JP3985440B2 - 温水の加熱制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に温水を貯湯して温水を供給するいわゆる温水供給環境を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、温水を所望の温度に加熱して貯湯し温水が使用され貯湯水量が減れば給水するように動作する温水の加熱制御装置が広く使用されている。これらの温水の加熱制御装置では温水がいつ使用されても所望の温度の温水が供給されるようにするために、温水が使用されない時でも温水の温度を常に適切な温度に保温しておく必要があり、保温するために通常は電力などのエネルギが使用されている。
【０００３】
温水が使用されない時でも温水を保温しておくためには、電力などのエネルギを多量に消費することから、温水供給環境の快適さを損なわない範囲でエネルギ消費量の節約を図る技術が考案されている。例えば、特開２０００−７４４９４号には、水温の変化量から温水の使用量を検出することにより、時間帯ごとの温水使用量を学習し、学習結果から温水が使用される時間帯を予測して、温水が使用されない時間帯では温水の保温温度を下げる技術が開示されている。かかる技術を用いれば、温水使用量が多い時間帯では温水の保温温度を上げて、温水使用を快適にし、一方で温水使用量が少ない時間帯では温水の保温温度を低くすることによりエネルギの節約を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような技術を用いた場合、温水供給環境の快適さを損なわずにある程度まではエネルギを節約することが可能であるが、温水供給環境の快適さとエネルギの節約とは通常トレードオフの関係にあり、エネルギの節約を図るためには、温水供給環境の快適さを犠牲にすることが避けられないという問題があった。エネルギを更に節約するためには、温水の使用が予測されない時間に温水の保温温度を更に低くするとともに、温水の保温温度を低めに設定する時間を増やさないといけない。温水の保温温度があまりに低くなれば温水使用者は不快に感じるようになる。また、保温時間を低めに設定する時間を増やせば、それだけ温水使用者が不快に感じやすくなる。
【０００５】
かといって、いつ温水を使用しても使用者が不快に感じないように、温水の保温温度をあまり低くならないように制限したり、保温温度を低めに設定する時間あまり多くならないように制限したのでは、エネルギの更なる節約を図ることはできない。
【０００６】
本発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、温水使用者に与える不快感を最小限に抑えつつ、温水の加熱制御装置で使用されているエネルギ量を更に節約することを可能とする技術の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、温水の目標温度、目標加熱制御水量、目標給水量の温水供給環境を制御する温水の加熱制御装置であって、現在時刻など時刻情報を計時する加熱制御装置使用時刻計時手段と、前記加熱制御装置の使用を検知する使用検出手段と、前記使用検出手段が検知した時刻に関する使用検出時刻情報を記録する使用検出時刻情報記憶手段と、前記記憶された使用検出時刻情報に基づいて、前記温水供給環境の温水の目標温度、目標加熱制御水量、目標給水量の制御内容を決定する制御内容決定手段と、該決定された温水供給環境の制御内容に基づいて、前記温水供給環境を制御する温水供給環境制御手段とを備えた温水の加熱制御装置において、前記使用検出時刻情報記憶手段は少なくとも所定期間分の前記使用検出時刻情報を記憶する手段であり、前記制御内容決定手段は、前記使用検出時刻情報の各時刻と現在時刻との差を演算しその演算値と所定の閾値とを比較して加熱制御装置使用頻度を算出する使用頻度算出手段を備え、前記制御内容決定手段は、前記使用頻度算出手段によって加熱制御装置使用頻度が大と算出された時間では、温水の目標温度を上げておき、逆に前記使用頻度算出手段によって加熱制御装置使用頻度が小と算出された時間では、温水の目標温度を下げて制御し、さらに、その制御中に前記使用検出手段が加熱制御装置の使用を検出した場合は、前記温水供給環境の目標温度を上昇させることを特徴とする。
【０００８】
かかる温水の加熱制御装置の制御方法においては、温水の使用を検出すると、検出した時刻に関連する情報たる使用検出時刻情報を記憶する。ここで、温水を使用した時刻に関連する情報としては、温水を使用した時刻そのものであってもよいし、それに加えて使用量や使用時間、使用した状況を付加してもよい、また時刻には年月日や曜日が含まれても良い。そして、使用検出時刻情報に基づいて、温水供給環境の制御内容を決定し、決定した制御内容に基づいて該温水供給環境の制御を行う。これにより、記憶されている使用検出情報に時刻が含まれているので、温水の目標温度を下げて節電する時間を温水使用者が不快に感じない範囲で可能な限り狭めることができ、しかも使用検出情報に時刻以外の使用量や使用時間、使用した状況を付加し、それを考慮して制御すれば、目標温度を下げて節電する時間がなおさら正確に判断できるので、温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。またそうすることで、節電をする時間の判断精度が上がれば、目標温度を更に下げることができるので、更なるエネルギの節約を図ることが可能になる。
【０００９】
確かに、従来の方法でも使用されない時間帯を判断することができるが、従来の方法であれば、予め決められた時間帯の間のいつ使用されたのかが分からないので、時間帯の前半に集中して使用されていた場合、時間帯の後半は本来ならば使用されないのですぐに目標温度を下げて節電した方がエネルギの節約を図ることができるのに、目標温度を上げたまま無駄にエネルギーを消費してしまう。また、一つ前の時間帯は使用されない時間帯に目標温度を下げておくと、次の使用される時間帯になった直後に使用されれば、温水の温度は快適な温度にすぐにはならないので、使用者は、毎日低い温度の温水を使用することになり使用者に不快を与えてしまう。これに対し、本発明の温水の加熱制御装置は上述したように、時刻で判断するのでこのような問題を改善することが可能になる。
【００１０】
さらに、これにより、少なくとも所定期間（例えば１日分）の使用検出時刻情報を記憶しておき、該使用検出時刻情報に基づいて温水の使用され易さを表す指標たる加熱制御装置使用頻度を算出し、算出した加熱制御装置使用頻度に基づいて温水供給環境の制御内容を決定するようにしてもよい。例えば、温水が使用され易い時間、すなわち加熱制御装置使用頻度が大と算出された時間では、温水の目標温度を上げておき、逆に温水が使用されることはない時間、すなわち加熱制御装置使用頻度がゼロと算出された時間では、目標温度を下げたり、温水の加熱をやめたりする制御をして、エネルギの消費を回避する。
また、前記制御内容決定手段は、前記使用検出手段が加熱制御装置の使用を検出した場合は、前記温水供給環境の目標温度を上昇させることにより、温水が使用されにくい時間、すなわち加熱制御装置使用頻度が小と算出された時間に、目標温度を下げたり、温水の加熱をやめたりする制御をしている場合に、温度が低い温水しかでなければ温水使用者に不快を感じさせてしまうが、本案の温水の加熱制御装置では、温水の使用を検出すれば目標温度を上げるので、温水使用者はしばらく待った後、再度温水を使用すれば目標温度に達した温水を使用することができ、温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。
【００１１】
請求項１記載の温水の加熱制御装置において、前記使用頻度算出手段は、前記使用検出時刻情報の時刻情報と制御を実施する日の各時刻との差に制御実施日に近いほど重みを持たせる演算式を適用して得られた演算値と所定の閾値とを比較することにより、多値化された前記加熱制御装置使用頻度を算出する手段であることを特徴とする。
使用検出時刻情報の時刻情報と制御を実施する日の各時刻の差は、この時間の温水が使用され易さの目安であり、この差と閾値を比較して所定時間内であるかどうかで温水の使用され易さを表す指標たる加熱制御装置使用頻度を算出し、算出した加熱制御装置使用頻度に基づいて温水供給環境の制御内容を決定するようにしてもよいし、さらに、差に所定の演算式を適用し、得られた演算値と所定の閾値とを比較して、例えば演算値が閾値より大きければ加熱制御装置使用頻度を大とし、演算値が閾値より小さければ加熱制御装置使用頻度を小とするなどにより、加熱制御装置使用頻度を算出してもよい。このような方法により例えば差の逆数に所定の係数を掛けるなどの演算式を適用すれば、使用検出時刻情報の時刻情報と制御を実施する日の各時刻の時間が近ければ近いほど使用され易さに重みをつけることができる。また、過去よりも未来に重みをつけた演算式を適用し所定の閾値と比較すれば、制御を実施する日の各時刻の未来で使用され易いのであれば加熱制御装置使用頻度が大と算出され、温水の温度を上げておくことで使用される時間に温水がまだ低いということが起こりにくくなり温水使用者に不快感を与えにくくなり、逆に制御を実施する日の各時刻の未来で使用されないのであれば加熱制御装置使用頻度が小と算出され、温水の目標温度を早く下げることでエネルギの消費を回避することができる。もちろん、必要に応じて閾値を２つ以上用意し、各閾値と演算値とを比較することによって加熱制御装置使用頻度を細かく判断しても良い。こうすれば、温水供給環境をきめ細かく制御することができるので好ましい。
【００１３】
請求項１又は２記載の温水の加熱制御装置において、前記制御内容決定手段は、前記制御内容として、前記温水供給環境の温水加熱運転開始時刻あるいは温水加熱運転終了時刻を決定する手段であり、前記温水供給環境制御手段は、前記温水供給環境の該決定された温水加熱運転開始時刻に温水を貯めておくために備えられたタンク内の水への加熱動作を開始し、前記温水供給環境の該決定された温水加熱運転終了時刻に温水を貯めておくために備えられたタンク内の水への加熱動作を終了するように制御する手段であることを特徴とする。
これにより、例えば、事業所の業務終了時刻以降の温水が使用されない時間、すなわち加熱制御装置の使用頻度がゼロと算出された時間から決定された排水時刻に排水すれば、タンク内の水位が下がりタンク内の加熱水量が減りエネルギの消費を回避できる。また、逆に事業所の業務開始時刻以降の温水が使用される時間、すなわち加熱制御装置の使用頻度が有りと算出された時間から決定される給水時刻に給水すれば、タンク内の水位が上がり温水を使用されても湯切れをしにくくなるので温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。また、タンク内の水を排水して給水することは衛生面から好ましく、最近の貯湯式タンクにはこの給排水の機能が備えられているが、給排水は温水使用者が手動で行うか、給排水の時刻を温
水使用者が固定して設定しているので温水の使用頻度に係わらず給排水を行っており、エネルギを浪費している。本案の温水の加熱制御装置では、加熱制御装置使用頻度に応じて給排水の実施可否も含めた給排水の時刻を決定するので、例えば所定時間内の温水の使用頻度が大きい場合は、給排水を行わせないことで、エネルギの消費を回避でき、所定時間内の温水の使用頻度が小さい場合は、加熱制御装置の使用頻度がゼロと算出された時間内で、加熱制御装置の使用頻度が有りと算出された時間になる前として決定された時刻に、給排水を行うので衛生的かつ温水使用者に不便を感じさせることがないので好適である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の内容をより理解するため、以下に実施例を用いて詳説する。
【００４０】
【実施例】
本発明の一実施形態に係わる加熱制御装置の制御ブロック図を図１に、加熱制御装置の概略構成を示す説明図を図２に、加熱制御装置の制御部の機能ブロック図を図３に示す。ここで図１は、本発明の一実施例を示す加熱制御装置の制御ブロック図である。図１において、加熱制御装置が有する機能の作動などから加熱制御装置の使用を検知する使用検知手段６０は、使用検出時刻情報を使用検出時刻情報記憶手段６１に渡し、使用検出時刻情報記憶手段６１にて使用検出時刻情報を記憶する。制御内容決定手段６２は、使用検出時刻情報記憶手段６１に記憶された使用検出時刻情報から制御内容を決定して、その結果を温水供給環境制御手段６３に出力する。温水供給環境制御手段６３は、制御内容決定手段６２から得た目標温度、目標加熱制御水量、目標給水量などの温水供給環境の制御内容に従い、加熱制御装置を制御する。また、使用検出不可検知手段６６は、ある時間帯で加熱制御装置の使用が検知不可状態であると使用検出時刻情報記憶手段６１に使用検出不可情報を渡し、使用検出不可情報を使用検出時刻情報記憶手段６１にて記憶する。加熱制御装置使用時刻計時手段６５は、現在時刻など時刻情報を計時しており使用検知手段６０、使用検出不可検知手段６６、制御内容決定手段６２に時刻情報を出力する。使用頻度算出手段６４は、制御内容決定手段６２に備えられ使用検出時刻情報記憶手段６１の使用検出時刻情報から加熱制御装置使用頻度を算出する。制御内容決定手段６２は、前記加熱制御装置使用頻度に基づいて制御内容を決定する。また、電力蓄積手段６７は所定量の電力を蓄えており、停電などが発生しても使用検出時刻情報記憶手段６１の使用検出時刻情報の保持に必要な電力、また加熱制御装置使用時刻計時手段６５の動作に必要な電力を供給する。また、初期化手段６８は、所定の複数のボタンを所定の方法で操作したときや、前記加熱制御装置使用時刻計時手段６５の時刻情報の修正を所定の方法で操作したとき等に、使用検出時刻情報記憶手段６１の使用検出時刻情報を初期化する手段である。
【００４１】
図２は、本発明の一実施例を示す加熱制御装置の概略構成を示す説明図である。図２において、温水を貯めるタンク１内の中央下よりに温水ヒータ６が設置されそれを囲むように上下があいた筒型の対流管８が設けられており、タンク１底部の温度を検知するサーミスタ７がタンク１底部から突出しサーミスタ７を防水するサーミスタ設置管９の内部に設けられている。また、タンク１内の側面には電極形の上水位センサ１３、下水位センサ１４が高さを変えて接続され、下水位センサ１４より少し上方に取水口がある出湯配管３が電気温水器の下部まで接続され、出湯配管３には給湯使用量を検出する給湯水量センサ１２が設けられている。また、給水配管１０が電気温水器の下部からタンク１の上部に接続され、給水配管１０はタンク１内のボールタップ２０の動きに連動した給水止水栓１８と給水量を制限する給水調整弁１１が接続されている。また、給水配管１０から給水し、給水した冷水をタンク１下部に導く導水管１７が設けられている。また、タンク１下部に接続された排水管５には排水弁１６が設けられている。また、タンク１内の最上部に温水が達した時に排水するオーバーフロー管４が取水口に防虫網１９をかぶせて接続されている。また、電気温水器の下部には電気温水器を制御するコントローラ２が設けられ、操作表示部１５が電気温水器の前面に設置され、タンク１の上部には蓋２１が設置されている。
【００４２】
図３は、本発明の一実施例を示す加熱制御装置の制御部の機能ブロック図である。図３において、コントローラ２に載せられたマイコン３０には、使用検知手段６０、制御内容決定手段６２、温水供給環境制御手段６３、使用頻度算出手段６４、加熱制御装置使用時刻計時手段６５、使用検出不可検知手段６６、初期化手段６８と使用検出時刻情報記憶手段６１がプログラムされて搭載されている。また、使用検出時刻情報記憶手段６１の使用検出時刻情報の記憶領域はマイコン３０内部あるいは外部の、揮発性もしくは不揮発性のメモリ３１に確保している。マイコン３０にはサーミスタ７、上水位センサ１３、下水位センサ１４、給湯水量センサ１２と給水調整弁位置検出３２から検出値が入力され、操作表示部１５の設定温変更ＳＷ３６、３７、自動運転ＳＷ３３、学習運転ＳＷ３４、排水ＳＷ３５の操作結果が入力される。それらの情報を元にマイコン３０は、温水ヒータ６と、給水調整弁１１、排水弁１６を駆動し、操作表示部１５上の設定温度表示ＬＥＤ４６に設定温度を、現在温度表示ＬＥＤ４５に現在温度を、時刻表示ＬＥＤ４７に現在時刻を表示し、自動運転中には自動運転ＬＥＤ４０を、給排水中には給排水ＬＥＤ４１を、学習運転中には学習運転ＬＥＤ４２を、学習モードの節電モード運転中には節電ＬＥＤ４３を、学習モードの大使用モード運転中には大使用モード中ＬＥＤ４４を点灯する。また、マイコン内３０の加熱制御装置使用時刻計時手段６５の基準と周期を与える発振子３９及び使用検出時刻情報など記憶するメモリ３１は停電時には電力蓄積手段６７であるバックアップ電池３８からの電力を利用して動作する。
【００４３】
上記の構成により、自動運転ＳＷ３３を押すと自動運転ＬＥＤ４０が点灯し、給水調整弁１１を開く、この時タンク１内の水が少ない場合は、ボールタップ２０が下がっているので連動して給水止水栓１８が開き給水配管１０を通して水がタンク１内に導かれる。タンク１内の水位が上がりボールタップ２０が持ち上がると連動して給水止水栓１８が閉じて水が止まる。万が一、ボールタップ２０と給水止水栓１８が作動しなかった場合は、水位がさらに上昇するがオーバーフロー管４により水が排水される。防虫網１９はオーバーフロー管４の出口が開放されており、虫が進入する可能性があるのでそれを防ぐために取り付けられている。自動運転中は水位が下水位センサ１４より下であれば、温水ヒータ６をＯＦＦする。水位が下水位センサ１４より上であれば、温水ヒータ６に通電制御してタンク１内の水を加熱する。温水ヒータ６により加熱されて温められた温水は筒形の形状をした対流管８の内部に沿って上昇する、上昇した温水より冷たい温水は対流管８の外に沿って下降する。給湯が使用されると出湯配管３よりタンク１上部の温水が出て行き、給湯水量センサ１２により、給湯の使用及び使用量が検出される。給湯が使用されてタンク１内の水位が下がるとボールタップ２０に連動した給水止水栓１８が開き、給水される。給水によりタンク１に入った水は導水管１７の中を通ってタンク１下に導かれる。対流管８と導水管１７は、タンク１内の自然対流の流れを均一にすることでタンク１の上部に温水層、下部に冷水層へと自然に分離させ給水されてもタンク１上部の温水の温度が冷めないようにしている。
【００４４】
また、排水ＳＷ３５を押すと給排水ＬＥＤ４１を点灯し、温水ヒータ６を停止して給水調整弁１１を全閉する、そして排水弁１６を開き排水管５より排水を行う。水位センサ１３、１４が水位を検知していなくかつ排水してから一定時間後、自動的に排水弁１６を閉め給水調整弁１１を全開して給水を再開する。その後、水位が下水位センサ１４を超えたところで温水ヒータ６の通電制御を開始し、上水位センサ１３を超えたところで給排水ＬＥＤ４１を消灯する。
【００４５】
また、マイコン３０は、設定温度上げＳＷ３６と設定温度下げＳＷ３７にて設定された温度ＴＳを設定温度表示ＬＥＤ４６に表示すると共に、温水がその設定温度ＴＳになるようにサーミスタ７の検出値から判断して温水ヒータ６の通電制御を行う。またサーミスタ７の検出値を元に出湯温度を現在温度表示ＬＥＤ４５に表示する。曜日と現在時刻はマイコン３０を駆動する発振子３９の基準周期を元に加熱制御装置使用時刻計時手段６５にて計測しており、現在時刻と曜日を時刻表示ＬＥＤ４７に表示する。現在時刻は、操作表示部１５の一連のＳＷ操作で変更することができる。
【００４６】
また、マイコン３０の使用検知手段６０は、給湯水量センサ１２により使用検知と給湯使用量の検知を行い、給湯使用量と加熱制御装置使用時刻計時手段６５から得た時刻（以下、現在時刻）とを使用検出時刻情報としてメモリ３１に書き込む、使用検出時刻情報は過去８日分までをメモリ３１に保持する。学習運転ＳＷ３４を押すと学習運転ＬＥＤ４２が点灯し、マイコン３０は学習運転モードとなる。学習運転モード中は、マイコン３０の使用頻度算出手段６４がメモリ３１に記憶された使用検出時刻情報の各時刻と現在時刻の差を演算しその演算値と小使用判断値の閾値を比較して加熱制御装置使用頻度を算出し、その算出結果を基にマイコン３０の制御内容決定手段６２にて現在が節電動作すべき現在時刻と判断すれば、マイコン３０の温水供給環境制御手段６３が節電ＬＥＤ４３を点灯すると共に、ヒータ６の通電制御や給水調整弁１１を節電動作制御する。同様に、マイコン３０の使用頻度算出手段６４がメモリ３１に記憶された使用検出時刻情報の各時刻と現在時刻の差を演算しその演算値と大使用判断値の閾値を比較して加熱制御装置使用頻度を算出し、その算出結果を基にマイコン３０の制御内容決定手段６２にて現在が大使用モード動作すべき現在時刻と判断すれば、マイコン３０の温水供給環境制御手段６３が大使用モード中ＬＥＤ４４を点灯すると共に、ヒータ６の通電制御や給水調整弁１１を大使用モード動作制御する。使用頻度算出手段６４の演算式の一例として大使用判定と小使用判定の演算式を下記する。判断手段１は、給湯使用量を使用検出時刻情報として記憶しない場合の簡易判断であり、判断手段２は、給湯使用量と現在の設定温度も含めて判断し、よりきめ細かく制御する判断である。
（判定手段１）
大使用判定
Σｆ(ＴｎmＴ)≧大判定閾値
（ｎ＝１〜８日、ｍ＝各日の記憶した全ての使用検出時刻情報）
小使用判定
Σｇ(ＴｎmＴ)≦小判定閾値
（ｎ＝１〜８日、ｍ＝各日の記憶した全ての使用検出時刻情報）

（判定手段２）
大使用判定
Σｆ(ＴｎmＴ)≧大判定閾値
（ｎ＝１〜８日、ｍ＝各日の記憶した全ての使用検出時刻情報）小使用判定
小使用判定
Σｆ(ＴｎmＴ)≦小判定閾値
（ｎ＝１〜８日、ｍ＝各日の記憶した全ての使用検出時刻情報）

（Ｋは、現在の目標温度と各記憶給湯使用量のＫ算出テーブルにより切り換える）
【００４７】
使用頻度算出手段６４は、前記演算式の一例のように演算式を複数備えており、現在の目標温度や使用検出時刻情報の各記憶給湯使用量により演算式を切り替える。また、後述する給水時刻・排水時刻の決定には前記判定手段１を使用し、目標温度の変更には前記判定手段２を使用するなどして、制御内容により判定手段を切り替えることでより適切な制御内容の決定を可能としている。また、記憶日が制御実施日に近いほど重みを持たせるとか、７日前に重みをもたせるなどの方法で使用頻度を算出している。当然、演算式はこれ以外の方法でもよいし、閾値を条件により複数もたせるなどしてもよい。
【００４８】
使用検知手段６０として、本実施例では、給湯水量センサ１２にて検出流量が一定流速以上検出したこととした。つまり、出湯配管３の先に接続されたカランを開いて湯を出せば、給湯水量センサ１２内の羽根車が回転し、羽根車の１回転に連動したパルスがマイコン３０に送られるので、そのパルスから流速を判断すれば良い。使用検知手段６０としては給湯水量センサ１２にて一定流量以上を積算した場合でも良い。本実施例では、給湯水量センサ１２にて使用検知したが、熱交配管または貯湯タンク内に水量センサを設置して水流を検出しても同様の効果が得られる。また、給湯配管と給水配管を熱交配管や貯湯タンクの下流で合流させてその給水と給湯の分岐前の水流、または混合後の水流を検出してもよい、この場合は湯水を適温とすべく混合している場合に、カランを開くと出温温度によっては水が使用されず給水だけが供給されるが、このような場合でも、加熱制御装置を使用したことを確実に検出することができ、正確な使用検出時刻情報を記憶することができる。また、サーミスタ７の温度低下による判断も可能、これは給湯使用により給水が行われると一時的にサーミスタ７の周辺の温度が下がるのでそれを検出して給湯使用を検出できる。また、給湯配管や熱交配管にサーミスタを設置した場合は、温水を使用されていない時に、自然放熱により温度が下がり、温水を使用すると湯により温度が上がる現象を利用して温水の使用を検出してもよい。給水配管にサーミスタを設置した場合は、貯湯タンクに隣接することで温水を使用されていない時に、貯湯タンクなどのより高温の物体からの熱伝導により温度が上がり、温水を使用されることで給水すると水により熱が奪われ温度が下がることで、温水の使用を検出してもよい。また、給水止水栓１８を開閉するボールタップ２０に作動角を電気的に検知するセンサを付け、作動角により水位の減少を検出することで温水の使用を検出してもよい。また、上水位センサ１３を使用し、水位が上水位センサ１３を下回ることで温水の使用を検出してもよい、その場合はボールタップ２０による給水止水栓１８の開作動もしくは給水調整弁１１の開作動は、水位が上水位センサ１３を下回るまで作動しないように調整する必要がある。また、ＳＷ操作されたことを使用検知としても良い、例えばＳＷ操作をしたら自動給湯するような温水の加熱制御装置であればＳＷ操作を使用検知と判断することができる。使用検知手段６０をこれ以外の方法でも行っても当然構わない。使用検出時刻情報としては、使用検知した時刻そのものであってもよいし、それに加えて使用量や使用時間、使用した状況など制御内容決定に必要な情報を付加してもよい、また使用検知した時刻には暦日や曜日が含まれても良い。そうすれば、使用検出時刻情報に基づいて、複合的に判断してより精度の高い制御内容の決定ができるようになる。
【００４９】
次に、使用検出不可検知手段６６について説明する。停電している時間や温水が使用可能温度まで達していない場合等で、使用検知ができない場合は、マイコン３０の使用検出不可検知手段６６によりその時間帯は使用検出不可と学習する。これは、一例として１５分間隔の間全て使用検出不可であった場合に、使用検出時刻情報記憶手段６１の記憶データである今日の使用時刻データや使用時刻学習データ群に１５分の先頭時刻と共に給湯使用検出不可を記憶させている。何時間にも渡って停電状態であった場合に、その間は電力蓄積手段６７としてのバックアップ電池３８により加熱制御装置使用時刻計時手段６５は動作しているが、バックアップ電池３８の電力消費を押さえるためマイコン３０のその他の機能は動作を停止している。このため、使用検出不可を使用検出時刻情報記憶手段６１に記憶することができないが、例えば、停電が復帰した時点で書き込むか、今日の１日が完了した時（つまり２４：００になった時）に、バックアップ電池３８により一時的にマイコン３０を動作させ、停電が起きていた時間の使用検出不可の記憶動作を行わせる。この使用検出不可の記憶データは次の様に利用する。休日検知学習データ群に書き込む休日判断結果は、今日の使用時刻データの内で使用検出不可の時間が１日の内で２０時間以上の時には、時刻データだけでは今日が休日かどうか判断するのに不十分であるので、休日でないと休日検知学習データ群に書き込む。２０時間以上とは、使用検出不可を１５分単位で書き込むので、使用検出不可の単位時間の個数が２０時間÷１５分＝８０個以上となる。使用検出不可の判断条件は、使用検出をするセンサの異常や運転停止など停電以外のどんな条件であっても構わない。また使用検出不可情報の記憶の方法も実施例以外の方法であっても構わない。
【００５０】
次に、使用検出時刻情報記憶手段６１について説明する。メモリ３１の中には、使用検出時刻情報として今日の使用時刻データ、使用時刻学習データ群がある。（図４、図５）この内、今日の使用時刻データとは、１日の０：００〜２４：００の間での、使用検出時刻情報を使用検知手段６０から受けた時点で次々に記憶していく部分。２４時間で最大９６個の使用検出時刻情報を記憶する。なお、停電など、使用検出不可の場合は、使用検知不可検知手段６６から１５分の単位で使用検出不可情報を記憶する。次に、使用時刻学習データ群とは、制御内容決定手段６２が制御内容を決定するためや、使用頻度算出手段６４が現在時刻の使用頻度算出するために必要な情報として８日間分の前記今日の使用時刻データで揃えられた使用検出時刻情報を記憶する部分である。今日の使用時刻データが１日で最大９６の使用検出時刻情報を記憶するので、９６個×８日で７６８個の使用検出時刻情報を記録する。今日の１日が完了した時（つまり２４：００になった時）に、今日の使用時刻データから使用時刻学習データ群へ更新複写する。更新時にはもっとも古いデータである８日前の使用検出時刻情報を消去する。今日の使用時刻データを新しい１日前のデータにし、１日前のデータを新しい２日前のデータにと順に移動させて８日間の使用検出時刻情報を更新する。ただし、今日の１日が完了した時（つまり２４：００になった時）に、使用検出時刻情報の時刻の記憶が少ないとき（２個以下）には、今日の使用時刻データは使用時刻学習データ群へ記憶しない。なぜなら、その日が休日であったと可能性があり使用検出時刻情報の記憶から除外した方が、使用頻度算出手段６４が使用頻度を算出する際の信頼性が上がるからである。
【００５１】
使用を検知して使用検出時刻情報を使用検出時刻情報記憶手段６１の記憶データである今日の使用時刻データに記憶後、１０分間は再度使用を検知しても使用検出時刻情報を記憶しない。なぜなら、温水使用者が使用する時、繰り返して使用する可能性があり、その使用検出時刻情報を全て蓄積しても判断データとしては利用価値に乏しいためであり、必要以上に使用検出時刻情報を記憶することにより記憶領域を多く必要としてしまう。またに、使用検知をサーミスタ７の温度低下による判断にて行う場合に、温度が再検出可能な温度に上昇するまでの準備時間として必要でもある。所定時間は、本実施例以外の時間でも構わない。
【００５２】
次に、制御内容の決定方法について説明する。制御内容決定手段６２の制御内容としては目標温度や目標加熱水量や目標給水量やその他であってもよく、それらが組み合わされたり一連の手順であってもよい。また、使用頻度算出結果だけからの判断でなく、現在の設定温度や時刻や制御内容など他の要因を総合して判断してもよい。本実施例では一例として、制御内容の決定は、使用頻度算出手段６４による使用頻度算出結果から、使用が少ない時間の制御内容を使用小制御、使用が多い時間の制御内容を使用大制御、どちらでもない時間の制御内容を通常制御として説明する。
【００５３】
本実施例においては、各時刻の前後で過去８日間にどれだけ使用されたかを使用頻度算出手段６４の演算式である前記判定手段１または判定手段２の演算式により使用検出時刻情報である使用時刻学習データ群の過去８日分の各時刻と現在時刻の差を演算しその演算値と大判定閾値あるいは小判定閾値とを比較して行う。その結果、大使用判定の条件が成立した場合は制御内容を大使用制御にし、小使用判定の条件が成立した場合は制御内容を小使用制御にする。どちらの条件も成立しない場合は通常制御とする。なお、加熱制御装置の使用開始直後あるいは使用検出時刻情報の初期化手段６８による初期化後は、使用時刻学習データ群が８日分全て揃わない無い場合がある。その場合、使用小制御の使用頻度判定なら小判定閾値を小さくして判定する。すると、８日分全てが揃っていなくても、記憶した分の使用検出時刻情報で制御内容の決定ができるのでエネルギの消費を回避できる。逆に、８日分揃うまで学習運転ＳＷ３４入に係わらず使用頻度による制御内容の決定を行わない方法もあり、その場合は８日分全てが揃うまで使用小制御を行わないことになる。同様に、使用大制御の使用頻度判定も大判定閾値を小さくして判定してよい。しかしながら、本実施例では誤って使用大制御を行いエネルギを無駄に消費させないという理由により、学習運転ＳＷ３４入に係わらず使用頻度による制御内容の決定を行わない、つまり使用大制御は行わない。ところで、季節や設置場所により使用状況が変わるので判定閾値は、過去の複数日の使用検出時刻情報から判断して可変してもよい。すなわち、例えば３０日の使用検知の１日平均が１０回以下なら、小判定閾値を０日以下とする。これにより、例えば、人の出入りが少ない給湯室に設置された温水の加熱制御装置では温水の総使用回数が少なく、算出される加熱制御装置使用頻度が小さくなる傾向があるが、加熱制御装置使用頻度の値が小さくなるほど温水供給環境の快適さが損なわれやすく、従ってこれらの場所に設置された温水の加熱制御装置を使用したときに不快に感じる割合が高くなりがちであったが、このような場合でも、小判定閾値を小さくして、加熱制御装置使用頻度が使用小制御と算出される時間が少なくなるようにすれば、温水使用時に不快に感じないようにすることが可能になる。
【００５４】
次に、温水供給環境制御手段６３について説明する。本実施例では、制御内容決定手段６２が、使用小制御、使用大制御、通常制御の制御内容を決定し、温水供給環境手段６３がその制御内容に基づいて温水供給環境を制御する。
【００５５】
まず、温水供給環境の制御内容が目標温度である場合の一実施例について説明する。使用小制御であれば、節電ＬＥＤ４３を点灯する。そして湯温制御の目標温度を下げる。すなわち設定温度によって決められたサーミスタ７の検出値によって温水ヒータ６をＯＮするＯＮ温度あるいは温水ヒータ６をＯＦＦするＯＦＦ温度を下げる。すると、温水温度は設定温度の湯が出てくる保証がなくなるが、温水温度が下がっている分外気との温度差が小さくなるので放熱熱量が減り、温水ヒータ６による通電電力量も減って節電が可能となる。使用大制御であれば、大使用モード中ＬＥＤ４４を点灯する。そして湯温制御の目標温度を上げる。すなわち、設定温度によって決められたサーミスタ７の検出値によって温水ヒータ６をＯＮするＯＮ温度を、使用大制御の時は上げる、また使用大制御に入ったら一旦設定温度までわかし上げる。これにより、貯湯温度が通常より高めに安定する。外気との温度差が大きくなるので放熱熱量が増え、温水ヒータ６による通電電力量も増えるが、出湯の温度は常に設定温度の湯が出てくることが保証されて使い勝手がよくなる。ところで、使用小制御を実施している最中に使用を検知したときは、目標温度を上げてもよい。これにより、エネルギ消費が増えるが温水使用者が少し待てば設定温度の湯を得ることが可能になるので温水使用者の不快感を減らすことができる。更に、目標温度に上げる時間を沸き上がるまでの所定時間あるいは所定の条件が成立する時間までとしておけば、温水を使用した後に目標温度がさがるのでエネルギの消費を抑えることができる。所定時間は目標温度に達する時間にしても良いし、さらに使用検出時刻情報に基づいて決定すれば、温水供給環境を適切に制御することができる。目標温度は、温水の目標温度だけでなく、タンクの温度やヒータの温度や給湯配管部の温度など他の目標温度であっても構わない。
【００５６】
次に、温水供給環境の制御内容が目標加熱水量である場合の一実施例について説明する。使用小制御であれば、目標加熱水量を下げる。すなわち、通常ボールタップ２０の水位まで水を補給するが、使用小制御の場合は給水調整弁１１を閉じて、上水位センサ１３よりも下の水位になったところで給水調整弁１１を開けて上水位センサ１３を少し超えるところまで水を補給する。これにより、通常より水量が少なくなっているので、短時間に大量の湯を出した場合、通常より湯切れしやすくなるが、水量が少ない分温水ヒータ６による通電電力量も減って節電が可能となる。使用大制御であれば、目標加熱水量を上げる。すなわち、通常制御の場合に上水位センサ１３よりも下の水位になったところで給水調整弁１１を開けて上水位センサ１３を少し超えるところまで水を補給し、使用大制御の場合には、給水調整弁１１を全開にしてボールタップ２０が作動して給水止水栓１８が閉じる水位まで水を補給する。これにより、水量が通常より多くなる分温水ヒータ６による通電電力量も増えて効率が悪いが、短時間に大量の湯を出しても湯切れしにくくなる。目標加熱水量の変更は、加熱するタンクの数を増やす方法や給水流量の調整などの別の方法であっても構わない。ところで、使用小制御を実施している最中に使用を検知したときは、所定時間あるいは所定の条件が成立する時間まで目標加熱水量を上昇させてもよい。これにより、使用小制御中に貯湯水量を少なくしたり、加熱するタンクの数を減らしたりする制御をしている場合に、温水使用者が多くの湯を使おうとすると湯切れがおき、温水使用者に不快を感じさせてしまうが、温水の使用を検出すれば、目標加熱水量を所定時間上げたまま保つので、湯切れの可能性が少なくなり、温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。所定時間は温水の使用状況から決定しても良いし、さらに使用検出時刻情報に基づいて決定すれば、温水供給環境を適切に制御することができる。
【００５７】
次に、温水供給環境の制御内容が目標給水入水量である場合の一実施例について説明する。使用大制御の場合、制御内容決定手段６２は、目標給水入水量を減らしたり、目標給水入水量を０にする。そして、温水供給環境制御手段６３が給水調整弁１１の開度を給水調整弁位置検出３２によりその目標給水入水量にする。すると、タンク１の水補給が間に合わなくなる可能性があるが、給水によるタンク１内の温度低下が遅くなり温水ヒータ６の発熱が間に合い、常に設定温度の湯が出てくることが保証されて使い勝手がよくなる。また、制御内容決定手段６２が使用検出時刻情報から近々の時間が使用小制御と判断すればそのまま水位の復帰をさせないようにしてもよい。この場合水位が低い分、通電電力量も減って節電が可能となる。本実施例では、目標給水入水量を調整するために給水調整弁１１を使用したが、給水開閉弁など流入量が変えられる方法であればどんな装置を使用しても構わない。
【００５８】
次に、温水供給環境の制御内容が排水時刻あるいは給水時刻である場合の一実施例について説明する。学習運転ＳＷ３４が押された状態で、排水ＳＷ３５を押すと自動給排水モードあるいは自動半排水モードとなる。自動給排水モードでは、マイコン３０の制御内容決定手段６２は、使用検出時刻情報記憶手段６１に記憶された使用検出時刻情報の過去８日分から１日が始まる０：００に最も近い時刻がないか調べ、最も近い時刻に対して１時間前までに自動給排水が完了する時刻を給排水時刻としてこの時刻より自動給排水動作を開始する。すなわち、最も近い時刻が８：００で自動給排水の所要時間が２時間であれば、５：００より自動給排水を開始する。温水供給環境制御手段６３は給排水時刻になると、給排水ＬＥＤ４１を点滅し、温水ヒータ６を停止して給水調整弁１１を全閉する、そして排水弁１６を開き排水管５より排水を行う。水位センサ１３、１４が水位を検知していなくかつ排水してから一定時間後、自動的に排水弁１６を閉め給水調整弁１１を全開して給水を再開する。その後、水位が下水位センサ１４を超えたところで温水ヒータ６の通電制御を開始し、上水位センサ１３を超えたところで給排水ＬＥＤ４１を消灯する。次に、自動半排水モードでは、マイコン３０の制御内容決定手段６２は、使用検出時刻情報記憶手段６１に記憶された使用検出時刻情報の過去８日分から１日が終わる２４：００に最も近い時刻を半排水時刻としてこの時刻より自動半排水動作を開始する。温水供給環境制御手段６３は半排水時刻となると、給排水ＬＥＤ４１を点滅し、給水調整弁１１を全閉する、そして排水弁１６を開き排水管５より排水を行う。上水位センサ１３が水位を検知していなくかつ排水してから一定時間後、自動的に排水弁１６を閉め給排水ＬＥＤ４１を消灯する。この後、給水調整弁１１を翌日の自動給排水時刻の給水開始まで全閉したままにする。給排水時刻、半排水時刻は前記小使用判定の演算式の小判定閾値をそれぞれ給排水時刻用に変更し求めるなど別な方法でも構わない。自動給排水動作は、前日の使用検出時刻情報の給湯使用量の総和が所定量以上であれば、制御実施日には自動給排水動作を行わないなどとしてもよい。また、同様の方法などで使用検出時刻情報から全排水時刻と給水時刻を決定して、使用頻度がなくなる全排水時刻に全排水して、翌日の使用頻度がある時刻になる前の給水時刻に給水するなど他の方法であっても構わない。
【００５９】
次に、温水供給環境の制御内容が自動加熱運転開始時刻、自動加熱運転停止時刻である場合の一実施例について説明する。学習運転ＳＷ３４が押されると、自動加熱運転停止モードとなり、かつ自動給排水モードでない時は自動加熱運転開始モードとなる。自動加熱運転開始モードの時、マイコン３０の制御内容決定手段６２は、使用検出時刻情報記憶手段６１に記憶された使用検出時刻情報の過去８日分から１日が始まる０：００に最も近い時刻がないか調べ、最も近い時刻に対して１時間前までに沸かし上げが完了可能な時刻を自動加熱運転開始時刻としてこの時刻に自動加熱運転を開始する。すなわち、最も近い時刻が８：１２で設定温度までの沸かし上げの所要時間が１時間であれば、６：１２より加熱運転を自動的に開始する。温水供給環境制御手段６３は自動加熱運転開始時刻の前は、温水ヒータ６を停止して、自動加熱運転開始時刻となったところで温水ヒータ６の通電制御を開始する。温水温度が設定温度に達するまでが、自動加熱運転の所要時間であり、この時間は実験にて求められた時間である。また、自動加熱運転停止モードの時、マイコン３０の制御内容決定手段６２は、使用検出時刻情報記憶手段６１に記憶された使用検出時刻情報の過去８日分から１日が終わる２４：００に最も近い時刻がないか調べ、最も近い時刻に対して１時間後の時刻を自動加熱運転停止時刻としてこの時刻に自動加熱運転を停止する。すなわち、最も近い時刻が１７：２２であれば、１８：２２に加熱運転を自動的に停止する。温水供給環境制御手段６３は、自動加熱運転停止時刻となったところで温水ヒータ６の通電制御を停止する。温水供給環境制御手段６３は、温水ヒータ６を、次の日の自動加熱運転開始時刻になるまで通電制御の停止を継続させる。自動加熱運転開始時刻と自動加熱運転終了時刻は前記小使用判定の演算式の小判定閾値をそれぞれ自動加熱運転時刻用と自動加熱運転終了時刻用に変更し求めるなど別な方法でも構わない。
【００６０】
次に、制御内容決定手段６２の学習運転ＳＷ３４による制御内容変更の一実施例について説明する。本実施例では学習運転入切ＳＷ３４の操作により制御内容決定手段６２は制御内容を切り替える。つまり、学習運転入切は、現在時刻と使用検出時刻情報に基づいて、最適に加熱制御装置を制御するか使用検出時刻情報とは関係なく通常制御するかの切替ＳＷである。学習運転ＳＷ３４入りの場合は、制御内容決定手段６２は現在時刻と使用検出時刻情報である過去８日の使用時刻学習データから現時刻付近の過去の使用実績に応じて制御内容を決定する。（図６）一例として、制御内容決定手段６２は、温水ヒータ６の目標温度を以下のように決定し、温水供給環境制御手段６３が温水供給環境を制御する。１．通常湯温制御（通常制御）・・・使用頻度が通常の時間に制御する。この場合、温水供給環境制御手段６３は温水ヒータ６を設定温度になるように目標温度制御する。これは、学習運転ＳＷ切りの場合に行われる目標湯温制御と同一である。２．温水おまかせ節電湯温制御（使用小制御）・・・ほぼ使われない時間に制御する。この場合、温水供給環境制御手段６３は節電効果が得られる目標温度になるように目標温度制御する。ただし、設定温度が８０℃より低い場合は、その設定温度にて通常湯温制御を行う。３．温水おまかせ再沸上げ湯温制御（使用大制御）・・・使用頻度が大の時間に制御する。この場合、温水供給環境制御手段６３は設定温度へ再沸かし上げを行い、その時間中は設定温度をできるかぎり維持する目標温度制御を行う。４．非通電制御・・・自動運転停止期間や、運転停止、休日設定の日に行われる制御。この場合、温水供給環境制御手段６３は温水ヒータ６に通電しない。また、制御内容決定手段６２は、自動給排水開始時刻、半排水時刻、自動加熱運転開始時刻、自動加熱運転停止時刻を決定し、温水供給環境制御手段６３がその制御内容にて制御する。学習運転ＳＷ３４切りの場合は、制御内容決定手段６２は使用検出時刻情報とは関係なく制御内容を通常制御にする。（図７）一例として、制御内容決定手段６２は、温水ヒータ６の目標温度を以下のように決定し、温水供給環境制御手段６３が温水供給環境を制御する。１．通常湯温制御（通常制御）・・・温水供給環境制御手段６３は温水ヒータ６を設定温度になるように目標温度制御する。２．非通電制御・・・自動運転停止期間や、運転停止、休日設定の日に行われる制御。この場合、温水供給環境制御手段６３は温水ヒータ６に通電しない。制御内容決定手段６２は、自動給排水開始時刻、半排水時刻、自動加熱運転開始時刻、自動加熱運転停止時刻を、ユーザーが設定したタイマ設定時間により決定し、温水供給環境制御手段６３がその制御内容にて制御する。また、本実施例では利便性のためボタン操作を１つとしたが、一つ以上のボタン操作で切り替えてもよい。そうすれば、誤って学習運転入切ＳＷ３４を切ることでエネルギの消費を無駄にすることを防げる。ところで、本実施例では、学習運転ＳＷ３４が切であっても、使用検出時刻情報記憶手段６１の記憶動作を行うようにした。つまり、制御内容決定手段６２の制御内容を切り替えている間でも使用検知を記憶することで、最適な制御が可能となっている。本実施例以外にも、ボタン操作による制御内容決定手段６２の制御内容の決定には、例えば沸騰ＳＷの操作にて使用検出時刻情報と無関係に一時的に目標温度を上げたり、半排水ＳＷや増水ＳＷにより使用検出時刻情報と無関係に目標加熱水量を変更するなど別な方法であっても良い。
【００６１】
次に、使用頻度算出手段６４の、制御を実施する日の７を倍数した日数前に記憶した使用検出時刻情報に大きな重みを付けて使用頻度を算出する一実施例について説明する。前に書いた使用頻度算出手段６４の使用頻度算出演算式の記憶日の重みについて、７日前に重みをもたせるなどの方法で使用頻度を算出する方法を説明したが、別の実施例として、使用頻度算出手段６４による制御内容決定手段６２の休日節電判定の一実施例について説明する。休日節電判定とは、制御実施日が過去の使用状況から制御実施日には一日中使用がないだろうと予測して、制御実施日の一日間を休日節電モードにする制御である。使用頻度算出手段６４は、休日検知学習データ群という記憶を備えており、制御内容決定手段６２は、使用頻度算出手段６４の休日検知学習データ群に書かれた過去２週間分の使用頻度算出結果から、制御実施日の制御方法を決定する。つまり、制御内容決定手段６２は、今日と同じ曜日の先週と先々週の２つの使用頻度算出結果を使用頻度算出手段６４の休日検知学習データ群から参照して今日の曜日が休日である日が２以上なら、制御内容を今日一日を休日節電モードに決定する。そして、制御内容を今日一日を休日節電モードに決定しなかった場合は、各時刻の制御内容を使用検出時刻情報記憶手段６１に基づいた使用頻度算出手段６４の各時刻の使用頻度算出結果により決定する。前記休日検知学習データ群とは、使用頻度算出手段６４による曜日毎の２週間分の休日判断用使用頻度算出結果である。各曜日２個×７日で１４個の休日判断用使用頻度算出結果を記憶する。（図８）これは、使用検出時刻情報記憶手段６１の今日の使用時刻データと使用時刻学習データ群に基づいて使用頻度算出手段６４が今日の使用頻度を算出し、今日の使用頻度が少ない場合は休日の使用頻度と判断し、使用頻度が少なくない場合は休日でない使用頻度と判断し、算出結果を休日検知学習データ群に記憶し、月曜日から日曜日までの各曜日につき過去２週間分を記憶する。つまり、２週×７曜日＝１４データで構成される。今日の１日が完了した時（つまり２４：００になった時）に、算出結果を休日検知学習データ群へ更新複写する。更新時にはもっとも古いデータである２週間前の同じ曜日データを消去する。今日のデータを今週の曜日のデータにし、１週前のデータを新しい２週前の同じ曜日のデータにと順に移動させて２週間の休日検知学習データ群を更新する。ただし、今日が休日設定であった時、または使用検出不可の時間が１日の内で２０時間以上の時は、今日の休日判断用使用頻度算出結果を休日検知学習データとして使用しない。なぜなら、休日設定の時は１日給湯使用されないのが当然であり将来休日設定を解除された時に休日判断による節電をするという誤動作を防ぐためであり、また使用検出不可の時間が１日の内で２０時間以上の時も、誤って休日判断しないためである。なお、本体使用開始直後あるいは学習データ初期化後の休日検知学習データ群が２週間分全て揃わない無い場合は、学習運転ＳＷ３４入に係わらず制御内容決定手段６２は休日判断用使用頻度算出結果による制御内容決定は行わない。ところで、制御内容決定手段６２は、制御実施日を休日節電モードにて実施している最中に使用検知したときは、すぐに休日節電モード止め、各時刻の制御内容を使用検出時刻情報記憶手段６１に基づいた使用頻度算出手段６４の各時刻の使用頻度算出結果により決定する。一旦、休日節電モードを解除したら、一日が終了するまで休日節電モードは行わない。（図９）休日節電モード中には、温水供給環境の制御内容が目標温度である場合は、例えば、設定温度よりも目標温度を下げる。ところで休日節電モード中に、使用頻度算出手段６４により過去８日分の使用頻度使用検出時刻情報から現在時刻が使用小制御とであれば、休日節電モード中の目標温度よりさらに目標温度を下げても良い。また、逆に現在時刻が使用大制御であれば、休日節電モード中でも目標温度を上げておけば、休日の休憩時間に誰かが使うときには、設定温度の温水が供給されるので温水使用者に不快感を与える可能性が減るので好ましい。
【００６２】
時刻はマイコン３０を駆動する発振子３９の基準周期を元に加熱制御装置使用時刻計時手段６５にて計測している。つまり、加熱制御装置使用時刻計時手段６５はマイコン３０の内蔵タイマを利用している。加熱制御装置使用時刻計時手段６５は使用者により月日や曜日と時刻を合わせられて動いており、一時的に停電が発生しても電力蓄積手段６７である１次電池や２次電池などバックアップ電池３８にて正確に計時し続けられている。つまり停電時、マイコン３０は低消費電力モードに入り、一定時間間隔で低消費電力モードから起き時計計時動作を終えた後、再び低消費電力モードに入っている。
【００６３】
停電が発生すると、使用検出時刻情報は電力蓄積手段６７である１次電池や２次電池などのいわゆるバックアップ電池３８により、使用検出時刻情報記憶手段６１の記憶領域が確保されているメモリ３１上に保持される。停電の時、マイコン３０は低消費電力モードに入り、温水ヒータ６を含め負荷は全て停止する。本実施例では、停電時にはバックアップ電池３８により使用検出時刻情報を保持したが、メモリ３１をフラッシュメモリ等の不揮発性メモリとしてバックアップ電池３８を利用せず停電時にデータを保持しても良い。当然、不揮発性メモリに少なくとも一部の使用検出時刻情報を記憶すると共に、電力蓄積手段６７により残りの使用検出時刻情報を揮発性メモリに保持しても良い。そうすれば、重要な使用検出時刻情報を不揮発性メモリに書いておけば、マイコン３０のリセットなどにより重要な使用検出時刻情報が消えることがないので好ましい。
【００６４】
操作表示部１５の一連の複数のボタンを所定の方法で操作したとき、使用者が時刻設定を変更し現在時刻を前後１５分以上などに大きく変更した時や曜日設定を変更した時など時刻情報の修正を行った時は、初期化手段６８により使用検出時刻情報記憶手段６１の使用検出時刻情報の内容の少なくとも一部を消去する。一実施例として、自動運転ＳＷ３３と学習運転ＳＷ３４を同時に５秒以上押すと、初期化手段６８により使用検出時刻情報記憶手段６１の使用検出時刻情報の内容の少なくとも一部を消去し、消去が完了すれば、学習運転ＬＥＤ４２、節電ＬＥＤ４３、大使用モード中ＬＥＤ４４が同時に点滅する。
【００６５】
本実施例では、所定期間分の前記使用検出時刻情報として過去８日分の使用検出時刻情報の記憶をしたが１ヶ月や１年以上でもよいし、記憶期間を固定せず可変しても良い。また、使用検出時刻情報の時刻を分単位で記憶したが、年月日や曜日を付加しても良いし、時間単位は日や秒あるいは５分など何にしても良い。
【００６６】
以上、各種の実施例について説明してきたが、本発明は上記すべての実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
【００６８】
請求項１では、温水の使用を検出すると、検出した時刻に関連する情報たる使用検出時刻情報を記憶する。ここで、温水を使用した時刻に関連する情報としては、温水を使用した時刻そのものであってもよいし、それに加えて使用量や使用時間、使用した状況を付加してもよい、また時刻には年月日や曜日が含まれても良い。そして、使用検出時刻情報に基づいて、温水供給環境の制御内容を決定し、決定した制御内容に基づいて該温水供給環境の制御を行う。これにより、記憶されている使用検出情報に時刻が含まれているので、温水の目標温度を下げて節電する時間を温水使用者が不快に感じない範囲で可能な限り狭めることができ、しかも使用検出情報に時刻以外の使用量や使用時間、使用した状況を付加し、それを考慮して制御すれば、目標温度を下げて節電する時間がなおさら正確に判断できるので、温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。またそうすることで、節電をする時間の判断精度が上がれば、目標温度を更に下げることができるので、更なるエネルギの節約を図ることが可能になる。
【００６９】
さらに、例えば、温水が使用され易い時間、すなわち加熱制御装置使用頻度が大と算出された時間では、温水の目標温度を上げておき、逆に温水が使用されることはない時間、すなわち加熱制御装置使用頻度がゼロと算出された時間では、目標温度を下げたり、温水の加熱をやめたりする制御をして、エネルギの消費を回避する。
さらに、温水が使用されにくい時間、すなわち加熱制御装置使用頻度が小と算出された時間に、目標温度を下げたり、温水の加熱をやめたりする制御をしている場合に、温度が低い温水しかでなければ温水使用者に不快を感じさせてしまうが、本案の温水の加熱制御装置では、温水の使用を検出すれば目標温度を上げるので、温水使用者はしばらく待った後、再度温水を使用すれば目標温度に達した温水を使用することができ、温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。
【００７０】
請求項２では、例えば差の逆数に所定の係数を掛けるなどの演算式を適用すれば、使用検出時刻情報の時刻情報と制御を実施する日の各時刻の時間が近ければ近いほど使用され易さに重みをつけることができる。また、過去よりも未来に重みをつけた演算式を適用し所定の閾値と比較すれば、制御を実施する日の各時刻の未来で使用され易いのであれば加熱制御装置使用頻度が大と算出され、温水の温度を上げておくことで使用される時間に温水がまだ低いということが起こりにくくなり温水使用者に不快感を与えにくくなり、逆に制御を実施する日の各時刻の未来で使用されないのであれば加熱制御装置使用頻度が小と算出され、温水の目標温度を早く下げることでエネルギの消費を回避することができる。もちろん、必要に応じて閾値を２つ以上用意し、各閾値と演算値とを比較することによって加熱制御装置使用頻度を細かく判断しても良い。こうすれば、温水供給環境をきめ細かく制御することができる。
【００７２】
請求項３では、例えば、事業所の業務終了時刻以降の温水が使用されない時間、すなわち加熱制御装置の使用頻度がゼロと算出された時間から決定された排水時刻に排水すれば、タンク内の水位が下がりタンク内の加熱水量が減りエネルギの消費を回避できる。また、逆に事業所の業務開始時刻以降の温水が使用される時間、すなわち加熱制御装置の使用頻度が有りと算出された時間から決定される給水時刻に給水すれば、タンク内の水位が上がり温水を使用されても湯切れをしにくくなるので温水使用者に不快を感じさせることが少なくなる。また、タンク内の水を排水して給水することは衛生面から好ましく、最近の貯湯式タンクにはこの給排水の機能が備えられているが、給排水は温水使用者が手動で行うか、給排水の時刻を温水使用者が固定して設定しているので温水の使用頻度に係わらず給排水を行っており、エネルギを浪費している。本案の温水の加熱制御装置では、加熱制御装置使用頻度に応じて給排水の実施可否も含めた給排水の時刻を決定するので、例えば所定時間内の温水の使用頻度が大きい場合は、給排水を行わせないことで、エネルギの消費を回避でき、所定時間内の温水の使用頻度が小さい場合は、加熱制御装置の使用頻度がゼロと算出された時間内で、加熱制御装置の使用頻度が有りと算出された時間になる前として決定された時刻に、給排水を行うので衛生的かつ温水使用者に不便を感じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係わる加熱制御装置の制御ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態に係わる加熱制御装置の概略構成を示す説明図
【図３】 本発明の一実施形態に係わる加熱制御装置の制御部の機能ブロック図
【図４】 本発明の一実施形態に係わる今日の使用時刻データの説明図
【図５】 本発明の一実施形態に係わる使用時刻学習データ群の説明図
【図６】 本発明の一実施形態に係わる使用頻度と制御内容切り替えの説明図
【図７】 本発明の一実施形態に係わるボタン操作による制御内容切り替えの説明図
【図８】 本発明の一実施形態に係わる休日検知学習データ群の説明図
【図９】 本発明の一実施形態に休日節電モードと使用検知後通常制御切替の説明図
【符号の説明】
１…タンク、２…コントローラ、３…出湯配管、４…オーバーフロー管
５…排水管、６…温水ヒータ、７…サーミスタ、８…対流管
９…サーミスタ設置管、１０…給水配管、１１…給水調整弁
１２…給湯水量センサ、１３…上水位センサ、１４…下水位センサ
１５…操作表示部、１６…排水弁、１７…導水管、１８…給水止水栓
１９…防虫網、２０…ボールタップ、２１…蓋、３０…マイコン
３１…メモリ、３２…給水調整弁位置検出、３３…自動運転ＳＷ
３４…学習運転ＳＷ、３５…排水ＳＷ、３６…設定温度上げＳＷ
３７…設定温度下げＳＷ、３８…バックアップ電池、３９…発振子
４０…自動運転ＬＥＤ、４１…給排水ＬＥＤ、４２…学習運転ＬＥＤ
４３…節電ＬＥＤ、４４…大使用モード中ＬＥＤ、４５…現在温度表示ＬＥＤ
４６…設定温度表示ＬＥＤ、４７…時刻表示ＬＥＤ
６０…使用検知手段、６１…使用検出時刻情報記憶手段
６２…制御内容決定手段、６３…温水供給環境制御手段
６４…使用頻度算出手段、６５…加熱制御装置使用時刻計時手段
６６…使用検出不可検知手段、６７…電力蓄積手段、６８…初期化手段

Claims (3)

1. 温水の目標温度、目標加熱制御水量、目標給水量の温水供給環境を制御する温水の加熱制御装置であって、現在時刻など時刻情報を計時する加熱制御装置使用時刻計時手段と、前記加熱制御装置の使用を検知する使用検出手段と、前記使用検出手段が検知した時刻に関する使用検出時刻情報を記録する使用検出時刻情報記憶手段と、前記記憶された使用検出時刻情報に基づいて、前記温水供給環境の温水の目標温度、目標加熱制御水量、目標給水量の制御内容を決定する制御内容決定手段と、該決定された温水供給環境の制御内容に基づいて、前記温水供給環境を制御する温水供給環境制御手段とを備えた温水の加熱制御装置において、
   前記使用検出時刻情報記憶手段は少なくとも所定期間分の前記使用検出時刻情報を記憶する手段であり、前記制御内容決定手段は、前記使用検出時刻情報の各時刻と現在時刻との差を演算しその演算値と所定の閾値とを比較して加熱制御装置使用頻度を算出する使用頻度算出手段を備え、前記制御内容決定手段は、前記使用頻度算出手段によって加熱制御装置使用頻度が大と算出された時間では、温水の目標温度を上げておき、逆に前記使用頻度算出手段によって加熱制御装置使用頻度が小と算出された時間では、温水の目標温度を下げて制御し、さらに、その制御中に前記使用検出手段が加熱制御装置の使用を検出した場合は、前記温水供給環境の目標温度を上昇させることを特徴とする温水の加熱制御装置。
2. 請求項１記載の温水の加熱制御装置において、前記使用頻度算出手段は、前記使用検出時刻情報の時刻情報と制御を実施する日の各時刻との差に制御実施日に近いほど重みを持たせる演算式を適用して得られた演算値と所定の閾値とを比較することにより、多値化された前記加熱制御装置使用頻度を算出する手段であることを特徴とする温水の加熱制御装置。
3. 請求項１又は２記載の温水の加熱制御装置において、前記制御内容決定手段は、前記制御内容として、前記温水供給環境の温水加熱運転開始時刻あるいは温水加熱運転終了時刻を決定する手段であり、前記温水供給環境制御手段は、前記温水供給環境の該決定された温水加熱運転開始時刻に温水を貯めておくために備えられたタンク内の水への加熱動作を開始し、前記温水供給環境の該決定された温水加熱運転終了時刻に温水を貯めておくために備えられたタンク内の水への加熱動作を終了するように制御する手段であることを特徴とする温水の加熱制御装置。

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