(57)【要約】【課題】  貯湯槽内の温水を適切なタイミングで殺菌処理を行い、エネルギーの浪費を抑制しつつ、衛生的に使用することができる貯湯式給湯システムを提供する。【解決手段】  貯湯槽２０からミキシングユニット２４に送り出される温水の４８時間分の積算流量（ｘリットル）と貯湯槽容量（１５０リットル）とを比較し、積算流量が貯湯槽容量に満たなければ、貯湯槽２０内に４８時間以上滞留している温水があると判断する。その滞留温水量〔１５０−ｘ（リットル）〕と、４個の貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ、３５ｃ，３５ｄによって把握される殺菌温度（６０℃）以上である温水量（ｙリットル）を比較し、滞留温水が殺菌温度未満である時に限り加熱殺菌を行う。適切なタイミングで加熱殺菌することができるため、加熱殺菌を無駄に行ってエネルギーを浪費したり、タイミングが遅れて不衛生な状態に陥ったりすることがない。【選択図】  図２
2006322650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を貯えておく貯湯槽と、
貯湯槽に貯えられている温水を加熱する加熱手段と、
貯湯槽内の上下方向の複数箇所に分散して配置されており、貯湯槽内の温水温度分布を検出する貯湯槽内温度分布検出手段と、
貯湯槽から加熱手段に送り出される温水の温度を検出する送出温水温度検出手段と、
送出温水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計時手段と、
貯湯槽から給湯される温水の流量を検出する温水流量検出手段と、
第１所定時間前から現時点までに温水流量検出手段が検出した流量を積算する温水流量積算手段と、
貯湯槽からの温水の給湯を禁止する禁止手段と、
殺菌手段とを備えており、
その殺菌手段は、温水流量積算手段が積算した第１所定時間分の積算流量が貯湯槽容量以下であり、且つ、貯湯槽内温度分布検出手段のうちで検出温度が所定温度以上であるもののなかで最下位のものが配置されている水位までの温水量が、貯湯槽容量から積算流量を減じた温水量以下であるときに、禁止手段と加熱手段を動作させ、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禁止手段を解除し、
第1所定時間は貯湯槽内の温水に細菌が繁殖し始める時間にわずかに足りない時間であり、第２所定時間は高温殺菌に要する時間よりもわずかに長い時間であり、所定温度は高温殺菌に要する温度よりもわずかに高い温度であることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項２】
温水を貯えておく貯湯槽と、
貯湯槽内の上下方向の複数箇所に分散して配置されており、貯湯槽内の温水温度分布を検出する貯湯槽内温度分布検出手段と、
貯湯槽から給湯される温水の流量を検出する温水流量検出手段と、
第１所定時間前から現時点までに温水流量検出手段が検出した流量を積算する温水流量積算手段と、
貯湯槽からの温水の給湯を禁止する禁止手段と、
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入換え流量検出手段と、
入換え手段の制御手段とを備えており、
その制御手段は、温水流量積算手段が積算した第１所定時間分の積算流量が貯湯槽容量以下であり、且つ、貯湯槽内温度分布検出手段のうちで検出温度が所定温度以上であるもののなかで最下位のものが配置されている水位までの温水量が、貯湯槽容量から積算流量を減じた温水量以下であるときに、禁止手段と入換え手段を動作させ、入換え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禁止手段を解除し、
前記所定流量が貯湯槽容量以上であることを特徴とする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、所定の長期間中に貯湯槽内の温水の全量が入換らなかったとき、貯湯槽内に長期間滞留し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。給湯運転時には、温水利用箇所で必要とする温水温度（給湯設定温度）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（給湯設定温度）よりも低温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、給湯器等で加熱して給湯する必要があるが、水道水を給湯器等で加熱して給湯するときに比して必要な熱量は少なくてすむ。貯湯式給湯システムは、総合的なエネルギー効率が高い。
【０００３】
近年、貯湯槽等の水を貯めておいて使用する設備内において、レジオネラ菌等の有害な細菌が繁殖する可能性が指摘されている。これらの設備には、塩素消毒された水道水を給水するため、レジオネラ菌等の細菌による汚染の可能性はきわめて低い。しかし、細菌汚染の可能性が皆無ではない以上、対策を行う必要がある。
例えば、レジオネラ菌は、２０〜５０℃で繁殖し、３６℃前後で最も繁殖することが知られている。また、レジオネラ菌は熱に弱く、６０℃以上の温度環境下では短時間（５分程度）で死滅することも知られている。上記のような貯湯式給湯システムでは、想定された頻度で発電運転や給湯運転が行われれば、貯湯槽内の温水は、発電熱によって６０℃以上に加熱されるとともに、温水が使用されて入換るため、レジオネラ菌等の細菌の繁殖を危惧する必要はない。しかし、使用者が不在であり、システムが長期間利用されなかったとき等のように、貯湯槽内の温水が、殺菌に要する温度（殺菌温度）に満たない状態が長期間継続したり、長期間入換らなかったりすると、貯湯槽内に細菌が繁殖する可能性が皆無ではない。
【０００４】
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。特許文献１の貯湯式給湯装置のように、貯湯槽の底部から温水を取出し、外部の加熱手段を経由して貯湯槽の上部に温水を戻す構成であると、貯湯槽の下部の温水温度が低温になりやすい。従って、特許文献１の貯湯式給湯装置では、貯湯槽の下部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時に、殺菌動作が実行される。これによれば、貯湯槽内で最も低温になりやすい下部の温水温度に基づいて殺菌動作が開始されるため、殺菌動作を適切なタイミングで実行することができるとしている。
【０００５】
【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】
【０００６】
コージェネレーションシステムに組込まれた貯湯式給湯システムでは、電力の需要量が家庭毎に異なるため、蓄熱量も異なる。ソーラーシステムに組込まれた貯湯式給湯システムでは、天候によって蓄熱量が変動する。また、温水の使用量や使用頻度も家庭毎に異なる。従って、特許文献１のような、発電熱や太陽熱等を利用する貯湯式給湯システムでは、貯湯槽への蓄熱量が蓄熱許容量に満たず、貯湯槽内の温水の全量が、殺菌温度以上に昇温しないことがある。また、１日の温水使用量が貯湯槽容量に満たず、細菌の繁殖を懸念する必要がある所定時間（例えば４８時間）が経過しても、貯湯槽内の温水の全量が入換らないこともある。
特許文献１の貯湯式給湯システムでは、貯湯槽の下部の温水温度が殺菌温度未満であることが検出されてから所定時間経過すると、殺菌動作が実施される。しかし、貯湯槽の下部の温水温度が殺菌温度未満であることを検出してから所定時間経過したとしても、その所定時間が経過するまでに貯湯槽内の温水が使用されて下部の温水が入換っていれば、実際に殺菌温度未満の温水が貯湯槽に滞留していた時間は、少なくとも所定時間より短い。従って、この場合、本来ならば、まだ殺菌動作を行う必要のないタイミングで殺菌動作を行うこととなる。特許文献１の技術では、殺菌動作の回数が無駄に増え、殺菌動作に要するエネルギーを浪費してしまう。
また、特許文献１の貯湯式給湯装置では、貯湯槽の下部の温水温度のみを検出するため、それより上層の温水温度を把握することができない。即ち、蓄熱量が少なく、上層の温水温度が殺菌温度未満であっても、これを検出することができない。さらに、上層の温水温度が殺菌温度未満である時間を計測することもできない。貯湯槽の上層の温水の滞留時間は、下部の温水の滞留時間より長い。温水使用量が少ない家庭であれば、上層の温水の滞留時間は、下部の温水の滞留時間に比べて顕著に長くなる。従って、貯湯槽の下部の温水温度が殺菌温度未満であることが検出されてから所定時間経過した時には、それより上層の温水は、殺菌温度未満である状態となってから所定時間以上経過している可能性がある。この場合、殺菌動作を行うべきタイミングより遅れて殺菌動作を行うこととなる。特許文献１の技術では、給湯装置を衛生的に使用することが困難となる。
本発明は、貯湯槽内の温水を適切なタイミングで殺菌処理を行い、エネルギーの浪費を抑制しつつ、衛生的に使用することができる貯湯式給湯システム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】
【０００７】
本発明の貯湯式給湯システムは、温水を貯えておく貯湯槽と、貯湯槽に貯えられている温水を加熱する加熱手段とを備えている。この貯湯式給湯システムは、貯湯槽内の上下方向の複数箇所に分散して配置されており、貯湯槽内の温水温度分布を検出する貯湯槽内温度分布検出手段と、貯湯槽から加熱手段に送り出される温水の温度を検出する送出温水温度検出手段と、送出温水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計時手段と、貯湯槽から給湯される温水の流量を検出する温水流量検出手段と、第１所定時間前から現時点までに温水流量検出手段が検出した流量を積算する温水流量積算手段とを備えている。また、貯湯槽からの温水の給湯を禁止する禁止手段と、殺菌手段とを備えている。そして、その殺菌手段は、温水流量積算手段が積算した第１所定時間分の積算流量が貯湯槽容量以下であり、且つ、貯湯槽内温度分布検出手段のうちで検出温度が所定温度以上であるもののなかで最下位のものが配置されている水位までの温水量が、貯湯槽容量から積算流量を減じた温水量以下である時、禁止手段と加熱手段を動作させ、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禁止手段を解除し、
第１所定時間は貯湯槽内の温水に細菌が繁殖し始める時間にわずかに足りない時間であり、第１所定時間は高温殺菌に要する時間よりもわずかに長い時間であり、所定時間は高温殺菌に要する温度よりもわずかに高い温度である。
【０００８】
貯湯槽内に長時間（例えば４８時間以上であり、ここでいう第１所定時間である）に亘って滞留している温水が存在しており、その温水温度が細菌の繁殖が可能な温度であると、その温水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。換言すれば、貯湯槽内の温水温度が細菌の繁殖可能な温度であっても貯湯槽内の温水が入換っていれば細菌の除去を行う必要はなく、また、貯湯槽内の温水が入換っていなくても貯湯槽内の温水温度が殺菌温度以上の高温であれば細菌の除去を行う必要はない。
本発明では、貯湯槽から給湯される温水量を所定時間（例えば４８時間）分積算し、この積算流量と貯湯槽容量とを比較する。これによって、積算流量が貯湯槽容量以上であれば、所定時間内に貯湯槽内の温水は入換っていることがわかり、積算流量が貯湯槽容量に満たなければ、貯湯槽内に所定時間以上滞留している温水があり、その温水がどれくらいの量存在しているのかがわかる。また、本発明では、貯湯槽内に温度分布検出手段を上下方向に分散して配置している。この温度分布検出手段の検出温度によって、貯湯槽内の温水の温度分布を把握することができる。これらによれば、貯湯槽内に所定時間以上滞留している温水があったとき、その滞留温水量と、殺菌温度以上である温水量を比較することによって、滞留温水が殺菌温度以上であるか否かを判別することができる。貯湯槽内温度分布検出手段のうちで検出温度が所定温度以上であるもののなかで最下位のものが配置されている水位までの温水量が、貯湯槽容量から積算流量を減じた温水量以下であるときに、貯湯槽内に所定時間以上滞留している温水の一部が殺菌温度以下に低下しており、殺菌処理を必要とすることがわかる。本発明によると、貯湯槽内に所定時間以上滞留していた温水の一部が殺菌温度未満である時に限り、加熱殺菌処理を行うことができるため、適切なタイミングで貯湯槽内の温水を殺菌することができる。
殺菌処理中は貯湯槽内の温水の給湯が禁止されるため、未殺菌の温水が給湯されてしまうことがなく、衛生的である。
【０００９】
本発明の別の貯湯式給湯システムは、温水を貯えておく貯湯槽と、貯湯槽内の上下方向の複数箇所に分散して配置されており、貯湯槽内の温水分布温度を検出する貯湯槽内温度分布検出手段と、貯湯槽から給湯される温水の流量を検出する温水流量検出手段と、第１所定時間前から現時点までに温水流量検出手段が検出した流量を積算する温水流量積算手段とを備えている。また、貯湯槽からの温水の給湯を禁止する禁止手段と、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入換え流量検出手段と、入換え手段の制御手段とを備えている。そして、その制御手段は、温水流量積算手段が積算した第１所定時間分の積算流量が貯湯槽容量以下であり、且つ、貯湯槽内温度分布検出手段のうちで検出温度が所定温度以上である最下位のものが配置されている水位までの温水量が、貯湯槽容量から積算流量を減じた温水量以下であるときに、禁止手段と入換え手段を動作させ、入換え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禁止手段を解除する。所定流量は貯湯槽容量以上である。
【００１０】
本発明でも、貯湯槽内に所定時間以上滞留している温水があったとき、その滞留温水が殺菌温度以上であるか否かを判別することができる。本発明では、貯湯槽内に所定時間以上滞留していた温水の一部の温度が殺菌温度未満であるときに限り、貯湯槽内の温水の入換えを行うことによって、適切なタイミングで貯湯槽内の温水を新鮮な水道水と入換えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の貯湯式給湯システムでは、貯湯槽内に所定時間以上滞留している温水があり、その滞留温水の一部が殺菌温度以下であるときに限り、貯湯槽内の温水を殺菌又は入換えを行うことができる。本発明の貯湯式給湯システムによれば、貯湯槽内の温水の殺菌や入換えを無駄に行ってエネルギーを浪費したり、タイミングが遅れて不衛生な状態に陥ったりすることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）第１所定時間は、貯湯槽内の温水を、細菌の繁殖が可能な温度で維持したときに、貯湯槽内の細菌の繁殖数が有害な数となり得るのに要する時間よりわずかに短い時間である。
（形態２）送出温水温度検出手段は、貯湯槽内の温水を加熱手段へ送り出す経路に配置されている。
（形態３）温水流量検出手段は、貯湯槽からミキシングユニットに送り出される温水量を計測する流量計であってもよいし、貯湯槽からミキシングユニットに送り出される温水温度と、ミキシングユニットで混合された混合水の温度と、給水温度と、給湯される温水流量から算出するものであってもよい。
（形態４）禁止手段は、貯湯槽とミキシングユニットとを接続している温水経路の途中に設けられている開閉弁の開放を禁止することによって、貯湯槽からの温水の給湯を禁止する。
（形態５）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、禁止手段によって温水経路の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。
（形態６）第１所定温度は、殺菌に有効な温度（殺菌温度）よりもわずかに高い。
（形態７）第２所定時間は、第１所定温度で加熱殺菌を完了させるのに要する時間よりもわずかに長い。
（形態８）貯湯槽内の温水を入換える入換え手段は、温水経路から分岐した温水排水経路に設けられている開閉弁を備えている。
（形態９）入換え手段制御手段は、貯湯槽内に所定時間以上滞留している温水があり、その滞留温水の一部が殺菌温度以下であるときに限り、温水排水経路の開閉弁を開き、これによって排水される排水量が所定流量となった時に、温水排水経路の開閉弁を閉じる。
（形態１０）所定流量は、貯湯槽容量＋αである。
【実施例】
【００１３】
（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。
【００１４】
燃料電池１１４は、固体高分子型の燃料電池であり、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
貯湯槽２０内には、４つの貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが取付けられている。貯湯槽サーミスタＡ３５ａは、貯湯槽２０の上部から５リットルの箇所に取付けられており、貯湯槽サーミスタＢ３５ｂは、貯湯槽サーミスタＡ３５ａから４０リットルの箇所（上部から４５リットルの箇所）に取付けられており、貯湯槽サーミスタＣ３５ｃは、貯湯槽サーミスタＢ３５ｂから４０リットルの箇所（上部から８５リットルの箇所）に取付けられており、貯湯槽サーミスタＤ３５ｄは、貯湯槽サーミスタＣ３５ｃから４０リットルの箇所（上部から１２５リットルの箇所）に取付けられている。４つの貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの検出信号は、それぞれコントローラ２１に出力される。４つの貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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内に長時間使用されなかった温水が存在するとき、その温水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されると（ＹＥＳとなると）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、タイマによる計時が開始されるとともに、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。温水流量センサ４６は、貯湯槽２０とミキシングユニット２４とを接続する温水経路４２に設けられており、貯湯槽２０から送り出される温水の流量を検出する。
ステップＳ１４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。
【００３２】
ステップＳ１６では、４８時間前から現時点までの積算流量（これをｘリットルとする）が、貯湯槽容量である１５０リットル以下であるか否かが判別される。積算流量ｘが１５０リットルを超えていれば（ＮＯであれば）、４８時間以内に貯湯槽２０内の温水は１回以上入換っていることとなるため、貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖しているおそれはないとみなしてよい。従って、ステップＳ２２に進み、１時間経過した後（ＹＥＳとなったら）、ステップＳ１４の通常動作に戻り、以上の処理を繰返す。これによって、１時間毎に４８時間前からの積算流量が貯湯槽容量を超えているか否かを監視する。
【００３３】
ステップＳ１６で、積算流量ｘが１５０リットル以下であれば（ＹＥＳであれば）、貯湯槽２０内の温水は、４８時間以内に１回も入換っていないこととなり、これ以上時間が経過すると、貯湯槽２０内に４８時間を超えて滞留する温水が存在することとなる。このように貯湯槽２０内に長時間滞留する温水に細菌が繁殖する可能性は皆無ではない。ただし、貯湯槽２０内に長時間滞留している温水の温度が６０℃以上であれば、細菌の繁殖を懸念する必要はない。従って、ステップＳ１８に進み、貯湯槽２０内の温水のうち、６０℃以上の温水量（これをｙリットルとする）を把握する。ステップＳ１８の処理は、具体的には、以下のように行われる。
まず、貯湯槽サーミスタＤ３５ｄの検出温度が６０℃以上であるか否かが判別される。貯湯槽サーミスタＤ３５ｄの検出温度が６０℃以上であれば、貯湯槽サーミスタＤ３５ｄが取付けられている位置より上部、即ち、貯湯槽２０の上部から１２５リットル分の温水温度が６０℃以上となっているとみなすことができる。このとき、〔ｙ＝１２５（リットル）〕となる。
貯湯槽サーミスタＤ３５ｄの検出温度が６０℃未満であるとき、貯湯槽サーミスタＣ３５ｃの検出温度が６０℃以上であるか否かが判別される。貯湯槽サーミスタＤ３５ｄの検出温度が６０℃未満であって、貯湯槽サーミスタＣ３５ｃの検出温度が６０℃以上であれば、貯湯槽サーミスタＣ３５ｃが取付けられている位置より上部、即ち、貯湯槽２０の上部から８５リットル分の温水温度が６０℃以上となっているとみなすことができる。このとき、〔ｙ＝８５（リットル）〕となる。
貯湯槽サーミスタＣ３５ｃの検出温度が６０℃未満であるとき、貯湯槽サーミスタＢ３５ｂの検出温度が６０℃以上であるか否かが判別される。貯湯槽サーミスタＣ３５ｃの検出温度が６０℃未満であって、貯湯槽サーミスタＢ３５ｂの検出温度が６０℃以上であれば、貯湯槽サーミスタＢ３５ｂが取付けられている位置より上部、即ち、貯湯槽２０の上部から４５リットル分の温水温度が６０℃以上となっているとみなすことができる。このとき、〔ｙ＝４５（リットル）〕となる。
貯湯槽サーミスタＢ３５ｂの検出温度が６０℃未満であるとき、貯湯槽サーミスタＡ３５ａの検出温度が６０℃以上であるか否かが判別される。貯湯槽サーミスタＢ３５ｂの検出温度が６０℃未満であって、貯湯槽サーミスタＡ３５ａの検出温度が６０℃以上であれば、貯湯槽サーミスタＡ３５ａが取付けられている位置より上部、即ち、貯湯槽２０の上部から５リットル分の温水温度が６０℃以上となっているとみなすことができる。このとき、〔ｙ＝５（リットル）〕となる。
【００３４】
ステップＳ２０では、４８時間を超えて貯湯槽内に滞留している温水（滞留温水とする）の量〔１５０−ｘ（リットル）〕が、貯湯槽２０内の６０℃以上の温水量（ｙリットル）以上であるか否かが判別される。滞留温水量（１５０−ｘ）が６０℃以上の温水量を下回っていれば（ステップＳ２０でＮＯであれば）、滞留温水は全て６０℃以上であることとなるため、貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖しているおそれはないとみなしてよい。従って、ステップＳ２２に進み、１時間経過した後（ＹＥＳとなったら）、ステップＳ１４の通常動作に戻り、以上の処理を繰返し、１時間毎に４８時間前からの積算流量が貯湯槽容量を超えているか否かを監視する。
【００３５】
ステップＳ２０で、滞留温水量〔１５０−ｘ（リットル）〕が、貯湯槽２０内の６０℃以上の温水量（ｙリットル）以上であれば（ＹＥＳであれば）、滞留温水の一部が６０℃未満であることとなるため、これ以上時間が経過すると、この低温水に細菌が繁殖することを懸念する必要がある。従って、ステップＳ２４以降の加熱殺菌処理を実行する。
【００３６】
加熱殺菌処理では、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、まず、ステップＳ２４で、温水経路開閉弁４３を閉じた状態を維持する。これによって、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が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。
【００３７】
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。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Ｓ２６で発電運転中でなければ（ＮＯであれば）、発電熱によって貯湯槽２０内の温水を加熱するため、ステップＳ２８に進んで強制的に発電運転を開始させる。
ステップＳ３０で、循環経路１２８の循環往路１２８ｂに設けられている往路サーミスタ４４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内の温水は、下方から発電ユニット１１０へ送り出され、発電熱によって加熱されて貯湯槽２０の上部に戻される。往路サーミスタ４４の検出温度が６０℃以上であるということは、貯湯槽２０から送り出される温水が６０℃以上であるということであり、即ち、貯湯槽２０内全体の温水温度が６０℃以上に達したこととなる。
【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Ｓ３２に進んでタイマによる計時を開始し、往路サーミスタ４４の検出温度が６０℃以上である状態を維持する。ステップＳ３４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Ｓ３６に進み、ステップＳ２４から維持してきた、温水経路開閉弁４３の閉状態を解除し、殺菌処理の完了した貯湯槽２０内の温水を利用して給湯できるようにする。ステップＳ３８に進み、システム電源がオフとなるまで（ＹＥＳとなるまで）、ステップＳ１４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】
貯湯槽内に長時間（例えば４８時間以上）に亘って滞留している温水が存在しており、その温水温度が細菌の繁殖が可能な温度であると、その温水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。換言すれば、貯湯槽内の温水温度が細菌の繁殖可能な温度であっても貯湯槽内の温水が入換っていれば細菌の除去を行う必要はなく、また、貯湯槽内の温水が入換っていなくても貯湯槽内の温水温度が殺菌温度以上の高温であれば細菌の除去を行う必要はない。
本実施例では、貯湯槽２０からミキシングユニット２４に送り出される温水量を４８時間分積算し、この積算流量（ｘリットル）と貯湯槽容量（１５０リットル）とを比較する。これによって、積算流量が貯湯槽容量以上であれば、４８時間内に貯湯槽２０内の温水は入換っていることがわかり、積算流量が貯湯槽容量に満たなければ、貯湯槽２０内に４８時間以上滞留している温水があることがわかり、その滞留温水量〔１５０−ｘ（リットル）〕もわかる。また、本実施例では、貯湯槽２０内に４個の貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを上下方向に分散して配置している。これらの検出温度によって、貯湯槽２０内の温水の温度分布を把握することができる。これらによれば、貯湯槽２０内に４８時間以上滞留している温水があったとき、その滞留温水量〔１５０−ｘ（リットル）〕と、殺菌温度（６０℃）以上である温水量を比較することによって、滞留温水が殺菌温度以上であるか否かを判別することができる。このとき、貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのうちで検出温度が殺菌温度以上であるもののなかで最下位のものが配置されている水位までの温水量を、殺菌温度以上である温水量（ｙリットル）とする。滞留温水が存在していても、滞留温水の温度が殺菌温度以上であれば問題はない。従って、貯湯槽２０内に４８時間以上滞留していた温水温度の一部が殺菌温度未満である時に限り、発電運転を行って発電熱による加熱殺菌を行う。殺菌処理中は、温水経路開閉弁４３の閉状態を維持することによって貯湯槽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が禁止されるため、未殺菌の温水が給湯されてしまうことがない。本実施例によれば、適切なタイミングで貯湯槽２０内の温水を加熱殺菌することができるため、貯湯槽２０内の温水の殺菌を無駄に行ってエネルギーを浪費したり、タイミングが遅れて不衛生な状態に陥ったりすることがない。
【００４０】
（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、貯湯槽内に長時間使用されなかった温水が存在するとき、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、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、主に貯水の入換え処理について説明を行い、それ以外については詳細な説明を省略する。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。
【００４１】
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内に長時間使用されなかった温水が存在するとき、図３に示す手順によって貯水の入換え処理を行う。
図３に示すように、ステップＳ５０からステップＳ６４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Ｓ２４までの処理と同様であり、概要は以下の通りである。貯湯槽２０内に長時間使用されなかった温水が存在すると判別されると、貯水の入換えが必要であると判断し、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に、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。
【００４２】
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。ここで積算される流量は排水量である。ステップＳ７０に進み、排水量が〔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。その後、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Ｓ６４から維持してきた温水経路開閉弁４３の閉状態を解除し、殺菌処理の完了した貯湯槽２０内の温水を利用して給湯できるようにする。ステップＳ７６に進み、システム電源がオフとなるまで（ＹＥＳとなるまで）、ステップＳ５４からステップＳ７６の処理を繰返す。システム電源がオフとなれば（ステップＳ７６でＹＥＳとなれば）、処理を終了する。
【００４３】
本実施例でも、第１実施例と同様に、貯湯槽２０内に４８時間以上滞留している温水があったとき、その滞留温水が殺菌温度（６０℃）以上であるか否かを判別することができる。本実施例では、貯湯槽２０とミキシングユニット２４とを接続する温水経路４２から分岐した温水排水経路４１を開閉する温水排水経路開閉弁４９の開閉を制御し、貯湯槽２０内の温水を新鮮な水道水と入換えることができる。従って、貯湯槽２０内に４８時間以上滞留していた温水温度の一部が殺菌温度未満である時に限り、貯湯槽２０内の温水の入換えを行う。温水の入換え処理中は、温水経路開閉弁４３の閉状態を維持することによって貯湯槽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が禁止されるため、不衛生である可能性がある温水が給湯されてしまうことがない。本実施例によれば、適切なタイミングで貯湯槽２０内の温水を新鮮な水道水と入換えることができるため、貯湯槽２０内の温水の入換えを無駄に行って資源やエネルギーを浪費したり、タイミングが遅れて不衛生な状態に陥ったりすることがない。
【００４４】
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。以下に、変形例を列挙する。
（１）第１、第２実施例では、貯湯槽２０からの温水流量を４８時間分積算しているが、この時間設定は適宜変更することができる。
（２）第１、第２実施例では、４個の貯湯槽サーミスタ３５ａ，３５ｂ、３５ｃ，３５ｄによって貯湯槽２０内の温度環境を検出するが、貯湯槽２０の容量や形状によって、設置する貯湯槽サーミスタの個数を選択することができる。
（３）第１、第２実施例では、温水経路４２に設けられた温水流量センサ４６によって、温水流量を検出しているが、温水流量は以下の計算式によって算出することもできる。
第１流量センサ６７検出流量又は第２流量センサ４７検出流量×（混合水サーミスタ４４検出温度−給水サーミスタ４８検出温度）／（温水サーミスタ５０検出温度−給水サーミスタ４８検出温度）
（４）第１実施例のコージェネレーションシステムでは、発電運転中でなければ、強制的に発電運転を行って発電熱を得ているが、発電運転中でなければ、発電ユニット１１０に配置されている凍結防止ヒータ１２３を利用して貯湯槽２０内の温水を加熱してもよい。
（５）貯湯槽２０内の温水に細菌が繁殖しているおそれがあるとき、第１実施例では、加熱殺菌を行い、第２実施例では貯湯槽２０内の温水を入換える。加熱殺菌を行うか、貯水を入換えるかの選択は、自動で行われてもよいし、使用者によって手動で選択されてもよい。例えば、滞留温水量が所定量（適宜設定可能）以上であり、しかもそのときの滞留温水の温度が所定温度（適宜設定可能）以下であるときに貯水が入換えられるようにしてもよい。
【００４５】
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】
【００４６】
【図１】第１実施例のコージェネレーションシステムの系統図。
【図２】第１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。
【符号の説明】
【００４７】
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
３５ａ：貯湯槽サーミスタＡ、３５ｂ：貯湯槽サーミスタＢ、３５ｃ：貯湯槽サーミスタＣ、３５ｄ：貯湯槽サーミスタＤ
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
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
１２８：循環経路、１２８ａ：循環復路、１２８ｂ：循環往路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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