量に関する情報を含む。ＨＥＭＳ２ｂが受け付けた給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報は、ＨＥＭＳ２ｂからコントローラ８０に送信される。

なお、ＨＥＭＳ２ｂは、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報を、給湯冷暖房機器１０から受け付けなくてもよい。例えば、給湯冷暖房機器１０の電力使用量であれば、住宅２の分電盤に電力計又は電流計を設け、ＨＥＭＳ２ｂは、その計測値を受け付けることで、給湯冷暖房機器１０の電力使用量を把握してもよい。

ＨＥＭＳ２ｂは、コントローラ８０から、各種情報を受け付ける。ＨＥＭＳ２ｂが、コントローラ８０から受け付ける情報には、上述の調整制御情報（給湯冷暖房機器１０が電力使用量を調整するための情報）が含まれる。ＨＥＭＳ２ｂは、コントローラ８０から受け付けた、調整制御情報を用いて、給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整する。具体的には、ＨＥＭＳ２ｂは、コントローラ８０から受け付けた調整制御情報を、給湯冷暖房機器１０の制御ユニット５０の送受信部５１に対して送信することにより、給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整する。

（１−４）給湯冷暖房機器
給湯冷暖房機器１０は、図２及び図３のように、室外機２０と、室内機３０と、ガス冷媒連絡管２６と、液冷媒連絡管２７と、給湯ユニット６０と、冷暖房ユニット７０と、水媒体連絡管３６，３７と、制御ユニット５０と、を主に有する。

図２は、給湯冷暖房機器１０の概略構成図である。給湯冷暖房機器１０は、蒸気圧縮機式のヒートポンプサイクルを利用して水媒体を加熱又は冷却し、加熱又は冷却された水媒体を用いて冷暖房及び給湯を行う。また、給湯冷暖房機器１０では、Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータも、水媒体の加熱に利用される。

室外機２０と室内機３０とは、ガス冷媒連絡管２６及び液冷媒連絡管２７を介して接続されており、これによってヒートポンプとして機能する冷媒回路２５を構成している。冷媒回路２５は、主として、後述する圧縮機２１と、四路切換弁２４と、利用側熱交換器３１と、膨張弁２２と、熱源側熱交換器２３と、で構成される。冷媒回路２５には、例えばＲ−４１０Ａが冷媒として使用される。なお、冷媒の種類は例示であり、これに限定されるものではない。

室内機３０と、給湯ユニット６０及び冷暖房ユニット７０とは、それぞれ水媒体連絡管３６，３７を介して接続されており、これによって水媒体回路３５を構成している。水媒体回路３５には、媒体として水が循環するようになっている。

制御ユニット５０は、給湯冷暖房機器１０の動きを制御する。なお、制御ユニット５０は、給湯冷暖房機器１０に対する制御として、給湯冷暖房機器１０の電力使用量も調整する。より具体的には、制御ユニット５０は、コントローラ８０により生成された調整制御情報（給湯冷暖房機器１０が電力使用量を調整するための情報）を、ＨＥＭＳ２ｂを介して受け付け、調整制御情報を用いて、給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整する。

給湯冷暖房機器１０については、後ほど詳述する。

（２）詳細構成
（２−１）コントローラ
コントローラ８０は、住宅２の有する給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整する。コントローラ８０は、図３のように、電力会社１の管理装置１ａ及び住宅２のＨＥＭＳ２ｂに、通信回線１００ａにより接続されている。

コントローラ８０は、ＣＰＵやメモリ等を有するサーバコンピュータであり、メモリ等に記憶された各種プログラムをＣＰＵが実行することで、各種制御を行う。

コントローラ８０は、図３のように、通信部８１、情報記憶部８２、及び調整制御情報生成部８３を機能部として有する。

（２−１−１）通信部
通信部８１は、各種情報を受け付け、各種情報を出力する。言い換えれば、通信部８１は、各種情報を受信し、各種情報を送信する。

通信部８１は、電力会社１の管理装置１ａの送信する電力使用量の調整要求（抑制要求又は促進要求）を、同じく管理装置１ａの送信する調整要求期間、調整目標量、及び、インセンティブに関する情報と共に受信する。上述のように、調整目標量は、調整要求期間における、住宅２の有する給湯冷暖房機器１０による電力使用量［ｋＷ］の合計値（電力総使用量）の目標値（目標総使用量）である。つまり、通信部８１は、時間帯別に目標総使用量に関する情報を受け付ける目標受信部の一例である。通信部８１が、管理装置１ａから受け付けた調整要求期間、調整目標量、及び、インセンティブに関する情報は後述する情報記憶部８２に記憶される。

また、通信部８１は、各住宅２のＨＥＭＳ２ｂから送信される、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報を受け付ける。給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報には、給湯冷暖房機器１０の運転／停止、給湯冷暖房機器１０全体の電力使用量、給湯冷暖房機器１０の暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆに関する情報を含む。給湯冷暖房機器１０全体の電力使用量には、給湯冷暖房機器１０の各構成別（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３別）の電力使用量に関する情報を含む。つまり、通信部８１は、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報（設備機器運転情報）を受け付ける運転情報受付部の一例である。各住宅２のＨＥＭＳ２ｂの、通信部８１に対する、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報の送信は、定期的に実行されてもよいし、通信部８１からＨＥＭＳ２ｂに対して送信される送信要求に応じて実行されてもよい。通信部８１が、各住宅２のＨＥＭＳ２ｂから受け付けた給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報は、後述する情報記憶部８２に記憶される。

さらに、通信部８１は、各住宅２のＨＥＭＳ２ｂに対して各種情報を送信する。コントローラ８０からＨＥＭＳ２ｂに送信される情報には、調整制御情報生成部８３により生成される調整制御情報（給湯冷暖房機器１０が電力使用量を調整するための情報）が含まれる。調整制御情報生成部８３により生成される調整制御情報には、後述するように、調整要求期間の中で、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報を含む。つまり、通信部８１は、合計時間関連情報を、調整制御情報として給湯冷暖房機器１０の制御ユニット５０の送受信部５１に対して出力する出力部の一例である。通信部８１が、送受信部５１に対して合計時間関連情報を送信することで、後述するように、調整要求期間の給湯冷暖房機器１０の電力総使用量が調整目標量（目標総使用量）となるように、給湯冷暖房機器１０別のタイミングで、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３が、調整要求期間の中で、それぞれ合計時間だけＯｎされる。

（２−１−２）情報記憶部
情報記憶部８２は、主に、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びハードディスク等からなる。情報記憶部８２には、コントローラ８０により使用される各種プログラムや、各種情報が記憶される。

情報記憶部８２には、通信部８１が管理装置１ａから受け付けた調整要求期間、調整目標量、及び、インセンティブに関する情報や、通信部８１が各住宅２のＨＥＭＳ２ｂから受け付けた、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報が記憶される。また、情報記憶部８２により記憶される情報には、給湯冷暖房機器１０に関する設備機器情報（給湯冷暖房機器１０の台数、仕様、及び特性等の情報）を含む。なお、給湯冷暖房機器１０に関する設備機器情報には、給湯冷暖房機器１０の圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３等、個々の構成に関する情報も含む。

（２−１−３）調整制御情報生成部
調整制御情報生成部８３は、情報記憶部８２に記憶されたプログラムを実行することで、給湯冷暖房機器１０が電力使用量を調整する際に用いる調整制御情報を生成する。

調整制御情報は、調整時間帯と，調整時間帯における個別電力使用量とである。個別電力使用量は、給湯冷暖房機器１０の構成別（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３別）に生成される。なお、調整時間帯における個別電力使用量は、調整時間帯のある瞬間における、各給湯冷暖房機器１０の、それぞれの構成（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３）による電力使用量を意味する。

調整時間帯は、調整制御情報生成部８３が、情報記憶部８２から、通信部８１が管理装置１ａから受け付けた調整要求期間（何時から何時まで電力使用量の調整をするか）を呼び出すことで生成される。つまり、調整時間帯と調整要求期間とは同一である。

ただし、これに限定されるものではなく、調整制御情報生成部８３は、情報記憶部８２に記憶された調整要求期間を用いて、調整制御情報としての調整時間帯を別途生成してもよい。例えば、情報記憶部８２に記憶された調整要求期間を複数に分割して、分割された調整要求期間をそれぞれ調整時間帯としてもよい。そして、各調整時間帯に対して、下記に示す個別電力使用量を生成してもよい。

また、調整時間帯は、何時から何時までという時刻に関する情報でなくてもよく、現在から何時間というような時間に関する情報であってもよい。

調整時間帯における個別電力使用量は、以下のようにして生成される。

まず、調整制御情報生成部８３は、情報記憶部８２から、複数の住宅２の有する給湯冷暖房機器１０に関する情報（設備機器情報）と、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報（設備機器運転情報）と、調整目標量と、を呼び出す。

次に、調整制御情報生成部８３は、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報や、給湯冷暖房機器１０に関する情報（給湯冷暖房機器１０の各構成（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３）に関する情報を含む）や、調整目標量等を用いて、各構成別に電力使用量の合計の目標値を算出する。

具体的には、各構成別の電力使用量の合計の目標値は、調整目標量が、各構成に、各構成の現在の電力使用量に比例して割り当てられることで算出される。

具体例を挙げて説明する。現在の給湯冷暖房機器１０の、圧縮機２１による電力使用量の合計と、暖房用電気ヒータ３２による電力使用量の合計と、給湯用電気ヒータ６３による電力使用量の合計との比が６：１：３であり、調整目標量が１０００ｋＷであるとする。この時、圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計の目標値は、それぞれ６００ｋＷ、１００ｋＷ、３００ｋＷと算出される。もし、ある構成の電力使用量の合計の目標値が、情報記憶部８２に記憶されたその構成の定格電力の合計を超過する場合には、超過分は他の構成（例えば、他の構成のうち定格電力の合計が大きい方の構成）に振り分けられる。

ただし、各構成別の電力使用量の合計の目標値の算出方法は、これに限定されるものではなく、他の方法によるものであっても構わない。例えば、予め定めた優先度に応じて、いずれかの構成に優先的に電力使用量を割り当てるように、各構成別の電力使用量の合計の目標値が算出されてもよい。

次に、調整制御情報生成部８３は、各構成が電力使用量の合計の目標値を達成するために、各構成の電力使用量を何ｋＷとすべきかを算出し、個別電力使用量を生成する。具体的には、各構成別の電力使用量の合計の目標値を、情報記憶部８２に記憶されたその構成の台数で除することで、各構成の個別電力使用量を生成する。例えば、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計の目標値が３００ｋＷであり、給湯用電気ヒータ６３の台数が１００台であるとすれば、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は３ｋＷと算出される。

後述するように、給湯冷暖房機器１０の暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、調整時間帯に給湯冷暖房機器１０の暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間を規定する。言い換えれば、調整制御情報である暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、調整時間帯の中で、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報である。つまり、調整制御情報生成部８３は、調整目標量（目標総使用量に関する情報）を用いて個別電力使用量を算出することで、合計時間関連情報を生成する、時間関連情報生成部の一例である。

（２−２）給湯冷暖房機器
給湯冷暖房機器１０は、図２及び図３のように、室外機２０と、室内機３０と、ガス冷媒連絡管２６と、液冷媒連絡管２７と、給湯ユニット６０と、冷暖房ユニット７０と、水媒体連絡管３６，３７と、制御ユニット５０と、を主に有する。

（２−２−１）室外機
室外機２０は、熱源ユニットとして機能する。室外機２０は、通常、屋外に配置されている。室外機は、図２のように、ガス冷媒連絡管２６と、液冷媒連絡管２７とにより室内機３０と接続され、冷媒回路２５の一部を構成している。

室外機２０は、図２のように、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２４と、熱源側熱交換器２３と、膨張弁２２と、を有している。

圧縮機２１は、モータにより駆動される密閉式圧縮機である。圧縮機２１はインバータ制御される。圧縮機２１は吸入管２１ｂから低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮機２１内の圧縮機構によりガス冷媒を圧縮し、吐出管２１ａに高圧のガス冷媒を吐出する。

四路切換弁２４は、水媒体加熱状態と、水媒体冷却状態と、を切り替えるための四路切換弁である。

水媒体加熱状態においては、利用側熱交換器３１は凝縮器として機能し、熱源側熱交換器２３は蒸発器として機能する。水媒体加熱状態においては、利用側熱交換器３１で、冷媒回路２５を流れる冷媒と、水媒体回路３５とを流れる水媒体との熱交換が行われ、水媒体が加熱される。四路切換弁２４は、後述する第１暖房運転時及び第１給湯運転時に、水媒体加熱状態に切り替える。

水媒体冷却状態においては、利用側熱交換器３１は蒸発器として機能し、熱源側熱交換器２３は凝縮器として機能する。水媒体冷却状態においては、利用側熱交換器３１で、冷媒回路２５を流れる冷媒と、水媒体回路３５とを流れる水媒体との熱交換が行われ、水媒体が冷却される。四路切換弁２４は、後述する冷房運転時に、水媒体冷却状態に切り替える。

四路切換弁２４は、吐出管２１ａと、吸入管２１ｂと、熱源側熱交換器２３のガス側に接続された第２室外側ガス冷媒管２０ｄと、ガス冷媒連絡管２６に繋がる第１室外側ガス冷媒管２０ａと、接続されている。

四路切換弁２４は、水媒体加熱状態では、吐出管２１ａと第１室外側ガス冷媒管２０ａとを連通させると共に、第２室外側ガス冷媒管２０ｄと吸入管２１ｂとを連通させるよう切り替えられる（図２の四路切換弁２４の破線参照）。四路切換弁２４は、水媒体冷却状態では、吐出管２１ａと第２室外側ガス冷媒管２０ｄとを連通させると共に、第１室外側ガス冷媒管２０ａと吸入管２１ｂとを連通させるよう切り替えられる（図２の四路切換弁２４の実線参照）。

熱源側熱交換器２３は、冷媒回路２５内を流れる冷媒と、空気（室外空気）との熱交換を行い、冷媒回路２５を流れる冷媒の蒸発器又は凝縮器として機能する。熱源側熱交換器２３の液側には、第２室外側液冷媒管２０ｃが接続されており、熱源側熱交換器２３のガス側には、第２室外側ガス冷媒管２０ｄが接続されている。

膨張弁２２は、冷媒を減圧するための膨張機構であり、開度調整が可能な電動弁である。膨張弁２２は、図２のように、一端が第２室外側液冷媒管２０ｃと接続され、他端が液冷媒連絡管２７と繋がる第１室外側液冷媒管２０ｂ接続されている。

（２−２−２）室内機
室内機３０は、屋内に配置されている。室内機３０は、図２のように、ガス冷媒連絡管２６と、液冷媒連絡管２７とを介して室外機２０に接続され、冷媒回路２５の一部を構成している。また、室内機３０は、図２のように、水媒体連絡管３６，３７を介して、それぞれ給湯ユニット６０及び冷暖房ユニット７０に接続されており、水媒体回路３５の一部を構成している。

室内機３０は、図２のように、主として、利用側熱交換器３１と、暖房用電気ヒータ３２と、循環ポンプ３３とを有している。

利用側熱交換器３１は、図２のように、冷媒回路２５内を流れる冷媒と、水媒体回路３５を流れる水媒体との熱交換を行う熱交換器である。利用側熱交換器３１は、冷媒回路２５を流れる冷媒の凝縮器又は蒸発器として機能する。利用側熱交換器３１は、上述の水媒体加熱状態において、冷媒回路２５を流れる冷媒の凝縮器として機能し、水媒体を加熱する。逆に、利用側熱交換器３１は、上述の水媒体冷却状態において、冷媒回路２５を流れる冷媒の蒸発器として機能し、水媒体を冷却する。

利用側熱交換器３１では、冷媒回路２５内の冷媒が流れる流路の液側に、液冷媒連絡管２７と繋がる室内側液冷媒管３０ｂが接続されており、冷媒回路２５内の冷媒が流れる流路のガス側に、ガス冷媒連絡管２６と繋がる室内側ガス冷媒管３０ａが接続されている。また、利用側熱交換器３１では、水媒体が流れる流路の入口側に、水媒体連絡管３７と繋がる第２水媒体配管３０ｄが接続されており、水媒体が流れる流路の出口側は、水媒体連絡管３６と繋がる第１水媒体配管３０ｃに接続されている。

暖房用電気ヒータ３２は、水媒体回路３５を流れる水媒体を、冷暖房ユニット７０に送る際に、水媒体を加熱するためのＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータである。Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータとは、ＯｎかＯｆｆかの制御しかできず、Ｏｎ時の電力使用量の調整が出来ない電気ヒータである。暖房用電気ヒータ３２のＯｎ／Ｏｆｆは、電磁石により物理的に接点を動かして開閉する電磁リレーにより切り替えられる。暖房用電気ヒータ３２は、利用側熱交換器３１と、水媒体連絡管３６とを接続する第１水媒体配管３０ｃに設けられている。

循環ポンプ３３は、モータにより駆動される遠心式や容積式などのポンプである。循環ポンプ３３は、インバータ制御される。循環ポンプ３３は、第１水媒体配管３０ｃの、暖房用電気ヒータ３２より下流側に設けられている。循環ポンプ３３は、水媒体を昇圧し、水媒体を水媒体回路３５内で循環させる。具体的には、利用側熱交換器３１で加熱又は冷却された水媒体、もしくは、暖房用電気ヒータ３２で加熱された水媒体は、循環ポンプ３３により昇圧され、水媒体連絡管３６を介して、給湯ユニット６０又は冷暖房ユニット７０に送られる。給湯ユニット６０又は冷暖房ユニット７０を出た水媒体は、水媒体連絡管３７を介して、利用側熱交換器３１に戻る（図４Ａ，図４Ｃ参照）。

（２−２−３）ガス冷媒連絡管
ガス冷媒連絡管２６は、室外機２０の第１室外側ガス冷媒管２０ａと、室内機３０の室内側ガス冷媒管３０ａとを接続している。ガス冷媒連絡管２６は、四路切換弁２４により水媒体加熱状態に切り替えられている場合に、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒を利用側熱交換器３１に導くことが可能な冷媒配管である。また、ガス冷媒連絡管２６は、四路切換弁２４により水媒体冷却状態に切り替えられている場合に、利用側熱交換器３１から、圧縮機２１の吸入側に低圧のガス冷媒を導くことが可能な冷媒配管である。

（２−２−４）液冷媒連絡管
液冷媒連絡管２７は、室外機２０の第１室外側液冷媒管２０ｂと、室内機３０の室内側液冷媒管３０ｂとを接続している。液冷媒連絡管２７は、四路切換弁２４により水媒体加熱状態に切り替えられている場合に、利用側熱交換器３１から熱源側熱交換器２３へと冷媒を導くことが可能な冷媒配管である。また、液冷媒連絡管２７は、四路切換弁２４により水媒体冷却状態に切り替えられている場合に、熱源側熱交換器２３から利用側熱交換器３１へと冷媒を導くことが可能な冷媒配管である。

（２−２−５）給湯ユニット
給湯ユニット６０は、室内機３０から供給される水媒体を使用する水媒体機器であって、屋内に設置されている。給湯ユニット６０は、図２のように、水媒体連絡管３６，３７を介して室内機３０と接続されており、水媒体回路３５の一部を構成している。

給湯ユニット６０は、図２のように、主として、給湯タンク６１と、熱交換コイル６２と、給湯用電気ヒータ６３と、を有している。

給湯タンク６１は、給湯に供される水を溜める容器である。給湯タンク６１には、蛇口やシャワー等に温水となった水を送るための給湯管６８と、給湯管に送られて消費された水の補充を行うための給水管６９と、が接続されている。

熱交換コイル６２は、図２のように、給湯タンク６１内に設けられている。熱交換コイル６２は、水媒体回路３５を循環する水媒体と給湯タンク６１内の水との熱交換を行うことで給湯タンク６１内の水の加熱器として機能する熱交換器である。なお、熱交換コイル６２の入口側は、水媒体連絡管３６に設けられた三方弁６５と接続され、熱交換コイル６２の出口側は、水媒体連絡管３７と接続されている（図２参照）。

給湯ユニット６０では、以上の構成により、室内機３０において加熱される水媒体回路３５を循環する水媒体によって、給湯タンク６１内の水を加熱し、給湯タンク６１内に溜めることが可能となっている。なお、ここでは、室内機３０において加熱された水媒体との熱交換により加熱された水を、給湯タンク６１に溜める方式の給湯ユニット６０を採用しているが、これに限定されるものではなく、室内機３０において加熱された水を貯湯タンクに溜める方式の給湯ユニットが採用されもよい。

給湯用電気ヒータ６３は、給湯タンク６１内に設けられたＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータである。給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆは電磁リレーにより切り替えられる。給湯用電気ヒータ６３は、給湯タンク６１内の水を加熱するために利用される。給湯用電気ヒータ６３は、例えば、ヒートポンプ（上述の室外機２０及び室内機３０の利用側熱交換器３１）を利用した加熱では実現できない高温給湯に対応する場合等に用いられる。

（２−２−６）冷暖房ユニット
冷暖房ユニット７０は、室内機３０から供給される水媒体を使用する水媒体機器であって、屋内に設置されている。冷暖房ユニット７０は、図２のように、水媒体連絡管３６，３７を介して室内機３０に接続されており、水媒体回路３５の一部を構成している。

冷暖房ユニット７０は、図２のように、主として、熱交換器７１と、ファン７２と、を有するファンコイルユニットである。熱交換器７１及びファン７２は、図示しないケーシング内に収納されている。

熱交換器７１は、水媒体回路３５を循環する水媒体と室内空気との熱交換を行うことで室内空気の加熱器または冷却器として機能する。なお、熱交換器７１の入口側は、水媒体連絡管３６に設けられた三方弁６５と接続され、熱交換器７１の出口側は、水媒体連絡管３７と接続されている（図２参照）。

ファン７２は、ケーシング内に空気を取り込み、熱交換器７１における、水媒体回路３５を循環する水媒体と室内空気との熱交換を促進するためのファンである。熱交換器７１により加熱又は冷却された室内空気は、ケーシング外（室内）へと吹き出す。

なお、ここでの冷暖房ユニット７０は、ファンコイルユニットであるが、これに限定されるものではない。例えば、冷暖房ユニット７０は、床暖房やラジエータであってもよい。また、図２では、冷暖房ユニット７０は１つしか設けられていないが、これに限定されるものではなく、並列に複数の冷暖房ユニット７０が設けられてもよい。

（２−２−７）水媒体連絡管
水媒体連絡管３６は、図２のように、室内機３０の第１水媒体配管３０ｃと、給湯ユニット６０の熱交換コイル６２の入口側及び冷暖房ユニット７０の熱交換器７１の入口側とを接続している。水媒体連絡管３７は、図２のように、室内機３０の第２水媒体配管３０ｄと、給湯ユニット６０の熱交換コイル６２の出口側及び冷暖房ユニット７０の熱交換器７１の出口側とを接続している。室内機３０から、水媒体連絡管３６を介して、給湯ユニット６０又は冷暖房ユニット７０に供給された水媒体は、水媒体連絡管３７を介して、室内機３０へと戻る。

水媒体連絡管３６には、図２のように三方弁６５が設けられている。三方弁６５は、電動弁である。三方弁６５は、水媒体回路３５を循環する水媒体を、給湯ユニット６０及び冷暖房ユニット７０のいずれか一方に供給するように、水媒体の流れ方向を切り替えることが可能である。

（２−２−８）制御ユニット
制御ユニット５０は、給湯冷暖房機器１０を制御するために設けられる。制御ユニット５０は、ＣＰＵやメモリ等を有するマイクロコンピュータであり、メモリ等に記憶された各種プログラムをＣＰＵが実行することで、各種制御を行う。なお、制御ユニット５０は、一体に構成されている必要はなく、室外機２０、室内機３０、給湯ユニット６０、冷暖房ユニット７０等をそれぞれ制御する複数のサブユニットが回線により接続されて構成されるものであってもよい。

制御ユニット５０は、主に、図３のように、給湯冷暖房機器１０の、圧縮機２１、膨張弁２２、四路切換弁２４、暖房用電気ヒータ３２、循環ポンプ３３、給湯用電気ヒータ６３、三方弁６５、及びファン７２と電気的に接続されている。また、制御ユニット５０は、給湯冷暖房機器１０に設けられた図示しない各種センサ（温度センサ等）から検出信号を受けつける。

制御ユニット５０は、図３のように、機能部として、送受信部５１、入力部５２、記憶部５３、給湯空調運転制御部５４、及び調整運転制御部５５を有している。

（２−２−８−１）送受信部
送受信部５１は、ＨＥＭＳ２ｂと通信回線２ｄにより電気的に接続され、ＨＥＭＳ２ｂとの間で各種情報をやり取りする。例えば、送受信部５１は、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報を、ＨＥＭＳ２ｂに対して送信する。また、例えば、送受信部５１は、コントローラ８０から、ＨＥＭＳ２ｂを介して送信される、調整制御情報を受信する。なお、調整制御情報は、上述のように、調整時間帯と、調整時間帯における構成別（圧縮機２１，暖房用電気ヒータ３２，給湯用電気ヒータ６３）の個別電力使用量とである。後述するように、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、調整時間帯の中で、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報である。つまり、送受信部５１は、外部から合計時間関連情報を含む調整制御情報を受け付ける受付部の一例である。

（２−２−８−２）入力部
入力部５２は、給湯冷暖房機器１０のユーザからの各種情報（給湯冷暖房機器１０の運転／停止指令、運転モード（暖房モード／冷房モード）、冷暖房の設定温度、給湯の設定温度等）の入力を受け付けるリモコンである。

（２−２−８−３）記憶部
記憶部５３は、主に、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びハードディスク等からなる。記憶部５３には、制御ユニットにより使用される各種プログラムや、各種情報が記憶される。

記憶部５３に記憶される情報には、送受信部５１が受け付けた調整時間帯の中で、給湯冷暖房機器１０の暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにするタイミングに関する情報が含まれる。タイミングに関する情報は、具体的には、給湯冷暖房機器１０に付与される識別番号としてのシリアル番号である。シリアル番号は、１，２，３・・・のように、コントローラ８０により電力使用量が調整される給湯冷暖房機器１０に連番で付与される。シリアル番号は、給湯冷暖房機器１０が製造時に付与される固有のものであってもよいし、給湯冷暖房機器１０の設置時に入力部５２から入力されるものであってもよいし、送受信部５１を介してコントローラ８０から付与されるものであってもよい。シリアル番号が、どのようにタイミングに関する情報として使用されるかについては後述する。

また、記憶部５３に記憶される情報には、入力部５２から給湯冷暖房機器１０のユーザによって入力された、給湯冷暖房機器１０の運転モード（暖房モード／冷房モード）、冷暖房の設定温度、給湯の設定温度等が含まれる。

（２−２−８−４）給湯空調運転制御部
給湯空調運転制御部５４は、記憶部５３に記憶された運転条件（冷暖房及び給湯の設定温度、運転モード等）や、給湯冷暖房機器１０に設けられた各種センサの検出信号等に基づいて、給湯冷暖房機器１０の各種機器を制御し、後述する給湯暖房運転、又は、給湯冷房運転を実行する。給湯空調運転制御部５４による給湯冷暖房機器１０の運転制御については後述する。

（２−２−８−５）調整運転制御部
調整運転制御部５５は、送受信部５１がＨＥＭＳ２ｂから送信された調整制御情報を用いて各構成を制御し、給湯冷暖房機器１０の暖房機能（冷房機能）又は給湯機能に使用される電力使用量を調整する。調整運転制御部５５は、送受信部５１が受け付けた調整時間帯において、個別電力使用量と、記憶部５３に記憶されたタイミングに関する情報とを用いて、圧縮機２１の回転数や、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆを制御し、給湯冷暖房機器１０の使用電力量の調整を行う。調整運転制御部５５による給湯冷暖房機器１０の使用電力量の調整については後ほど詳述する。

（３）給湯暖房運転及び給湯冷房運転
本実施形態に係る給湯冷暖房機器１０の動作、特に給湯暖房運転と、給湯冷房運転と、電力調整運転と、について説明する。

（３−１）給湯暖房運転
給湯暖房運転は、空調の運転モードとして暖房モードが選択されている（記憶部５３に、運転モードとして暖房モードが記憶されている）場合に実施される運転である。給湯暖房運転では、暖房運転と給湯運転とを同時に実施可能である。

給湯冷暖房機器１０は、給湯空調運転制御部５４により制御され、給湯暖房運転として、後述する２種類の暖房運転と、２種類の給湯運転と、を行う。

暖房運転は、給湯冷暖房機器１０のユーザが、入力部５２を介して、制御ユニット５０に冷暖房ユニット７０の暖房運転を要求している時に行われる。後述する暖房運転の種類（第１暖房運転又は第２暖房運転）の選択や、圧縮機２１の回転数等の運転条件の調整は、図示しないセンサにより取得された室内温度及び冷暖房ユニット７０に送られる水媒体の温度、入力部５２から入力された（記憶部５３に記憶された）暖房の設定温度等に基づいて、給湯空調運転制御部５４により実行される。

給湯運転は、給湯タンク６１内の水が消費され、給湯タンク６１に補給水が流入することで、給湯タンク６１内の水温が低下した時に行われる。後述する給湯運転の種類（第１給湯運転又は第２給湯運転）の選択や、圧縮機２１の回転数等の運転条件の調整は、図示しないセンサにより取得された給湯タンク６１内の水温及び給湯ユニット６０に送られる水媒体の温度、入力部５２から入力された（記憶部５３に記憶された）給水の設定温度等を用いて、給湯空調運転制御部５４により実行される。

また、給湯運転は、給湯中ではなくても、給湯タンク６１内の水温を保持するために、あるいは、電力の単価が安い時間等に蓄熱目的で、適宜行われる。

（３−１−１）第１暖房運転
第１暖房運転では、蒸気圧縮機式のヒートポンプサイクルを利用して水媒体が加熱され、加熱された水媒体を用いて暖房が行われる。第１暖房運転では、圧縮機２１が運転され、冷媒回路２５内を、図４Ａの矢印のように冷媒が循環する。また、第１暖房運転では、水媒体回路３５において、循環ポンプ３３が運転され、図４Ａの矢印のように、室内機３０から、冷暖房ユニット７０へと水媒体が送られる。以下に、詳細に説明する。

第１暖房運転では、水媒体加熱状態になるように四路切換弁２４が切り替えられている。具体的には、第１暖房運転では、四路切換弁２４は、吐出管２１ａと第１室外側ガス冷媒管２０ａとを連通させると共に、第２室外側ガス冷媒管２０ｄと吸入管２１ｂとを連通させるよう切り替えられる（図４Ａの四路切換弁２４の破線参照）。

第１暖房運転時には、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒が、四路切換弁２４及びガス冷媒連絡管２６を経由して、室内機３０に送られる。室内機３０に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器３１で水媒体と熱交換を行って冷却された後、ガス冷媒連絡管２６を経由して、室外機２０に送られる。利用側熱交換器３１では、冷媒が水媒体と熱交換を行って冷却される際に、水媒体が加熱される。室外機２０に送られた高圧の冷媒は、膨張弁２２によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３に流入する。熱源側熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、空気（室外空気）と熱交換を行って加熱され、蒸発して低圧の冷媒となる。熱源側熱交換器２３を出た低圧のガス冷媒は、四路切換弁２４を経由して再び圧縮機２１に吸入される。

水媒体回路３５では、冷暖房ユニット７０側に水媒体が流れるように三方弁６５が切り替えられており、室内機３０から流れ出た水媒体は、冷暖房ユニット７０の熱交換器７１に流入する。熱交換器７１では、水媒体は室内空気と熱交換を行って冷却され、逆に、室内空気は水媒体と熱交換を行って加熱される。熱交換器７１から流出した水媒体は、室内機３０へと戻り、再び利用側熱交換器３１で加熱される。

第１暖房運転では、このようにして室内の暖房が行われる。

（３−１−２）第２暖房運転
第２暖房運転では、暖房用電気ヒータ３２により加熱された水媒体を用いて暖房が行われる。第２暖房運転では、水媒体回路３５において、暖房用電気ヒータ３２及び循環ポンプ３３が運転される。三方弁６５は、冷暖房ユニット７０側に水媒体が流れるように切り替えられており、室内機３０において暖房用電気ヒータ３２により加熱された水媒体は、図４Ｂのように、冷暖房ユニット７０の熱交換器７１に流入する。熱交換器７１では、水媒体は室内空気と熱交換を行って冷却され、逆に、室内空気は水媒体と熱交換を行って加熱される。熱交換器７１から流出した水媒体は、図４Ｂのように室内機３０へと戻り、再び暖房用電気ヒータ３２により加熱される。第２暖房運転では、圧縮機２１は運転されない。

第２暖房運転では、このようにして室内の暖房が行われる。

なお、室外の気温が非常に低い条件では、第１暖房運転をすると熱源側熱交換器２３がすぐに凍結をしてしまうため、第２暖房運転が実施される。また、第１暖房運転が可能な温度条件であっても、室内の冷暖房ユニット７０で要求される暖房能力に対し第１暖房運転だけでは能力を発揮することができない場合は、第１暖房運転と第２暖房運転とを併用して暖房運転が実施される。なお、同じ暖房能力を出力する際に、第２暖房運転は、ヒートポンプサイクルによる暖房運転である第１暖房運転より電力を消費する。

（３−１−３）第１給湯運転
第１給湯運転では、蒸気圧縮機式のヒートポンプサイクルを利用することで水媒体が加熱され、加熱された水媒体を用いて給湯が行われる。第１給湯運転では、圧縮機２１が運転され、冷媒回路２５内を、図４Ｃの矢印のように冷媒が循環する。第１給湯運転では、水媒体回路３５において、循環ポンプ３３が運転され、図４Ｃの矢印のように、室内機３０から、給湯ユニット６０へと水媒体が送られる。以下に、詳細に説明する。

第１給湯運転では、水媒体加熱状態になるように四路切換弁２４が切り替えられている。具体的には、第１給湯運転では、四路切換弁２４は、吐出管２１ａと第１室外側ガス冷媒管２０ａとを連通させると共に、第２室外側ガス冷媒管２０ｄと吸入管２１ｂとを連通させるよう切り替えられる（図４Ｃの四路切換弁２４の破線参照）。

第１給湯運転時には、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒が、四路切換弁２４及びガス冷媒連絡管２６を経由して、室内機３０に送られる。室内機３０に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の凝縮器として機能する利用側熱交換器３１で水媒体と熱交換を行って冷却された後、ガス冷媒連絡管２６を経由して、室外機２０に送られる。利用側熱交換器３１では、冷媒が水媒体と熱交換を行って冷却される際に、水媒体が加熱される。室外機２０に送られた高圧の冷媒は、膨張弁２２によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３に流入する。熱源側熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、空気（室外空気）と熱交換を行って加熱され、蒸発して低圧の冷媒となる。熱源側熱交換器２３を出た低圧のガス冷媒は、四路切換弁２４を経由して再び圧縮機２１に吸入される。

水媒体回路３５では、給湯ユニット６０側に水媒体が流れるように三方弁６５が切り替えられており、室内機３０から流れ出た水媒体は、給湯ユニット６０の熱交換コイル６２に流入する。熱交換コイル６２では、水媒体は給湯タンク６１内の水と熱交換を行って冷却され、逆に、給湯タンク６１内の水は水媒体と熱交換を行って加熱される。熱交換コイル６２から流出した水媒体は、室内機３０へと戻り、再び利用側熱交換器３１により加熱される。

第１給湯運転では、このようにして給湯タンク６１内の水の加温が行われる。

なお、第１給湯運転中は、水媒体回路３５内の水媒体は給湯ユニット６０へと流れるので、第１給湯運転は、暖房運転とは同時に行うことができない。

（３−１−４）第２給湯運転
第２給湯運転では、給湯用電気ヒータ６３が運転され、給湯タンク６１内の水の加温が行われる。第２給湯運転では、圧縮機２１及び循環ポンプ３３は運転されない。第２給湯運転は、例えば、所望の給湯温度が、ヒートポンプサイクルにより達成可能な（第１給湯運転により達成可能な）温度よりも高い場合等に、第１給湯運転に代えて行われる。給湯タンク６１内の水に対し同一の熱量を与える場合には、第２給湯運転は第１給湯運転よりも電力を消費する。

また、第２給湯運転は、第１暖房運転又は第２暖房運転と同時に行うことが可能であるので、暖房運転と給湯運転とが同時に実行される場合には、給湯運転として第２給湯運転が行われる。

（３−２）給湯冷房運転
給湯冷房運転は、空調の運転モードとして冷房モードが選択されている（記憶部５３に、運転モードとして冷房モードが記憶されている）場合に実施される運転である。給湯冷房運転では、冷房運転と給湯運転とを同時に実施可能である。

給湯冷暖房機器１０は、給湯空調運転制御部５４により制御され、給湯冷房運転として、後述する１種類の冷房運転と、２種類の給湯運転と、を行う。

冷房運転は、給湯冷暖房機器１０のユーザが、入力部５２を介して、制御ユニット５０に冷暖房ユニット７０の冷房運転を要求している時に行われる。圧縮機２１の回転数等の運転条件の調整は、図示しないセンサにより取得された室内温度及び冷暖房ユニット７０に送られる水媒体の温度、入力部５２を介して入力された（記憶部５３に記憶された）冷房の設定温度等を用いて、給湯空調運転制御部５４により実行される。

給湯運転としては、上述した第１給湯運転及び第２給湯運転が行われる。なお、後述する冷房運転と第１給湯運転とは、冷媒回路２５内の冷媒の流れ方向が逆であるため（図４Ｃ及び図４Ｄを参照）、同時には実現できない。したがって、冷房運転と給湯運転とを同時に行う場合には、給湯運転として第２給湯運転が行われる。第１給湯運転と第２給湯運転については、上述したため、ここでは説明を省略する。

（３−２−１）冷房運転
冷房運転では、蒸気圧縮機式のヒートポンプサイクルを利用して水媒体が冷却され、冷却された水媒体を用いて冷房が行われる。冷房運転では、圧縮機２１が運転され、冷媒回路２５内を、図４Ｄの矢印のように冷媒が循環する。また、冷房運転では、水媒体回路３５において、循環ポンプ３３が運転され、図４Ｄの矢印のように、室内機３０から、冷暖房ユニット７０へと水媒体が送られる。以下に、詳細に説明する。

冷房運転では、水媒体冷却状態になるように四路切換弁２４が切り替えられている。具体的には、冷房運転では、四路切換弁２４は、吐出管２１ａと第２室外側ガス冷媒管２０ｄとを連通させると共に、第１室外側ガス冷媒管２０ａと吸入管２１ｂとを連通させるよう切り替えられる（図４Ｄの四路切換弁２４の実線参照）。

冷房運転時には、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒が、四路切換弁２４を経由して、冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器２３に送られ、空気（室外空気）と熱交換を行って冷却される。熱源側熱交換器２３において冷却されて液化した高圧の冷媒は、膨張弁２２により減圧された後、液冷媒連絡管２７を経由して室内機３０に送られる。室内機３０に送られた冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器３１において、水媒体回路３５を流れる水媒体と熱交換を行い、加熱されて蒸発して低圧のガス冷媒となる。一方、利用側熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った水媒体は、逆に冷却される。低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管２６を経由して室外機２０に送られ、四路切換弁２４を経由して再び圧縮機２１に吸入される。

水媒体回路３５では、冷暖房ユニット７０側に水媒体が流れるように三方弁６５が切り替えられており、室内機３０から流れ出た水媒体は、冷暖房ユニット７０の熱交換器７１に流入する。熱交換器７１では、水媒体は室内空気と熱交換を行って加熱され、逆に、室内空気は水媒体と熱交換を行って冷却される。熱交換器７１から流出した水媒体は、室内機３０へと戻り、再び利用側熱交換器３１により冷却される。

冷房運転では、このようにして室内の冷房が行われる。

（４）給湯冷暖房機器により実行される電力調整運転
以下に、給湯冷暖房機器１０の調整運転制御部５５により実行される電力調整運転について説明する。併せて、給湯冷暖房機器１０により電力調整運転が実行されることで、コントローラ８０による管理対象である給湯冷暖房機器１０の電力使用量の合計（電力総使用量）がどのように調整されるかについて説明する。

電力調整運転は、コントローラ８０から、ＨＥＭＳ２ｂを介して、給湯冷暖房機器１０に電力使用量の調整要求があった時に、調整運転制御部５５により行われる運転であり、給湯暖房運転又は給湯冷房運転に加えて実行される。なお、コントローラ８０は、給湯冷暖房機器１０に電力使用量の調整を要求する際に、ＨＥＭＳ２ｂを介して、給湯冷暖房機器１０の制御ユニット５０の送受信部５１に調整制御情報を送信することによって、電力使用量の調整を要求する。調整制御情報は、上述のように、調整時間帯と、調整時間帯における構成別（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ３２、給湯用電気ヒータ６３別）の個別電力使用量とである。

調整運転制御部５５は、圧縮機２１の電力使用量の調整を以下のように行う。調整運転制御部５５は、送受信部５１が受け付けた圧縮機２１の個別電力使用量に応じて、インバータ制御の圧縮機２１の回転数を制御する。具体的には、調整運転制御部５５は、圧縮機２１の使用電力が、送受信部５１が受け付けた圧縮機２１の個別電力使用量と等しくなるように、圧縮機２１の回転数を制御する。なお、圧縮機２１の回転数は直接変更されてもよいし、他の変数（例えば、暖房（冷房）の設定温度）を変更することで、圧縮機２１の回転数が変更されてもよい。

調整運転制御部５５は、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の調整を以下のように行う。

まず、ステップＳ１では、調整運転制御部５５は、調整時間帯を基本時間に分割する。基本時間はここでは１０分である。基本時間は、調整時間帯の長さが基本時間の倍数となるように決められている。

具体例を挙げて説明する。調整時間帯が１４時から１５時であるとすれば、ステップＳ１では、調整時間帯が１４時〜１４時１０分、１４時１０分〜１４時２０分、・・・と６つの基本時間に分割される。その後ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、調整運転制御部５５は、送受信部５１が受け付けた給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量を用いて、分割された調整時間帯（基本時間）に給湯用電気ヒータ６３を何分間Ｏｎにするかを算出する。

具体的に例を挙げて説明する。例えば、給湯用電気ヒータ６３の定格電力が１０ｋＷであって、送受信部５１が受け付けた給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量が５ｋＷであったとする。この場合には、分割された調整時間帯（基本時間）に給湯用電気ヒータ６３を５分間Ｏｎにすると算出する。例えば、給湯用電気ヒータ６３の定格電力が１０ｋＷで、送受信部５１が受け付けた給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量が８ｋＷである場合には、分割された調整時間帯（基本時間）に給湯用電気ヒータ６３を８分間Ｏｎにすると算出する。ここで算出された時間だけ給湯用電気ヒータ６３をＯｎすることで、調整時間帯における給湯用電気ヒータ６３の平均使用電力を、コントローラ８０の調整制御情報生成部８３により生成された給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量に近づけることができる。つまり、瞬間的には、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量が満たされなくても、分割された調整時間帯（基本時間）にステップＳ２で求められた時間だけ給湯用電気ヒータ６３をＯｎすることで、平均的には給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量を満たすことができる。

上記のように、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、各基本時間に給湯用電気ヒータ６３を何分間Ｏｎにするかを決定するものである。調整時間帯は、基本時間の集まりであることから、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、調整時間帯の中で給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報である。

ステップＳ２が終了すると、ステップＳ３へと進む。

ステップＳ３では、調整運転制御部５５は、記憶部５３から、給湯冷暖房機器１０に付与されたシリアル番号を、タイミングに関する情報として読み出す。シリアル番号は、分割された調整時間帯（基本時間）において、どのタイミングで給湯用電気ヒータ６３をＯｎにするかを規定する。具体的には、給湯冷暖房機器１０に付与されたシリアル番号の下１桁の数字が、その給湯冷暖房機器１０の給湯用電気ヒータ６３をＯｎにし始める時間を規定している。ステップＳ３でシリアル番号が読み出された後、ステップＳ４へと進む。

ステップＳ４では、調整運転制御部５５は、上記のステップＳ２で算出された給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする時間の長さと、ステップＳ３で読み出されたシリアル番号と、を用いて、分割された調整時間帯（基本時間）において、いつ給湯用電気ヒータ６３をＯｎ／Ｏｆｆするかのスケジュールを決定する。具体例を挙げて説明する。

例えば、ステップＳ２で、分割された調整時間帯（基本時間）に給湯用電気ヒータ６３を５分間Ｏｎにすると算出されたとする。この時、ステップＳ３で呼び出された給湯冷暖房機器１０に付与されたシリアル番号の下１桁の数字に応じて、図６のように、給湯用電気ヒータ６３がＯｎ／Ｏｆｆされることになる。

例えば、シリアル番号の下１桁が０であれば、分割された調整時間帯（基本時間）の開始０分後（分割された調整時間帯の開始と同時）に給湯用電気ヒータ６３がＯｎされる。そして、ステップＳ２で算出された時間（５分間）だけ給湯用電気ヒータ６３がＯｎされる。

例えば、シリアル番号の下１桁が６であれば、まず、原則として、分割された調整時間帯（基本時間）の開始６分後から給湯用電気ヒータ６３がＯｎされる。ただし、分割された調整時間帯（基本時間）の開始６分後から、ステップＳ２で算出された時間（５分間）だけ給湯用電気ヒータ６３をＯｎすると、分割された調整時間帯（基本時間）を超過してしまい、給湯用電気ヒータ６３をステップＳ２で算出された時間だけＯｎすることができない。そこで、ステップＳ２で算出された時間に不足する時間分だけ、分割された調整時間帯（基本時間）の開始０分後から、給湯用電気ヒータ６３がＯｎされる。

このように、給湯冷暖房機器１０のシリアル番号に応じて、給湯用電気ヒータ６３をＯｎにするタイミング（給湯用電気ヒータ６３をＯｎ／Ｏｆｆするスケジュール）が調整されことで、給湯用電気ヒータ６３がＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータであっても、給湯冷暖房機器１０全体としては、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量を平準化することができる。言い換えれば、タイミングに関する情報に応じて、給湯用電気ヒータ６３をＯｎにするタイミングを調整することで、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計を、調整時間帯において常に一定に近づけることができる。その結果、調整時間帯において、給湯冷暖房機器１０全体として、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計を、調整制御情報生成部８３が給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量を生成する際に算出した、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計の目標値に近づけることが可能になる。

特に、コントローラ８０が電力使用量を調整する給湯冷暖房機器１０の台数が多いほど、給湯冷暖房機器１０全体として、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計を、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計の目標値に近づけることが容易になる。コントローラ８０は、例えば５０台以上、より好ましくは１００台以上の給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整することが望ましい。

なお、給湯用電気ヒータ６３の定格電力は、全て同一であることが望ましい。この場合には、給湯冷暖房機器１０全体として、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計を目標値により近づけることが可能である。

ただし、これに限定されるものではなく、給湯用電気ヒータ６３の定格電力は、給湯冷暖房機器１０により異なっていてもよい。給湯用電気ヒータ６３の定格電力が全て同一でなくても、給湯冷暖房機器１０別のタイミングで、給湯用電気ヒータ６３をＯｎさせることで、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計を目標値により近づけることが可能である。特に、コントローラ８０が電力使用量を調整する給湯冷暖房機器１０の台数が多い場合には、給湯用電気ヒータ６３の定格電力が異な場合であっても、給湯冷暖房機器１０全体として、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計をより目標値に近づけることが可能である。

次に、ステップＳ５では、調整運転制御部５５により、調整時間帯が開始したか否かが判定される。調整時間帯が開始したと判定されるとステップＳ６へと進む。ステップＳ５は、調整時間帯が開始したと判定されるまで繰り返される。

ステップＳ６では、調整運転制御部５５により、基本時間の間、ステップＳ４で決定された給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆのスケジュールに従って、給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆが制御される。言い換えれば、ステップＳ６では、調整運転制御部５５は、基本時間に、予め設定された（記憶部５３に記憶された）タイミングで、給湯用電気ヒータ６３をＯｎするよう制御する。基本時間終了後（１０分経過後）、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、調整運転制御部５５により、調整時間帯が終了したかが判定される。調整時間帯が終了していないと判定された場合には、ステップＳ６へと戻る。ステップＳ６が調整時間帯の終了まで繰り返されることで、調整運転制御部５５は、調整時間帯において、予め設定された（記憶部５３に記憶された）タイミングで、個別電力使用量により規定される合計時間だけ、給湯用電気ヒータ６３をＯｎするよう制御する。ステップＳ７は、調整時間帯が終了したと判定されると電力調整運転は終了する。

調整運転制御部５５による、暖房用電気ヒータ３２の電力使用量の調整については、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の調整と同様であるため、説明は省略する。

（５）特徴
本実施形態の給湯冷暖房機器１０の電力使用量を調整するコントローラ８０、及び、給湯冷暖房機器１０は、以下のような特徴を有する。

（５−１）
本実施形態のコントローラ８０は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータ（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３）と、外部から調整制御情報を受け付ける送受信部５１と、調整制御情報を用いて電気ヒータ（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３）のＯｎ／Ｏｆｆを制御する調整運転制御部５５と、を有する複数の給湯冷暖房機器１０の、電力総使用量を調整する。コントローラ８０は、情報記憶部８２と、時間関連情報生成部としての調整制御情報生成部８３と、出力部としての通信部８１と、を備える。情報記憶部８２は、調整時間帯の給湯冷暖房機器１０による電力総使用量の目標値である目標総使用量を記憶する。調整制御情報生成部８３は、目標総使用量を用いて、調整時間帯の中で暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）を生成する。通信部８１は、調整時間帯の給湯冷暖房機器１０による電力総使用量が目標総使用量となるように、給湯冷暖房機器１０別のタイミングで、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３を、調整時間帯の中でそれぞれ合計時間だけＯｎさせるため、送受信部５１に対し、合計時間関連情報を調整制御情報として出力する。

このコントローラ８０では、電力の目標総使用量を用いて、調整時間帯中に暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）が生成される。そして、合計時間関連情報は、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆを制御する調整制御情報として、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３を有する給湯冷暖房機器１０の送受信部５１に出力される。暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３は、給湯冷暖房機器１０別のタイミングで、目標総使用量に関する情報を用いて生成された合計時間だけＯｎされることから、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、調整時間帯における暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の電力使用量を平準化し、給湯冷暖房機器１０全体の電力使用量を目標総使用量に近づけることができる。つまり、リレーの溶着を発生させること無く、給湯冷暖房機器１０による電力総使用量を目標総使用量に近づけることができる。

（５−２）
本実施形態のコントローラ８０は、目標受信部としての通信部８１を備える。通信部８１は、調整時間帯別に目標総使用量を受け付ける。

ここでは、通信部８１が調整時間帯別の目標総使用量を受け付け、調整制御情報生成部８３が、受け付けた目標総使用量を用いて暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎする合計時間に関する合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）を生成する。合計時間関連情報は、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆを制御する調整制御情報として、給湯冷暖房機器１０に出力される。つまり、コントローラ８０は、電力供給者等からの電力調整要求（目標総使用量に関する情報）に応じ、電力の需給調整に寄与することができる。

（５−３）
本実施形態のコントローラ８０では、調整運転制御部５５は、調整時間帯において、予め設定されたタイミングで（識別番号としてのシリアル番号を用いて）、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎするものである。給湯冷暖房機器１０別のタイミングは、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３による電力使用量の合計が、調整時間帯において一定になるように決定されている。

ここでは、コントローラ８０が合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２の個別電力使用量）を給湯冷暖房機器１０に対して出力することで、暖房用電気ヒータ３２の電力使用量の合計が常に一定になるようなタイミングで、各給湯冷暖房機器１０の暖房用電気ヒータ３２がＯｎされる。また、コントローラ８０が合計時間関連情報（給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）を給湯冷暖房機器１０に対して出力することで、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計が常に一定になるようなタイミングで、各給湯冷暖房機器１０の給湯用電気ヒータ６３がＯｎされる。そのため、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の電力使用量を平準化し、給湯冷暖房機器１０による電力総使用量を目標総使用量に近づけることができる。

（５−４）
本実施形態のコントローラ８０は、運転情報受付部としての通信部８１を備える。通信部８１は、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報（設備機器運転情報）を受け付ける。調整制御情報生成部８３は、設備機器運転情報を用いて、合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）を生成する。

ここでは、給湯冷暖房機器１０の運転状況に関する情報（設備機器運転情報）を踏まえて、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎする合計時間に関する合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）が生成されるため、給湯冷暖房機器１０による電力総使用量を目標総使用量により近づけるよう調整可能である。

（５−５）
本実施形態のコントローラ８０では、コントローラ８０が電力使用量を調整する給湯冷暖房機器１０は、５０台以上である。

ここでは、給湯冷暖房機器１０が５０台以上と多数であるため、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３による電力総使用量を平準化することが容易であり、給湯冷暖房機器１０の電力総使用量を目標総使用量により近づけることができる。

（５−６）
本実施形態の給湯冷暖房機器１０は、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３と、調整運転制御部５５と、受付部としての送受信部５１と、記憶部５３と、を備える。暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式である。調整運転制御部５５は、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆを制御する。送受信部５１は、調整時間帯の中で暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）を受け付ける。記憶部５３は、調整時間帯の中で暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにするタイミングに関する情報を記憶する。調整運転制御部５５は、合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量）と、タイミングに関する情報と、を用いて、前記タイミングで、暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３を、調整時間帯の中で合計時間だけＯｎさせる。

ここでは、給湯冷暖房機器１０が、調整時間帯の開始と同時に暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３をＯｎにするのではなく、調整時間帯の中で、記憶部５３に記憶されたタイミングに従って暖房用電気ヒータ３２及び給湯用電気ヒータ６３がＯｎにされるため、複数の給湯冷暖房機器１０が使用される場合に、給湯冷暖房機器１０による電力総使用量の平準化が図られやすい。

（６）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。

（６−１）変形例Ａ
上記実施形態では、Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器の例として給湯冷暖房機器１０を示したが、これに限定されるものではない。例えば、Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器には、主にＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータにより電力が消費される、電気ストーブ等が含まれていてもよい。

また、住宅２は、給湯冷暖房機器１０、及び／又は、給湯冷暖房機器１０以外のＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器を、複数有していてもよい。

（６−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、調整制御情報生成部８３により生成される給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、給湯用電気ヒータ６３による電力使用量の合計の目標値を、給湯用電気ヒータ６３の全台数で除することで算出（生成）されるが、これに限定されるものではない。

例えば、調整制御情報生成部８３は、管理装置１ａから電力使用量の抑制要求を受け付けたときに、給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆに関する情報を用いて、現在Ｏｎの給湯用電気ヒータ６３だけについて、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量を生成してもよい。言い換えれば、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、給湯用電気ヒータ６３による電力使用量の合計の目標値を、現在Ｏｎの給湯用電気ヒータ６３の台数で除することで生成されてもよい。そして、生成された給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量が、給湯用電気ヒータ６３が現在Ｏｎの給湯冷暖房機器１０に対してだけ出力されることで、給湯用電気ヒータ６３による電力使用量が抑制されるように調整されてもよい。

また、例えば、調整制御情報生成部８３は、管理装置１ａから電力使用量の促進要求を受け付けたときに、給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆに関する情報を用いて、現在Ｏｆｆの給湯用電気ヒータ６３だけについて、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量を生成してもよい。言い換えれば、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量は、給湯用電気ヒータ６３による電力使用量の合計の目標値を、現在Ｏｆｆの給湯用電気ヒータ６３の台数で除することで生成されてもよい。そして、生成された給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量が、給湯用電気ヒータ６３が現在Ｏｆｆの給湯冷暖房機器１０に対してだけ出力されることで、給湯用電気ヒータ６３による電力使用量が促進されるように調整されてもよい。

これにより、現在の給湯用電気ヒータ６３のＯｎ／Ｏｆｆが考慮された上で、電力使用量の調整が図られやすい。

ただし、この場合には、給湯用電気ヒータ６３をＯｎ又はＯｆｆしている給湯冷暖房機器１０のシリアル番号の末尾１桁の数字に偏りが出る可能性がある。しかし、コントローラ８０が電力使用量を調整する給湯冷暖房機器１０が多数であることから、多少の偏りがあっても、その影響が出にくい。

なお、ここでは、給湯冷暖房機器１０の給湯用電気ヒータ６３について記載したが、給湯冷暖房機器１０の圧縮機２１や暖房用電気ヒータ３２についても同様である。

（６−３）変形例Ｃ
上記の実施形態では、給湯冷暖房機器１０の記憶部５３が記憶するシリアル番号に応じ、給湯冷暖房機器１０が分割された調整時間帯（基本時間）において、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにするタイミングが決定されが、これに限定されるものではない。例えば、給湯冷暖房機器１０毎に設定されたシリアル番号以外の番号（例えばグループ番号）又は符号（例えばグループ符号）により、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにするタイミングが決定されてもよい。なお、給湯冷暖房機器１０毎に設定される番号や符号は、１０種類である必要はなく、１０種類より少なくても、１０種類より多くてもよい。つまり、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにするタイミングは、１０種類より少なくても、１０種類より多くてもよい。

また、給湯冷暖房機器１０の記憶部５３には、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにするタイミングに関する情報が記憶されていなくてもよく、代わりに、図７のように、コントローラ１８０がタイミング情報生成部１８４を有していてもよい。

タイミング情報生成部１８４は、情報記憶部８２に記憶された給湯冷暖房機器１０の給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）の定格電力に関する情報（設備機器情報）を用いて、電力使用量が調整時間帯において平準化されるように、各給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにするタイミングに関するタイミング関連情報を、給湯冷暖房機器１０別に生成する。そして、タイミング関連情報は、通信部１８１から、ＨＥＭＳ２ｂを介して、制御ユニット５０の送受信部５１に対し、調整制御情報として送信される。

ここでは、コントローラ１８０が、給湯冷暖房機器１０に関する設備機器情報を用いて、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにするタイミングを給湯冷暖房機器１０別に生成し、給湯冷暖房機器１０に対して出力するため、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）のＯｎ／Ｏｆｆを高速に切り替えなくとも、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）の電力使用量の平準化を図ることが可能で、給湯冷暖房機器１０の電力総使用量を目標総使用量に容易に近づけることができる。

このようにタイミング情報生成部１８４を有することで、例えば、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）の定格電力が給湯冷暖房機器１０により異なる場合や、変形例Ｂのように、現在Ｏｎの（又はＯｆｆの）給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）だけを用いて電力使用量の調整を行う場合にも、調整時間帯において電力使用量の平準化が図られやすい。

なお、タイミング情報生成部１８４は、各給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）のＯｎ／Ｏｆｆするタイミングを直接生成する必要はない。例えば、タイミング情報生成部１８４は、上記実施形態のシリアル番号のように、給湯冷暖房機器１０が、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電機ヒータ３２）をＯｎにするタイミングを把握するための情報（符号）を生成してもよい。

（６−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、コントローラ８０と給湯冷暖房機器１０とは、ＨＥＭＳ２ｂを介して情報の授受を行うが、これに限定されるものではなく、コントローラ８０と給湯冷暖房機器１０とは、通信回線１００ａを介して直接情報の授受を行ってもよい。

（６−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、調整時間帯を分割するための基本時間は１０分であり、給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）のＯｎ／Ｏｆｆは、最短１分で切り替えられるが、これに限定されるものではない。

基本時間は、調整時間帯が基本時間に分割されることで、給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）の使用電力量の平準化が図られやすい時間に設定されればよい。また、給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）のＯｎ／Ｏｆｆの切り替えの最短時間は、給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）のリレーが溶着しない間隔（好ましくは１分以上）で決定されればよい。

例えば、基本時間は３０分で、給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）のＯｎ／Ｏｆｆの切り替えの最短時間は３分であってもよい（図８参照）。

（６−６）変形例Ｆ
上記実施形態では、１台の給湯冷暖房機器１０（Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器）に２台のＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータ（給湯用電気ヒータ６３及び暖房用電気ヒータ３２）を有するが、これに限定されるものではない。Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器は、Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを１台しか有していなくてもよいし、３台以上のＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有するものであってもよい。

また、上記実施形態では、給湯冷暖房機器１０は、ヒートポンプサイクルを利用した給湯冷暖房を行うため圧縮機２１を有するが、これに限定されるものではない。Ｏｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器は、加熱のためのＯｎ／Ｏｆｆ式の電気ヒータを有する設備機器であればよい。

（６−７）変形例Ｇ
上記実施形態では、コントローラ８０は、圧縮機２１の電力使用量を調整するための調整制御情報と、給湯用電気ヒータ６３及び暖房用電気ヒータ３２の電力使用量を調整するための調整制御情報とを生成し、制御ユニット５０に対して送信するが、これに限定されるものではない。たとえば、コントローラ８０は、給湯用電気ヒータ６３及び／又は暖房用電気ヒータ３２の電力使用量を調整するための調整制御情報だけを生成し、制御ユニット５０に対して送信してもよい。

（６−８）変形例Ｈ
上記実施形態では、コントローラ８０は、調整時間帯の中で給湯用電気ヒータ６３及び暖房用電気ヒータ３２をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報として、給湯用電気ヒータ６３及び暖房用電気ヒータ３２の個別電力使用量を生成して送信するが、これに限定されるものではない。

例えば、調整制御情報生成部８３は、情報記憶部８２に記憶された給湯冷暖房機器１０に関する設備機器情報を用いて、本実施形態では制御ユニット５０により実施されているステップＳ２を実行し、給湯用電気ヒータ６３を何分間Ｏｎにするかを算出してもよい。そして、コントローラ８０は、算出された調整時間帯の中で給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにする合計時間そのものを、合計時間関連情報として送信してもよい。なお、この場合には、給湯用電気ヒータ６３の定格電力に応じて、給湯冷暖房機器１０別に異なる合計時間関連情報が送信される可能性がある。

また、例えば、合計時間関連情報は、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）に対するデューティー比に関する情報であってもよい。なおデューティー比とは、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにする時間の、基本時間に対する比を示す。例えば、給湯用電気ヒータ６３（暖房用電気ヒータ３２）をＯｎにする時間が５分で、基本時間が１０分であれば、デューティー比は０．５となる。

デューティー比は、例えば、上記のように、給湯用電気ヒータ６３を何分間Ｏｎにするかを算出した後に、その時間を基本時間で割ることによって求められる。また、デューティー比は、例えば、給湯用電気ヒータ６３の個別電力使用量を算出した後に、その値を、情報記憶部８２に記憶された給湯用電気ヒータ６３の定格電力で除することによっても求められる。デューティー比は、給湯用電気ヒータ６３の定格電力に応じて、給湯冷暖房機器１０別に異なる値になる可能性がある。

デューティー比に関する情報の送信は、言い換えれば、周期を基本時間（上記実施形態では１０分）とするＰＷＭ信号のデューティー比の送信を意味する。

（６−９）変形例Ｉ
上記実施形態では、調整運転制御部５５は、圧縮機２１による使用電力量の調整を、圧縮機２１の回転数を変更することで行うが、これに限定されるものではない。調整運転制御部５５は、圧縮機２１による使用電力量の調整を、暖房用電気ヒータ３２や給湯用電気ヒータ６３と同様の方法で行ってもよい。

（６−１０）変形例Ｊ
上記実施形態では、暖房用電気ヒータ３２と給湯用電気ヒータ６３とのタイミングに関する情報として、いずれも給湯冷暖房機器１０のシリアル番号が使用されるが、これに限定されるものではない。例えば、暖房用電気ヒータ３２と給湯用電気ヒータ６３とのタイミングに関する情報として、異なる情報が使用されてもよい。つまり、暖房用電気ヒータ３２と給湯用電気ヒータ６３とは、基本時間の中で、異なるタイミングでＯｎされてもよい。

（６−１１）変形例Ｋ
上記実施形態では、各給湯用電気ヒータ６３（各暖房用電気ヒータ３２）に、同一の個別電力使用量が合計時間関連情報として送信されているが、これに限定されるものではない。

例えば、調整制御情報生成部８３は、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計の目標値を、各給湯用電気ヒータ６３に、各給湯用電気ヒータ６３の定格電力の大きさに比例するように振り分けて、個別電力使用量を生成してもよい。そして、給湯冷暖房機器１０別に、異なる個別電力使用量が送信されてもよい。

なお、給湯用電気ヒータ６３の電力使用量の合計の目標値が、各給湯用電気ヒータ６３に、各給湯用電気ヒータ６３の定格電力の大きさに比例するように振り分けられる場合であっても、変形例Ｈのように、給湯用電気ヒータ６３をＯｎにする時間、又は、デューティー比が合計時間関連情報として生成されるのであれば、給湯冷暖房機器１０に対して送信される合計時間関連情報は同一となる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態にかかる、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する給湯冷暖房機器２１０と、複数の給湯冷暖房機器２１０の電力総使用量を調整するコントローラ８０とを、図面を参照して説明する。第２実施形態の説明で、第１実施形態と同じ参照番号を用いるものは、第２実施形態においても、第１実施形態と同じ構成であることを意味する。なお、第１実施形態の内容（変形例を含む）と、第２実施形態の内容とは、矛盾しない範囲で適宜組合せられてもよい。

（１）全体構成
図９は、電力需要者としての複数の住宅２（住宅Ａ，住宅Ｂ，・・・）と、複数の住宅２に電力を供給する電力供給者としての電力会社１と、コントローラ８０と、を含む電力ネットワーク２００を示している。電力ネットワーク２００は、給湯冷暖房装置２１０を除いて、第１実施形態の電力ネットワーク１００と同様である。なお、第２実施形態では、コントローラ８０により電力使用量が調整される給湯冷暖房装置２１０の台数は特に問わない。

ここでは、給湯冷暖房装置２１０についてのみ説明する。

（２）詳細構成
（２−１）給湯冷暖房機器
給湯冷暖房機器２１０は、図９及び図１０のように、室外機２０と、室内機２３０と、ガス冷媒連絡管２６と、液冷媒連絡管２７と、給湯ユニット２６０と、冷暖房ユニット７０と、水媒体連絡管３６，３７と、制御ユニット２５０と、を主に有する。

ここでは、第１実施形態の給湯冷暖房機器１０と異なる、室内機２３０と、給湯ユニット２６０と、制御ユニット２５０と、についてのみ説明する。

（２−１−１）室内機
室内機２３０は、第１実施形態の室内機３０と、暖房用電気ヒータ２３２だけが異なる。より具体的には、暖房用電気ヒータ２３２は、Ｏｎ／Ｏｆｆの切り替えに、電磁リレーではなく、ソリッドステートリレー（半導体リレー）が用いられる点で、第１実施形態の室内機３０の暖房用電気ヒータ３２と異なる。ソリッドステートリレーは、電磁リレーと異なり、接点を有さないため、溶着が生じることがない。その他の点は、第１実施形態の室内機３０と同様であるので、説明は省略する。

（２−１−２）給湯ユニット
給湯ユニット２６０は、第１実施形態の給湯ユニット６０と、給湯用電気ヒータ２６３だけが異なる。より具体的には、給湯用電気ヒータ２６３は、Ｏｎ／Ｏｆｆの切り替えに、電磁リレーではなく、ソリッドステートリレーが用いられる点で、第１実施形態の給湯ユニット６０の給湯用電気ヒータ６３と異なる。その他の点は、第１実施形態の給湯ユニット６０と同様であるので、説明は省略する。

（２−１−３）制御ユニット
制御ユニット２５０は、給湯冷暖房機器２１０を制御するために設けられる。制御ユニット２５０は、第１実施形態の制御ユニット５０と、記憶部２５３及び調整運転制御部２５５が異なる。ここでは、記憶部２５３及び調整運転制御部２５５についてのみ説明し、その他の点については説明を省略する。

（２−１−３−１）記憶部
記憶部２５３は、第１実施形態の記憶部５３とは、給湯冷暖房機器２１０の暖房用電気ヒータ２３２及び／又は給湯用電気ヒータ２６３をＯｎにするタイミングに関する情報が記憶されない点で主に異なる。その他の点については同様であるので、説明は省略する。

（２−１−３−２）調整運転制御部
調整運転制御部２５５は、送受信部５１がＨＥＭＳ２ｂから受信した調整制御情報を用いて、各構成を制御し、給湯冷暖房機器２１０の暖房機能（冷房機能）又は給湯機能に使用される電力使用量を調整する。具体的には、調整運転制御部２５５は、送受信部５１が受け付けた調整時間帯において、圧縮機２１や、暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３を制御することで、給湯冷暖房機器２１０の使用電力量の調整を行う。調整運転制御部２５５による給湯冷暖房機器２１０の使用電力量の調整の詳細については後述する。

（３）給湯冷暖房機器により実行される電力調整運転
以下に、給湯冷暖房機器２１０により実行される電力調整運転について説明する。

電力調整運転は、コントローラ８０から、ＨＥＭＳ２ｂを介して、給湯冷暖房機器２１０に電力使用量の調整要求があった時に、調整運転制御部２５５により行われる運転であり、給湯暖房運転又は給湯冷房運転に加えて実行される。なお、コントローラ８０は、給湯冷暖房機器１０に電力使用量の調整を要求する際に、ＨＥＭＳ２ｂを介して、給湯冷暖房機器２１０の制御ユニット２５０の送受信部５１に調整制御情報を送信することによって、電力使用量の調整を要求する。調整制御情報は、上述のように、調整時間帯と、調整時間帯における構成別（圧縮機２１、暖房用電気ヒータ２３２、給湯用電気ヒータ２６３別）の個別電力使用量である。

調整運転制御部２５５による圧縮機２１の電力使用量の調整は、第１実施形態の、調整運転制御部５５による圧縮機２１の電力使用量の調整と同様であるので説明を省略する。

調整運転制御部２５５は、給湯用電気ヒータ２６３の電力使用量の調整を以下のように行う。調整運転制御部２５５は、送受信部５１が受け付けた給湯用電気ヒータ２６３の個別電力使用量に応じて、給湯用電気ヒータ２６３に電流を流す時間を制御する。具体的には、調整運転制御部５５は、給湯用電気ヒータ２６３の使用電力量が、給湯用電気ヒータ２６３の個別電力使用量に等しくなるように、適切なデューティー比のＰＷＭ信号をソリッドステートリレーに入力する。これにより、給湯用電気ヒータ２６３の電力使用量の調整を行うことができる。

暖房用電気ヒータ２３２の電力使用量の調整についても同様である。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態の給湯冷暖房機器２１０は、暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３と、調整運転制御部２５５と、受付部としての送受信部５１と、を備える。暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３は、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式であり、ソリッドステートリレーによりそのＯｎ／Ｏｆｆが切り替えられる。調整運転制御部５５は、暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３のＯｎ／Ｏｆｆを、ＰＷＭ信号を用いて制御する。送受信部５１は、調整時間帯の中で暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３をＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３の個別電力使用量）を受け付ける。調整運転制御部５５は、合計時間関連情報（暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３の個別電力使用量）を用いて、暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３を、調整時間帯の中で合計時間だけＯｎさせる。

ここでは、暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３がＯｎ／Ｏｆｆが、ソリッドステートリレーにより切り替えられるので、リレーの接点の溶着を生じさせることなく、ＰＷＭ信号により暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３のＯｎ／Ｏｆｆを制御できる。ソリッドステートリレーは、一般に電磁リレーよりも高価ではあるものの、暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３のリレーに溶着を生じさせることなく、ＰＷＭ信号を用いて暖房用電気ヒータ２３２及び給湯用電気ヒータ２６３の電力使用量を調整することが可能である。

本発明に係るコントローラを利用すれば、Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する複数の設備機器の電力総使用量を、リレーの溶着を発生させること無く所望の値に近づけることが可能である。また、本発明に係るＯｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する設備機器を使用すれば、電力ネットワーク中に複数のＯｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータを有する設備機器が存在する場合に、電力総使用量を、リレーの溶着を発生させること無く所望の値に近づけることが可能である。

１０ 給湯冷暖房機器（設備機器）
３２ 暖房用電気ヒータ（電気ヒータ）
５１ 送受信部（受付部）
５３ 記憶部
５５ 調整運転制御部（制御部）
６３ 給湯用電気ヒータ（電気ヒータ）
８０，１８０ コントローラ
８１，１８１ 通信部（出力部，目標受信部，運転情報受付部）
８２ 情報記憶部
８３ 調整制御情報生成部（時間関連情報生成部）
１８４ タイミング情報生成部（タイミング関連情報生成部）

特開２００５−１０７９０１号公報

Claims (7)

1. Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータ（３２，６３）と、外部から制御情報を受け付ける受付部（５１）と、前記制御情報を用いて前記電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する制御部（５５）と、を有する複数の設備機器（１０）の、電力総使用量を調整するコントローラ（８０，１８０）であって、
   ある時間帯の前記設備機器による電力総使用量の目標値である目標総使用量に関する情報を記憶する情報記憶部（８２）と、
   前記目標総使用量に関する情報を用いて、前記時間帯の中で前記電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報を生成する、時間関連情報生成部（８３）と、
   前記時間帯の前記設備機器による電力総使用量が前記目標総使用量となるように、前記設備機器別のタイミングで、前記電気ヒータを、前記時間帯の中でそれぞれ前記合計時間だけＯｎさせるため、前記受付部に対し、前記合計時間関連情報を前記制御情報として出力する出力部（８１，１８１）と、
   を備えたコントローラ。
2. 前記時間帯別に前記目標総使用量に関する情報を受け付ける目標受信部（８１，１８１）、
   を更に備えた、
   請求項１に記載のコントローラ。
3. 前記制御部は、前記時間帯において、予め設定された前記タイミングで、前記電気ヒータをＯｎするものであり、
   前記タイミングは、前記電気ヒータによる電力使用量の合計が、前記時間帯において一定になるように決定されている、
   請求項１又は２に記載のコントローラ。
4. タイミング関連情報生成部（１８４）、
   を更に備え、
   前記情報記憶部には、前記設備機器に関する設備機器情報が更に記憶され、
   前記タイミング関連情報生成部は、前記設備機器情報を用いて、前記電気ヒータをＯｎにする前記タイミングに関するタイミング関連情報を、前記設備機器別に生成し、
   前記出力部（１８１）は、前記受付部に対し、前記タイミング関連情報を前記制御情報として更に出力する、
   請求項１又は２に記載のコントローラ（１８０）。
5. 前記設備機器の運転状況に関する設備機器運転情報を受け付ける運転情報受付部（８１，１８１）、
   を更に備え、
   前記時間関連情報生成部は、前記設備機器運転情報を更に用いて、前記合計時間関連情報を生成する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のコントローラ。
6. 前記設備機器は、５０台以上である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のコントローラ。
7. Ｏｎ／Ｏｆｆ制御式の電気ヒータ（３２，６３）と、
   前記電気ヒータのＯｎ／Ｏｆｆを制御する制御部（５５）と、
   ある時間帯の中で前記電気ヒータをＯｎにする合計時間に関する合計時間関連情報を受け付ける受付部（５１）と
   前記時間帯の中で前記電気ヒータをＯｎにするタイミングに関する情報を記憶する記憶部（５３）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記合計時間関連情報と、前記タイミングに関する情報と、を用いて、前記タイミングで、前記電気ヒータを、前記時間帯の中で前記合計時間だけＯｎさせる、
   設備機器（１０）。

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