(57)【要約】【課題】複数世帯に湯水を供給する給湯システムであって、全世帯において、使用可能な湯量を制限することなく、給湯システムにおける給湯装置のエネルギー効率を向上させる。【解決手段】給湯システム１００は、加熱部１１４と、貯湯部１１６と、を有する主給湯装置１１０と、貯湯部に貯湯された湯水を第１世帯１０２ａの給湯端末に供給するための流路を形成する第１の主給湯ライン１３０ａと、主給湯装置の貯湯部に貯湯された湯水を第２世帯１０２ｂの給湯端末に供給するための流路を形成する第２の主給湯ライン１７０ｂと、加熱部１２２を有する補助給湯装置１２０と、補助給湯装置の加熱部によって加熱された給水である湯水を第１世帯および第２世帯の少なくともいずれかの給湯端末に供給するための流路を形成する補助給湯ライン１４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を加熱する第１の加熱部と、該第１の加熱部によって加熱された給水である湯水を貯湯する貯湯部と、を有する主給湯装置と、
前記主給湯装置の貯湯部に貯湯された湯水を第１世帯の給湯端末に供給するための流路を形成する第１の主給湯ラインと、
前記主給湯装置の貯湯部に貯湯された湯水を第２世帯の給湯端末に供給するための流路を形成する第２の主給湯ラインと、
給水を加熱する第２の加熱部を有する補助給湯装置と、
前記補助給湯装置の第２の加熱部によって加熱された給水である湯水を前記第１世帯および前記第２世帯の少なくともいずれかの給湯端末に供給するための流路を形成する補助給湯ラインと、
を備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記第２の主給湯ラインは、前記第１の主給湯ラインから分岐され、
前記補助給湯ラインの下流側端部は、前記第１の主給湯ラインにおける前記第２の主給湯ラインとの分岐点より上流側に接続されており、
前記貯湯部および前記補助給湯装置のいずれか一方または双方から前記第１世帯の給湯端末および前記第２世帯の給湯端末に供給される湯水の流量を検知する流量検知部と、
前記補助給湯ラインに設けられ、前記補助給湯ラインを通じて前記補助給湯装置から前記第１の主給湯ラインへ送出される湯水を流通させる、または、当該湯水の流通を遮断する開閉弁と、
前記流量検知部が検知した流量に基づいて、前記開閉弁を開閉制御するとともに、前記補助給湯装置の駆動を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記貯湯部から前記第１世帯の給湯端末に供給される湯水の流量を検知する流量検知部と、
前記流量検知部が検知した流量に基づいて、前記第２世帯の給湯端末の湯水の供給元を、前記貯湯部または前記補助給湯装置に切換える制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記第１の加熱部のエネルギー効率は、化石燃料の燃焼のみを利用した加熱装置のエネルギー効率より大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項５】
発電機をさらに備え、
前記第１の加熱部は、前記発電機による発電の際に生じる排熱で給水を加熱することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項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、二世帯住宅や集合住宅等の複数世帯に用いられる給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複数世帯で構成される集合住宅等では、１の世帯に対して１台の給湯装置が設置されるため、集合住宅全体として給湯装置に要するコストが高くなってしまっていた。そこで、例えば、湯水を貯湯する貯湯タンクを備えた１台の貯湯式給湯装置を、複数世帯で共用することで、給湯装置に要するコストを低減することができる。
【０００３】
しかし、１台の貯湯式給湯装置を、複数世帯で共用する場合、ある世帯が大量に湯水を使用してしまうと、他の世帯で使用できる湯水の量が減少してしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、１台の貯湯式給湯装置から複数世帯それぞれに、電磁弁が設けられた給湯経路を分岐させ、各給湯経路それぞれにおいて流量を積算しておき、積算した流量が所定値に達した給湯経路の電磁弁を閉じることで、当該給湯経路への給湯を停止する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４０４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、各世帯で使用できる湯量が制限されてしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、複数世帯に湯水を供給する給湯システムであって、全世帯において、使用可能な湯量を制限することなく、給湯システムにおける給湯装置のエネルギー効率を向上させることが可能な給湯システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の給湯システムは、給水を加熱する第１の加熱部と、第１の加熱部によって加熱された給水である湯水を貯湯する貯湯部と、を有する主給湯装置と、主給湯装置の貯湯部に貯湯された湯水を第１世帯の給湯端末に供給するための流路を形成する第１の主給湯ラインと、主給湯装置の貯湯部に貯湯された湯水を第２世帯の給湯端末に供給するための流路を形成する第２の主給湯ラインと、給水を加熱する第２の加熱部を有する補助給湯装置と、補助給湯装置の第２の加熱部によって加熱された給水である湯水を第１世帯および第２世帯の少なくともいずれかの給湯端末に供給するための流路を形成する補助給湯ラインと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の主給湯ラインは、第１の主給湯ラインから分岐され、補助給湯ラインの下流側端部は、第１の主給湯ラインにおける第２の主給湯ラインとの分岐点より上流側に接続されており、貯湯部および補助給湯装置のいずれか一方または双方から第１世帯の給湯端末および第２世帯の給湯端末に供給される湯水の流量を検知する流量検知部と、補助給湯ラインに設けられ、補助給湯ラインを通じて補助給湯装置から第１の主給湯ラインへ送出される湯水を流通させる、または、当該湯水の流通を遮断する開閉弁と、流量検知部が検知した流量に基づいて、開閉弁を開閉制御するとともに、補助給湯装置の駆動を制御する制御部と、を備えるとしてもよい。
【００１０】
貯湯部から第１世帯の給湯端末に供給される湯水の流量を検知する流量検知部と、流量検知部が検知した流量に基づいて、第２世帯の給湯端末の湯水の供給元を、貯湯部または補助給湯装置に切換える制御部と、を備えるとしてもよい。
【００１１】
第１の加熱部のエネルギー効率は、化石燃料の燃焼のみを利用した加熱装置のエネルギー効率より大きいとしてもよい。
【００１２】
発電機をさらに備え、第１の加熱部は、発電機による発電の際に生じる排熱で給水を加熱するとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数世帯に湯水を供給する給湯システムであって、全世帯において、使用可能な湯量を制限することなく、給湯システムにおける給湯装置のエネルギー効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態にかかる給湯システムを説明するための図である。
【図２】第１の実施形態にかかる給湯処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】給湯システムの効果を説明するための図である。
【図４】第２の実施形態にかかる給湯システムを説明するための図である。
【図５】第２の実施形態にかかる給湯処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】第３の実施形態にかかる給湯システムを説明するための図である。
【図７】第３の実施形態にかかる給湯処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
（第１の実施形態：給湯システム１００）
図１は、第１の実施形態にかかる給湯システム１００を説明するための図である。本実施形態において給湯システム１００は、複数世帯に設けられている。ここでは、図１に示すように、給湯システム１００が、複数世帯として、第１世帯（親世帯）１０２ａと、第２世帯（子世帯）１０２ｂとに給湯する場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１に示すように、給湯システム１００は、主給湯装置１１０と、補助給湯装置１２０と、主給湯ライン（第１の主給湯ライン）１３０ａと、主給湯ライン（第２の主給湯ライン）１３０ｂと、補助給湯ライン１４０と、流量検知部１５０と、開閉弁１５２と、制御部１５４と、循環ライン１６０、１６４とを含んで構成される。なお、図１中、制御の流れを破線の矢印で示し、熱の流れを実線の矢印で示す。
【００１８】
主給湯装置１１０は、例えば、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムが適用されており、発電ユニット１１０ａと、貯湯ユニット１１０ｂとを含んで構成される。発電ユニット１１０ａは、発電機１１２と、加熱部（第１の加熱部）１１４とを含んで構成され、貯湯ユニット１１０ｂは、貯湯部１１６と、ポンプ１１８とを含んで構成される。
【００１９】
本実施形態において、発電機１１２は、ガス中のメタンと水蒸気とを反応させて水素を生成する燃料処理部と、燃料処理部によって生成された水素と空気中の酸素とを反応させることにより発電する燃料電池スタックとを含んで構成される。加熱部１１４は、発電機１１２による発電の際に生じる排熱を回収し、給水を加熱する。
【００２０】
貯湯部１１６は、加熱部１１４によって加熱された給水である湯水を貯湯する。本実施形態において、貯湯部１１６における、給湯に必要な温度の下限値（以下、下限温度と称する）を維持しながら給湯できる湯水の量の最大値は、給湯システム１００を共用する全世帯（ここでは、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂ）において想定される、湯水の使用変動幅の最大値未満であって、全世帯のうちの１の世帯（ここでは、第１世帯１０２ａまたは第２世帯１０２ｂ）において想定される、湯水の使用変動幅の最大値以上である。
【００２１】
また、貯湯部１１６内には、後述する循環ライン１６０が通っており、ポンプ１１８によって、循環ライン１６０中の水（湯水）が循環されている。そして、循環ライン１６０を流通する水（湯水）は、貯湯部１１６に貯湯された湯水の熱によって加熱されることとなる。
【００２２】
また、主給湯ライン１３０ａにおける貯湯部１１６の出口付近には、加熱部１１４による、貯湯された給水の加熱では不十分な場合に予備的に駆動させる不図示のバックアップバーナが設けられている。
【００２３】
補助給湯装置１２０は、例えば、熱交換器を２つ備えた潜熱回収型ガス給湯器であり、加熱部（第２の加熱部）１２２と、ポンプ１２４とを含んで構成される。加熱部１２２は、ガスの燃焼によって生じる高温の排気ガスが有する熱を回収して、当該熱で給水を加熱する。また、加熱部１２２は、ポンプ１２４によって循環ライン１６４を循環する水（湯水）も加熱する。
【００２４】
主給湯ライン１３０ａは、主給湯装置１１０の貯湯部１１６と第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａとを接続するライン（配管）であり、貯湯部１１６に貯湯された湯水を第１給湯端末１７０ａに供給するための流路を形成する。主給湯ライン１３０ｂは、主給湯ライン１３０ａから分岐されるとともに第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂに接続されるラインであり、主給湯装置１１０の貯湯部１１６に貯湯された湯水を、主給湯ライン１３０ａを通じて第１給湯端末１７０ｂに供給するための流路を形成する。
【００２５】
ここで、第１給湯端末１７０ａ、１７０ｂは、キッチンの水栓、洗面所の水栓、シャワー等を指す。
【００２６】
補助給湯ライン１４０は、補助給湯装置１２０の加熱部１２２によって加熱された給水である湯水を主給湯ライン１３０ａに供給するための流路を形成するラインであり、本実施形態において、補助給湯ライン１４０の下流側端部は、主給湯ライン１３０ａにおける主給湯ライン１３０ｂとの分岐点Ｐより上流側に接続されている。
【００２７】
流量検知部１５０は、主給湯ライン１３０ａにおける分岐点Ｐの上流側に設けられ、貯湯部１１６および補助給湯装置１２０のいずれか一方または双方から第１給湯端末１７０ａ、１７０ｂに供給される湯水の流量を検知する。
【００２８】
開閉弁１５２は、補助給湯ライン１４０に設けられており、補助給湯ライン１４０を通じて補助給湯装置１２０から主給湯ライン１３０ａへ送出される湯水を流通させる、または、当該湯水の流通を遮断する。本実施形態において、開閉弁１５２は、制御部１５４の制御指令に応じて、開閉制御される。
【００２９】
制御部１５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、給湯システム１００全体を管理および制御する。また、制御部１５４は、流量検知部１５０が検知した流量に基づいて、開閉弁１５２を開弁したり、閉弁したりする。制御部１５４による開閉弁１５２の開閉制御および補助給湯装置１２０の駆動制御については、後に詳述する。
【００３０】
循環ライン１６０は、第１世帯１０２ａの第２給湯端末１７２ａに設けられており、循環ライン１６０中の水は、ポンプ１１８によって循環される。ここで、第２給湯端末１７２ａは、浴槽に貯留された湯水を追い焚きするために設けられている。また、循環ライン１６０は、貯湯部１１６を通過するように構成されている。上述したように貯湯部１１６には、加熱部１１４によって高温（例えば、６５℃）の湯水が貯湯されているため、貯湯部１１６に循環ライン１６０を通すことで、循環ライン１６０を流通する湯水と、貯湯部１１６の湯水とで熱交換を行うことができ、循環ライン１６０を流通する湯水の温度を上昇させることが可能となる。
【００３１】
循環ライン１６４は、第２世帯１０２ｂの第２給湯端末１７２ｂに設けられており、循環ライン１６４中の水は、ポンプ１２４によって循環される。ここで、第２給湯端末１７２ｂは、浴槽に貯留された湯水を追い焚きするために設けられている。また、循環ライン１６４は補助給湯装置１２０を通過するように構成されている。補助給湯装置１２０に循環ライン１６４を通すことで、循環ライン１６４を流通する湯水を補助給湯装置１２０の加熱部１２２で加熱することが可能となる。
【００３２】
なお、循環ライン１６０、１６４には、不図示の給水ラインが設けられており、浴槽に湯水を張る場合には、不図示の給水ラインから循環ライン１６０、１６４に湯水が供給されることとなる。
【００３３】
（給湯処理）
続いて、上述した給湯システム１００を用いた給湯処理について説明する。図２は、第１の実施形態にかかる給湯処理の流れを説明するためのフローチャートである。給湯システム１００において、初期状態では、開閉弁１５２が閉弁されている。図２に示すように、制御部１５４は、第１給湯端末１７０ａおよび第１給湯端末１７０ｂの少なくともいずれかにおいて給湯開始要求があるか否かを判定する（ステップＳ２００）。
【００３４】
給湯開始要求がある場合（ステップＳ２００におけるＹＥＳ）、制御部１５４は、貯湯部１１６に貯湯されている湯水の温度（貯湯温度）が、予め定められた温度Ａ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、温度Ａは、ユーザによる操作部（例えば、リモートコントローラー）への操作入力を通じて決定される値である。一方、給湯開始要求がない場合（ステップＳ２００におけるＮＯ）、当該給湯処理を終了する。
【００３５】
貯湯温度が温度Ａ以上である場合（ステップＳ２０２におけるＮＯ）、ステップＳ２０６に処理を移し、貯湯温度が温度Ａ未満である場合（ステップＳ２０２におけるＹＥＳ）、主給湯装置１１０に設けられたバックアップバーナの燃焼を開始して（ステップＳ２０４）、貯湯部１１６から送出される湯水の温度を上昇させる。こうして、以下に示す加熱部１１４による給水の加熱では、第１給湯端末１７０ａおよび第１給湯端末１７０ｂへの湯水の供給を十分に賄えない場合に、バックアップバーナによって貯湯部１１６から送出される湯水を上昇させることができる。
【００３６】
続いて、制御部１５４は、流量検知部１５０が検知した、主給湯ライン１３０ａを流通する湯水の流量である流量Ｂが、予め定められた閾値Ｃ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。上述したように、初期状態において開閉弁１５２は閉弁されているため、流量検知部１５０が検知する流量Ｂは、貯湯部１１６から、第１給湯端末１７０ａおよび第１給湯端末１７０ｂに送出される湯水の流量である。また、閾値Ｃは、例えば、温度Ａと、給水の温度と、加熱部１１４の加熱能力で決定される値であり、例えば、１５Ｌ／ｍｉｎである。
【００３７】
流量Ｂが閾値Ｃ以上である場合（ステップＳ２０６におけるＹＥＳ）、制御部１５４は、開閉弁１５２を開弁して（Ｓ２０８）、加熱部１２２を駆動させる（ステップＳ２１０）。一方、流量Ｂが閾値Ｃ未満である場合（ステップＳ２０６におけるＮＯ）、ステップＳ２１２に処理を移す。
【００３８】
そして、制御部１５４は、給湯終了要求があるまで待機し（ステップＳ２１２におけるＮＯ）、給湯終了要求があると（ステップＳ２１２におけるＹＥＳ）、バックアップバーナ、または、加熱部１２２が燃焼中である場合は燃焼を停止させ、開閉弁１５２が開弁している場合には閉弁して（ステップＳ２１４）、当該給湯処理を終了する。
【００３９】
給湯システム１００による効果について図３を用いて説明する。図３は、給湯システム１００の効果を説明するための図である。本実施形態の主給湯装置１１０では、貯湯部１１６に貯湯される湯水の温度が所定の上限値となると、排熱の廃棄（使用）先がなくなるため、発電機１１２による発電を停止するように構成されている。このため、主給湯装置１１０では発電量を増加させるために、湯水の大量使用が望まれる。
【００４０】
図３に示すように、本実施形態の貯湯部１１６における、下限温度を維持しながら給湯できる湯水の量の最大値（以下、最大湯量と称する）は、給湯システム１００を共用する全世帯（ここでは、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂ）において想定される、湯水の使用変動幅の最大値未満であって、全世帯のうちの１の世帯（ここでは、第１世帯１０２ａ）において想定される、湯水の使用変動幅の最大値以上に設定する。
【００４１】
そうすると、全世帯の湯水の使用変動幅が最大値となる場合、貯湯部１１６の最大湯量と全世帯の湯水の使用量との差分を、補助給湯装置１２０が補助することとなる。したがって、全世帯において、使用可能な湯量を制限することなく、貯湯部１１６の湯水をすべて利用することができ、加熱部１１４が、発電機１１２の排熱を貯湯部１１６の湯水に供給できる時間を長くすることができる。すなわち、発電機１１２の発電時間を長くすることができ、発電機１１２の発電量を多くすることが可能となる。
【００４２】
また、電力は、電力会社から送電線を通して受電するよりも、使用する場所に近い位置で発電する方が、送電ロスが少ない。したがって、電力を使用する第１世帯１０２ａ、第２世帯１０２ｂの近傍に配される給湯システム１００の発電機１１２で発電を行い、発電された電力を第１世帯１０２ａ、第２世帯１０２ｂに送電することにより、第１世帯１０２ａ、第２世帯１０２ｂは、送電ロスの少ない効率的な電力を使用することが可能となる。
【００４３】
また、図３に示すように、貯湯部１１６の最大湯量を、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂが使用する湯水の使用変動幅の最小値未満に設定する場合、貯湯部１１６の湯水は、常に最大湯量に到達することがないため、発電機１１２は、常時発電を行うことが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態において、主給湯装置１１０は、発電機１１２の発電の際に生じた余剰の熱で貯湯部１１６の水を加熱しているため、熱エネルギーの無駄がない。そして、本実施形態にかかる給湯システム１００においては、補助給湯装置１２０よりも主給湯装置１１０が生成した湯水を優先的に第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂに送出する構成となっているため、従来の補助給湯装置１２０のみを備えた給湯システムよりも湯水を生成するための（水を加熱するための）ガスの消費量を少なくすることが可能となる。つまり、給湯システム１００における給湯装置（主給湯装置１１０、補助給湯装置１２０）のエネルギー効率を向上させることができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、補助給湯装置１２０によって加熱された湯水が、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂの双方に供給される場合を例に挙げて説明した。しかし、補助給湯装置１２０によって加熱された湯水は、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂのいずれか一方に供給されてもよい。本実施形態では、補助給湯装置１２０によって加熱された湯水が第２世帯１０２ｂにのみ供給される構成について説明する。
【００４６】
図４は、第２の実施形態にかかる給湯システム３００を説明するための図である。図４に示すように、給湯システム３００は、主給湯装置１１０と、補助給湯装置１２０と、主給湯ライン（第１の主給湯ライン）１３０ａと、主給湯ライン（第２の主給湯ライン）１３０ｂと、補助給湯ライン３４０と、流量検知部３５０と、切換弁３５２と、制御部３５４と、循環ライン１６０、１６４とを含んで構成される。なお、上述した第１の実施形態の構成要素としてすでに述べた、主給湯装置１１０、補助給湯装置１２０、主給湯ライン１３０ａ、主給湯ライン１３０ｂ、循環ライン１６０、１６４は、実質的に機能が等しいため、同一の符号を付して、重複説明を省略し、ここでは、機能の異なる、補助給湯ライン３４０、流量検知部３５０、切換弁３５２、制御部３５４について説明する。また、図４中、制御の流れを破線の矢印で示し、熱の流れを実線の矢印で示す。
【００４７】
なお、本実施形態において、主給湯装置１１０の貯湯部１１６の最大湯量は、第１給湯端末１７０ａにおいて想定される、湯水の使用変動幅の最大値以上である。
【００４８】
補助給湯ライン３４０は、補助給湯装置１２０の加熱部１２２によって加熱された給水である湯水を主給湯ライン１３０ｂに供給するための流路を形成するラインであり、本実施形態において、補助給湯ライン３４０の下流側端部は、主給湯ライン１３０ｂに接続されている。
【００４９】
流量検知部３５０は、主給湯ライン１３０ａにおける主給湯ライン１３０ｂとの分岐点Ｐの下流側に設けられ、貯湯部１１６から第１給湯端末１７０ａに供給される湯水の流量を検知する。
【００５０】
切換弁３５２は、例えば、三方弁で構成され、主給湯ライン１３０ｂと、補助給湯ライン３４０との接続位置に設けられ、後述する制御部３５４の制御指令に応じて、第１給湯端末１７０ｂに接続されるラインを、主給湯ライン１３０ｂと、補助給湯ライン３４０とで切り換える。
【００５１】
制御部３５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、給湯システム３００全体を管理および制御する。また、制御部３５４は、流量検知部３５０が検知した流量に基づいて、切換弁３５２を切換制御することで、第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂの湯水の供給元を、貯湯部１１６または補助給湯装置１２０に切換える。制御部３５４による切換弁３５２の切換制御および補助給湯装置１２０の駆動制御については、後に詳述する。
【００５２】
（給湯処理）
続いて、上述した給湯システム３００を用いた給湯処理について説明する。図５は、第２の実施形態にかかる給湯処理の流れを説明するためのフローチャートである。図５に示すように、制御部３５４は、第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂにおいて給湯開始要求があるか否かを判定する（ステップＳ４００）。
【００５３】
給湯開始要求がある場合（ステップＳ４００におけるＹＥＳ）、制御部３５４は、流量検知部３５０が検知した、貯湯部１１６から第１給湯端末１７０ａに供給される湯水の流量Ｄが、予め定められた閾値Ｅ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。本実施形態において、閾値Ｅは、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて湯水の使用が開始されたと検知できる流量の下限値である。一方、給湯開始要求がない場合（ステップＳ４００におけるＮＯ）、当該給湯処理を終了する。
【００５４】
そして、流量Ｄが閾値Ｅ未満である場合（ステップＳ４０２におけるＮＯ）、すなわち、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて給湯要求がない場合、制御部３５４は、切換弁３５２を制御して、第１給湯端末１７０ｂに接続されるラインを主給湯ライン１３０ｂ（第２の主給湯ライン）に切り換える（ステップＳ４０４）。なお、切換弁３５２が第１給湯端末１７０ｂと主給湯ライン１３０ｂとを連通している場合、当該ステップＳ４０４の処理を省略する。
【００５５】
続いて、制御部３５４は、貯湯部１１６に貯湯されている湯水の温度（貯湯温度）が、予め定められた温度Ａ未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。本実施形態においても、温度Ａは、ユーザによる操作部（例えば、リモートコントローラー）への操作入力を通じて決定される値である。
【００５６】
貯湯温度が温度Ａ以上である場合（ステップＳ４０６におけるＮＯ）、ステップＳ４２０に処理を移し、貯湯温度が温度Ａ未満である場合（ステップＳ４０６におけるＹＥＳ）、主給湯装置１１０に設けられたバックアップバーナの燃焼を開始して（ステップＳ４０８）、貯湯部１１６から送出される湯水を上昇させて、ステップＳ４２０に処理を移す。
【００５７】
一方、流量Ｄが閾値Ｅ以上である場合（ステップＳ４０２におけるＹＥＳ）、すなわち、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて給湯要求がある場合、制御部３５４は、切換弁３５２を制御して、第１給湯端末１７０ｂに接続されるラインを補助給湯ライン３４０に切り換える（ステップＳ４１０）。なお、切換弁３５２が第１給湯端末１７０ｂと補助給湯ライン３４０とを連通している場合、当該ステップＳ４１０の処理を省略する。そして、制御部３５４は、補助給湯装置１２０の加熱部１２２を駆動させて（ステップＳ４１２）、ステップＳ４２０に処理を移す。
【００５８】
そして、制御部３５４は、第１給湯端末１７０ｂへの給湯終了要求があるまで待機し（ステップＳ４２０におけるＮＯ）、給湯終了要求があると（ステップＳ４２０におけるＹＥＳ）、バックアップバーナ、または、加熱部１２２が燃焼中である場合は燃焼を停止させて（ステップＳ４２２）、当該給湯処理を終了する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態にかかる給湯システム３００およびこれを用いた給湯処理によれば、第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂにおいて給湯要求がある場合であって、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて給湯要求がない場合（流量Ｄが閾値Ｅ未満である場合）、第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂへ貯湯部１１６の湯水を送出する。こうすることで、貯湯部１１６の湯水を効率よく利用することができる。したがって、発電機１１２の発電時間を長くすることが可能となり、発電量を増加させることができる。
【００６０】
また、第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂにおいて給湯要求がある場合であって、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいても給湯要求がある場合（流量Ｄが閾値Ｅ以上である場合）、切換弁３５２によって、補助給湯ライン３４０と第１給湯端末１７０ｂとを連通させることで、補助給湯装置１２０からの湯水を第１給湯端末１７０ｂに送出する。これにより、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂに確実に湯水を供給することが可能となる。
【００６１】
（第３の実施形態）
上述した第２の実施形態では、補助給湯装置１２０によって加熱された湯水が、第２世帯１０２ｂの第１給湯端末１７０ｂに供給される場合を例に挙げて説明した。しかし、補助給湯装置１２０によって加熱された湯水は、第１給湯端末１７０ｂに限らず、他の給湯端末に供給されてもよい。本実施形態では、補助給湯装置１２０によって加熱された湯水が第２世帯１０２ｂの他の給湯端末に供給される構成について説明する。
【００６２】
図６は、第３の実施形態にかかる給湯システム６００を説明するための図である。図６に示すように、給湯システム６００は、主給湯装置１１０と、補助給湯装置１２０と、主給湯ライン（第１の主給湯ライン）１３０ａと、主給湯ライン（第２の主給湯ライン）６３０ｂと、補助給湯ライン１４０と、流量検知部３５０と、開閉弁６５２と、制御部６５４と、循環ライン１６０、循環ライン１６４（補助給湯ライン）とを含んで構成される。なお、上述した第１の実施形態および第２の実施形態の構成要素としてすでに述べた、主給湯装置１１０、補助給湯装置１２０、主給湯ライン１３０ａ、補助給湯ライン１４０、流量検知部３５０、循環ライン１６０、１６４は、実質的に機能が等しいため、同一の符号を付して、重複説明を省略し、ここでは、機能の異なる、主給湯ライン６３０ｂと、開閉弁６５２と、制御部６５４とについて説明する。また、図６中、制御の流れを破線の矢印で示し、熱の流れを実線の矢印で示す。
【００６３】
なお、本実施形態において、主給湯装置１１０の貯湯部１１６の最大湯量は、第１給湯端末１７０ａにおいて想定される、湯水の使用変動幅の最大値以上である。
【００６４】
主給湯ライン６３０ｂは、主給湯ライン１３０ａから分岐されるとともに、第２世帯１０２ｂの第３給湯端末１７４に接続されるラインであり、主給湯装置１１０の貯湯部１１６に貯湯された湯水を第３給湯端末１７４に供給するための流路を形成する。第３給湯端末１７４は、例えば、循環ライン１６４とともに、浴槽に湯水を供給する水栓であり、第１給湯端末１７０ａ、１７０ｂと比較して、湯水の使用量が相対的に多い送出口を指す。
【００６５】
開閉弁６５２は、主給湯ライン６３０ｂに設けられている。本実施形態において、開閉弁６５２は、制御部６５４の制御指令に応じて、開閉制御される。
【００６６】
制御部６５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、給湯システム６００全体を管理および制御する。また、制御部６５４は、流量検知部３５０が検知した流量に基づいて、開閉弁６５２を開弁したり、閉弁したりすることで、第２世帯１０２ｂの第３給湯端末１７４の湯水の供給元を、貯湯部１１６または補助給湯装置１２０に切換える。制御部６５４による開閉弁６５２の開閉制御および補助給湯装置１２０の駆動制御については、後に詳述する。
【００６７】
（給湯処理）
続いて、上述した給湯システム６００を用いた給湯処理について説明する。図７は、第３の実施形態にかかる給湯処理の流れを説明するためのフローチャートである。給湯システム６００において、初期状態では、開閉弁６５２が閉弁されている。図７に示すように、制御部６５４は、第２世帯１０２ｂの第２給湯端末１７２ｂにおいて給湯開始要求があるか否かを判定する（ステップＳ７００）。
【００６８】
給湯開始要求がある場合（ステップＳ７００におけるＹＥＳ）、制御部６５４は、流量検知部３５０が検知した、貯湯部１１６から第１給湯端末１７０ａに供給される湯水の流量Ｄが、予め定められた閾値Ｅ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７０２）。本実施形態においても、閾値Ｅは、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて湯水の使用が開始されたと検知できる流量の下限値である。一方、給湯開始要求がない場合（ステップＳ７００におけるＮＯ）、当該給湯処理を終了する。
【００６９】
そして、流量Ｄが閾値Ｅ未満である場合（ステップＳ７０２におけるＮＯ）、すなわち、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて給湯要求がない場合、制御部６５４は、開閉弁６５２を開弁して（ステップＳ７０４）、ステップＳ７０６に処理を移す。  続いて、制御部６５４は、貯湯部１１６に貯湯されている湯水の温度（貯湯温度）が、予め定められた温度Ａ未満であるか否かを判定する（ステップＳ７０６）。本実施形態においても、温度Ａは、ユーザによる操作部（例えば、リモートコントローラー）への操作入力を通じて決定される値である。
【００７０】
貯湯温度が温度Ａ以上である場合（ステップＳ７０６におけるＮＯ）、ステップＳ７２０に処理を移し、貯湯温度が温度Ａ未満である場合（ステップＳ７０６におけるＹＥＳ）、主給湯装置１１０に設けられたバックアップバーナの燃焼を開始して（ステップＳ７０８）、貯湯部１１６から送出される湯水を上昇させて、ステップＳ７２０に処理を移す。
【００７１】
一方、流量Ｄが閾値Ｅ以上である場合（ステップＳ７０２におけるＹＥＳ）、すなわち、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて給湯要求がある場合、制御部６５４は、開閉弁６５２が開状態であるか否かを判定し（ステップＳ７１０）、開状態であれば（ステップＳ７１０におけるＹＥＳ）、開閉弁６５２を閉弁し（ステップＳ７１２）、開状態でなければ（ステップＳ７１０におけるＮＯ）、閉状態に維持したまま、ステップＳ７２０に処理を移す。
【００７２】
続いて、制御部６５４は、補助給湯装置１２０の加熱部１２２を駆動させるとともに、ポンプ１６６を駆動し、循環ライン１６４を通じて、浴槽への湯張りを行う（ステップＳ７２０）。
【００７３】
そして、制御部６５４は、給湯終了要求があるまで待機し（ステップＳ７２２におけるＮＯ）、給湯終了要求があると（ステップＳ７２２におけるＹＥＳ）、バックアップバーナ、または、加熱部１２２が燃焼中である場合は燃焼を停止させ、ポンプ１６６が駆動している場合は、停止させ、開閉弁６５２が開弁している場合には閉弁して（ステップＳ７２４）、当該給湯処理を終了する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態にかかる給湯システム６００およびこれを用いた給湯処理によれば、第２世帯１０２ｂの第２給湯端末１７２ｂにおいて給湯要求がある場合であって、第１世帯１０２ａの第１給湯端末１７０ａにおいて給湯要求がない場合（流量Ｄが閾値Ｅ未満である場合）、第２世帯１０２ｂの第３給湯端末１７４へ貯湯部１１６の湯水を送出する。こうすることで、貯湯部１１６の湯水を効率よく利用することができなる。
【００７５】
また、第２世帯１０２ｂの浴槽への湯水の供給は、循環ライン１６４を通じた湯水の供給のみならず、第３給湯端末１７４からも遂行される。したがって、循環ライン１６４を通じた湯水の供給のみの場合と比較して、第２世帯１０２ｂの浴槽における湯張りを短時間で行うことが可能となる。
【００７６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７７】
例えば、上述した実施形態においては、発電機１１２が、燃料電池である場合を例に挙げて説明したが、排熱を伴う発電を行う構成であればよく、例えば、太陽光発電機、太陽熱発電機、ガスエンジン発電機（ガスエンジンコージェネレーションシステム）、ヒートポンプ発電機であってもよい。
【００７８】
また、上述した実施形態においては、主給湯装置１１０が発電機１１２を備える構成について説明したが、発電機１１２は必須の構成ではない。すなわち、主給湯装置１１０は、給水を加熱する加熱部１１４と、加熱部１１４によって加熱された湯水を貯湯する貯湯部１１６を備えていればよく、加熱部１１４のエネルギー効率が、化石燃料の燃焼のみを利用した加熱装置のエネルギー効率より大きければ、熱源に限定はない。例えば、加熱部１１４は、大気熱を集めて給水を加熱する自然冷媒ヒートポンプ式給湯器や、太陽熱で給水を加熱する太陽熱利用給湯器であってもよい。つまり、同一のエネルギー効率を獲得するために必要な化石燃料の量は、化石燃料の燃焼のみを利用した加熱装置よりも加熱部１１４の方が少ない。
【００７９】
上記給湯システム１００、３００、６００においては、補助給湯装置１２０よりも主給湯装置１１０が生成した湯水を優先的に第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂに送出する構成となっているため、従来の補助給湯装置１２０のみを備えた給湯システムよりも湯水を生成するための（水を加熱するための）ガス（化石燃料）の消費量を少なくすることが可能となる。つまり、給湯システム１００、３００、６００における給湯装置（主給湯装置１１０、補助給湯装置１２０）のエネルギー効率を向上させることができる。
【００８０】
また、上述した実施形態において、制御部１５４、３５４、６５４が、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成される場合について説明し、制御部１５４、３５４、６５４は、開閉弁１５２、６５２を開閉制御、または、切換弁３５２を切換制御、および、補助給湯装置１２０の駆動制御を行う場合について説明した。しかし、開閉弁１５２、６５２を開閉制御、または、切換弁３５２を切換制御する弁制御部と、補助給湯装置１２０を駆動する主制御部とを別体としてもよい。例えば、開閉弁１５２を電磁弁で構成し、弁制御部をリレー回路で構成し、流量検知部１５０は、検知した流量が予め定められた値以上になると、接点信号を弁制御部（リレー回路）に送信するように構成してもよい。
【００８１】
また、上述した第１の実施形態において、貯湯部１１６の最大湯量を、給湯システム１００を共用する全世帯（ここでは、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂ）において想定される、湯水の使用変動幅の最大値未満とした。しかし、貯湯部１１６の最大湯量を、給湯システム１００を共用する全世帯（ここでは、第１世帯１０２ａおよび第２世帯１０２ｂ）において想定される、湯水の使用変動幅の最小値未満としてもよい。これにより、発電機１１２は、常時発電を行うことが可能となる。
【００８２】
また、第１世帯１０２ａの数は、１に限らず複数であってもよく、第２世帯１０２ｂの数も、１に限らず複数であってもよい。
【００８３】
なお、本明細書の給湯処理における各工程は、必ずしもフローチャートして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、二世帯住宅や集合住宅等の複数世帯に用いられる給湯システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１００、３００、６００  …給湯システム
１１０  …主給湯装置
１１２  …発電機
１１４  …加熱部（第１の加熱部）
１１６  …貯湯部
１２０  …補助給湯装置
１２２  …加熱部（第２の加熱部）
１３０ａ  …主給湯ライン（第１の主給湯ライン）
１３０ｂ、６３０ｂ  …主給湯ライン（第２の主給湯ライン）
１４０、３４０、１６４  …補助給湯ライン
１５０、３５０  …流量検知部
１５２、６５２  …開閉弁
１５４、３５４、６５４  …制御部
１７０ａ  …第１給湯端末（給湯端末）
１７０ｂ  …第１給湯端末（給湯端末）
１７２ａ  …第２給湯端末（給湯端末）
１７２ｂ  …第２給湯端末（給湯端末）
１７４  …第３給湯端末（給湯端末）
３５２  …切換弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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