(57)【要約】【課題】給湯システムの大型化やコストアップを抑制すると共に衛生面での安全性を確保しつつ、複数の給湯装置間で効率よく熱融通を可能にする。【解決手段】給湯システムは、第１熱源および第１熱源からの熱により加熱された湯水を貯留する第１貯湯タンクを有する第１給湯装置と、湯水を貯留する第２貯湯タンクを有する第２給湯装置と、第１貯湯タンク内に貯留された湯水を第２給湯装置側に供給可能なポンプと、第２貯湯タンク内に設置されており、ポンプにより第１貯湯タンクから供給された湯水と該第２貯湯タンク内に貯留された湯水とを熱交換させる熱交換器と、第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じてポンプを作動させる制御装置とを含む。【選択図】図１
2018096644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱源および前記第１熱源からの熱により加熱された湯水を貯留する第１貯湯タンクを有する第１給湯装置と、湯水を貯留する第２貯湯タンクを有する第２給湯装置とを含む給湯システムであって、
前記第１貯湯タンク内に貯留された湯水を前記第２給湯装置側に供給可能なポンプと、
前記第２貯湯タンク内に設置されており、前記ポンプにより前記第１貯湯タンクから供給された湯水と該第２貯湯タンク内に貯留された湯水とを熱交換させる熱交換器と、
前記第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じて前記ポンプを作動させる制御装置と、
を備える給湯システム。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯システムにおいて、
前記熱交換器は、一端が上側に位置すると共に他端が下側に位置するように前記第２貯湯タンク内に配置される伝熱管を有し、
前記伝熱管の前記一端は、配管を介して前記第１貯湯タンク内の上部に接続されると共に、前記伝熱管の前記他端は、配管を介して前記第１貯湯タンク内の下部に接続されており、
前記ポンプは、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を前記伝熱管の前記一端に供給可能であることを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１基準温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１基準温度よりも低い第２基準温度未満であるときに前記ポンプを作動させることを特徴とする給湯システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１温度以上であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第１温度よりも低い第２温度以上であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度未満であるときに前記ポンプを作動させることを特徴とする給湯システム。
【請求項５】
請求項４に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記ポンプの作動中、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度よりも低い第３温度未満であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度よりも低い第４温度未満であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度以上であるときに、前記ポンプを停止させることを特徴とする給湯システム。
【請求項６】
請求項１または２に記載の給湯システムにおいて、
前記第２給湯装置は、第２貯湯タンク内に貯留されている湯水を加熱する第２熱源を有し、
前記ポンプは、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給可能であると共に、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給可能であることを特徴とする給湯システム。
【請求項７】
請求項６に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１基準温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１基準温度よりも低い第２基準温度未満であるときに、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させると共に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第２基準温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１基準温度以上であるときに、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させることを特徴とする給湯システム。
【請求項８】
請求項６に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１温度以上であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第１温度よりも低い第２温度以上であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度未満であるときに、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させると共に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度未満であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度未満であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度以上であるときに、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させることを特徴とする給湯システム。
【請求項９】
請求項７に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給するように前記ポンプが作動している最中に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１温度よりも低い第３温度未満であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度よりも低い第４温度未満であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度以上であるときに、前記ポンプを停止させると共に、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給するように前記ポンプが作動している最中に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度以上であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度以上であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度未満であるときに、前記ポンプを停止させることを特徴とする給湯システム。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の給湯システムにおいて、
前記第１給湯装置は、第１の住宅に設置され、前記第１給湯装置は、第２の住宅に設置される給湯システム。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一項に記載の給湯システムにおいて、
前記ポンプおよび前記制御装置は、前記第１および第２給湯装置の何れか一方に含まれることを特徴とする給湯システム。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか一項に記載の給湯システムにおいて、
前記ポンプおよび前記制御装置は、前記第１および第２給湯装置から独立して設けられることを特徴とする給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の発明は、複数の給湯装置を含む給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池装置と、当該燃料電池装置の排熱により加熱された湯水を温度成層が形成されるように貯留する貯湯タンクとを含む燃料電池システムを複数備えた熱供給システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この熱供給システムでは、各燃料電池システムの貯湯タンク内に、共用熱媒体循環路を循環する共用熱媒体と貯湯タンク内の下部の湯水とを熱交換させる熱交換部が設けられており、各熱交換部には、共用熱媒体を共用熱媒体循環路から当該熱交換部に供給すると共に当該共用熱媒体循環路に戻すための熱交換部供給路が接続されている。これにより、各燃料電池システムにおいて、貯湯タンク内の下部の湯水が昇温した際に、当該湯水と共用熱媒体との間で熱の授受を行うことが可能となり、燃料電池システムから共用熱媒体への熱を供給すると共に、共用熱媒体から燃料電池システムに熱を取り込むことができる。この結果、各燃料電池システムにおいて、燃料電池装置の排熱が無駄に放熱されてしまうのを抑制することが可能となる。また、従来、各々が熱源機に接続された１対の貯湯タンクユニット間での熱融通を行う熱融通ユニットも知られている（例えば、特許文献２参照）。この熱融通ユニットでは、一方の貯湯タンクユニットの貯湯タンク内に貯留された湯水を他方の貯湯タンクユニットの貯湯タンクへと移送することにより、当該１対の貯湯タンクユニット間で熱融通が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５７４３６号公報
【特許文献２】特開２０１６−０８７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の熱供給システムでは、複雑な共用熱媒体の循環路や、共用熱媒体を貯留するタンク、共用熱媒体を循環させるポンプ等が必要となることから、システム全体の大型化や施工コストの増加を招いてしまう。また、上記特許文献２に記載の熱融通システムでは、一方の貯湯タンクユニットの貯湯タンク内で細菌等の汚染物質が発生してしまうと、当該汚染物質が他方の貯湯タンクユニットの貯湯タンク内にも送り込まれてしまい、衛生面での安全性を確保し得なくなる。
【０００５】
そこで、本開示の発明は、給湯システムの大型化やコストアップを抑制すると共に衛生面での安全性を確保しつつ、複数の給湯装置間で効率よく熱融通を可能にすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の給湯システムは、第１熱源および前記第１熱源からの熱により加熱された湯水を貯留する第１貯湯タンクを有する第１給湯装置と、湯水を貯留する第２貯湯タンクを有する第２給湯装置とを含む給湯システムであって、前記第１貯湯タンク内に貯留された湯水を前記第２給湯装置側に供給可能なポンプと、前記第２貯湯タンク内に設置されており、前記ポンプにより前記第１貯湯タンクから供給された湯水と該第２貯湯タンク内に貯留された湯水とを熱交換させる熱交換器と、前記第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じて前記ポンプを作動させる制御装置とを備えるものである。
【０００７】
この給湯システムでは、第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じてポンプが作動させられ、第１給湯装置の第１貯湯タンク内に貯留された湯水が第２給湯装置の第２貯湯タンク内に配置された熱交換器に熱媒体として供給される。そして、第２貯湯タンク内の熱交換器で、第１貯湯タンクから熱媒体として供給された湯水と第２貯湯タンク内の湯水とが熱交換することにより、第１貯湯タンクから第２貯湯タンクへと熱が移送される。これにより、第１熱源からの熱により加熱された第１貯湯タンク内の湯水により第２貯湯タンク内に貯留された湯水を加熱することができる。従って、第１貯湯タンクが満蓄状態になったことにより第１熱源からの熱が放熱されてしまうのを抑制することが可能となり、第１および第２給湯装置において、熱エネルギを無駄なく効率よく利用することができる。また、熱交換器の設置や当該熱交換器と第１貯湯タンクとの接続に複雑な構造は不要であることから、システム全体の大型化やコストアップを抑制することが可能となる。更に、第１貯湯タンク内の湯水が第２貯湯タンク内に直接供給されることがないため、第１および第２貯湯タンク内の何れか一方で汚染物質が発生したとしても、当該汚染物質が他方のタンク内に送り込まれてしまうのを抑制することができる。この結果、給湯システムの大型化やコストアップを抑制すると共に衛生面での安全性を確保しつつ、複数の給湯装置間で効率よく熱融通することが可能となる。
【０００８】
また、前記熱交換器は、一端が上側に位置すると共に他端が下側に位置するように前記第２貯湯タンク内に配置される伝熱管を有してもよく、前記伝熱管の前記一端は、配管を介して前記第１貯湯タンク内の上部に接続されると共に、前記伝熱管の前記他端は、配管を介して前記第１貯湯タンク内の下部に接続されてもよく、前記ポンプは、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を前記伝熱管の前記一端に供給可能であってもよい。これにより、第１貯湯タンク内の上部に貯留された高温の湯水を熱交換器に供給して第２貯湯タンク内の湯水を良好に加熱することが可能となる。
【０００９】
更に、前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１基準温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１基準温度よりも低い第２基準温度未満であるときに前記ポンプを作動させるものであってもよい。これにより、第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じて、第１貯湯タンクから第２貯湯タンクに熱を移送することが可能となる。
【００１０】
また、前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１温度以上であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第１温度よりも低い第２温度以上であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度未満であるときに前記ポンプを作動させるものであってもよい。これにより、第１貯湯タンク内の概ね全体で湯水の温度が高まっているときに、第１貯湯タンクから第２タンクに熱を移送することが可能となる。
【００１１】
更に、前記制御装置は、前記ポンプの作動中、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度よりも低い第３温度未満であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度よりも低い第４温度未満であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度以上であるときに、前記ポンプを停止させるものであってもよい。これにより、ポンプの作動および停止が頻繁に繰り返されるハンチングを抑制しつつ、第１貯湯タンクから第２タンクへの熱の移送に伴って、第１貯湯タンク内の湯水の温度が過度に低下するのを抑制することが可能となる。
【００１２】
また、前記第２給湯装置は、第２貯湯タンク内に貯留されている湯水を加熱する第２熱源を有してもよく、前記ポンプは、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給可能であると共に、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給可能であってもよい。このように、第１および第２給湯装置の双方が熱源を有している場合には、正逆回転可能なポンプを用いることで、第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じて、第１貯湯タンクから第２貯湯タンクに熱を移送すると共に、第２貯湯タンクから第１貯湯タンクに熱を移送することが可能となる。
【００１３】
更に、前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１基準温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１基準温度よりも低い第２基準温度未満であるときに、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させると共に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第２基準温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１基準温度以上であるときに、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させるものであってもよい。すなわち、第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１基準温度以上であり、かつ第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第２基準温度未満であるときには、第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を熱交換器に供給することで、第１貯湯タンクからの湯水を熱媒体として第２貯湯タンク内に貯留された湯水を加熱することができる。また、第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第２基準温度未満であり、かつ第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１基準温度以上であるときには、第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水を熱交換器に供給することで、第１貯湯タンクからの湯水を第２貯湯タンク内の湯水により加熱して当該第１タンク内に戻すことができる。これにより、第１および第２貯湯タンク内の湯水の温度に応じて、第１および第２貯湯タンク間で効率よく熱を移送することが可能となる。
【００１４】
また、前記制御装置は、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１温度以上であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第１温度よりも低い第２温度以上であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度未満であるときに、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させると共に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度未満であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度未満であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第１温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度以上であるときに、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水が前記熱交換器に供給されるように前記ポンプを作動させるものであってもよい。これにより、第１および第２貯湯タンク内の何れか一方の概ね全体で湯水の温度が高まっているときに、第１および第２貯湯タンクの一方から他方に熱を移送することが可能となる。
【００１５】
更に、前記制御装置は、第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給するように前記ポンプが作動している最中に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が第１温度よりも低い第３温度未満であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第２温度よりも低い第４温度未満であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度以上であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度以上であるときに、前記ポンプを停止させると共に、第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水を前記熱交換器に供給するように前記ポンプが作動している最中に、前記第１貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度以上であり、前記第１貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度以上であり、前記第２貯湯タンク内の上部に貯留された湯水の温度が前記第３温度未満であり、かつ前記第２貯湯タンク内の下部に貯留された湯水の温度が前記第４温度未満であるときに、前記ポンプを停止させるものであってもよい。これにより、ポンプの作動および停止が頻繁に繰り返されるハンチングを抑制しつつ、第１および第２貯湯タンクの一方から他方への熱の移送に伴って、第１および第２貯湯タンクの一方内の湯水の温度が過度に低下するのを抑制することが可能となる。
【００１６】
また、前記第１給湯装置は、第１の住宅に設置されてもよく、前記第１給湯装置は、第２の住宅に設置されてもよい。この場合、第１および第２の住宅は、互いに隣接する２件の戸建て住宅であってもよく、集合住宅に含まれる互いに隣接する２件の住宅であってもよく、いわゆる二世帯住宅であってもよい
【００１７】
更に、前記ポンプおよび前記制御装置は、前記第１および第２給湯装置の何れか一方に含まれてもよい。すなわち、本開示の給湯システムは、第１および第２給湯装置間で主従の関係が予め定められたシステムとして構築されてもよい。
【００１８】
また、前記ポンプおよび前記制御装置は、前記第１および第２給湯装置から独立して設けられてもよい。これにより、既存の給湯装置を利用して本開示の給湯システムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本開示の給湯システムを示す概略構成図である。
【図２】本開示の給湯システムの適用例を示す概略構成図である。
【図３】図１の給湯システムにおいて実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の給湯システムにおいて実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図５】本開示の他の実施形態に係る給湯システムを示す概略構成図である。
【図６】本開示の更に他の実施形態に係る給湯システムを示す概略構成図である。
【図７】図６の給湯システムにおいて実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】図６の給湯システムにおいて実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【図９】本開示の給湯システムの他の適用例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００２１】
図１は、本開示の給湯システム１０を示す概略構成図であり、図２は、給湯システム１０の適用例を示す概略構成図である。これらの図面に示すように、給湯システム１０は、第１の住宅１に設置されたコジェレネーションシステムである第１給湯装置１１と、当該第１の住宅１に隣接する第２の住宅２に設置されたコジェレネーションシステムである第２給湯装置１２とを含むものである。第１給湯装置１１は、図１に示すように、第１熱源としての第１発電ユニット２１と、当該第１発電ユニット２１からの熱により加熱された湯水を温度成層が形成されるように貯留する第１貯湯タンク３１と、第１補助熱源４１と、第１発電ユニット２１や第１補助熱源４１等を含む装置全体を制御する第１制御装置５１とを有する。また、第２給湯装置は、第２熱源としての第２発電ユニット２２と、当該第２発電ユニット２２からの熱により加熱された湯水を温度成層が形成されるように貯留する第２貯湯タンク３２と、第２補助熱源４２と、第２発電ユニット２２や第２補助熱源４２等を含む装置全体を制御する第２制御装置５２とを有する。
【００２２】
第１給湯装置１１の第１発電ユニット２１は、例えば固体酸化物形の燃料電池ＦＣやモジュールケース、気化器、改質器等を含む発電モジュール、発電モジュールの気化器に例えば天然ガスやＬＰガスといった原燃料ガス（原燃料）を供給するための原燃料ガス供給系統、燃料電池ＦＣにカソードガスとしてのエア（空気）を供給するためのエア供給系統、発電モジュールの気化器に改質水を供給するための改質水供給系統、発電モジュールで発生した排熱を回収するための排熱回収系統と、燃料電池ＦＣの出力端子に接続されたパワーコンディショナ等（何れも図示省略）を有するものである。第１発電ユニット２１の排熱回収系統は、第１貯湯タンク３１に接続された循環配管や、循環配管を流通する湯水と発電モジュールからの燃焼排ガスとを熱交換させる熱交換器、循環配管に組み込まれた循環ポンプ等を含む（何れも図示省略）。排熱回収系統の循環ポンプを作動させることで、第１貯湯タンク３１に貯留されている湯水を熱交換器へと導入し、当該熱交換器で燃焼排ガスから熱を奪って昇温した湯水を第１貯湯タンク３１へと返送することができる。また、第１発電ユニット２１のパワーコンディショナは、燃料電池ＦＣからの直流電力を交流電力に変換して第１の住宅１の家電製品といった負荷に供給するように構成されたものである。
【００２３】
第１給湯装置１１の第１貯湯タンク３１の上部には、図示しない出湯口に接続される第１出湯管Ｌ１が接続されており、当該第１出湯管Ｌ１には、第１貯湯タンク３１と出湯口との間に位置するように第１補助熱源４１が組み込まれている。第１補助熱源４１は、必要に応じて第１貯湯タンク３１から第１出湯管Ｌ１内に流入する湯水を加熱する周知の温水ヒータである。また、第１給湯装置１１の第１貯湯タンク３１の下部には、図示しない給水源に接続された第１給水管Ｌ３と、中途に第１排水バルブＶ１１が組み込まれた第１排水管Ｌ５とが接続されている。第１貯湯タンク３１内には、第１給水管Ｌ３を介して水が供給され、第１排水バルブＶ１１を開弁することで当該第１貯湯タンク３１内の湯水を外部に排出することができる。
【００２４】
更に、第１貯湯タンク３１には、第１上側温度センサＳｕ１、第１中央温度センサＳｍ１および第１下側温度センサＳｌ１と設置されている。第１上側温度センサＳｕ１は、第１貯湯タンク３１内の上部（例えば上側３分の１の範囲）に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１を検出する。第１中央温度センサＳｍ１は、第１貯湯タンク３１の高さ方向における中央部に貯留されている湯水の温度Ｔｍ１を検出する。第１下側温度センサＳｌ１は、第１貯湯タンク３１内の下部（例えば下側３分の１の範囲）に貯留されている湯水の温度Ｔｌ１を検出する。
【００２５】
第１給湯装置１１の第１制御装置５１は、ＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入力ポートおよび出力ポート（何れも図示省略）等を含むコンピュータである。第１制御装置５１は、第１発電ユニット２１の各種センサからの検出値や信号、第１上側温度センサＳｕ１からの温度Ｔｕ１、第１中央温度センサＳｍ１からの温度Ｔｍ１、第１下側温度センサＳｌ１からの温度Ｔｌ１等を入力ポートを介して入力する。また、第１制御装置５１は、第１発電ユニット２１や第１補助熱源４１、第１排水バルブＶ１１等への制御信号を出力ポートを介して出力し、これらの機器を制御する。
【００２６】
第２給湯装置１２の第２発電ユニット２２も、例えば固体酸化物形の燃料電池ＦＣやモジュールケース、気化器、改質器等を含む発電モジュール、発電モジュールの気化器に例えば天然ガスやＬＰガスといった原燃料ガス（原燃料）を供給するための原燃料ガス供給系統、燃料電池ＦＣにカソードガスとしてのエア（空気）を供給するためのエア供給系統、発電モジュールの気化器に改質水を供給するための改質水供給系統、発電モジュールで発生した排熱を回収するための排熱回収系統と、燃料電池ＦＣの出力端子に接続されたパワーコンディショナ等（何れも図示省略）を有するものである。第２発電ユニット２２の排熱回収系統も、第２貯湯タンク３２に接続された循環配管や、循環配管を流通する湯水と発電モジュールからの燃焼排ガスとを熱交換させる熱交換器、循環配管に組み込まれた循環ポンプ等を含む（何れも図示省略）。排熱回収系統の循環ポンプを作動させることで、第２貯湯タンク３２に貯留されている湯水を熱交換器へと導入し、当該熱交換器で燃焼排ガスから熱を奪って昇温した湯水を第２貯湯タンク３２へと返送することができる。また、第２発電ユニット２２のパワーコンディショナは、燃料電池ＦＣからの直流電力を交流電力に変換して第２の住宅２の家電製品といった負荷に供給するように構成されたものである。
【００２７】
第２給湯装置１２の第２貯湯タンク３２の上部には、図示しない出湯口に接続される第２出湯管Ｌ２が接続されており、当該第２出湯管Ｌ２には、第２貯湯タンク３２と出湯口との間に位置するように第２補助熱源４２が組み込まれている。第２補助熱源４２も、必要に応じて第２貯湯タンク３２から第２出湯管Ｌ２内に流入する湯水を加熱する周知の温水ヒータである。また、第２給湯装置１２の第２貯湯タンク３２の下部には、図示しない給水源に接続された第２給水管Ｌ４と、中途に第２排水バルブＶ１２が組み込まれた第２排水管Ｌ６とが接続されている。第２貯湯タンク３２内には、第２給水管Ｌ４を介して水が供給され、第２排水バルブＶ１２を開弁することで当該第２貯湯タンク３２内の湯水を外部に排出することができる。
【００２８】
更に、第２貯湯タンク３２には、第２上側温度センサＳｕ２、第２中央温度センサＳｍ２および第２下側温度センサＳｌ２が設置されている。第２上側温度センサＳｕ２は、第２貯湯タンク３２内の上部（例えば上側３分の１の範囲）に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２を検出する。第２中央温度センサＳｍ２は、第２貯湯タンク３２の高さ方向における中央部に貯留されている湯水の温度Ｔｍ２を検出する。第２下側温度センサＳｌ２は、第２貯湯タンク３２内の下部（例えば下側３分の１の範囲）に貯留されている湯水の温度Ｔｌ２を検出する。
【００２９】
また、第２貯湯タンク３２内には、図１に示すように、熱交換器６０が設置されている。熱交換器６０は、一端が上側に位置すると共に他端が下側に位置するように第２貯湯タンク３２内に配置される伝熱管６５を有する。伝熱管６５の上端（一端）は、第１貯湯タンク３１と第１補助熱源４１との間で第１出湯管Ｌ１から分岐された上側配管Ｌａに接続されており、当該上側配管Ｌａおよび第１出湯管Ｌ１の一部を介して第１貯湯タンク３１内の上部に接続される。また、伝熱管６５の下端（他端）は、第１貯湯タンク３１と第１排水バルブＶ１１との間で第１排水管Ｌ５から分岐された下側配管Ｌｂに接続されており、当該下部配管Ｌｂおよび第１排水管Ｌ５の一部を介して第１給湯装置１１の第１貯湯タンク３１内の下部に接続される。
【００３０】
更に、下側配管Ｌｂの中途には、正逆回転可能な電動ポンプＰが組み込まれている。電動ポンプＰの図示しないインペラを正方向に回転させると、当該電動ポンプＰにより第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水が吸引されて当該第１貯湯タンク３１内の下部に送り込まれる。これにより、電動ポンプＰを正方向に駆動することで、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水を熱交換器６０の伝熱管６５の上端（一端）に供給することができる。また、電動ポンプＰの図示しないインペラを逆方向に回転させると、当該電動ポンプＰにより第１貯湯タンク３１内の下部に貯留された湯水が吸引されて当該第１貯湯タンク３１内の上部に送り込まれる。これにより、電動ポンプＰを逆方向に駆動することで、第２貯湯タンク３２内の下部に貯留された湯水を熱交換器６０の伝熱管６５の下端（他端）に供給することができる。
【００３１】
第２給湯装置１２の第２制御装置５２は、ＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入力ポートおよび出力ポート（何れも図示省略）等を含むコンピュータである。第２制御装置５２は、第２発電ユニット２２の各種センサからの検出値や信号、第２上側温度センサＳｕ２からの温度Ｔｕ２、第２中央温度センサＳｍ２からの温度Ｔｍ２、第２下側温度センサＳｌ２からの温度Ｔｌ２等を入力ポートを介して入力する。また、第２制御装置５２は、通信ケーブル等を介して第１給湯装置１１の第１制御装置５１と接続されており、当該第１制御装置５１から各種信号や情報を入力する。更に、第２制御装置５２は、第２発電ユニット２２や第２補助熱源４２、排水バルブＶ１２、電動ポンプＰ等への制御信号を出力ポートを介して出力し、これらの機器を制御する。
【００３２】
次に、図３を参照しながら、給湯システム１０における電動ポンプＰの制御手順について説明する。図３は、給湯システム１０の稼働中に第１および第２貯湯タンク３１，３２に貯留されている湯水の温度を管理するために第２給湯装置１２の第２制御装置５２によって所定時間おきに実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３３】
図３のルーチンの開始に際して、第２制御装置５２（ＣＰＵ）は、第１制御装置５１から第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１を入力すると共に、第２上側温度センサＳｕ２から第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２を入力する（ステップＳ１００）。次いで、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１が予め定められた第１基準温度Ｔｒｅｆ１（例えば、６０℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、更に、第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２が第１基準温度Ｔｒｅｆ１よりも低く定められた第２基準温度Ｔｒｅｆ２（例えば、５０℃）未満である否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００３４】
ステップＳ１１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であると判定し、かつステップＳ１２０にて温度Ｔｕ２が第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であると判定した場合（ステップＳ１１０，Ｓ１２０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰのインペラが予め定められた回転数で正方向に回転するように当該電動ポンプＰを制御（デューティ制御）し（ステップＳ１３０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００３５】
このように電動ポンプＰが正方向に駆動されると、当該電動ポンプＰにより第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水が熱交換器６０の伝熱管６５の上端に供給され、当該湯水は、伝熱管６５内を流通（下降）した後、第１貯湯タンク３１内の下部へと返送される。すなわち、第２貯湯タンク３２内の熱交換器６０には、第１発電ユニット２１からの熱（燃料排ガスの熱）により加熱されて昇温した第１貯湯タンク３１内上部の湯水が熱媒体として供給される。そして、第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水は、熱交換器６０に供給された第１貯湯タンク３１からの湯水との熱交換により加熱される。これにより、第１貯湯タンク３１からの湯水を熱媒体として、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２へと熱が移送される。
【００３６】
一方、ステップＳ１１０にて、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｒｅｆ１未満であると判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１よりも低い第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０にて温度Ｔｕ１が第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であると判定した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１４０にて温度Ｔｕ１が第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であると判定し、かつステップＳ１５０にて温度Ｔｕ２が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であると判定した場合（ステップＳ１４０，Ｓ１５０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰのインペラが予め定められた回転数で逆方向に回転するように当該電動ポンプＰを制御（デューティ制御）し（ステップＳ１６０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００３７】
このように電動ポンプＰが逆方向に駆動されると、当該電動ポンプＰにより第１貯湯タンク３１内の下部に貯留された湯水が熱交換器６０の伝熱管６５の下端に供給され、当該湯水は、伝熱管６５内を流通（上昇）した後、第１貯湯タンク３１内の上部に流入する。すなわち、この場合には、第２貯湯タンク３２内の熱交換器６０に第１貯湯タンク３１内下部の比較的低温の湯水が熱媒体として供給される。そして、熱交換器６０に熱媒体として供給された第１貯湯タンク３１からの湯水は、第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水との熱交換により加熱された後、第１貯湯タンク３１内の上部へと返送される。これにより、第１貯湯タンク３１からの湯水を熱媒体として、第２貯湯タンク３２から第１貯湯タンク３１へと熱が移送される。
【００３８】
また、ステップＳ１１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であると判定した後、ステップＳ１２０にて温度Ｔｕ２が第２基準温度Ｔｒｅｆ２以上であると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ＆ステップＳ１２０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させ（ステップＳ１７０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。これにより、電動ポンプＰを正方向に駆動することにより第２貯湯タンク３２内の上部に貯留された湯水の温度Ｔｕ２がある程度高まると、熱交換器６０に対する第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水の供給が停止される。
【００３９】
更に、ステップＳ１１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１未満であると判定した後、ステップＳ１４０にて温度Ｔｕ１が第２基準温度Ｔｒｅｆ２以上であると判定した場合（ステップＳ１１０，Ｓ１４０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させ（ステップＳ１７０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。これにより、電動ポンプＰを逆方向に駆動することにより第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水の温度Ｔｕ１がある程度高まると、熱交換器６０に対する第１貯湯タンク３１内の下部に貯留された湯水の供給が停止される。
【００４０】
また、ステップＳ１１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１未満であると判定し、かつステップＳ１４０にて温度Ｔｕ１が第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であると判定した後、ステップＳ１５０にて温度Ｔｕ２が第１基準温度Ｔｒｅｆ２未満であると判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ，ステップＳ１４０：ＹＥＳ＆ステップＳ１５０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させ（ステップＳ１７０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。すなわち、第１および第２貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１が第１および第２基準温度Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２未満であり、かつ湯水の温度Ｔｕ２が第１基準温度Ｔｒｅｆ１未満である場合、電動ポンプＰが作動させられず、第１貯湯タンク３１から熱交換器６０に湯水が供給されることはない。
【００４１】
上述のように、給湯システム１０では、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の湯水の温度Ｔｕ１，Ｔｕ２に応じて電動ポンプＰが作動させられ、第１給湯装置１１の第１貯湯タンク３１内に貯留された湯水が第２給湯装置１２の第２貯湯タンク３２内に配置された熱交換器６０に熱媒体として供給される。そして、第２貯湯タンク３２内の熱交換器６０で、第１貯湯タンク３１から熱媒体として供給された湯水と第２貯湯タンク３２内の湯水とが熱交換することにより、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２、あるいは第２貯湯タンク３２から第１貯湯タンク３１へと熱が移送される。これにより、第１発電ユニット２１からの熱により加熱された第１貯湯タンク３１内の湯水を熱媒体として第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水を加熱したり、第２発電ユニット２２からの熱により加熱された第２貯湯タンク３２内の湯水によって、熱交換器６０に熱媒体として供給された第１貯湯タンク３１からの湯水を加熱したりすることができる。
【００４２】
従って、給湯システム１０では、第１貯湯タンク３１が満蓄状態になったことにより第１発電ユニット２１からの熱（排熱）が放熱されてしまったり、第２貯湯タンク３２が満蓄状態になったことにより第２発電ユニット２２からの熱（排熱）が放熱されてしまったりするのを抑制することが可能となり、第１および第２給湯装置１１，１２において、熱エネルギを無駄なく効率よく利用することができる。また、熱交換器６０の設置や当該熱交換器６０と第１貯湯タンク３１との接続に複雑な構造は不要であることから、システム全体の大型化やコストアップを抑制することが可能となる。更に、第１貯湯タンク３１内の湯水が第２貯湯タンク３２内に直接供給されることがないため、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の何れか一方で汚染物質が発生したとしても、当該汚染物質が他方のタンク内に送り込まれてしまうのを抑制することができる。この結果、給湯システム１０の大型化やコストアップを抑制すると共に衛生面での安全性を確保しつつ、複数の給湯装置１１，１２間で効率よく熱融通することが可能となる。
【００４３】
また、第２貯湯タンク３２内に設置される熱交換器６０は、一端が上側に位置すると共に他端が下側に位置するように第２貯湯タンク３２内に配置される伝熱管６５を有する。更に、伝熱管６５の上端（一端）は、上側配管Ｌａ等を介して第１貯湯タンク３１内の上部に接続され、伝熱管６５の下端（他端）は、下側配管Ｌｂを介して第１貯湯タンク３１内の下部に接続される。そして、給湯システム１０において、電動ポンプＰは、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水を熱交換器６０すなわち伝熱管６５の上端に供給可能であると共に、第１貯湯タンク３１内の下部に貯留された湯水を熱交換器６０すなわち伝熱管６５の下端に供給可能である。これにより、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された高温の湯水を熱交換器６０に供給して第２貯湯タンク３２内の湯水を良好に加熱すると共に、第１貯湯タンク３１内の下部から熱交換器６０に供給された湯水を第２貯湯タンク３２内の上部に貯留された高温の湯水により加熱して、第１貯湯タンク３１内の上部に返送することができる。従って、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の湯水の温度に応じて、第１および第２貯湯タンク３１，３２間で効率よく熱を移送することが可能となる。
【００４４】
加えて、電動ポンプＰを下側配管Ｌｂに組み込むことで、当該電動ポンプＰによって第１貯湯タンク３１内下部の比較的低温の湯水を第２貯湯タンク３２内の熱交換器６０に効率よく供給すると共に、第２貯湯タンク３２内の湯水により加熱した上で、第１貯湯タンク３１内の上部に返送することが可能となる。ただし、電動ポンプＰは、上側配管Ｌａに組み込まれてもよい。何れにしても、第１および第２給湯装置１１，１２の双方が熱源としての第１または第２発電ユニット２１，２２を有している場合には、正逆回転可能な電動ポンプＰを用いることで、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の湯水の温度Ｔｕ１，Ｔｕ２に応じて、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２に熱を移送すると共に、第２貯湯タンク３２から第１貯湯タンク３１に熱を移送することが可能となる。
【００４５】
なお、上記給湯システム１０において、電動ポンプＰは、第１制御装置５１により制御されてもよく、第１給湯装置１１に設けられてもよい。すなわち、給湯システム１０は、第１および第２給湯装置１１，１２間で主従の関係が予め定められたシステムとして構築されてもよい。また、熱交換器６０は、第１貯湯タンク３１内に設置されてもよい。更に、給湯システム１０において、第１および第２発電ユニット２１，２２の少なくとも何れか一方は、熱源としてのヒートポンプユニットで置き換えられてもよい。
【００４６】
図４は、給湯システム１０の稼働中に第１および第２貯湯タンク３１，３２に貯留されている湯水の温度を管理するために第２制御装置５２によって所定時間おきに実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【００４７】
図４のルーチンの開始に際して、第２制御装置５２（ＣＰＵ）は、第１制御装置５１から第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１と第１貯湯タンク３１内の下部に貯留されている湯水の温度Ｔｌ１とを入力し、第２上側温度センサＳｕ２から第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２を入力すると共に第２下側温度センサＳｌ２から第２貯湯タンク３２内の下部に貯留されている湯水の温度Ｔｌ２を入力する（ステップＳ２００）。次いで、第２制御装置５２は、電動ポンプＰが停止しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０にて電動ポンプＰが停止していると判定した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１の温度Ｔｕ１が予め定められた第１温度Ｔ１（例えば、７０℃）以上、かつ温度Ｔｌ１が当該第１温度Ｔ１よりも低く定められた第２温度Ｔ２（例えば、６５℃）以上、かつ第２貯湯タンク３２の温度Ｔｕ２が第１温度Ｔ１未満、かつ温度Ｔｌ２が第２温度Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。
【００４８】
ステップＳ２２０にて肯定判断を行った場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰのインペラが予め定められた回転数で正方向に回転するように当該電動ポンプＰを制御（デューティ制御）し（ステップＳ２３０）、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。すなわち、第１貯湯タンク３１内の概ね全体で湯水の温度が高まっている一方、第２貯湯タンク３２内の概ね全体で湯水の温度が比較的低い場合には、電動ポンプＰにより第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水が熱交換器６０の伝熱管６５の上端に供給され、当該湯水は、伝熱管６５内を流通（下降）した後、第１貯湯タンク３１内の下部に流入する。そして、第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水は、熱交換器６０に熱媒体として供給された第１貯湯タンク３１からの湯水との熱交換により加熱される。これにより、第１貯湯タンク３１からの湯水を熱媒体として、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２へと熱が移送される。
【００４９】
一方、ステップＳ２２０にて否定判断を行った場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１の温度Ｔｕ１が第１温度Ｔ１未満、かつ温度Ｔｌ１が第２温度Ｔ２未満、かつ第２貯湯タンク３２の温度Ｔｕ２が第１温度Ｔ１以上、かつ温度Ｔｌ２が第２温度Ｔ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０にて肯定判断を行った場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰのインペラが予め定められた回転数で逆方向に回転するように当該電動ポンプＰを制御（デューティ制御）し（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００５０】
すなわち、第２貯湯タンク３２内の概ね全体で湯水の温度が高まっている一方、第１貯湯タンク３１内の概ね全体で湯水の温度が比較的低い場合には、電動ポンプＰにより第１貯湯タンク３１内の下部に貯留された湯水が熱交換器６０の伝熱管６５の下端に供給され、当該湯水は、伝熱管６５内を流通（上昇）した後、第１貯湯タンク３１内の上部へと返送される。そして、熱交換器６０に熱媒体として供給された第１貯湯タンク３１からの湯水は、第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水との熱交換により加熱された後、第１貯湯タンク３１内の上部へと返送される。これにより、第１貯湯タンク３１からの湯水を熱媒体として、第２貯湯タンク３２から第１貯湯タンク３１へと熱が移送される。これに対して、ステップＳ２４０にて否定判断を行った場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、電動ポンプＰを作動させることなく、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００５１】
また、ステップＳ２１０にて電動ポンプＰが作動していると判定した場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、当該電動ポンプＰが正方向に駆動されているか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ステップＳ２６０にて電動ポンプＰが正方向に駆動されていると判定した場合、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１の温度Ｔｕ１が上記第１温度Ｔ１よりも低く定められた第３温度Ｔ３（例えば、６５℃）未満、かつ温度Ｔｌ１が上記第２温度Ｔ２よりも低く定められた第４温度Ｔ４（例えば、６０℃）未満、または第２貯湯タンク３２の温度Ｔｕ２が第３温度Ｔ３以上、かつ温度Ｔｌ２が第４温度Ｔ４以上であるか否かを判定する（ステップＳ２７０）。
【００５２】
ステップＳ２７０にて肯定判断を行った場合（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させ（ステップＳ２８０）、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。これにより、電動ポンプＰが正方向に駆動されて第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２に熱が移送されている場合、第２貯湯タンク３２内の湯水の温度状態（温度勾配）が、第１貯湯タンク３１内の湯水の温度状態（温度勾配）に概ね等しくなった段階で、電動ポンプＰが停止させられることになる。これに対して、ステップＳ２７０にて否定判断を行った場合（ステップＳ２７０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させることなく正方向に駆動された状態に維持し、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００５３】
一方、ステップＳ２６０にて電動ポンプＰが逆方向に駆動されていると判定した場合、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１の温度Ｔｕ１が第３温度Ｔ３以上、かつ温度Ｔｌ１が第４温度Ｔ４以上、かつ第２貯湯タンク３２の温度Ｔｕ２が第３温度Ｔ３未満、または温度Ｔｌ２が第４温度Ｔ４未満であるか否かを判定する（ステップＳ２９０）。ステップＳ２９０にて肯定判断を行った場合（ステップＳ２９０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させ（ステップＳ２８０）、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。これにより、電動ポンプＰが逆方向に駆動されて第２貯湯タンク３２から第１貯湯タンク３１に熱が移送されている場合、第１貯湯タンク３１内の湯水の温度状態（温度勾配）が、第２貯湯タンク３２内の湯水の温度状態（温度勾配）に概ね等しくなった段階で、電動ポンプＰが停止させられることになる。これに対して、ステップＳ２９０にて否定判断を行った場合（ステップＳ２９０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させることなく逆方向に駆動された状態に維持し、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００５４】
上述のような図４のポンプ駆動停止制御ルーチンが給湯システム１０において実行されることで、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の何れか一方の概ね全体で湯水の温度が高まっているときに、第１および第２貯湯タンク３１，３２の当該一方から他方に熱を移送することが可能となる。また、図４におけるステップＳ２６０−Ｓ２９０の処理が実行されることで、電動ポンプＰの作動および停止が頻繁に繰り返されるハンチングを抑制しつつ、第１および第２貯湯タンク３１，３２の一方から他方への熱の移送に伴って、第１および第２貯湯タンク３１，３２の一方内の湯水の温度が過度に低下するのを抑制することができる。
【００５５】
図５は、本開示の他の実施形態に係る給湯システム１０Ｂを示す概略構成図である。なお、給湯システム１０Ｂの構成要素のうち、上述の給湯システム１０と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５６】
図５に示す給湯システム１０Ｂの第２給湯装置１２Ｂは、上述の第２給湯装置１２から電動ポンプＰを省略したものに相当する。また、給湯システム１０Ｂでは、電動ポンプＰおよび当該電動ポンプＰを制御する第３制御装置５３が第１および第２給湯装置１１Ｂ，１２Ｂから独立して設置される。第３制御装置５３は、第１給湯装置１１Ｂの第１制御装置５１および第２給湯装置１２Ｂの第２制御装置５２と通信ケーブル等を介して接続され、第１および第２制御装置５１，５２から各種信号や情報を入力する。そして、第３制御装置５３は、図３または図４に示すポンプ駆動停止制御ルーチンを実行して、第１および第２貯湯タンク３１，３２間で効率よく熱が移送されるように電動ポンプＰを制御する。
【００５７】
このように、電動ポンプＰおよび第３制御装置５３を第１および第２給湯装置１１Ｂ，１２Ｂから独立して設けることで、既存の給湯装置を利用して給湯システム１０Ｂを構築することが可能となる。すなわち、第１給湯装置１１Ｂは、上記第１給湯装置１１と基本構成を共通にする既存の給湯装置に設けられている第１排水バルブＶ１１に相当するバルブに対して中途に排水バルブＶ２１を有する第１排水管Ｌ５Ｂを接続し、当該第１排水管Ｌ５Ｂ（排水バルブＶ１１およびＶ２１の間）に下側配管Ｌｂを接続することにより構成され得る。なお、上記給湯システム１０Ｂにおいて、熱交換器６０は、第１貯湯タンク３１内に設置されてもよい。更に、給湯システム１０Ｂにおいても、第１および第２発電ユニット２１，２２の少なくとも何れか一方は、熱源としてのヒートポンプユニットで置き換えられてもよい。
【００５８】
図６は、本開示の更に他の実施形態に係る給湯システム１０Ｃを示す概略構成図である。なお、給湯システム１０Ｃの構成要素のうち、上述の給湯システム１０，１０Ｂと同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５９】
図６に示す給湯システム１０Ｃの第１給湯装置１１Ｃは、上述の第１給湯装置１１と基本的に共通の構成を有する。また、第２給湯装置１２Ｃは、上述の第２給湯装置１２から熱源としての第２発電ユニット２２を省略したものに相当する。すなわち、第２給湯装置１２Ｃは、第２補助熱源４２以外に、第２貯湯タンク３２内の湯水を加熱するための熱源を有していない。更に、第２給湯装置１２Ｃに設けられた電動ポンプＰｃは、正方向にのみ回転可能なものであり、当該電動ポンプＰｃを正方向に駆動することで、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水を熱交換器６０の伝熱管６５の上端（一端）に供給することができる。
【００６０】
図７は、給湯システム１０Ｃの稼働中に第１および第２貯湯タンク３１，３２に貯留されている湯水の温度を管理するために第２給湯装置１２Ｃの第２制御装置５２によって所定時間おきに実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図７のルーチンの開始に際して、第２制御装置５２（ＣＰＵ）は、第１制御装置５１から第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１を入力すると共に、第２上側温度センサＳｕ２から第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２を入力する（ステップＳ３００）。
【００６１】
次いで、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１が予め定められた第１基準温度Ｔｒｅｆ１（例えば、６０℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であると判定した場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、更に、第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２が第１基準温度Ｔｒｅｆ１よりも低く定められた第２基準温度Ｔｒｅｆ２（例えば、５０℃）未満である否かを判定する（ステップＳ３２０）。
【００６２】
ステップＳ３２０にて温度Ｔｕ２が第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であると判定した場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰｃのインペラが予め定められた回転数で正方向に回転するように当該電動ポンプＰｃを制御（デューティ制御）し（ステップＳ３３０）、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。これに対して、ステップＳ３１０にて温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１未満であると判定した場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、およびステップＳ３２０にて温度Ｔｕ２が第２基準温度Ｔｒｅｆ２以上であると判定した場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰｃを停止させ（ステップＳ３４０）、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。
【００６３】
上述のように、給湯システム１０Ｃでは、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水の温度Ｔｕ１が第１基準温度Ｔｒｅｆ１以上であり、かつ第２貯湯タンク３２内の上部に貯留された湯水の温度Ｔｕ２が第２基準温度Ｔｒｅｆ２未満であるときに電動ポンプＰｃが作動させられる。これにより、第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水が第２貯湯タンク３２内に配置された熱交換器６０に熱媒体として供給される。そして、第２貯湯タンク３２内の熱交換器６０で、第１発電ユニット２１からの熱により加熱された第１貯湯タンク３１内の湯水と、第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水とが熱交換することにより、当該第２貯湯タンク３２内の湯水を加熱することができる。すなわち、給湯システム１０Ｃでは、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の湯水の温度Ｔｕ１，Ｔｕ２に応じて、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２に熱を移送することが可能となる。
【００６４】
従って、給湯システム１０Ｃでは、第１貯湯タンク３１が満蓄状態になったことにより第１発電ユニット２１からの熱（排熱）が放熱されてしまうのを抑制することが可能となり、第１および第２給湯装置１１Ｃ，１２Ｃにおいて、熱エネルギを無駄なく効率よく利用することができる。また、給湯システム１０Ｃにおいても、熱交換器６０の設置や当該熱交換器６０と第１貯湯タンク３１との接続に複雑な構造は不要であることから、システム全体の大型化やコストアップを抑制することが可能となる。更に、第１貯湯タンク３１内の湯水が第２貯湯タンク３２内に直接供給されることがないため、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の何れか一方で汚染物質が発生したとしても、当該汚染物質が他方のタンク内に送り込まれてしまうのを抑制することができる。この結果、給湯システム１０Ｃの大型化やコストアップを抑制すると共に衛生面での安全性を確保しつつ、複数の給湯装置１１Ｃ，１２Ｃ間で効率よく熱融通することが可能となる。
【００６５】
なお、上記給湯システム１０Ｃにおいて、電動ポンプＰｃは、第１制御装置５１により制御されてもよく、第１給湯装置１１Ｃに設けられてもよい。また、図６の給湯システム１０Ｃは、第１および第２給湯装置１１Ｃ，１２Ｃ間で主従の関係が予め定められたシステムとして構築されるが、これに限られるものではない。すなわち、給湯システム１０Ｃにおいて、電動ポンプＰｃおよび当該電動ポンプＰｃを制御する第３制御装置が第１および第２給湯装置１１Ｃ，１２Ｃから独立して設けられてもよい。更に、熱交換器６０は、第１貯湯タンク３１内に設置されてもよい。また、給湯システム１０Ｃにおいても、第１発電ユニット２１は、熱源としてのヒートポンプユニットで置き換えられてもよい。
【００６６】
図８は、給湯システム１０Ｃの稼働中に第１および第２貯湯タンク３１，３２に貯留されている湯水の温度を管理するために第２制御装置５２によって所定時間おきに実行されるポンプ駆動停止制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。
【００６７】
図８のルーチンの開始に際して、第２制御装置５２（ＣＰＵ）は、第１制御装置５１から第１貯湯タンク３１内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ１と第１貯湯タンク３１内の下部に貯留されている湯水の温度Ｔｌ１とを入力し、第２上側温度センサＳｕ２から第２貯湯タンク３２内の上部に貯留されている湯水の温度Ｔｕ２を入力すると共に第２下側温度センサＳｌ２から第２貯湯タンク３２内の下部に貯留されている湯水の温度Ｔｌ２を入力する（ステップＳ４００）。次いで、第２制御装置５２は、電動ポンプＰｃが停止しているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。ステップＳ４１０にて電動ポンプＰｃが停止していると判定した場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１の温度Ｔｕ１が予め定められた第１温度Ｔ１（例えば、７０℃）以上、かつ温度Ｔｌ１が当該第１温度Ｔ１よりも低く定められた第２温度Ｔ２（例えば、６５℃）以上、かつ第２貯湯タンク３２の温度Ｔｕ２が第１温度Ｔ１未満、かつ温度Ｔｌ２が第２温度Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ４２０）。
【００６８】
ステップＳ４２０にて肯定判断を行った場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰｃのインペラが予め定められた回転数で正方向に回転するように当該電動ポンプＰｃを制御（デューティ制御）し（ステップＳ４３０）、再度ステップＳ４００以降の処理を実行する。すなわち、第１貯湯タンク３１内の概ね全体で湯水の温度が高まっている一方、第２貯湯タンク３２内の概ね全体で湯水の温度が比較的低い場合には、電動ポンプＰｃにより第１貯湯タンク３１内の上部に貯留された湯水が熱交換器６０の伝熱管６５の上端に供給され、当該湯水は、伝熱管６５内を流通（下降）した後、第１貯湯タンク３１内の下部に流入する。そして、第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水は、熱交換器６０に熱媒体として供給された第１貯湯タンク３１からの湯水との熱交換により加熱される。これにより、第１貯湯タンク３１からの湯水を熱媒体として、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２へと熱が移送される。一方、ステップＳ４２０にて否定判断を行った場合（ステップＳ４２０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰｃを作動させることなく、再度ステップＳ４００以降の処理を実行する。
【００６９】
また、ステップＳ４１０にて電動ポンプＰｃが作動していると判定した場合（ステップＳ４１０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、第１貯湯タンク３１の温度Ｔｕ１が上記第１温度Ｔ１よりも低く定められた第３温度Ｔ３（例えば、６５℃）未満、かつ温度Ｔｌ１が上記第２温度Ｔ２よりも低く定められた第４温度Ｔ４（例えば、６０℃）未満、または第２貯湯タンク３２の温度Ｔｕ２が第３温度Ｔ３以上、かつ温度Ｔｌ２が第４温度Ｔ４以上であるか否かを判定する（ステップＳ４４０）。ステップＳ４４０にて肯定判断を行った場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させ（ステップＳ４５０）、再度ステップＳ４００以降の処理を実行する。これにより、電動ポンプＰが駆動されて第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２に熱が移送されている場合、第２貯湯タンク３２内の湯水の温度状態（温度勾配）が、第１貯湯タンク３１内の湯水の温度状態（温度勾配）に概ね等しくなった段階で、電動ポンプＰが停止させられることになる。これに対して、ステップＳ４４０にて否定判断を行った場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）、第２制御装置５２は、電動ポンプＰを停止させることなく駆動状態に維持し、再度ステップＳ４００以降の処理を実行する。
【００７０】
上述のような図８のポンプ駆動停止制御ルーチンが給湯システム１０Ｃにおいて実行されることで、第１貯湯タンク３１内の概ね全体で湯水の温度が高まっているときに、当該第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２に熱を移送することが可能となる。また、図８におけるステップＳ４４０−Ｓ４５０の処理が実行されることで、電動ポンプＰｃの作動および停止が頻繁に繰り返されるハンチングを抑制しつつ、第１貯湯タンク３１から第２貯湯タンク３２への熱の移送に伴って、第１貯湯タンク３１内の湯水の温度が過度に低下するのを抑制することができる。
【００７１】
以上説明したように、本開示の給湯システム１０，１０Ｂ，１０Ｃは、第１熱源としての第１発電ユニット２１および当該第１発電ユニット２１からの熱により加熱された湯水を貯留する第１貯湯タンク３１を有する第１給湯装置１１，１１Ｂ，１１Ｃと、湯水を貯留する第２貯湯タンク３２を有する第２給湯装置１２，１２Ｂ，１２Ｃと、第１貯湯タンク３１内に貯留された湯水を第２給湯装置１２，１２Ｂ，１２Ｃ側に供給可能な電動ポンプＰ，Ｐｃと、第２貯湯タンク３２内に設置されており、電動ポンプＰ，Ｐｃポンプにより第１貯湯タンク３１から供給された湯水と当該第２貯湯タンク３２内に貯留された湯水とを熱交換させる熱交換器６０と、第１および第２貯湯タンク３１，３２内の湯水の温度に応じて電動ポンプＰ，Ｐｃを作動させる第２制御装置５２とを含む。これにより、給湯システム１０，１０Ｂ，１０Ｃの大型化やコストアップを抑制すると共に衛生面での安全性を確保しつつ、複数の給湯装置１１，１２等の間で効率よく熱融通することが可能となる。
【００７２】
なお、給湯システム１０，１０Ｂ，１０Ｃが設けられる第１および第２の住宅１，２は、互いに隣接する２件の戸建て住宅に限られるものではない。すなわち、第１および第２の住宅１，２は、図９に示すように、集合住宅１００に含まれる互いに隣接する２件の住宅であってもよい。また、第１および第２の住宅１，２は、いわゆる二世帯住宅であってもよい。更に、給湯システム１０，１０Ｂ，１０Ｃは、第１および第２給湯装置１１，１２等の少なくとも何れか一方を複数含むものであってもよい。すなわち、単一の第１給湯装置１１，１１Ｂまたは１１Ｃに対して複数の第２給湯装置１２，１２Ｂまたは１２Ｃが接続されてもよく、単一の第２給湯装置１２，１２Ｂまたは１２Ｃに対して複数の第１給湯装置１１，１１Ｂまたは１１Ｃが接続されてもよく、複数の第１給湯装置１１，１１Ｂまたは１１Ｃと複数の第２給湯装置１２，１２Ｂまたは１２Ｃとが相互に接続されてもよい。
【００７３】
そして、本開示の発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本開示の発明は、燃料電池システムの製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１  第１の住宅、２  第２の住宅、１０，１０Ｂ，１０Ｃ  給湯システム、１１，１１Ｂ，１１Ｃ  第１給湯装置、１２，１２Ｂ，１２Ｃ  第２給湯装置、２１  第１発電ユニット、２２  第２発電ユニット、３１  第１貯湯タンク、３２  第２貯湯タンク、４１  第１補助熱源、４２  第２補助熱源、５１  第１制御装置、５２  第２制御装置、５３  第３制御装置、６０  熱交換器、６５  伝熱管、１００  集合住宅、ＦＣ  燃料電池、Ｌ１  第１出湯管、Ｌ２  第２出湯管、Ｌ３  第１給水管、Ｌ４  第２給水管、Ｌ５，Ｌ５Ｂ  第１排水管、Ｌ６  第２排水管、Ｓｌ１  第１下側温度センサ，Ｓｌ２  第２下側温度センサ，Ｓｍ１  第１中央温度センサ，Ｓｍ２  第２中央温度センサ，Ｓｕ１  第１上側温度センサ，Ｓｕ２  第２上側温度センサ，Ｖ１１  第１排水バルブ、Ｖ１２  第２排水バルブ、Ｖ２１  排水バルブ。
【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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