(57)【要約】【課題】  給湯経路と暖房経路を備えていながら、コージェネレーションシステム全体が小型化する技術を提供する。【解決手段】  発電運転停止中であり、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱がないとき、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱し、熱交換器５３において、暖房経路内の高温水によって、第２共用経路４２内の低温水を加熱することができる。従って、給湯経路にバーナとバーナ熱交換器を備えていなくても、暖房経路に配設したバーナ５７とバーナ熱交換器６０を利用して給湯経路内の温水を加熱することができる。給湯経路と暖房経路を備えていながら、システム内に配設する、バーナとバーナ熱交換器からなる加熱器を１組に減らすことができるため、システムを小型化することができる。【選択図】  図９
2006183960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力需要に応じて発電し、発電に伴って発生する発電熱を蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを必要時に供給するコージェネレーションシステムであり、
発電を行なう発電ユニットと、
温水を貯える貯湯槽と、
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、
暖房端末機と、
水道水を貯湯槽へ給水する第１水経路と、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する第２水経路と、
ミキシングユニットで混合された混合水を給湯する第３水経路と、
発電ユニット内を通過しているとともに一端は第１水経路に接続されて他端は第２水経路に接続されている第４水経路と、
第１水経路と貯湯槽と第２水経路と第４水経路からなる第１循環経路内の水を循環させる第１循環手段と、
暖房端末機を加熱する熱媒体が循環する第２循環経路と、
第２循環経路内の熱媒体を循環させる第２循環手段と、
第２循環経路内の熱媒体を加熱する加熱器と、
第２水経路内の水と第２循環経路内の熱媒体との間で熱交換を行なう第１熱交換器とを備えたことを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
前記第１循環手段は循環方向を切換え可能であり、前記第２循環手段も循環方向を切換え可能であることを特徴とする請求項１のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
前記第２循環経路は、前記第１熱交換器をバイパスするバイパス経路を備えているとともに、第１熱交換器を通過する経路と前記バイパス経路とが切換え可能であることを特徴とする請求項１又は２のコージェネレーションシステム。
【請求項４】
電力需要に応じて発電し、発電に伴って発生する発電熱を蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを必要時に供給するコージェネレーションシステムであり、
発電を行なう発電ユニットと、
温水を貯える貯湯槽と、
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、
暖房端末機と、
水道水を貯湯槽へ給水する第１水経路と、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する第２水経路と、
ミキシングユニットで混合された混合水を給湯する第３水経路と、
発電ユニット内を通過しているとともに一端は第１水経路に接続されて他端は第２水経路に接続されている第４水経路と、
第１水経路と貯湯槽と第２水経路と第４水経路からなる第１循環経路内の水を循環させる第１循環手段と、
暖房端末機を加熱する熱媒体が循環する第２循環経路と、
第２循環経路内の熱媒体を循環させる第２循環手段と、
第２循環経路内の熱媒体を加熱する加熱器と、
貯湯槽の外側に取り付けられているとともに貯湯槽内の水と第２循環経路内の熱媒体との間で熱交換を行なう第２熱交換器とを備えたことを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項５】
前記第２循環経路は、前記第２熱交換器をバイパスするバイパス経路を備えているとともに、第２熱交換器を通過する経路と前記バイパス経路とが切換え可能であることを特徴とする請求項４のコージェネレーションシステム。
【請求項６】
浴槽内の水が循環する第３循環経路と、第３循環経路内の水を循環させる第３循環手段と、前記第２循環経路を循環する熱媒体と第３循環経路内の温水との間で熱交換を行なう第３熱交換器とを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかのコージェネレーションシステム。
【請求項７】
前記第３循環手段は、第３循環経路内の循環方向を切換え可能であることを特徴とする請求項６のコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力需要に応じて発電し、発電に伴って発生する発電熱を蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを必要時に供給するコージェネレーションシステムに関する。特に、システムの小型化を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コージェネレーションシステムは、電力需要に応じて発電し、発電に伴って発生する発電熱を蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを必要時に供給するものである。一般的なコージェネレーションシステムでは、発電熱で加熱した温水を貯湯しておく貯湯槽と、貯湯槽に貯湯しておいた温水と水道水（冷水）を混合するミキシングユニットと、ミキシングユニットを通過した混合水を必要に応じて加熱する加熱器を備えている。このようなコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に貯湯しておいた温水を、必要時に適温に調温して温水利用箇所（給湯栓、浴槽、シャワー等）に給湯する。温水利用箇所で必要とする温水温度よりも高温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、貯湯槽から送り出される温水と水道水（冷水）をミキシングユニットで混合することによって必要温度に冷却して給湯する。温水利用箇所で必要とする温水温度よりも低温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、加熱器で加熱して給湯する。加熱器で加熱する場合でも、水道水を加熱する場合に比して、必要な熱量は少なくて済む。コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高く、給湯のためのランニングコストを低減することができる。
【０００３】
コージェネレーションシステムでは、暖房運転を行なうことができるものもある。特許文献１のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内に蓄熱した熱エネルギーを利用して暖房経路内の温水を加熱し、床暖房運転等を行なうことができる。発電熱を有効利用することによって、さらにエネルギー効率を向上させている。
給湯経路と暖房経路を備えているコージェネレーションシステムでは、配管数が多く、配管の配設が複雑であり、システムが大型化する傾向がある。特許文献１のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、水道水を貯湯槽に給水する給水管から分岐させて給水管の一部を兼用させるなどして配管数を減らすことにより、貯湯槽を小型化することなく、システムの小型化を実現している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１７０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のコージェネレーションシステムのように、給湯経路と暖房経路を備えているコージェネレーションシステムでは、給湯経路を加熱する加熱器と暖房経路を加熱する加熱器をそれぞれ備えている。加熱器として、バーナとバーナ熱交換器が利用されることが多く、バーナとバーナ熱交換器がシステム内において占めるスペースは大きい。特許文献１のコージェネレーションシステムでは、バーナとバーナ熱交換器を２組備えており、システムが大型化する要因の１つになっている。
本発明では、給湯経路と暖房経路を備えていながら、コージェネレーションシステム全体が小型化す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】
本発明のコージェネレーションシステムは、電力需要に応じて発電し、発電に伴って発生する発電熱を蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを必要時に供給するものである。このコージェネレーションシステムは、発電を行なう発電ユニットと、温水を貯える貯湯槽と、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、暖房端末機とを備えている。これらを接続する水経路として、水道水を貯湯槽へ給水する第１水経路と、貯湯槽とミキシングユニットを接続する第２水経路と、ミキシングユニットで混合された混合水を給湯する第３水経路と、発電ユニット内を通過しているとともに一端は第１水経路に接続されて他端は第２水経路に接続されている第４水経路とを備えている。また、第１水経路と貯湯槽と第２水経路と第４水経路からなる第１循環経路内の水を循環させる第１循環手段と、暖房端末機を加熱する熱媒体が循環する第２循環経路と、第２循環経路内の熱媒体を循環させる第２循環手段と、第２循環経路内の熱媒体を加熱する加熱器とを備えている。そして、第２水経路内の水と第２循環経路内の熱媒体との間で熱交換を行なう第１熱交換器とを備えている。
本発明のコージェネレーションシステムでは、発電運転中であれば、発電熱によって加熱された温水をミキシングユニットへ送り出して調温し、給湯することができる。給湯運転要求がないときであっても、貯湯槽内の温水を発電ユニットへ送り、発電熱で加熱し、貯湯槽へ戻すことによって貯湯槽内に蓄熱することができる。給湯運転要求があったとき、貯湯槽内に貯湯しておいた温水をミキシングユニットへ送り出して調温し、給湯することができる。発電運転停止中であり、貯湯槽内に給湯に利用可能な温水が貯湯されていないとき、加熱器によって第２循環経路内の熱媒体を加熱して昇温させ、第１熱交換器において、昇温した第２循環経路内の熱媒体によって第２水経路内の温水を加熱することができる。即ち、暖房経路に配設した加熱器を利用して暖房経路内の熱媒体を加熱し、加熱した暖房経路内の熱媒体によって給湯経路内の温水を加熱することができる。この構成によれば、従来のコージェネレーションシステムように、給湯経路を加熱するためのバーナとバーナ熱交換器等の加熱器を備える必要がなくなる。給湯経路と暖房経路を備えていながら、システム内に配設する加熱器を１組に減らすことができるため、システムを小型化することができる。
【０００７】
本発明のコージェネレーションシステムでは、第１循環手段が配設されている第１循環経路と、第２循環手段が配設されている第２循環経路は、第１熱交換器を通過する。このため、第２循環経路内の熱媒体が第１循環経路内の温水よりも高温であれば、第２循環経路内の熱媒体によって第１循環経路内の温水を加熱することができる。従って、発電運転停止中であり、貯湯槽内に利用可能な蓄熱がないときに、暖房経路内の熱媒体を加熱器で加熱し、第１熱交換器において、暖房経路内の高温の熱媒体で貯湯槽からの低温水を加熱して温度上昇させることができる。逆に、第１循環経路内の温水が第２循環経路内の熱媒体よりも高温であれば、第１循環経路内の温水によって第２循環経路内の熱媒体を加熱することができる。従って、発電運転中であるとき、第１熱交換器において、発電ユニットで発電熱によって加熱された高温水で暖房経路内の熱媒体を加熱することができる。また、発電運転停止中であるときであっても、貯湯槽内に利用可能な蓄熱があるとき、第１熱交換器において、貯湯槽内に貯湯されていた高温水で暖房経路内の熱媒体を加熱することができる。
さらに、本発明のコージェネレーションシステムの第１循環手段は循環方向を切換え可能であり、第２循環手段も循環方向を切換え可能であることが好ましい。
例えば、第１循環経路が、貯湯槽の下部から発電ユニットに低温水を送り、発電熱で加熱した高温水を貯湯槽の上部に戻す循環経路であると、貯湯槽の上部から蓄熱が進むため、貯湯槽の低温層の上部に高温層が積層され、温度成層が形成される。もし、第１循環経路内の温水の循環方向が一方向であると、蓄熱が満杯となって貯湯槽の上部の温水と下部の温水の温度差がない蓄熱状態となるまでの間に貯湯槽から送り出される温水は、貯湯槽の下部の低温水である。従って、蓄熱が満杯となって貯湯槽の上部の温水と下部の温水の温度差がない蓄熱状態となるまでは、貯湯槽内に貯湯されている温水を利用して暖房経路内の熱媒体を加熱することができない。
本発明のコージェネレーションシステムでは、第１循環経路内の温水の循環方向を切換えることができる。このことによって、貯湯槽の上部に貯湯されている高温水が第１熱交換器を通過するようになるため、たとえ、貯湯槽の下部の温水温度が低温であるときであっても、上部の高温水によって暖房経路内の熱媒体を加熱し、暖房運転を行なうことができる。熱エネルギーを有効利用し、熱効率を向上させることができる。また、第１循環経路内の温水が逆方向に循環するとき、暖房経路内の熱媒体も逆方向に循環させることによって、熱交換器率をより高めることができる。
経路内の循環方向を切換える方法については、例えば、第１循環手段と第２循環手段として、正回転と逆回転が可能なポンプを配設してもよい。あるいは、循環経路の一部をパラレルとし、その箇所に循環方向を異ならせるポンプを１ずつ配設し、循環させたい方向に循環させることができる方のポンプを駆動させてもよい。
【０００８】
このコージェネレーションシステムの第２循環経路は、第１熱交換器をバイパスするバイパス経路を備えているとともに第１熱交換器を通過する経路と第１熱交換器をバイパスする経路とが切換え可能であることが好ましい。
例えば、第２循環経路内の熱媒体を加熱器によって加熱しながら暖房運転を行っているとき、熱媒体が第１熱交換器を通過する経路内を循環すると、第２水経路内に滞留している低温水に熱が奪われてしまい、熱効率が悪い。このとき、第２循環経路内の暖房用の熱媒体と、第２水経路内の温水とを熱交換させないようにしたりすることができれば、第２循環経路内の熱エネルギーが、第２共用経路内に滞留している低温水に奪われてしまうことなく暖房運転に利用することができる。システムの運転状況に応じて、第１熱交換器を通過する経路とバイパスする経路とを切換えることができ、システムの熱効率がより向上する。
【０００９】
本発明の別のコージェネレーションシステムは、電力需要に応じて発電し、発電に伴って発生する発電熱を蓄熱し、蓄熱した熱エネルギーを必要時に供給するものである。このコージェネレーションシステムは、発電を行なう発電ユニットと、温水を貯える貯湯槽と、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、暖房端末機とを備えている。これらを接続する水経路として、水道水を貯湯槽へ給水する第１水経路と、貯湯槽とミキシングユニットを接続する第２水経路と、ミキシングユニットで混合された混合水を給湯する第３水経路と、発電ユニット内を通過しているとともに一端は第１水経路に接続されて他端は第２水経路に接続されている第４水経路とを備えている。また、第１水経路と貯湯槽と第２水経路と第４水経路からなる第１循環経路内の水を循環させる第１循環手段と、暖房端末機を加熱する熱媒体が循環する第２循環経路と、第２循環経路内の熱媒体を循環させる第２循環手段と、第２循環経路内の熱媒体を加熱する加熱器とを備えている。そして、貯湯槽の外側に取り付けられているとともに貯湯槽内の水と第２循環経路内の熱媒体との間で熱交換を行なう第２熱交換器とを備えている。
本発明のコージェネレーションシステムでも、発電運転中であれば、発電熱によって加熱された温水をミキシングユニットへ送り出して調温し、給湯することができる。給湯運転要求がないときであっても、貯湯槽内の温水を発電ユニットへ送り、発電熱で加熱し、貯湯槽へ戻すことによって貯湯槽内に蓄熱することができる。給湯運転要求があったとき、貯湯槽内に貯湯しておいた温水をミキシングユニットへ送り出して調温し、給湯することができる。発電運転停止中であり、貯湯槽内に給湯に利用可能な温水が貯湯されていないとき、加熱器によって第２循環経路内の熱媒体を加熱して昇温させ、第２熱交換器において、昇温した第２循環経路内の熱媒体によって貯湯槽内の温水を加熱することができる。即ち、暖房経路に配設した加熱器を利用して暖房経路内の熱媒体を加熱し、加熱した暖房経路内の熱媒体によって貯湯槽内の温水を加熱し、給湯に利用することができる。この構成によっても、従来のコージェネレーションシステムように、給湯経路を加熱するためのバーナとバーナ熱交換器等の加熱器を備える必要がなくなる。給湯経路と暖房経路を備えていながら、システム内に配設する加熱器を１組に減らすことができるため、システムを小型化することができる。
【００１０】
このコージェネレーションシステムの第２循環経路は、第２熱交換器をバイパスするバイパス経路を備えているとともに第２熱交換器を通過する経路と第２熱交換器をバイパスする経路とが切換え可能であることが好ましい。
システムの運転状況に応じて、第２循環経路内の暖房用の熱媒体が、第１熱交換器を通過する経路とバイパスする経路とを切換えることができれば、第２循環経路内の暖房用の熱媒体と貯湯槽内の温水とを、熱交換させたり、熱交換させないようにしたりすることができ、システムの熱効率が向上する。
【００１１】
本発明のいずれのコージェネレーションシステムにおいても、浴槽内の水が循環する第３循環経路と、第３循環経路内の水を循環させる第３循環手段と、前記第２循環経路内の熱媒体と第３循環経路内の温水との間で熱交換を行なう第３熱交換器とを備えていることが好ましい。
この構成によれば、第２循環経路内の高温の熱媒体によって、第３循環経路内の温水を加熱することができる。即ち、加熱した暖房経路内の熱媒体によって、浴槽からの温水を加熱し、追焚き運転を行なうことができる。システム内に配設する加熱器が１組であっても給湯運転と暖房運転と風呂の追焚き運転を行なうことができ、システムを小型化することができる。
【００１２】
本発明のコージェネレーションシステムの第３循環手段は、第３循環経路内の循環方向を切換え可能であることが好ましい。
第２循環経路内の熱媒体が逆方向に循環するとき、第３循環経路内の温水が逆方向に循環すれば、第２循環経路内の高温の熱媒体によって、第３循環経路内の温水を効果的に加熱することができ、熱効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）  暖房経路内の熱媒体は水である。
（形態２）  給湯経路内の温水や暖房経路内の温水の加熱には、発電熱と、貯湯槽内の蓄熱と、暖房経路に配設された加熱器のいずれかが利用される。
【実施例】
【００１４】
（実施例１）
本発明のコージェネレーション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、熱回収経路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、熱回収経路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。
熱回収経路１２８は、熱回収往路１２８ａと、熱回収復路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。熱回収経路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。熱回収経路１２８は温水を流通させる。熱回収経路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。
【００１５】
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１１４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なう。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。
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循環させる。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、熱媒三方弁１２２、熱媒ポンプ１２７、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。
【００１６】
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、熱回収経路１２８を流れる温水を加熱する。熱回収経路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、発電熱の放熱を行なう。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。
【００１７】
給湯システム１０は、貯湯槽２０、熱源機（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。
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。
【００１８】
貯湯槽２０の底部には、貯湯槽２０に水道水を給水する第１共用経路２６が接続されている。第１共用経路２６の入口２６ａの近傍には、減圧弁２８が装着されている。第１共用経路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の上部の出口部２０ａには、ミキシングユニット２４の温水入口２４ｃに貯湯槽２０からの温水を送り出す第２共用経路４２が接続されている。第２共用経路４２は、熱交換器５３を通過するように配設されている。
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】
第１共用経路２６の減圧弁２８の下流側には熱回収往路１２８ａの一端が接続されている。第２共用経路４２のミキシングユニット２４の上流側には熱回収復路１２８ｂの一端が接続されている。熱回収往路１２８ａの途中には循環ポンプ４０が装着されている。この循環ポンプ４０は、正回転と逆回転が可能である。以下では、循環ポンプ４０が正回転で作動した場合について説明する。循環ポンプ４０が逆回転で作動した場合については後述する。
循環ポンプ４０が正回転で作動すると、第１共用経路２６を介して貯湯槽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、熱回収往路１２８ａに入り、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、熱回収復路１２８ｂを流れて第２共用経路４２に入り、貯湯槽２０の上部に戻される。これによって、貯湯槽２０の底部から順に、第１共用経路２６、熱回収往路１２８ａ、熱回収復路１２８ｂ、第２共用経路４２を通って貯湯槽２０の上部へ戻る熱回収用循環経路が形成される。即ち、第１共用経路２６と第２共用経路４２は発電ユニット１１０で発生する発電熱を貯湯槽２０内に回収するための熱回収用循環経路としても利用される。このとき、第１共用経路２６内の温水は、水道水を給水するときの水道水の流れと逆向きに流れ、第２共用経路４２内の温水は、貯湯槽２０からミキシングユニット２４へ温水を送り出すときの温水の流れと逆向きに流れる。
【００２０】
循環ポンプ４０が正回転で作動し、貯湯槽２０内の温水が、上記のように熱回収用循環経路内を循環することによって、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。
【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が取り付けられており、貯湯２０の下部に下部サーミスタ３６が取り付けられている。上部サーミスタ３５は貯湯槽２０内の上部の温度を検出し、下部サーミスタ３６は貯湯槽２０内の下部の温度を検出する。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。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、第２共用経路４２を経て温水入口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、第１共用経路２６からミキシングユニット給水経路３０を経て給水入口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。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、給湯栓６４から給湯されてしまうのが防止される。
【００２４】
ミキシングユニット２４の混合水出口２４ｂと給湯栓６４は、給湯経路５１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）。給湯経路５１は熱源機２２内を通過する経路であり、給湯経路５１には、第２流量センサ４７、給湯サーミスタ６５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。給湯サーミスタ６５は、熱源機２２内を経て給湯栓６４へ送り出され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】
熱源機２２は他に、バーナ熱交換器６０、バーナ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。
熱源機２２内の給湯経路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。
【００２６】
シスターン６１の底部には、シスターン往き経路６８の一端が接続されている。シスターン往き経路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は正回転と逆回転が可能である。暖房ポンプ６９はコントローラ２１によって制御される。シスターン往き経路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はシスターン往き経路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。
バーナ熱交換器６０はガス燃焼式のバーナ５７によって加熱される。バーナ熱交換器６０の下流には高温水経路７３が接続されている。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が装着されており、下流端は三方弁８６のＡポート８６ａが接続されている。高温水経路７３は、暖房端末機７６の下流側において熱交換器５３を通過するように配設されている。熱交換器５３は、プレートフィンタイプの熱交換器であり、第２共用経路４２と高温水経路７３の間には空気層が形成されている。三方弁８６のＢポート８６ｂにはシスターン戻り経路５６の一端が接続されている。シスターン戻り経路５６の他端はシスターン６１の底部に接続されている。高温水経路７３の暖房端末機７６と熱交換器５３の間からバイパス経路５２が分岐している。バイパス経路５２の下流端は三方弁８６のＣポート８６ｃに接続されている。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが開いて連通しており、Ｃポート８６ｃが閉じているとき、熱交換器５３を通過する経路が形成される。三方弁８６のＣポート８６ｃとＢポート８６ｂが開いて連通しており、Ａポート８６ａが閉じているとき、熱交換器５３をバイパスする経路が形成される。熱交換器５３を通過する経路が形成されると、熱交換器５３において、高温水経路７３内の温水と、先述の第２共用経路４２内の温水との熱交換がなされる。
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。
【００２７】
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なう。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。暖房端末機７６の運転には、約８０℃の高温水が必要であるため、加熱手段としてバーナ５７を利用して以下のように暖房運転を行なう。操作スイッチ７６ａがオンにされると、暖房端末熱動弁７５が開かれ、三方弁８６のＣポート８６ｃとＢポート８６ｂが連通し、暖房ポンプ６９が正回転で作動する。これによって、シスターン６１からシスターン往き経路６８へ温水が吸出される。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なうことによって、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、バイパス経路５２を経てシスターン戻り経路５６に入り、シスターン６１に戻る。
【００２８】
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は正回転と逆回転が可能である。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。
【００２９】
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。以下では、風呂循環ポンプ８２が正回転で作動した場合について説明する。風呂循環ポンプ８２が逆回転で作動した場合については後述する。風呂循環ポンプ８２が正回転で作動すると、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。
【００３０】
給湯経路５１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、温水が給湯経路５１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。
【００３１】
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。低温水経路７０の下流端は、高温水経路７３のバイパス経路５２への分岐点の上流側に接続されている。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。床暖房を行なう場合には、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。床暖房を行なわない場合には、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。バイパス経路９２にはバイパス経路９２を開閉させるバイパス熱動弁９３が設けられている。バイパス熱動弁９３はコントローラ２１によって制御される。
【００３２】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、上述のように、水道水をミキシングユニット２４と貯湯槽２０へ送る給水経路である第１共用経路２６は、貯湯槽２０の底部からの温水を発電ユニット１１０内の熱交換器１１６，１１８へ送る熱回収用循環経路としても利用される。また、発電熱を貯湯槽２０内へ回収する戻り経路である第２共用経路４２は、貯湯槽２０からの温水をミキシングユニット２４へ送る経路としても利用される。そして、熱回収用循環経路に配設されている循環ポンプ４０と、暖房経路に配設されている暖房ポンプ６９と、風呂循環経路８０に配設された風呂循環ポンプ８２は、いずれも正回転と逆回転が可能である。さらに、第２共用経路４２と、暖房経路（高温水経路７３）は、熱交換器５３を通過するように構成されている一方、暖房経路には、熱交換器５３をバイパスする経路も用意されている。そして、熱源機２２内に備えられているバーナとバーナ熱交換器は、暖房経路に配設されたバーナ５７とバーナ熱交換器６０の１組だけである。従って、給湯運転や、床暖房運転や、風呂の追焚きや、蓄熱運転を行なうとき、それぞれ複数の経路形態を形成することができる。また、経路内の温水を加熱する手段として、発電ユニット１１０で発生する発電熱、貯湯槽２０内の蓄熱、ガス燃焼式のバーナ５７のいずれかを利用することができる。システムの運転状況に合った最適な加熱手段が選択されることで経路形態が決定する。給湯運転と、床暖房運転と、風呂の追焚きと、蓄熱運転のうちの何れかの運転が単独で行われるとき、最適な経路形態は、図２から図６に示す処理によって決定される。本実施例において形成される経路形態を図７から図１７に示している。図中に実線で示した経路は、その経路内を温水が流通又は循環していることを示しており、矢印はその温水の流通方向又は循環方向を示している。
なお、暖房端末機７６を運転させるときは、約８０℃の高温水が必要であるため、先述のような、バーナ５７を加熱手段として利用する経路のみが形成される。このため、以下では暖房端末機７６の運転についての説明や図示は割愛する。また、以下で説明する各経路形態のいずれにおいても、暖房端末機７６の運転時にのみに開かれる暖房端末熱動弁７５は閉じた状態であるものとする。
【００３３】
図２に示すように、ステップＳ１０でコージェネレーションシステムの電源がオンされると（ＹＥＳとなると）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では給湯運転要求があるか否かが判別される。給湯運転要求があれば（ステップＳ１２でＹＥＳであれば）、ステップＳ１４の処理Ａに進む。
処理Ａでは、図３に示すように、ステップＳ１１０で発電ユニット１１０において発電運転中であるか否かが判別される。発電運転中であれば（ステップＳ１１０でＹＥＳであれば）、発電熱を利用して給湯することが可能である。従って、ステップＳ１１２に進み、図７に示す経路形態１が形成される。
図７に示すように、経路形態１では、給湯栓６４が開かれて水道水が第１共用経路２６を通って貯湯槽２０の底部に導入され、貯湯槽２０の上部の温水又は水が第２共用経路４２を通ってミキシングユニット２４に送り出される。また、循環ポンプ４０が正回転で駆動するため、水道水が熱回収往路１２８ａにも導入されて発電ユニット１１０で発生する発電熱によって加熱される。加熱された温水が、熱回収復路１２８ｂから第２共用経路に合流し、ミキシングユニット２４に送り出される。このとき、貯湯槽２０から送り出される温水の温度が給湯設定温度より低温であっても、発電ユニット１１０から送り出される高温水が合流することによって、給湯設定温度以上の温水を得ることができる。ミキシングユニット２４に送り出された温水は給湯設定温度に調温され、給湯経路５１を通って給湯栓６４から給湯される。
【００３４】
図３のステップＳ１１０で発電ユニット１１０において発電運転中でなければ（ＮＯであれば）、発電熱を利用して給湯することはできない。ステップＳ１１４に進み、貯湯槽２０内に給湯に利用できるだけの蓄熱があるか否かが判別される。貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が給湯設定温度より所定温度高い温度以上であれば（ステップＳ１１４でＹＥＳであれば）、蓄熱を利用して給湯することが可能である。従って、ステップＳ１１６に進み、図８に示す経路形態２が形成される。
なお、前記の所定温度は給湯経路の配管容量等により適宜設定することができる。給湯中に蓄熱を使い切ってしまうと、蓄熱を利用して給湯する経路形態２から、バーナ５７を利用して給湯する経路形態３（図９を用いて後述する）に切換える必要がある。この切換えの最中にも貯湯槽２０からは温水が送り出され、送り出される温水の温度は徐々に低下する。例えば、経路形態の切換え中に低下する温度分を所定温度として設定しておけば、給湯途中に経路形態が切換わっても、給湯される温水温度を安定化することができる。
図８に示すように、経路形態２では、給湯栓６４が開かれて水道水が第１共用経路２６を通って貯湯槽２０の底部に導入され、貯湯槽２０の上部の温水が第２共用経路４２を通ってミキシングユニット２４に送り出される。ミキシングユニット２４に送り出された温水は給湯設定温度に調温され、給湯経路５１を通って給湯栓６４から給湯される。
【００３５】
図３のステップＳ１１４で、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が給湯設定温度より所定温度高い温度に満たない温度であれば（ＮＯであれば）、蓄熱を利用して給湯することはできない。従って、ステップＳ１１８に進み、図９に示す経路形態３が形成される。
図９に示すように、経路形態３では、給湯栓６４が開かれて水道水が第１共用経路２６を通って貯湯槽２０の底部に導入され、貯湯槽２０の上部の低温水が第２共用経路４２を通ってミキシングユニット２４に送り出される。また、バーナ５７が点火し、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。この暖房経路内の温水は、バーナ５７によって加熱され、熱交換器５３を通るとき、第２共用経路４２内の低温水を加熱する。第２共用経路４２内の低温水は、この加熱によって給湯設定温度以上の温度まで温度上昇し、ミキシングユニット２４に送り出される。ミキシングユニット２４に送り出された温水は給湯設定温度に調温され、給湯経路５１を通って給湯栓６４から給湯される。
【００３６】
図２のステップＳ１４の処理Ａを行ない、図２のステップＳ１６で給湯運転の停止が判別されるまで（ＹＥＳとなるまで）給湯運転が行なわれる。給湯運転の停止が判別されると（ステップＳ１６でＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、発電運転中に給湯運転要求があったとき、図７の経路形態１を形成し、発電熱によって加熱された温水を、貯湯槽２０内に回収せず、直接ミキシングユニット２４へ送り出して給湯に利用することができる。このことによって、発電熱によって加熱された温水が、配管内を流通したり、貯湯槽２０内に貯湯されていたりするときの放熱ロスを抑制し、発電熱を効率よく利用して給湯することができる。
また、本実施例では、発電運転停止中に給湯運転要求があったとき、貯湯槽２０内の蓄熱量が充足していれば、図８の経路形態２を形成し、貯湯槽２０内の温水を給湯に利用することができる。このことによって、熱効率よく給湯を行なうことができる。
さらに、本実施例では、給湯経路５１内を通過する低温水を直接加熱するためのバーナとバーナ熱交換器を備えておらず、暖房経路内の温水と給湯経路内の温水との間で熱交換を行なうための熱交換器５３を備えている。発電運転停止中であり、且つ貯湯槽２０内の蓄熱が不足していれば、図９の経路形態３を形成し、バーナ５７によって加熱された暖房経路内の温水によって、給湯経路５１内を通過する低温水を加熱することができる。このことによって、熱源機２２内に配設するバーナとバーナ熱交換器を１組に減らすことができ、熱源機２２の小型化が実現する。
【００３７】
図２のステップＳ１２で、給湯運転要求がなければ（ＮＯであれば）、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、床暖房の運転要求があるか否かが判別される。床暖房運転要求があれば（ステップＳ１８でＹＥＳであれば）、ステップＳ２０の処理Ｂに進む。
処理Ｂでは、図４に示すように、ステップＳ２１０で発電ユニット１１０において発電運転中であるか否かが判別される。発電運転中であれば（ステップＳ２１０でＹＥＳであれば）、発電熱を利用して床暖房運転することが可能である。従って、ステップＳ２１２に進み、図１０に示す経路形態４が形成される。
図１０に示すように、経路形態４では、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、発電熱によって加熱される。加熱された温水は熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に入る。同時に、暖房ポンプ６９が逆回転で駆動し、三方弁８６のＢポート８６ｂとＡポート８６ａが連通し、床暖房熱動弁（９０：図１参照）が開かれ、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が閉じられる。このため、シスターン６１から順に、シスターン戻り経路５６、高温水経路７３、低温水経路７０、床暖房機９１、低温水経路７０、シスターン往き経路６８を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、暖房経路内の温水は熱交換器５３を通過する。このとき、熱交換器５３において、第２共用経路４２内の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。暖房経路内の温水は、この加熱によって床暖房運転に必要な温度（本実施例では約６０℃）以上まで温度上昇し、床暖房機９１を暖める。第２共用経路内の温水は、熱交換器５３を通過して温度低下し、貯湯槽２０の上部に導入される。
【００３８】
図４のステップＳ２１０で発電ユニット１１０において発電運転中でなければ（ＮＯであれば）、発電熱を利用して床暖房運転をすることはできない。ステップＳ２１４に進み、貯湯槽２０内に床暖房運転に利用できるだけの蓄熱があるか否かが判別される。貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が６０℃以上であれば（ステップＳ２１４でＹＥＳであれば）、蓄熱を利用して床暖房運転をすることが可能である。従って、ステップＳ２１６に進み、図１１に示す経路形態５が形成される。
図１１に示すように、経路形態５では、循環ポンプ４０が逆回転で駆動し、貯湯槽２０の上部から第２共用経路４２へ吸出された高温水が、熱回収復路１２８ｂを通って発電ユニット１１０に送られ、熱回収往路１２８ａを通って第１共用経路２６に入り、貯湯槽２０の底部に導入される。同時に、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、床暖房熱動弁（９０：図１参照）が開かれ、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が閉じられる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、低温水経路７０、床暖房機９１、低温水経路７０、高温水経路７３、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、暖房経路内の温水は熱交換器５３を通過する。このとき、熱交換器５３において、第２共用経路４２内の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。暖房経路内の温水は、この加熱によって床暖房運転に必要な温度（本実施例では約６０℃）以上まで温度上昇し、床暖房機９１を暖める。熱交換器５３を通過して温度低下した第２共用経路４２内の温水は、順に熱回収復路１２８ｂ、熱回収往路１２８ａ、第１共用経路２６を通過して貯湯槽２０の底部に戻される。
【００３９】
図４のステップＳ２１４で、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が６０℃より所定温度高い温度に満たなければ（ＮＯであれば）、蓄熱を利用して床暖房運転をすることはできない。従って、ステップＳ２１８に進み、図１２に示す経路形態６が形成される。
図１２に示すように、経路形態６では、バーナ５７が点火し、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＣポート８６ｃとＢポート８６ｂが連通し、床暖房熱動弁（９０：図１参照）とバイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、バイパス経路５２、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第１の暖房経路と、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、低温水経路７０、床暖房機９１、低温水経路７０、高温水経路７３、バイパス経路５２、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第２の暖房経路が形成される。第１の暖房経路内の温水は、バーナ５７によって加熱されて温度上昇し、シスターン６１内の温水も温度上昇する。第１の暖房経路内で、床暖房運転に必要な温度（本実施例では約６０℃）以上まで温度上昇した温水は、第２の暖房経路内にも送り出され、床暖房機９１を暖める。
【００４０】
図２のステップＳ２０の処理Ｂを行ない、図２のステップＳ２２で床暖房運転の停止が判別されるまで（ＹＥＳとなるまで）床暖房運転が行なわれる。床暖房運転の停止が判別されると（ステップＳ２２でＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、発電運転中に床暖房運転要求があったとき、図１０の経路形態４を形成し、発電熱によって加熱された温水と、暖房経路内の温水との間で熱交換を行ない、発電熱を床暖房運転に利用することができる。このことによって、発電熱によって加熱された温水が、配管内を流通したり、貯湯槽２０内に貯湯されていたりするときの放熱ロスを抑制し、発電熱を効率よく利用して床暖房運転をすることができる。
また、本実施例では、発電運転停止中に床暖房運転要求があったとき、貯湯槽２０内の蓄熱量が充足していれば、図１１の経路形態５を形成し、貯湯槽２０内の蓄熱を床暖房運転に利用することができる。このことによって、熱効率よく床暖房運転を行なうことができる。
さらに、本実施例では、発電運転停止中であり、貯湯槽２０内の蓄熱が不足しているとき、図１２の経路形態６を形成し、暖房経路内の温水をバーナ５７によって加熱することができる。このバーナ５７は、図３に示した給湯運転で利用したバーナ５７と同一である。熱源機２２内に配設するバーナとバーナ熱交換器を１組に減らすことができ、熱源機２２の小型化が実現する。
【００４１】
図２のステップＳ１８で、床暖房運転要求がなければ（ＮＯであれば）、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では風呂の追焚きの運転要求があったか否かが判別される。追焚き運転要求があれば（ステップＳ２４でＹＥＳであれば）、ステップＳ２６の処理Ｃに進む。
処理Ｃでは、図５に示すように、ステップＳ３１０で発電ユニット１１０において発電運転中であるか否かが判別される。発電運転中であれば（ステップＳ３１０でＹＥＳであれば）、発電熱を利用して風呂の追焚き運転をすることが可能である。従って、ステップＳ３１２に進み、図１３に示す経路形態７が形成される。
図１３に示すように、経路形態７では、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、発電熱によって加熱される。加熱された温水は熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に入る。同時に、暖房ポンプ６９が逆回転で駆動し、風呂循環ポンプ８２が逆回転で駆動し、三方弁８６のＢポート８６ｂとＡポート８６ａが連通し、追焚き熱動弁（７８：図１参照）とバイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン戻り経路５６、高温水経路７３、低温水経路７０、バイパス経路９２、高温水経路７３、バーナ熱交換器６０、バーナ上流経路７１、シスターン往き経路６８を通過してシスターン６１に戻る第１の暖房経路と、シスターン６１から順に、シスターン戻り経路５６、追焚き経路７７、高温水経路７３、バーナ熱交換器６０、バーナ上流経路７１、シスターン往き経路６８を通過してシスターン６１に戻る第２の暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、第１の暖房経路内の温水は熱交換器５３を通過する。このとき、熱交換器５３において、第１の暖房経路内の温水は、第２共用経路４２内の高温水によって加熱される。この加熱によって、第１の暖房経路内の温水は風呂の追焚き運転に必要な温度（追焚き設定温度）以上まで温度上昇し、シスターン６１内の温水も温度上昇する。温度上昇したシスターン６１内の温水は、第２の暖房経路内にも送り出される。第２の暖房経路内の温水は追焚き熱交換器５８を通過する。また、風呂循環ポンプ８２が駆動しているため、浴槽７９からの温水は風呂循環経路８０内を循環している。風呂循環経路８０内の温水も追焚き熱交換器５８を通過する。従って、追焚き熱交換器５８において、風呂循環経路８０内の温水は、温度上昇したシスターン６１からの温水によって加熱される。この加熱によって、浴槽７９内の温水は追焚き設定温度まで温度上昇する。
【００４２】
図５のステップＳ３１０で発電ユニット１１０において発電運転中でなければ（ＮＯであれば）、発電熱を利用して風呂の追焚き運転をすることはできない。ステップＳ３１４に進み、貯湯槽２０内に追焚き運転に利用できるだけの蓄熱があるか否かが判別される。貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が追焚き設定温度以上であれば（ステップＳ３１４でＹＥＳであれば）、蓄熱を利用して追焚き運転をすることが可能である。従って、ステップＳ３１６に進み、図１４に示す経路形態８が形成される。
図１４に示すように、経路形態８では、循環ポンプ４０が逆回転で駆動し、貯湯槽２０の上部から第２共用経路４２へ吸出された高温水が、熱回収復路１２８ｂを通って発電ユニット１１０に送られ、熱回収往路１２８ａを通って第１共用経路２６に入り、貯湯槽２０の底部に導入される。同時に、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、追焚き熱動弁（７８：図１参照）とバイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第１の暖房経路と、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、バーナ上流経路７１、バーナ熱交換器６０、高温水経路７３、追焚き経路７７、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第２の暖房経路が形成される。このとき、第１の暖房経路内の温水は、熱交換器５３において、第２共用経路４２内の高温水によって加熱されて温度上昇し、シスターン６１内の温水の温度上昇する。温度上昇したシスターン６１内の温水は、第２の暖房経路内にも送り出される。第２の暖房経路内の温水は追焚き熱交換器５８を通過する。また、風呂循環ポンプ８２が駆動しているため、浴槽７９からの温水は風呂循環経路８０内を循環している。風呂循環経路８０内の温水も追焚き熱交換器５８を通過する。従って、追焚き熱交換器５８において、風呂循環経路８０内の温水は、温度上昇したシスターン６１からの温水によって加熱される。この加熱によって、浴槽７９内の温水は追焚き設定温度まで温度上昇する。
【００４３】
図５のステップＳ３１４で、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が追焚き設定温度に満たなければ（ＮＯであれば）、蓄熱を利用して風呂の追焚き運転をすることはできない。従って、ステップＳ３１８に進み、図１５に示す経路形態９が形成される。
図１５に示すように、経路形態９では、バーナ５７が点火し、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＣポート８６ｃとＢポート８６ｂが連通し、追焚き熱動弁（７８：図１参照）とバイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、バイパス経路５２、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第１の暖房経路と、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、バーナ上流経路７１、バーナ熱交換器６０、高温水経路７３、追焚き経路７７、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第２の暖房経路が形成される。バーナ５７によって加熱されて温度上昇した温水は、第１および第２の暖房経路内に送り出される。第２の暖房経路内の温水は追焚き熱交換器５８を通過する。また、風呂循環ポンプ８２が駆動しているため、浴槽７９からの温水は風呂循環経路８０内を循環している。風呂循環経路８０内の温水も追焚き熱交換器５８を通過する。従って、追焚き熱交換器５８において、風呂循環経路８０内の温水は、温度上昇した暖房経路内の温水によって加熱される。この加熱によって、浴槽７９内の温水は追焚き設定温度まで温度上昇する。
【００４４】
図２のステップＳ２６の処理Ｃを行ない、図２のステップＳ２８で風呂の追焚き運転の停止が判別されるまで（ＹＥＳとなるまで）給湯運転が行なわれる。風呂の追焚き運転の停止が判別されると（ステップＳ２８でＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、発電運転中に風呂の追焚きの運転要求があったとき、図１３の経路形態７を形成し、発電熱によって加熱された温水と、暖房経路内の温水との間で熱交換を行ない、さらに、加熱された暖房経路内の温水と、浴槽７９内の温水が循環する風呂循環経路８０内の温水との間で熱交換を行ない、発電熱を追焚き運転に利用することができる。このことによって、発電熱によって加熱された温水が、配管内を流通したり、貯湯槽２０内に貯湯されていたりするときの放熱ロスを抑制し、発電熱を効率よく利用して風呂の追焚き運転をすることができる。
また、本実施例では、発電運転停止中に風呂の追焚きの運転要求があったとき、貯湯槽２０内の蓄熱量が充足していれば、図１４の経路形態８を形成し、貯湯槽２０内の蓄熱を追焚き運転に利用することができる。このことによって、熱効率よく追焚き運転を行なうことができる。
さらに、本実施例では、発電運転停止中であり、貯湯槽２０内の蓄熱が不足しているとき、図１５の経路形態９を形成し、暖房経路内の温水をバーナ５７によって加熱し、加熱した暖房経路内の温水と、風呂循環経路８０内の温水との間で熱交換を行ない、追焚き運転を行なうことができる。１組のバーナとバーナ熱交換器によって、給湯運転と、暖房運転と、風呂の追焚き運転を行なうことができ、熱源機２２の小型化が実現する。
【００４５】
図２のステップＳ２４で、風呂の追焚きの運転要求がなければ（ＮＯであれば）、熱の需要がない状態であり、ステップＳ３０の処理Ｄに進む。
処理Ｄでは、図６に示すように、まずステップＳ４００で、貯湯槽２０内に蓄熱することができる状態であるか否かが判別される。貯湯槽２０の下部に設けられた下部サーミスタ３６が検出する温度が４５℃以上であれば（ステップＳ４００でＮＯであれば）、貯湯槽２０内の蓄熱が満杯状態であり、貯湯槽２０内に蓄熱をすることができない。従って、図２のステップＳ３２に進む。一方、貯湯槽２０の下部に設けられた下部サーミスタ３６が検出する温度が４５℃に満たなければ、貯湯槽２０内に蓄熱をすることが可能である。貯湯槽２０内に蓄熱することができる状態であると判別されると（ステップＳ４００でＹＥＳであると）、ステップＳ４１０に進む。
ステップＳ４１０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。発電運転中であれば（ステップＳ４１０でＹＥＳであれば）、発電熱を貯湯槽２０内に蓄熱することが可能である。従って、ステップＳ４１２に進み、図１６に示す経路形態１０が形成される。
図１６に示すように、経路形態１０では、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、発電熱によって加熱される。加熱された温水は熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に入り、貯湯槽２０の上部に戻される。このように、貯湯槽２０の下部の低温水が発電ユニット１１０へ送られて発電熱によって加熱され、高温水となって貯湯槽２０の上部に戻されることによって、貯湯槽２０内の温水温度が上昇し、蓄熱が進む。
【００４６】
図６のステップＳ４１０で、発電ユニット１１０において発電運転中でなければ（ＮＯであれば）、貯湯槽２０内に発電熱を蓄熱することはできない。ステップＳ４１４に進み、貯湯槽２０内の温水の加熱要求があるか否かが判別される。
貯湯槽内の温水が長期間利用されない状態が続くと、貯湯槽２０内に雑菌が繁殖する可能性は皆無ではない。従って、貯湯槽２０内の温水が長期間利用されなかったとき、次に貯湯槽２０内の温水を利用する前に、加熱殺菌できることが好ましい。発電運転中であれば、先述の経路形態１０を形成して蓄熱運転を行ない、貯湯槽２０内の温水を発電熱によって加熱殺菌することができる。しかし、発電運転停止中であると、貯湯槽２０内の温水を発電熱によって加熱することはできない。従って、本実施例では、発電運転停止中であるときに、バーナ５７を利用して貯湯槽２０内の温水を加熱することができる。これによって、発電運転停止中であっても、貯湯槽２０内の温水を加熱殺菌することができる。加熱殺菌運転中に給湯運転要求があったとき、加熱殺菌運転が終了するまでは、貯湯槽２０内の温水が給湯に利用されないように制御される。加熱殺菌運転については、使用者がコントローラ２３に設けられたスイッチをオンすることによって始動させるようにしてもよいし、貯湯槽２０内の温水が利用されなかった時間を計時し、タイマによって始動させるようにしてもよい。
貯湯槽２０内の温水の加熱要求があったとき（ステップＳ４１４でＹＥＳとなったとき）、ステップＳ４１６に進み、図１７に示す経路形態１１が形成される。
図１７に示すように、経路形態１１では、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、加熱されることなく熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に送られる。第２共用経路４２は熱交換器５３を通過している。同時に、バーナ５７が点火し、暖房ポンプ６９が逆回転で駆動し、三方弁８６のＢポート８６ｂとＡポート８６ａが連通し、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン戻り経路５６、高温水経路７３、低温水経路７０、バイパス経路９２、高温水経路７３、バーナ熱交換器６０、バーナ上流経路７１、シスターン往き経路６８を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。暖房経路内の温水は、バーナ５７によって加熱される。加熱された暖房経路内の温水が熱交換器５３を通過するとき、熱交換器５３において、暖房経路内の高温水が第２共用経路４２内の温水を加熱する。第２共用経路４２内の温水は、この加熱によって殺菌に必要な温度（約６０℃）以上まで温度上昇し、貯湯槽２０の上部に導入される。貯湯槽２０の下部サーミスタ３６が検出する温度が６０℃に達してから所定時間（例えば１時間）経過した時、加熱運転を停止する。
【００４７】
図２のステップＳ３０の処理Ｄを行ない、図２のステップＳ３２で蓄熱運転の停止が判別されると（ＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、貯湯槽２０内への蓄熱が可能であり、且つ発電運転中であるとき、図１６の経路形態１０を形成し、発電熱によって貯湯槽２０内の温水を加熱して蓄熱する。このことによって、温水の需要がない間に発生した発電熱を需要があるときまで蓄熱しておき、給湯運転要求や、床暖房の運転要求や、風呂の追焚きの運転要求があったときに有効に利用することができる。発電熱を効率よく利用することができる。
また、本実施例では、貯湯槽２０内への蓄熱の余地があり、且つ発電運転停止中であるとき、貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌するための加熱要求があると、図１７の経路形態１１を形成し、バーナ５７を利用して貯湯槽２０内の温水を加熱して殺菌することができる。
ステップＳ３４で、コージェネレーションシステムの電源がオフされるまで（ＹＥＳとなるまで）、ステップＳ１２からステップＳ３２までの処理が繰返される。
【００４８】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、暖房経路内の温水が第２共用経路４２内の温水よりも高温であれば、熱交換器５３において、暖房経路内の高温水によって第２共用経路４２内の温水を加熱することができる。従って、発電運転停止中であり、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱がないとき、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱し、暖房経路内の高温水によって、第２共用経路４２内の低温水を加熱することができる。従って、給湯経路にバーナとバーナ熱交換器を備えていなくても、暖房経路に配設したバーナ５７とバーナ熱交換器６０を利用して給湯経路内の温水を加熱することができる。給湯経路と暖房経路を備えていながら、システム内に配設する、バーナとバーナ熱交換器からなる加熱器を１組に減らすことができるため、システムを小型化することができる。
【００４９】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、第２共用経路４２内の温水が暖房経路内の温水よりも高温であれば、熱交換器５３において、第２共用経路４２内の高温水によって暖房経路内の低温水を加熱することができる。逆に、暖房経路内の温水が第２共用経路４２内の温水よりも高温であれば、熱交換器５３において、暖房経路内の高温水によって第２共用経路４２内の温水を加熱することができる。また、暖房経路内の温水が風呂循環経路８０内の温水よりも高温であれば、追焚き熱交換器５８において、暖房経路内の高温水によって風呂循環経路８０内の低温水を加熱して風呂の追焚き運転をすることができる。
発電運転中であるとき、発電熱によって加熱された高温水を第２共用経路４２内に流通させることができるとともに、熱交換器５３において、発電熱によって加熱された高温水によって、暖房経路内の低温水を加熱することができる。即ち、発電熱によって加熱された高温水を利用して給湯運転することができるとともに、発電熱によって加熱された高温水によって暖房経路内の温水を加熱して暖房運転（床暖房運転）を行なうことができる。
発電運転停止中であっても、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱があるとき、貯湯槽２０からの高温水を第２共用経路４２内に流通させることができるとともに、熱交換器５３において、貯湯槽２０からの高温水で暖房経路内の低温水を加熱することができる。即ち、貯湯槽２０内に貯湯されていた高温水を利用して給湯運転を行なうことができるとともに、貯湯槽２０内に貯湯されていた高温水によって暖房経路内の温水を加熱して暖房運転（床暖房運転）を行なうことができる。
発電運転停止中であり、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱がないときであっても、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱することができるとともに、熱交換器５３において、暖房経路内の高温水によって、第２共用経路４２内の低温水を加熱することができる。即ち、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱して暖房運転を行なうことができるとともに、バーナ５７によって加熱された暖房経路内の高温水で給湯経路内の温水を加熱して給湯運転することができる。
以上のことから、本実施例のコージェネレーションシステムによれば、給湯運転と、暖房運転と、風呂の追焚き運転のいずれかを行なうとき、システムの運転状況に合せて、発電熱と、貯湯槽内の蓄熱と、バーナ５７のいずれかのうちで最適な加熱手段を選択して運転することができる。熱効率の優れた運転を実施することができる。
また、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱し、加熱された温水によって、蓄熱運転の経路内の温水を加熱することができるため、発電運転停止中であっても、貯湯槽２０内の温水を加熱殺菌することができる。
【００５０】
暖房経路内の温水をバーナ５７によって加熱しながら暖房運転を行っているとき、暖房経路内の温水が熱交換器５３を通過する経路内を循環すると、第２共用経路４２内に滞留している低温水に熱が奪われてしまい、熱効率が悪い。本実施例のコージェネレーションシステムでは、システムの運転状況に応じて、暖房経路内の温水が熱交換器５３を通過する経路と、熱交換器５３をバイパスする経路とを切換えることができる。これによれば、暖房経路内の熱エネルギーが、第２共用経路内に滞留している低温水に奪われてしまうことなく暖房運転に利用することができ、システムの熱効率がより向上する。
【００５１】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、熱回収用循環経路に配設されている循環ポンプ４０と、暖房経路に配設されている暖房ポンプ６９と、風呂循環経路８０に配設された風呂循環ポンプ８２は、いずれも正回転と逆回転が可能である。これによって、システムの運転状況に合せて、より熱効率が高くなるように、各経路内の温水の循環方向を切換えることができる。
熱回収用循環経路と、暖房経路と、風呂循環経路８０内の温水が、それぞれ逆方向にも循環可能な構成であれば、これらの経路のすべてに、ポンプ４０，６９，８２のような正回転と逆回転が可能なポンプを配設する必要はない。例えば、これらの循環経路の一部をパラレルとし、その箇所に循環方向を異ならせるポンプを１つずつ配設し、循環させたい方向に循環させることができる方のポンプを駆動させることによって、本実施例と同等の作用を得ることができる。
【００５２】
（実施例２）
本発明のコージェネレーション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。本実施例のコージェネレーションシステムの構成は、第１実施例のコージェネレーションシステムの構成と類似している。以下では、本実施例のコージェネレーションシステムと第１実施例のコージェネレーションシステムが相違する点について主に説明し、同様である点については説明を省略する。また、共通の部材については第１実施例で用いた符号を用いて説明する。
図１８に示すように、本実施例のコージェネレーションシステムは、第１実施例のコージェネレーションシステムが備えている熱交換器５３を備えていない。本実施例のコージェネレーションシステムでは、この熱交換器５３に換えて、貯湯槽２０の外側の上部にプレートコイル型熱交換器１５３を備えている。プレートコイル型熱交換器１５３は、伝熱セメントを介して貯湯槽２０に巻き付けられるように取り付けられている。暖房経路内の温水は、暖房端末機７６の下流側においてプレートコイル型熱交換器１５３を通過する。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが開いて連通しており、Ｃポート８６ｃが閉じているとき、プレートコイル型熱交換器１５３を通過する経路が形成される。三方弁８６のＣポート８６ｃとＢポート８６ｂが開いて連通しており、Ａポート８６ａが閉じているとき、プレートコイル型熱交換器１５３をバイパスする経路が形成される。プレートコイル型熱交換器１５３を通過する経路が形成されると、プレートコイル型熱交換器１５３において、暖房経路内の温水と、貯湯槽２０内の上部の温水との熱交換がなされる。
【００５３】
上述のように、本実施例のコージェネレーションシステムの構成と第１実施例のコージェネレーションシステム構成は異なっている。しかし、貯湯槽２０内の上部と第２共用経路４２とが接続されているため、貯湯槽２０の上部の温水温度と第２共用経路４２内の温水温度とはほぼ等しいとみなすことができる。従って、プレートコイル型熱交換器１５３において、暖房経路内の温水と貯湯槽２０内の上部の温水との熱交換を行なうことによって得られる作用と、第１実施例のコージェネレーションシステムの熱交換器５３において、暖房経路内の温水と第２共用経路４２内の温水との熱交換を行なうことによって得られる作用は、ほぼ同等である。
本実施例のコージェネレーションシステムでも、熱回収用循環経路に配設されている循環ポンプ４０と、暖房経路に配設されている暖房ポンプ６９と、風呂循環経路８０に配設された風呂循環ポンプ８２は、いずれも正回転と逆回転が可能である。しかし、本実施例においては、これらのポンプ４０，６９，８２は、逆回転できないものであってもよい。
【００５４】
図１８に示す本実施例のコージェネレーションシステムでは、第１実施例と同様に、水道水をミキシングユニット２４と貯湯槽２０へ送る給水経路である第１共用経路２６は、貯湯槽２０の底部からの温水を発電ユニット１１０内の熱交換器１１６，１１８へ送る熱回収用循環経路としても利用される。また、発電熱を貯湯槽２０内へ回収する戻り経路である第２共用経路４２は、貯湯槽２０からの温水をミキシングユニット２４へ送る経路としても利用される。そして、第２共用経路４２と、暖房経路（高温水経路７３）は、貯湯槽２０に取り付けられているプレートコイル型熱交換器１５３を通過するように構成されている一方、暖房経路には、プレートコイル型熱交換器１５３をバイパスする経路も用意されている。そして、熱源機２２内に備えられているバーナとバーナ熱交換器は、暖房経路に配設されたバーナ５７とバーナ熱交換器６０の１組だけである。従って、給湯運転や、床暖房運転や、風呂の追焚きや、蓄熱運転を行なうとき、それぞれ複数の経路形態を形成することができる。また、経路内の温水を加熱する手段として、発電ユニット１１０で発生する発電熱、貯湯槽２０内の蓄熱、ガス燃焼式のバーナ５７のいずれかを利用することができる。システムの運転状況に合った最適な加熱手段が選択されることで経路形態が決定する。最適な経路形態は、第１実施例と同様に、図２から図６に示す処理によって決定される。本実施例において形成されるいくつかの経路形態を図１９から図２４に示している。図中に実線で示した経路は、その経路内を温水が流通又は循環していることを示しており、矢印はその温水の流通方向又は循環方向を示している。
【００５５】
本実施例のコージェネレーションシステムにおいて形成される経路形態について説明する。先述のように、第１実施例のコージェネレーションシステムの構成と、本実施例のコージェネレーションシステムの構成との相違点は熱交換器（熱交換器５３又はプレートコイル型熱交換器１５３）である。従って、以下では、本実施例のコージェネレーションシステムにおいて形成される経路形態が、プレートコイル型熱交換器１５３を通過しないものである場合、第１実施例のコージェネレーションシステムにおいて形成される経路形態と同一となるため、その経路形態の図示と説明を省略する。
図２で、コージェネレーションシステムの電源がオンされ（ステップＳ１０でＹＥＳとなり）、給湯運転要求があれば（ステップＳ１２でＹＥＳであれば）、ステップＳ１４の処理Ａに進む。
処理Ａでは、図３に示すように、発電運転中であれば（ステップＳ１１０でＹＥＳであれば）、発電熱を利用して給湯することが可能である。従って、ステップＳ１１２に進み、図７に示す経路形態１と同一の経路形態が形成される。
【００５６】
図３で、発電ユニット１１０において発電運転中でなく（ステップＳ１１０でＮＯであり）、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が給湯設定温度より所定温度高い温度以上であれば（ステップＳ１１４でＹＥＳであれば）、蓄熱を利用して給湯することが可能である。従って、ステップＳ１１６に進み、図８に示す経路形態２と同一の経路形態が形成される。
【００５７】
図３のステップＳ１１４で、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が給湯設定温度より所定温度高い温度に満たない温度であれば（ＮＯであれば）、ステップＳ１１８に進み、図１９に示す経路形態３ｐが形成される。
図１９に示すように、経路形態３ｐでは、給湯栓６４が開かれて水道水が第１共用経路２６を通って貯湯槽２０の底部に導入され、貯湯槽２０の上部の低温水が第２共用経路４２を通ってミキシングユニット２４に送り出される。また、バーナ５７が点火し、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。この暖房経路内の温水は、バーナ５７によって加熱され、プレートコイル型熱交換器１５３を通るとき、貯湯槽２０内の上部の低温水を加熱する。貯湯槽２０内の低温水は、この加熱によって給湯設定温度以上の温度まで温度上昇し、ミキシングユニット２４に送り出される。ミキシングユニット２４に送り出された温水は給湯設定温度に調温され、給湯経路５１を通って給湯栓６４から給湯される。
【００５８】
図２のステップＳ１４の処理Ａを行ない、給湯運転の停止が判別されると（ステップＳ１６でＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、発電運転中に給湯運転要求があったとき、図７の経路形態１と同一の経路形態を形成し、発電熱によって加熱された温水を、貯湯槽２０内に回収せず、直接ミキシングユニット２４へ送り出して給湯に利用することができる。このことによって、発電熱によって加熱された温水が、配管内を流通したり、貯湯槽２０内に貯湯されていたりするときの放熱ロスを抑制し、発電熱を効率よく利用して給湯することができる。
また、本実施例では、発電運転停止中に給湯運転要求があったとき、貯湯槽２０内の蓄熱量が充足していれば、図８の経路形態２と同一の経路形態を形成し、貯湯槽２０内の温水を給湯に利用することができる。このことによって、熱効率よく給湯を行なうことができる。
さらに、本実施例では、給湯経路内を通過する温水又は水を直接加熱するためのバーナとバーナ熱交換器を備えておらず、暖房経路内の温水と貯湯槽２０内の温水との間で熱交換を行なうためのプレートコイル型熱交換器１５３を備えている。発電運転停止中であり、且つ貯湯槽２０内の蓄熱が不足していれば、図１９の経路形態３ｐを形成し、バーナ５７によって加熱された暖房経路内の温水によって、貯湯槽２０内の低温水を加熱し、給湯に利用することができる。このことによって、熱源機２２内に配設するバーナとバーナ熱交換器を１組に減らすことができ、熱源機２２の小型化が実現する。
【００５９】
図２で、給湯運転要求がなく（ステップＳ１２でＮＯであり）、床暖房運転要求があれば（ステップＳ１８でＹＥＳであれば）、ステップＳ２０の処理Ｂに進む。
処理Ｂでは、図４に示すように、発電運転中であれば（ステップＳ２１０でＹＥＳであれば）、発電熱を利用して床暖房運転することが可能である。従って、ステップＳ２１２に進み、図２０に示す経路形態４ｐが形成される。
図２０に示すように、経路形態４ｐでは、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、発電熱によって加熱される。加熱された温水は熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に入り、貯湯槽２０の上部に戻る。発電運転が進むにつれて、貯湯槽２０内の温水は上部から昇温していく。同時に、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、床暖房熱動弁（９０：図１参照）が開かれ、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が閉じられる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、低温水経路７０、床暖房機９１、低温水経路７０、高温水経路７３、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、暖房経路内の温水はプレートコイル型熱交換器１５３を通過する。このとき、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の上部の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。暖房経路内の温水は、この加熱によって床暖房運転に必要な温度（本実施例では約６０℃）以上まで温度上昇し、床暖房機９１を暖める。貯湯槽２０内の、プレートコイル型熱交換器１５３の取り付け位置近傍の温水は温度低下する。
【００６０】
図４で、発電ユニット１１０において発電運転中でなく（ステップＳ２１０でＮＯであり）、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が６０℃以上であれば（ステップＳ２１４でＹＥＳであれば）、蓄熱を利用して床暖房運転をすることが可能である。従って、ステップＳ２１６に進み、図２１に示す経路形態５ｐが形成される。
図２１に示すように、経路形態５ｐでは、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、床暖房熱動弁（９０：図１参照）が開かれ、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が閉じられる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、低温水経路７０、床暖房機９１、低温水経路７０、高温水経路７３、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、暖房経路内の温水はプレートコイル型熱交換器１５３を通過する。このとき、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。暖房経路内の温水は、この加熱によって床暖房運転に必要な温度（本実施例では約６０℃）以上まで温度上昇し、床暖房機９１を暖める。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、暖房経路内の温水はプレートコイル型熱交換器１５３を通過する。このとき、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。暖房経路内の温水は、この加熱によって床暖房運転に必要な温度（本実施例では約６０℃）以上まで温度上昇し、床暖房機９１を暖める。貯湯槽２０内の、プレートコイル型熱交換器１５３の取り付け位置近傍の温水は温度低下する。  
【００６１】
図４で、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が６０℃より所定温度高い温度に満たなければ（ステップＳ２１４でＮＯであれば）、蓄熱を利用して床暖房運転をすることはできない。従って、ステップＳ２１８に進み、図１２に示す経路形態６と同一の経路形態が形成される。
【００６２】
図２のステップＳ２０の処理Ｂを行ない、床暖房運転の停止が判別されると（ステップＳ２２でＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、発電運転中に床暖房運転要求があったとき、図２０の経路形態４ｐを形成し、発電熱によって加熱されて貯湯槽２０内に貯湯されている温水と、暖房経路内の温水との間で熱交換を行ない、発電熱を床暖房運転に利用することができる。このことによって、貯湯槽２０内の蓄熱を効率よく利用して床暖房運転をすることができる。
また、本実施例では、発電運転停止中に床暖房運転要求があったとき、貯湯槽２０内の蓄熱量が充足していれば、図２１の経路形態５ｐを形成し、貯湯槽２０内の蓄熱を床暖房運転に利用することができる。このことによって、熱効率よく床暖房運転を行なうことができる。
さらに、本実施例では、発電運転停止中であり、貯湯槽２０内の蓄熱が不足しているとき、図１２の経路形態６と同一の経路形態を形成し、暖房経路内の温水をバーナ５７によって加熱することができる。このバーナ５７は、給湯経路内の温水を加熱するのにも利用することができる。熱源機２２内に配設するバーナとバーナ熱交換器を１組に減らすことができ、熱源機２２の小型化が実現する。
【００６３】
図２で、床暖房運転要求がなく（ステップＳ１８でＮＯであり）、追焚き運転要求があれば（ステップＳ２４でＹＥＳであれば）、ステップＳ２６の処理Ｃに進む。
処理Ｃでは、図５に示すように、発電運転中であれば（ステップＳ３１０でＹＥＳであれば）、発電熱を利用して風呂の追焚き運転をすることが可能である。従って、ステップＳ３１２に進み、図２２に示す経路形態７ｐが形成される。
図２２に示すように、経路形態７ｐでは、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、発電熱によって加熱される。加熱された温水は熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に入り、貯湯槽２０の上部に戻る。発電運転が進むにつれて、貯湯槽２０内の温水は上部から昇温していく。同時に、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、風呂循環ポンプ８２が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、追焚き熱動弁（７８：図１参照）とバイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第１の暖房経路と、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、バーナ上流経路７１、バーナ熱交換器６０、高温水経路７３、追焚き経路７７、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第２の暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、第１の暖房経路内の温水はプレートコイル型熱交換器１５３を通過する。このとき、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の上部の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。第１の暖房経路内の温水は、この加熱によって風呂の追焚き運転に必要な温度（追焚き設定温度）以上まで温度上昇し、シスターン６１内の温水も温度上昇する。温度上昇したシスターン６１内の温水は、第２の暖房経路内にも送り出される。第２の暖房経路内の温水は追焚き熱交換器５８を通過する。また、風呂循環ポンプ８２が駆動しているため、浴槽７９からの温水は風呂循環経路８０内を循環している。風呂循環経路８０内の温水も追焚き熱交換器５８を通過する。従って、追焚き熱交換器５８において、風呂循環経路８０内の温水は、温度上昇したシスターン６１からの温水によって加熱される。この加熱によって、浴槽７９内の温水は追焚き設定温度まで温度上昇する。
【００６４】
図５で、発電ユニット１１０において発電運転中でなく（ステップＳ３１０でＮＯであり）、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が追焚き設定温度以上であれば（ステップＳ３１４でＹＥＳであれば）、蓄熱を利用して追焚き運転をすることが可能である。従って、ステップＳ３１６に進み、図２３に示す経路形態８ｐが形成される。
図２３に示すように、経路形態８ｐでは、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、追焚き熱動弁（７８：図１参照）とバイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第１の暖房経路と、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、バーナ上流経路７１、バーナ熱交換器６０、高温水経路７３、追焚き経路７７、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る第２の暖房経路が形成される。三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通しているため、第１の暖房経路内の温水はプレートコイル型熱交換器１５３を通過する。このとき、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の上部の高温水が暖房経路内の温水を加熱する。第１の暖房経路内の温水は、この加熱によって風呂の追焚き運転に必要な温度（追焚き設定温度）以上まで温度上昇し、シスターン６１内の温水も温度上昇する。温度上昇したシスターン６１内の温水は、第２の暖房経路内にも送り出される。第２の暖房経路内の温水は追焚き熱交換器５８を通過する。また、風呂循環ポンプ８２が駆動しているため、浴槽７９からの温水は風呂循環経路８０内を循環している。風呂循環経路８０内の温水も追焚き熱交換器５８を通過する。従って、追焚き熱交換器５８において、風呂循環経路８０内の温水は、温度上昇したシスターン６１からの温水によって加熱される。この加熱によって、浴槽７９内の温水は追焚き設定温度まで温度上昇する。
【００６５】
図５で、貯湯槽２０の上部に設けられた上部サーミスタ３５が検出する温度が追焚き設定温度に満たなければ（ステップＳ３１４でＮＯであれば）、蓄熱を利用して風呂の追焚き運転をすることはできない。従って、ステップＳ３１８に進み、図１５に示す経路形態９と同一の経路形態が形成される。
【００６６】
図２のステップＳ２６の処理Ｃを行ない、風呂の追焚き運転の停止が判別されると（ステップＳ２８でＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、発電運転中に風呂の追焚きの運転要求があったとき、図２２の経路形態７ｐを形成し、発電熱によって加熱されて貯湯槽２０内に貯湯されている温水と、暖房経路内の温水との間で熱交換を行ない、さらに、加熱された暖房経路内の温水と、浴槽７９内の温水が循環する風呂循環経路８０内の温水との間で熱交換を行ない、発電熱を追焚き運転に利用することができる。このことによって、貯湯槽２０内の蓄熱を効率よく利用して風呂の追焚き運転をすることができる。
また、本実施例では、発電運転停止中に風呂の追焚きの運転要求があったとき、貯湯槽２０内の蓄熱量が充足していれば、図２３の経路形態８ｐを形成し、貯湯槽２０内の蓄熱を追焚き運転に利用することができる。このことによって、熱効率よく追焚き運転を行なうことができる。
さらに、本実施例では、発電運転停止中であり、貯湯槽２０内の蓄熱が不足しているとき、図１５の経路形態９と同一の経路形態を形成し、暖房経路内の温水をバーナ５７によって加熱し、加熱した暖房経路内の温水と、風呂循環経路８０内の温水との間で熱交換を行ない、追焚き運転を行なうことができる。このバーナ５７は、給湯経路内の温水を加熱するのにも利用することができる。熱源機２２内に配設するバーナとバーナ熱交換器を１組に減らすことができ、熱源機２２の小型化が実現する。
【００６７】
図２で、風呂の追焚きの運転要求がなければ（ステップＳ２４でＮＯであれば）、熱の需要がない状態であり、ステップＳ３０の処理Ｄに進む。
処理Ｄでは、図６に示すように、まずステップＳ４００で、貯湯槽２０内に蓄熱することができる状態であるか否かが判別される。貯湯槽２０の下部に設けられた下部サーミスタ３６が検出する温度が４５℃以上であれば（ステップＳ４００でＮＯであれば）、貯湯槽２０内の蓄熱が満杯状態であり、貯湯槽２０内に蓄熱をすることができない。従って、図２のステップＳ３２に進む。一方、貯湯槽２０の下部に設けられた下部サーミスタ３６が検出する温度が４５℃に満たなければ、貯湯槽２０内に蓄熱をすることが可能である。貯湯槽２０内に蓄熱することができる状態であると判別されると（ステップＳ４００でＹＥＳであると）、ステップＳ４１０に進む。
ステップＳ４１０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。発電運転中であれば（ステップＳ４１０でＹＥＳであれば）、発電熱を貯湯槽２０内に蓄熱することが可能である。従って、ステップＳ４１２に進み、図１６に示す経路形態１０と同一の経路形態が形成される。
【００６８】
図６で、発電ユニット１１０において発電運転停止中であり（ステップＳ４１０でＮＯであり）、貯湯槽２０内の温水の加熱要求があったとき（ステップＳ４１４でＹＥＳとなったとき）、ステップＳ４１６に進み、図２４に示す経路形態１１ｐが形成される。
図２４に示すように、経路形態１１ｐでは、循環ポンプ４０が正回転で駆動し、貯湯槽２０の底部から第１共用経路２６へ吸出された低温水が、熱回収往路１２８ａを通って発電ユニット１１０に送られ、加熱されることなく熱回収復路１２８ｂを通って第２共用経路４２に入り、貯湯槽２０の上部に戻る。同時に、バーナ５７が点火し、暖房ポンプ６９が正回転で駆動し、三方弁８６のＡポート８６ａとＢポート８６ｂが連通し、バイパス熱動弁（９３：図１参照）が開かれる。このため、シスターン６１から順に、シスターン往き経路６８、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、シスターン戻り経路５６を通過してシスターン６１に戻る暖房経路が形成される。暖房経路内の温水は、バーナ５７によって加熱される。加熱された暖房経路内の温水がプレートコイル型熱交換器１５３を通過するとき、プレートコイル型熱交換器１５３において、暖房経路内の高温水が貯湯槽２０内の上部の温水を加熱する。貯湯槽２０内の温水は、この加熱によって殺菌に必要な温度（約６０℃）以上まで温度上昇する。貯湯槽２０の下部サーミスタ３６が検出する温度が６０℃に達してから所定時間（例えば１時間）経過した時、加熱運転を停止する。
【００６９】
図２のステップＳ３０の処理Ｄを行ない、図２のステップＳ３２で蓄熱運転の停止が判別されると（ＹＥＳとなると）、ステップＳ３４に進む。
上記のように、本実施例では、貯湯槽２０内への蓄熱が可能であり、且つ発電運転中であるとき、図１６の経路形態１０と同一の経路形態を形成し、発電熱によって貯湯槽２０内の温水を加熱して蓄熱する。このことによって、温水の需要がない間に発生した発電熱を需要があるときまで蓄熱しておき、給湯運転要求や、床暖房の運転要求や、風呂の追焚きの運転要求があったときに有効に利用することができる。発電熱を効率よく利用することができる。
また、本実施例では、貯湯槽２０内への蓄熱の余地があり、且つ発電運転停止中であるとき、貯湯槽２０内の温水の加熱殺菌するための加熱要求があると、図２４の経路形態１１ｐを形成し、バーナ５７を利用して貯湯槽２０内の温水を加熱殺菌することができる。
ステップＳ３４で、コージェネレーションシステムの電源がオフされるまで（ＹＥＳとなるまで）、ステップＳ１２からステップＳ３２までの処理が繰返される。
【００７０】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、暖房経路内の温水が貯湯槽２０内の上部の温水よりも高温であれば、プレートコイル型熱交換器１５３において、暖房経路内の高温水によって貯湯槽２０内の上部の温水を加熱することができる。従って、発電運転停止中であり、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱がないとき、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱し、暖房経路内の高温水によって、貯湯槽２０内の低温水を加熱することができる。従って、給湯経路にバーナとバーナ熱交換器を備えていなくても、暖房経路に配設したバーナ５７とバーナ熱交換器６０を利用して給湯経路内の温水を加熱することができる。給湯経路と暖房経路を備えていながら、システム内に配設する、バーナとバーナ熱交換器からなる加熱器を１組に減らすことができるため、システムを小型化することができる。
【００７１】
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内の上部の温水が暖房経路内の温水よりも高温であれば、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の上部の高温水によって暖房経路内の低温水を加熱することができる。逆に、暖房経路内の温水が貯湯槽２０内の上部の温水よりも高温であれば、プレートコイル型熱交換器１５３において、暖房経路内の高温水によって貯湯槽２０内の上部の温水を加熱することができる。また、暖房経路内の温水が風呂循環経路８０内の温水よりも高温であれば、追焚き熱交換器５８において、暖房経路内の高温水によって風呂循環経路８０内の低温水を加熱して風呂の追焚き運転をすることができる。
発電運転中であるとき、発電熱によって加熱された高温水を貯湯槽２０内に貯湯し、必要に応じて第２共用経路４２内に流通させることができるとともに、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の上部の高温水によって、暖房経路内の低温水を加熱することができる。即ち、発電熱によって加熱された高温水を利用して給湯運転することができるとともに、貯湯槽２０内の上部の高温水によって暖房経路内の温水を加熱して暖房運転（床暖房運転）を行なうことができる。
発電運転停止中であっても、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱があるとき、貯湯槽２０からの高温水を第２共用経路４２内に流通させることができるとともに、プレートコイル型熱交換器１５３において、貯湯槽２０内の上部の高温水で暖房経路内の低温水を加熱することができる。即ち、貯湯槽２０内の上部に貯湯されていた高温水を利用して給湯運転を行なうことができるとともに、貯湯槽２０内の上部に貯湯されていた高温水によって暖房経路内の温水を加熱して暖房運転（床暖房運転）を行なうことができる。
発電運転停止中であり、貯湯槽２０内に利用可能な蓄熱がないときであっても、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱することができるとともに、プレートコイル型熱交換器１５３において、暖房経路内の高温水によって、貯湯槽２０内の上部の低温水を加熱することができる。即ち、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱して暖房運転を行なうことができるとともに、バーナ５７によって加熱された暖房経路内の高温水で貯湯槽２０内の上部の温水を加熱して給湯運転に利用することができる。
以上のことから、本実施例のコージェネレーションシステムによれば、給湯運転と、暖房運転と、風呂の追焚き運転のいずれかを行なうとき、システムの運転状況に合せて、発電熱と、貯湯槽内の蓄熱と、バーナ５７のいずれかのうちで最適な加熱手段を選択して運転することができる。熱効率の優れた運転を実施することができる。
また、バーナ５７によって暖房経路内の温水を加熱し、加熱された温水によって、蓄熱運転の経路内の温水を加熱することができるため、発電運転停止中であっても、貯湯槽２０内の温水を加熱殺菌することができる。
【００７２】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、システムの運転状況に応じて、暖房経路内の温水がプレートコイル型熱交換器１５３を通過する経路と、プレートコイル型熱交換器１５３をバイパスする経路とを切換えることができる。これによれば、暖房経路内の温水をバーナ５７によって加熱しながら暖房運転を行っているとき、暖房経路内の熱エネルギーが、第２共用経路内に滞留している低温水に奪われてしまうことなく暖房運転に利用することができ、システムの熱効率がより向上する。
【００７３】
本実施例のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の水と暖房経路内の水を熱交換させる手段として、プレートコイル型熱交換器１５３を備えている。プレートコイル型熱交換器１５３は、貯湯槽２０の外側に取り付けることによって、プレートコイル型熱交換器１５３内を流通する水と、貯湯槽２０内の水とを熱交換することができる。プレートコイル型熱交換器１５３のように貯湯槽２０の外側に取り付ける熱交換器では、貯湯槽２０内に取り付ける熱交換器と違い、万が一、熱交換器が腐食等によって破損してしまっても、熱交換器内を流通している水が貯湯槽２０内に漏れ出して貯湯槽２０内の水を汚染してしまう不具合は発生しない。
本実施例のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の水と暖房経路内の水を熱交換させる手段として、プレートコイル型熱交換器１５３を備えていたが、貯湯槽の外側に配設されている熱交換器であれば、特にプレートコイル型熱交換器１５３に限られない。
【００７４】
第１実施例と第２実施例では、コージェネレーションシステムにおいて、給湯運転と暖房運転（床暖房運転）と風呂の追焚き運転のうちのいずれかが単独で運転しているときの経路形態のみについて説明した。給湯運転と暖房運転（床暖房運転）と風呂の追焚き運転のうちの２以上が運転する場合、発電熱や貯湯槽２０内の蓄熱を加熱手段として利用することができるのは１の運転に限られる。また、発電熱や貯湯槽２０内の蓄熱を加熱手段として利用する優先順位は、給湯運転、風呂の追焚き運転、床暖房運転の順である。例えば、床暖房運転要求があったとき、発電運転中であれば、発電熱を床暖房運転に利用する経路形態が形成される。この床暖房運転中に給湯運転要求があると、発電熱を給湯運転に利用するための経路形態（経路形態１）と、バーナ５７を床暖房運転に利用するための経路形態（経路形態６）の両方が形成される。
【００７５】
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。
また、本明細書又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、本明細書又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】
【００７６】
【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】経路形態の決定処理を示すフローチャート。
【図３】給湯運転時の経路形態の決定処理（処理Ａ）を示すサブルーチン。
【図４】床暖房運転時の経路形態の決定処理（処理Ｂ）を示すサブルーチン。
【図５】風呂の追焚き運転時の経路形態の決定処理（処理Ｃ）を示すサブルーチン。
【図６】蓄熱運転時又は加熱運転時の経路形態の決定処理（処理Ｄ）を示すサブルーチン。
【図７】経路形態１を示す図。
【図８】経路形態２を示す図。
【図９】経路形態３を示す図。
【図１０】経路形態４を示す図。
【図１１】経路形態５を示す図。
【図１２】経路形態６を示す図。
【図１３】経路形態７を示す図。
【図１４】経路形態８を示す図。
【図１５】経路形態９を示す図。
【図１６】経路形態１０を示す図。
【図１７】経路形態１１を示す図。
【図１８】第２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１９】経路形態３ｐを示す図。
【図２０】経路形態４ｐを示す図。
【図２１】経路形態５ｐを示す図。
【図２２】経路形態７ｐを示す図。
【図２３】経路形態８ｐを示す図。
【図２４】経路形態１１ｐを示す図。
【符号の説明】
【００７７】
１０：給湯システム
２０：貯湯槽
２２：熱源機
２４：ミキシングユニット
２６：第１共用経路
４０：循環ポンプ
４２：第２共用経路
５１：給湯経路
５２：バイパス経路
５３：熱交換器
５６：シスターン戻り経路
５７：バーナ
５８：追焚き熱交換器
６０：バーナ熱交換器
６１：シスターン
６４：給湯栓
６８：シスターン往き経路
６９：暖房ポンプ
７０：低温水経路
７１：バーナ上流経路
７３：高温水経路
７７：追焚き経路
７９：浴槽
８０：風呂循環経路
８２：風呂循環ポンプ
８６：三方弁、８６ａ：Ａポート、８６ｂ：Ｂポート、８６ｃ：Ｃポート
９２：バイパス経路
１１０：発電ユニット
１２８：熱回収経路、１２８ａ：熱回収往路、１２８ｂ：熱回収復路
１５３：プレートコイル型熱交換器
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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