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公開番号2025072776
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023183091
出願日2023-10-25
発明の名称給湯システム
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F24H 15/136 20220101AFI20250501BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】電力量制限時間帯における消費電力量の抑制に寄与するとともに、電力量制限時間帯であっても必要な温度の湯水を貯湯することができる給湯システムを得ることを目的とする。
【解決手段】給湯システム100に、電力量制限情報を受信した場合、運転制御部60に対し、加熱ユニット200が行う加熱動作および流通部500が行う流通動作で消費する電力を電力量制限情報で示される制限値以下に制限して、加熱動作および流通動作を行わせる制御を行う運転制限部80と、電力量制限情報で示される電力量制限時間帯内において、外気温度センサ21が検知した外気温度が所定の外気温度以下であり、かつ貯湯タンク31に貯湯されている湯水の温度が所定の湯水の温度以下であることを貯湯タンク温度センサ32が検出した場合、給湯端46から出湯することを停止する給湯制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水を加熱して湯水を生成する加熱動作を行う加熱ユニットと、
前記加熱ユニットにより加熱される前記水および前記加熱ユニットにより生成された前記湯水が流通する水回路と、
前記加熱ユニットにより生成された前記湯水を貯湯し、貯湯した前記湯水を供給する貯湯タンクと、
前記水回路に前記水または前記湯水を流通させる流通動作を行う流通部と、
前記貯湯タンクに湯水を貯湯する場合に、前記加熱ユニットによる前記加熱動作、および前記流通部による前記流通動作を制御する運転制御部と、
消費電力量の制限値を示す電力量制限情報を受信した場合、前記運転制御部に対し、前記加熱動作および前記流通動作で消費する電力を前記電力量制限情報で示される前記制限値以下に制限して、前記加熱動作および前記流通動作を行わせる制御を行う運転制限部と、
外気温度を検知する外気温度センサと、
前記貯湯タンクに貯湯されている前記湯水の温度を検知する貯湯タンク温度センサと、
前記貯湯タンクに貯湯されている前記湯水を出湯する給湯端と、
前記電力量制限情報で示される電力量制限時間帯において、前記外気温度センサが検知した外気温度が所定の外気温度以下であり、かつ前記貯湯タンク温度センサが検出した前記湯水の温度が所定の湯水の温度以下である場合、前記給湯端から出湯することを停止する給湯制御部と、
を備える給湯システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記貯湯タンク温度センサは、前記貯湯タンクの上下方向に一定間隔をおいて複数設置されており、前記給湯制御部は、複数の前記貯湯タンク温度センサのうち所定数の前記貯湯タンク温度センサが、前記湯水の温度が前記所定の湯水の温度以下であることを検出した場合、前記給湯端から出湯することを停止する請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記給湯制御部は、前記電力量制限時間帯内において、前記外気温度センサが検知した外気温度が前記所定の外気温度以下であり、かつ前記貯湯タンク温度センサが検出した前記湯水の温度が４２度未満である場合に、前記給湯端から出湯することを停止する請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記電力量制限時間帯内において、前記外気温度センサが検知した外気温度が前記所定の外気温度以下であり、かつ前記貯湯タンク温度センサが検出した前記湯水の温度が前記所定の湯水の温度以下である場合、前記給湯端からの出湯を停止することを使用者に報知するリモートコントローラーを備える請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記運転制御部は、前記電力量制限時間帯が開始する前に前記貯湯タンクに貯湯する前記湯水の量を、前記電力量制限情報を受信していない場合に前記貯湯タンクに貯湯する前記湯水の量よりも多くして、前記加熱動作と前記流通動作を行う請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項６】
前記運転制御部は、前記電力量制限情報を受信した場合に前記加熱動作によって前記貯湯タンクに貯湯される前記湯水の温度を、前記電力量制限情報を受信していない場合に前記加熱動作によって前記貯湯タンクに貯湯される前記湯水の温度よりも低くして、前記加熱動作と前記流通動作を行う請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項７】
前記外気温度センサが検知した外気温度が前記所定の外気温度以下である場合に、前記貯湯タンクに貯湯されている前記湯水を用いて前記水回路を保温する凍結防止動作を行う凍結防止制御部を備え、
前記運転制御部は、前記電力量制限時間帯内において、前記凍結防止制御部が行う前記凍結防止動作に必要な熱量を前記湯水が保有していない場合に、前記加熱動作と前記流通動作を行う請求項６に記載の給湯システム。
【請求項８】
前記凍結防止制御部は、前記電力量制限時間帯内に前記凍結防止動作を行う場合に、前記流通動作によって前記水回路に流通させる前記湯水の量を、前記電力量制限時間帯外に前記凍結防止動作を行う場合に、前記流通動作によって前記水回路に流通させる前記湯水の量よりも少なくする制御を行う請求項７に記載の給湯システム。
【請求項９】
前記運転制御部は、所定期間内の１日に消費された前記湯水の総熱量を示す消費熱量情報を用いて、前記電力量制限時間帯が開始する前に前記加熱動作を複数回行い、前記貯湯タンクに貯湯される前記湯水の量を調整する制御を行う請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項１０】
前記運転制御部は、前記消費熱量情報を用いて、前記電力量制限時間帯が終了するまでに行われる前記加熱動作によって前記貯湯タンクに貯湯される前記湯水の量を調整する制御を行う請求項１または請求項２に記載の給湯システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯システムに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ装置などの加熱手段を用いて加熱した湯水を貯湯タンクに貯湯し、貯湯タンクに貯湯した湯水を使用者に給湯する貯湯式給湯装置がある。電力需要が高まる時間帯において電力の供給者から電力の需要家に対し、消費電力量を電力量制限値より小さくする制限要求が行われる場合があり、このような消費電力量の制限要求に対応する貯湯式給湯装置として、例えば、特許文献１には、通常モードとピークカット運転モードを有する貯湯式給湯装置が開示されている。この貯湯式給湯装置において、通常モードは、消費電力量の制限要求を受けた時間帯（以下、電力量制限時間帯という）であっても、加熱手段が湯水を加熱して貯湯する動作が可能であるモードであり、ピークカット運転モードは、電力量制限時間帯とは異なる時間帯に湯水を加熱して貯湯し、電力量制限時間帯には加熱手段が湯水を加熱することを禁止して、電力需要が高まる時間帯における消費電力量の制限に寄与する動作を行うモードである。
【０００３】
貯湯式給湯装置は、一部が室外に設置されることもあり、室外のような設置場所の周囲温度が、水の凍結温度近辺にまで低下し、水配管、弁、接手等、あるいは湯水を流通する水回路が凍結することは、貯湯式給湯装置が故障する原因となる。この水回路の凍結を防止するため、水回路が凍結する条件になったときに、貯湯タンクの湯水を水回路に流通させることで水回路を保温し、凍結を防止する凍結防止動作を行うことがある。この凍結防止動作においては、貯湯タンク内の湯水の温度が低下していくので、貯湯タンク内の湯水の温度が凍結防止動作に必要な温度よりも低下した場合には、加熱手段による加熱動作を実施し、貯湯タンク内の湯水の温度が凍結防止動作に必要な温度以上に保たれるようする必要がある。
例えば、このような凍結防止動作を行う機能を特許文献１の貯湯式給湯装置に適用する場合、電力量制限時間帯に貯湯タンク内の湯水の温度が凍結防止動作に必要な温度よりも低下した際、通常モードでは、加熱動作を実施してしまうので電力量制限時間帯における消費電力量の制限に寄与できず、ピークカット運転モードでは、加熱動作が禁止されているので凍結防止に必要な湯水の温度を保てず、凍結を防止できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－２２１７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、特許文献１に開示された貯湯式給湯装置においては、電力量制限時間帯においても消費電力量を制限しない通常モードでは、消費電力量を電力量制限値より小さくする制限要求に寄与できず、加熱動作が禁止されるピークカット運転モードでは、例えば、上述した凍結防止動作用いる温度の湯水のように、必要な温度の湯水を給湯タンクに貯湯することができない。
【０００６】
本開示は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、電力量制限時間帯における消費電力量の抑制に寄与するとともに、電力量制限時間帯であっても必要な温度の湯水を貯湯することができる給湯システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る給湯システムは、水を加熱して湯水を生成する加熱動作を行う加熱ユニットと、加熱ユニットにより加熱される水および加熱ユニットにより生成された湯水が流通する水回路と、加熱ユニットにより生成された湯水を貯湯し、貯湯した湯水を供給する貯湯タンクと、水回路に水または湯水を流通させる流通動作を行う流通部と、貯湯タンクに湯水を貯湯する場合に、加熱ユニットによる加熱動作、および流通部による流通動作を制御する運転制御部と、消費電力量の制限値を示す電力量制限情報を受信した場合、運転制御部に対し、加熱動作および流通動作で消費する電力を電力量制限情報で示される制限値以下に制限して、加熱動作および流通動作を行わせる制御を行う運転制限部と、外気温度を検知する外気温度センサと、貯湯タンクに貯湯されている湯水の温度を検知する貯湯タンク温度センサと、貯湯タンクに貯湯されている湯水を出湯する給湯端と、電力量制限情報で示される電力量制限時間帯内において、外気温度センサが検知した外気温度が所定の外気温度以下であり、かつ貯湯タンク温度センサが検出した湯水の温度が所定の湯水の温度以下である場合、給湯端から出湯することを停止する給湯制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の給湯システムは、消費電力量の制限値を示す電力量制限情報を受信した場合、加熱ユニットによる加熱動作、および流通部による流通動作を制御する運転制御部に対し、加熱動作および流通動作で消費する電力を前記電力量制限情報で示される制限値以下に制限して、加熱動作および流通動作を行わせる制御を行う運転制限部を備えたので、消費電力量が制限される際の加熱動作および流通動作が電力量制限情報で示される制限値以下で行われるため、電力量制限時間帯における消費電力量の抑制に寄与するとともに、電力量制限時間帯であっても加熱動作および流通動作が実施されて、必要な温度の湯水を確保することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る給湯システムの概略構成を模式的に示した構成図である。
実施の形態１に係る給湯システムの各部の機能構成を示す機能構成図である。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの加熱動作時の水の流れを示す模式図である。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの凍結防止動作時の水の流れを示す模式図である。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの給湯動作時の水の流れを示す模式図である。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの加熱ユニットの加熱能力の推移の例を示すグラフである。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの加熱ユニットの加熱能力の推移の例を示すグラフである。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの加熱ユニットの加熱能力の推移の例を示すグラフである。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの運転動作の概要を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの凍結防止動作を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの給湯動作を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態１に係る給湯システムの加熱動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。また、以下の実施の形態に示した構成は、本開示による技術的思想の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示に記載の複数の技術的思想を組み合わせることも可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略または変更することも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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