JP5468527B2

JP5468527B2 - 給湯システム

Info

Publication number: JP5468527B2
Application number: JP2010262838A
Authority: JP
Inventors: 紳司黒田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-11-25
Also published as: JP2012112594A

Description

本発明は、加熱された湯を貯留する貯湯タンクの下流側に、瞬間加熱式の燃焼給湯器を接続した給湯システムに関する。
に関する。

従来、内部に湯水を貯える貯湯タンクと、貯湯タンク内に水を供給する給水管と、貯湯タンク内に貯えられた湯水を導出する出湯管と、貯湯タンク内から湯水を導き出して加熱し沸き上げた湯を貯湯タンク内に戻すヒートポンプと、前記貯湯タンクの下流側に直列に接続されて前記出湯管を流れる湯水をバーナの燃焼により加熱する瞬間式の燃焼給湯器とを備える給湯システムが知られている（特許文献１参照）。

ヒートポンプは、エネルギー効率は非常に高いが、単位時間当たりの加熱能力が低いので、大量の湯を沸き上げるために比較的長い時間を要する。そこで、貯湯タンクの湯切れ時に運転する燃焼給湯器を補助熱源として備えることで、貯湯タンクの湯切れを意識することなく浴槽への湯張り等で比較的大量の湯を使用することができ、貯湯タンクを小型として沸き上げ時間を短縮させることも可能となる。

ところで、この種の給湯システムにおいては、可能な限り貯湯タンクの湯を使用し、燃焼給湯器の運転回数を低減させることが好ましい。そのため、比較的大量の湯を使用する浴槽への湯張りを行う場合には、その湯張りに先立って貯湯タンクの湯の沸き上げを完了させておく必要がある。そこで、湯張りが行われた時刻を蓄積し、蓄積したデータに基づいて湯張り時刻以前に貯湯タンクの湯の沸き上げを完了させる給湯システムが知られている（特許文献２参照）。

特開２００１−４１５７０号公報特開２００５−１７２３２５号公報

しかし、浴槽への湯張りに先立って貯湯タンクの湯の沸き上げを完了させても、例えば、使用者の所望により設定される湯張り設定温度に対して、貯湯タンクの貯湯温度が極度に高い場合には、貯湯タンクの蓄熱が無駄になるため、貯湯タンクの沸き上げ時に用いるエネルギーに無駄が生じる。従って、全体としてエネルギー消費が大きくなるという不都合がある。

上記の点に鑑み、本発明は、浴槽への湯張りによる大量の湯の使用を考慮しつつ貯湯タンクの湯の無駄な蓄熱を抑えてエネルギー消費を低減させることが可能な給湯システムを提供することを目的とする。

本発明は、貯湯タンクと、該貯湯タンクの湯水を加熱して沸き上げるタンク用加熱手段と、前記貯湯タンクの湯水を導出する出湯管と、前記貯湯タンクと前記出湯管との夫々に水を供給する給水管と、前記貯湯タンクの湯水の温度を検出する貯湯温度検出手段と、前記出湯管に介設され、該出湯管を流れる湯水をバーナの燃焼により加熱する燃焼給湯器と、前記出湯管と浴槽とを接続して該浴槽に湯を供給する湯張り管と、入力操作により所望の給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、入力操作により所望の風呂湯張り温度を設定する湯張り温度設定手段と、前記タンク用加熱手段が前記貯湯タンクの湯水を沸き上げる際の目標温度とする沸き上げ温度を設定する沸き上げ温度設定手段と、前記貯湯温度検出手段の検出温度が予め設定された沸き上げ開始温度未満になったとき、前記沸き上げ温度設定手段による沸き上げ設定温度を目標温度として、前記タンク用加熱手段により前記貯湯タンクの湯水の沸き上げを実行するタンク沸き上げ制御手段と、現在の日時を示す時計手段と、１日のなかで給湯運転が行われる予定時間に基づいて給湯運転時間帯を設定する給湯運転時間帯設定手段と、１日のなかで浴槽への湯張りが開始される予定時刻を基準時刻として該基準時刻と前記貯湯タンクの湯水の沸き上げが完了する時間を含む所定時間遡った時刻との間の時間範囲を湯張り準備時間帯として設定する湯張り準備時間帯設定手段とを備え、前記沸き上げ温度設定手段は、前記時計手段が示す現在時刻が、前記湯張り準備時間帯設定手段により設定された時間帯内にあるとき、前記湯張り温度設定手段による設定温度に基づいて湯張り用の沸き上げ設定温度を設定し、前記時計手段が示す現在時刻が、前記湯張り準備時間帯設定手段により設定された時間帯以外の、前記給湯運転時間帯設定手段により設定された時間帯内にあるとき、前記給湯温度設定手段による設定温度に基づいて給湯用の沸き上げ設定温度を設定し、前記給湯運転時間帯設定手段は、当日を含む過去の所定日数分の各１日毎にその日最初の給湯運転開始時刻とその日最後の給湯運転終了時刻とを採取し、採取した前日までの給湯運転開始時刻と給湯運転終了時刻のなかで最も早い給湯運転開始時刻から最も遅い給湯運転終了時刻までを給湯予定時間とし、この給湯予定時間に基づいて当日の前記給湯運転時間帯を設定することを特徴とする。

本発明によれば、前記給湯運転時間帯設定手段により設定された給湯運転時間帯においては、前記給湯温度設定手段によって設定された温度に基づく給湯用の沸き上げ設定温度を用いた前記貯湯タンクの湯水の沸き上げが実行され、前記湯張り準備時間帯設定手段により設定された湯張り準備時間帯においては、前記湯張り温度設定手段によって設定された温度に基づく湯張り用の沸き上げ設定温度を用いた前記貯湯タンクの湯水の沸き上げが実行される。

従って、給湯が行われる時間帯においては、給湯温度設定手段により設定された使用者が所望する温度に応じた貯湯タンクの湯の沸き上げが行われ、湯張りが行われる時刻に先立って、湯張り温度設定手段により設定された使用者が所望する温度に応じた貯湯タンクの湯の沸き上げが行われるので、貯湯タンクにおける無駄な蓄熱を抑えることができ、不要なエネルギーの消費を抑えることができる。
更に、前記給湯運転時間帯設定手段によれば、採取した前日までの給湯運転開始時刻と給湯運転終了時刻のなかで最も早い給湯運転開始時刻から最も遅い給湯運転終了時刻までを給湯予定時間とし、この給湯予定時間に基づいて当日の前記給湯運転時間帯を設定するので、使用者の生活パターンに正確に対応した給湯運転時間帯を設定することができる。従って、給湯運転が行われる時間帯には、貯湯タンクの沸き上げ動作を効率良く行うことができるだけでなく、給湯運転が行われないときには無駄な沸き上げ動作を防止することができ、エネルギーの消費を確実に低減させることができる。

また、本発明において、前記湯張り準備時間帯設定手段は、当日を含む過去の所定日数の各１日毎に湯張り開始時刻を採取し、採取した前日までの湯張り開始時刻のなかで最も早い湯張り開始時刻を、当日の前記基準時刻とすることを特徴とする。

これにより、使用者の生活パターンに正確に対応した湯張り開始時刻を前記基準時刻として用いることができるので、湯張り運転に先立って確実に貯湯タンクの湯を沸き上げておくことができ、湯張りの際に貯湯タンクの湯を有効に使用することができる。

本発明の実施形態における給湯システムの構成図。本実施形態の給湯システムにおける沸き上げ温度の設定動作を示すフローチャート。本実施形態の給湯システムにおける沸き上げ動作用時間帯の設定動作を示すフローチャート。採取した時刻データの記録形態の一例を示す図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の給湯システムは、図１に示すように、タンクユニット１と、ヒートポンプユニット２と、瞬間加熱式の燃焼給湯器３とにより構成されている。

タンクユニット１は、貯湯タンク４と、タンクコントローラ５とを備えている。貯湯タンク４の外壁面には、貯湯タンク４の上層部位の湯水の温度を検出する貯湯サーミスタ６（貯湯温度検出手段）が取り付けられている。貯湯タンク４の下部には貯湯タンク４に水を供給する給水管７の終端が接続されている。給水管７はタンクユニット１の外部に延びて、その始端には水供給源として上水道の水道管（図示せず）が接続される。貯湯タンク４の上部には貯湯タンク４から湯水を導出する出湯管８の始端が接続されている。出湯管８はタンクユニット１の外部に延びて、その終端にはカランやシャワー等の出湯栓（図示せず）が接続される。

出湯管８には、貯湯タンク４からの出湯量を変更する湯量可変弁９と、湯量可変弁９を経た湯量を検出するタンク湯流量センサ１０と、タンク湯流量センサ１０を経た湯の温度を検出する湯側サーミスタ１１とが設けられている。

給水管７は、貯湯タンク４への接続端の上流側から分岐して出湯管８の前記湯側サーミスタ１１の下流に接続された分岐給水路７ａを備えている。分岐給水路７ａには、出湯管８に向う水の流量を変更する水量可変弁１２と、水量可変弁１２を経た水量を検出する水流量センサ１３と、水流量センサ１３を経た水の温度を検出する入水サーミスタ１４とが設けられている。出湯管８において分岐給水路７ａが接続された湯と水との合流点の下流には混合サーミスタ１５が設けられている。

更に、混合サーミスタ１５の下流には、出湯管８からの湯水を燃焼給湯器３に送り出す往路管８ａと、燃焼給湯器３を経た湯水を取り復路管８ｂとが設けられ、往路管８ａと復路管８ｂとの間には出湯バイパス管１６が設けられている。出湯バイパス管１６には、出湯バイパス管１６を開閉するバイパス弁１７が設けられており、出湯バイパス管１６と復路管８ｂとの接続点の下流に延びる出湯管８の終端側には給湯出口サーミスタ１８が設けられている。

タンクコントローラ５には、貯湯サーミスタ６、湯側サーミスタ１１、入水サーミスタ１４、混合サーミスタ１５、給湯出口サーミスタ１８、及び後述する循環上流サーミスタ２９による温度検出信号と、タンク湯流量センサ１０及び水流量センサ１３による通水流量の検出信号とが入力される。そして、タンクコントローラ５から出力される制御信号によって、湯量可変弁９、水量可変弁１２、及びバイパス弁１７の作動が制御される。

また、タンクコントローラ５には、室内に設置されるリモートコントローラ１９が接続されている。リモートコントローラ１９には、図示しないが、使用者の操作に応じて、所望の給湯温度（出湯管８の出口から供給される湯の温度）と所望の湯張り温度（後述する湯張り管３５を経由して浴槽に供給される湯の温度）を設定するための温度スイッチ（本発明における給湯温度設定手段及び湯張り温度設定手段に相当する）や、一般給湯モード（後述する湯張り弁４０を閉弁して出湯管８の出口から湯を供給するモード）と、湯張りモード（湯張り弁４０を開弁して湯張り管３５から浴槽に湯を供給するモード）とを切換えるためのモード切換スイッチ（図示しない）等が設けられている。

ヒートポンプユニット２は、ヒートポンプ２０（タンク用加熱手段）と、ヒートポンプコントローラ２１とを備えている。ヒートポンプ２０は、圧縮機２２、凝縮器２３、減圧器２４、及び蒸発器２５を、冷媒循環路２６で接続することにより構成されている。

凝縮器２３は、貯湯タンク４の上部及び下部に接続されたタンク循環路２７に接続されている。タンク循環路２７は、その一部がタンクユニット１側に配設され、その他部がヒートポンプユニット２側に配設されていて、タンクユニット１とヒートポンプユニット２との間で互いに接続されている。貯湯タンク４に導通するタンク循環路２７内の湯水は、ヒートポンプ２０の凝縮器２３を介して冷媒循環路２６内の冷媒と熱交換されることにより加熱される。

ヒートポンプユニット２側のタンク循環路２７には、貯湯タンク４に貯められた湯水をタンク循環路２７内に循環させるための循環ポンプ２８が設けられ、タンクユニット１側のタンク循環路２７には、貯湯タンク４から凝縮器２３に供給される湯水の温度を検出する循環上流サーミスタ２９とが設けられている。

ヒートポンプコントローラ２１は、タンクコントローラ５と通信可能に接続され、タンクコントローラ５から沸き上げ動作の許可を指示する信号を受信したときに沸き上げ動作が行える状態となる。また、タンクコントローラ５から沸き上げ動作の禁止を指示する信号を受信したときには、沸き上げを実行しないようになっている。

また、ヒートポンプコントローラ２１は、貯湯タンク４の湯水の沸き上げを行う際にヒートポンプ２０を制御するタンク沸き上げ制御手段を機能的に備えている。

前記タンクコントローラ５は、タンク沸き上げ制御手段がヒートポンプ２０により貯湯タンク４の湯水の沸き上げを行う際に、沸き上げ目標温度とする沸き上げ設定温度を設定する沸き上げ温度設定手段を機能的に備えている。更に、タンクコントローラ５は、図示しないが、現在時刻を出力する時計部（時計手段）と、１日のなかで給湯運転が行われる予定時間範囲を給湯運転時間帯として設定する給湯運転時間帯設定手段と、１日のなかで浴槽への湯張りが開始される予定時刻を基準時刻として該基準時刻と前記貯湯タンクの湯水の沸き上げが完了する時間を含む所定時間遡った時刻との間の時間範囲を湯張り準備時間帯として設定する湯張り準備時間帯設定手段とを機能的に備えている。

そして、タンクコントローラ５は、上記の各時間帯毎に、リモートコントローラ１９による給湯設定温度に応じた沸き上げ設定温度を沸き上げ温度設定手段で設定し、或いは湯張り設定温度に応じた沸き上げ設定温度を沸き上げ温度設定手段で設定して、ヒートポンプコントローラ２１に対して沸き上げ設定温度情報を含む沸き上げ許可信号を送信する。

ヒートポンプコントローラ２１は、タンクコントローラ５から沸き上げ設定温度情報を含む沸き上げ許可信号を受信したときに、循環上流サーミスタ２９の検出温度が沸き上げ設定温度となるようにヒートポンプ２０を作動させて貯湯タンク４の湯水の沸き上げ動作を行う。本実施形態による沸き上げ動作について、詳しくは後述する。

ここで、貯湯タンク４内の湯水の貯湯状態について説明すれば、出湯管８は貯湯タンク４の上部に接続され、給水管７は貯湯タンク４の下部に接続されている。そのため、貯湯タンク４から出湯管８に湯水が供給されると、それに応じて、貯湯タンク４の下部に給水管７から水が供給される。そして、貯湯タンク４内では、上部に高温の湯の層ができると共に下部に水の層ができる。貯湯タンク４から湯を供給するに従って上部の高温の湯の層が減少していき、貯湯タンク４の上層部位が水の層になると湯切れ状態となる。

タンクコントローラ５は、貯湯サーミスタ６の検出温度が予め設定された沸き上げ開始温度未満であるときに、貯湯タンク４が湯切れ状態であると判断する。

また、タンクコントローラ５は、湯切れが生じていない状態で給湯が開始されたとき、混合サーミスタ１５又は給湯出口サーミスタ１８の検出温度が目標温度となるように、湯量可変弁９と水量可変弁１２の開度を制御する混合温調制御を行う。このとき、タンクコントローラ５は、一般給湯モードではバイパス弁１７を開弁し、湯張りモードではバイパス弁１７を閉弁する。

一方、湯切れが生じている状態で給湯が開始されたときには、タンクコントローラ５は、湯量可変弁９とバイパス弁１７とを閉弁し、給水管７からの水を全て燃焼給湯器３に供給する。この場合には、燃焼給湯器３において、後述する給湯器コントローラ３２による加熱温調制御が実行される。

燃焼給湯器３は、タンクユニット１の出湯管８から延びる往路管８ａと復路管８ｂとに接続される給湯器回路３０と、ガスバーナ３１と、給湯器コントローラ３２とを備えている。

給湯器回路３０は、ガスバーナ３１により加熱される熱交換器３３と、給湯器回路３０における熱交換器３３の上流側と下流側とで連通させる給湯バイパス管３４と、給湯器回路３０から分岐して浴槽（図示しない）に接続される湯張り管３５とを備えている。

給湯器回路３０における熱交換器３３の上流側には、往路管８ａから供給される湯水の流量を調節する水量サーボ３６と、水量サーボ３６を経た湯水の流量を検出する給湯器流量センサ３７と、熱交換器３３側に供給される湯水の流量と給湯バイパス管３４側に供給される湯水の流量との分配比を変更するバイパスサーボ３８とが設けられている。

給湯バイパス管３４の下流側には、復路管８ｂ或いは湯張り管３５に向う湯の温度を検出する給湯器サーミスタ３９が設けられている。湯張り管３５には、湯張り管３５を開閉する湯張り弁４０と、湯張り管３５の通水流量を検出する湯張り流量センサ４１とが設けられている。

給湯器コントローラ３２には、給湯器サーミスタ３９による温度検出信号と、給湯器流量センサ３７による通水流量の検出信号と、湯張り流量センサ４１による通水流量の検出信号とが入力される。また、給湯器コントローラ３２から出力される制御信号によって、バイパスサーボ３８と、水量サーボ３６と、ガスバーナ３１と、湯張り弁４０の作動が制御される。

給湯器コントローラ３２は、タンクコントローラ５と通信可能に接続され、タンクコントローラ５から加熱許可を指示する信号を受信したときに加熱許可状態となる。そして、給湯器流量センサ３７により所定の下限流量以上の通水が検出されているときに、給湯器サーミスタ３９の検出温度が目標給湯温度となるように、ガスバーナ３１の燃焼量を制御する加熱温調制御を実行する。また、タンクコントローラ５から加熱禁止を指示する信号を受信したときに加熱禁止状態となり、加熱温調制御の実行が禁止される。

また、給湯器コントローラ３２は、浴槽（図示しない）に所定量の湯を供給する湯張り運転を行なうとき（湯張りモード）には、湯張り弁４０を開弁して、湯張り流量センサ４１により検出される浴槽への湯の供給量を累積する。そして、浴槽への湯の供給量の累積値が前記所定量に達したときに、湯張り弁４０を閉弁して湯張り運転を終了する。そして、給湯器コントローラ３２は、湯張り動作の開始と終了とを示す湯張り動作信号をタンクコントローラ５に送信し、タンクコントローラ５はこのときの湯張り動作信号に応じて、ヒートポンプコントローラ２１に対して沸き上げの指示を送信する。

以上のように構成された給湯システムにおいて、本発明の要旨となるタンクコントローラ５の作動を説明する。

タンクコントローラ５は、その沸き上げ温度設定手段により、図２に示す手順で沸き上げ温度の設定を行う。即ち、ＳＴＥＰ１で沸き上げ温度設定手段は時計手段の示す現在時刻が湯張り準備時間帯であるか否かを判断する。湯張り準備時間帯は、タンクコントローラ５が機能として備える湯張り準備時間帯設定手段により設定された時間帯である。沸き上げ温度設定手段は、現在時刻が湯張り準備時間帯であるときＳＴＥＰ２へ進む。

ＳＴＥＰ２に進むと、沸き上げ温度設定手段はリモートコントローラ１９によって設定された湯張り設定温度を参照し、湯張り設定温度が４４℃より低い場合にはＳＴＥＰ３へ進む。

ＳＴＥＰ３に進むと、沸き上げ温度設定手段は沸き上げ設定温度を４５℃に設定し、タンクコントローラ５は、この沸き上げ設定温度情報と共に沸き上げ許可信号をヒートポンプコントローラ２１に送信してＳＴＥＰ１へ戻る。

沸き上げ許可信号を受信したヒートポンプコントローラ２１は、タンクコントローラ５からの貯湯タンク４の湯水の温度情報を参照し、貯湯タンク４に湯切れが生じている場合には、循環ポンプ２８を作動させると共に循環上流サーミスタ２９の検出温度が沸き上げ設定温度である４５℃となるようにヒートポンプ２０を作動させて貯湯タンク４の湯水の沸き上げ動作を行う。

ＳＴＥＰ２で、湯張り設定温度が４４℃以上である場合にはＳＴＥＰ４へ進む。ＳＴＥＰ４に進むと、沸き上げ温度設定手段は沸き上げ設定温度を６０℃に設定し、タンクコントローラ５は、この沸き上げ設定温度情報と共に沸き上げ許可信号をヒートポンプコントローラ２１に送信してＳＴＥＰ１へ戻る。そして、沸き上げ許可信号を受信したヒートポンプコントローラ２１は、６０℃を沸き上げ設定温度として貯湯タンク４の湯水の沸き上げ動作を行う。

このように、タンクコントローラ５は、現在時刻が湯張り準備時間帯であるときには、使用者が設定した湯張り設定温度に応じた沸き上げ温度を設定する。湯張り準備時間帯は、詳しくは後述するように、使用者の生活パターンを学習することにより得られた湯張り予定時間に対応したものであり、湯張り予定時間に先立って貯湯タンク４の沸き上げを完了させることができるだけでなく、貯湯タンク４の湯の温度を湯張り設定温度に対応した温度とすることができる。従って、貯湯タンク４における無駄な蓄熱を抑えることができると共に、比較的大量の湯を使用する湯張り動作においては、貯湯タンク４の湯を有効に使用することができる。

また、ＳＴＥＰ１で現在時刻が湯張り準備時間帯でないとき、ＳＴＥＰ５へ進む。ＳＴＥＰ５へ進むと、沸き上げ温度設定手段は時計手段の示す現在時刻が給湯運転時間帯であるか否かを判断する。給湯運転時間帯は、タンクコントローラ５が機能として備える給湯運転時間帯設定手段により設定された時間帯である。沸き上げ温度設定手段は、現在時刻が給湯運転時間帯であるときＳＴＥＰ６へ進む。

ＳＴＥＰ６に進むと、沸き上げ温度設定手段はリモートコントローラ１９によって設定された給湯設定温度を参照し、給湯設定温度が４４℃より低い場合にはＳＴＥＰ７へ進む。

ＳＴＥＰ７に進むと、沸き上げ温度設定手段は沸き上げ設定温度を４５℃に設定し、タンクコントローラ５は、この沸き上げ設定温度情報と共に沸き上げ許可信号をヒートポンプコントローラ２１に送信してＳＴＥＰ１へ戻る。

この場合にも、沸き上げ許可信号を受信したヒートポンプコントローラ２１は、タンクコントローラ５からの貯湯タンク４の湯水の温度情報を参照し、貯湯タンク４に湯切れが生じている場合には、循環ポンプ２８を作動させると共に循環上流サーミスタ２９の検出温度が沸き上げ設定温度である４５℃となるようにヒートポンプ２０を作動させて貯湯タンク４の湯水の沸き上げ動作を行う。

一方、ＳＴＥＰ６で、給湯設定温度が４４℃以上である場合にはＳＴＥＰ８へ進む。ＳＴＥＰ８に進むと、沸き上げ温度設定手段は沸き上げ設定温度を６０℃に設定し、タンクコントローラ５は、この沸き上げ設定温度情報と共に沸き上げ許可信号をヒートポンプコントローラ２１に送信してＳＴＥＰ１へ戻る。そして、沸き上げ許可信号を受信したヒートポンプコントローラ２１は、６０℃を沸き上げ設定温度として貯湯タンク４の湯水の沸き上げ動作を行う。

また、ＳＴＥＰ５で現在時刻が給湯運転時間帯でないとき、即ち、現在時刻が湯張り準備時間帯でもなく給湯運転時間帯でもないときには、湯張りも給湯運転も行われない時間帯であると判断できるので、タンクコントローラ５は、ＳＴＥＰ９へ進んで沸き上げを禁止する信号をヒートポンプコントローラ２１に送信してＳＴＥＰ１へ戻る。これにより、湯張りも給湯運転も行われない時間帯での不要な沸き上げ動作をなくして無駄なエネルギー消費を省くことができる。

なお、図２におけるＳＴＥＰ２〜４、ＳＴＥＰ６〜８で用いた温度の値は、これに限るものではなく、何れも最適な温度の値が選択されることは言うまでもない。

次に、タンクコントローラ５における沸き上げ動作用の時間帯の設定について説明する。図３を参照して、タンクコントローラ５は、ＳＴＥＰ１０で時計手段の示す現在時刻が０２：００となるとＳＴＥＰ１１へ進む。

本実施形態においては、０２：００〜０１：５９を１日とし、それに従って時刻の大小関係を０２：００＜１２：００＜０：００＜０１：５９とする。

タンクコントローラ５は、図示しないがＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段を備え、図４に示すように、当日を含む過去７日分の時刻データ（その日最初の給湯運転開始時刻、湯張り開始時刻、その日最後の給湯運転終了時刻）とを各１日毎の日時レコード（図４中、レコード０〜レコード７）に格納した状態で記憶手段に記憶する。なお、図４における時刻データの値は一例を示したものである。

タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段は、その日最初の給湯運転開始時刻とその日最後の給湯運転終了時刻とを採取して当日の日時レコードに格納し、タンクコントローラ５の湯張り準備時間帯設定手段は、その日の湯張り開始時刻を採取して当日の日時レコードに格納する。こうして過去７日分と当日の各時刻データが記憶手段に記憶される。

図３を参照して、ＳＴＥＰ１０からＳＴＥＰ１１に進むと、タンクコントローラ５は、記憶手段に記憶されている日時レコードの更新を行う。即ち、図４に示すように、前日の０１：５９時点ではその当日採取されたレコード０の各時刻データを、現在時刻が０２：００となった時点でレコード１の時刻データとして更新する。同様にして、各レコード毎に１日ずらして夫々のレコードの時刻データを更新し、前日に７日前のレコード７に格納されていた時刻データを削除する。この更新を行うことで、常に新しいデータが格納され、使用者の生活パターンの変化を反映させることができる。

なお、ＳＴＥＰ１１で日時レコードの更新により、当日のレコード０が未記録状態となる。そして、このレコード０には、タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段と湯張り準備時間帯設定手段とが採取する当日最初の給湯運転開始時刻、当日の湯張り開始時刻、及び当日最後の給湯運転終了時刻が格納される。

ＳＴＥＰ１１における日時レコードの更新が終了すると、タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段と湯張り準備時間帯設定手段とは、ＳＴＥＰ１２−１、ＳＴＥＰ１２−２、及びＳＴＥＰ１２−３の夫々において前記日時レコードから各時刻データの抽出を行う。

ＳＴＥＰ１２−１で、タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段は、過去７日間のレコード１〜レコード７のうちで最も早い給湯開始時刻を抽出し、これを給湯開始予定時刻とする。図４を参照すれば、更新後のレコードで１日前の給湯開始時刻が最も早いので、この時刻０７：００を給湯開始予定時刻とする。この給湯開始予定時刻は使用者が給湯を開始する予定の時刻である。このため、使用者が給湯を開始する前に、貯湯タンク４の沸き上げ動作を完了しておく必要がある。

そこで、ＳＴＥＰ１３−１においては、ＳＴＥＰ１２−１で抽出した時刻からヒートポンプユニット２による貯湯タンク４の沸き上げ所要時間を考慮した所定時間（０分〜１２０分の間で所望の時間が設定可能となっている。本実施形態では３０分とする）だけ遡った時間を算出し、この時刻を、給湯開始予定時刻に先行してヒートポンプユニット２に対して給湯用の沸き上げ動作開始を許可する時刻とする。具体的には例えば、時刻０７：００から３０分遡った０６：３０を沸き上げ動作開始許可時刻とする。

一方、ＳＴＥＰ１２−２で、タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段は、過去７日間のレコード１〜レコード７のうちで最も遅い給湯終了時刻を抽出し、これを給湯終了予定時刻とする。図４を参照すれば、更新後のレコードで５日前の給湯終了時刻が最も遅いので、この時刻２２：４５を給湯終了予定時刻とする。この給湯終了予定時刻は使用者が給湯を終了する予定の時刻である。使用者が給湯を終了した後には貯湯タンク４からの湯の供給は不要である。従って、使用者が給湯を終了した後に貯湯タンク４に湯が貯められたままになると、無駄な蓄熱となる。

そこで、ＳＴＥＰ１３−２においては、ＳＴＥＰ１２−２で抽出した時刻からヒートポンプユニット２による貯湯タンク４の沸き上げ所要時間を考慮した所定時間（０分〜１２０分の間で所望の時間が設定可能となっている。本実施形態では６０分とする）だけ遡った時間を算出し、この時刻を、給湯終了予定時刻に先行してヒートポンプユニット２に対して給湯用の沸き上げ動作を禁止する時刻とする。具体的には例えば、時刻２２：４５から６０分遡った２１：４５を沸き上げ動作禁止時刻とする。

このようにして得られた、沸き上げ動作開始許可時刻と沸き上げ動作禁止時刻とを用いて、タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段は、ＳＴＥＰ１４−１で給湯運転時間帯を設定する。即ち、タンクコントローラ５の給湯運転時間帯設定手段は、給湯用の沸き上げ動作開始許可時刻から給湯用の沸き上げ動作禁止時刻までを給湯運転時間帯とする。本実施形態においては、具体的には、０６：３０〜２１：４５の時間帯を当日の給湯運転時間帯とする。

また、ＳＴＥＰ１２−３で、タンクコントローラ５の湯張り準備時間帯設定手段は、過去７日間のレコード１〜レコード７のうちで最も早い湯張り開始時刻を抽出し、これを湯張り開始予定時刻とする。図４を参照すれば、更新後のレコードで３日前の湯張り開始時刻が最も早いので、この時刻１９：００を湯張り開始予定時刻（本発明における基準時刻）とする。この湯張り開始予定時刻は使用者が湯張りを開始する予定の時刻である。湯張りの際には比較的大量の湯が使用されるため、使用者が湯張りを開始する前に、貯湯タンク４の沸き上げ動作を完了しておく必要がある。

そこで、ＳＴＥＰ１３−３においては、ＳＴＥＰ１２−３で抽出した時刻（前記基準時刻）からヒートポンプユニット２による貯湯タンク４の沸き上げ所要時間を考慮した所定時間（０分〜１２０分の間で所望の時間が設定可能となっている。本実施形態では６０分とする）だけ遡った時間を算出し、この時刻を、湯張り開始予定時刻に先行してヒートポンプユニット２に対して湯張り用の沸き上げ動作開始を許可する時刻とする。具体的には例えば、時刻１９：００から６０分遡った１８：００を沸き上げ動作開始許可時刻とする。

そして、タンクコントローラ５の湯張り準備時間帯設定手段は、ＳＴＥＰ１４−２で湯張り準備間帯を設定する。即ち、タンクコントローラ５の湯張り準備時間帯設定手段は、湯張り用の沸き上げ動作開始許可時刻以降、湯張り開始予定時刻までを湯張り準備時間帯とする。本実施形態においては、具体的には、１８：００〜１９：００の時間帯を当日の湯張り準備時間帯とする。

なお、湯張り準備時間帯設定手段により設定された湯張り準備時間帯が、給湯運転時間帯設定手段により設定された給湯運転時間帯の何れかの時間と重なるときは、タンクコントローラ５は湯張り準備時間帯における制御を優先する。

このように、タンクコントローラ５は、使用者の生活パターンから抽出した最新の時刻データを用いて、給湯運転が行われる時間帯では、使用者が設定した給湯設定温度に応じた給湯用の沸き上げ設定温度でヒートポンプユニット２による貯湯タンク４の沸き上げ動作が行われ、湯張りを準備が必要となったとき、使用者が設定した湯張り設定温度に応じた湯張り用の沸き上げ設定温度でヒートポンプユニット２による貯湯タンク４の沸き上げ動作が行われるので、使用者の生活パターンに即して無駄なエネルギー消費を防止した給湯及び湯張りを行うことができる。

３…燃焼給湯器、４…貯湯タンク、５…タンクコントローラ（沸き上げ温度設定手段、給湯運転時間帯設定手段、湯張り準備時間帯設定手段、時計手段）、６…貯湯サーミスタ（貯湯温度検出手段）、７…給水管、８…出湯管、１９…リモートコントローラ（給湯温度設定手段、湯張り温度設定手段）、２０…ヒートポンプ（タンク用加熱手段）、３２…ヒートポンプコントローラ（タンク沸き上げ制御手段）、３５…湯張り管。

Claims

貯湯タンクと、
該貯湯タンクの湯水を加熱して沸き上げるタンク用加熱手段と、
前記貯湯タンクの湯水を導出する出湯管と、
前記貯湯タンクと前記出湯管との夫々に水を供給する給水管と、
前記貯湯タンクの湯水の温度を検出する貯湯温度検出手段と、
前記出湯管に介設され、該出湯管を流れる湯水をバーナの燃焼により加熱する燃焼給湯器と、
前記出湯管と浴槽とを接続して該浴槽に湯を供給する湯張り管と、
入力操作により所望の給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、
入力操作により所望の風呂湯張り温度を設定する湯張り温度設定手段と、
前記タンク用加熱手段が前記貯湯タンクの湯水を沸き上げる際の目標温度とする沸き上げ温度を設定する沸き上げ温度設定手段と、
前記貯湯温度検出手段の検出温度が予め設定された沸き上げ開始温度未満になったとき、前記沸き上げ温度設定手段による沸き上げ設定温度を目標温度として、前記タンク用加熱手段により前記貯湯タンクの湯水の沸き上げを実行するタンク沸き上げ制御手段と、
現在の日時を示す時計手段と、
１日のなかで給湯運転が行われる予定時間に基づいて給湯運転時間帯を設定する給湯運転時間帯設定手段と、
１日のなかで浴槽への湯張りが開始される予定時刻を基準時刻として該基準時刻と前記貯湯タンクの湯水の沸き上げが完了する時間を含む所定時間遡った時刻との間の時間範囲を湯張り準備時間帯として設定する湯張り準備時間帯設定手段とを備え、
前記沸き上げ温度設定手段は、前記時計手段が示す現在時刻が、前記湯張り準備時間帯設定手段により設定された時間帯内にあるとき、前記湯張り温度設定手段による設定温度に基づいて湯張り用の沸き上げ設定温度を設定し、前記時計手段が示す現在時刻が、前記湯張り準備時間帯設定手段により設定された時間帯以外の、前記給湯運転時間帯設定手段により設定された時間帯内にあるとき、前記給湯温度設定手段による設定温度に基づいて給湯用の沸き上げ設定温度を設定し、
前記給湯運転時間帯設定手段は、当日を含む過去の所定日数分の各１日毎にその日最初の給湯運転開始時刻とその日最後の給湯運転終了時刻とを採取し、採取した前日までの給湯運転開始時刻と給湯運転終了時刻のなかで最も早い給湯運転開始時刻から最も遅い給湯運転終了時刻までを給湯予定時間とし、この給湯予定時間に基づいて当日の前記給湯運転時間帯を設定することを特徴とする給湯システム。
前記湯張り準備時間帯設定手段は、当日を含む過去の所定日数の各１日毎に湯張り開始時刻を採取し、採取した前日までの湯張り開始時刻のなかで最も早い湯張り開始時刻を、当日の前記基準時刻とすることを特徴とする請求項１記載の給湯システム。