JP6720854B2 - 貯湯式給湯機および給湯機システム - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機および給湯機システムに関するものである。

特許文献１に貯湯式給湯装置が記載されている。この貯湯式給湯装置は、太陽光発電装置によって発電された電力を優先的に消費して水を加熱することができる装置である。貯湯式給湯装置は、水を加熱する加熱部を備えている。このような貯湯式給湯装置の加熱部は、例えば、ＨＥＭＳ等を含む外部の装置によって制御される。ＨＥＭＳとは、ホームエネルギーマネジメントシステムの略称である。

特開２０１４−１２６３０１号公報

太陽光発電装置の発電量は、天候等に依存する。すなわち、太陽光発電装置の発電量は、経時とともに変動する。特許文献１に記載された貯湯式給湯装置の加熱部を制御する外部の装置は、例えば、太陽光発電装置の発電量に応じて当該加熱部を制御する。この外部の装置は、例えば、太陽光発電装置の発電量に依っては、加熱部に水の加熱の開始と停止とを頻繁に繰り返させる。水を加熱する加熱部は、水の加熱の開始と停止とを頻繁に繰り返すと、その寿命が短くなってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、より寿命の長い貯湯式給湯機およびこの貯湯式給湯機を備えた給湯機システムを提供することである。

本発明に係る貯湯式給湯機は、第１モードまたは当該第１モードよりも消費電力が少ない第２モードで水を加熱してタンクへ供給する加熱手段と、加熱手段を制御する制御手段と、加熱手段に水の加熱を停止させるための停止指示を外部から受信する受信手段と、予め設定された許容回数および一定期間内に加熱手段が水の加熱を開始した回数を記憶する記憶手段と、を備える。制御手段は、加熱手段が第１モードで水を加熱している際に受信手段が停止指示を受信すると、加熱手段に、水の加熱を開始した回数が許容回数未満の場合には水の加熱を停止または第２モードに切り替えて水の加熱を継続させ、水の加熱を開始した回数が許容回数に達している場合には第２モードに切り替えて水の加熱を継続させる。

また、本発明に係る給湯機システムは、上記の貯湯式給湯機と、上記の貯湯式給湯機へ電力を供給する太陽光発電システムに接続されて且つ当該太陽光発電システムの発電量が基準値以下になると受信手段へ停止指示を送信する外部装置と、を備える。

本発明によれば、より寿命の長い貯湯式給湯機およびこの貯湯式給湯装置を備えた給湯機システムを提供することができる。

実施の形態１の給湯機システムの構成を示す図である。 実施の形態１の給湯機システムの動作の例を示す第１のタイムチャートである。 実施の形態１の給湯機システムの動作の例を示す第２のタイムチャートである。 実施の形態１の加熱ユニットによる水の加熱の開始の制御を示すフローチャートである。 実施の形態１の加熱ユニットによる水の加熱の停止および継続の制御を示すフローチャートである。 実施の形態２の給湯機システムの動作の例を示すタイムチャートである。 実施の形態２の加熱ユニットによる水の加熱の停止および継続の制御を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については適宜に簡略化または省略する。なお本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の給湯機システムの構成を示す図である。本実施の形態の給湯機システムには、貯湯式給湯機１および外部装置２が含まれる。外部装置２は、例えばＨＥＭＳコントローラ等である。貯湯式給湯機１と外部装置２とは、通信可能に接続される。また、外部装置２は、例えば、太陽光発電装置３に接続される。太陽光発電装置３は、貯湯式給湯機１へ電力を供給する電力供給源の一例である。貯湯式給湯機１と太陽光発電装置３とは、例えば、図示しない配線等を介して接続される。

本実施の形態の貯湯式給湯機１は、太陽光発電装置３によって発電された電力を消費して動作することができる装置である。外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量に応じた指示を、貯湯式給湯機１に対して送信する。貯湯式給湯機１は、外部装置２から受信した指示に基づいて動作する。以下、本実施の形態の給湯機システムについてより詳細に説明する。

本実施の形態の給湯機システムに含まれる貯湯式給湯機１は、図１に示すように、タンクユニット１００および加熱ユニット２００を備える。タンクユニット１００は、水を貯めるためのタンク１０１を備える。加熱ユニット２００は、水を加熱して、当該水をタンクユニット１００のタンク１０１へ供給する装置である。

加熱ユニット２００は、例えば、内部に圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁および空気熱交換器等を備える。圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁および空気熱交換器は、冷凍サイクルを構成する。一例として、加熱ユニット２００は、この冷凍サイクルによって水を加熱する。本実施の形態において、加熱ユニット２００は、貯湯式給湯機１に備えられた加熱手段の一例である。

加熱ユニット２００は、複数の運転モードで水を加熱することができる。加熱ユニット２００は、例えば、通常モードまたは低消費電力モードで水を加熱することができる。通常モードは、第１モードの一例である。低消費電力モードは、第２モードの一例である。 通常モードで加熱ユニット２００が水を加熱する能力は、低消費電力モードで加熱ユニット２００が水を加熱する能力よりも高い。また、低消費電力モードでの加熱ユニット２００の消費電力は、通常モードでの加熱ユニット２００の消費電力よりも少ない。本実施の形態の貯湯式給湯機１は、加熱ユニット２００の加熱能力および消費電力の調整が可能な装置である。

タンクユニット１００のタンク１０１内には、例えば、上部と下部とで温度差が生じるように水が貯められる。一例として、タンク１０１内の上部には、高温の水が貯められる。タンク１０１内の下部には、例えば、当該タンク１０１内の上部に貯められた水よりも温度が低い低温の水が貯められる。

タンク１０１には、例えば、低温水入口１０１ａ、低温水出口１０１ｂ、高温水入口１０１ｃおよび高温水出口１０１ｄが形成される。低温水入口１０１ａおよび低温水出口１０１ｂは、図１に示すように、タンク１０１の下部に形成される。高温水入口１０１ｃおよび高温水出口１０１ｄは、タンク１０１の上部に形成される。

低温水入口１０１ａには、第１配管１０３ａの一端が接続される。第１配管１０３ａの他端は、貯湯式給湯機１の外部の水源に接続される。水源は、例えば、水道等である。第１配管１０３ａは、水源からタンク１０１へ水を供給するための配管である。第１配管１０３ａには、例えば、図示しない減圧弁等が設けられている。第１配管１０３ａには、水源から低温の水が流れる。第１配管１０３ａを流れる水は、低温水入口１０１ａからタンク１０１内の下部へ供給される。

低温水出口１０１ｂには、第２配管１０３ｂの一端が接続される。第２配管１０３ｂの他端は、加熱ユニット２００の入口に接続される。加熱ユニット２００の出口には、第３配管１０３ｃの一端が接続される。第３配管１０３ｃの他端は、高温水入口１０１ｃに接続される。

第２配管１０３ｂは、タンク１０１内の下部に貯められた低温の水を加熱ユニット２００へ供給するための配管である。また、第３配管１０３ｃは、加熱ユニット２００によって加熱された高温の水をタンク１０１内の上部へ供給するための配管である。本実施の形態において、タンクユニット１００と加熱ユニット２００とは、第２配管１０３ｂ、第３配管１０３ｃおよび図示しない電気配線等によって接続される。

第２配管１０３ｂまたは第３配管１０３ｃには、例えば、図示しない水を流すための装置が設けられている。この装置は、例えば、ポンプ等である。このポンプ等の装置が駆動すると、タンク１０１内の下部に貯められた水が、低温水出口１０１ｂから第２配管１０３ｂへ流れる。第２配管１０３ｂを流れる低温の水は、加熱ユニット２００へ供給される。

加熱ユニット２００へ供給された水は、この加熱ユニット２００によって加熱されることによって高温の水になる。この高温の水は、加熱ユニット２００から第３配管１０３ｃへ流れる。第３配管１０３ｃを流れる高温の水は、高温水入口１０１ｃからタンク１０１内へ供給される。このようにして、タンク１０１内には高温の水が貯められる。

また、タンクユニット１００は、一例として、混合弁１０５を備えている。混合弁１０５は、２つの流入口と１つの流出口とを有する装置である。タンク１０１の上部に形成された高温水出口１０１ｄには、例えば、第４配管１０３ｄの一端が接続される。第４配管１０３ｄの他端は、混合弁１０５の２つの流入口の一方に接続される。

混合弁１０５の２つの流入口の他方には、第５配管１０３ｅの一端が接続される。第５配管１０３ｅの他端は、図１に示すように、第１配管１０３ａの途中に接続される。また、混合弁１０５の流出口には、第６配管１０３ｆの一端が接続される。第６配管１０３ｆの他端は、例えば、蛇口等の給湯端末を含む給湯先へ接続される。

例えば、使用者によって給湯端末が操作されると、タンク１０１内の上部に貯められた高温の水が第４配管１０３ｄに流れる。第４配管１０３ｄを流れる高温の水は、混合弁１０５へ供給される。また、使用者によって給湯端末が操作されると、第５配管１０３ｅには、第１配管１０３ａを介して水源から低温の水が流れる。第５配管１０３ｅを流れる低温の水は、混合弁１０５へ供給される。

混合弁１０５へ供給された高温の水と低温の水とは、この混合弁１０５内で混合される。混合弁１０５内で混合された水、すなわち湯は、第６配管１０３ｆを介して給湯先へ供給される。本実施の形態の貯湯式給湯機１は、このようにして湯を使用者へ供給する。

また、本実施の形態の貯湯式給湯機１は、制御装置３００を備える。制御装置３００は、貯湯式給湯機１の動作を制御するための装置である。制御装置３００は、例えば、タンクユニット１００に備えられる。なお、制御装置３００の配置等は、本実施の形態に限定されるものではない。例えば、制御装置３００は、タンクユニット１００の外部に設けられてもよい。

制御装置３００は、貯湯式給湯機１の外部の外部装置２に対し、通信可能に接続される。また制御装置３００は、図示しない配線等によって、加熱ユニット２００に接続される。本実施の形態の制御装置３００は、外部装置２から受信した指示に応じて、加熱ユニット２００を制御する。

制御装置３００は、例えば、制御部３００ａ、受信部３００ｂおよび記憶部３００ｃを有する。制御部３００ａは、加熱手段の一例である加熱ユニット２００を制御する機能を有する。制御部３００ａは、制御手段の一例である。受信部３００ｂは、外部装置２から指示を受信する機能を有する。受信部３００ｂは、受信手段の一例である。記憶部３００ｃは、例えば、予め設定された各種の値等を記憶する。また記憶部３００ｃは、情報を新たに記憶する機能を有する。記憶部３００ｃは、記憶手段の一例である。

本実施の形態において外部装置２は、受信手段の一例である受信部３００ｂに、加熱指示または停止指示を送信する機能を有する。加熱指示は、加熱ユニット２００に水を加熱させるための指示である。また、停止指示は、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させるための指示である。

外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量を監視する。一例として、外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量が第１閾値以上になると、加熱指示を受信部３００ｂへ送信する。また、外部装置２は、例えば、太陽光発電装置３の発電量が第２閾値以下になると、停止指示を受信部３００ｂへ送信する。このように、外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量に応じて、加熱指示または停止指示を送信する。

なお、外部装置２は、例えば、貯湯式給湯機１を含む家庭内に設置された各種の電気機器によって消費されている電力を監視してもよい。外部装置２は、例えば、家庭内における余剰電力を監視してもよい。外部装置２は、余剰電力が十分であるか否かを判定する機能を有していてもよい。外部装置２は、余剰電力に応じて加熱指示または停止指示を送信する機能を有してもよい。

本実施の形態において記憶部３００ｃには、一日当たりに加熱ユニット２００が水の加熱を開始する回数の許容値として、開始許容回数が記憶される。また、記憶部３００ｃには、一日当たりに加熱ユニット２００が水の加熱を停止する回数の許容値として、停止許容回数が記憶される。開始許容回数および停止許容回数は、予め設定される。

なお、開始許容回数は、例えば、複数日または半日当たりに加熱ユニット２００が水の加熱を開始する回数の許容値として設定されてもよい。開始許容回数は、任意の一定期間内に加熱ユニット２００が水の加熱を開始する回数の許容値として設定されてもよい。同様に、停止許容回数は、任意の一定期間内に加熱ユニット２００が水の加熱を停止する回数の許容値として設定されてもよい。

開始許容回数と停止許容回数とは、異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。以下、本実施の形態では、開始許容回数と停止許容回数とが同じ値である例を説明する。また、以下では、この開始許容回数および停止許容回数を、単に許容回数と称する。すなわち、本実施の形態の記憶部３００ｃは、予め設定された許容回数を記憶している。

また、本実施の形態の記憶部３００ｃは、当日中に加熱ユニット２００が水の加熱を開始した回数を記憶する。例えば、記憶部３００ｃには、当日中に加熱ユニット２００が水の加熱を開始した回数として第１回数が記憶される。例えば、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に水の加熱を開始させると、記憶部３００ｃに記憶された第１回数を更新させる。

なお、記憶部３００ｃには、当日に限られない任意の一定期間内に加熱ユニット２００が水の加熱を開始した回数が記憶されてもよい。また、記憶部３００ｃは、当日中に加熱ユニット２００が水の加熱を停止した回数として、第２回数を記憶してもよい。本実施の形態において、制御部３００ａは、この第１回数と第２回数と受信部３００ｂが受信した指示とに基づいて、加熱ユニット２００を制御する。

また、タンクユニット１００の外部には、外部入出力装置の一例として、リモートコントローラ４００が設けられていてもよい。リモートコントローラ４００は、制御装置３００に接続される。リモートコントローラ４００は、使用者によって操作される。制御装置３００は、例えば、使用者によるリモートコントローラ４００の操作に応じて、貯湯式給湯機１の動作を制御する。

リモートコントローラ４００は、貯湯式給湯機１の状態を表示してもよい。使用者は、このリモートコントローラ４００を見ることで、貯湯式給湯機１の状態を確認することができる。例えば、制御装置３００は、加熱ユニット２００の運転モードに応じた信号をリモートコントローラ４００へ送信する。リモートコントローラ４００は、制御装置３００から受信した信号に応じて、加熱ユニット２００の運転モードを表示する。

次に、本実施の形態の給湯機システムの動作について説明する。図２は、実施の形態１の給湯機システムの動作の例を示す第１のタイムチャートである。また、図３は、実施の形態１の給湯機システムの動作の例を示す第２のタイムチャートである。

図２および図３は、第１閾値がＡｋＷで第２閾値がＢｋＷである例を示している。すなわち、図２および図３に示す例において、外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量がＡｋＷ以上になると、加熱指示を受信部３００ｂへ送信する。また、外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量がＢｋＷ以下になると、停止指示を受信部３００ｂへ送信する。また、図２および図３は、許容回数が３回である例を示している。

太陽光発電装置３の発電量は、天候等に依存する。図２および図３に示すように、太陽光発電装置３の発電量は、時間経過とともに変動する。外部装置２は、太陽光発電装置３の発電量の変動に応じて、加熱指示または停止指示を受信部３００ｂへ送信する。

加熱ユニット２００が水の加熱を停止している際に、受信部３００ｂが当日中における１回目および２回目の加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に通常モードで水を加熱させる。通常モードでの加熱ユニット２００の消費電力は、例えば、ＣｋＷである。また、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に、受信部３００ｂが当日中における１回目および２回目の停止指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる。

また、加熱ユニット２００が水の加熱を停止している際に、受信部３００ｂが当日中における３回目の加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に通常モードで水を加熱させる。これにより、加熱ユニット２００が水の加熱を開始した第１回数が許容回数に達する。

本例において制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に、受信部３００ｂが当日中における３回目の停止指示を受信すると、加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を継続させる。低消費電力モードでの加熱ユニット２００の消費電力は、例えば、ＤｋＷである。

すなわち、制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に受信部３００ｂが停止指示を受信すると、第１回数が許容回数に達している場合には加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させる。これにより、通常モードで水を加熱している加熱ユニット２００が停止する回数が削減される。本実施の形態であれば、加熱ユニット２００の寿命がより長くなる。すなわち、本実施の形態であれば、より寿命の長い貯湯式給湯機１を提供することができる。

また、記憶部３００ｃには、例えば、予め設定された上限時間Ｔ１が記憶されている。この上限時間Ｔ１は、加熱ユニット２００が低消費電力モードで水の加熱を継続する時間の上限値として設定される。

上述したように、太陽光発電装置３の発電量は、天候等によって変動する。太陽光発電装置３の発電量は、例えば、雲等によって太陽が覆われることによって一時的にＡｋＷ以下に下がる。太陽光発電装置３の発電量が一時的にＡｋＷ以下になる時間は、例えば、３０分として想定される。上限時間Ｔ１は、太陽光発電装置３の発電量が一時的にＡｋＷ以下になると想定される時間に基づいて設定される。上限時間Ｔ１は、例えば、１時間である。

図２は、加熱ユニット２００が低消費電力モードで水の加熱を継続し始めてからの経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達する前に、外部装置２が加熱指示を受信部３００ｂへ送信した例を示している。経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達する前に受信部３００ｂが加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に、通常モードに切り替えて水の加熱を継続させる。これにより、太陽光発電装置３によって発電された電力が効率よく消費される。また、加熱ユニット２００が水の加熱を開始する回数が削減される。本実施の形態であれば、加熱ユニット２００の寿命がより長くなる。

また、図３は、経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達する前に、外部装置２が加熱指示を受信部３００ｂへ送信しなかった場合の例を示している。図３において、経過時間Ｔ１１は、上限時間Ｔ１に達する。経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に、水の加熱を停止させる。本実施の形態であれば、経過時間Ｔ１１が過度に長くなることによる無駄な電力料金の発生が防止される。

次に、制御装置３００による加熱ユニット２００の制御について、フローチャートを参照して説明する。図４は、実施の形態１の加熱ユニット２００による水の加熱の開始の制御を示すフローチャートである。図５は、実施の形態１の加熱ユニット２００による水の加熱の停止および継続の制御を示すフローチャートである。図４および図５は、図２および図３のタイムチャートで示した給湯機システムの動作を実現するためのフローチャートの一例である。

図４に示す制御は、加熱ユニット２００が水の加熱を停止している際に受信部３００ｂが加熱指示を受信することによって開始する。受信部３００ｂが加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、記憶部３００ｃから当該記憶部３００ｃに記憶された許容回数を読み出す（ステップＳ１０１）。制御部３００ａは、ステップＳ１で許容回数を読み出すと、記憶部３００ｃから当該記憶部３００ｃに記憶された第１回数を読み出す（ステップＳ１０２）。

制御部３００ａは、ステップＳ１０２で第１回数を読み出すと、第１回数が許容回数未満か判定する（ステップＳ１０３）。制御部３００ａは、開始回数が許容回数未満の場合には、加熱ユニット２００に水の加熱を開始させる（ステップＳ１０４）。制御部３００ａは、ステップＳ１０４で加熱ユニット２００に水の加熱を開始させると、記憶部３００ｃに記憶された第１回数を更新する（ステップＳ１０５）。具体的には、ステップＳ１０５で制御部３００ａは、ステップＳ１０２で読み出した数に１を加算した数を、新たな第１回数として記憶部３００ｃに記憶させる。

また、制御部３００ａは、ステップＳ１０３で第１回数が許容回数に達していると判定した場合には、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させ続ける（ステップＳ１０６）。本実施の形態であれば、加熱ユニット２００が水の加熱を開始する回数がより削減される。

図５に示す制御は、加熱ユニット２００が通常モードで水の加熱をしている際に受信部３００ｂが停止指示を受信することによって開始する。受信部３００ｂが停止指示を受信すると、制御部３００ａは、記憶部３００ｃから当該記憶部３００ｃに記憶された許容回数を読み出す（ステップＳ２０１）。

制御部３００ａは、ステップＳ２０１で許容回数を読み出すと、記憶部３００ｃから当該記憶部３００ｃに記憶された第２回数を読み出す（ステップＳ２０２）。なお、加熱ユニット２００が水を加熱している際の第２回数は、第１回数よりも１回少なくなっている。制御部３００ａは、ステップＳ２０２で第２回数を読み出すと、第２回数が許容回数より２回以上少ないか判定する（ステップＳ２０３）。制御部３００ａは、第２回数が許容回数より２回以上少ない場合には、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる（ステップＳ２０４）。加熱ユニット２００が停止することによって、消費電力が削減される。

制御部３００ａは、ステップＳ２０４で加熱ユニット２００に水の加熱を停止させると、記憶部３００ｃに記憶された第２回数を更新する（ステップＳ２０５）。具体的には、ステップＳ２０５で制御部３００ａは、ステップＳ２０２で読み出した数に１を加算した数を、新たな第２回数として記憶部３００ｃに記憶させる。更新後の第２回数は、第１回数と等しくなる。

また、制御部３００ａは、ステップＳ２０３で第２回数が許容回数より２回以上少なくないと判定すると、加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させる（ステップＳ２０６）。制御部３００ａは、加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を継続させ始めると、上述した経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達したか判定する（ステップＳ２０７）。

制御部３００ａは、ステップＳ２０７で経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達したと判定すると、上記のステップＳ２０４と同様に、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる。また、制御部３００ａは、ステップＳ２０７で経過時間Ｔ１１が上限時間Ｔ１に達していないと判定すると、受信部３００ｂが加熱指示を受信したか判定する（ステップＳ２０８）。

制御部３００ａは、ステップＳ２０８で受信部３００ｂが加熱指示を受信したと判定すると、加熱ユニット２００に通常モードに切り替えて水の加熱を継続させる（ステップＳ２０９）。また、制御部３００ａは、ステップＳ２０８で受信部３００ｂが加熱指示を受信していないと判定すると、ステップＳ２０７の判定を再び行う。上述したステップＳ１０１からステップＳ１０６およびステップＳ２０１からステップＳ２０９に示す制御が制御装置３００によって行われることで、図２および図３のタイムチャートで示される給湯機システムの動作が実現される。

上記の実施の形態によれば、加熱ユニット２００が水の加熱の開始と停止とを頻繁に繰り返してしまうことが防止される。これにより、より寿命の長い貯湯式給湯機１およびこの貯湯式給湯機１と太陽光発電装置３とを備えた給湯機システムが提供される。また、上記の実施の形態によれば、消費電力が削減されることによって、無駄な電力料金の発生が防止される。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２については、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、説明を簡略化または省略する。本実施の形態の給湯機システムは、実施の形態１と同様に構成される。本実施の形態の給湯機システムの構成は、図１に示される。

以下、タイムチャートおよびフローチャートを参照して、本実施の形態の給湯機システムの動作について説明する。図６は、実施の形態２の給湯機システムの動作の例を示すタイムチャートである。図７は、実施の形態２の加熱ユニットによる水の加熱の停止および継続の制御を示すフローチャートである。

図６は、実施の形態１と同様に、第１閾値がＡｋＷで第２閾値がＢｋＷである例を示している。また、図６は、実施の形態１と同様に、許容回数が３回である例を示している。

図６に示す例において、加熱ユニット２００が水の加熱を停止している際に、受信部３００ｂが当日中における１回目の加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に通常モードで水を加熱させる。また、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に、受信部３００ｂが当日中における１回目の停止指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる。これにより、消費電力が削減される。

図６に示す例において、加熱ユニット２００が水の加熱を停止している際に、受信部３００ｂが当日中における２回目の加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に通常モードで水を加熱させる。加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に、受信部３００ｂが当日中における２回目の停止指示を受信すると、制御部３００ａは、低消費電力モードで加熱ユニット２００に水の加熱を継続させる。

すなわち、本実施の形態の制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に受信部３００ｂが停止指示を受信すると、第１回数が許容回数より１回少ない場合には、加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させる。本実施の形態であれば、通常モードで水を加熱している加熱ユニット２００が停止する回数がより削減される。

また、加熱ユニット２００が水の加熱を停止している際に、受信部３００ｂが当日中における３回目の加熱指示を受信すると、制御部３００ａは、加熱ユニット２００に通常モードで水を加熱させる。制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に、受信部３００ｂが当日中における３回目の停止指示を受信すると、実施の形態１と同様に、加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を加熱させる。

また、本実施の形態の記憶部３００ｃには、実施の形態１における上限時間Ｔ１に代えて第１上限時間Ｔ２および第２上限時間Ｔ３が記憶されている。第１上限時間Ｔ２および第２上限時間Ｔ３は、太陽光発電装置３の発電量が一時的にＡｋＷ以下になると想定される時間に基づいて設定される。また、第２上限時間Ｔ３は、第１上限時間Ｔ２よりも長い時間に設定される。第１上限時間Ｔ２は、例えば、４５分である。第２上限時間Ｔ３は、例えば、１時間である。

本実施の形態の制御部３００ａは、第１回数が許容回数より１回少ない場合には、低消費電力モードで水の加熱を継続させている経過時間Ｔ２１が第１上限時間Ｔ２に達すると水の加熱を停止させる。図６は、経過時間Ｔ２１が第１上限時間Ｔ２に達した例を示している。本実施の形態であれば、消費電力がより削減される。経過時間Ｔ２１が第１上限時間Ｔ２に達する場合としては、第１上限時間Ｔ２が４５分として設定されたときに、太陽光発電装置３の発電量が実際にＡｋＷ以下になった時間が５０分であった場合等が挙げられる。

また、本実施の形態の制御部３００ａは、第１回数が許容回数に達している場合には、低消費電力モードで水の加熱を継続させている経過時間Ｔ３１が第２上限時間Ｔ３に達すると水の加熱を停止させる。図６は、経過時間Ｔ３１が第２上限時間Ｔ３に達する前に受信部３００ｂが加熱指示を受信した例を示している。本実施の形態であれば、加熱ユニット２００が水の加熱を開始する回数がより削減される。

上述したように、第２上限時間Ｔ３は、第１上限時間Ｔ２よりも長い時間に設定される。第１上限時間Ｔ２は、第２上限時間Ｔ３に比べて、太陽光発電装置３の発電量が一時的にＡｋＷ以下になると想定される時間により近い時間に設定される。第２上限時間Ｔ３は、太陽光発電装置３の発電量が一時的にＡｋＷ以下になると想定される時間および第１上限時間Ｔ２よりも長い時間に設定される。本実施の形態であれば、加熱ユニット２００が水の加熱の開始と停止とを頻繁に繰り返してしまうことの防止と不要な電力料金の発生の防止とが効果的に両立される。

次に、本実施の形態における制御装置３００による加熱ユニット２００の制御について、フローチャートを参照して説明する。加熱ユニット２００による水の加熱の開始の制御は、実施の形態１と同様、図４のフローチャートで示される。

図７に示す制御は、加熱ユニット２００が通常モードで水の加熱をしている際に受信部３００ｂが停止指示を受信することによって開始する。受信部３００ｂが停止指示を受信すると、制御部３００ａは、記憶部３００ｃから当該記憶部３００ｃに記憶された許容回数を読み出す（ステップＳ３０１）。

制御部３００ａは、ステップＳ３０１で許容回数を読み出すと、記憶部３００ｃから当該記憶部３００ｃに記憶された第２回数を読み出す（ステップＳ３０２）。制御部３００ａは、ステップＳ３０２で第２回数を読み出すと、第２回数が許容回数より２回以上少ないか判定する（ステップＳ３０３）。

制御部３００ａは、ステップＳ３０３で第２回数が許容回数より２回以上少ないと判定すると、当該第２回数が許容回数より３回以上少ないか判定する（ステップＳ３０４）。制御部３００ａは、ステップＳ３０４で第２回数が許容回数より３回以上少ないと判定すると、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる（ステップＳ３０５）。制御部３００ａは、ステップＳ３０４で加熱ユニット２００に水の加熱を停止させると、記憶部３００ｃに記憶された第２回数を更新する（ステップＳ３０６）。

また、制御部３００ａは、ステップＳ３０４で第２回数が許容回数より３回以上少なくないと判定すると、加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させる（ステップＳ３０７）。制御部３００ａは、ステップＳ３０７で加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を継続させ始めると、経過時間Ｔ２１が第１上限時間Ｔ２に達したか判定する（ステップＳ３０８）。

制御部３００ａは、ステップＳ３０８で経過時間Ｔ２１が第１上限時間Ｔ２に達したと判定すると、上記のステップＳ３０５と同様に、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる。また、制御部３００ａは、ステップＳ３０８で経過時間Ｔ２１が第１上限時間Ｔ２に達していないと判定すると、受信部３００ｂが加熱指示を受信したか判定する（ステップＳ３０９）。

制御部３００ａは、ステップＳ３０９で受信部３００ｂが加熱指示を受信したと判定すると、加熱ユニット２００に通常モードに切り替えて水の加熱を継続させる（ステップＳ３１０）。また、制御部３００ａは、ステップＳ３０９で受信部３００ｂが加熱指示を受信していないと判定すると、ステップＳ３０８の判定を再び行う。

また、制御部３００ａは、ステップＳ３０３で第２回数が許容回数より２回以上少なくないと判定すると、加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させる（ステップＳ３１１）。制御部３００ａは、加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を継続させ始めると、上述した経過時間Ｔ３１が第２上限時間Ｔ３に達したか判定する（ステップＳ３１２）。

制御部３００ａは、ステップＳ３１２で経過時間Ｔ３１が第２上限時間Ｔ３に達したと判定すると、上記のステップＳ３０５と同様に、加熱ユニット２００に水の加熱を停止させる。また、制御部３００ａは、ステップＳ３１２で経過時間Ｔ３１が第２上限時間Ｔ３に達していないと判定すると、受信部３００ｂが加熱指示を受信したか判定する（ステップＳ３１３）。

制御部３００ａは、ステップＳ３１３で受信部３００ｂが加熱指示を受信したと判定すると、加熱ユニット２００に通常モードに切り替えて水の加熱を継続させる（ステップＳ３１４）。また、制御部３００ａは、ステップＳ３１３で受信部３００ｂが加熱指示を受信していないと判定すると、ステップＳ３１２の判定を再び行う。上述したステップ３０１からステップＳ３１４に示す制御が制御装置３００によって行われることで、図６のタイムチャートで示される本実施の形態の給湯機システムの動作が実現される。

なお、上記の実施の形態１においては、記憶部３００ｃに上限時間Ｔ１が記憶される。また実施の形態２においては、記憶部３００ｃに第１上限時間Ｔ２および第２上限時間Ｔ３が記憶されている。記憶部３００ｃには、上限時間Ｔ１、第１上限時間Ｔ２および第２上限時間Ｔ３が記憶されていなくてもよい。制御部３００ａは、例えば、受信部３００ｂが加熱指示を受信するまで加熱ユニット２００に低消費電力モードで水を加熱させ続けても良い。

また、制御部３００ａは、第１回数が許容回数に達している際に加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を継続させる場合は、第１時間だけ加熱ユニット２００に低消費電力モードで水の加熱を継続させてもよい。第１時間は、第１回数が許容回数より１回少なかった際に加熱ユニット２００が低消費電力モードで水の加熱を継続した第２時間よりも長い時間である。すなわち、加熱ユニット２００が低消費電力モードで水の加熱を継続させる時間は、第１回数が許容回数に近くなるほど長くなってもよい。本例であれば、無駄な電力料金の発生がより効果的に防止される。

また、実施の形態２の制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に受信部３００ｂが停止指示を受信すると、第１回数が許容回数より１回少ない場合には、加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させる。例えば、制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に受信部３００ｂが停止指示を受信すると、第１回数が許容回数より２回以上少ない場合も、加熱ユニット２００に低消費電力モードに切り替えて水の加熱を継続させてもよい。

また、タンク１０１には、例えば、図１に示すように、蓄熱量検知部１０６が設けられてもよい。蓄熱量検知部１０６は、例えばサーミスタ等を含む装置である。蓄熱量検知部１０６は、タンク１０１に貯められた水の蓄熱量を検知する。制御部３００ａは、蓄熱量検知部１０６が検知した蓄熱量に応じて加熱ユニット２００を制御してもよい。

制御部３００ａは、加熱ユニット２００が通常モードで水を加熱している際に受信部３００ｂが停止指示を受信すると、タンク１０１に貯められた水の蓄熱量が目標蓄熱量以上である場合には、第１回数に依らずに加熱ユニット２００を停止させてもよい。目標蓄熱量は、例えば、記憶部３００ｃに予め記憶される。本例であれば、貯湯式給湯機１の消費電力がより削減される。

また、制御部３００ａは、タンク１０１に貯められた水の蓄熱量が基準未満である場合には、第１回数が許容回数に達していても加熱ユニット２００に水の加熱を開始させてもよい。この基準は、例えば、記憶部３００ｃに予め記憶される。また、リモートコントローラ４００は、例えば強制開始指示を送信する機能を有していてもよい。リモートコントローラ４００は、使用者からの操作に応じてこの強制開始指示を受信部３００ｂへ送信する。制御部３００ａは、受信部３００ｂが強制開始指示を受信した場合には、第１回数が許容回数に達していても加熱ユニット２００に水の加熱を開始させてもよい。本例であれば、タンク１０１内に貯められた水の蓄熱量が不足してしまうことが防止される。

１ 貯湯式給湯機、 ２ 外部装置、 ３ 太陽光発電装置、 １００ タンクユニット、 １０１ タンク、 １０３ａ 第１配管、 １０３ｂ 第２配管、 １０３ｃ 第３配管、 １０３ｄ 第４配管、 １０３ｅ 第５配管、 １０３ｆ 第６配管、 １０５ 混合弁、 １０６ 蓄熱量検知部、 ２００ 加熱ユニット、 ３００ 制御装置、 ３００ａ 制御部、 ３００ｂ 受信部、 ３００ｃ 記憶部、 ４００ リモートコントローラ

Claims (10)

1. 第１モードまたは当該第１モードよりも消費電力が少ない第２モードで水を加熱してタンクへ供給する加熱手段と、
   前記加熱手段を制御する制御手段と、
   前記加熱手段に水の加熱を停止させるための停止指示を外部から受信する受信手段と、
   予め設定された許容回数および一定期間内に前記加熱手段が水の加熱を開始した回数を記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記加熱手段が前記第１モードで水を加熱している際に前記受信手段が前記停止指示を受信すると、前記加熱手段に、前記回数が前記許容回数未満の場合には水の加熱を停止または前記第２モードに切り替えて水の加熱を継続させ、前記回数が前記許容回数に達している場合には前記第２モードに切り替えて水の加熱を継続させる貯湯式給湯機。
2. 前記受信手段は、前記加熱手段に水を加熱させるための加熱指示を外部から受信し、
   前記制御手段は、前記加熱手段が水の加熱を停止している際に前記受信手段が前記加熱指示を受信すると、前記加熱手段に、前記回数が前記許容回数未満の場合には水の加熱を開始させ、前記回数が前記許容回数に達している場合には水の加熱を停止させ続ける請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記制御手段は、前記タンクに貯められた水の蓄熱量が基準未満である場合または前記受信手段が強制開始指示を受信した場合には、前記回数が前記許容回数に達していても前記加熱手段に水の加熱を開始させる請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記制御手段は、前記加熱手段が前記第１モードで水を加熱している際に前記受信手段が前記停止指示を受信すると、前記加熱手段に、前記回数が前記許容回数未満の場合には水の加熱を停止させる請求項１から請求項３の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
5. 前記制御手段は、前記加熱手段が前記第１モードで水を加熱している際に前記受信手段が前記停止指示を受信すると、前記回数が前記許容回数より１回少ない場合には前記第２モードに切り替えて水の加熱を継続させる請求項１から請求項３の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
6. 前記記憶手段には、上限時間が記憶され、
   前記制御手段は、前記加熱手段に、前記第２モードで水の加熱を継続させている時間が前記上限時間に達すると水の加熱を停止させる請求項１から請求項４の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
7. 前記記憶手段には、第１上限時間および当該第１上限時間よりも長い第２上限時間が記憶され、
   前記制御手段は、前記加熱手段に、前記回数が前記許容回数より１回少ない場合には前記第２モードで水の加熱を継続させている時間が前記第１上限時間に達すると水の加熱を停止させ、前記回数が前記許容回数に達している場合には前記第２モードで水の加熱を継続させている時間が前記第２上限時間に達すると水の加熱を停止させる請求項５に記載の貯湯式給湯機。
8. 前記制御手段は、前記回数が前記許容回数に達している際に前記加熱手段に前記第２モードで水の加熱を継続させる場合は、前記回数が前記許容回数より１回少なかった際に前記加熱手段に前記第２モードで水の加熱を継続させた時間よりも長い時間だけ前記加熱手段に前記第２モードで水の加熱を継続させる請求項５または請求項７に記載の貯湯式給湯機。
9. 前記制御手段は、前記加熱手段が前記第１モードで水を加熱している際に前記受信手段が前記停止指示を受信すると、前記タンクに貯められた水の蓄熱量が目標蓄熱量以上である場合には、前記回数に依らずに前記加熱手段に水の加熱を停止させる請求項１から請求項８の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
10. 請求項１から請求項９の何れか１項に記載された貯湯式給湯機と、
    前記貯湯式給湯機へ電力を供給する太陽光発電装置に接続され、当該太陽光発電装置の発電量が閾値以下になると前記受信手段へ前記停止指示を送信する外部装置と、
    を備えた給湯機システム。

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