JP2017026241A - エネルギー量表示装置、並びに、給湯システム - Google Patents

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邦彦 中野
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Yuya Fujita
悠矢 藤田
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艶隆 木村
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Takanori Suda
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【課題】 時刻修正が行われた場合でも、単位時間毎のエネルギー量を各時刻帯に対応させて精度良く表示可能なエネルギー量表示装置を提供する。【解決手段】 表示する時刻帯をさらに短い積算時間に区分して、現在時刻と関連付けることなく積算時間が経過する毎にエネルギー量の積算値を時系列順に記憶しておき、時刻帯別のエネルギー量の表示要求があったときに、現在時刻を基準として最新の積算値情報から順に過去に向けて各積算値情報を各時刻帯に割り当てていき、同じ時刻帯に属する複数の積算値情報を合算することによって各時刻帯におけるエネルギー量を算出する。【選択図】図1

Description

本発明は、ガス、電気、水道などのエネルギーの使用量や削減量などのエネルギー量を所定の時刻帯毎に区分して表示するエネルギー量表示装置、並びに、該エネルギー量表示装置を具備する給湯システムに関する。
この種従来のエネルギー量表示装置として、例えば、下記の特許文献1及び2に開示されたものが知られている。
特許文献1に開示されたエネルギー量表示装置は、ガス消費量の積算処理を行う給湯器と、該給湯器用のリモートコントローラとを備えている。リモートコントローラは、日付を管理するカレンダー機能は具備されておらず、0時0分から24時間分の現在時刻を計時する時計機能と、30日分のガス消費量と13ヶ月分のガス消費量とを記憶するメモリとを備えており、現在時刻が0時0分になると給湯器によって積算処理されたガス消費量を読み出してメモリに記憶するとともに、給湯器に対してガス消費量のリセット要求を送出することにより給湯器におけるガス消費量の積算値をリセットし、30日分のガス消費量が蓄積されるとこれを合計して1ヶ月分のガス消費量としてメモリに記憶するよう構成されている。かかる構成によって、使用者の操作に応じて日単位の積算データとしてリモートコントローラの表示画面上にガス消費量を表示できるとともに、先月分のガス消費量を30で割った先月の1日分の平均ガス消費量との比較表示などを行えるようになっている。また、リモートコントローラには26時間タイマーが具備され、現在時刻が0時0分となったときに前回のリセット要求からの経過時間が22時間以上26時間以下でない場合は積算量をメモリに書き込んだり給湯器にリセット要求を送信する動作を実行しないように構成されており、これにより、時刻合わせにより異常に短時間あるいは長時間となった1日の積算量を正規の燃料消費量として取り扱うことを禁止して、時刻合わせに起因する積算量の誤りを回避できるようにしている。
また、特許文献2に開示されたエネルギー表示装置は、ガス使用量や水道使用量などのエネルギー使用量に係る信号を随時出力する給湯器と、該給湯器が出力する信号によりエネルギー使用量を積算して集計するリモコンとを備えている。このリモコンは、「今日」「昨日」等の期間を選択して選択された期間のエネルギー量を表示する表示部と、時分等の時刻を刻む時計機能や年月日等の日付を刻むカレンダー機能を有する計時部と、時刻0分となる毎に時間別集計部で集計した一時間分のエネルギー使用量をその時刻帯と対応させて一時間毎に直近の48時間分記憶する時間別メモリと、時刻0時となる毎に日別集計部で集計した一日分のエネルギー使用量をその日付と対応させて一日毎に直近の31日分記憶する日別メモリと、日別メモリに記憶された情報に基づいて上記表示部の表示制御を行う表示制御部とを備えている。
特許第3726791号公報 特許第4294049号公報
上記特許文献1のエネルギー表示装置は、時計機能は24時間分の現在時刻を計時するのみで日付を管理するカレンダー機能を有していないため、リモートコントローラに直近30日以内の過去の1日分のガス消費量を表示させることはできるものの、それが何月何日であるかをユーザーに知らせることができず、利便性の悪いものとなっていた。さらに、給湯器側の積算量を記憶するメモリとしては揮発性メモリが用いられており、停電等により給湯器への電源供給が遮断されると記憶されている積算量データも消去され、最悪の場合24時間分のデータが消失してしまうという問題がある。
一方、上記特許文献2では、計時部が日付をも管理するとともに、時間別メモリ及び日別メモリは、時刻帯又は日付と対応付けてエネルギー使用量を記憶管理するので、特定の日付けのエネルギー使用量の表示を行う際に日付表示をも行うことができる。
しかし、計時部が管理する日付が誤っていた場合、かかる誤った日付とともにエネルギー使用量が関連付けされて記憶管理されるため、例えば7月25日から7月27日に修正された場合、7月26日のデータが存在せず、この日の使用量が0になってしまうという問題がある。また、7月25日の23時59分から7月26日の0時1分に修正された場合にも、7月26日の時刻0時となる瞬間が飛ばされることとなるために日別集計部による7月26日の分の集計が行われないこととなる結果、7月26日分の使用量が0になってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、時刻修正が行われた場合でも、単位時間毎のエネルギー量を各時刻帯に対応させて精度良く表示可能なエネルギー量表示装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
即ち、本発明は、複数の時刻帯毎のエネルギー量を表示するための表示部と、前記複数の時刻帯に亘って現在時刻を計時するとともに前記現在時刻の設定操作が可能な計時部と、各時刻帯の時間長さ(例えば1時間)よりも短い所定の積算時間(例えば15分や1分)毎のエネルギー量に関する情報であって前記複数の時刻帯に相当する数の情報を前記時刻帯と関連付けることなく時系列順に記憶するための細分化情報記憶部と、前記計時部が計時する現在時刻に基づいて前記積算時間を経過したと判定するか若しくは前記計時部とは別に設けたタイマーが前記積算時間を経過する毎に当該積算時間内におけるエネルギー量に関する情報を前記細分化情報記憶部に最新のものとして記憶させる最新情報記憶処理部と、前記細分化情報記憶部に記憶された複数のエネルギー量に関する情報と前記計時部が計時する現在時刻とに基づいて前記表示部に表示するための前記複数の時刻帯毎のエネルギー量を算出する時刻帯別エネルギー量演算部とを備えていることを特徴とするものである(請求項1)。なお、本発明において、「時刻」とは、日付を含まない時間のみの概念であってもよく、また、日付及び時間を含む概念であってもよい。すなわち、「複数の時刻帯」は、一例では0時〜1時の時刻帯、1時〜2時の時刻帯のように時間のみにより区分されるものであり、他の例においては、7月1日の0時〜1時、7月2日の0時〜1時のように日付と時間とにより区分されるものとすることもできる。
かかる本発明のエネルギー量表示装置によれば、現在時刻が所定の積算時間(例えば1分)を経過する毎にその間のエネルギー量に関する情報を細分化情報記憶部に時系列順に記憶させるが、このとき、各エネルギー量に関する情報を時刻帯と関連付けることはせず、単に時系列順に記憶しておく。そして、集計の必要のあるときに、時刻帯別エネルギー量演算部によって、記憶部に時系列順に記憶された複数のエネルギー量に関する情報を、最新のものから順に現在時刻の時刻帯から順次古い時刻帯に割り当てていくことで、各時刻帯におけるエネルギー量を算出する。したがって、計時部が計時している現在時刻が変更操作されても、変更後の正しい現在時刻に基づいて記憶部に記憶された複数のエネルギー量に関する情報を各時刻帯に順次割り当てることで各時刻帯毎のエネルギー量を算出でき、時刻合わせによって特定の時刻帯のエネルギー量が0になるなどの不具合が生じず、各時刻帯毎のエネルギー量の表示を精度良く行うことができる。
上記本発明のエネルギー量表示装置において、各時刻帯の時間長さは、前記積算時間の整数倍であることが好ましい(請求項2)。各時刻帯の時間長さが積算時間の整数倍でない場合には、2つの時刻帯に跨がる積算時間が生じてしまい、当該積算時間におけるエネルギー量の処理が複雑化するが、整数倍とすることにより2つの時刻帯に跨がる積算時間が生じることを回避して、エネルギー量の集計を単純化することができる。
また、前記時刻帯別エネルギー量演算部は、現在時刻に基づいて前記記憶部に記憶された各エネルギー量に関する情報が属する時刻帯を判定し、同じ時刻帯に属するエネルギー量に関する情報を加算することにより当該時刻帯のエネルギー量を算出するように構成されているものとすることができる(請求項3)。これによれば、簡単な演算処理によって各時刻帯毎のエネルギー量を算出できる。
なお、時刻帯別エネルギー量演算部が算出した各時刻帯毎のエネルギー量を記憶する時刻帯別記憶手段をさらに備えることもでき、これによれば一度算出し記憶しておくことにより各時刻帯毎のエネルギー量の表示処理の度に演算する必要を無くし、演算量の低減を図ることができる。この場合、現在時刻の設定操作が行われた場合など、所定のタイミングで各時刻帯毎のエネルギー量を再度算出して時刻帯別記憶手段に記憶された情報を更新することができる。
また、前記エネルギー量は、ガス、電気、水道などの所定のエネルギーの消費量(使用量など)、発生量(発電システムにおける発電量やコジェネレーションシステムにおける蓄熱量など)、送出量(売電量など)又は削減量(CO2換算による節電量など)であってよい(請求項4)。
また、本発明は、上記エネルギー量表示装置を具備する給湯システムとして好適に実施できる(請求項5)。より好ましくは、エネルギー量表示装置はリモコンにより構成され、該リモコンにより遠隔操作される給湯器を備える給湯システムとして好適に実施できる。給湯器は、該給湯器において消費される所定のエネルギー量を積算して記憶するエネルギー積算部を備え、前記最新情報記憶処理部は、エネルギー積算部との通信に基づいて最新の積算時間内におけるエネルギー量を取得するとともに前記エネルギー積算部に対して積算値をリセットさせるリセット要求を送出するよう構成することができる。
以上、説明したように、本発明のエネルギー量表示装置によれば、計時部が計時している現在時刻が変更操作されても、変更後の正しい現在時刻に基づいて記憶部に記憶された複数のエネルギー量に関する情報を各時刻帯に順次割り当てることで各時刻帯毎のエネルギー量を算出でき、時刻合わせによって特定の時刻帯のエネルギー量が0になるなどの不具合が生じず、各時刻帯毎のエネルギー量の表示を精度良く行うことができる。
本発明の一実施形態に係る給湯システムの概略構成を示し、(a)は概略配線図、(b)は制御ブロック構成図である。 同システムのリモコンにおける今日の時刻帯別ガス使用量の表示例を示す表示画面構成図である。 細分化情報記憶部及び最新情報記憶処理部の構成並びに動作を示すメモリ構成図である。 時刻帯別エネルギー量演算部の演算処理動作を説明するための動作説明図である。 図4に示す状態から現在時刻が変更されたときの時刻帯別エネルギー量演算部の演算処理動作を説明するための動作説明図である。 他のエネルギー量表示への適用例を示す表示画面構成図である。
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るエネルギー量表示装置として機能するリモコン1と、ガス燃焼方式により給湯動作を行う給湯器2とを備える給湯システムの概略構成を示しており、(a)は概略配線図、(b)は制御ブロック構成図として示している。この給湯システムは、リモコン1の操作によって給湯器2の給湯動作の開始や終了を指示したり、給湯温度の設定操作などの各種操作を行えるように構成されている。
給湯器2は、給湯動作を制御するための制御部21と、給湯動作に使用したガス使用量を検出するガス量センサ22と、給湯動作に使用した水道使用量を検出する水量センサ23とを備え、制御部21は、これらセンサ22,23の検出信号に基づいてガス使用量の積算値並びに水道使用量の積算値を制御部21に具備されたRAMなどの積算量記憶部24にそれぞれ記憶するよう構成されている。給湯器2の制御部21には時計機能は備えられておらず、リモコン1からの指令によって積算量記憶部に記憶した各積算値をリモコン1に送出したり、積算量記憶部のリセットを行うよう構成されている。なお、ガス量センサ22を設けずに、制御部21が、給湯器2における給湯要求熱量または出力熱量に基づいて単位時間当たりの燃料ガス使用量を演算して、演算された単位時間当たりの燃料ガス使用量を積算することによって、ガス使用量の積算値を求めるよう構成することもできる。
リモコン1と給湯器2の制御部21とは二芯通信線等の適宜の通信手段を介して通信可能に接続されている。本実施形態のリモコン1は、例えば指定した日付のガス使用量を図2に示すように0時から24時までの1時間毎の時刻帯別にグラフ表示する表示部11と、表示部11の表示制御をはじめリモコン1における種々の制御を行う制御部12と、制御部12に対して各種操作を行うために前面パネルに設けられた複数のスイッチとを備えている。
制御部12は、1月1日0時0分から12月31日24時00分までの月日時分の情報を含む現在時刻を計時する計時部13と、表示部11に表示するガス使用量の時間区分よりも短い例えば15分(所定の積算時間)毎のガス使用量に関する情報を24時間分時系列順に記憶可能な細分化情報記憶部14(図3参照)と、計時部13が計時する現在時刻に基づいて15分経過したと判定する毎に(例えば、毎時0分、15分、30分、45分になる毎に)給湯器2の制御部21からガス使用量の積算値を受信するとともに給湯器2に対して積算量記憶部24のリセット指令を送出して、当該積算時間分の積算値情報を細分化情報記憶部14に最新のものとして記憶させる最新情報記憶処理部15と、細分化情報記憶部24に記憶された15分毎24時間分のガス使用量に関する複数の積算値情報と計時部13が計時する現在時刻とに基づいて表示部11に表示させるための時刻帯毎のエネルギー量を算出する時刻帯別エネルギー量演算部16とを備えている。制御部12は、典型的にはCPU及びEEPROMなどの記憶手段を具備するマイコンにより構成でき、上記各制御構成13〜16は所定のプログラムを実行するCPUによって構成されていてもよいし、専用回路によって構成することもできる。
計時部13は、リモコン1の前面パネルに配置した各種操作部の操作によって現在時刻の設定操作が可能に構成されている。なお、計時部13は、年情報をも含めて計時するものであってもよく、また、月日情報を計時しなくてもよい。
細分化情報記憶部14は、EEPROMなどの書換可能な不揮発性メモリによって構成することが好ましい。本実施形態の細分化情報記憶部14は、15分毎24時間分の計96個の積算値情報を記憶可能なメモリ領域によって構成され、各メモリ領域にはインデックスアドレスが割り当てられている。このインデックスアドレスは時刻帯と関連付けられたものではなく、複数の積算値情報の時系列順を管理するものにすぎない。したがって、例えばアドレス01番地が0時0分から0時15分までの積算値情報になるとは限らず、アドレス番地と時刻とは無関係なものである。
最新情報記憶処理部15は、最新の積算値情報を記憶させるメモリ領域のインデックスアドレスを指定するためのアドレスレジスタを備えており、毎時15分になる毎に次の処理を行う。(1)給湯器2の制御部21からガス使用量の積算値を受信するとともに給湯器2に対して積算量記憶部のリセット指令を送出する。(2)受信した最新の積算値情報をアドレスレジスタが指定するインデックスアドレスのメモリ領域に上書き保存する。(3)アドレスレジスタをインクリメントして、アドレス97番地になった場合はアドレス01番地に設定する。(4)アドレスレジスタが指定するアドレスのメモリ領域に最新情報位置識別データ(例えば−1など)を上書き保存して、次の15分経過を待機する。この最新情報位置識別データは、例えば停電等によってアドレスレジスタが一時的にクリアされてしまった場合などに、再起動後に最新の積算値情報を記憶すべきアドレスを探索するのに役立つ。
図3に示す例では、アドレス93番地から積算値情報の記憶が開始され、アドレス18番地に最新の積算値情報vを書き込んだ状態を示している。アドレス17番地には15分前に積算値情報uが記憶され、アドレス16番地には30分前に積算値情報tが記憶され、このようにして順次過去の積算値情報が時系列順に記憶されている。
計時部13の現在時刻はユーザーの設定操作によって任意に変更されるものであるが、計時部13が計時する現在時刻が変更された場合でも、上記処理(1)〜(4)を継続することにより、現実の時間経過の時系列順に15分毎の複数の積算値が細分化情報記憶部14に順次記憶されていく。なお、例えば5時31分から5時29分に時刻修正された場合などは、5時30分になった時点で15分が経過したと判定されて上記処理が実行されるため、実質的には2分間分のみの積算値が最新のものとして記憶されることとなる。
15分の経過判定は、計時部13とは別に設けた15分タイマーによって行わせることもできる。15分タイマーは、計時部13とは別の水晶発振器により計時動作するものでもよく、計時部13の分情報のインクリメントに連動して分をカウントするものであってもよい。このような15分タイマーを設けることによって、計時部13の現在時刻が修正された場合でも、常に15分間隔で最新の積算値情報を細分化情報記憶部14に記憶させていくことができる。
時刻帯別エネルギー量演算部16は、ユーザーによって所定の操作が行われた場合や、現在時刻が24時になった場合や、現在時刻の修正操作がなされた場合など、所定の時刻帯別エネルギー量算出要求がなされたタイミングで、現在時刻が属する日付の現在時刻以前の各時刻帯毎のエネルギー量を細分化情報記憶部に記憶された複数の積算値情報に基づいて算出するよう構成されている。具体的には、例えば図4には、現在時刻が5時31分であるときの算出処理例を示している。本実施形態では、エネルギー量算出要求が生じると、給湯器の制御部21との通信によって、制御部21が積算しているガス使用量の積算値情報αを読み取って、アドレスレジスタが示すアドレス番地にコピーするように構成されており、このとき給湯器の積算値記憶部24のリセットは行わない。また、図4に示す状態では、アドレスレジスタはアドレス19番地に設定されており、アドレス18番地以前のメモリ領域に過去の積算値情報が記憶保持されている。したがって、アドレスレジスタが示すアドレス19番地は現在時刻である5時31分が属する積算時間であると判定され、その一つ前のアドレス18番地は5時15分〜5時30分に対応するものと判定し、以下順次アドレスが一つデクリメントされる毎に15分前の積算時間に対応するものと判定することで、各積算値情報が属する時刻帯を判定する。図4に示す例では、アドレス93番地〜96番地が0時帯(0時00分〜1時00分)、アドレス01番地〜04番地が1時帯、アドレス05番地〜08番地が2時帯、アドレス09番地〜12番地が3時帯、アドレス13番地〜16番地が4時帯、アドレス17番地〜19番地が5時帯と判定して、同じ時刻帯に属する積算値情報を加算することにより各時刻帯のガス使用量を算出する。算出された各時刻帯毎のガス使用量は、EEPROMの別の記憶領域に設けられた日別エネルギー量記憶部に記憶することができ、ユーザーによる表示要求操作がなされた場合には算出された各時刻帯毎のガス使用量に基づいて図2に示すようにグラフ表示を行わせることができる。
ここで、ユーザーの操作により計時部13の現在時刻が5時01分に修正された場合、図5に示すように、アドレス19番地は5時00分〜5時15分に対応するものと判定され、アドレス18番地は4時45分〜5時00分に対応するものと判定され、順次同様に各アドレス番地が属する時刻範囲を判定することとなり、したがって、アドレス95番地〜02番地が0時帯、アドレス03番地〜06番地が1時帯、アドレス07番地〜10番地が2時帯、アドレス11番地〜14番地が3時帯、アドレス15番地〜18番地が4時帯、アドレス19番地が5時帯に属するものと判定されて、各時刻帯に属する4つの積算値情報が合算されて各時刻帯におけるガス使用量が算出される。なお、このとき、アドレス93番地及び94番地に記憶されている情報a,bは破棄してもよく、また、前日の23時帯のガス使用量として前日のデータに加算することもできる。
このように、本実施形態によれば、細分化情報記憶部には、表示のための時間区分である各時刻帯をさらに4つに細分化して15分毎の積算値情報を時系列順に記憶しておくことで、必要な場合に現在時刻と時系列順の積算値情報とに基づいて各時刻帯毎のエネルギー量を算出することができ、現在時刻が大きく変更設定された場合でも、特定の時刻帯の情報が0になることを回避して、複数の積算値情報を正しい現在時刻に基づいて正しい時刻帯に再割り当てすることができ、各時刻毎のエネルギー量の算出精度を向上できる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更することができる。例えば、上記実施形態では細分化情報記憶部は予め確保されたメモリ領域により構成してアドレス指定により参照可能な構成としたが、配列変数その他適宜の構成とすることができる。また、上記実施形態ではアドレスレジスタをインクリメントしていくことにより最新の積算値情報を記憶すべきメモリ領域を順次変えていくようにしたが、最新の積算値情報を登録するメモリ領域を固定して、最新の積算値情報を登録するときに既に記憶されている過去の情報を記憶するメモリ領域を一つずつシフトしていってもよい。また、上記実施形態ではガス使用量の表示処理について説明したが、水道使用量についても同様の方法で算出することができる。さらに、図6(a)に示す家庭内の使用電力量の表示、図6(b)に示す発電システムの発電量の表示、図6(c)に示す発電システムの売電電力量の表示、図6(d)に示すお湯使用量の表示など、適宜のエネルギー量の表示に適用できる。また、上記実施形態では計時部13、細分化情報記憶部14、最新情報記憶処理部15及び時刻帯別エネルギー量演算部16をリモコン1に具備させたが、給湯器2の制御部21にこれら制御構成の全部又は一部を具備させることもできるし、また、リモコン1や給湯器2以外の別のエネルギー測定ユニットやタブレット型エネルギー量表示装置などに具備させることも可能である。
また、上記実施形態では、指定した日付の1時間毎24時間分のガス使用量を各時刻帯毎にグラフ表示する例を示したが、図6(d)に示すように、指定した年度の月毎の12ヶ月分のお湯使用量を各月毎にグラフ表示させることも可能である。この場合、表示部に表示するための時刻帯は、1月帯〜12月帯までの月単位の12個の時刻帯となり、各積算時間は24時間(1日間)として365日分の各日毎のお湯使用量を細分化情報記憶部に記憶させることもできるし、各積算時間を1時間として8760時間分の各時刻帯毎のお湯使用量を細分化情報記憶部に記憶させることもできる。
1 エネルギー量表示装置(リモコン)
11 表示部
13 計時部
14 細分化情報記憶部
15 最新情報記憶処理部
16 時刻帯別エネルギー量演算部
2 給湯器

Claims (5)

  1. 複数の時刻帯毎のエネルギー量を表示するための表示部と、前記複数の時刻帯に亘って現在時刻を計時するとともに前記現在時刻の設定操作が可能な計時部と、各時刻帯の時間長さよりも短い所定の積算時間毎のエネルギー量に関する情報であって前記複数の時刻帯に相当する数の情報を前記時刻帯と関連付けることなく時系列順に記憶するための細分化情報記憶部と、前記計時部が計時する現在時刻に基づいて前記積算時間を経過したと判定するか若しくは前記計時部とは別に設けたタイマーが前記積算時間を経過する毎に当該積算時間内におけるエネルギー量に関する情報を前記細分化情報記憶部に最新のものとして記憶させる最新情報記憶処理部と、前記細分化情報記憶部に記憶された複数のエネルギー量に関する情報と前記計時部が計時する現在時刻とに基づいて前記表示部に表示するための前記複数の時刻帯毎のエネルギー量を算出する時刻帯別エネルギー量演算部とを備えていることを特徴とするエネルギー量表示装置。
  2. 請求項1に記載のエネルギー量表示装置において、各時刻帯の時間長さは、前記積算時間の整数倍であることを特徴とするエネルギー量表示装置。
  3. 請求項1又は2に記載のエネルギー量表示装置において、前記時刻帯別エネルギー量演算部は、現在時刻に基づいて前記記憶部に記憶された各エネルギー量に関する情報が属する時刻帯を判定し、同じ時刻帯に属するエネルギー量に関する情報を加算することにより当該時刻帯のエネルギー量を算出するように構成されていることを特徴とするエネルギー量表示装置。
  4. 請求項1,2又は3に記載のエネルギー量表示装置において、前記エネルギー量は、所定のエネルギーの消費量、発生量、送出量又は削減量であることを特徴とするエネルギー量表示装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエネルギー量表示装置を具備する給湯システム。
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