JP6205891B2 - 熱源装置 - Google Patents

Description

本発明は、予約運転機能を備えた熱源装置に関し、特に、その都度予約設定を行うものではなくて、例えば運転開始時刻と運転終了時刻に係る予約を一旦設定すると、周期的に（例えば毎日）、所定時間になれば自動的に運転を開始し自動的に運転を停止するという予約運転を繰り返す継続的な予約運転機能を具備した熱源装置に係る。

従来、下記の特許文献１において、切り忘れ防止タイマーあるいは切り忘れ防止スイッチを備えた暖房装置が提案されている。かかる切り忘れ防止タイマー又はスイッチとは、例えば電源投入時又は切り忘れ防止タイマー等の操作時から予め定めた時間が経過しても、まだヒータに通電されていれば、無条件に又は報知後の一定時間経過後に、その通電を強制的に停止させる、というものである。又、特許文献２では、運転の開始指令の入力から所定時間経過しても、運転の停止指令の入力が無ければ、運転を強制的に停止して消し忘れを防止するという自動消火機能を備えた暖房装置が提案されている。さらに、特許文献３では、暖房運転停止中において、床暖房リモコンと熱源機との間で送信中止に係る指令信号を相互に送信して確認した上で、以後は両者間での通信を停止することとにより、消費電力の低減させることが提案されている。

特開平４−４３２３１号公報 実開平１−８８１４９号公報 特開２００４−２７８９８８号公報

ところで、予約運転には、１回の運転毎にその都度予約設定を行う予約運転の他に、予約運転を一旦設定すると、周期的に所定時刻になれば自動的に運転を開始し自動的に運転を停止するという予約運転を繰り返す継続的な予約運転がある。例えば、熱源装置からの温水を循環供給することにより床暖房運転を行う場合の床暖房運転予約を例にして説明すると、通常は、運転開始時刻（入り予約時刻）と運転停止時刻（切り予約時刻）とを入力設定し、床暖房に係る運転予約をＯＮすれば、以後、毎日、入り予約時刻になれば自動的に運転を開始し切り予約時刻になれば運転を停止するという周期的な予約運転が継続して自動的に実行されることになる。

このような予約運転の場合には、ユーザー自身が運転予約をＯＦＦにしない限り一般には永続的に繰り返されることになる。このため、運転予約をＯＦＦにし忘れたまま旅行等により留守にした場合には、ユーザーが不在の留守宅であっても予約運転が実行されてしまい、燃料や電力等のエネルギーを無駄に消費する結果を招くことになる。

このような継続的な予約運転は、床暖房の運転予約の他に、例えば給湯栓を開けば即座に所定温度の湯が出湯されるように給湯栓が閉状態であっても所定温度に加熱維持した湯を循環させておく即湯運転予約、液体燃料を燃焼させる燃焼バーナを用いたオイル給湯器における液体燃料を予熱して気化させておくための予熱運転予約、あるいは、パネルヒータにおける運転予約等においても行われており、これらにおいても前記と同様の問題を抱えている。

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、周期的な運転を自動的に実行させるための運転予約が行われている場合にはユーザーが不在であるか否かを監視し、不在であることを検出すれば、その運転予約を強制的にＯＦＦにすることにより、無駄な電力消費を回避し得る熱源装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、熱源器と、この熱源器を運転予約に基づいて周期的に予約運転させるための予約運転制御部とを備えた熱源装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、前記熱源器が設置された住宅において消費電力に係る情報について測定する消費電力等測定部と、前記消費電力に係る情報に基づいて前記住宅が不在状態であるか否かを判定するための不在判定処理部と、この不在判定処理部により不在状態であると判定されたとき前記運転予約に基づく予約運転を強制的に取り消すための運転予約キャンセル制御部とを備えることとする。そして、前記不在判定処理部として、予め夜間のユーザーが寝静まった時間帯における消費電力量を前記消費電力等測定部からの情報に基づき学習により前記住宅の待機時電力値として取得し、取得した待機時電力値をそのまま、あるいは、その待機時電力値より僅かに高めの電力値を不在か否かの判定基準となる待機電力閾値として設定し、前記消費電力等測定部から出力される消費電力量の変動を監視し、その消費電力量が前記待機電力閾値よりも小さく、かつ、その状態が一定時間継続すれば、当該住宅は不在であると判定する構成とした（請求項１）。ここで、消費電力に係る情報とは、消費電力そのものの他に、電流値等を含む趣旨である。

本発明の場合、既に行った運転予約を取り消し忘れたまま例えば旅行や長期不在により不在にした場合に，当該住宅が不在状態であると判定されることにより予約運転の実行を取り消すようにしているため、不在であるにも拘わらず予約運転が実行されることに起因して無駄に消費され続ける電力使用を、回避することが可能になる。

又、本発明の熱源装置において、予約運転を強制的に取り消した後に、運転予約そのものを強制的に取り消す構成とすることができる（請求項２）。例えば不在状態が所定期間以上継続すれば運転予約そのものの強制取り消しに移行するというようにすることにより、早期に不在状態が解消されれば、運転予約そのものは維持される一方、所定期間以上の不在が継続すれば、運転予約そのものを取り消して以後の制御を完全に停止させることが可能になる。これにより、ユーザーの便宜を図りつつ無駄な電力消費の発生を回避することが可能になる。

さらに、本発明の熱源装置において、報知手段をさらに備え、強制的に取り消す処理を行う前に、又は、強制的に取り消す処理を行った後に、報知手段により取り消した旨の報知を行うように構成することができる（請求項３）。強制的に取り消す処理を行う前に報知することにより、万一の誤判定が生じた場合にユーザーに対し是正処理を促すことが可能となる一方、強制的に取り消す処理を行った後に報知することにより、在宅するようになった場合に運転予約が取り消されたことを認識させて再度の運転予約を促すことが可能になる。

以上、説明したように、本発明の熱源装置によれば、既に行った運転予約を取り消し忘れたまま例えば旅行や長期不在により不在にした場合に，当該住宅が不在状態であるとの判定に基づき予約運転の実行が取り消されるため、不在であるにも拘わらず予約運転が実行されることに起因して無駄に消費され続ける電力使用を、回避することができるようになる。

加えて、消費電力に係る情報に基づいて住宅が不在状態であるか否かを判定するための不在判定処理部と、この不在判定処理部により不在状態であると判定されたとき運転予約に基づく予約運転を強制的に取り消すための運転予約キャンセル制御部とを備えるようにしているため、本発明をより具体的に実現させることができ、その効果を確実に得ることができるようになる。

又、請求項２に係る熱源装置によれば、予約運転を強制的に取り消した後に、運転予約そのものを強制的に取り消す構成とすることにより、例えば不在状態が所定期間以上継続すれば運転予約そのものの強制取り消しに移行するというようにすることにより、早期に不在状態が解消されれば、運転予約そのものは維持することができる一方、所定期間以上の不在が継続すれば、運転予約そのものを取り消して以後の制御を完全に停止させることができるようになる。これにより、ユーザーの便宜を図りつつ無駄な電力消費の発生を回避することができるようになる。

さらに、請求項３に係る熱源装置によれば、報知手段をさらに備え、強制的に取り消す処理を行う前に取り消した旨報知することにより、万一の誤判定が生じた場合にユーザーに対し是正処理を促すことができる一方、強制的に取り消す処理を行った後に報知することにより、在宅するようになった場合に運転予約が取り消されたことを認識させて再度の運転予約を促すことができる。

本発明の第１実施形態に係る熱源装置の全体模式図である。 第１実施形態の制御フローチャートである。 第２実施形態に係る熱源装置の全体模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る熱源装置を示す。この熱源装置は給湯器本体（熱源器）２を備え、この給湯器本体２は図示省略の給湯栓への給湯機能、浴槽３への湯張り機能、その浴槽３内の湯水の追い焚き機能、及び、床暖房端末４等による温水式の暖房機能を備えたものである。暖房機能は、給湯器本体２に内蔵の燃焼バーナにより直接又は間接に加熱した温水を図示省略の循環ポンプの作動により床暖房端末４に対し熱源として循環供給し、床暖房端末４からの放熱により内を暖房する、という床暖房運転により実現されるものである。そして、給湯器本体２には、これらの各機能を実現するための運転制御を行うコントローラ５が設置され、このコントローラ５は、床暖房端末４が設置された部屋４１に設置された床暖房リモコン５１、浴室３１に設置された浴室リモコン５２、及び、台所に設置された台所リモコン５３と互いに通信接続されている。そして、この熱源装置に対する駆動電源として、パワーコンディショナ７を介して太陽光発電パネル６により発電された電力又は系統電力からの電力が給湯器本体２に供給され、給湯器本体２から前記の循環ポンプ等の各種作動要素、床暖房リモコン５１、浴室リモコン５２や、台所リモコン５３等に駆動電源の供給が行われている。各種のリモコン５１，５２，５３は表示部や音声出力部等を備え、報知手段をも構成している。

ここで、台所リモコン５３は、本実施形態では太陽熱発電用のリモコン（ＰＶリモコン）も兼ねており、パワーコンディショナ７に設けられた消費電力測定部７１から住宅における消費電力量に係る情報や、太陽熱発電パネル６による発電量に係る情報の出力を受けて、それらの情報を表示部に表示可能となっている。一方、給湯器本体２のコントローラ５にはインターフェースユニット（Ｉ／Ｆユニット）５４が接続されており、このＩ／Ｆユニット５４に対しＰＶリモコン兼台所リモコン５３が無線接続されている。そして、コントローラ５にはＰＶリモコン兼台所リモコン５３から給湯器本体２のコントローラ５に対し前記消費電力量に係る情報が出力され、この消費電力量に係る情報に基づきコントローラ５では後述の不在判定処理を行うようになっている。

床暖房リモコン５１は床暖房の運転を制御する床暖房運転制御部や運転のＯＮ／ＯＦＦスイッチを備え、ユーザーのＯＮ／ＯＦＦスイッチ操作に基づき床暖房運転に係る動作制御を行うようになっている。加えて、この床暖房運転制御部は、内蔵時計や各種の内蔵タイマーを備え床暖房リモコン５１に対するユーザーの入力操作により毎日の床暖房運転の予約運転を実行する予約運転制御部を備えている。この運転予約の手順は、主として、運転を開始させたい時刻（入り予約時刻）と、運転を停止（終了）させたい時刻（切り予約時刻）とを入力設定した上で、運転予約の実行をＯＮと入力設定することにより、以後、毎日、入り予約時刻になれば床暖房の運転を開始し、切り予約時刻になれば床暖房の運転を停止するという予約運転を繰り返し自動的に実行するようになっている。すなわち、内蔵時計により把握される現在時刻が入り予約時刻になれば予約運転制御部から床暖房運転制御部に対し運転開始指令を出力し、現在時刻が切り予約時刻になれば床暖房運転制御部に対し運転停止指令を出力する。

一方、給湯器本体２のコントローラ５には前述の各種機能を実現させるための種々の運転制御部に加えて、ユーザーにより一旦ＯＮに設定された床暖房の運転予約を自動的に強制ＯＦＦとするための運転予約キャンセル制御部を備えている。この運転予約キャンセル制御部は、後述の所定の条件を満たすことにより、前記の予約運転制御部に対し既に設定されている運転予約ＯＮを強制的にＯＦＦ切換するようになっている。すなわち、運転予約キャンセル制御部は、住宅内にユーザー等が不在であるか否かを当該住宅の消費電力量に基づいて判定する不在判定処理部を備え、この不在判定処理部により不在と判定されれば、予約運転制御部に設定されている運転予約ＯＮをＯＦＦ切換するように構成されている。

不在判定処理部は、予め夜間のユーザーが寝静まった時間帯における消費電力量を前記消費電力測定部７１からの情報に基づき学習により取得し、これを当該住宅の待機時電力値として記録する。この待機時電力値としては、夜中の所定の時間帯の消費電力量の平均値や、その時間帯で測定された最低消費電力量等を学習により更新し、これを設定することができる。そして、得られた待機時電力値をそのまま、あるいは、その待機時電力値より僅かに高めの電力値を、不在か否かの判定基準となる待機電力閾値として設定する。

以後、運転予約キャンセル制御部による具体的な制御について図２を参照しつつ説明する。まず、運転予約がＯＮにされていることを確認した上で（ステップＳ１でＹＥＳ）、消費電力測定部７１から出力される消費電力量の変動を監視し（ステップＳ２）、消費電力量が待機電力閾値よりも小さいか否かの判定を繰り返す（ステップＳ３でＮＯ）。もしも、消費電力量が待機電力閾値よりも小さく（ステップＳ３でＹＥＳ）、かつ、その状態が一定時間継続すれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該住宅は不在であると判定する。一方、消費電力量が待機電力閾値よりも小さくても（ステップＳ３でＹＥＳ）、その状態が一定時間継続しなければ（ステップＳ４でＮＯ）、一時的な現象であるとして不在とは判定せずに消費電力の監視と判定とを繰り返す（ステップＳ２，Ｓ３）。

不在と判定されれば、まず、ＯＮ状態の運転予約をＯＦＦ解除する前に、念のためにユーザーに対する報知を行う（ステップＳ５）。この報知としては、不在と判定された旨、従って運転予約をまもなくＯＦＦ解除する旨、解除スイッチを押せばＯＦＦ解除処理をキャンセルする旨等を音声案内や床暖房リモコン５１や台所リモコン５３等の表示部への文字表示、又はこれらに加えて警告ブザーの吹鳴等により行うことができる。解除スイッチは、床暖房リモコン５１や台所リモコン５３等に機械式のものを備えることができるし、あるいは、前記表示部にタッチスイッチを表示させることもできる。このような報知処理を所定時間（例えば３０分間）継続させる。例えば５分毎に警告ブザーと共に音声案内を行い、これを複数回繰り返すようにすることができる。

そして、所定の確認時間が経過するまで報知処理を繰り返し、その間に解除スイッチがＯＮされるか否かを確認する（ステップＳ６）。もしも解除スイッチがＯＮされれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、ユーザーが在宅しているため、運転予約はＯＮ設定のまま有効に維持してステップＳ１に戻り、消費電力の監視・判定等の処理を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ６）。一方、解除スイッチがＯＮされなければ（ステップＳ６でＮＯ）、ユーザーはやはり不在であると判定して、ＯＮ設定されている運転予約を強制的にＯＦＦ切換する（ステップＳ７）。

以上の実施形態の場合、床暖房運転についてＯＮ設定していた運転予約を取り消し忘れたまま不在（例えば旅行や長期不在）にした場合に無駄に消費され続ける電力使用を、運転予約の強制ＯＦＦ切換により回避することができるようになる。

以上の実施形態において、太陽光発電を利用したり、パワーコンディショナ７での消費電力測定部７１からの情報を利用したり、台所リモコン５３をＰＶリモコンと兼用したり、あるいは、そのＰＶリモコン兼台所リモコン５３をＩ／Ｆユニット５４を介して無線接続したりすることは必須ではない。電源供給は通常の系統電力から受けることができ、消費電力測定部は系統電力からの電力供給線の適所（例えば分電盤近傍）に設置することができる。又、Ｉ／Ｆユニット５４を設ける場合には、このＩ／Ｆユニット５４を例えば電力供給ラインに介装される分電盤の近傍位置に設置し、Ｉ／Ｆユニット５４に消費電力測定部を設置するようにすることもできる。さらに、運転予約キャンセル制御部をコントローラ５にではなくて、床暖房リモコン５１の床暖房運転制御部又は予約運転制御部に付随させることができる。あるいは、床暖房リモコン５１の床暖房運転制御部や予約運転制御部をコントローラ５に運転予約キャンセル制御部と共に設けることもできる。このようなコントローラ５又は床暖房リモコン５１のいずれに制御部を設けるかということは次の第２実施形態においても同様に行うことができる。

＜参考形態＞
図３は参考形態に係る熱源装置を示す。参考形態は、不在か否かを所定の部屋の照明で消費される消費電力に係る情報の測定に基づいて判定し、不在と判定されればＯＮ設定されている運転予約を強制的にＯＦＦ切換しようとするものである。以下の説明では、第１実施形態と同じ構成の要素には第１実施形態と同じ符号を付して重複した詳細説明を省略する。

測定対象の照明としては、ユーザーが不在か否かを最もよく表す部屋に設置されている照明を設定することができ、例えば、本来、床暖房の使用を意図して運転予約しているため、その床暖房端末４が設置されている部屋４１の照明４２や、あるいは在宅していれば必ず使用すると考えられる居間８１の照明８２が挙げられる。本実施形態では床暖房端末４が設置されている部屋４１の照明４２に流れる電流値を測定するための電流測定部９１を設置し、この電流測定部９１により測定された電流値を給湯器本体２のコントローラ５に出力する。電流測定部９１としては例えば変流器（Current Transformer）を用いて構成することができる。そして、コントローラ５の運転予約キャンセル制御部に付随された不在判定処理部において、電流測定部９１から出力される電流値を監視し（図２のステップＳ２に対応）、出力された電流値が所定の不在判定値（例えば１０ｍＡ以下）であれば照明４２はＯＦＦ状態であると判定し（同ステップＳ３のＹＥＳに対応）、この照明ＯＦＦの状態が一定時間継続すれば不在と判定する（同ステップＳ４のＹＥＳに対応）。そして、以後、図２のステップＳ５〜Ｓ７と同じ処理を実行し、解除スイッチが一定時間ＯＮされなければ、ＯＮ設定されている運転予約を強制的にＯＦＦ切換する（同ステップＳ７に相当）。

前記の電流測定部９１を、部屋４１の照明４２の代わりに居間８１の照明８２に設置することができるし、あるいは、部屋４１の照明４２に加えて居間８１の照明８２にも設置し、双方の照明４２，８２の使用状況を監視するようにすることができる。又、電流値の代わりに第１実施形態と同様に消費電力測定部を設置することもできる。さらに、分電盤８の近傍位置に消費電力測定部９２を設置して、測定された消費電力量に基づいて図２の制御フローチャートに示す処理と同じ処理によって運転予約キャンセル制御部を構成することができる。

以上の参考形態においても、第１実施形態と同様に、床暖房運転についてＯＮ設定していた運転予約を取消忘れたまま不在（例えば旅行や長期不在）にした場合に無駄に消費され続ける電力使用を、運転予約の強制ＯＦＦ切換により回避することができるようになる。

＜他の実施形態＞
第１実施形態又は参考形態では、運転予約キャンセル制御部による運転予約のキャンセル対象を床暖房の運転予約とした例を説明したが、これに限らず、例えば給湯栓を開けば即座に所定温度の湯が出湯されるように給湯栓が閉状態であっても給湯器本体２を燃焼させて所定温度に加熱維持した湯を即湯循環路に循環させておく即湯運転の運転予約、給湯器本体２がオイル給湯器により構成されている場合には、燃焼バーナで液体燃料を燃焼させるために液体燃料を予熱して気化させておくための予熱運転の運転予約、あるいは、床暖房端末４ではなくてパネルヒータにおける運転予約等に本発明を適用することができる。

第１実施形態又は参考形態では、不在と判定された場合には、運転予約キャンセル制御部によりＯＮ設定されている運転予約をＯＦＦ切換するようにしているが、これに限らず、運転予約そのものはＯＮ設定のまま維持し、不在と判定されている期間中の予約運転の実行だけを強制的にキャンセルするようにすることができる。その場合、不在と判定されている期間が所定の設定期間を超えれば、予約運転の実行のみならず運転予約のＯＮ設定をＯＦＦ切換して一切の運転制御を停止させるようにすることができる。

２ 給湯器本体（熱源器）
７１ 消費電力測定部（消費電力等測定部）
９１ 電流測定部（消費電力等測定部）
５１ 床暖房リモコン（報知手段）
５２ 浴室リモコン（報知手段）
５３ 台所リモコン（報知手段）

Claims (3)

1. 熱源器と、この熱源器を運転予約に基づいて周期的に予約運転させるための予約運転制御部とを備えた熱源装置において、
   前記熱源器が設置された住宅において消費電力に係る情報について測定する消費電力等測定部と、前記消費電力に係る情報に基づいて前記住宅が不在状態であるか否かを判定するための不在判定処理部と、この不在判定処理部により不在状態であると判定されたとき前記運転予約に基づく予約運転を強制的に取り消すための運転予約キャンセル制御部とを備え、
   前記不在判定処理部は、予め夜間のユーザーが寝静まった時間帯における消費電力量を前記消費電力等測定部からの情報に基づき学習により前記住宅の待機時電力値として取得し、取得した待機時電力値をそのまま、あるいは、その待機時電力値より僅かに高めの電力値を不在か否かの判定基準となる待機電力閾値として設定し、前記消費電力等測定部から出力される消費電力量の変動を監視し、その消費電力量が前記待機電力閾値よりも小さく、かつ、その状態が一定時間継続すれば、当該住宅は不在であると判定するように構成されている、
   ことを特徴とする熱源装置。
2. 請求項１に記載の熱源装置であって、
   前記予約運転を強制的に取り消した後に、運転予約そのものを強制的に取り消すように構成されている、熱源装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の熱源装置であって、
   報知手段をさらに備え、強制的に取り消す処理を行う前に、又は、強制的に取り消す処理を行った後に、前記報知手段により取り消した旨の報知を行うように構成されている、熱源装置。

Images