JP2019100584A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、本実施例に係る給湯システム2は、タンク10と、タンク水循環路20と、水道水導入路30と、供給路40と、ヒートポンプ50と、燃焼装置60と、コントローラ100と、リモコン110を備える。以下の説明では、給湯システム2が設置された家屋には、ユーザA、B、C、Dが居住しているものとする。
沸上運転は、ヒートポンプ50によって、タンク10内の水を加熱する運転である。コントローラ100によって沸上運転の実行が指示されると、ヒートポンプ50が作動するとともに、循環ポンプ22が作動する。循環ポンプ22が作動すると、タンク水循環路20内をタンク10内の水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する水がタンク水循環路20内に導入され、導入された水がヒートポンプ50内の凝縮器を通過する際に、冷媒の熱によって加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の水が貯められる。タンク10の内部には、低温の水の層の上に高温の水の層が積層された、温度成層が形成される。
給湯運転は、タンク10内の水を給湯箇所に供給する運転である。給湯運転は、上記の沸上運転中にも実行することができる。給湯箇所において給湯栓が開かれると、水道水供給源31からの水圧によって、水道水導入路30(第1導入路30a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の温水が、供給路40を介して給湯箇所に供給される。
湯はり運転は、タンク10内の水を浴槽58に供給する運転である。リモコン110や携帯端末装置130a、130b、130c、130dから湯はりの開始が指示されると、コントローラ100は、湯はり弁46を開く。これによって、給湯運転と同様にして、ふろ設定温度に調温された水が浴槽58へ供給される。なお、後述するように、コントローラ100は、湯はり運転を実行する際に、上記の沸上運転も実行する。
図2は、ある1日の間に、給湯が行われる時間帯を模式的に示す図である。なお、本実施例では、2:00を始点とする24時間を、1日を特定するための単位時間としている。
次いで、コントローラ100は、過去の所定期間の運転実績と、当日のユーザA、B、C、Dの在宅状況に基づいて、当日の最初の給湯が開始される時刻(給湯開始時刻)を推定する。なお、以下では、推定される当日の給湯開始時刻を、「給湯開始時刻S1」と表記する。
ユーザAが不在時の最も早い給湯開始時刻・・・7:01
ユーザBが不在時の最も早い給湯開始時刻・・・7:30
ユーザCが不在時の最も早い給湯開始時刻・・・7:01
ユーザDが不在時の最も早い給湯開始時刻・・・7:00
ユーザBとユーザCが不在時の最も早い給湯開始時刻・・・7:45
ユーザBとユーザDが不在時の最も早い給湯開始時刻・・・7:30
次いで、コントローラ100は、過去の所定期間の運転実績に基づいて、給湯開始時刻から湯はり開始前までの給湯使用量(第1給湯量)を推定する。なお、以下では、推定される第1給湯量を、「第1給湯量Q1」と表記する。例えば、コントローラ100は、過去の所定期間の各日における、給湯開始時刻から湯はり開始前までの給湯使用量のうち最も多い給湯使用量を、第1給湯量Q1として推定する。
次いで、コントローラ100は、過去の所定期間の運転実績と、当日のユーザA、B、C、Dの在宅状況に基づいて、当日の湯はりが開始される時刻(湯はり開始時刻)を推定する。なお、以下では、推定される当日の湯はり開始時刻を、「湯はり開始時刻B1」と表記する。
ユーザAが不在時の最も早い湯はり開始時刻・・・18:50
ユーザBが不在時の最も早い湯はり開始時刻・・・18:51
ユーザCが不在時の最も早い湯はり開始時刻・・・18:50
ユーザDが不在時の最も早い湯はり開始時刻・・・19:01
ユーザAとユーザDが不在時の最も早い湯はり開始時刻・・・19:20
ユーザBとユーザDが不在時の最も早い湯はり開始時刻・・・19:01
次いで、コントローラ100は、過去の所定期間の運転実績と、当日のユーザA、B、C、Dの在宅状況に基づいて、当日の最後の給湯が終了する時刻(給湯終了時刻)を推定する。なお、以下では、推定される当日の給湯終了時刻を、「給湯終了時刻G1」と表記する。
ユーザAが不在時の最も遅い給湯終了時刻・・・23:01
ユーザBが不在時の最も遅い給湯終了時刻・・・22:58
ユーザCが不在時の最も遅い給湯終了時刻・・・22:30
ユーザDが不在時の最も遅い給湯終了時刻・・・23:00
ユーザAとユーザCが不在時の最も遅い給湯終了時刻・・・22:30
ユーザCとユーザDが不在時の最も遅い給湯終了時刻・・・21:40
次いで、コントローラ100は、サーミスタ32が測定する温度TW(即ち、水道水の水温)と第1給湯量Q1に基づいて、第1の所定時間αを特定する。また、コントローラ100は、サーミスタ32が測定する温度TW(即ち、水道水の水温)に基づいて、第2の所定時間β、及び、第3の所定時間γを特定する。
コントローラ100は、第1のヒートポンプ作動時刻S0より所定時間(例えば30分間)前の時刻が到来すると、その時点でのユーザA、B、C、Dの在宅状況を取得して、その時点でのユーザA、B、C、Dの在宅状況を反映した給湯開始時刻S1の推定処理を行う。この処理の結果、新たに推定された給湯開始時刻S1が当初に推定した時刻よりも早まるか、変化がない場合には、コントローラ100は、当初に特定された第1のヒートポンプ作動時刻S0が到来した時点で以下の第1のヒートポンプ作動処理を実行する。新たに推定された給湯開始時刻S1が当初に推定した時刻よりも遅くなる場合には、コントローラ100は、新たに推定された給湯開始時刻S1に基づいて第1のヒートポンプ作動時刻S0の特定処理を再び行い、新たに特定された第1のヒートポンプ作動時刻S0が到来した時点で、以下の第1のヒートポンプ作動処理を実行する。
図6は、コントローラ100が実行する第1のヒートポンプ作動処理の内容を示すフローチャートである。
コントローラ100は、第2のヒートポンプ作動時刻B0より所定時間(例えば30分間)前の時刻が到来すると、その時点でのユーザA、B、C、Dの在宅状況を取得して、その時点でのユーザA、B、C、Dの在宅状況を反映した湯はり開始時刻B1の推定処理を行う。この処理の結果、新たに推定された湯はり開始時刻B1が当初に推定した時刻よりも早まるか、変化がない場合には、コントローラ100は、当初に特定された第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来した時点で以下の第2のヒートポンプ作動処理を実行する。新たに推定された湯はり開始時刻B1が当初に推定した時刻よりも遅くなる場合には、コントローラ100は、新たに推定された湯はり開始時刻B1に基づいて第2のヒートポンプ作動時刻B0の特定処理を再び行い、新たに特定された第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来した時点で、以下の第2のヒートポンプ作動処理を実行する。
図7は、コントローラ100が実行する第2のヒートポンプ作動処理の内容を示すフローチャートである。
上記の通り、ユーザA、B、C、Dから湯はりの開始が指示されると、S36において、コントローラ100は、湯はり処理を開始する。図8は、湯はり処理の内容を示すフローチャートである。
コントローラ100は、ヒートポンプ停止時刻G0より所定時間(例えば30分間)前の時刻が到来すると、その時点でのユーザA、B、C、Dの在宅状況を取得して、その時点でのユーザA、B、C、Dの在宅状況を反映した給湯終了時刻G1の推定処理を行う。この処理の結果、新たに推定された給湯終了時刻G1が当初に推定した時刻よりも早まるか、変化がない場合には、コントローラ100は、当初に特定されたヒートポンプ停止時刻G0が到来した時点で以下のヒートポンプ停止処理を実行する。新たに推定された給湯終了時刻G1が当初に推定した時刻よりも遅くなる場合には、コントローラ100は、新たに推定された給湯終了時刻G1に基づいてヒートポンプ停止時刻G0の特定処理を再び行い、新たに特定されたヒートポンプ停止時刻G0が到来した時点で、以下のヒートポンプ停止処理を実行する。
ヒートポンプ停止処理において、コントローラ100は、ヒートポンプ50が作動中である場合、ヒートポンプ50を停止させる。なお、ヒートポンプ50が作動していない場合、コントローラ100は、そのままヒートポンプ50を停止させておく。コントローラ100は、ヒートポンプ停止時刻G0でヒートポンプ50を停止させると、次の日までヒートポンプ50を作動させない。その後、給湯終了時刻G1の近傍の時刻に、最後の給湯運転が終了する。従って、本実施例の給湯システム2では、給湯終了時刻G1において、タンク10内に、過剰な温水を貯えないようにすることができる。即ち、第3の所定時間γは、その時間の間にヒートポンプ50を作動させないことにより、給湯終了時刻G1の時点で、タンク10内に、過剰な温水を貯えないようにすることが可能となる時間である。
10 :タンク
12 :サーミスタ
14 :サーミスタ
16 :サーミスタ
17 :サーミスタ
18 :サーミスタ
20 :タンク水循環路
22 :循環ポンプ
24 :サーミスタ
30 :水道水導入路
30a :第1導入路
30b :第2導入路
31 :水道水供給源
32 :サーミスタ
40 :供給路
42 :混合弁
44 :サーミスタ
46 :湯はり弁
48 :浴室
50 :ヒートポンプ
52 :外気温センサ
54 :シャワー
56 :カラン
58 :浴槽
60 :燃焼装置
100 :コントローラ
110 :リモコン
120 :ルータ
130a :携帯端末装置
130b :携帯端末装置
130c :携帯端末装置
130d :携帯端末装置
Claims (7)
- 水を貯えるタンクと、
水を加熱するヒートポンプと、
タンクとヒートポンプの間で水を循環させる循環手段と、
居住者の在宅状況を判別する在宅状況判別手段と、
コントローラを備える給湯システムであって、
コントローラは、過去の所定期間における各日の給湯に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報、および当日の居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、当日にタンクの水をヒートポンプで加熱する沸上運転の開始時刻を特定する、給湯システム。 - コントローラは、
過去の所定期間における、各日の給湯開始時刻に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、最も早く給湯を開始する居住者を特定し、
特定された居住者が当日に在宅している場合に、過去の所定期間において最も早い給湯開始時刻を当日の給湯開始時刻として推定し、特定された居住者が当日に在宅していない場合に、過去の所定期間の特定された居住者が在宅していない場合の最も早い給湯開始時刻を当日の給湯開始時刻として推定し、
推定された当日の給湯開始時刻に応じて、当日の沸上運転の開始時刻を特定する、請求項1の給湯システム。 - コントローラは、
過去の所定期間における、各日の湯はり開始時刻に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、最も早く湯はりを開始する居住者を特定し、
特定された居住者が当日に在宅している場合に、過去の所定期間において最も早い湯はり開始時刻を当日の湯はり開始時刻として推定し、特定された居住者が当日に在宅していない場合に、過去の所定期間の特定された居住者が在宅していない場合の最も早い湯はり開始時刻を当日の湯はり開始時刻として推定し、
推定された当日の湯はり開始時刻に応じて、当日の沸上運転の開始時刻を特定する、請求項1または2の給湯システム。 - コントローラは、当日の沸上運転の開始時刻を特定した後に、当日の居住者の在宅状況に関する情報を更新して、過去の所定期間における各日の給湯に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報、および更新された当日の居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、当日の沸上運転の開始時刻を更新する、請求項1から3の何れか一項の給湯システム。
- コントローラは、過去の所定期間における各日の給湯に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報、および当日の居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、当日の沸上運転の停止時刻を特定する、請求項1から4の何れか一項の給湯システム。
- コントローラは、
過去の所定期間における、各日の給湯終了時刻に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、最も遅く給湯を終了する居住者を特定し、
特定された居住者が当日に在宅している場合に、過去の所定期間において最も遅い給湯終了時刻を当日の給湯終了時刻として推定し、特定された居住者が当日に在宅していない場合に、過去の所定期間の特定された居住者が在宅していない場合の最も遅い給湯終了時刻を当日の給湯終了時刻として推定し、
推定された当日の給湯終了時刻に応じて、当日の沸上運転の停止時刻を特定する、請求項5の給湯システム。 - コントローラは、当日の沸上運転の停止時刻を特定した後に、当日の居住者の在宅状況に関する情報を更新して、過去の所定期間における各日の給湯に関する情報および居住者の在宅状況に関する情報、および更新された当日の居住者の在宅状況に関する情報に基づいて、当日の沸上運転の停止時刻を更新する、請求項5または6の給湯システム。
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