JP3875213B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯用の高温の湯を貯湯タンク内に貯える貯湯式給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内部に給湯用の高温の湯を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を加熱して高温の湯とするための加熱手段（ヒートポンプ装置）とを備え、ランニングコストを抑制するために、電力コストに応じて定まる所定時間帯、例えば時間帯別電灯契約において電気料金が安価な深夜時間帯（具体的には当日２３時〜翌日７時）にヒートポンプ装置が運転され、貯湯タンク内の高温の湯が当日の給湯に必要な給湯用熱量を有するように加熱されるものが知られている。
【０００３】
本出願人においては、先に特願２００２−１７４０７２において、当日必要とされる給湯用熱量を前日以前の所定期間（例えば７日間）内にさかのぼって、その間の給湯実績の所定値（最大値）として設定するように学習するものを提案しており、これにより、ランニングコストを抑えつつ、ユーザの湯の使用パターンに応じた給湯用熱量の確保を図るようにしている。尚、給湯実績を把握する１日の区切り（日区切り時刻）は、深夜時間帯の開始時刻（２３時）としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、日区切り時刻をまたいで、ユーザが湯を使用すると、本来前日分の使用量と思われる一部あるいは大半が当日分に対応することになるので、当日の湯の使用量が見かけ上大きくなり、以降、必要とされる給湯用熱量が大きな値として学習設定される。そして、この給湯用熱量を確保するために深夜時間帯以外の時間帯にまでヒートポンプ装置を作動させる必要が生じる場合があり、ランニングコストの悪化を招いていた。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、日区切り時刻をまたいで湯が使用される場合でも、不必要な給湯用熱量を抑えてランニングコストの低減を可能とする貯湯式給湯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、内部に給湯用の高温の湯を貯える貯湯タンク（１１０）と、貯湯タンク（１１０）内の水を加熱して湯とする加熱手段（１２０）と、電力コストに応じて定まる所定時間帯の開始時刻を１日の日区切り時刻とし、日区切り時刻から翌日の日区切り時刻までの間の給湯実績を１日の給湯実績とし、貯湯タンク（１１０）の過去の所定期間内の給湯実績のうち、所定値を湯の当日に必要とされる給湯用熱量として、所定時間帯に加熱手段（１２０）を発熱制御する制御手段（１３０）とを備える貯湯式給湯装置において、制御手段（１３０）は、貯湯タンク（１１０）からの時刻に対する給湯パターンに応じて日区切り時刻を変更することを特徴としている。
【０００８】
これにより、日区切り時刻をまたいで湯が使用される場合があっても、その時間帯における使用量を便宜上前日分として当日分の使用量と分けることができるので、日々の湯の使用量を平準化したものとして把握でき、不必要な給湯用熱量を抑えてランニングコストを低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、制御手段（１３０）は、日区切り時刻以前の所定時刻から、給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が日区切り時刻を越える際に、給湯停止時刻を変更後の日区切り時刻とすることを特徴としており、容易に変更後の日区切り時刻を設定できる。
【００１０】
そして、請求項３に記載の発明では、制御手段（１３０）は、変更後の日区切り時刻が予め定めたクランプ時刻を越えた時には、クランプ時刻を変更後の日区切り時刻とすることを特徴としている。
【００１１】
これにより、極端に変更後の日区切り時刻がずれることを防止して、本来の前日分および当日分の湯の使用量を正しく把握することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、制御手段（１３０）は、過去の所定期間内の以下によって定まる１日毎の学習クランプ時刻のうち最も遅い時刻と、当日の所定時間帯の中で最終となる最終給湯停止時刻とを比較して遅い方の時刻を当日の学習クランプ時刻とし、当日の学習クランプ時刻を翌日のクランプ時刻として用いることを特徴としている。
【００１３】
これにより、ユーザの湯の使い勝手に合わせた変更後の日区切り時刻を設定できるので、前日と当日との区切りが一層明確となり、更にランニングコストを低減できる。
【００１４】
そして、請求項５に記載の発明では、制御手段（１３０）は、最終給湯停止時刻が予め定めた日区切り判定限界時刻を越えた時には、日区切り判定限界時刻を学習クランプ時刻とすることを特徴としている。
【００１５】
これにより、極端に変更後の日区切り時刻がずれることを防止して、本来の前日分および当日分の湯の使用量を正しく把握することができる。
【００１６】
更に、請求項６に記載の発明では、制御手段（１３０）は、過去の所定期間内の給湯量が連続して所定量を下回った実績時間のうち、最も長い時間を当日の所定時間として用いることを特徴としている。
【００１７】
これにより、ユーザの使い勝手に合わせた給湯停止時刻を用いることができるので、変更後の日区切り時刻の精度を向上することができる。
【００１８】
尚、請求項１に記載の発明において、請求項７に記載の発明では、制御手段（１３０）は、日区切り時刻以前の所定時刻から、給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が日区切り時刻を越える際に、給湯停止時刻を仮の変更後日区切り時刻とし、過去の所定期間における最も遅い仮の変更後日区切り時刻を当日以降の所定期間あるいは当日における変更後の日区切り時刻とすることを特徴としている。
【００１９】
これにより、ユーザの湯の使用状況に応じた変更後の日区切り時刻の設定が可能となる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明のように、制御手段（１３０）は、過去の所定期間において、日区切り時刻以前の所定時刻から、給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が日区切り時刻を越える日があった場合に、日区切り時刻以降の時刻として予め定めた遅れ日区切り時刻を当日以降の所定期間あるいは当日における変更後の日区切り時刻とするようにしても良く、これにより簡易的な制御で請求項７に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明では、内部に給湯用の高温の湯を貯える貯湯タンク（１１０）と、貯湯タンク（１１０）内の水を加熱して湯とする加熱手段（１２０）と、貯湯タンク（１１０）内の湯が当日の給湯に必要な給湯用熱量を有するように、電力コストに応じて定まる所定時間帯に加熱手段（１２０）を発熱制御すると共に、１日の時間帯として所定時間帯の後に続く第１時間帯および第２時間帯を設け、第２時間帯における過去の所定期間内の１日毎の給湯実績のうち、所定値に応じて決定される追加給湯用熱量を得るために第２時間帯に加熱手段（１２０）を追加発熱制御する制御手段（１３０）とを備える貯湯式給湯装置において、制御手段（１２０）は、貯湯タンク（１１０）からの時刻に対する給湯パターンに応じて第１時間帯と第２時間帯との区切り時刻を変更することを特徴としている。
【００２２】
これにより、第１時間帯と第２時間帯との区切り時刻をまたいで湯が使用される場合があっても、その時間帯における使用量を便宜上第１時間帯分として第２時間帯分の使用量と分けることができるので、第２時間帯の湯の使用量を平準化したものとして把握でき、第２時間帯での不必要な給湯用熱量（第２時間帯での沸き増し時間）を抑えてランニングコストを低減することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、制御手段（１３０）は、区切り時刻以前の所定時刻から、給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が区切り時刻を越える際に、給湯停止時刻を変更後の区切り時刻とすることを特徴としており、容易に変更後の区切り時刻を設定できる。
【００２４】
そして、請求項１１に記載の発明では、制御手段（１３０）は、変更後の区切り時刻が予め定めたクランプ時刻を越えた時には、クランプ時刻を変更後の区切り時刻とすることを特徴としている。
【００２５】
これにより、極端に変更後の区切り時刻がずれることを防止して、本来の第１時間帯分および第２時間帯分の湯の使用量を正しく把握することができる。
【００２６】
請求項１２に記載の発明では、制御手段（１３０）は、過去の所定期間内の以下によって定まる１日毎の学習クランプ時刻のうち最も遅い時刻と、当日の第２時間帯の中で最終となる最終給湯停止時刻とを比較して遅い方の時刻を当日の学習クランプ時刻とし、当日の学習クランプ時刻を翌日のクランプ時刻として用いることを特徴としている。
【００２７】
これにより、ユーザの湯の使い勝手に合わせた変更後の区切り時刻を設定できるので、第１時間帯と第２時間帯との区切りが一層明確となり、更にランニングコストを低減できる。
【００２８】
また、請求項１３に記載の発明では、制御手段（１３０）は、過去の所定期間内の給湯量が連続して所定量を下回った実績時間のうち、最も長い時間を当日の所定時間として用いることを特徴としている。
【００２９】
これにより、ユーザの使い勝手に合わせた給湯停止時刻を用いることができるので、変更後の区切り時刻の精度を向上することができる。
【００３０】
尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は本実施形態の貯湯式給湯装置１００の概略構成を示す模式図である。貯湯式給湯装置１００は、主に貯湯タンク１１０、ヒートポンプ装置１２０、制御装置１３０から成る。
【００３２】
貯湯タンク１１０は、耐食性に優れた金属製（例えばステンレス製）より成るタンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、給湯用の高温の湯を長時間に渡って保温することができるようにしている。貯湯タンク１１０は、設置時のスペース効率を考慮して縦長形状としており、その底面には導入口１１１が設けられ、この導入口１１１には貯湯タンク１１０内に水道水を導入する給水経路である導入管１４１が接続されている。
【００３３】
一方、貯湯タンク１１０の最上部には導出口１１２が設けられ、導出口１１２には貯湯タンク１１０内の高温の湯を導出するための給湯経路である導出管１４２が接続されている。導出管１４２には、サーミスタ１４３ａと流量カウンタ１４４とが設けられており、サーミスタ１４３ａは導出管１４２を流れる高温の湯の温度情報を、流量カウンタ１４４は導出管１４２を流れる高温の湯の流量情報を後述する制御装置１３０に出力するようにしている。
【００３４】
導出管１４２には、流量カウンタ１４４より下流側において水道水の給水配管１４５が接続されており、この給水配管１４５との合流点には、混合弁１４６が配置されている。混合弁１４６は開口面積比（導出管１４２に連通する湯側の開度と給水配管１４５に連通する水側の開度の比率）を調節することにより、下流側にあるカラン、シャワー、風呂等に高温の湯と水とを適宜混合して給湯するようにしている。
【００３５】
また、貯湯タンク１１０の下部には、導入管１４１から貯湯タンク１１０内に供給される水を流出するための冷水出口１１３が設けられ、また貯湯タンク１１０の上部には、貯湯タンク１１０内に湯が流入する温水入口１１４が設けられている。冷水出口１１３と温水入口１１４とは循環回路１４７で接続されており、この循環回路１４７の冷水出口１１３側にはポンプ１４８が設けられている。また、循環回路１４７の一部は後述するヒートポンプ装置１２０内の水熱交換器１２２に接続されている。
【００３６】
循環回路１４７の水熱交換器１２２の上流側および下流側にはサーミスタ１４３ｂ、１４３ｃが設けられ、サーミスタ１４３ｂは貯湯タンク１１０内から水熱交換器１２２へ流入する水の温度情報を、サーミスタ１４３ｃは水熱交換器１２２から貯湯タンク１１０内へ戻る高温の湯の温度情報を後述する制御装置１３０に出力するようにしている。
【００３７】
更に、貯湯タンク１１０の外壁面には、複数のサーミスタ１４３ｄが縦方向に所定の間隔をあけて配置され、貯湯タンク１１０内の各水位レベルにおける温度情報を後述する制御装置１３０に出力するようにしている。
【００３８】
ヒートポンプ装置１２０は、本発明における加熱手段を成すもので、電動圧縮機１２１、水熱交換器１２２、膨張弁１２３、送風機１２５を備える冷媒熱交換器１２４が冷媒配管１２６によって順次接続されて閉回路を構成するものである。電動圧縮機１２１には、インバータ１２７が設けられており、このインバータ１２７は、電動圧縮機１２１に供給する電力を可変する。
【００３９】
ヒートポンプ装置１２０は、例えばＣＯ_２を冷媒としており、冷媒を電動圧縮機１２１で高温高圧にして水熱交換器１２２において貯湯タンク１１０から供給される冷水（水道水）との間で熱交換を行ない、冷水を所定温度（９０℃）の湯にする。そして、高温の湯を貯湯タンク１１０内に貯湯することができるようにしている。尚、この加熱手段としては、ヒートポンプ装置１２０に限らず、電気式ヒータ等の電熱装置を用いても良い。
【００４０】
制御手段を成す制御装置１３０は、貯湯ＥＣＵ１３１、ヒートポンプＥＣＵ１３２、リモコン１３３から成る。貯湯ＥＣＵ１３１にはサーミスタ１４３ａ〜１４３ｄからの温度情報、流量カウンタ１４４からの流量情報が入力される。また、ユーザによって設定される湯の使用温度や沸き上げモード等の情報がリモコン１３３から貯湯ＥＣＵ１３１に入力される。そして、これらの入力情報に基づいてヒートポンプＥＣＵ１３２は、ヒートポンプ装置１２０（具体的にはインバータ１２７、電動圧縮機１２１、膨張弁１２３、送風機１２５）、ポンプ１４８等の作動を制御するように構成されている。
【００４１】
このように構成される貯湯式給湯装置１００において、制御装置１３０は、サーミスタ１４３ａからの温度情報と流量カウンタ１４４からの流量情報とから、日々使用される給湯量（湯の温度と流量との積によって得られる熱量）を演算記憶する。ここでは、一日の区切り（以下、日区切り時刻と呼ぶ）を、電力供給者との時間帯別電灯契約における電気料金が安価な時間帯（本例では２３時〜７時の間のいわゆる深夜時間帯）の開始時刻（２３時）としている。尚、本発明の所定時間帯は上記の深夜時間帯に対応する。
【００４２】
そして、当日に必要とされる給湯用熱量を演算する。ここでは、過去の所定期間（更に具体的には、前日以前の７日間としている）内における１日毎の給湯実積のうち、最大値（本発明の所定値に対応）を当日の必要給湯用熱量としている。ここで、前日の貯湯タンク１１０内の残湯熱量をサーミスタ１４３ｄからの各水位レベルにおける温度情報より演算し、この残湯熱量を必要給湯用熱量から差し引いた分を沸き上げ熱量とする。そして、深夜時間帯にヒートポンプ装置１２０を作動させ、貯湯タンク１１０内に湯を溜める。ヒートポンプ装置１２０の作動にあたっては、具体的には、深夜時間帯終了３０分前の６時３０分に貯湯タンク１１０内の沸き上げが完了するように逆算して、２３時以降の算出時刻に運転を開始する。貯湯タンク１１０内の湯温が沸き上げ温度に達したかは、サーミスタ１４３ｂ、１４３ｃによって監視する。
【００４３】
図示しないカラン等が開かれ給湯が行なわれる時には、タンク１１０の導出口１１２から高温の湯が導出される。これに伴い、導入口１１１から貯湯タンク１１０の下部へ水道水の導入が行なわれる。給湯量に応じて、サーミスタ１４３ｄからの各水位レベルにおける温度情報によって貯湯タンク１１０内の高温の湯が所定熱量未満になったと判断すると、深夜時間帯に係わらず、貯湯タンク１１０内に予め定めた演算式によって得られる熱量分の沸き増しを行うために、ヒートポンプ装置１２０を運転する。
【００４４】
ところで、上記の課題の項で説明したように、日区切り時刻をまたいで、ユーザが湯を使用すると、本来前日分の使用量と思われる一部あるいは大半が当日分に対応することになるので、当日の湯の使用量が見かけ上大きくなり、以降７日間は、必要とされる給湯用熱量が大きな値として学習設定され、ランニングコストの悪化を招くことがあった。本発明においてはこの不具合を回避すべく、制御装置１３０は、学習制御によって日区切り時刻を日々変更するようにしており、以下その詳細を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。図２に示すフローチャートは、上記の基本的な制御を行うメインフローに対するサブルーチンフローである。
【００４５】
まず、ステップＳ１００で給湯状態を判定する。即ち、予め定めた所定時刻（ここでは前日の２２時としている）から予め定めたクランプ時刻（ここでは当日の２時３０分としている）までの間で、給湯判定分解能３０分ごとに給湯量を演算して、所定時間（ここでは６０分としている）連続して給湯量が所定量を下回ったか否かを判定する。
【００４６】
給湯量が所定量を下回ってないと判定すると、ユーザは２３時を過ぎても連続して湯を使用していると考えられ、ステップＳ１１０で日区切り時刻は未決定状態としてメインフローに返す。即ち、制御装置１３０は、メインフローに基づく本来の制御を継続する。
【００４７】
一方、ステップＳ１００で所定時間連続して給湯量が所定値を下回ったと判定すると、２３時をまたいで湯が使用されたと考えられ、ステップＳ１２０でその時点での時刻（判定時刻）を給湯停止時刻とする。この状況は例えば、ユーザがたまたま深夜の遅い時間帯に風呂に入ったような場合に相当する。
【００４８】
そして、ステップＳ１３０で上記給湯停止時刻がクランプ時刻を越えているか否かを判定し、超えていなければステップＳ１４０で給湯停止時刻を変更後の日区切り時刻として設定する。即ち、本来の日区切り時刻２３時が給湯停止時刻までシフトされる。
【００４９】
また、ステップＳ１３０で給湯停止時刻がクランプ時刻を越えている場合は、ステップＳ１５０でこのクランプ時刻を変更後の日区切時刻として設定する。即ち、本来の日区切り時刻２３時が２時３０分にシフトされる（最大シフトされる）。
【００５０】
これにより、図３（ここでは給湯停止時刻がクランプ時刻を越えていない場合を示す）に示すように、日区切り時刻をまたいで湯が使用される場合があっても、その時間帯におる使用量を便宜上前日分として当日分の使用量と分けることができるので、図４に示すように、日々の湯の使用量を平準化したものとして把握でき、深夜時間帯以外での不必要な給湯用熱量（昼あるいは夜の時間帯での沸き増し時間）を抑えてランニングコストを低減することができる。
【００５１】
また、日区切り時刻の学習にあたっては、日区切り時刻以前の所定時刻（２２時）から、給湯パターンに基づく給湯量が所定時間（６０分）連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が日区切り時刻を越える際に、この給湯停止時刻を変更後の日区切り時刻として定めるようにしているので、容易に変更後の日区切り時刻を設定できる。
【００５２】
更には、変更後の日区切り時刻が予め定めたクランプ時刻を越えた時には、このクランプ時刻を変更後の日区切り時刻にするようにしているので、極端に変更後の日区切り時刻がずれることを防止して、本来の前日分および当日分の湯の使用量を正しく把握することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、クランプ時刻を学習制御するようにしたものであり、図５は、その制御フローチャートを示している。
【００５４】
まず、ステップＳ２００で前日以前の７日間内の１日毎の学習クランプ時刻（これは後述するステップＳ２１０、Ｓ２３０、Ｓ２４０で決定される時刻で、日々記憶されているものである）のうち最も遅い時刻と、深夜時間帯の２３時から７時の間における最終給湯停止時刻とを比較し、最終給湯停止時刻の方が遅いか否かを判定する。尚、最終給湯時刻とは、それ以降、給湯量が所定量を上回ることが無くなった最終の時刻を意味する。ステップＳ２００で否と判定すると、ステップＳ２１０で前日以前の７日間内の最も遅い学習クランプ時刻を当日の学習クランプ時刻と設定する。
【００５５】
ステップＳ２００で最終給湯停止時刻の方が遅いと判定すると、ステップＳ２２０でこの最終給湯停止時刻は予め定めた日区切り判定限界時刻（ここでは５時としている）よりも遅いか否かを判定する。否と判定すればステップＳ２３０でこの最終給湯停止時刻を当日の学習クランプ時刻と設定する。一方、ステップＳ２２０で最終給湯停止時刻の方が遅いと判定すると、ステップＳ２４０で日区切り判定限界時刻を当日の学習クランプ時刻と設定する。
【００５６】
そして、上記ステップＳ２１０、Ｓ２３０、Ｓ２４０で設定された各学習クランプ時刻を翌日のクランプ時刻として用いて、上記第１実施形態で説明した図２に示すフローチャートに基づく制御を行う。
【００５７】
これにより、ユーザの湯の使い勝手に合わせた変更後の日区切り時刻を設定できるので、前日と当日の区切りが一層明確となり、更にランニングコストを低減できる。また、学習クランプ時刻を日区切り判定限界時刻によって制限するようにしているので、極端に変更後の日区切り時刻がずれることを防止して、本来の前日分および当日分の湯の使用量を正しく把握することができる。
【００５８】
尚、上記第１実施形態における給湯停止時刻を判定するための所定時間（第１実施形態中、６０分と定めた時間）は、前日以前の７日間内において給湯量が連続して所定量を下回った実績時間のうち、最も長い時間を当日の所定時間として用いる（学習する）ようにしても良い。これにより、ユーザの湯の使い勝手に合わせた給湯停止時刻を用いることができるので、変更後の日区切り時刻の精度を向上することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して周単位で日区切り時刻を変更するようにしたものである。
【００６０】
過去の所定期間として前日以前の７日間については、上記第１実施形態の図２で説明した制御フローチャートに基づいて、１日毎の変更後の日区切り時刻を設定する。尚、ここではこの変更後の日区切り時刻は仮の変更後の日区切り時刻として記憶しておく。
【００６１】
そして、図６に示すフローチャートに基づき、週毎に日区切り時刻を変更していく。即ち、制御装置１３０は、ステップＳ１６０で上記前日以前の７日間で得られた仮の変更後の日区切り時刻のうち最も遅い時刻を選択し、その時刻から３０分を差し引いた時刻を当日以降の７日間（本発明の当日以降の所定期間に対応）における変更後の日区切り時刻として決定する。尚、ここでは給湯判定分解能を３０分としていることから、図２に示すフローチャートで得られた最終給湯停止時刻（変更後の日区切り時刻）に対して３０分を差し引くことでその精度を向上させるようにしている。
【００６２】
これにより、ユーザの湯の使用状況に応じた変更後の日区切り時刻の設定が可能となり、上記第１実施形態と同様に日々の湯の使用量を平準化したものとして把握でき、深夜時間帯以外での不必要な給湯用熱量（昼あるいは夜の時間帯での沸き増し時間）を抑えてランニングコストを低減することができる。
【００６３】
尚、上記第３実施形態の変形例１として、図６に示すフローチャートのステップＳ１６０で得られた変更後の日区切り時刻を当日の変更後の日区切り時刻として用いるようにしても良い。
【００６４】
また、上記第３実施形態の変形例２として、前日以前の７日間において給湯停止時刻が日区切り時刻（２３時）を越える日があった場合に、日区切り時刻（２３時）以降の時刻として予め定めた遅れ日区切り時刻（例えば当日の２時）を当日以降の７日間あるいは当日における変更後の日区切り時刻とし、逆に、前日以前の７日間において給湯停止時刻が日区切り時刻（２３時）を越える日が無かった場合には、本来の日区切り時刻（２３時）を当日以降の７日間あるいは当日における日区切り時刻としてそのまま使用するようにしても良い。これにより簡易的な制御としつつ、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図７、図８に示す。第４実施形態は、上記第１〜第３実施形態に対して、１日の中で深夜時間帯以外の昼時間帯および夜時間帯の両者間の区切り時刻（以下、昼夜区切り時刻）をユーザの給湯パターンに応じて変更するようにしたものである。
【００６６】
一日の時間帯として、深夜時間帯の後に続く昼時間帯（本発明の第１時間帯に対応）と夜時間帯（本発明の第２時間帯に対応）とを設けている。ここでは昼時間帯を深夜時間帯が終了する７時から１７時としている。また夜時間帯を１７時から２３時までとしている。よって、昼夜区切り時刻は１７時となる。
【００６７】
昼時間帯および夜時間帯において、制御装置１３０は、ヒートポンプ装置１２０を以下のように作動制御する。
【００６８】
昼時間帯においては、７時の時点で７時以降に必要とされる熱量を演算する。ここでは、７時以降の必要熱量を前日以前の７日間内の１日毎の給湯用熱量の最大値に予め定めた定数熱量と最低必要熱量とを足し合わせたものから、７時時点での残湯熱量を差し引いたものとして求める。
【００６９】
そして、上記７時以降の必要熱量を得るために必要な沸き増し時間（ｔ１）を算出し、サーミスタ１４３ｄから得られる各水位における温度情報から貯湯タンク１１０内の熱量が予め定めた所定熱量を下回ったと判定した時に、沸き増し時間（t１）分だけヒートポンプ装置１２０を作動させる。
【００７０】
一方、夜時間帯においては、１７時の時点で１７時以降に必要とされる熱量を前日以前の7日間内の１日毎の給湯実績のうち最大値に応じて決定されるものとして演算する。即ち、１７時以降の必要沸き増し熱量（追加給湯用熱量）を２３時から１７時までに既に使用した熱量と前日以前の７日間内の１日毎の１７時から２３時における使用熱量実績のうち最大値（本発明の所定値に対応）とを足し合わせたものから、前日以前の７日間内の１日毎の給湯用熱量の最大値と最低必要熱量とを差し引いたものとして求める。
【００７１】
そして、上記１７時以降の必要沸き増し熱量を得るために必要な沸き増し時間（ｔ２）を算出し、サーミスタ１４３ｄから得られる各水位における温度情報から貯湯タンク１１０内の熱量が予め定めた所定熱量を下回ったと判定した時に、沸き増し時間（ｔ２）分だけヒートポンプ装置１２０を作動させる。
【００７２】
このように昼時間帯および夜時間帯を設けて沸き増し制御するものにおいて、昼夜区切り時刻の１７時をまたいで、ユーザが湯を使用すると、夜時間帯における湯の使用量が見かけ上大きくなり、以降７日間は、１７時以降の必要沸き増し熱量が大きな値として学習設定され、ランニングコストの悪化を招くおそれがある。そこで本第４実施形態においてはこの不具合を回避すべく、制御装置１３０は、学習制御によって昼夜区切り時刻を日々変更するようにしており、以下その詳細を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。図７に示すフローチャートは、上記の基本的な制御を行うメインフローに対するサブルーチンフローである。
【００７３】
まず、ステップＳ３００で給湯状態を判定する。即ち、予め定めた所定時刻（ここでは１６時としている）から予め定めたクランプ時刻（ここでは当日の２０時３０分としている）までの間で、給湯判定分解能３０分ごとに給湯量を演算して、所定時間（ここでは６０分としている）連続して給湯量が所定量を下回ったか否かを判定する。
【００７４】
給湯量が所定量を下回ってないと判定すると、ユーザは１７時を過ぎても連続して湯を使用していると考えられ、ステップＳ３１０で昼夜区切り時刻は未決定状態としてメインフローに返す。即ち、制御装置１３０は、メインフローに基づく本来の制御を継続する。
【００７５】
一方、ステップＳ３００で所定時間連続して給湯量が所定値を下回ったと判定すると、１７時をまたいで湯が使用されたと考えられ、ステップＳ３２０でその時点での時刻（判定時刻）を給湯停止時刻とする。
【００７６】
そして、ステップＳ３３０で上記給湯停止時刻がクランプ時刻を越えているか否かを判定し、超えていなければステップＳ３４０で給湯停止時刻を変更後の昼夜区切り時刻として設定する。即ち、本来の昼夜区切り時刻１７時が給湯停止時刻までシフトされる。
【００７７】
また、ステップＳ３３０で給湯停止時刻がクランプ時刻を越えている場合は、ステップＳ３５０でこのクランプ時刻を変更後の昼夜区切時刻として設定する。即ち、本来の昼夜区切り時刻１７時が２０時３０分にシフトされる（最大シフトされる）。
【００７８】
これにより、図８（ここでは給湯停止時刻がクランプ時刻を越えていない場合を示す）に示すように、昼夜区切り時刻をまたいで湯が使用される場合があっても、その時間帯におる使用量を便宜上昼時間帯分として夜時間帯分の使用量と分けることができるので、夜時間帯の湯の使用量を平準化したものとして把握でき、夜時間帯での不必要な給湯用熱量（夜時間帯での沸き増し時間）を抑えてランニングコストを低減することができる。
【００７９】
また、昼夜区切り時刻の学習にあたっては、昼夜区切り時刻以前の所定時刻（１６時）から、給湯パターンに基づく給湯量が所定時間（６０分）連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が昼夜区切り時刻を越える際に、この給湯停止時刻を変更後の昼夜区切り時刻として定めるようにしているので、容易に変更後の昼夜区切り時刻を設定できる。
【００８０】
更には、変更後の昼夜区切り時刻が予め定めたクランプ時刻を越えた時には、このクランプ時刻を変更後の昼夜区切り時刻にするようにしているので、極端に変更後の昼夜区切り時刻がずれることを防止して、本来の昼時間帯分および夜時間帯分の湯の使用量を正しく把握することができる。
【００８１】
尚、クランプ時刻および所定時間については、上記第２実施形態と同様に学習して日々変更するようにすると良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における貯湯式給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】日区切り時刻の変更制御を示すフローチャートである。
【図３】給湯状況に応じて日区切り時刻が変更される様子を示すグラフである。
【図４】１日の総給湯量および沸き増し時間の低減状態を示すグラフである。
【図５】クランプ時刻の学習制御を示すフローチャートである。
【図６】週毎の日区切り時刻の変更制御を示すフローチャートである。
【図７】昼夜区切り時刻の変更制御を示すフローチャートである。
【図８】給湯状況に応じて昼夜区切り時刻が変更される様子を示すグラフである。
【符号の説明】
１００ 貯湯式給湯装置
１１０ 貯湯タンク
１２０ ヒートポンプ装置（加熱手段）
１３０ 制御装置（制御手段）

Claims (13)

1. 内部に給湯用の高温の湯を貯える貯湯タンク（１１０）と、
   前記貯湯タンク（１１０）内の水を加熱して前記湯とする加熱手段（１２０）と、
   電力コストに応じて定まる所定時間帯の開始時刻を１日の日区切り時刻とし、前記日区切り時刻から翌日の日区切り時刻までの間の給湯実績を１日の給湯実績とし、前記貯湯タンク（１１０）の過去の所定期間内の前記給湯実績のうち、所定値を前記湯の当日に必要とされる給湯用熱量として、前記所定時間帯に前記加熱手段（１２０）を発熱制御する制御手段（１３０）とを備える貯湯式給湯装置において、
   前記制御手段（１３０）は、前記貯湯タンク（１１０）からの時刻に対する給湯パターンに応じて前記日区切り時刻を変更することを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記制御手段（１３０）は、前記日区切り時刻以前の所定時刻から、前記給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が前記日区切り時刻を越える際に、前記給湯停止時刻を変更後の日区切り時刻とすることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
3. 前記制御手段（１３０）は、前記変更後の日区切り時刻が予め定めたクランプ時刻を越えた時には、前記クランプ時刻を前記変更後の日区切り時刻とすることを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯装置。
4. 前記制御手段（１３０）は、前記過去の所定期間内の以下によって定まる１日毎の学習クランプ時刻のうち最も遅い時刻と、当日の前記所定時間帯の中で最終となる最終給湯停止時刻とを比較して遅い方の時刻を当日の前記学習クランプ時刻とし、前記当日の学習クランプ時刻を翌日の前記クランプ時刻として用いることを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯装置。
5. 前記制御手段（１３０）は、前記最終給湯停止時刻が予め定めた日区切り判定限界時刻を越えた時には、前記日区切り判定限界時刻を前記学習クランプ時刻とすることを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯装置。
6. 前記制御手段（１３０）は、前記過去の所定期間内の前記給湯量が連続して前記所定量を下回った実績時間のうち、最も長い時間を当日の前記所定時間として用いることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
7. 前記制御手段（１３０）は、前記日区切り時刻以前の所定時刻から、前記給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が前記日区切り時刻を越える際に、前記給湯停止時刻を仮の変更後日区切り時刻とし、
   前記過去の所定期間における最も遅い前記仮の変更後日区切り時刻を当日以降の所定期間あるいは当日における変更後の日区切り時刻とすることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
8. 前記制御手段（１３０）は、前記過去の所定期間において、前記日区切り時刻以前の所定時刻から、前記給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が前記日区切り時刻を越える日があった場合に、前記日区切り時刻以降の時刻として予め定めた遅れ日区切り時刻を当日以降の所定期間あるいは当日における変更後の日区切り時刻とすることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
9. 内部に給湯用の高温の湯を貯える貯湯タンク（１１０）と、
   前記貯湯タンク（１１０）内の水を加熱して前記湯とする加熱手段（１２０）と、
   前記貯湯タンク（１１０）内の前記湯が当日の給湯に必要な給湯用熱量を有するように、電力コストに応じて定まる所定時間帯に前記加熱手段（１２０）を発熱制御すると共に、１日の時間帯として前記所定時間帯の後に続く第１時間帯および第２時間帯を設け、前記第２時間帯における過去の所定期間内の１日毎の給湯実績のうち、所定値に応じて決定される追加給湯用熱量を得るために前記第２時間帯に前記加熱手段（１２０）を追加発熱制御する制御手段（１３０）とを備える貯湯式給湯装置において、
   前記制御手段（１２０）は、前記貯湯タンク（１１０）からの時刻に対する給湯パターンに応じて前記第１時間帯と前記第２時間帯との区切り時刻を変更することを特徴とする貯湯式給湯装置。
10. 前記制御手段（１３０）は、前記区切り時刻以前の所定時刻から、前記給湯パターンに基づく給湯量が所定時間連続して所定量を下回った時点の給湯停止時刻が前記区切り時刻を越える際に、前記給湯停止時刻を変更後の区切り時刻とすることを特徴とする請求項９に記載の貯湯式給湯装置。
11. 前記制御手段（１３０）は、前記変更後の区切り時刻が予め定めたクランプ時刻を越えた時には、前記クランプ時刻を前記変更後の区切り時刻とすることを特徴とする請求項１０に記載の貯湯式給湯装置。
12. 前記制御手段（１３０）は、前記過去の所定期間内の以下によって定まる１日毎の学習クランプ時刻のうち最も遅い時刻と、当日の前記第２時間帯の中で最終となる最終給湯停止時刻とを比較して遅い方の時刻を当日の前記学習クランプ時刻とし、前記当日の学習クランプ時刻を翌日の前記クランプ時刻として用いることを特徴とする請求項１１に記載の貯湯式給湯装置。
13. 前記制御手段（１３０）は、前記過去の所定期間内の前記給湯量が連続して前記所定量を下回った実績時間のうち、最も長い時間を当日の前記所定時間として用いることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。

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