JP6323358B2 - 貯湯式電気給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、温水の貯湯及び給湯が可能な貯湯式電気給湯機に関し、特に、デマンド制御の制御対象となる貯湯式電気給湯機に関する。

従来技術として、例えば特許文献１に記載されているような貯湯式電気給湯機が知られている。従来技術では、過去における昼間の沸き増し湯量を学習し、その湯量分を深夜の沸き上げ湯量に追加することにより、昼間の沸き増しを防止する制御を採用している。一方、給湯機は、複数の電気機器の消費電力を総合的に制御するデマンド制御の制御対象となる場合がある。この場合、給湯機の制御方法としては、上記制御を応用して電力制御時間帯の沸き増し湯量を学習し、その湯量分を深夜に沸き上げておく方法が考えられる。

特開２００７−１３９３３９号公報

しかしながら、上述した従来技術の制御方法では、深夜の沸き上げを行ってから昼間に給湯するまでの間に、自然放熱により蓄熱量が低下し易い。また、昼間の沸き増しが不要な日であっても、深夜の沸き増しを行うことがある。このため、従来技術では、昼夜の消費電力をトータルで考えると、電力の無駄が生じ易いという問題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、デマンド制御が適用される場合において、湯切れの防止機能等を維持しつつ、昼夜のトータルで電力を効率よく使用することが可能な貯湯式電気給湯機を提供することにある。

本発明に係る貯湯式電気給湯機は、温水を沸き上げる加熱装置と、加熱装置により沸き上げた温水を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクに貯留された温水を浴槽に供給する湯張りを行う給湯回路と、複数の電気機器の消費電力を制御するデマンド制御手段と接続され、デマンド制御手段から取得した電力制限時間帯の情報に基いて貯湯式電気給湯機を制御する制御部と、当日の電力制限時間帯が終了する前にユーザが浴槽の湯張り操作を実行した場合に、湯張り操作の時点における貯湯タンクの貯湯熱量から湯張りに使用する湯熱量を減算することにより湯張り後の残湯熱量を算出する残湯熱量算出手段と、残湯熱量が予め設定された下限値以下である場合に、湯張りに使用する湯熱量を節約するか否かをユーザにより選択させる湯張り選択手段と、を備えている。

本発明によれば、湯張りの完了後に湯切れの虞れがある場合には、ユーザに対して、少なくとも湯張りに用いる湯熱量の節約を促すことができる。これにより、湯切れの可能性を低減すると共に、電力制限時間帯中に止むを得ず沸き増し運転が実行されるのを抑制することができ、昼夜のトータルで電力を効率よく使用することができる。

本発明の実施の形態１による貯湯式の電気給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１において、湯張り設定制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、節約選択制御によりユーザの選択肢をリモコンに表示させた状態の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２において、ユーザにより節約なしの湯張りが選択された場合の制御の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含むものである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による貯湯式の電気給湯機を示す構成図である。この図に示すように、電気給湯機３５は、タンクユニット３３と、ヒートポンプサイクルを利用するＨＰユニット７と、運転動作指令や設定値の変更操作をするリモコン４４とを備えている。ＨＰユニット７とタンクユニット３３とは、ＨＰ往き配管１４及びＨＰ戻り配管１５を介して接続されると共に、図示しない配線を介して電気的に接続されている。タンクユニット３３には、制御部３６が内蔵されている。タンクユニット３３及びＨＰユニット７が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部３６により制御される。制御部３６とリモコン４４とは、相互通信可能に接続されている。リモコン４４には、図示を省略するが、電気給湯機３５の状態等の情報を表示する表示部、ユーザが操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。

ＨＰユニット７は、後述の貯湯タンク８に貯留するための湯水を沸き上げる（加熱する）加熱装置を構成している。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４及び空気熱交換器６を冷媒配管５により環状に接続したもので、ヒートポンプサイクルを構成している。水冷媒熱交換器３は、冷媒配管５を流れる冷媒と、貯湯タンク８から導入された低温水との間で熱交換を行うためのものである。

タンクユニット３３には、貯湯タンク８を含めて、以下に述べる各種の部品、配管等が内蔵されている。貯湯タンク８は、ＨＰユニット７により沸き上げた温水（湯）を貯湯するものである。貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａには、第３給水配管９ｃが接続されている。水道等の水源から供給される水は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第３給水配管９ｃを通って貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８の上部に設けられた温水導入出口８ｄには、貯湯タンク８内に貯留された湯をタンクユニット３３の外部に供給するための給湯配管２１と、送湯配管１３とが接続されている。

貯湯タンク８には、ＨＰユニット７により加熱された高温の湯が温水導入出口８ｄから流入すると共に、第３給水配管９ｃを流れる低温水が水導入口８ａから流入することにより、上下部で温度差が生じるように湯水が貯留される。また、貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサ４２，４３が高さを変えて取付けられている。これらの貯湯温度センサ４２，４３は、貯湯タンク８内の貯湯熱量を算出するときに用いられる。なお、本明細書において、「貯湯熱量」とは、貯湯タンク８に貯留された湯の量、または、当該湯の量に湯温を加味した熱量（蓄熱量）を意味している。

タンクユニット３３には、熱源ポンプ１２、ふろ用熱交換器２０及びふろ循環ポンプ２９が内蔵されている。熱源ポンプ１２は、タンクユニット３３内の後述する各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、ＨＰ往き配管１４上に設けられている。ふろ用熱交換器２０は、貯湯タンク８またはＨＰユニット７から供給される高温湯を利用して、２次側の加熱対象水（浴槽水、暖房用水等）を加熱するための熱交換器である。本実施の形態では、ふろ用熱交換器２０の２次側の構成として、浴槽３０内の湯水（浴槽水）を循環させるふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８を例示している。ふろ用熱交換器２０は、ふろ往き配管２７と、ふろ戻り配管２８と、浴槽３０とで形成される循環経路の途中に設置されている。ふろ戻り配管２８には、上記循環経路に浴槽水を循環させるふろ循環ポンプ２９と、浴槽３０から流出した浴槽水の温度を検出するふろ戻り温度センサ３８と、ふろ戻り配管２８内の湯の流れを検出するフロースイッチ１９とが設けられている。ふろ往き配管２７には、ふろ用熱交換器２０から流出した湯の温度を検出するふろ往き温度センサ３７が設けられている。

三方弁１１は、湯水が流入するａ、ｂポートと、湯水が流出するｃポートとを有する流路切換手段である。四方弁１８は、湯水が流入するｂ、ｃポートと、湯水が流出するａ、ｄポートとを有する流路切換手段であり、４つの経路、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ｂ−ｄ、ｃ−ｄの間で流路を切換えるように構成されている。また、タンクユニット３３は、水導出口配管１０、温水導入配管２０ａ、第１バイパス配管１６、温水導出配管２０ｂ及び第２バイパス配管１７を有している。水導出口配管１０は、貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂと三方弁１１のａポートとを接続している。ＨＰ往き配管１４は、三方弁１１のｃポートとＨＰユニット７の入口側とを接続している。ＨＰ戻り配管１５は、ＨＰユニット７の出口側と四方弁１８のｃポートとを接続している。送湯配管１３は、四方弁１８のｄポートと貯湯タンク８の温水導入出口８ｄとを接続している。第１バイパス配管１６は、四方弁１８のａポートと、貯湯タンク８の中央部から下部の間に設けられた温水導入口８ｃとを接続している。温水導入配管２０ａは、送湯配管１３の途中から分岐し、ふろ用熱交換器２０の１次側入口に接続されている。温水導出配管２０ｂは、ふろ用熱交換器２０の１次側出口と三方弁１１のｂポートとを接続している。第２バイパス配管１７は、ＨＰ往き配管１４のうち熱源ポンプ１２とＨＰユニット７との間の部位から分岐し、四方弁１８のｂポートに接続されている。

また、タンクユニット３３は、第１給水配管９ａ、第２給水配管９ｂ、給湯用混合弁２２、ふろ用混合弁２３、第１給湯配管２４及び第２給湯配管２５を有している。第１給水配管９ａの一端は水道等の水源に接続され、第１給水配管９ａの他端には減圧弁３１を介して第２給水配管９ｂ及び第３給水配管９ｃが接続されている。これらの配管９ａ，９ｂ，９ｃにより給水管路９が構成されている。第２給水配管９ｂは、途中から分岐して給湯用混合弁２２とふろ用混合弁２３とにそれぞれ接続されている。また、給湯配管２１は、途中から分岐して給湯用混合弁２２とふろ用混合弁２３とにそれぞれ接続されている。第２給湯配管２５の途中には、第２給湯配管２５を開閉するふろ用電磁弁２６と、第２給湯配管２５を流れる湯の流量を検出するふろ用流量センサ４５とが設けられている。

給湯用混合弁２２及びふろ用混合弁２３は、給湯配管２１から供給される高温の湯と、第２給水配管９ｂから供給される低温水との流量比を調整することにより、ユーザがリモコン４４により設定した設定温度の湯を生成する。そして、生成した湯を第１給湯配管２４及び第２給湯配管２５にそれぞれ流入させる。給湯用混合弁２２で温度調整された湯は、第１給湯配管２４から給湯栓３４を経由してシャワー、カラン等の蛇口（図示せず）に供給される。一方、ふろ用混合弁２３で設定温度に調整された湯は、第２給湯配管２５からふろ用電磁弁２６、ふろ用流量センサ４５、ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８を順次経由して浴槽３０に供給される。

三方弁１１は、水導出口配管１０とＨＰ往き配管１４とが連通する形態（ａ−ｃ経路）と、温水導出配管２０ｂとＨＰ往き配管１４とが連通する形態（ｂ−ｃ経路）とからなる２つの形態の何れかに切換えられる。四方弁１８は、ＨＰ戻り配管１５と送湯配管１３とが連通する形態（ｃ−ｄ経路）と、ＨＰ戻り配管１５と第１バイパス配管１６とが連通する形態（ａ−ｃ経路）と、第１バイパス配管１６と第２バイパス配管１７とが連通する形態（ａ−ｂ経路）と、送湯配管１３と第２バイパス配管１７とが連通する形態（ｂ−ｄ経路）とからなる４つの形態の何れかに切換えられる。

制御部３６は、電気給湯機３５の作動を制御するものであり、制御プログラム等が予め記憶された記憶回路と、前記制御プログラムに基いて演算を行う演算処理装置（ＣＰＵ）と、信号の入出力を行う入出力ポートとを備えている。入出力ポートには、前述の各センサと、前述の各弁類、ポンプ等のアクチュエータと、リモコン４４と、エネルギーマネジメントユニット（ＥＭＵ）５０とが接続されている。制御部３６は、リモコン４４及びＥＭＵ５０と相互通信可能に構成されている。そして、制御部３６は、各センサの出力、ＥＭＵ５０からの情報等に基いてアクチュエータを駆動することにより、電気給湯機３５の制御を実行する。この制御には、後述の沸き上げ運転、沸き増し運転、湯張り運転、保温運転等が含まれている。

ＥＭＵ５０は、本実施の形態のデマンド制御手段に相当するもので、一戸建、集合住宅等の家屋に設置された複数の電気機器及び電力計と接続され、電気給湯機３５を含む複数の電気機器に対してデマンド制御を行うものである。デマンド制御では、例えば家屋全体の電力が効率的に使用されるように、電力の使用状態に応じて各電気機器の動作を制御する。また、ＥＭＵ５０は、タブレット・スマートフォン等の操作端末と接続され、ユーザが操作端末に入力した内容に基いて各電気機器を制御する構成としてもよい。本実施の形態では、ＥＭＵ５０から電気給湯機３５に対して、後述の沸き増し運転を制限すべき特定の時間帯（電力制限時間帯）の情報が入力される構成について例示する。電力制限時間帯は、例えば昼間のように他の時間帯と比較して電気料金が高い時間帯として設定される。

（沸き上げ運転）
次に、電気給湯機３５の各運転形態について説明する。まず、沸き上げ運転は、ＨＰユニット７により沸き上げた湯を貯湯タンク８に貯留するものである。制御部３６は、貯湯温度センサ４２，４３を用いて貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検出することにより、貯湯タンク８内の貯湯熱量を算出し、例えば貯湯熱量が基準値よりも減少したときに、沸き上げ運転を実行する。沸き上げ運転では、三方弁１１をａ−ｃ経路に切換え、四方弁１８をｃ−ｄ経路に切換えた状態で、ＨＰユニット７及び熱源ポンプ１２を駆動する。これにより、沸き上げ運転では、貯湯タンク８の水導出口８ｂから水導出口配管１０に低温水が取出される。この低温水は、三方弁１１及びＨＰ往き配管１４を経由してＨＰユニット７の水冷媒熱交換器３に導入され、水冷媒熱交換器３により加熱されて高温の湯となる。そして、水冷媒熱交換器３から流出した湯は、ＨＰ戻り配管１５、四方弁１８及び送湯配管１３を経由して貯湯タンク８の温水導入出口８ｄに流入し、貯湯タンク８の上部に貯留される。沸き上げ運転によれば、貯湯タンク８内の貯湯熱量を増やすことができる。

（沸き増し運転）
沸き増し運転は、例えば昼間の湯切れ等を回避するために、沸き上げ運転を電力制限時間帯に実行するものである。沸き増し運転は、電力料金の増加及び他の電気機器に対する動作制限等を招くことになり易い。このため、ＥＭＵ５０によるデマンド制御中には、原則として電気給湯機３５の沸き増し運転が制限される。

（湯張り運転）
湯張り運転は、リモコン４４等により湯張り操作が行われたときに、貯湯タンク８内の湯を浴槽３０に供給し、浴槽３０に湯を張るものである。湯張り運転では、ふろ循環ポンプ２９を駆動し、ふろ用電磁弁２６を開弁する。このとき、三方弁１１は、温水導出配管２０ｂの端部を閉塞し、四方弁１８は、送湯配管１３の端部を閉塞した状態に保持される。これにより、貯湯タンク８の温水導入出口８ｄから高温の湯が流出し、この湯は、給湯配管２１、ふろ用混合弁２３、第２給湯配管２５及びふろ用電磁弁２６を順次経由してふろ往き配管２７に流入し、更に、ふろ往き配管２７を通って浴槽３０に供給される。これにより、浴槽３０の湯張りを行うことができる。

また、湯張り運転では、ふろ往き温度センサ３７により検出した湯温に基いて、ふろ用混合弁２３を制御することにより、浴槽３０に張る湯の温度がユーザによる設定温度となるように湯温を調整する。また、ふろ用流量センサ４５により検出した流量に基いて、湯張り運転の実行時間を制御することにより、浴槽３０に張る湯の量を調整する。なお、湯張り運転において、上述した貯湯タンク８から浴槽３０に至る経路は、本実施の形態による給湯回路の具体例に相当している。

（保温運転）
保温運転は、浴槽水の湯温をユーザによる設定温度に保持するものである。保温運転では、三方弁１１をｂ−ｃ経路に切換え、四方弁１８をａ−ｂ経路に切換えると共に、ふろ用電磁弁２６を閉弁した状態で、熱源ポンプ１２及びふろ循環ポンプ２９を駆動する。これにより、貯湯タンク８の温水導入出口８ｄから高温の湯が流出し、この湯は、送湯配管１３、温水導入配管２０ａ、ふろ用熱交換器２０の１次側、温水導出配管２０ｂ、三方弁１１、ＨＰ往き配管１４、熱源ポンプ１２、第２バイパス配管１７、四方弁１８及び第１バイパス配管１６を順次経由して貯湯タンク８の温水導入口８ｃに戻される。一方、浴槽３０内の浴槽水は、ふろ往き配管２７、ふろ戻り配管２８及びふろ循環ポンプ２９を通ってふろ用熱交換器２０の２次側との間を循環する。この結果、浴槽水は、貯湯タンク８の湯を用いてふろ用熱交換器２０により加熱される。従って、保温運転では、例えばふろ往き温度センサ３７及びふろ戻り温度センサ３８の検出結果に基いて、熱源ポンプ１２を断続的に駆動することにより、浴槽水の温度をユーザによる設定温度に保温することができる。

（湯張り設定制御）
次に、制御部３６により実行される湯張り設定制御について説明する。湯張り設定制御は、ユーザにより電力制限時間帯中に湯張り操作が行われた場合に、湯張りに使用する湯熱量等をユーザにより選択させ、電力が効率的に使用されるようにユーザを案内するものである。なお、電力制限時間帯についての情報は、前述のように、ＥＭＵ５０から取得される。また、本明細書において、「湯熱量」とは、「貯湯熱量」と同様に、湯の量または当該湯の量に湯温を加味した蓄熱量を意味するものとする。この点は、後述の「残湯熱量」についても同様である。

湯張り設定制御では、まず、当日の電力制限時間帯が終了する前にユーザが浴槽の湯張り操作を実行した場合に、湯張り操作の時点における貯湯タンク８の貯湯熱量を算出する。そして、算出した貯湯熱量から湯張りに使用する湯熱量を減算することにより、湯張り後の残湯熱量を算出し、残湯熱量が予め設定された下限値以下である場合には、湯張りに使用する湯量を節約するか否かをユーザにより選択させる。ここで、湯張りに使用する湯熱量は、湯張りの湯量及び湯温の初期設定値に基いて予測される。これら湯量及び湯温の初期設定値は、湯張り操作の時点において、ユーザにより設定されている値である。また、上記下限値は、例えば湯張り後に想定範囲の給湯負荷が生じても湯切れが発生しない程度の湯熱量として予め設定されている。

次に、図２を参照して、湯張り設定制御の具体例について説明する。図２は、本発明の実施の形態１において、湯張り設定制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、例えばユーザがリモコン４４の湯張りスイッチ（図示せず）をＯＮにすることで湯張り操作を行った場合に実行されるものである。また、図２では、貯湯熱量及び残湯熱量として、それぞれ湯量を用いる場合を例示したが、本発明は、貯湯熱量及び残湯熱量として、湯量に温度を加味した蓄熱量を用いてもよい。

図２に示すルーチンでは、湯張りスイッチがＯＮにされると、まず、ステップＳ１を実行する。ステップＳ１では、当日の電力制限時間帯が終了する前に湯張りが完了するか否かを判定する。ここで、湯張りの完了時刻は、例えばユーザにより設定されている湯張りの湯量及び湯温の初期設定値と、現在の時刻とに基いて予測される。そして、ステップＳ１では、湯張りの完了時刻が電力制限時間帯の終了時刻よりも早いか否かを判定する。ステップＳ１の判定が成立した場合には、ステップＳ２に移行し、ステップＳ１の判定が不成立の場合には、後述のステップＳ５に移行する。

ステップＳ２では、上記初期設定値を用いて湯張りを完了した後の残湯量が最低貯湯量以上であるか否かを判定する。この処理について詳しく述べると、ステップＳ２では、まず、貯湯温度センサ４２，４３の検出結果に基いて、湯張り操作の時点における貯湯タンク８の貯湯量を算出する。続いて、前述のように予測した湯張りの使用湯量を、貯湯量から減算することにより、湯張りの完了後に貯湯タンク８に残ると予測される残湯熱量を算出する。そして、残湯熱量と最低貯湯量の大小関係を比較する。

最低貯湯量は、前述した下限値に相当するものであり、制御部３６に予め記憶されている。最低貯湯量は、湯張り後に湯切れが生じない程度の湯量を確保するための設定値であり、任意の値に設定可能であるが、一例を挙げると、湯張り後にシャワーを２回浴びることが可能な湯量として設定するのが好ましい。ステップＳ２の判定が成立した場合には、湯張り後に最低限の残湯量が確保されると判断し、ステップＳ３に移行する。また、ステップＳ２の判定が不成立の場合には、後述のステップＳ６に移行する。なお、ステップＳ２の判定が不成立の場合には、なお、湯張り後の残湯量の具体値（残っている湯量、熱量等）をユーザに報知しつつ、ステップＳ６に移行する構成としてもよい。

ステップＳ３では、前記ステップＳ２により算出した残湯量が電力制限時間帯中に最低貯湯量未満となり得るか否かを判定する。具体的に述べると、ステップＳ３では、まず、湯張りが完了してから電力制限時間帯が終了するまでの間に発生する給湯負荷の予測量を予測給湯量として算出する。そして、残湯量から予測給湯量を減算した値が最低貯湯量未満となるか否かを判定する。

予測給湯量の算出方法としては、例えば過去の１時間毎の給湯量が記録された給湯実績データに基いて、過去１週間分の電力制限時間帯の給湯実績を算出し、前記給湯実績のうちの最大値を予測給湯量として算出してもよい。また、予測給湯量は、前記給湯実績の平均値としてもよい。なお、上記算出方法で用いる過去の給湯実績データは、給湯の有無が直接的に検出可能である制御部３６により記録してもよいし、制御部３６からＥＭＵ５０に送信してＥＭＵ５０により記録してもよい。

ステップＳ３の判定が成立した場合には、貯湯タンク８内の残湯量が電力制限時間帯中に最低貯湯量よりも減少すると予測されるので、ステップＳ４に移行し、例えばリモコン４４により表示、アラームの発生、音声通知等の報知を行うことにより、湯切れ注意ガイダンスを実行する。湯切れ注意ガイダンスは、湯張り後の給湯使用により湯切れが発生し易い状態であることをユーザに報知し、湯張り時及びその後の給湯使用量を抑制するように促すものである。なお、湯切れ注意ガイダンスでは、湯張り後の残湯量の具体値（湯量、熱量等）をユーザに報知してもよい。

一方、ステップＳ３の判定が不成立の場合には、給湯使用量の抑制が不要であると判断し、ステップＳ５により通常の湯張りを実行する。ここで、通常の湯張りとは、前述した湯張りの湯量及び湯温の初期設定値に基いて、湯張り運転を行うものである。

（節約選択制御）
次に、ステップＳ２の判定が不成立となった場合の処理について説明する。この場合には、湯張り後に最低限の残湯量を確保できないので、ステップＳ６に移行し、節約選択制御を実行する。節約選択制御は、湯張りに使用する湯熱量を節約するか否かをユーザにより選択させるものである。図３は、本発明の実施の形態１において、節約選択制御によりユーザの選択肢をリモコン４４に表示させた状態の一例を示す説明図である。

節約選択制御では、例えば下記の４つの選択肢をユーザに提示し、ユーザにより何れか１つの選択肢を選択させる。なお、図３では、第４の選択肢の図示を省略している。
（第１の選択肢）湯張りに使用する湯の量を前記初期設定値から減少させる
（第２の選択肢）湯張りに使用する湯の温度を初期設定値から低下させる
（第３の選択肢）湯張り後にふろ自動機能（前述の保温運転）を停止する
（第４の選択肢）湯熱量を節約せずに、初期設定値のまま通常の湯張りを実行する

なお、図３に示す湯量の減少量、湯温の低下量等は、具体的な一例を示すものであり、本発明において、これらの値は任意に設定してもよいし、あるいは、例えば最低貯湯量を確保するための設定値を算出して選択可能な構成としてもよい。また、上記説明では、湯張りを実行する選択肢を例示したが、本発明では、この他に、湯張り自体を停止する選択肢を設けてもよい。これにより、湯切れの可能性を更に低減することができる。

以上詳述した通り、本実施の形態によれば、湯張りの完了後に湯切れの虞れがある場合には、ユーザに対して、少なくとも湯張りに用いる湯熱量の節約を促すことができ、また、湯切れの虞れがあることを報知することができる。これにより、湯切れの可能性を低減すると共に、電力制限時間帯中に止むを得ず沸き増し運転が実行されるのを抑制することができ、昼夜のトータルで電力を効率よく使用することができる。

また、本実施の形態では、ユーザに節約を促すときに、湯張りの湯量、湯温または保温運転の停止のうち何れかを選択させることができる。これにより、湯切れ防止の対策が必要な場合でも、ユーザの希望に出来るだけ沿った対策を選択することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。また、本実施の形態では、湯張り後に最低限の残湯量が確保できない場合に、残湯量に関する情報を報知することができる。これにより、ユーザに対して湯張り後に使用可能な給湯量を具体的に把握させることができる。特に、図２中のステップＳ３，Ｓ４では、過去の給湯実績データと、残湯量とに基いて、湯切れの発生し易さを判定し、必要に応じて湯切れ注意ガイダンスを行う構成としている。これにより、ユーザによる給湯の使用傾向を考慮して湯切れの可能性を精度よく判定することができ、ユーザの利便性を更に向上させることができる。

実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態の特徴は、前記実施の形態１に対して、節約なしの湯張りが選択された場合の制御を追加したことにある。図４は、本発明の実施の形態２において、ユーザにより節約なしの湯張りが選択された場合の制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、前記実施の形態１（図２）のステップＳ６において、ユーザが第４の選択肢（通常の湯張り）を選択した場合に実行される。

図４中のステップＳ１１では、前記図３に示す場合と同様にリモコン４４を利用して、電力制限時間帯中の沸き増しを許可するか否かをユーザにより選択させる。ステップＳ１１で沸き増しが許可された場合には、ステップＳ１２に移行し、通常の湯張りを開始する。また、ステップＳ１２では、ＥＭＵ５０に対して、他の電気機器にデマンド制御を行うように促す指令信号を出力する。ＥＭＵ５０は、この指令信号を受信すると、電気給湯機３５以外の少なくとも１つの電気機器に対してデマンド制御を実行し、同一エリア内での消費電力が制限量を超えないように当該電気機器の消費電力を制限する。

一方、ステップＳ１１で電力制限時間帯中の沸き増しが禁止された場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、通常の湯張りを開始すると共に、電力制限時間帯が終了するまで沸き増しを実行しない状態を維持する。

このように構成される本実施の形態によれば、前記実施の形態１の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。まず、ユーザがあえて通常の湯張りを選択した場合には、ユーザの希望を優先した上で、湯張り時の節約に代わる選択肢を提示することができる。そして、ユーザが電力制限時間帯中の沸き増しを許可した場合には、沸き増しにより湯切れを抑制すると共に、デマンド制御により他の電気機器の消費電力を節約することができる。また、沸き増しが禁止された場合には、電力制限時間帯における電気給湯機３５の消費電力を節約することができる。従って、ユーザの意思を尊重しつつ、デマンド制御を行うシステム全体としての消費電力を節約し、使い勝手のよい電気給湯機３５を実現することができる。

なお、前記実施の形態１，２では、図２中のステップＳ２が残湯熱量算出手段の具体例を示し、ステップＳ３が給湯負荷予測手段の具体例を示している。また、ステップＳ３，４は、報知手段の具体例を示し、ステップＳ６は、湯張り選択手段の具体例を示している。さらに、図４中のステップＳ１１は、沸き増し選択手段の具体例を示している。また、実施の形態１，２では、加熱装置の一例としてＨＰユニット７を挙げたが、本発明は、ヒートポンプ以外の各種の加熱装置に適用してもよい。

１ 圧縮機，３ 水冷媒熱交換器，４ 膨張弁，５ 冷媒配管，６ 空気熱交換器，７ ＨＰユニット（加熱装置），８ 貯湯タンク，８ａ 水導入口，８ｂ 水導出口，８ｃ 温水導入口，８ｄ 温水導入出口，９ 給水管路，９ａ 第１給水配管，９ｂ 第２給水配管，９ｃ 第３給水配管，１０ 水導出口配管，１１ 三方弁，１２ 熱源ポンプ，１３ 送湯配管，１４ ＨＰ往き配管，１５ ＨＰ戻り配管，１６ 第１バイパス配管，１７ 第２バイパス配管，１８ 四方弁，１９ フロースイッチ，２０ ふろ用熱交換器，２０ａ 温水導入配管，２０ｂ 温水導出配管，２１ 給湯配管，２２ 給湯用混合弁，２３ ふろ用混合弁，２４ 第１給湯配管，２５ 第２給湯配管，２６ ふろ用電磁弁，２７ ふろ往き配管，２８ ふろ戻り配管，２９ ふろ循環ポンプ，３０ 浴槽，３１ 減圧弁，３３ タンクユニット，３４ 給湯栓，３５ 電気給湯機，３６ 制御部，３７ ふろ往き温度センサ，３８ ふろ戻り温度センサ，４２，４３ 貯湯温度センサ，４４ リモコン，４５ ふろ用流量センサ，５０ ＥＭＵ（デマンド制御手段）

Claims (6)

1. 温水を沸き上げる加熱装置と、
   前記加熱装置により沸き上げた温水を貯湯する貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクに貯留された温水を浴槽に供給する湯張りを行う給湯回路と、
   複数の電気機器の消費電力を制御するデマンド制御手段と接続され、前記デマンド制御手段から取得した電力制限時間帯の情報に基いて貯湯式電気給湯機を制御する制御部と、
   当日の電力制限時間帯が終了する前にユーザが浴槽の湯張り操作を実行した場合に、前記湯張り操作の時点における前記貯湯タンクの貯湯熱量から前記湯張りに使用する湯熱量を減算することにより前記湯張り後の残湯熱量を算出する残湯熱量算出手段と、
   前記残湯熱量が予め設定された下限値以下である場合に、前記湯張りに使用する湯熱量を節約するか否かをユーザにより選択させる湯張り選択手段と、
   を備えた貯湯式電気給湯機。
2. 前記湯張り選択手段は、前記湯張りに使用する湯の量を初期設定値から減少させる第１の選択肢と、前記湯張りに使用する湯の温度を初期設定値から低下させる第２の選択肢と、前記湯張り後に浴槽水の保温を停止する第３の選択肢と、前記湯張りに使用する湯熱量を節約しない第４の選択肢とを備え、前記第１から第４の選択肢のうち何れか１つをユーザにより選択させる構成とした請求項１に記載の貯湯式電気給湯機。
3. ユーザにより前記湯張り操作が実行された場合に、前記湯張りの完了後に前記貯湯タンクから給湯可能な湯熱量に関する情報を報知する報知手段を備えた請求項１または２に記載の貯湯式電気給湯機。
4. 前記湯張りが完了してから前記電力制限時間帯が終了するまでの間に発生する給湯負荷の予測量を過去の給湯実績データに基いて算出する給湯負荷予測手段を備え、
   前記報知手段は、前記湯張り後の残湯熱量から前記給湯負荷の予測量を減算した値が前記下限値未満である場合に、給湯使用量の抑制を促す報知を行う構成とした請求項３に記載の貯湯式電気給湯機。
5. ユーザにより前記湯張りに使用する湯熱量を節約しないことが選択された場合に、前記貯湯タンクに温水を貯湯する沸き上げ運転の実行を前記電力制限時間帯中に許可するか否かをユーザにより選択させる沸き上げ沸き増し選択手段を備えた請求項１から４のうち何れか１項に記載の貯湯式電気給湯機。
6. ユーザにより前記電力制限時間帯中の前記沸き上げ運転が許可された場合に、前記複数の電気機器のうち貯湯式電気給湯機以外の少なくとも１つの電気機器の消費電力を前記デマンド制御手段により制限させる構成とした請求項５に記載の貯湯式電気給湯機。

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