(57)【要約】【課題】  長期間利用されなかった貯湯槽内の温水を、適切なタイミングで、且つエネルギーや資源を浪費することなく処置し、給湯システムを衛生的に使用することができる技術を提供する。【解決手段】  貯湯槽２０内の温水が使用されていない状態を判定し、貯湯槽２０内の温水が使用されていない時間が４８時間以上となると、貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖している可能性があるとして、貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌が完了するまで温水経路開閉弁４３の開放が禁止される。貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌は、給湯栓６４が開かれたと判断され、使用者が在宅であると判定された時に行われる。貯湯槽２０内の温水は発電熱によって６０℃以上で１時間加熱されると、温水経路開閉弁４３の開放禁止が解除されて貯湯槽２０内の温水の使用が許可される。加熱殺菌は、貯湯槽２０内の温水を使用する直前の１回だけでよいため、エネルギー効率がよく、衛生的である。【選択図】  図２
2006275337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を貯える貯湯槽と、
貯湯槽に貯えられている温水を加熱する加熱手段と、
貯湯槽からの温水と水道水を混合するとともにその混合比が調整可能なミキシングユニットと、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、
温水経路を開閉する開閉弁と、
貯湯槽内の温水温度を検出する温度検出手段と、
貯湯槽内の温水が使用されている状態であるか否かを判定する使用状態判定手段と、
使用状態判定手段が貯湯槽内の温水が使用されていない状態であると判定した時からの経過時間を計時する第１計時手段と、
使用者が在宅であるか否かを判定する在宅判定手段と、
温度検出手段が検出する温水温度が所定温度以上である時間を計時する第２計時手段と、
第１計時手段によって計時された時間が第１所定時間以上となると開閉弁の開放を禁止し、開閉弁の開放を禁止している間に在宅判定手段によって使用者が在宅であることを判定すると、第２計時手段によって計時される時間が第２所定時間となった時に開閉弁の開放禁止状態を解除する開閉弁制御手段と
を備えている貯湯式給湯システム。
【請求項２】
温水を貯える貯湯槽と、
貯湯槽からの温水と水道水を混合するとともにその混合比が調整可能なミキシングユニットと、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、
温水経路を開閉する開閉弁と、
貯湯槽内の温水が使用されている状態であるか否かを判定する使用状態判定手段と、
使用状態判定手段が貯湯槽内の温水が使用されていない状態であると判定した時からの経過時間を計時する第１計時手段と、
使用者が在宅であるか否かを判定する在宅判定手段と、
貯湯槽内の温水を入換える入換え手段と、
入換え手段によって入換えられた水の流量を検出する流量検出手段と、
第１計時手段によって計時された時間が第１所定時間以上となると開閉弁の開放を禁止し、開閉弁の開放を禁止している間に在宅判定手段によって使用者が在宅であることを判定すると、流量検出手段によって検出される入換え流量が所定流量となった時に開閉弁の開放禁止状態を解除する開閉弁制御手段と
を備えている貯湯式給湯システム。
【請求項３】
在宅判定手段は、運転状態の所定変化を検出する手段を備えており、前記所定変化が検出された時に、使用者が在宅であると判定することを特徴とする請求項１又は２の貯湯式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電熱や太陽熱等で加熱された温水を貯湯槽に貯湯しておき、貯湯槽に貯湯しておいた温水を利用して必要時に給湯する貯湯式給湯システムに関する。特に、貯湯式給湯システムにおいて、長期間に亘って貯湯槽内の温水が利用されなかったとき、長期間貯湯されていた温水がそのまま利用されることを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電熱や太陽熱等で加熱された温水を貯湯しておいて給湯する給湯システムが知られている。発電熱や太陽熱等で加熱された温水は貯湯槽に貯湯される。貯湯槽に貯湯しておいた温水は、必要に応じて、ミキシングユニットにおいて水道水と混合されたり、あるいは加熱器によって加熱したりして適温に調温されて利用される。
温水を貯湯槽に貯湯しておいて利用する給湯システムでは、給湯システムが長期間利用されなければ、その間は貯湯槽内の温水は入換わらず、貯湯槽内の温水は放熱によって徐々に温度低下する。高温温水が貯湯されていれば殺菌されるが、温度低下した温水が貯湯されていると、貯湯槽内にレジオネラ菌等の有害な細菌が繁殖する可能性が皆無ではない。
【０００３】
上記の問題に対処するため、例えば、特許文献１の貯湯式給湯装置では、貯湯槽内の温水を加熱して昇温させ、細菌を殺菌することができる殺菌可能温度に一定時間維持する殺菌動作が実行される。この殺菌動作は、貯湯槽内の温水温度が殺菌可能温度より低い状態が所定時間以上継続したときに実行されるか、あるいは、一定時間毎に実行される。特許文献１の貯湯式給湯装置では、使用者によって殺菌動作を実行管理する必要がないため、利便性が向上するほか、殺菌動作が過不足なく適切な時期に実行されるため、省エネルギーに貢献するとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貯湯槽内にレジオネラ菌等の細菌が繁殖するおそれがあるのは、貯湯槽内の温水が長期間利用されないときである。貯湯槽内の温水が長期間利用されないときの多くは、使用者が長期間不在であるときである。
特許文献１の貯湯式給湯装置では、貯湯槽内の温水温度が殺菌可能温度より低い状態が所定時間以上継続すれば、使用者が不在であっても殺菌動作が実行される。殺菌動作が実行された後もさらに使用者が不在であれば、再度殺菌動作が実行される。即ち、特許文献１の貯湯式給湯装置では、殺菌動作が過不足なく適切な時期に実行されるとしているが、使用者が長期間不在であると、使用者の不在中に、貯湯槽内の温水が定期的に何回も殺菌動作されることが起こり得る。しかし、貯湯槽内の温水の殺菌処理は、温水を使用する直前に１回行われれば十分である。特許文献１の貯湯式給湯装置のように、貯湯槽内の温水を使用するまでに何回も殺菌処理を実行すれば、利便性は向上するが、省エネルギーという観点からは、むしろ、エネルギーの無駄使いと言わざるを得ない。
本発明は、長期間利用されなかった貯湯槽内の温水を、適切なタイミングで、且つエネルギーや資源を浪費することなく処置し、給湯システムを衛生的に使用することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の貯湯式給湯システムは、温水を貯える貯湯槽と、貯湯槽に貯えられている温水を加熱する加熱手段と、貯湯槽からの温水と水道水を混合するとともにその混合比が調整可能なミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、温水経路を開閉する開閉弁を備えている。また、この貯湯式給湯システムは、貯湯槽内の温水温度を検出する温度検出手段と、貯湯槽内の温水が使用されている状態であるか否かを判定する使用状態判定手段と、使用状態判定手段が貯湯槽内の温水が使用されていない状態であると判定した時からの経過時間を計時する第１計時手段と、使用者が在宅であるか否かを判定する在宅判定手段と、温度検出手段が検出する温水温度が所定温度以上である時間を計時する第２計時手段も備えている。さらに、この貯湯式給湯システムは、第１計時手段によって計時された時間が第１所定時間以上となると開閉弁の開放を禁止し、開閉弁の開放を禁止している間に在宅判定手段によって使用者が在宅であることを判定すると、第２計時手段によって計時される時間が第２所定時間となった時に開閉弁の開放禁止状態を解除する開閉弁制御手段も備えている。
【０００７】
貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されないと、貯湯槽内の温水にレジオネラ菌等の有害な細菌が繁殖するおそれがある。細菌が繁殖した温水をそのまま使用することは衛生上回避する必要がある。レジオネラ菌等の細菌は熱に弱く、６０℃以上に加熱することによって比較的短時間（５分程度）で死滅することがわかっている。貯湯槽内の温水の殺菌には加熱殺菌が有効である。
貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されないとき、経過時間や温水温度に応じて貯湯槽内の温水の加熱殺菌を行う構成であれば、使用者の不在中に加熱殺菌が行われることが起こり得る。不在中に加熱殺菌が行われても、加熱殺菌後の高温の温水はすぐに使用されず、やがて放熱して温度低下する。使用者の不在期間が長くなれば、貯湯槽内の温水は何回も加熱殺菌されることとなる。使用予定時刻が未定である温水を加熱して放熱させることを何回も繰返す行為はエネルギーの浪費に他ならない。
【０００８】
本発明の貯湯式給湯システムでは、貯湯槽に貯えられる温水を加熱するために、発電装置で発電したときに発生する発電熱を利用するものや、太陽熱を利用するもの等を例示することができる。
本発明の貯湯式給湯システムでは、貯湯槽内の温水が使用されていない状態を判定し、貯湯槽内の温水が使用されていない時間を計時する。計時時間が所定時間（例えば４８時間）以上となると、貯湯槽内の温水に細菌が繁殖している可能性があるとして、開閉弁の開放を禁止して貯湯槽内の温水の使用を禁止する。貯湯槽内の温水の加熱殺菌が完了するまでは開閉弁の開放が禁止される。貯湯槽内の温水の加熱殺菌は、使用者が在宅であることが判定された時に行われる。使用者が不在であるときには加熱殺菌を行わない。貯湯槽内の温水の加熱には、給湯システムに既設の上記加熱手段（発電熱や太陽熱等を利用するもの）を利用する。あるいは、既設の加熱器を利用して加熱してもよい。貯湯槽内の温水温度が所定温度（例えば６０℃）以上で第２所定時間（例えば１時間）が経過すると、加熱殺菌が完了したとして、開放弁の開放禁止状態が解除されて貯湯槽内の温水の使用が許可される。
本発明の貯湯式給湯システムによれば、貯湯槽内の温水の加熱殺菌処理は、使用者の在宅が検出されるまでは行わず、使用者の帰宅時に１回だけ行なわれる。貯湯槽内の温水は、使用される直前に加熱殺菌されることとなり、加熱殺菌によって昇温した温水を有効に使用することができる。貯湯槽内の温水の加熱殺菌を１回で済ませることができ、エネルギー効率がよく、しかもこの１回の加熱殺菌を、温水を使用する直前に行うことができるため、衛生的である。
本発明の貯湯式給湯システムでは、使用者の在宅を確認してから加熱殺菌を開始する。従って、使用者が帰宅した直後に給湯要求があっても、貯湯槽内の温水を給湯に使用することはできない。このときは、給湯システムに既設の給湯器によって水道水を加熱して給湯を行う。水道水の加熱に熱エネルギーを消費することにはなるが、使用者の不在中に貯湯槽内の温水を加熱し、結果的にその温水を使用しないまま放熱させてしまう可能性のある従来のシステムに比べ、エネルギー効率ははるかに向上する。
【０００９】
本発明の別の貯湯式給湯システムは、温水を貯える貯湯槽と、貯湯槽からの温水と水道水を混合するとともにその混合比が調整可能なミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、温水経路を開閉する開閉弁を備えている。また、この貯湯式給湯システムは、貯湯槽内の温水が使用されている状態であるか否かを判定する使用状態判定手段と、使用状態判定手段が貯湯槽内の温水が使用されていない状態であると判定した時からの経過時間を計時する第１計時手段と、使用者が在宅であるか否かを判定する在宅判定手段と、貯湯槽内の温水を入換える入換え手段と、入換え手段によって入換えられた水の流量を検出する流量検出手段も備えている。さらに、この貯湯式給湯システムは、第１計時手段によって計時された時間が第１所定時間以上となると開閉弁の開放を禁止し、開閉弁の開放を禁止している間に在宅判定手段によって使用者が在宅であることを判定すると、流量検出手段によって検出される入換え流量が所定流量となった時に開閉弁の開放禁止状態を解除する開閉弁制御手段も備えている。
【００１０】
貯湯式給湯システムを衛生的に使用するためには、貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されていないとき、その温水を入換えることも有効な手段である。
貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されないとき、経過時間に応じて貯湯槽内の温水の入換えを行う構成であれば、使用者の不在中に貯湯槽内の温水の入換えが行われることが起こり得る。不在中に入換えが行われても、貯湯槽内に充填された水はすぐに使用されず、再度入換えが必要な状態となり得る。使用者の不在期間が長くなれば、貯湯槽内の温水は何回も入換えられることとなる。使用予定時刻が未定である温水の入換えを何回も繰返す行為は資源の浪費に他ならない。
【００１１】
本発明の貯湯式給湯システムでは、貯湯槽内の温水が使用されていない状態を判定し、貯湯槽内の温水が使用されていない時間を計時する。計時時間が所定時間（例えば４８時間）以上となると、貯湯槽内の温水に細菌が繁殖している可能性があるとして、開閉弁の開放を禁止して貯湯槽内の温水の使用を禁止する。貯湯槽内の温水の入換えが完了するまでは開閉弁の開放が禁止される。貯湯槽内の温水の入換えは、使用者が在宅であることが判定された時に行われる。使用者が不在であるときには貯湯槽内の温水の入換えを行わない。入換えられた水の流量が所定流量（例えば貯湯槽容量＋α）となると、入換えが完了したとして、開放弁の開放禁止状態が解除されて貯湯槽内の温水（入換え直後は水）の使用が許可される。
本発明の貯湯式給湯システムによれば、貯湯槽内の温水の入換えは、使用者の在宅が検出されるまでは行わず、使用者の帰宅時に１回だけ行なわれる。貯湯槽内の温水の入換えを１回で済ませることができ、資源の消費を最小限にし、しかもこの１回の入換えを、使用する直前に行うことができるため、衛生的である。
【００１２】
本発明の貯湯式給湯システムでは、在宅判定手段は、運転状態の所定変化を検出する手段を備えており、前記所定変化が検出された時に、使用者が在宅であると判定することが好ましい。
運転状態の所定変化には、流量センサの検出値の変化、電力センサの検出値の変化、人による機器操作の検出、人体感応センサによる検知等を例示することができる。流量センサの検出値が変化すれば、給湯栓が開かれて水（湯）が使用されたことがわかり、使用者が在宅していることがわかる。電力センサの検出値が所定値以上変化すれば、電気機器が使用されたことがわかり、使用者が在宅していることがわかる。人によって操作される機器が操作されたことが検出されれば、使用者が在宅していることがわかる。人体感応センサによって人体が検知されれば、使用者が在宅していることがわかる。これらの複数の事象を観測し、これらの事象の少なくとも１種に何らかの変化があったとき、所定変化があったとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の貯湯式給湯システムによれば、長期間利用されなかった貯湯槽内の温水を、適切なタイミングで、且つエネルギーや資源を浪費することなく、加熱殺菌又は入換えを行い、給湯システムを衛生的に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）貯湯槽内の温水が使用されている状態であるか否かは、開閉弁の開閉状態によって判定される。
（形態２）使用者が帰宅したことは、給湯栓が開かれたか否かによって判定される。
（形態３）貯湯槽内の温水を排水するための温水排水経路は、貯湯槽とミキシングユニットを接続している温水経路から分岐しており、この温水排水経路には温水排水経路開閉弁が設けられている。
（形態４）貯湯槽内の温水の入換えを行うとき、開閉弁の開放禁止が解除される入換え流量は、貯湯槽容量に等しい流量か、それ以上の流量である。
（形態５）貯湯槽内の温水が長期間使用されなかったとき、使用されていない時間が第３所定時間（たとえば１２０時間）未満であれば加熱処理を行い、第３所定時間以上であれば入換え処理を行う。
（形態６）ミキシングユニットからの混合水を必要に応じて加熱する混合水加熱手段を備えており、開閉弁制御手段によって開閉弁の開放が禁止されている間に給湯要求があったとき、ミキシングユニットからの水道水を混合水加熱手段によって加熱して給湯する。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
本発明の貯湯式給湯システムを具現化した第１実施例を図面を参照しながら説明する。本実施例は、本発明の貯湯式給湯システムを組込んだコージェネレーションシステムである。
本実施例のコージェネレーションシステムは、図１に示すように、発電ユニット１１０と給湯システム１０等を備えている。
発電ユニット１１０は、改質器１１２、燃料電池１１４、熱交換器１１６、１１８、熱媒放熱器１２０、熱媒三方弁１２２、それらを接続する経路等を備えている。
改質器１１２には、バーナ１３１が設けられている。バーナ１３１が作動して熱を発生すると、改質器１１２は炭化水素系のガスから水素ガスを生成する。バーナ１３１で燃焼した高温の燃焼ガスは燃焼ガス経路１２６に導かれる。燃焼ガス経路１２６は、改質器１１２から熱交換器１１６を通過して外部に開放されている。熱交換器１１６には、循環経路１２８も通過している。燃焼ガス経路１２６は、バーナ１３１で発生した高温の燃焼ガスを熱交換器１１６に導き、循環経路１２８を流れる水を加熱し、熱交換によって温度が低下した燃焼ガスを外部に排出する。
循環経路１２８は、循環復路１２８ａと、循環往路１２８ｂから構成されており、給湯システム１０と接続されている。循環経路１２８が給湯システム１０にどのように接続されているのかについては、後で詳細に説明する。循環経路１２８は温水を流通させる。循環経路１２８を流れる温水は、熱交換器１１６を通過することによって燃焼ガス経路１２６を流れる燃焼ガスによって加熱され、温度が上昇する。
【００１６】
燃料電池１１４は複数のセルを有している。燃料電池１１４と改質器１１２は水素ガス供給経路１２１によって接続されている。改質器１１２で生成された水素ガスは、水素ガス供給経路１２１を流れて燃料電池１１４に供給される。燃料電池１１４は、改質器１１２から供給された水素ガスと、空気中の酸素とを反応させて発電を行う。燃料電池１１４は発電すると発電熱を発生する。
熱媒循環経路１２４は、燃料電池１１４、熱交換器１１８、リザーブタンク１２５、熱媒ポンプ１２７、熱媒三方弁１２２を通って燃料電池１１４に戻る循環経路を形成している。熱媒循環経路１２４の燃料電池１１４の下流側には、熱媒温度センサ１１７と凍結防止用ヒータ１２３が装着されている。熱媒温度センサ１１７は、熱媒循環経路１２４を流れる熱媒の温度を検出する。熱媒温度センサ１１７の検出信号は、給湯システム１０に装着されているコントローラ２１に出力される。凍結防止用ヒータ１２３は熱媒循環経路１２４を加熱する電気ヒータである。
熱媒三方弁１２２は、１つの入口１２２ａと、２つの出口１２２ｂ，１２２ｃを備えている。熱媒三方弁１２２は、入口１２２ａと出口１２２ｂを連通させるか、入口１２２ａと出口１２２ｃを連通させるかを切換える。
熱媒三方弁１２２の出口１２２ｂと、熱媒循環経路１２４の熱媒三方弁１２２の出口１２２ｃの下流側とを接続する冷却経路１２９が設けられている。熱媒循環経路１２４と冷却経路１２９は熱媒としての純水を流通させる。冷却経路１２９の途中には熱媒放熱器１２０が装着されている。熱媒放熱器１２０に隣接して熱媒冷却ファン１１９が設けられている。熱媒冷却ファン１１９を運転すると、空気が熱媒放熱器１２０に吹付けられ、冷却経路１２９を流れる熱媒が冷却される。
改質器１１２、燃料電池１１４、バーナ１３１、熱媒ポンプ１２７、凍結防止用ヒータ１２３、熱媒三方弁１２２、熱媒冷却ファン１１９は、コントローラ２１によって制御される。
【００１７】
燃料電池１１４が作動すると、熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｃが連通されるとともに、熱媒ポンプ１２７が運転される。熱媒ポンプ１２７が運転されると、熱媒循環経路１２４を熱媒が循環する。熱媒循環経路１２４を熱媒が循環することにより、燃料電池１１４から発電熱が回収される。熱媒によって回収された発電熱は、熱媒とともに熱交換器１１８まで運ばれ、循環経路１２８を流れる温水を加熱する。循環経路１２８については後述する。
熱媒温度センサ１１７が検出した熱媒温度が高くなりすぎると、発電熱の回収が不十分となってしまうため、発電熱の放熱を行う。熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｂが連通され、同時に熱媒冷却ファン１１９が運転される。熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｂが連通されると、熱媒は冷却経路１２９に流入し、熱媒放熱器１２０を通過する。熱媒は、熱媒放熱器１２０を通過することによって冷却される。熱媒放熱器１２０は、熱媒冷却ファン１１９から空気が吹付けられることにより、高い効率で熱を放熱する。熱媒の温度が低下すると、熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｃが再び連通される。このような熱媒三方弁１２２の切換えが繰返されることにより、熱媒の温度は、所定範囲内に維持される。
【００１８】
給湯システム１０は、貯湯槽２０、給湯器（加熱器）２２、ミキシングユニット（混合器）２４、これらを連通する複数の経路、コントローラ２１等を備えている。
貯湯槽２０の底部には、貯湯槽２０に水道水を給水する給水経路２６が接続されている。給水経路２６の入口２６ａの近傍には、減圧弁２８が装着されている。給水経路２６の減圧弁２８の下流側とミキシングユニット２４の給水入口２４ａは、ミキシングユニット給水経路３０によって接続されている。減圧弁２８は、貯湯槽２０とミキシングユニット２４への給水圧力を調整する。貯湯槽２０内の温水が減少したり、ミキシングユニット２４の給水入口２４ａが開いたりすると、減圧弁２８の下流側圧力が低下する。減圧弁２８は、下流側圧力が低下すると開き、その圧力を所定の調圧値に維持しようとする。このため、貯湯槽２０内の温水が減少したり、ミキシングユニット２４の給水入口２４ａが開いたりすると、それらに水道水が給水される。
貯湯槽２０には、調圧値に調圧された水が貯められる。貯湯槽２０は、調圧値に耐えられる耐圧容器で形成されている。貯湯槽２０の上部には出口部２０ａが設けられており、さらにその上にリリーフ弁３１が装着されている。リリーフ弁３１の開弁圧力は、減圧弁２８の調圧値よりも僅かに大きく設定されている。減圧弁２８の調圧が不能になった場合には、リリーフ弁３１が開き、貯湯槽２０内の圧力が耐圧圧力を超えるのを防止する。リリーフ弁３１には、圧力開放経路３２の一端３２ａが接続されている。圧力開放経路３２の他端３２ｂは貯湯槽２０の外部に開放されている。
貯湯槽２０の底部と、圧力開放経路３２の他端３２ｂ近傍を接続する排水経路３３が設けられている。排水経路３３の途中には排水弁３４が装着されている。排水弁３４は手動で開閉することができる。排水弁３４を開くと、貯湯槽２０内の水が排水経路３３と開放経路３２を通って外部に排水される。
【００１９】
貯湯槽２０は、発電ユニット１１０の循環経路１２８（循環復路１２８ａ、循環往路１２８ｂ）と接続されている。詳しくは、循環復路１２８ａが貯湯槽２０の上部に接続され、循環往路１２８ｂが貯湯槽２０の下部に接続されている。これによって、貯湯槽２０と発電ユニット１１０との間の循環経路が形成されている。循環往路１２８ｂの途中には循環ポンプ４０が装着されている。循環復路１２８ａに復路サーミスタ４５が取付けられ、循環往路１２８ｂに往路サーミスタ４４が取付けられている。復路サーミスタ４５は循環復路１２８ａ内の温水の温度を検出し、往路サーミスタ４４は循環往路１２８ｂ内の温水の温度を検出する。復路サーミスタ４５と往路サーミスタ４４の検出信号はコントローラ２１に出力される。
発電運転中に循環ポンプ４０が作動すると、貯湯槽２０の底部から温水が吸出される。貯湯槽２０から吸出された温水は、循環往路１２８ｂを流れてから発電ユニット１１０の熱交換器１１８、１１６を通過することによって加熱されて温度が上昇する。温度が上昇した温水は、循環復路１２８ａを流れて貯湯槽２０の上部に戻される。このように、貯湯槽２０の底部から吸出された温水が、発電ユニット１１０の熱交換器１１８、１１６によって加熱されてさらに高温になり、貯湯槽２０の上部に戻される循環が行われることにより、貯湯槽２０に高温の温水が貯えられる。貯湯槽２０内の温度が低い状態から、貯湯槽２０に発電ユニット１１０からの高温の温水が戻されると、貯湯槽２０の上部に高温の温水が戻されることから、冷水層の上部に高温層が積層した状態（以下、「温度成層」と言う）が形成される。高温層よりも深い部分の水の温度は急激に低下する。発電中に、貯湯槽２０の底部から低温の温水が吸出され、上部に高温の温水が戻され続けると、高温層は低温層と交じり合うことなく、低温層の厚さ（深さ）は次第に小さくなり、高温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなる。貯湯槽２０にフルに蓄熱された状態では、貯湯槽２０の全体に高温の温水が貯まった状態になる。温度成層が形成されることにより、貯湯槽２０にフルに蓄熱が行われていなくても、貯湯槽２０の最上部に設けられている出口部２０ａからは、高温の温水が送り出される。一方、貯湯槽２０の温水が利用されると、貯湯槽２０の上部の高温の温水が吸出され、底部から水道水が入水すると、高温層の厚さ（深さ）は次第に小さくなり、低温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなる。貯湯槽２０内の温水を使い切ると、貯湯槽２０内は水道水で満たされた状態となる。
【００２０】
コントローラ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されている制御プログラムを処理することによって、発電ユニット１１０と給湯システム１０を制御する。ＲＡＭには、コントローラ２１に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。コントローラ２１にはリモコン２３が接続されている。リモコン２３には、発電ユニット１１０と給湯システム１０を操作するためのスイッチやボタン、発電ユニット１１０と給湯システム１０の動作状態を表示するとともに後記する運用方法を表示する液晶表示器等が設けられている。
【００２１】
貯湯槽２０の上部から５リットルの箇所に上部サーミスタ３５が取付けられており、下部から５リットルの箇所に下部サーミスタ３６が取付けられている。上部サーミスタ３５は貯湯槽２０内の上部の温水温度を検出する。下部サーミスタ３６は貯湯槽２０内の下部の温水温度を検出する。上部サーミスタ３５と下部サーミスタ３６の検出信号は、それぞれコントローラ２１に出力される。上部サーミスタ３５と下部サーミスタ３６の検出温度は、湯温制御に利用される他、蓄熱量の算出に利用される。算出される蓄熱量は、コントローラ２１に用意されている記憶部に経時的に記憶される。
【００２２】
ミキシングユニット２４は、温水入口２４ｃ、混合水出口２４ｂ、第１流量センサ６７、温水サーミスタ５０、給水サーミスタ４８、混合水サーミスタ５４、ハイカットサーミスタ５５、および既に説明した給水入口２４ａを有している。貯湯槽２０の出口部２０ａとミキシングユニット２４の温水入口２４ｃは、温水経路４２によって接続されている。温水経路４２には温水流量センサ４６と温水経路開閉弁４３が設けられている。温水経路４２の途中から温水排水経路４１が分岐している。温水排水経路４１には温水排水経路開閉弁４９が設けられている。温水排水経路開閉弁４９が開かれると、水道水が給水経路２６から貯湯槽２０に送り込まれ、これに押し出されるようにして、貯湯槽２０からの温水が給湯システム１０の外部に排水される。温水排水経路開閉弁４９が開かれる間は、温水経路開閉弁４３が閉じられる。温水流量センサ４６は、貯湯槽２０から送り出される温水の流量を検出する。第１流量センサ６７は、混合水出口２４ｂから流出する混合水の流量を検出する。温水サーミスタ５０は、温水入口２４ｃに流入する温水の温度を検出する。給水サーミスタ４８は、給水入口２４ａに流入する水道水の温度を検出する。混合水サーミスタ５４とハイカットサーミスタ５５は、混合水出口２４ｂから流出する混合水の温度を検出する。温水流量センサ４６、温水経路開閉弁４３、温水排水経路開閉弁４９第１流量センサ６７、温水サーミスタ５０、給水サーミスタ４８、混合水サーミスタ５４、ハイカットサーミスタ５５の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
【００２３】
コントローラ２１は、混合水サーミスタ５４の検出信号を用いて、温水入口２４ｃ側の開度と、給水入口２４ａ側の開度を変化させる。温水入口２４ｃが開かれている間は、温水経路開閉弁４３も開かれる。温水入口２４ｃが閉じられている間は、温水経路開閉弁４３も閉じられる。温水入口２４ｃ側の開度と、給水入口２４ａ側の開度を変化させると、貯湯槽２０からの温水と、水道水（冷水）とのミキシング割合が調整される。貯湯槽２０からの温水と水道水とのミキシング割合が調整されると、混合水出口２４ｂから流出する温水の温度が所定値に維持される。コントローラ２１とミキシングユニット２４を組合せて用いることによって、混合水サーミスタ５４で計測される混合水の温度は、コントローラ２１が指令する温度に調整される。
コントローラ２１は、ハイカットサーミスタ５５によって温水が前記所定値を大きくオーバーしたことが検出された場合（すなわち、混合水サーミスタ５４、あるいはミキシングユニット２４が故障した可能性が高い場合）に、温水入口２４ｃを閉じる。温水入口２４ｃが閉じると、前記所定値を大きくオーバーした温度の温水が、給湯器２２に供給されてしまうのが防止される。
ミキシングユニット２４の混合水出口２４ｂと給湯器２２のバーナ熱交換器５２（後述する）は、混合水経路５１によって接続されている。混合水経路５１には、第２流量センサ４７が装着されている。第２流量センサ４７の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
【００２４】
給湯器２２は、バーナ熱交換器５２，６０、バーナ５６，５７、追焚き熱交換器５８、補給水弁５９、シスターン６１等を備えている。バーナ熱交換器５２には、混合水経路５１を経由してミキシングユニット２４から温水が流入する。ガス燃焼式のバーナ５６はバーナ熱交換器５２を加熱する。バーナ５６は、コントローラ２１から点火の指示を受けると、プリパージ動作を行った後に燃焼を開始する。プリパージに要する時間は、燃焼用ファンのサイズや回転数、バーナ５６，５７の燃焼ガスがバーナ熱交換器５２，６０を通過して装置外へ排気される部分の容量等から設定され、予めコントローラ２１に記憶されている。プリパージには通常数秒を要し、本実施例のバーナ５６では、プリパージに係る時間は１．５秒である。
バーナ熱交換器５２の下流側と給湯栓６４は給湯栓経路６３によって接続されている。給湯栓６４は、浴室、洗面所、台所等に配置されている（図１では、これら複数の給湯栓６４を１つで代表している）。給湯栓経路６３には給湯サーミスタ６５が装着されている。給湯サーミスタ６５はバーナ熱交換器５２から流出する温水の温度を検出する。給湯サーミスタ６５の検出信号はコントローラ２１に出力される。
【００２５】
混合水経路５１には、バーナ熱交換器５２をバイパスするバイパス管３７が形成されている。バイパス管３７にはバイパスサーボ３８が設けられている。バイパスサーボ３８の開度はコントローラ２１によって制御され、内蔵しているステッピングモータが駆動されることによって開度が調整される。バイパスサーボ３８が開かれると、混合水経路５１のバーナ熱交換器５２の上流側から分岐し、バイパス管３７を通り、混合水経路５１のバーナ熱交換器５２の下流側に合流するバイパス経路が形成される。コントローラ２１によってバイパスサーボ３８の開度を制御することによって、バーナ熱交換器５２への流量に対するバイパス管３７への流量の割合であるバイパス比が制御される。
【００２６】
給湯器２２内の混合水経路５１の途中から、シスターン入水経路６２が分岐している。シスターン入水経路６２の開放端はシスターン６１の上部に差し込まれている。シスターン入水経路６２の途中には補給水弁５９が設けられている。補給水弁５９はコントローラ２１によって制御され、内蔵しているソレノイドが駆動されることによって開閉する。補給水弁５９が開かれると、ミキシングユニット２４からの温水がシスターン６１に供給される。
シスターン６１内には水位電極６６が装着されている。水位電極６６は、棒状のハイレベルスイッチ６６ａとローレベルスイッチ６６ｂを有している。ハイレベルスイッチ６６ａの下端はシスターン６１のハイレベル水位に位置している。ローレベルスイッチ６６ｂの下端はシスターン６１のローレベル水位に位置している。ハイレベルスイッチ６６ａとローレベルスイッチ６６ｂは、水に触れていると検出信号をコントローラ２１に出力する。コントローラ２１は、水位電極６６からの検出信号によって、シスターン６１の水位がハイレベル水位を超えているか、ハイレベル水位とローレベル水位の間にあるか、ローレベル水位よりも低いかを判別する。シスターン６１として適正なのは、水位がハイレベルとローレベルの間に位置している状態である。コントローラ２１は、水位電極６６からの水位検出信号に基づいて補給水弁５９を開閉制御し、シスターン６１の水位を適正範囲に維持する。
【００２７】
シスターン６１の底部には、シスターン出水経路６８の一端が接続されている。シスターン出水経路６８の途中には暖房ポンプ６９が装着されている。暖房ポンプ６９はコントローラ２１によって制御される。シスターン出水経路６８の他端はバーナ上流経路７１と低温水経路７０とに分岐している。バーナ上流経路７１はシスターン出水経路６８とバーナ熱交換器６０の上流側とを接続している。バーナ上流経路７１には、内部を流れる温水の温度を検出する暖房低温サーミスタ７２が装着されている。暖房低温サーミスタ７２の検出信号はコントローラ２１に出力される。
ガス燃焼式のバーナ５７はバーナ熱交換器６０を加熱する。バーナ熱交換器６０の下流とシスターン６１は高温水経路７３によって接続されている。高温水経路７３には、上流側から順に、暖房高温サーミスタ７４、暖房端末熱動弁７５、暖房端末機７６が装着されている。
暖房高温サーミスタ７４は、高温水経路７３を流れる温水の温度を検出する。暖房高温サーミスタ７４の検出信号はコントローラ２１に出力される。
【００２８】
暖房端末機７６は、熱交換器７６ｂと、操作スイッチ７６ａと、電動ファン（図示省略）を備えている。熱交換器７６ｂは、高温水経路７３を流れる温水と空気との間で熱交換を行う。操作スイッチ７６ａは暖房端末熱動弁７５とコントローラ２１に接続されている。
暖房端末熱動弁７５は、膨張エレメントと、膨張エレメントと機械的に連結された開閉弁を内蔵している。暖房端末機７６の操作スイッチ７６ａがオンにされると、暖房端末熱動弁７５の膨張エレメントに通電が行われる。通電された膨張エレメントは高温になって膨張する。膨張した膨張エレメントは開閉弁を駆動し、これによって暖房端末熱動弁７５が開かれる。また、操作スイッチ７６ａがオンにされると、コントローラ２１は、暖房ポンプ６９を作動させる。このように、操作スイッチ７６ａがオンにされたことによって、暖房端末熱動弁７５が開かれるとともに、暖房ポンプ６９が作動すると、シスターン６１から温水が吸出される。コントローラ２１は、暖房低温サーミスタ７２と暖房高温サーミスタ７４が検出した温水温度に基づいて、バーナ５７を制御し、バーナ熱交換器６０から流出する温水の温度を所定範囲に維持する。暖房端末機７６の電動ファンは、操作スイッチ７６ａがオンにされると回転し、熱交換器７６ｂに空気を吹付ける。熱交換器７６ｂに吹付けられた空気は、熱交換器７６ｂを介して温水と熱交換を行って暖められる。暖められた空気は暖房端末機７６から吹出し、部屋を暖房する。熱交換器７６ｂで空気と熱交換を行うことによって、温水の温度は低下する。温度が低下した温水は高温水経路７３を流れてシスターン６１に戻る。
【００２９】
高温水経路７３の暖房高温サーミスタ７４の下流側と、高温水経路７３のシスターン６１への入口部の上流側とは追焚き経路７７によって接続されている。追焚き経路７７は追焚き熱交換器５８を通過している。追焚き経路７７の追焚き熱交換器５８の上流側には追焚き熱動弁７８が装着されている。追焚き熱動弁７８はコントローラ２１によって制御される。
浴槽７９には吸出口７９ａと供給口７９ｂが設けられている。吸出口７９ａと供給口７９ｂは風呂循環経路８０によって接続されている。風呂循環経路８０は追焚き熱交換器５８を通過している。上述したように、追焚き経路７７も追焚き熱交換器５８を通過している。このため、追焚き熱交換器５８では、風呂循環経路８０と追焚き経路７７との間で熱交換が行われる。風呂循環経路８０の追焚き熱交換器５８の上流側には、風呂水位センサ８１、風呂循環ポンプ８２、風呂水流スイッチ８４が装着されている。風呂循環ポンプ８２はコントローラ２１によって制御される。風呂水位センサ８１、風呂水流スイッチ８４は、コントローラ２１に検出信号を出力する。風呂水位センサ８１は水圧を検出する。コントローラ２１は、風呂水位センサ８１が検出した水圧から、浴槽７９に張られている湯の水位を推定する。風呂水流スイッチ８４は風呂循環経路８０を水が流れるとオンになる。
風呂循環経路８０の風呂水位センサ８１の上流側には、浴槽７９から吸出された温水の温度を検出する風呂サーミスタ８５が装着されている。風呂サーミスタ８５の検出信号はコントローラ２１に出力される。
【００３０】
バーナ５７と暖房ポンプ６９が作動している状態で追焚き熱動弁７８が開くと、温水が追焚き経路７７に流入して追焚き熱交換器５８を通過する。風呂循環ポンプ８２が作動すると、温水が浴槽７９の吸出口７９ａから吸出され、風呂循環経路８０を流れて再び供給口７９ｂから浴槽７９に戻る循環が行われる。風呂循環経路８０を流れる温水は、追焚き熱交換器５８で追焚き経路７７を流れる温水によって加熱され、浴槽７９の湯が追焚きされる。
【００３１】
給湯栓経路６３の途中と、風呂循環経路８０の風呂循環ポンプ８２の下流側とを接続する湯張り経路２５が設けられている。湯張り経路２５には、ソレノイド駆動タイプの注湯弁２７と、湯張り量センサ８３が装着されている。注湯弁２７は、コントローラ２１によって制御され、湯張り経路２５を開閉する。湯張り量センサ８３は、湯張り経路２５を流れる水量を検出することにより、浴槽７９への湯張り運転の際に、それがどの程度行われたかを推定する。湯張り量センサ８３はコントローラ２１に検出信号を出力する。
浴槽７９に湯を張るときには、注湯弁２７が開かれる。注湯弁２７が開かれると、温水が給湯栓経路６３から湯張り経路２５を経て風呂循環経路８０に流入する。風呂循環経路８０に流入した温水は、吸出口７９ａと供給口７９ｂから浴槽７９に供給され、浴槽７９に湯張りされる。このときには、風呂循環ポンプ８２は駆動されず、湯張り経路２５に加わっている水圧によって浴槽７９への湯張り運転が行われる。
【００３２】
低温水経路７０の途中には、低温サーミスタ９４、床暖房熱動弁９０、床暖房機９１が設けられている。床暖房機９１は、低温水経路７０を流れる温水によって床を暖める。床暖房を行う場合には、床暖房熱動弁９０が開かれ、温水が床暖房機９１に導かれる。導かれた温水は、床暖房機９１を暖める。床暖房を行わない場合には、床暖房熱動弁９０が閉じられる。低温サーミスタ９４は、低温水経路７０を流れる温水の温度を検出する。低温サーミスタ９４の検出信号はコントローラ２１に出力される。床暖房熱動弁９０はコントローラ２１によって制御される。
高温水経路７３の暖房端末熱動弁７５の上流側と、低温水経路７０の床暖房機９１の下流側とは、バイパス経路９２によって接続されている。暖房端末熱動弁７５と床暖房熱動弁９０が閉じた状態で、暖房ポンプ６９が作動すると、シスターン６１内の温水が順に、バーナ上流経路７１、バーナ熱交換器６０、高温水経路７３、バイパス経路９２、低温水経路７０、高温水経路７３と流れ、シスターン６１へ戻る経路が形成される。
【００３３】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽２０内の温水が長時間使用されなかったとき、その間に貯湯槽２０内にレジオネラ菌等の人体に悪影響を及ぼす細菌が繁殖しているおそれがあるとして、図２に示す手順によって貯水の殺菌処理を行う。
図２に示すように、ステップＳ１０でシステム電源がオンであり（ＹＥＳであり）、ステップＳ１２で温水経路開閉弁４３が開いたことが検出されると（ＮＯであると）、使用者が在宅であり、貯湯槽２０内の温水が適正頻度で使用されており、殺菌処理の必要はないとみなされ、ステップＳ３６に進んで通常動作を行う。
ステップＳ３６の通常動作では、貯湯槽２０内の温水温度が給湯設定温度以上であるとき、ミキシングユニット２４において、貯湯槽２０からの温水と水道水を給湯設定温度に調温して給湯する。貯湯槽２０内の温水温度が給湯設定温度を下回っているとき、この温水をバーナ５６によって給湯設定温度まで加熱して給湯する。貯湯槽２０内の温水温度が給湯設定温度を若干下回ってはいるが、この温水をバーナ５６の最小加熱量で加熱すると給湯設定温度を上回ってしまうとき、バーナ５６の最小加熱量で加熱したときに給湯設定温度となるように、ミキシングユニット２４において予め温度低下させることによって給湯設定温度で給湯できるようにする。
【００３４】
ステップＳ１２で温水経路開閉弁４３が閉じられていると（ＹＥＳであると）、貯湯槽２０内の温水が使用されていないこととなる。ステップＳ１４に進んでタイマによる計時を開始する。タイマによる計時が行われている間に、ステップＳ１６で温水経路開閉弁４３が開いたことが検出されると（ＮＯであると）、使用者が在宅であり、貯湯槽２０内の温水が適正頻度で使用されているとみなされ、ステップＳ３６に進んで通常動作を行う。
タイマによる計時が行われている間、ステップＳ１６で温水経路開閉弁４３が閉じられたまま（ＹＥＳのまま）、ステップＳ１８でタイマの計測時間が４８時間以上となると（ＹＥＳとなると）、４８時間以上貯湯槽２０内の温水が入換わっていないこととなる。貯湯槽２０内の温水が４８時間以上貯湯されたままであると、細菌が繁殖する可能性が皆無ではない。従って、ステップＳ２０に進み、貯湯槽２０内の温水を殺菌する必要があると判断する。貯湯槽２０内の殺菌処理前の温水が給湯されないようにするため、ステップＳ２２で、温水経路開閉弁４３を閉じた状態で維持する。温水経路開閉弁４３が閉じられた状態が維持されている間に給湯要求があっても、殺菌処理中の貯湯槽２０内の温水が給湯に利用されてしまうことがない。温水経路開閉弁４３を閉じられている間に給湯要求があったときは、水道水を給湯器２２のバーナ５６によって給湯設定温度まで加熱して給湯する。
【００３５】
ステップＳ２４では、第２流量センサ４７が２．７リットル／ｍｉｎ以上の流量を検出するか否かを判別する。第２流量センサ４７が２．７リットル／ｍｉｎ以上の流量を検出しない間（ステップＳ２４でＮＯである間）は、使用者が不在であると判断し、殺菌処理を行わない。第２流量センサ４７が２．７リットル／ｍｉｎ以上の流量を検出したとき（ステップＳ２４でＹＥＳとなったとき）、使用者が帰宅して給湯栓６４が開かれたものと判断し、殺菌処理を開始する。
【００３６】
ステップＳ２６では、発電ユニット１１０において発電運転中であるか否かが判別される。ステップＳ２４で使用者の帰宅が検出された後であるため、発電運転が再開している可能性が高い。発電運転中であれば（ステップＳ２６でＹＥＳであれば）、発電熱回収運転が実行されており、貯湯槽２０の下部から低温水が発電ユニット１１０へ送り出され、発電ユニット１１０で発電熱によって加熱された温水が、貯湯槽２０の上部に戻されることによって、貯湯槽２０内の温水の温度が上部から徐々に昇温していく。ステップＳ２８で、貯湯槽２０の下部に設けられている下部サーミスタ３６が検出する温度が６０℃以上となるまで（ＹＥＳとなるまで）、貯湯槽２０の温水を発電熱によって加熱殺菌する。貯湯槽２０内の温水の温度は上部から昇温していくため、下部サーミスタ３６の検出温度が６０℃以上となれば、貯湯槽２０内全体の温水温度が６０℃以上に達したこととなり、ステップＳ３０に進む。
【００３７】
ステップＳ２６で、発電ユニット１１０において発電運転中でなければ（ステップＳ２６でＮＯであれば）、発電熱による加熱殺菌を行うことはできない。そこで、ステップＳ４０に進み、発電ユニット１１０の熱媒循環経路１２４に設けられている凍結防止用ヒータ１２３がオンされ、熱媒ポンプ１２７が駆動される。これによって、熱媒循環経路１２４内の温水が凍結防止用ヒータ１２３によって加熱され、循環する。ステップＳ４２に進み、循環経路１２８に設けられている循環ポンプ４０が駆動されると、貯湯槽２０の下部から低温水が発電ユニット１１０へ送り出され、発電ユニット１１０において、熱媒循環経路１２４内の温水によって加熱された温水が、貯湯槽２０の上部に戻されて、貯湯槽２０内の温水の温度が上部から徐々に昇温していく。ステップＳ２８で、貯湯槽２０の下部に設けられている下部サーミスタ３６が検出する温度が６０℃以上となるまで（ＹＥＳとなるまで）、貯湯槽２０の温水が凍結防止用ヒータ１２３によって加熱殺菌され、ステップＳ３０に進む。
【００３８】
レジオネラ菌等の有害な細菌は、６０℃で５分程度加熱することによって死滅することがわかっている。ステップＳ３０に進んでタイマによる計時を開始し、下部サーミスタ３６の検出温度が６０℃以上である状態を維持する。ステップＳ３２でタイマの計測時間が１時間以上となれば（ＹＥＳとなれば）、貯湯槽２０内全体の温水が６０℃以上で１時間加熱されたこととなる。これによって、貯湯槽２０内全体の温水が十分に加熱され、殺菌処理が完了したとみなすことができる。殺菌処理が完了すれば、貯湯槽２０内の温水を使用することができる。従って、ステップＳ３４に進み、ステップＳ２２から維持してきた、温水経路開閉弁４３の閉状態を解除し、ステップＳ３６の通常動作を行う。殺菌処理の完了した貯湯槽２０内の温水を利用して給湯することができる。
ステップＳ３８に進み、システム電源がオフとなるまで、ステップＳ１２からステップＳ３８の処理を繰返す。システム電源がオフとなれば（ステップＳ３８でＹＥＳとなれば）、処理を終了する。
【００３９】
貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されないと、貯湯槽内の温水にレジオネラ菌等の有害な細菌が繁殖するおそれがある。細菌が繁殖した温水をそのまま使用することは衛生上回避する必要がある。レジオネラ菌等の細菌は熱に弱く、６０℃以上に加熱することによって比較的短時間（５分程度）で死滅することがわかっている。貯湯槽内の温水の殺菌には加熱殺菌が有効である。
もし、貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されないとき、経過時間や温水温度に応じて貯湯槽内の温水の加熱殺菌を行う給湯システムであれば、使用者の不在中に加熱殺菌が行われることが起こり得る。不在中に加熱殺菌が行われても、加熱殺菌後の高温の温水はすぐに使用されず、やがて放熱して温度低下する。使用者の不在期間が長くなれば、貯湯槽内の温水は何回も加熱殺菌されることとなる。使用予定時刻が未定である温水を加熱して放熱させることを何回も繰返す行為はエネルギーの浪費に他ならない。
【００４０】
本実施例の給湯システム１０では、貯湯槽２０内の温水が使用されていない状態を、温水経路４２に設けられている温水経路開閉弁４３の開閉状態によって判定し、貯湯槽２０内の温水が使用されていない時間が４８時間以上となると、貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖している可能性があるとして、温水経路開閉弁４３の開放を禁止して貯湯槽２０内の温水の使用を禁止する。貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌が完了するまで温水経路開閉弁４３の開放が禁止される。貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌は、第２流量センサ４７によって検出される流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となって給湯栓６４が開かれたと判断され、使用者が在宅であると判定された時に行われる。使用者が不在であるときには加熱殺菌を行わない。使用者が帰宅して発電ユニット１１０において発電運転が再開すると、貯湯槽２０内の温水は発電熱によって加熱され、６０℃以上まで昇温する。この状態で１時間経過すると、加熱殺菌が完了したとして、温水経路開閉弁４３の開放禁止が解除されて貯湯槽２０内の温水の使用が許可される。
本実施例によれば、貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌処理は、使用者の在宅が検出されるまでは行われず、使用者の帰宅時に１回だけ行なわれる。貯湯槽２０内の温水は、使用される直前に加熱殺菌されることとなり、加熱殺菌によって昇温した温水を有効に使用することができる。貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌を１回で済ませることができ、エネルギー効率がよく、しかもこの１回の加熱殺菌を、温水を使用する直前に行うことができるため、衛生的である。
本実施例の給湯システム１０では、使用者の在宅を確認してから加熱殺菌を開始する。従って、使用者が帰宅した直後に給湯要求があっても、加熱殺菌が完了していなければ貯湯槽２０内の温水を給湯に使用することはできない。このとき、温水経路開閉弁４３は閉じており、貯湯槽２０内の温水がミキシングユニット２４に送り出されることはない。ミキシングユニット２４の給水入口２４ａが開かれてミキシングユニット２４に水道水が送り出され、この水道水が給湯システム１０に既設の給湯器２２に送り出され、給湯設定温度まで加熱されて給湯される。水道水の加熱に熱エネルギーを消費することにはなるが、使用者の不在中に貯湯槽２０内の温水を加熱し、結果的にその温水を使用しないまま放熱させてしまう可能性のある従来のシステムに比べ、エネルギー効率ははるかに向上する。
本実施例によれば、長期間利用されなかった貯湯槽２０内の温水を、適切なタイミングで、且つエネルギーや資源を浪費することなく加熱殺菌処理を行い、給湯システム１０を衛生的に使用することができる。
【００４１】
（実施例２）
本発明の貯湯式給湯システムを具現化した第２実施例を図面を参照しながら説明する。本実施例も、本発明の貯湯式給湯システムを組込んだコージェネレーションシステムである。本実施例のコージェネレーションシステムの構成は、図１を用いて詳細に説明した第１実施例のコージェネレーションシステムと同様である。第１実施例では、貯湯槽内の温水が長期間に亘って使用されなかったときに加熱による殺菌処理を行うが、本実施例ではこれに換えて、貯湯槽内の温水の入換えを行う。従って、ここでは、貯水の入換え処理についてのみ説明を行い、それ以外についての説明を省略する。本実施例では、第１実施例において用いた符号をそのまま用いることとする。
本実施例のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽２０内の温水が長時間使用されなかったとき、その間に貯湯槽２０内にレジオネラ菌等の人体に悪影響を及ぼす細菌が繁殖しているおそれがあるとして、図３に示す手順によって貯水の入換え処理を行う。
【００４２】
図３に示すように、ステップＳ５０からステップＳ５８までの処理については、第１実施例のステップＳ１０からステップＳ１８までの処理と同様であるため、説明を省略する。温水経路開閉弁４３が４８時間以上連続して閉状態であることが検出されると（ステップＳ５２〜ステップＳ５８）、ステップＳ６０に進み、貯水の入換えの必要があると判断する。細菌が繁殖しているおそれのある貯湯槽２０内の温水が給湯されないようにするため、ステップＳ６２で、温水経路開閉弁４３を閉じた状態で維持する。温水経路開閉弁４３が閉じられた状態が維持されている間に給湯要求があっても、細菌が繁殖しているおそれのある貯湯槽２０内の温水が給湯に利用されてしまうことがない。温水経路開閉弁４３を閉じられている間に給湯要求があったときは、水道水を給湯器２２のバーナ５６によって給湯設定温度まで加熱して給湯する。
【００４３】
ステップＳ６４では、第２流量センサ４７が２．７リットル／ｍｉｎ以上の流量を検出するか否かを判別する。第２流量センサ４７が２．７リットル／ｍｉｎ以上の流量を検出しない間（ステップＳ６４でＮＯである間）は、使用者が不在であると判断し、貯水の入換え処理を行わない。第２流量センサ４７が２．７リットル／ｍｉｎ以上の流量を検出したとき（ステップＳ６４でＹＥＳとなったとき）、使用者が帰宅して給湯栓６４が開かれたものと判断し、貯水の入換え処理を開始する。
【００４４】
ステップＳ６６では、温水排水経路４１に設けられている温水排水経路開閉弁４９が開かれる。これによって、温水排水経路４１の末端から貯湯槽２０内の上部の温水から排水される。これと同時に、貯湯槽２０の下部から水道水が導入される。温水排水経路開閉弁４９が開かれると、ステップＳ６８に進み、温水経路４２に設けられている温水流量センサ４６によって検出される流量の積算が開始される。ステップＳ７０に進み、温水流量センサ４６の積算流量が、〔貯湯槽２０の容量（１５０リットル）＋α（１０リットル）〕以上となるまで（ＹＥＳとなるまで）、温水排水経路開閉弁４９を開いて貯湯槽２０内の温水を排水する。αは、温水経路４２の配管容量より大きな値である。これによって、貯湯槽２０内の温水が新鮮な水に入換わる。従って、ステップＳ７２に進み、温水排水経路開閉弁４９を閉じる。そして、ステップＳ７４に進み、ステップＳ６２から維持してきた温水経路開閉弁４３の閉状態を解除し、ステップＳ７６の通常動作を行う。通常動作では、入換え処理の完了した貯湯槽２０内の新鮮な水を利用して給湯することができる。
ステップＳ７８に進み、システム電源がオフとなるまで、ステップＳ５２からステップＳ７８の処理を繰返す。システム電源がオフとなれば（ステップＳ７８でＹＥＳとなれば）、処理を終了する。
【００４５】
貯湯式給湯システムを衛生的に使用するためには、貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されていないとき、その温水を入換えることも有効な手段である。
もし、貯湯槽内の温水が長期間に亘って利用されないとき、経過時間に応じて貯湯槽内の温水の入換えを行う構成であれば、使用者の不在中に貯湯槽内の温水の入換えが行われることが起こり得る。不在中に入換えが行われても、貯湯槽内に充填された水はすぐに使用されず、入換え後にさらに時間が経過すれば、再度入換えが必要な状態となり得る。使用者の不在期間が長くなれば、貯湯槽内の温水は何回も入換えられることとなる。使用予定時刻が未定である温水の入換えを何回も繰返す行為は資源の浪費に他ならない。
【００４６】
本実施例の給湯システム１０では、貯湯槽２０内の温水が使用されていない状態を、温水経路４２に設けられている温水経路開閉弁４３の開閉状態によって判定し、貯湯槽２０内の温水が使用されていない時間が４８時間以上となると、貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖している可能性があるとして、温水経路開閉弁４３の開放を禁止して貯湯槽２０内の温水の使用を禁止する。貯湯槽２０内の温水の入換えが完了するまで温水経路開閉弁４３の開放が禁止される。貯湯槽２０内の温水の入換えは、第２流量センサ４７によって検出される流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となって給湯栓６４が開かれたと判断され、使用者が在宅であると判定された時に行われる。使用者が不在であるときには貯湯槽２０内の温水の入換えを行わない。温水流量センサ４６の検出流量が〔貯湯槽容量（１５０リットル）＋α（１０リットル）〕となると、貯湯槽２０内の温水の入換えが完了したとして、温水経路開閉弁４３の開放禁止が解除されて貯湯槽２０内の温水（入換え直後は水）の使用が許可される。
本実施例によれば、貯湯槽２０内の温水の入換えは、使用者の在宅が検出されるまでは行われず、使用者の帰宅時に１回だけ行なわれる。貯湯槽２０内の温水の入換えを１回で済ませることができ、資源の消費を最小限にし、しかもこの１回の入換えを、使用する直前に行うことができるため、衛生的である。
本実施例によれば、長期間利用されなかった貯湯槽２０内の温水を、適切なタイミングで、且つエネルギーや資源を浪費することなく入換え処理を行い、給湯システム１０を衛生的に使用することができる。
【００４７】
（実施例３）
本発明の貯湯式給湯システムを具現化した第３実施例を図面を参照しながら説明する。本実施例も、本発明の貯湯式給湯システムを組込んだコージェネレーションシステムである。本実施例のコージェネレーションシステムの構成もは、図１を用いて詳細に説明した第１実施例のコージェネレーションシステムと同様である。第１実施例では、貯湯槽内の温水が長期間に亘って使用されなかったときに加熱による殺菌処理を行う。第２実施例では、貯湯槽内の温水が長期間に亘って使用されなかったときに貯水の入換え処理を行う。本実施例では、貯湯槽内の温水が長期間に亘って使用されなかったときに、貯湯槽内の温水の加熱殺菌処理と貯湯槽内の温水の入換え処理のいずれかを行う。従って、ここでは、主にこれらの処理を選択するための処理についての説明を行い、それ以外についての説明を省略する。本実施例では、第１実施例において用いた符号をそのまま用いることとする。
本実施例のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽２０内の温水が長時間使用されなかったとき、その間に貯湯槽２０内にレジオネラ菌等の人体に悪影響を及ぼす細菌が繁殖しているおそれがあるとして、図４に示す手順の処理を行う。
【００４８】
図４に示すように、ステップＳ９０からステップＳ９８までの処理については、第１実施例のステップＳ１０からステップＳ１８までの処理と同様である（第２実施例のステップＳ５０からステップＳ５８までの処理とも同様である）ため、説明を省略する。温水経路開閉弁４３が４８時間以上連続して閉状態であることが検出されると（ステップＳ９２〜ステップＳ９８）、ステップＳ１００に進む。
ステップＳ１００では、さらにタイマの計測時間が１２０時間以上となったか否かが判別される。ステップＳ９６で温水経路開閉弁４３が閉じられたまま（ＹＥＳのまま）、さらにタイマの計測時間が１２０時間以上となると（ＹＥＳとなると）、１２０時間以上貯湯槽２０内の温水が入換わっていないこととなる。貯湯槽２０内の温水が１２０時間以上貯湯されたままであると、細菌が繁殖する可能性が高くなる。従って、ステップＳ１０２に進み、貯湯槽２０内の温水を入換える必要があると判断し、貯水の入換え処理を行う。貯水の入換え処理は、第２実施例において説明した図３のステップＳ６０からステップＳ７２の処理と同様であるため、説明を省略する。
タイマの計測時間が１２０時間に満たなければ（ＮＯであれば）、貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖しているとしても、加熱殺菌処理によって給湯に使用し得る状態を回復することができると判断し、ステップＳ１０４に進み、貯水の加熱殺菌処理を行う。貯水の加熱殺菌処理は、第１実施例において説明した図２のステップＳ２０からステップＳ３２の処理と同様であるため、説明を省略する。
【００４９】
ステップＳ１０２で貯水の入換え処理を行うか、あるいはステップＳ１０４で貯水の加熱殺菌処理を行った後、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６からステップＳ１１０の処理については、第１実施例のステップＳ３４からステップＳ３８までの処理と同様である（第２実施例のステップＳ７４からステップＳ７８までの処理とも同様である）ため、説明を省略する。
【００５０】
本実施例によれば、貯湯槽２０内の温水が４８時間以上使用されなかったとき、貯湯槽２０内の温水が貯湯されていた時間が１２０時間に満たなければ、貯湯槽２０内の温水を６０℃以上で１時間加熱殺菌し、貯湯されていた時間が１２０時間以上であれば貯湯槽２０内の温水を入換える。貯湯槽２０内の温水が長時間使用されなかったとき、貯湯槽２０内の温水を使用する直前に、貯湯槽２０内の温水の状態に合った適切な処理を１回だけ行い、給湯システム１０を衛生的に使用することができる。
本実施例によれば、長期間利用されなかった貯湯槽２０内の温水を、適切なタイミングで、且つエネルギーや資源を浪費することなく、入換え処理か加熱殺菌のうちの適切な方の処理を行い、給湯システム１０を衛生的に使用することができる。
【００５１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、第１から第３の実施例では、第２流量センサ４７の検出流量の変化によって使用者が在宅か否かを判定するが、これに換えて、例えば、電力センサの検出値の変化、人による機器操作の検出、人体感応センサによる検知等を利用することもできる。また、これらの複数の事象を観測し、これらの事象の少なくとも１種に何らかの変化があったとき、所定変化があったとしてもよい。
第１実施例と第３実施例では、貯湯槽２０の下部の温水温度を検出するとき、下部サーミスタ３６に換えて、循環往路１２８ｂに設けられている往路サーミスタ４４を利用してもよい。
第１実施例と第３実施例では、貯湯槽２０内の温水を加熱殺菌するとき、発電熱で加熱するが、貯湯槽２０内の温水をより早く昇温させるために、発電熱での加熱と、凍結防止用ヒータ１２３による加熱を併用する構成であってもよい。
第３実施例では、貯湯槽２０内の温水が貯湯されていた時間によって、入換え処理か加熱殺菌のうちの適切な方の処理が選択される。この選択は、使用者によって手動で設定されるものであってもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図２】本実施例の貯湯槽内の温水の処理を示すフローチャート。
【図３】第２実施例の貯湯槽内の温水の処理を示すフローチャート。
【図４】第３実施例の貯湯槽内の温水の処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５３】
１０：給湯システム
２０：貯湯槽
２２：給湯器
２４：ミキシングユニット
３６：下部サーミスタ
４１：温水排水経路
４２：温水経路
４３：温水経路開閉弁
４４：往路サーミスタ４４
４６：温水流量センサ
４７：第２流量センサ
４９：温水排水経路開閉弁
６４：給湯栓
６５：給湯サーミスタ
１１０：発電ユニット
１２３：凍結防止ヒータ
１２４：熱媒循環経路
【図１】
2006275337.tif 000003
【図２】
2006275337.tif 000004
【図３】
2006275337.tif 000005
【図４】
2006275337.tif 000006