JP7108220B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

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Description

本開示は、貯湯式給湯装置に関する。
従来、貯湯式給湯装置としては、ヒートポンプ熱源機と、ヒートポンプ熱源機で加熱した湯水を貯湯する貯湯給湯ユニットと、家庭用の発電装置として太陽光発電装置を備えたものがある(例えば、特願２０１９－１７３９７７号公報(特許文献１)参照)。
上記貯湯式給湯装置では、余剰電力を最大限使用して商用電力の使用を抑えるために予測した余剰電力を超えないように、余剰電力を用いた貯湯運転時のヒートポンプ熱源機の加熱能力を制限している。
特願２０１９－１７３９７７号公報
上記貯湯式給湯装置では、給湯使用の予測に基づいて給湯使用前に必要熱量を貯湯しているが、電力コストの安い夜間時間帯の電力を沸き上げに利用しておらず、昼間時間帯において余剰電力が不足したときに商用電力が使用されるため、余剰電力を有効に活用できていない。
本開示では、自然エネルギー発電装置の余剰電力を有効に活用できる貯湯式給湯装置を提供する。
本開示の貯湯式給湯装置は、
貯湯タンクと、
上記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱部と、
上記加熱部を制御する制御部と
を備え、
第１時間帯において商用電源から供給される電力を利用して第１加熱能力により上記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる第１沸き上げ運転と、
上記第１時間帯以外の時間帯である第２時間帯において自然エネルギー発電装置から供給される電力から他の機器の使用電力を差し引いた余剰電力を利用して上記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる第２沸き上げ運転とを行うと共に、
上記制御部は、
上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力よりも小さいとき、上記加熱部を制御して、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも小さい第２加熱能力で上記貯湯タンク内の湯水を加熱することを特徴とする。
本開示によれば、第１時間帯(例えば夜間時間帯)において商用電源から供給される電力を利用して第１加熱能力により貯湯タンク内の湯水を沸き上げる第１沸き上げ運転を行い、次に、第１時間帯以外の時間帯である第２時間帯(例えば昼間時間帯)において自然エネルギー発電装置(例えば太陽光発電装置)から供給される電力から他の機器の使用電力を差し引いた余剰電力を利用して貯湯タンク内の湯水を沸き上げる第２沸き上げ運転を行う。これにより、第１時間帯において商用電源から低コストな電力を利用可能な場合、商用電源から供給される電力を利用して１日あたりの所定の必要湯量の一部を沸き上げ、当該１日あたりの所定の必要湯量の残りを第２時間帯において余剰電力で沸き上げ、さらに、この第２沸き上げ運転において、余剰電力が第１加熱能力を発揮する電力よりも小さいとき、余剰電力を用いて第１加熱能力(例えば加熱部の標準加熱能力)よりも小さい第２加熱能力でも貯湯タンク内の湯水を加熱するので、自然エネルギー発電装置の余剰電力を有効に活用できる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記制御部は、
上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力よりも大きいとき、上記加熱部を制御して、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも大きい第３加熱能力で上記貯湯タンク内の湯水を加熱する。
本開示によれば、自然エネルギー発電装置の余剰電力をさらに有効に活用できる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記第１沸き上げ運転において沸き上げる第１湯量が、１日あたりの所定の必要湯量から次の上記第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量を差し引いた湯量に設定されている。
本開示によれば、１日あたりの必要湯量を確実に確保できる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記第２沸き上げ運転に利用可能な上記余剰電力の発生状況を予測する予測部を備える。
本開示によれば、予測部により予測された余剰電力の発生状況を用いて、１日あたりの所定の必要湯量を第１沸き上げ運転と第２沸き上げ運転で分担して効率よく沸き上げることができる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記第２沸き上げ運転に利用可能な上記余剰電力の発生状況を予測する予測部を備え、
上記制御部は、上記予測部により予測された上記余剰電力の発生状況に基づいて、上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力を用いて上記第２加熱能力で上記貯湯タンク内の湯水を加熱するか、または、上記余剰電力を用いて上記第３加熱能力で上記貯湯タンク内の湯水を加熱するかを決定する。
本開示によれば、余剰電力の発生状況に応じた加熱能力で貯湯タンク内の湯水を加熱することによって、自然エネルギー発電装置の余剰電力をさらに有効に活用できる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記第１沸き上げ運転において沸き上げる第１湯量が、１日あたりの所定の必要湯量から次の上記第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量を差し引いた湯量に設定され、
上記第２沸き上げ運転に利用可能な上記余剰電力の発生状況を予測する予測部と、
ユーザーによる過去の給湯使用状況を学習して記憶する学習記憶部と、
上記第１沸き上げ運転の開始前に、上記予測部により予測された上記余剰電力の発生状況と、上記学習記憶部に記憶された給湯使用状況とに基づいて、次の上記第２沸き上げ運転において沸き上げる上記第２湯量を算出する第２湯量算出部と、
上記第１沸き上げ運転の開始前に、上記１日あたりの所定の必要湯量から上記第２湯量算出部により算出された上記第２湯量を差し引いた上記第１湯量を算出する第１湯量算出部と
を備え、
上記制御部は、
上記第１沸き上げ運転において、商用電源から供給される電力による上記第１加熱能力で上記第１湯量算出部により算出された上記第１湯量を沸き上げ、
当該第１沸き上げ運転の次の上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力による加熱能力で上記第２湯量算出部により算出された上記第２湯量を沸き上げる。
本開示によれば、予測された余剰電力の発生状況と学習されたユーザーによる過去の給湯使用状況とを用いて、１日あたりの所定の必要湯量を第１沸き上げ運転と第２沸き上げ運転で分担して効率よく沸き上げることができる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記第１湯量算出部は、上記学習記憶部に記憶された給湯使用状況に基づく上記第２時間帯における所定の時間帯での給湯使用量によって、当該第２時間帯における上記余剰電力を用いた上記第２沸き上げ運転で湯量が不足する場合には、少なくとも不足する湯量を上記第１湯量に加算する。
本開示によれば、第２時間帯において湯切れの発生を抑えることができる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記制御部は、
上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力による加熱能力が上記第１加熱能力よりも小さいとき、上記加熱部は、上記第１加熱能力で沸き上げるときよりも沸き上げ時間を長く設定する。
本開示によれば、必要な第２湯量を沸き上げることができる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記第２沸き上げ運転において、上記第１加熱能力よりも小さい加熱能力で沸き上げているとき、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力よりも第１所定値以上大きくなると、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも大きい加熱能力で沸き上げ、
上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも大きい加熱能力で沸き上げているとき、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力に上記第１所定値よりも小さい第２所定値を加算した値以下になると、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも小さい上記第２加熱能力で沸き上げる。
本開示によれば、自然エネルギー発電装置により発電される電力の供給が不安定であっても、加熱能力の切り換えが頻繁に発生するハンチングを抑制できる。
また、本開示の１つの態様に係る貯湯式給湯装置では、
上記自然エネルギー発電装置で発電された電力を蓄電する機能を備えていない。
本開示によれば、蓄電できない余剰電力を電力会社に売電するよりも自然エネルギー発電装置の余剰電力を有効に活用でき、電力コストを削減できる。
本開示の第１実施形態の貯湯式給湯装置を含む給湯システムの概略構成図である。 上記貯湯式給湯装置の制御装置のブロック図である。 上記貯湯式給湯装置の制御装置の第１沸き上げ運転の開始前の処理を説明するフローチャートである。 上記貯湯式給湯装置の制御装置の第２沸き上げ運転の開始前の処理を説明するフローチャートである。 上記貯湯式給湯装置の第１沸き上げ運転と第２沸き上げ運転の動作を説明する図である。 本開示の第２,第３実施形態の貯湯式給湯装置の第１沸き上げ運転と第２沸き上げ運転の動作を説明する図である。 本開示の第４実施形態の貯湯式給湯装置の要部のブロック図である。 本開示の第５実施形態の貯湯式給湯装置の要部のブロック図である。
以下、本開示の貯湯式給湯装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。
〔第１実施形態〕
図１は、本開示の第１実施形態の貯湯式給湯装置を含む給湯システムの概略構成図である。
この第１実施形態の給湯システムは、図１に示すように、貯湯ユニット１とヒートポンプユニット２とを有する貯湯式給湯装置と、自然エネルギー発電装置の一例としての太陽光発電装置３と、パワーコンデショナ４と、家屋Ｈ内に設置された分電盤５と、家屋Ｈ内に設置されたＨＥＭＳ(Home Energy Management System：ホーム エネルギー マネジメント システム)コントローラ６とを備えている。ヒートポンプユニット２は加熱部の一例である。
貯湯ユニット１は、制御装置１０と、貯湯タンク１１と、流量センサ１２と、循環ポンプＰ１を有する。貯湯タンク１１の下部に一端が接続された配管Ｌ１に循環ポンプＰ１が配設されている。この配管Ｌ１の他端がヒートポンプユニット２の水熱交換器２１の入水ポート２１ａに接続されている。また、水熱交換器２１の出水ポート２１ｂに配管Ｌ２の一端が接続され、配管Ｌ２の他端が貯湯タンク１１の上部に接続されている。また、貯湯タンク１１の上部に出湯配管Ｌ３の一端が接続されている。出湯配管Ｌ３に流量センサ１２を配設している。
ここで、出湯配管Ｌ３を介して出湯される湯水は、混合弁(図示せず)により水道水と混合された後、蛇口から出湯されたり、風呂の湯はりやシャワーに利用されたりする。
太陽光発電装置３から出力された直流電圧は、パワーコンデショナ４により所定の交流電圧に変換され、パワーコンデショナ４により変換された交流電圧が分電盤５に入力されている。
分電盤５は、商用電源(系統電力設備など)からの交流電圧ＶＡと、パワーコンデショナ４の交流電圧ＶＢが印加されている。パワーコンデショナ４は、必要に応じてヒートポンプユニット２に商用電源を利用するか、または、ヒートポンプユニット２に太陽光発電装置３の余剰電力を利用するかを切り替える。ここで、太陽光発電装置３の余剰電力は、太陽光発電装置３から供給される電力から他の家電機器の使用電力を差し引いた電力である。
ＨＥＭＳコントローラ６は、パワーコンデショナ４から分電盤５に入力される電力と、分電盤５から他の家電機器に供給される電力と、商用電源から分電盤５に入力される電力(買電)あるいは分電盤５から商用電源に出力される電力(売電)に基づいて、太陽光発電装置３の余剰電力を算出し、その余剰電力の情報を貯湯式給湯装置の制御装置１０に提供する。また、ＨＥＭＳコントローラ６は、他の家電機器の使用電力情報を貯湯式給湯装置の制御装置１０に提供する。
図２は、上記貯湯式給湯装置の制御装置１０のブロック図を示しており、制御装置１０は、マイクロコンピュータおよび入出力端子などからなる。
制御装置１０は、第２沸き上げ運転に利用可能な余剰電力の発生状況を予測する予測部１０ａと、ユーザーによる過去の給湯使用状況を学習して記憶する学習記憶部１０ｂと、第１沸き上げ運転において沸き上げる第１湯量Ｗ１を算出する第１湯量算出部１０ｃと、第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量Ｗ２を算出する第２湯量算出部１０ｄと、ヒートポンプユニット２と循環ポンプＰ１とを制御する沸き上げ制御部１０ｅとを有する。沸き上げ制御部１０ｅは制御部の一例である。
予測部１０ａは、気象予報会社などの情報源からの気象予報情報と、ＨＥＭＳコントローラ６からの他の家電機器の使用電力情報に基づいて、昼間時間帯の太陽光発電装置３の余剰電力の発生状況を予測する。詳しくは、予測部１０ａは、気象予報情報に基づき昼間時間帯の太陽光発電装置３の発電電力を予測する共に、過去の他の家電機器の使用電力情報に基づき昼間時間帯の他の家電機器の使用電力を予測して、予測された太陽光発電装置３の発電電力と、予測された他の家電機器の使用電力に基づいて、太陽光発電装置３の余剰電力を算出して、昼間時間帯の余剰電力の発生状況を予測する。
学習記憶部１０ｂは、流量センサ１２により検出される流量を表す信号を受けて、ユーザーによる過去の給湯使用状況として、例えば過去１週間の曜日毎の単位時間あたりの積算湯量の履歴に基づいて１週間の曜日毎の単位時間毎の積算湯量を学習して記憶する。
なお、過去の給湯使用状況として、過去１ヶ月または１年間の給湯使用状況を示す履歴情報に基づいて単位時間毎の積算湯量を学習により得るようにしてもよい。
第１湯量算出部１０ｃは、第１沸き上げ運転の開始前(例えば２２時５５分)に、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３から第２湯量算出部１０ｄにより算出された第２湯量Ｗ２を差し引いた第１湯量Ｗ１を算出する。第１沸き上げ運転では、昼間の電力料金よりも安い深夜電力料金の“２３時００分～０７時００分”までの夜間時間帯(第１時間帯)において、商用電源から供給される電力を利用して通常電力による標準加熱能力(第１加熱能力)で貯湯タンク１１内の湯水を沸き上げる。例えば、ヒートポンプユニット２を用いた貯湯式給湯装置で貯湯タンク１１の容量が３７０リットルの場合、商用電源から供給される電力を利用してヒートポンプユニット２により沸き上げ運転を行うときの通常電力は、４．５ｋＷ程度である。ここで、通常電力とは、ヒートポンプユニット２が標準加熱能力を発揮する定格電力(規定の周囲温度において連続動作状態で使用できる電力の最大値)である。
この第１実施形態では、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３として、貯湯タンク１１から給湯される湯量の履歴などに基づいて、制御装置１０で算出される１日あたりの平均使用湯量としている。なお、貯湯タンク１１から給湯される湯量を入力情報とし、１日あたりの平均使用湯量を出力情報として出力する学習済みニューラルネットワークを有する機械学習部を備えてもよいし、リモートコントローラ(図示せず)によりユーザーが１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３を設定してもよい。
第２湯量算出部１０ｄは、第１沸き上げ運転の開始前に、予測部１０ａにより予測された余剰電力の発生状況と、学習記憶部１０ｂに記憶された給湯使用状況とに基づいて、次の第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量Ｗ２を算出する。第２沸き上げ運転では、夜間時間帯(第１時間帯)以外の時間帯である昼間時間帯(第２時間帯)において太陽光発電装置３から供給される電力から他の機器の使用電力を差し引いた余剰電力を利用して貯湯タンク１１内の湯水を沸き上げる。
沸き上げ制御部１０ｅは、第２湯量算出部１０ｄからの第２湯量Ｗ２を表す信号と、流量センサ１２により検出される流量を表す信号と、ＨＥＭＳコントローラ６からの現在の余剰電力の情報と、ヒートポンプユニット２の出湯温度や貯湯タンク１１内の各層の湯温などの温度情報を受ける。そして、沸き上げ制御部１０ｅは、ヒートポンプユニット２と循環ポンプＰ１とを制御して、夜間時間帯(第１時間帯)において第１沸き上げ運転を行って貯湯タンク１１内に第１湯量Ｗ１が確保されるまで沸き上げ、次の昼間時間帯(第２時間帯)において第２沸き上げ運転を行って第２湯量Ｗ２を沸き上げる。
ここで、貯湯タンク１１内に沸き上げる湯水の目標温度を一定とした場合、第１湯量Ｗ１と第２湯量Ｗ２の合計と１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３とは等しい。しかしながら、貯湯タンク１１内に沸き上げる湯水の目標温度を６０℃から７０℃に上げた場合は、第１湯量Ｗ１の熱量と第２湯量Ｗ２の熱量の合計熱量と、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３の総熱量とが等しくなるように、第１湯量Ｗ１と第２湯量Ｗ２がそれぞれ０．８６(≒６０／７０)倍になる。同様に、貯湯タンク１１内に沸き上げる湯水の目標温度を６０℃から５０℃に下げた場合は、第１湯量Ｗ１と第２湯量Ｗ２がそれぞれ１．２(＝６０／５０)倍になる。
上記構成の貯湯式給湯装置において、ヒートポンプユニット２により貯湯タンク１１内の湯を沸き上げる沸き上げ運転では、制御装置１０の沸き上げ制御部１０ｅによって、ヒートポンプユニット２と循環ポンプＰ１の運転を開始して、貯湯タンク１１内の湯を、配管Ｌ１,水熱交換器２１,配管Ｌ２を介して循環させる。
上記沸き上げ制御部１０ｅは、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット２の出湯温度が目標出湯温度ＴＳになるように、ヒートポンプユニット２を制御する。ここで、目標出湯温度ＴＳは、過去の給湯使用状況などに基づいて沸き上げ制御部１０ｅで算出される。例えば、使用される湯量が多い場合、目標出湯温度ＴＳは例えば８５℃と高くし、使用される湯量が少ない場合、目標出湯温度ＴＳは例えば６５℃と低くする。なお、この目標出湯温度ＴＳは、リモートコントローラ(図示せず)により設定してもよい。
上記沸き上げ運転では、貯湯タンク１１の上部側に比較的小流量の高温水が供給されるため、貯湯タンク１１内で温度差による対流が生じないと共に、貯湯タンク１１内で攪拌がほとんど生じない。このようにして、沸き上げ運転により、貯湯タンク１１内の上部側から底部側に向かって高温水の領域が拡大していく。
上記貯湯タンク１１には、下側から上側に向かって間隔をあけて設けられた複数の温度センサ(図示せず)により貯湯タンク１１内の各層の湯温を検出する。そして、複数の温度センサにより検出された貯湯タンク１１内の各層の湯温に基づいて、制御装置１０の沸き上げ制御部１０ｅは、貯湯タンク１１内の高温水の残湯量を算出する。ここで、残湯量とは、貯湯タンク１１内にある目標温度(例えば６０℃)以上の湯水の量である。
図３は、上記貯湯式給湯装置の制御装置１０の第１沸き上げ運転の開始前の処理を説明するフローチャートである。
まず、夜間時間帯の開始時(この実施形態では“２２時５５分”)に、ステップＳ１で翌日の負荷予測情報を取得する。詳しくは、第２湯量算出部１０ｄにより学習記憶部１０ｂに記憶された翌日の曜日に該当する単位時間毎の積算湯量を読み出す。
次に、ステップＳ２に進み、翌日の余剰電力の発生状況を予測する。詳しくは、予測部１０ａによって、気象予報会社などの情報源からの気象予報情報と、過去の余剰電力の発生状況に基づいて、昼間時間帯の太陽光発電装置３の余剰電力の発生状況を予測する。
次に、ステップＳ３に進み、昼間時間帯の沸き上げ湯量(第２湯量Ｗ２)を決定する。詳しくは、第２湯量算出部１０ｄによって、予測部１０ａにより予測された余剰電力の発生状況の予測情報と、学習記憶部１０ｂに記憶された該当曜日の単位時間毎の積算湯量の情報とに基づいて、次の昼間時間帯の第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量Ｗ２を算出する。
次に、ステップＳ４に進み、夜間時間帯の沸き上げ湯量(第１湯量Ｗ１)を決定する。詳しくは、第１湯量算出部１０ｃによって、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３から第２湯量算出部１０ｄにより算出された第２湯量Ｗ２を差し引いた第１湯量Ｗ１を算出して、この処理を終了する。
なお、第１湯量算出部１０ｃにより第１湯量Ｗ１を算出するとき、貯湯タンク１１内に目標温度以上の残湯がある場合は、第１沸き上げ運転において(第１湯量Ｗ１－残湯量)分の沸き上げを行う。
＜第１沸き上げ運転＞
そうして、沸き上げ制御部１０ｅは、夜間時間帯(第１時間帯)において商用電源から供給される電力を利用して標準加熱能力(第１加熱能力)により貯湯タンク１１内に第１湯量Ｗ１が確保されるまで沸き上げる。このとき、沸き上げ制御部１０ｅによって、深夜電力料金が終了する“０７時００分”には沸き上げが完了するように、沸き上げ開始時刻Ｔ１が設定される。
図４は、上記貯湯式給湯装置の制御装置１０の第２沸き上げ運転の開始前の処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ１１で、沸き上げ制御部１０ｅは、第２沸き上げ運転の開始予定時刻Ｔ２を算出する。詳しくは、沸き上げ制御部１０ｅは、予測部１０ａにより予測された余剰電力の発生状況と、学習記憶部１０ｂに記憶された給湯使用状況とに基づいて、湯切れを起こすことなく余剰電力による加熱能力で沸き上げが完了するように、次の昼間時間帯の第２沸き上げ運転の開始予定時刻Ｔ２を決定する。
次に、ステップＳ１２に進み、開始予定時刻帯(開始予定時刻Ｔ２から所定時間経過するまでの区間)の予測余剰電力による加熱能力が、標準加熱能力(第１加熱能力)よりも大きい場合は、ステップＳ１３に進み、沸き上げ加熱能力を標準加熱能力として、この処理を終了する。
一方、ステップＳ１２で、開始予定時刻帯の予測余剰電力が標準電力以下である場合は、ステップＳ１４に進み、沸き上げ加熱能力を余剰電力による加熱能力とする。
そして、ステップＳ１５に進み、第２沸き上げ運転の開始予定時刻Ｔ２を調整して、この処理を終了する。ここで、余剰電力による加熱能力が標準加熱能力より小さい場合、標準加熱能力で沸き上げるよりも沸き上げ時間が長くなるので、開始予定時刻Ｔ２を前倒しする。
なお、図４の処理は、第１沸き上げ運転が終了した時点から第２沸き上げ運転が開始されるまで繰り返し行われて、予測される余剰電力の発生状況の変化に応じて第２沸き上げ運転の開始予定時刻Ｔ２が見直される。
＜第２沸き上げ運転＞
そうして、沸き上げ制御部１０ｅは、昼間時間帯(第２時間帯)の開始予定時刻Ｔ２に太陽光発電装置３の余剰電力を利用した第２沸き上げ運転を開始し、第２湯量Ｗ２を沸き上げる。
図５(ａ)は、夜間時間帯(“２３時００分～０７時００分”)の第１沸き上げ運転のみで１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３を沸き上げる場合を示しており、この第１沸き上げ運転では標準加熱能力(第１加熱能力)で１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３を沸き上げる。図５(ａ)では、標準加熱能力を発揮する電力を「通常電力」としており、図５(ｂ)と図５(ｃ)も同様である。
また、図５(ｂ)は、夜間時間帯(“０２時００分～０７時００分”)の第１沸き上げ運転で第１湯量Ｗ１を沸き上げ、昼間時間帯(“１１時３０分～１５時３０分”)の第２沸き上げ運転で第２湯量Ｗ２を沸き上げる場合を示している。図５(ｂ)では、商用電源を利用した第１沸き上げ運転では標準加熱能力(第１加熱能力)で第１湯量Ｗ１を沸き上げ、第２沸き上げ運転において余剰電力による加熱能力が標準加熱能力よりもａ１小さい場合は、余剰電力を利用した第２沸き上げ運転では標準加熱能力よりも小さい第２加熱能力(＝標準加熱能力－ａ１)で第２湯量Ｗ２を沸き上げる。
また、図５(ｃ)は、夜間時間帯(“０２時００分～０７時００分”)の第１沸き上げ運転で第１湯量Ｗ１を沸き上げ、昼間時間帯(“１１時３０分～１５時００分”)の第２沸き上げ運転で第２湯量Ｗ２を沸き上げる場合を示している。図５(ｃ)では、商用電源を利用した第１沸き上げ運転では標準加熱能力(第１加熱能力)で第１湯量Ｗ１を沸き上げる。また、余剰電力を利用した第２沸き上げ運転では、余剰電力による加熱能力が標準加熱能力よりもａ１小さい場合(“１１時３０分～１２時３０分”と“１４時００分～１５時００分”)は、余剰電力による第２加熱能力(＜標準加熱能力)で第１湯量Ｗ１を沸き上げ、余剰電力による加熱能力が標準加熱能力以上の場合(“１２時３０分～１４時００分”)は、余剰電力による標準加熱能力で第１湯量Ｗ１を沸き上げる。
上記構成の貯湯式給湯装置によれば、夜間時間帯(第１時間帯)において商用電源から供給される電力を利用して標準加熱能力(第１加熱能力)で貯湯タンク１１内の湯水を沸き上げる第１沸き上げ運転を行い、次に、夜間時間帯(第１時間帯)以外の時間帯である昼間時間帯(第２時間帯)において太陽光発電装置３(自然エネルギー発電装置)の余剰電力を利用して貯湯タンク１１内の湯水を沸き上げる第２沸き上げ運転を行う。これにより、夜間時間帯(第１時間帯)に商用電源から供給される低コストな電力を利用して１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３の一部を沸き上げ、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３の残りを昼間時間帯(第２時間帯)において余剰電力で沸き上げる。さらに、この第２沸き上げ運転において、余剰電力が標準加熱能力を発揮する通常電力よりも小さいとき、余剰電力を用いて標準加熱能力よりも小さい第２加熱能力でも貯湯タンク１１内の湯水を加熱するので、太陽光発電装置３の余剰電力を有効に活用できる。
また、予測部１０ａにより予測された余剰電力の発生状況を用いて、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３を第１沸き上げ運転と第２沸き上げ運転で分担して効率よく沸き上げることができる。
また、沸き上げ制御部１０ｅは、第１沸き上げ運転において、商用電源から供給される電力による標準加熱能力(第１加熱能力)で第１湯量算出部１０ｃにより算出された第１湯量Ｗ１を沸き上げ、当該第１沸き上げ運転の次の第２沸き上げ運転において、余剰電力による加熱能力で第２湯量算出部１０ｄにより算出された第２湯量Ｗ２を沸き上げる。これにより、予測された余剰電力の発生状況と、学習されたユーザーによる過去の給湯使用状況とを用いて、１日あたりの所定の必要湯量Ｗ３を第１沸き上げ運転と第２沸き上げ運転で分担して効率よく沸き上げることができる。
また、学習記憶部１０ｂに記憶された給湯使用状況に基づく昼間時間帯(第２時間帯)において所定の時間帯(例えば“０７時００分～０８時５９分”)での給湯使用量(朝シャワーなどによる給湯)によって、第１湯量算出部１０ｃは、昼間時間帯(第２時間帯)における余剰電力を用いた第２沸き上げ運転で湯量が不足する場合には、少なくとも不足する湯量を第１湯量Ｗ１に加算するので、昼間時間帯(第２時間帯)において湯切れの発生を抑えることができる。
また、第２沸き上げ運転において、余剰電力による加熱能力が標準加熱能力(第１加熱能力)よりも小さいとき、沸き上げ制御部１０ｅは、標準加熱能力で沸き上げるときよりも沸き上げ時間を長く設定するので、必要な第２湯量Ｗ２を沸き上げることができる。
また、上記第１実施形態の貯湯式給湯装置は、太陽光発電装置３で発電された電力を蓄電する機能を備えていないので、蓄電できない余剰電力を電力会社に売電するよりも太陽光発電装置３の余剰電力を有効に活用でき、電力コストを削減できる。
上記第１実施形態では、貯湯タンク１１から出湯配管Ｌ３を介して出湯される湯水の流量を流量センサ１２により検出したが、貯湯タンク１１から出湯された湯水と水道水を混合弁により混合して温度調整された湯の流量を流量センサで検出し、混合弁の混合比を用いて貯湯タンク１１から出湯された湯の流量を算出してもよい。
また、上記第１実施形態では、貯湯タンク１１内の湯を配管Ｌ１,水熱交換器２１,配管Ｌ２を介して循環ポンプＰ１により循環させる沸き上げ回路を用いたが、沸き上げ回路の構成はこれに限らない。
〔第２実施形態〕
本開示の第２実施形態の貯湯式給湯装置は、沸き上げ制御部１０ｅの動作を除いて第１実施形態の貯湯式給湯装置と同一の構成をしており、図１,図２を援用する。
図６(ａ)は、夜間時間帯(“０２時００分～０７時００分”)の第１沸き上げ運転で第１湯量Ｗ１を沸き上げ、昼間時間帯の第２沸き上げ運転で第２湯量Ｗ２を沸き上げる場合を示している。
上記貯湯式給湯装置は、沸き上げ制御部１０ｅによりヒートポンプユニット２(加熱部)を制御して、図６(ａ)に示すように、商用電源を利用した第１沸き上げ運転では標準加熱能力(第１加熱能力)で第１湯量Ｗ１を沸き上げる。図６(ａ)では、標準加熱能力を発揮する電力を「通常電力」としており、図６(ｂ)も同様である。
また、余剰電力を利用した第２沸き上げ運転において、余剰電力による加熱能力が標準加熱能力(第１加熱能力)よりもａ１小さい場合(“１１時３０分～１２時３０分”と“１４時００分～１４時３０分”)は、余剰電力を利用して標準加熱能力よりも小さい第２加熱能力(＝標準加熱能力－ａ１)で沸き上げる。一方、第２沸き上げ運転において余剰電力による加熱能力が標準加熱能力よりもｂ１大きい場合(“１３時００分～１４時００分”)は、余剰電力を利用して標準加熱能力よりも大きい第３加熱能力(＝標準加熱能力＋ｂ１)で沸き上げる。これにより、太陽光発電装置３の余剰電力をさらに有効に活用でき、第２沸き上げ運転において標準加熱能力よりも低い第２加熱能力で沸き上げるよりも沸き上げ時間を短縮できる。
なお、余剰電力を利用して標準加熱能力(第１加熱能力)よりも大きい第３加熱能力(＝標準加熱能力＋ｂ１)で沸き上げるとき、ヒートポンプユニット２の第３加熱能力の上限は、標準加熱能力の１．３倍程度とする。
また、図６(ｂ)は、夜間時間帯(“０２時００分～０７時００分”)の第１沸き上げ運転で第１湯量Ｗ１を沸き上げ、昼間時間帯(“１１時００分～１４時３０分”)の第２沸き上げ運転で第２湯量Ｗ２を沸き上げる場合を示している。図６(ｂ)は、余剰電力を利用した第２沸き上げ運転では標準加熱能力(第１加熱能力)よりも小さい第２加熱能力が、(標準加熱能力－ａ１)と、ａ１＞ａ２の(標準加熱能力－ａ２)となっている例である。
上記構成の貯湯式給湯装置では、予測部１０ａにより予測された余剰電力の発生状況に基づいて、第２沸き上げ運転において、余剰電力を用いて標準加熱能力(第１加熱能力)よりも小さい第２加熱能力で貯湯タンク１１内の湯水を加熱するか、または、余剰電力を用いて標準加熱能力よりも大きい第３加熱能力で貯湯タンク１１内の湯水を加熱するかを決定して、余剰電力の発生状況に応じた加熱能力で貯湯タンク内の湯水を加熱することによって、自然エネルギー発電装置の余剰電力をさらに有効に活用できる。
また、第２沸き上げ運転において、標準加熱能力(第１加熱能力)よりも小さい加熱能力で沸き上げているとき、余剰電力が標準加熱能力を発揮する電力よりも第１所定値以上大きくなると、余剰電力を用いて標準加熱能力よりも大きい第３加熱能力で沸き上げる。一方、第２沸き上げ運転において、余剰電力を用いて標準加熱能力よりも大きい第３加熱能力で沸き上げているとき、余剰電力が標準加熱能力を発揮する電力に第１所定値より小さい第２所定値を加算した値以下になると、余剰電力を用いて標準加熱能力よりも小さい第２加熱能力で沸き上げる。これにより、太陽光発電装置３により発電される電力の供給が不安定であっても、加熱能力の切り換えが頻繁に発生するハンチングを抑制できる。
上記第２実施形態の貯湯式給湯装置は、第１実施形態の貯湯式給湯装置と同様の効果を有する。
〔第３実施形態〕
本開示の第３実施形態の貯湯式給湯装置は、沸き上げ制御部１０ｅの動作を除いて第１実施形態の貯湯式給湯装置と同一の構成をしており、図１,図２を援用する。
図６(ｃ)に示すように、第２沸き上げ運転において、余剰電力が標準加熱能力(第１加熱能力)を発揮する電力よりも小さいとき、余剰電力と共に商用電源からの電力(買電)を利用することで標準加熱能力により沸き上げる。これにより、天候に発電量が左右される太陽光発電装置３の余剰電力が不足しても、第２沸き上げ運転で必要な第２湯量Ｗ２を沸き上げることができる。図６(ｃ)では、標準加熱能力を発揮する電力を「通常電力」としている。
なお、第３実施形態のパワーコンデショナ４は、必要に応じてヒートポンプユニット２に商用電源を利用するか、または、ヒートポンプユニット２に太陽光発電装置３の余剰電力を利用するか、または、ヒートポンプユニット２に商用電源と太陽光発電装置３の余剰電力の両方を利用するかを切り替える。
上記第３実施形態の貯湯式給湯装置は、第２沸き上げ運転が行われる昼間時間帯での湯切れの発生を抑制でき、利便性が向上する。
上記第３実施形態の貯湯式給湯装置は、第１実施形態の貯湯式給湯装置と同様の効果を有する。
上記第１～第３実施形態では、貯湯式給湯装置の制御装置１０に第２沸き上げ運転に利用可能な余剰電力の発生状況を予測する予測部１０ａと、ユーザーによる過去の給湯使用状況を学習して記憶する学習記憶部１０ｂとを備えたが、予測部や学習記憶部は、通信ネットワークを介して制御装置と通信を行うサーバー装置などに備えてもよい。
〔第４実施形態〕
図７は、本開示の第４実施形態の貯湯式給湯装置の制御装置１１０を含む要部のブロック図である。本開示の第４実施形態の貯湯式給湯装置は、制御装置１１０とＨＥＭＳコントローラ１０６とを除いて第１実施形態の貯湯式給湯装置と同一の構成をしており、図１を援用する。
この第４実施形態の貯湯式給湯装置は、図７に示すように、制御装置１１０が予測部を備えていない点で第１実施形態の制御装置１１０と相違する。
第４実施形態では、家屋Ｈ内に設置されたＨＥＭＳコントローラ１０６が予測部１０６ａを備えている。制御装置１１０は、ＬＡＮ(ローカル・エリア・ネットワーク)などを介してＨＥＭＳコントローラ１０６と通信を行う通信部(図示せず)を備えている。
予測部１０６ａは、気象予報会社などの情報源からの気象予報情報と、他の家電機器の使用電力情報に基づいて、昼間時間帯の太陽光発電装置３の余剰電力の発生状況を予測する。予測部１０６ａにより予測された余剰電力の発生状況の予測情報と、学習記憶部１０ｂに記憶された該当曜日の単位時間毎の積算湯量の情報とに基づいて、第２湯量算出部１０ｄは、次の昼間時間帯の第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量Ｗ２を算出する。
上記第４実施形態の貯湯式給湯装置は、第１実施形態の貯湯式給湯装置と同様の効果を有する。
〔第５実施形態〕
図８は、本開示の第５実施形態の貯湯式給湯装置の制御装置１１０を含む要部のブロック図である。本開示の第５実施形態の貯湯式給湯装置は、制御装置１１０が予測部を備えていない点とクラウドサーバー２００が余剰電力の発生状況を予測する点とを除いて第１実施形態の貯湯式給湯装置と同一の構成をしており、図１を援用する。
第５実施形態では、ネットワークＮＷを介して制御装置１１０にクラウドサーバー２００が接続されている。制御装置１１０は、ネットワークＮＷを介してクラウドサーバー２００と通信を行う通信部(図示せず)を備えている。
クラウドサーバー２００は、気象予報会社などの情報源からの気象予報情報と、他の家電機器の使用電力情報に基づいて、昼間時間帯の太陽光発電装置３の余剰電力の発生状況を予測する。クラウドサーバー２００により予測された余剰電力の発生状況の予測情報と、学習記憶部１０ｂに記憶された該当曜日の単位時間毎の積算湯量の情報とに基づいて、第２湯量算出部１０ｄは、次の昼間時間帯の第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量Ｗ２を算出する。
上記第５実施形態の貯湯式給湯装置は、第１実施形態の貯湯式給湯装置と同様の効果を有する。
上記第１～第５実施形態では、自然エネルギー発電装置として太陽光発電装置３の余剰電力を利用する貯湯式給湯装置について説明したが、自然エネルギー発電装置はこれに限らず、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置などの他の自然エネルギー発電装置の余剰電力を利用する貯湯式給湯装置に本開示を適用してもよい。
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１～第５実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１～第５実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。
１…貯湯ユニット
２…ヒートポンプユニット
３…太陽光発電装置
４…パワーコンデショナ
５…分電盤
６,１０６…ＨＥＭＳコントローラ
１０,１１０…制御装置
１０ａ,１０６ａ…予測部
１０ｂ…学習記憶部
１０ｃ…第１湯量算出部
１０ｄ…第２湯量算出部
１０ｅ…沸き上げ制御部
１１…貯湯タンク
１２…流量センサ
２１…水熱交換器
２１ａ…入水ポート
２１ｂ…出水ポート
２００…クラウドサーバー
Ｌ１,Ｌ２…配管
Ｌ３…出湯配管
ＮＷ…ネットワーク
Ｐ１…循環ポンプ

Claims (10)

  1. 貯湯タンク(１１)と、
    上記貯湯タンク(１１)内の湯水を加熱するヒートポンプユニット(２)と、
    上記ヒートポンプユニット(２)を制御する制御部(１０ｅ)と
    を備え、
    第１時間帯において商用電源から供給される電力を利用して標準加熱能力である第１加熱能力により上記貯湯タンク(１１)内の湯水を沸き上げる第１沸き上げ運転と、
    上記第１時間帯以外の時間帯である第２時間帯において自然エネルギー発電装置から供給される電力から他の機器の使用電力を差し引いた余剰電力を利用して上記貯湯タンク(１１)内の湯水を沸き上げる第２沸き上げ運転とを行うと共に、
    上記制御部(１０ｅ)は、
    上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力よりも小さいとき、上記ヒートポンプユニット(２)を制御して、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも小さい第２加熱能力で上記貯湯タンク(１１)内の湯水を加熱 し、
    上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力以上のとき、上記ヒートポンプユニット(２)を制御して、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力以上の加熱能力で上記貯湯タンク(１１)内の湯水を加熱する ことを特徴とする貯湯式給湯装置。
  2. 請求項１に記載の貯湯式給湯装置において、
    上記制御部は、
    上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力よりも大きいとき、上記ヒートポンプユニット(２)を制御して、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも大きい第３加熱能力で上記貯湯タンク(１１)内の湯水を加熱することを特徴とする貯湯式給湯装置。
  3. 請求項１または２に記載の貯湯式給湯装置において、
    上記第１沸き上げ運転において沸き上げる第１湯量が、１日あたりの所定の必要湯量から次の上記第２沸き上げ運転において沸き上げる第２湯量を差し引いた湯量に設定されていることを特徴とする貯湯式給湯装置。
  4. 請求項１から３までのいずれか１つに記載の貯湯式給湯装置において、
    上記第２沸き上げ運転に利用可能な上記余剰電力の発生状況を予測する予測部(１０ａ)を備えることを特徴とする貯湯式給湯装置。
  5. 請求項２に記載の貯湯式給湯装置において、
    上記第２沸き上げ運転に利用可能な上記余剰電力の発生状況を予測する予測部(１０ａ)を備え、
    上記制御部(１０ｅ)は、上記予測部(１０ａ)により予測された上記余剰電力の発生状況に基づいて、上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力を用いて上記第２加熱能力で上記貯湯タンク(１１)内の湯水を加熱するか、または、上記余剰電力を用いて上記第３加熱能力で上記貯湯タンク(１１)内の湯水を加熱するかを決定することを特徴とする貯湯式給湯装置。
  6. 請求項３に記載の貯湯式給湯装置において、
    上記第２沸き上げ運転に利用可能な上記余剰電力の発生状況を予測する予測部(１０ａ)と、
    ユーザーによる過去の給湯使用状況を学習して記憶する学習記憶部(１０ｂ)と、
    上記第１沸き上げ運転の開始前に、上記予測部(１０ａ)により予測された上記余剰電力の発生状況と、上記学習記憶部(１０ｂ)に記憶された給湯使用状況とに基づいて、次の上記第２沸き上げ運転において沸き上げる上記第２湯量を算出する第２湯量算出部(１０ｄ)と、
    上記第１沸き上げ運転の開始前に、上記１日あたりの所定の必要湯量から上記第２湯量算出部(１０ｄ)により算出された上記第２湯量を差し引いた上記第１湯量を算出する第１湯量算出部(１０ｃ)と
    を備え、
    上記制御部(１０ｅ)は、
    上記第１沸き上げ運転において、商用電源から供給される電力による上記第１加熱能力で上記第１湯量算出部(１０ｃ)により算出された上記第１湯量を沸き上げ、
    当該第１沸き上げ運転の次の上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力による加熱能力で上記第２湯量算出部(１０ｄ)により算出された上記第２湯量を沸き上げることを特徴とする貯湯式給湯装置。
  7. 請求項６に記載の貯湯式給湯装置において、
    上記第１湯量算出部(１０ｃ)は、上記学習記憶部(１０ｂ)に記憶された給湯使用状況に基づく上記第２時間帯における所定の時間帯での給湯使用量によって、当該第２時間帯における上記余剰電力を用いた上記第２沸き上げ運転で湯量が不足する場合には、少なくとも不足する湯量を上記第１湯量に加算することを特徴とする貯湯式給湯装置。
  8. 請求項６に記載の貯湯式給湯装置において、
    上記制御部(１０ｅ)は、
    上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力による加熱能力が上記第１加熱能力よりも小さいとき、上記第１加熱能力で沸き上げるときよりも沸き上げ時間を長く設定することを特徴とする貯湯式給湯装置。
  9. 請求項１から８までのいずれか１つに記載の貯湯式給湯装置において、
    上記第２沸き上げ運転において、上記第１加熱能力よりも小さい加熱能力で沸き上げているとき、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力よりも第１所定値以上大きくなると、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも大きい加熱能力で沸き上げ、
    上記第２沸き上げ運転において、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも大きい加熱能力で沸き上げているとき、上記余剰電力が上記第１加熱能力を発揮する電力に上記第１所定値よりも小さい第２所定値を加算した値以下になると、上記余剰電力を用いて上記第１加熱能力よりも小さい上記第２加熱能力で沸き上げることを特徴とする貯湯式給湯装置。
  10. 請求項１から９のいずれか１つに記載の貯湯式給湯装置において、
    上記自然エネルギー発電装置で発電された電力を蓄電する機能を備えていないことを特徴とする貯湯式給湯装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006038673A1 (ja) * 2004-10-06 2006-04-13 Universal Bio Research Co., Ltd. 熱安定性又は熱活性ｄｎａポリメラーゼ及びそれをコードするｄｎａ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013148287A (ja) 2012-01-20 2013-08-01 Mitsubishi Electric Corp 貯湯式給湯システム
JP2014095501A (ja) 2012-11-08 2014-05-22 Denso Corp 給湯装置および給湯システム
JP2014122764A (ja) 2012-12-21 2014-07-03 Mitsubishi Electric Corp 貯湯式給湯機及びソーラーシステム
JP2017009256A (ja) 2015-06-26 2017-01-12 東京電力ホールディングス株式会社 ヒートポンプ式貯湯装置の運転方法およびヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システム
JP2017089970A (ja) 2015-11-10 2017-05-25 株式会社長府製作所 電動式給湯機及び沸き上げ方法
JP2019039577A (ja) 2017-08-22 2019-03-14 三菱電機株式会社 貯湯式給湯機、ホームシステム、及び、制御方法
JP2019095102A (ja) 2017-11-20 2019-06-20 三菱電機株式会社 貯湯式給湯装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2639922B1 (en) * 2010-11-10 2017-12-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Operation planning method and operation planning device
DE102011090141A1 (de) * 2011-12-29 2013-07-04 Werner Schmid Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung elektrischer Energie einer an ein Hausstromnetz angeschlossenen Einrichtung zur Erzeugung erneuerbarer elektrischer Energie
JP5874502B2 (ja) * 2012-04-04 2016-03-02 株式会社デンソー 機器制御システム
JP5861568B2 (ja) * 2012-04-27 2016-02-16 株式会社デンソー 給湯システム
JP5891944B2 (ja) * 2012-05-23 2016-03-23 三菱電機株式会社 電気給湯装置
DE202015001807U1 (de) * 2015-03-06 2016-06-10 Gebr. Tuxhorn Gmbh & Co. Kg System zur Beladung eines Warmwasserspeichers
JP6956363B2 (ja) * 2017-05-12 2021-11-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 給湯装置
JP7116907B2 (ja) 2018-03-26 2022-08-12 株式会社ノーリツ 貯湯給湯システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013148287A (ja) 2012-01-20 2013-08-01 Mitsubishi Electric Corp 貯湯式給湯システム
JP2014095501A (ja) 2012-11-08 2014-05-22 Denso Corp 給湯装置および給湯システム
JP2014122764A (ja) 2012-12-21 2014-07-03 Mitsubishi Electric Corp 貯湯式給湯機及びソーラーシステム
JP2017009256A (ja) 2015-06-26 2017-01-12 東京電力ホールディングス株式会社 ヒートポンプ式貯湯装置の運転方法およびヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システム
JP2017089970A (ja) 2015-11-10 2017-05-25 株式会社長府製作所 電動式給湯機及び沸き上げ方法
JP2019039577A (ja) 2017-08-22 2019-03-14 三菱電機株式会社 貯湯式給湯機、ホームシステム、及び、制御方法
JP2019095102A (ja) 2017-11-20 2019-06-20 三菱電機株式会社 貯湯式給湯装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006038673A1 (ja) * 2004-10-06 2006-04-13 Universal Bio Research Co., Ltd. 熱安定性又は熱活性ｄｎａポリメラーゼ及びそれをコードするｄｎａ

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