(57)【要約】【課題】貯湯タンクから強制排水される湯の熱を有効利用することのできる排熱利用システムを提供する。【解決手段】排熱利用システム２は、貯湯タンク１０と、燃料電池３の排熱を回収して貯湯タンク１０の水を加熱する熱回収装置１２と、２４時間換気システムが外気を取り入れる給気口に設けられた放熱器５２と、放熱器５２を経由して湯水が循環される循環回路３１、３２、４３、４４、４５と、循環ポンプ３３と、循環回路に湯水を注入する注入部３９と、循環回路内の湯水を浴槽に排出する排出部４２と、貯湯タンク１０内の湯を強制排水する要求がある場合に、貯湯タンク１０から排出される湯を循環回路に注入し、その後、該循環回路内で循環させて放熱器５２による放熱で湯温を下げてから浴槽５へ排出する強制排水処理の実行を制御する制御部４８とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
所定の熱源の排熱を回収して前記貯湯タンク内の水を加熱する熱回収装置と、
壁を貫通して屋外と屋内を接続する給気口に取り付けられる放熱器と、
前記放熱器を経由して湯水が循環される循環回路と、
前記循環回路に介挿された循環ポンプと、
前記循環回路に湯水を注入する注入部と、
前記循環回路内の湯水を浴槽に排出する排出部と、
前記貯湯タンク内の湯を強制排水する要求がある場合に、前記貯湯タンクから湯を排出させて前記循環回路に注入し、その後、該循環回路内で循環させて前記放熱器による放熱で湯温を下げてから前記排出部によって前記浴槽へ排出する強制排水処理の実行を制御する制御部と、
を有する
ことを特徴とする排熱利用システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記強制排水処理を行う際に、前記放熱器による放熱量が前記強制排水で必要とされる排熱量未満となる場合に、前記注入部に、前記貯湯タンクから排出された湯に給水を混合した混合湯を前記循環回路に注入させる
ことを特徴とする請求項１に記載の排熱利用システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記強制排水処理を行う際に、前記放熱器による放熱量が前記強制排水で必要とされる排熱量未満となる場合に、前記貯湯タンクから強制排水する湯の一部は給水を混合して前記浴槽に排出し、前記強制排水する湯の残りを前記循環回路に注入して前記強制排水処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の排熱利用システム。
【請求項４】
前記循環回路への湯水の注入は、該注入する湯水で前記循環回路内の空気や湯水を前記浴槽に押し出しながら行われ、
前記制御部は、
前記循環回路内を水で満たした後、前記循環回路の一部分が湯となるように既知量の湯を前記循環回路に注入し、
その後、前記循環回路内で湯水を循環させ、前記循環回路の所定箇所に設けた水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求め、該比率と前記既知量とから前記循環回路の容量を算出し、
前記算出した循環回路の容量に基づいて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入する湯の量を決定する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記放熱器の個数や容量に基づいて、前記算出した循環回路の容量を補正した第１補正注入量を求め、
前記強制排水処理では、前記第１補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする請求項４に記載の排熱利用システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記強制排水処理で前記循環回路に湯を注入して循環させているときに前記水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求めて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入した湯の量を前記比率に基づいて補正した第２補正注入量を求め、
以後の前記強制排水処理で、前記第２補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の排熱利用システム。
【請求項７】
前記排出部が前記循環回路から湯を取り出す排出箇所は、前記注入部が前記循環回路に湯を注入する注入箇所の略反対側の位置にある
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【請求項８】
前記貯湯タンクから供給される湯をさらに加熱して出湯する給湯機能、前記浴槽に注湯する注湯機能、前記浴槽内の湯を追い焚きする追い焚き機能を有する風呂給湯器を備え、
前記放熱器は、浴槽内の湯を前記風呂給湯器が備える追い焚き用の熱交換器を経由して循環させる追い焚き回路の戻り管の途中に介挿され、
前記追い焚き回路に、前記浴槽を経由するかバイパスするか否かを切り替える第１切替弁と、前記放熱器を経由するかバイパスするか否かを切り替える第２切替弁を設け、
前記循環回路は、前記放熱器を経由しかつ前記浴槽をバイパスするように設定した前記追い焚き回路である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記強制排水の要求を受けた場合に、前記貯湯タンクの湯を前記浴槽に排出し、前記放熱器を経由させて前記浴槽の湯を前記追い焚き回路に循環させる第２強制排水処理を行うか、前記強制排水処理を行うかを、前記浴槽内の残り湯の状況に基づいて判断する
ことを特徴とする請求項８に記載の排熱利用システム。
【請求項１０】
前記放熱器は、温水を通す扁平管を、放熱板として、所定間隔をあけて複数併設して構成されたマイクロ扁平管熱交換器である
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池等の熱源から出る排熱を利用する排熱利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料電池で発電する際に生じる排熱を回収して貯湯タンク内の水を昇温して給湯に利用する、といった排熱利用システムがある。
【０００３】
このような排熱利用システムにおいて、湯の利用が少ない時間帯に排熱回収を継続すると、やがて貯湯タンク内の水全体が所定の上限温度に達して蓄熱が限界（この状態を満蓄と呼ぶ）となり、排熱回収をこれ以上継続できなくなる状態に達する。燃料電池は高温に弱いので、貯湯タンクが満蓄になって排熱回収を継続できなければ、発電を停止させなければならない。しかし、燃料電池は、一旦、発電を停止させると、再起動に時間がかかるので、停止、再起動を繰り返すことは望ましくない。また、商用電源が停電の時には、燃料電池による発電を停止させたくないといった要請もある。
【０００４】
このような問題に対応する技術として、貯湯タンクが満蓄になった場合に、貯湯タンク内の熱い湯を、給水と混合して温度を下げて、浴槽に強制的に排水することで、火傷を防止しつつ排水した湯水を再利用する、システムが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のように、貯湯タンクに収容しきれなくなった湯を給水と混合して浴槽に排水する方法では、排水した湯の熱利用としては十分と言えない。すなわち、排水した後、湯張りして入浴に利用されれば有効となるが、そのまま放置されて冷めてしまうことが多く、熱利用の観点からは不十分であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、貯湯タンクから強制排水される湯の熱を有効利用することのできる排熱利用システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【０００９】
［１］貯湯タンクと、
所定の熱源の排熱を回収して前記貯湯タンク内の水を加熱する熱回収装置と、
壁を貫通して屋外と屋内を接続する給気口に取り付けられる放熱器と、
前記放熱器を経由して湯水が循環される循環回路と、
前記循環回路に介挿された循環ポンプと、
前記循環回路に湯水を注入する注入部と、
前記循環回路内の湯水を浴槽に排出する排出部と、
前記貯湯タンク内の湯を強制排水する要求がある場合に、前記貯湯タンクから湯を排出させて前記循環回路に注入し、その後、該循環回路内で循環させて前記放熱器による放熱で湯温を下げてから前記排出部によって前記浴槽へ排出する強制排水処理の実行を制御する制御部と、
を有する
ことを特徴とする排熱利用システム。
【００１０】
上記発明では、貯湯タンクから強制排水した高温の湯を、２４時間換気システムが外気を取り入れる給気口に設けられた放熱器が介挿された循環回路に注湯し、該循環回路内で循環させて温度を下げてから浴槽に排出する。強制排水した湯の熱は給気口から取り入れる外気を温める給気予熱に利用される。
【００１１】
［２］前記制御部は、前記強制排水処理を行う際に、前記放熱器による放熱量が前記強制排水で必要とされる排熱量未満となる場合に、前記注入部に、前記貯湯タンクから排出された湯に給水を混合した混合湯を前記循環回路に注入させる
ことを特徴とする［１］に記載の排熱利用システム。
【００１２】
上記発明では、循環回路に注湯した湯を循環させて放熱器で放熱し得る熱量(放熱量)が、強制排水で排熱すべき排熱量に足りない場合は、次回の強制排水の要求があるまでに循環回路内の湯が目標の温度（浴槽に排出しても火傷しない温度）まで下がらり切らないので、予め、給水を混ぜて温度を下げた湯を循環回路に注湯して放熱させる。
【００１３】
［３］前記制御部は、前記強制排水処理を行う際に、前記放熱器による放熱量が前記強制排水で必要とされる排熱量未満となる場合に、前記貯湯タンクから強制排水する湯の一部は給水を混合して前記浴槽に排出し、前記強制排水する湯の残りを前記循環回路に注入して前記強制排水処理を行う
ことを特徴とする［１］に記載の排熱利用システム。
【００１４】
上記発明では、循環回路に注湯した湯を循環させて放熱器で放熱し得る熱量(放熱量)が、強制排水で排熱すべき排熱量に足りない場合は、次回の強制排水の要求があるまでに循環回路内の湯が目標の温度（浴槽に排出しても火傷しない温度）まで下がらり切らないので、貯湯タンクから強制排水する湯の一部（たとえば、排熱量−放熱量に相当）は給水を混合して浴槽に排出し、強制排水する湯の残りを循環回路に注入して強制排水処理を行う。
【００１５】
［４］前記循環回路への湯水の注入は、該注入する湯水で前記循環回路内の空気や湯水を前記浴槽に押し出しながら行われ、
前記制御部は、
前記循環回路内を水で満たした後、前記循環回路の一部分が湯となるように既知量の湯を前記循環回路に注入し、
その後、前記循環回路内で湯水を循環させ、前記循環回路の所定箇所に設けた水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求め、該比率と前記既知量とから前記循環回路の容量を算出し、
前記算出した循環回路の容量に基づいて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入する湯の量を決定する
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【００１６】
上記発明では、循環回路を冷水で満たした後、既知量の湯を注入して循環回路の一部分の水を湯に置き換える。その後、循環回路内の湯水を循環させ、その循環中に所定箇所の水温を水温センサで検出する。そして、高温湯が検出された時間と低温水が検出された時間の比率から循環回路内の湯と水の比率を推定し、この比率と循環回路の一部区間に注湯した湯の量とから循環回路の容量を求める。
【００１７】
［５］前記制御部は、
前記放熱器の個数や容量に基づいて、前記算出した循環回路の容量を補正した第１補正注入量を求め、
前記強制排水処理では、前記第１補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする［４］に記載の排熱利用システム。
【００１８】
上記発明では、循環回路の容量に相当する湯を循環回路に注入しても、循環回路内にあった水の一部が注入した湯に置換されない場合がある。その置換されずに残る水の量は放熱器の個数や容量に依存して変わる。そこで、放熱器の個数や容量に基づいて、循環回路に注入する湯の量を補正し、循環回路内の全部が注入した湯で置換されるようにする。
【００１９】
［６］前記制御部は、
前記強制排水処理で前記循環回路に湯を注入して循環させているときに前記水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求めて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入した湯の量を前記比率に基づいて補正した第２補正注入量を求め、
以後の前記強制排水処理で、前記第２補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする［４］または［５］に記載の排熱利用システム。
【００２０】
上記発明では、循環回路の容量に相当する湯や第１補正注入量の湯を循環回路に注入しても、循環回路内にあった水の一部が注入した湯に置換されない場合がある。そこで、循環回路に湯を注入して循環させているときに水温センサが検出する水温の変化状況から循環回路内を循環する水と湯の比率を求め、先ほど循環回路に注入した湯の量を該比率に基づいて補正して、第２補正注入量を求める。この第２補正注入量を注入することで循環回路内の全体を注入した湯に置換することができる。
【００２１】
［７］前記排出部が前記循環回路から湯を取り出す排出箇所は、前記注入部が前記循環回路に湯を注入する注入箇所の略反対側の位置にある
ことを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【００２２】
上記発明では、たとえば、注入箇所と排出箇所の間を往き管と戻り管で接続して循環回路が構成される。
【００２３】
［８］前記貯湯タンクから供給される湯をさらに加熱して出湯する給湯機能、前記浴槽に注湯する注湯機能、前記浴槽内の湯を追い焚きする追い焚き機能を有する風呂給湯器を備え、
前記放熱器は、浴槽内の湯を前記風呂給湯器が備える追い焚き用の熱交換器を経由して循環させる追い焚き回路の戻り管の途中に介挿され、
前記追い焚き回路に、前記浴槽を経由するかバイパスするか否かを切り替える第１切替弁と、前記放熱器を経由するかバイパスするか否かを切り替える第２切替弁を設け、
前記循環回路は、前記放熱器を経由しかつ前記浴槽をバイパスするように設定した前記追い焚き回路である、
ことを特徴とする［１］乃至［７］のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【００２４】
上記発明では、循環回路は、放熱器を経由しかつ浴槽をバイパスするように設定した追い焚き回路により構成される。
【００２５】
［９］前記制御部は、前記強制排水の要求を受けた場合に、前記貯湯タンクの湯を前記浴槽に排出し、前記放熱器を経由させて前記浴槽の湯を前記追い焚き回路に循環させる第２強制排水処理を行うか、前記強制排水処理を行うかを、前記浴槽内の残り湯の状況に基づいて判断する
ことを特徴とする［８］に記載の排熱利用システム。
【００２６】
上記発明では、たとえば、浴槽に残り湯が無い場合や残り湯が冷たい場合は強制排水処理を行い、適切な温度で適量の残り湯があれば第２強制排水処理を行う。
【００２７】
［１０］前記放熱器は、温水を通す扁平管を、放熱板として、所定間隔をあけて複数併設して構成されたマイクロ扁平管熱交換器である
ことを特徴とする［１］乃至［９］のいずれか１つに記載の排熱利用システム。
【００２８】
上記発明では、マイクロ扁平管熱交換器は熱交換効率が高いので、狭い給気口に取り付けられる小型であっても必要な熱交換量を確保することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る排熱利用システムによれば、貯湯タンクから強制排水される湯の熱を有効利用することのできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る排熱利用システムの概略構成を示す図である。
【図２】住宅（マンション）に設置された２４時間換気システムの構成例を示す図である。
【図３】給気口に放熱器を取り付けた状態の一例を示す説明図である。
【図４】放熱器とその周囲の給気ダクトを示す斜視図である。
【図５】放熱器であるマイクロ扁平管熱交換器の概略を示す断面図および２枚のマイクロ扁平管を取り出して示す斜視図ある。
【図６】浴槽の残り湯を利用した給気予熱における湯の循環経路を示す図である。
【図７】第２強制排水処理において注湯した湯が給気予熱時に循環する循環回路を示す図である。
【図８】強制排水の要求に応じて風呂給湯器の制御部が行う処理を示す流れ図である。
【図９】循環回路の配管容量を測定する処理(図８のステップ１０１)の詳細を示す流れ図である。
【図１０】追い焚き回路全体を冷水で満たした状態の一例を示す図である。
【図１１】少量(所定量)の湯を循環回路に注湯した状態を示す図である。
【図１２】循環回路を冷水で満たす際に浴槽バイパス管と一部の配管に空気が残った状態を示す図である。
【図１３】循環回路を冷水で満たす際に一部の配管に空気が残った状態を示す図である。
【図１４】図１３の状態で残っていた空気を抜く状態を示す図である。
【図１５】高温湯注湯時に、風呂往き管側の湯が浴槽に排水されても、まだ風呂戻り管側が湯で満たされていない状態を示す図である。
【図１６】高温注湯量を補正する処理を示す流れ図である。
【図１７】２個の放熱器の配管距離に距離差がある場合における高温注湯終了時の置換状況を示す図である。
【図１８】排熱量と放熱量の大小に応じた制御を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に係る排熱利用システム２の概略構成を示す図である。排熱利用システム２は、湯水を蓄える貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０内の水を加熱するために所定の熱源機３の排熱を回収する排熱回収部１２(排熱回収装置)と、貯湯タンク１０から出湯する湯の温度が設定温度に満たないような場合に貯湯タンク１０から出湯された湯をさらに加熱するバックアップ熱源機としての機能を果たす風呂給湯器２０と、給気口から取り入れる外気を温める放熱ユニット５０を備えている。本例では、熱源機３は燃料電池である。ここでは、壁を貫通して屋外と屋内を接続する給気口に設置した放熱器で外気を少し温めて室内に導入する方式の補助暖房を給気予熱と称するものとする。
【００３３】
貯湯タンク１０は中空略円柱状のタンクであり、下部の給水口に接続された給水管１１から冷たい給水の供給を受けてこれを貯留する。貯湯タンク１０は、たとえば、容量１００リットル程度を有し、底から２０、４０、６０，８０リットルの各水位の箇所に水温を計測する温度センサが設けてある。
【００３４】
排熱回収部１２は、熱源機３の排熱を回収する熱交換器１３とポンプ１４を備え、貯湯タンク１０の底部の取水口から冷たい水を吸引して取り出し、これを熱交換器１３を通じて加熱し、貯湯タンク１０上部の戻り口に戻すように循環させる。これにより、貯湯タンク１０の内部には下部が冷たく上部ほど暖かい湯となる温度成層が形成される。
【００３５】
出湯に供される湯は貯湯タンク１０の上部の出湯口１５から取り出される。出湯口１５は、配管１６を通じて風呂給湯器２０の給水口２１に接続されている。配管１６の途中には、貯湯タンク１０からの湯量を調整するための湯量調整弁１７が介挿され、さらに水量調整弁１８を介して給水管１１が合流するように接続されている。貯湯タンク１０の出湯口１５から流出した湯は、必要に応じて給水と混合された後、風呂給湯器２０の給湯用熱交換器２２を経て、外部の給湯栓等に出湯される。
【００３６】
風呂給湯器２０は、前述した給湯用熱交換器２２、および、風呂の追い焚き用熱交換器２３を有している。給湯用熱交換器２２、追い焚き用熱交換器２３には、それぞれに対応したバーナが設けられており、必要時に該バーナによって加熱される。給湯用熱交換器２２の入側には入水管２４が接続され、給湯用熱交換器２２の出側には外部の出湯栓に繋がる出湯管２５が接続されている。入水管２４には流量センサ２６が設けてあり、その下流でバイパス管２７によって入水管２４と出湯管２５が接続されている。入水管２４からバイパス管２７が分岐する箇所には、バイパス管２７に流す給水量を調整するバイパスサーボ２８が設けてある。バイパス管２７の合流箇所より下流の出湯管２５には、出湯される湯温を検出する温度センサとしての給湯サーミスタ２９が設けてある。
【００３７】
追い焚き用熱交換器２３の入側には風呂戻り管３１が、出側には風呂往き管３２が接続されている。風呂戻り管３１、風呂往き管３２はそれぞれ浴槽５まで延設されている。風呂戻り管３１の途中には循環ポンプ３３が設けられている。循環ポンプ３３と追い焚き用熱交換器２３の入側との間の配管には、浴槽５内の水位を検出する水位センサ３４、湯水の流れの有無を検出する水流センサ３５が設けてある。また、風呂戻り管３１の途中には、浴槽５側から戻って来る湯の温度を検出する風呂戻り温度センサ３６が、風呂往き管３２の途中には、追い焚き用熱交換器２３の出側の湯温を検出するための風呂往き温度センサ３７が設けてある。
【００３８】
さらに、給湯サーミスタ２９の下流で出湯管２５から分岐した注湯管３８が循環ポンプ３３のある箇所で風呂戻り管３１に合流している。注湯管３８の途中には該注湯管３８を開閉する注湯制御弁３９が設けてある。
【００３９】
また、風呂戻り管３１の途中には第１三方弁４１が介挿され、風呂往き管３２の途中には第２三方弁４２がそれぞれ介挿されている。詳細には、第１三方弁４１の第１接続口には風呂給湯器２０側の風呂戻り管３１が接続され、第１三方弁４１の第３接続口には浴槽５側の風呂戻り管３１が接続されている。第２三方弁４２の第１接続口には風呂給湯器２０側の風呂往き管３２が接続され、第２三方弁４２の第３接続口には浴槽５側の風呂往き管３２が接続されている。
【００４０】
第１三方弁４１の第２接続口には放熱戻り管４３の一端が接続され、放熱戻り管４３の他端は放熱ユニット５０の後述する放熱器５２の出側に接続されている。第１三方弁４１の第３接続口より浴槽５側の風呂戻り管３１の途中で分岐した放熱往き管４４は放熱器５２の入側に接続されている。第２三方弁４２の第２接続口には浴槽バイパス管４５の一端が接続され、浴槽バイパス管４５の他端は放熱往き管４４の分岐箇所より浴槽５側において風呂戻り管３１に接続されている。なお、第１三方弁４１の第３接続口と、放熱往き管４４の分岐箇所との間の風呂戻り管３１を配管４６とする。
【００４１】
このほか、風呂給湯器２０は、外気温を検出する外気温センサ４９を備えている。また、風呂給湯器２０は、排熱利用システム２全体や風呂給湯器２０の動作を制御する制御部４８を備えている。制御部４８はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを主要部とする回路で構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＣＰＵが各種の処理を実行することで風呂給湯器２０および排熱利用システム２の各機能が実現される。
【００４２】
制御部４８には、使用者から各種の設定や運転の指示を受ける機能、設定内容や運転状況を表示する機能等を備えたリモートコントローラ(リモコンと略称する)が通信線を介して接続される。ここでは、リモートコントローラとして、風呂に設置された風呂リモコン、台所等に設置されるメインリモコンなどがある。
【００４３】
排熱利用システム２では、貯湯タンク１０内の水を、排熱回収部１２で回収した熱源機３の排熱によって加熱、昇温する。
【００４４】
排熱利用システム２では、風呂給湯器２０の出湯管２５の延設先に取り付けられた給湯栓が開かれると、給水元からの水圧により、貯湯タンク１０内の湯が出湯口１５から押し出され、配管１６、風呂給湯器２０内の入水管２４、給湯用熱交換器２２の水管、出湯管２５を経て、給湯栓から出湯される。貯湯タンク１０内に高温の湯が十分あるときは貯湯タンク１０からの湯に給水を混合することで、出湯する湯の温度を設定温度に調整する。貯湯タンク１０に設定温度以上の湯がない場合等には、貯湯タンク１０から供給される湯水を、風呂給湯器２０の給湯用熱交換器２２で加熱し、設定温度に昇温して、出湯する。
【００４５】
貯湯タンク１０からの出湯量が少ない状態で排熱回収部１２による熱源機３の排熱回収動作を継続すると、やがて貯湯タンク１０内のほぼ全体が高温の湯になり、これ以上、排熱回収動作を継続しても、熱源機３の排熱を十分に回収できない満蓄状態になる。背景技術で説明したように、熱源機３が燃料電池の場合、貯湯タンク１０が満蓄になって排熱回収ができなくなると、発電を継続できなくなる。
【００４６】
そこで、本実施の形態に係る排熱利用システム２では、貯湯タンク１０が満蓄になった場合に、貯湯タンク１０内の湯の一部を強制排水する。そして、この強制排水する湯の熱を有効利用するために、該熱を給気予熱に利用する。なお、風呂の残り湯の熱についても給気予熱に利用可能となっている。
【００４７】
まず、給気予熱で利用する２４時間換気システムおよび放熱ユニット５０について説明する。
【００４８】
近年の住宅には２４時間換気システムが設置されている。その代表的な構成は、図２に示すように、風呂場の天井裏等に換気ファン１０１を設け、この換気ファン１０１の吸込口１０２をトイレや洗面所、浴室などの天井（家の中心付近）に配置し、屋外に面する各居室の壁に給気口１０３を設け、換気ファン１０１の排気はダクトを通じて玄関先等に設けた排気口１０４から屋外に排出する、といった構成になっている。これは、排気はファンで行い、給気はファンを使用せずに自然に取込む方式（排気型）であり、一般の住宅で多く採用されている。
【００４９】
このような換気システムを導入すると、冬場は給気口１０３から冷たい外気が室内に入って来る。排熱利用システム２では、給気口１０３に放熱ユニット５０を取り付け、該放熱ユニット５０の熱交換器に、浴槽５の残り湯や貯湯タンク１０から強制排水される湯を循環させることで、外気を少し暖めてから室内に導入する給気予熱を行い、冷たい外気が給気口から入って来ることを防いで快適性を高める。
【００５０】
図３は、放熱ユニット５０を給気口１０３に取り付けた状態の一例を示している。給気口１０３は、屋外に面する壁に直径１００mm（あるいは１５０mm）ほどの穴を貫通させ、この穴に給気ダクト１０６を挿入し、その屋内側の端部に開け閉め可能な屋内側カバーユニット１０７を取り付け、屋外側の端部に、雨避けカバー１０８を取り付けて構成される。給気ダクト１０６の途中に放熱ユニット５０が取り付けてある。
【００５１】
図４は、放熱ユニット５０とその周囲の給気ダクト１０６を示す斜視図である。放熱ユニット５０は、給気ダクト１０６に密に内挿される円板形状のベース板５１と、ベース板５１に大きく開設された矩形の貫通穴に嵌めこまれた放熱器５２を備えている。ここでは、放熱器５２としてマイクロ扁平管熱交換器を使用する。
【００５２】
ベース板５１は不燃材で構成される。たとえば、ベース板５１は鋼鈑などで構成される。ベース板５１は、放熱器５２と給気口１０３の内壁との隙間を不燃材で封鎖する。
【００５３】
図５は、放熱器５２であるマイクロ扁平管熱交換器の概略を示す断面図および２枚のマイクロ扁平管５４を取り出して示す斜視図ある。放熱器５２としてのマイクロ扁平管熱交換器は、並行に配置した入水管５６と出水管５８の間に、薄く扁平した管路であるマイクロ扁平管５４を所定間隔で多数並列に接続して構成される。各マイクロ扁平管５４は放熱板として機能する。
【００５４】
図では、入水管５６の端部から流入した温水は、分岐して各マイクロ扁平管５４の中を流れ、各マイクロ扁平管５４の他端側で出水管５８に流れ出て合流し、出水管５８の端部から流出する。
【００５５】
本例のマイクロ扁平管５４は、長さL=68mm、幅W=15mm、厚みH=0.7mm（板厚t=0.2mm、内部の水路の厚みはH=0.3mm）である。配列されたマイクロ扁平管５４同士の隙間D(間隔)は1.3mm程度になっている。通気抵抗は20Pa(25m3/h時)以下にする。なお、風呂給湯器２０の循環ポンプ３３による送水では、最大で0.1MPa程度の耐水圧があればよいので、マイクロ扁平管５４の板厚は0.2mm未満などの非常に薄い鋼鈑で問題ない。
【００５６】
配列されたマイクロ扁平管５４同士の隙間Dは、2.2mm以下、好ましくは1.8mm以下である。このような隙間でマイクロ扁平管５４を配列すれば、マイクロ扁平管５４とマイクロ扁平管５４の隙間Dを炎が通り抜けられなくなり、防火効果を得ることができる。
【００５７】
放熱ユニット５０では、マイクロ扁平管５４同士の間隔を消炎距離以下にすると共に、放熱器５２としてのマイクロ扁平管熱交換器と給気口１０３の内側との隙間を不燃材のベース板５１で塞いでいるので、火災時に炎が給気口１０３を通過することを防ぎ、延焼を防ぐことができる。
【００５８】
次に、排熱利用システム２の各種機能について説明する。
【００５９】
風呂給湯器２０は、貯湯タンク１０側からの湯を、必要に応じて加熱するバックアップ熱源機としての機能を有し、浴室内のシャワーや台所の水栓等へお湯を供給（出湯）する給湯機能を果たす。また、浴槽５へ湯を落とし込み湯張りする注湯機能、浴槽５内の湯水を追い焚きして昇温する追い焚き機能などを備えている。また、浴槽５に設定温度の湯を設定水位になるように自動的に湯張りし、湯張り完了後は設定水位・設定温度が所定時間（たとえば、４時間）に渡って維持されるように追い焚き等を行う風呂の自動運転機能を備えている。さらに、浴槽５内の浴槽水等を、給気口１０３に設けられた放熱ユニット５０の放熱器５２に循環させることで、給気口１０３から室内に流入する外気を少し暖める給気予熱の機能を有する。
【００６０】
以下、各動作について説明する。
【００６１】
＜給湯動作＞
出湯栓が開かれて通水があると、給水元からの水圧によって貯湯タンク１０の上部から湯が流出し、この湯に、必要に応じて給水を混合した湯が風呂給湯器２０の給水口２１に流入する。風呂給湯器２０では流量センサ２６が通水を検出すると、設定温度の湯を出湯するために風呂給湯器２０でバックアップ加熱が必要か否かを判断し、必要ならば、燃焼ファンをオンし、給湯用熱交換器２２側のバーナを点火して燃焼ガスを燃焼させ、必要に応じてバイパスサーボ２８を制御し、設定温度に調整した湯を、出湯管２５を通じて出湯する。バックアップ加熱が必要なければ、給水口２１から供給された湯をそのまま出湯管２５を通じて出湯する。
【００６２】
＜注湯動作＞
注湯動作は、リモートコントローラ（風呂リモコンやメインリモコン）から、風呂の自動運転や注湯の指示を受けた場合に実行される。注湯動作では、制御部４８は、注湯制御弁３９を開いて通水を作り、給湯動作と同様にして設定温度の湯を作り、該湯を注湯管３８、循環ポンプ３３を通じて追い焚き回路に供給する。追い焚き回路は、浴槽５から延設された風呂戻り管３１、追い焚き用熱交換器２３の水管、浴槽５に至る風呂往き管３２で構成される。循環ポンプ３３の箇所から追い焚き回路に流れ込んだ湯は、風呂戻り管３１および風呂往き管３２を通じて浴槽５に落とし込まれる。なお、注湯動作では、第１三方弁４１、第２三方弁４２はいずれも、第１接続口と第３接続口を連通させ、第２接続口を閉鎖した、１−３連通状態に設定される。
【００６３】
＜追い焚き動作＞
追い焚き動作は、風呂の自動運転の指示に基づいて上記の注湯動作が行われて設定水位に湯張りされた後、浴槽５内の浴槽水の温度を風呂設定温度まで昇温させるとき、あるいは、風呂の自動運転中に浴槽５内の湯水を風呂設定温度に維持するために昇温するとき、あるいは、使用者から追い焚きの指示を受けた場合に実行される。
【００６４】
追い焚き動作では、制御部４８は、第１三方弁４１と第２三方弁４２を共に１−３連通状態とし、循環ポンプ３３を作動させると共に、燃焼ファンを作動させ、追い焚き用熱交換器２３に対応するバーナを点火し燃焼ガスを燃焼させる。循環ポンプ３３の作用により、浴槽５内の湯が追い焚き回路を循環し、追い焚き用熱交換器２３の水管を通る際にバーナからの熱で加熱される。
【００６５】
＜残り湯のよる給気予熱＞
残り湯による給気予熱は、風呂の自動運転の終了後に浴槽５に残っている暖かい浴槽水を利用して行われる。残り湯による給気予熱では、第１三方弁４１は第２接続口と第１接続口が連通し、第３接続口を閉鎖した１−２連通状態に設定し、第２三方弁４２は１−３連通状態に設定して循環ポンプ３３を駆動する。これにより、図６の太線で示したように、浴槽５内の湯が、浴湯取込口６から風呂戻り管３１に取り込まれ、風呂戻り管３１の途中で、放熱往き管４４、放熱ユニット５０の放熱器５２、放熱戻り管４３を経て、第１三方弁４１の第２接続口に流れ込み、第１三方弁４１の第１接続口から風呂戻り管３１に戻り、風呂給湯器２０内の追い焚き用熱交換器２３の水管、風呂戻り管３１を経て浴槽５に流れ込む、という経路で循環する。
【００６６】
２４時間換気システムの作用で、常に、給気口１０３を通じて外気が屋内に取り込まれているので、給気口１０３に取り付けた放熱ユニット５０の放熱器５２によって外気が暖められて屋内に取り込まれる。
【００６７】
次に、強制排水に関する動作について説明する。
【００６８】
貯湯タンク１０が満蓄になって強制排水の要求が発生すると、該要求に応じて、貯湯タンク１０内の湯を所定量排水する強制排水処理が行われる。強制排水処理には、第１強制排水処理と第２強制排水処理がある。
【００６９】
第２強制排水処理では、貯湯タンク１０の湯を風呂給湯器２０および風呂戻り管３１、風呂往き管３２を経て浴槽５に排水する。その後、浴槽５に強制排水した湯の熱を利用するために、前述した残り湯による給気予熱と同様の動作で給気予熱を行う。
【００７０】
第１強制排水処理では、浴槽５をバイパスし放熱器５２を経由する循環回路（図７に太線で示す回路）に貯湯タンク１０から強制排水した高温の湯を注入（高温湯強制排水）して満たし、該湯を循環回路内で循環させて給気予熱を行う。そして、所定時間の給気予熱で低温になった循環回路内の湯(水)を浴槽５へ排出する。循環回路への湯水の注入は、該注入する湯水で循環回路内の空気や湯水を浴槽５に押し出しながら行われる。第１強制排水処理における浴槽５への排出は、たとえば、次回の第１強制排水処理で貯湯タンク１０から強制排水する湯を循環回路に注入する際に、該注入する湯で循環回路内にあった冷めた湯水を浴槽５に押し出すことによって行われる。
【００７１】
循環回路は、第１三方弁４１および第２三方弁４２を共に、第２接続口と第１接続口が連通し、第３接続口が閉鎖された１−２連通状態に設定して形成される。すなわち、浴槽５をバイパスし、放熱器５２を経由するように設定した追い焚き回路が循環回路となる。循環回路は、図７の太線で示すように、循環ポンプ３３から追い焚き用熱交換器２３の水管、風呂往き管３２、第２三方弁４２、浴槽バイパス管４５、放熱往き管４４、放熱ユニット５０、放熱戻り管４３、第１三方弁４１、風呂戻り管３１を経由して循環ポンプ３３に戻る閉回路である。
【００７２】
図８は、強制排水の要求に応じて風呂給湯器２０が行う処理を示している。まず、浴槽５に残り湯があるか否かを調べ、残り湯がなければ(ステップＳ１０１;Ｎｏ)、ステップ１０９に進む（第１強制排水処理へ進む）。残り湯があれば（ステップＳ１０１;Ｙｅｓ）、残り湯の温度と湯量を計測する（ステップＳ１０２）。残り湯の温度、湯量が給気予熱に適さない場合（ステップＳ１０３;Ｙｅｓ）、具体的には、貯湯タンク１０から強制排水する高温の湯を浴槽５の湯水に加えても、浴槽５内の湯の温度が給気予熱に適した温度（たとえば、２８℃以上）にならない場合は、ステップ１０９に進む。
【００７３】
浴槽５の残り湯が給気予熱に適する温度、湯量の場合は（ステップＳ１０３;Ｎｏ）、第２強制排水処理を行う。具体的には、貯湯タンク１０から必要量の高温の湯を浴槽５に強制排水した場合の湯温を算出し(ステップＳ１０４)、該強制排水後の湯温が予め定めた上限温度（火傷の恐れのある温度）を超えるか否かを判断する(ステップＳ１０５)。
【００７４】
強制排水後の湯温が上限温度を超える場合は（ステップＳ１０５;Ｙｅｓ）、強制排水後の浴槽５内の湯温が前述の上限温度を超えないように、強制排水する高温の湯に給水を混ぜて浴槽５に排出する（ステップＳ１０６）。その後、図６の経路で浴槽５内の湯を放熱器５２に循環させてる給気予熱を所定時間行って（ステップ１０８）、本処理を終了する。
【００７５】
強制排水後の湯温が上限温度を超えない場合は（ステップＳ１０５;Ｎｏ）、貯湯タンク１０から強制排水する湯を、給水を混ぜることなく、浴槽５に排水する(ステップＳ１０７)。その後、図６の経路で浴槽５内の湯を放熱器５２に循環させて給気予熱を所定時間行って（ステップ１０８）、本処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ１０９以降では、第１強制排水処理を行う。まず、第１強制排水処理において図７に示す循環回路に注湯すべき湯の量である高温注湯量が設定済みか否かを調べ、設定済みでなければ（ステップＳ１０９;Ｎｏ）、循環回路の配管容量を測定・算出し、該配管容量に基づいて高温注湯量を設定する（ステップＳ１１０）。そして、貯湯タンク１０から強制排水した湯を該高温注湯量に相当するだけ循環回路に注湯して（ステップＳ１１１）、ステップ１１３に移行する。なお、循環回路の配管容量を測定・算出の詳細については後述する。
【００７７】
高温注湯量が設定済みならば（ステップＳ１０９;Ｙｅｓ）、貯湯タンク１０から強制排水した湯を高温注湯量だけ循環回路に注湯して(ステップＳ１１２)、ステップ１１３に移行する。
【００７８】
なお、貯湯タンク１０から強制排水した高温の湯を循環回路に注湯する際には、たとえば、第１三方弁４１、第２三方弁４２を共に１−２連通状態に設定し、注湯する高温の湯で循環回路内にあった湯水や空気を浴槽５に向けて押し出しながら注湯する。そのため、高温注湯量は、循環回路を高温の湯で満たすことができ、かつ、入れ過ぎて高温の湯が浴槽５に流出しない湯量に設定する必要がある。この点の詳細については後述する。
【００７９】
ステップ１１３では、循環ポンプ３３を作動させ、循環回路に湯を循環させて所定時間の給気予熱を行う。具体的には、第１三方弁４１、第１三方弁４１を共に１−２連通状態として循環ポンプ３３を作動させる。なお、この状態では、第２三方弁４２の第２接続口は浴槽５にも通じているが、実質的に循環回路は閉回路になっている。すなわち、循環ポンプ３３をオンにしたとき第２三方弁４２の第２接続口は正圧（押し出し）となり、第１三方弁４１の第３接続口方向と浴槽５の方向からは吸引も押し出しも無く、放熱器５２の方向からは負圧（吸引）になる。従って、第２三方弁４２の第２接続口から押し出された湯は放熱器５２側に吸い込まれ、押し出された水量と吸引量が同じなので、浴槽５に流れ出たり、浴槽５から空気を吸い込んだりすることはない。
【００８０】
なお、給気予熱のために湯を循環回路に循環させているときに、該循環回路内が実際に高温の湯で満たされているか否かを調べ、一部に水があるときは次回の注湯で循環回路が高温湯で満たされるように高温注湯量を補正する。該補正の詳細は後述する。給気予熱が完了したら（たとえば、循環する湯の温度が２８℃以下に下がったら）、本処理を終了する。
【００８１】
図９は、循環回路の配管容量を測定する処理(図８のステップ１１０)の詳細を示す流れ図である。まず、注湯管３８を通じて冷たい水を追い焚き回路（放熱器５２、放熱戻り管４３、放熱往き管４４、浴槽バイパス管４５を含む）に注水して追い焚き回路全体を冷水で満たす(ステップＳ２０１)。たとえば、最長の配管距離を想定し、それ以上の量の給水を注水する。図１０は、追い焚き回路全体を冷水で満たした状態の一例を示す。この例では、第２三方弁４２の第３接続口から浴槽５までの風呂往き管３２の部分は冷水を満たす対象から除外されている。また、浴湯取込口６から流出した余分な冷水が浴槽５の底に溜まっている。水の満たし方の詳細は後述する。
【００８２】
次に、第１三方弁４１を１−２連通状態にして、少量の高温の湯を循環回路に注湯する（図９、ステップＳ２０２）。この少量の湯には、貯湯タンク１０から強制排水する湯を用いる。図１１は、少量(所定量)の湯を循環回路に注湯した状態を示ししている。図中の破線は高温の湯を示している。所定量をどの程度の量とするかについては後述する。注湯する少量の高温の湯の量は制御部４８が把握して既知量となる。
【００８３】
次に、第１三方弁４１、第２三方弁４２を共に１−２連通状態にして循環ポンプ３３を作動させ、特定の温度センサ（たとえば、風呂戻り温度センサ３６）が高温の湯を検出する時間と低温の水を検出する時間の比率を求める（ステップＳ２０３）。
【００８４】
そして、循環回路に注湯した少量の高温の湯の量(既知量)と上記の比率とから循環回路の容量を算出する(ステップＳ２０４)。ここでは、高温の湯が給湯サーミスタ２９で検出された以後の注湯を高温の湯の注湯として扱い、高温の湯の注湯量から、器具固有の給湯サーミスタ２９から循環ポンプ３３までの配管水量を引いた値を、実際に循環回路に注湯した湯量とする。たとえば、少量の高温の湯の注湯量が３５０ccで、器具固有の給湯サーミスタ２９から循環ポンプ３３までの配管水量が５０ccならば、実際に循環回路に注湯した湯量は３００ccとなる。
【００８５】
上記３００ccの湯を注湯した後、循環ポンプ３３を作動させているときに温度センサ（たとえば、風呂戻り温度センサ３６）が高温を検知した時間と低温を検知した時間の比率が１：４であれば、循環回路の容量は３００×５＝１５００cc、と算出される。なお、その後、高温の湯の区間のちょうど中央の位置が循環ポンプ３３の位置となるようにタイミングを図って循環ポンプ３３を停止させる。
【００８６】
図８のステップＳ１１０では、上記の算出した循環回路の容量をそのまま高温注湯量に設定する。ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０で循環回路の容量を計測する際に循環回路に注湯した湯量を、高温注湯量から差し引いた残りの量だけ、貯湯タンク１０からの高温の湯を循環回路に注湯する。上記の例では、１５００ccから３００ccを引いた残りの１２００ccを、ステップＳ１１１において循環回路に注湯する。これで循環回路の容量分の高温の湯を注湯したことになる。
【００８７】
次に、図９のステップ２０１で、追い焚き回路全体を冷水で満たす際の各種の満たし方について詳細に説明する。
【００８８】
ここで、第１三方弁４１、第２三方弁４２の設定の組み合わせを以下のように定義する。
・設定（１）．第１三方弁４１を１−２連通状態、第２三方弁４２を１−２連通状態とする。
・設定（２）．第１三方弁４１を１−２連通状態、第２三方弁４２を１−３連通状態とする。
・設定（３）．第１三方弁４１を１−３連通状態、第２三方弁４２を１−３連通状態とする。
・設定（４）．第１三方弁４１を１−２−３連通状態、第２三方弁４２を１−２−３−連通状態とする。
・設定（５）．第１三方弁４１を１−２−３連通状態、第２三方弁４２を１−３連通状態とする。
【００８９】
なお、１-２-３-連通状態は、第１接続口、第２接続口、第３接続口がすべて連通した状態とする。
【００９０】
また、前提条件として以下を想定する。
・前提条件１．事前に浴槽水を給気予熱に用いた場合の放熱状況（外気温別の放熱状態）から、接続されている放熱器５２の個数や容量を把握する。
・前提条件２．浴槽に残り湯が無い場合に水を満たすときは、水崩れによって、配管内が空気で満たされている場合がある。
【００９１】
図９のステップ２０１で追い焚き回路全体に冷水を満たすときの注水方法には以下の複数のパターンが考えられる。
【００９２】
・パターン１：水を満たすとき（図９のステップＳ２０１）は設定（２）とし、その後の循環時（図９のステップＳ２０３）は設定（１）とする。この場合、設定（２）の状態で注水(水を満たす動作)が終了した時に、図１２の破線で示す配管部分（浴槽バイパス管４５と配管４６）に空気が残る（水崩れによって空気が残る場合がある）。
【００９３】
・パターン２：水を満たすとき（図９のステップＳ２０１）は設定（４）とし、その後の循環時（図９のステップＳ２０３）は設定（１）とする。この場合、設定（４）の状態で放熱器５２内の空気を追い出して水で満たしている間に、浴槽５に流れ出る水量が多くなる。浴槽５に流れ出る水量を少なくしようとすると、放熱器５２内の水置換が不完全となる。
【００９４】
・パターン３：水を満たすとき（図９のステップＳ２０１）は設定（５）とし、その後の循環時（図９のステップＳ２０３）は設定（１）とする。この場合、パターン２に比べて、放熱器５２内の空気を追い出して水で満たす間に浴槽５に流れ出る水量が多くなる、また、浴槽５に流れ出る水量を少なくしようとすると、パターン２の時よりも、より放熱器５２内の水置換が不完全になる。
【００９５】
水崩れ後にパターン１を実施して空気が配管内に残ると、下記問題が生じる。すなわち、図１２の浴槽バイパス管４５の部分に残った空気が、その後図９のステップＳ２０３にて設定（１）で水を循環させる時に、閉回路（一部浴槽５に開口しているがほぼ閉回路）内を循環する。この空気を循環ポンプ３３が吸い込むと一時的に循環水量が落ちるので、ステップＳ２０３での比率の測定精度が低下し、ステップＳ２０４で循環回路の容量を求める時に演算誤差が生じる。
【００９６】
また水は非圧縮性流体であるのに対し空気は圧縮性流体であるが故に循環ポンプ３３の上流側と下流側とでは空気の体積が変化する。そのため、必ずしも押し出された水量と吸引量が同じとならず、少量の水が浴槽５に流れ出たり、浴槽５側に流れ出た水を吸い込んだりする。なお、この現象は水崩れを誘発するが、水崩れには時間を要するので、水崩れの発生前に図９のステップＳ２０３の比率の測定は終了する。
【００９７】
また、図１２の破線で示す配管４６の部分に残った空気も近くを流れる水流に吸引・置換されて、前述の演算誤差の原因となると共に、音も発生させる。但し、演算誤差が生じても、その誤差は小さいので、図９のステップＳ２０４で求めた循環回路の容量よりも、図８のステップＳ１１０でその誤差分だけ多めに高温注湯量を設定すれば良く、強制排水する湯が少し無駄になる程度の誤差である。
【００９８】
パターン２、パターン３の場合には、放熱器５２内の水置換が不完全となりやすいので、パターン１よりも誤差が大きくなりやすい。ただし、水を満たすときに、浴槽５に流れ出る水量を十分多くすれば、浴槽バイパス管４５や配管４６の部分の空気を押し出して無くすことができるので、その場合は、パターン１より演算誤差が小さくなる。
【００９９】
次に。最も理想的なパターン４について説明する。
【０１００】
・パターン４：水を満たすとき（図９のステップＳ２０１）は、設定（１）とする。この場合、図１３に示すように、破線で示した配管４６の部分に空気が残ってしまう。そこで図１４に示すように、第２三方弁４２は１−２連通状態のままとし、第１三方弁４１を１−２連通状態から１−３連通状態に切り替えてさらに注水することで空気を抜く。
【０１０１】
パターン４には以下の態様がある。
【０１０２】
・パターン４−１（前述したもの）：水を満たすときは設定（１）とし、その後、配管４６の空気を抜くために第２三方弁４２を１−２連通状態、第１三方弁４１を１−３連通状態として注水する。
【０１０３】
・パターン４−２（パターン４−１と順序を逆にしたパターン）：第２三方弁４２を１−２連通状態、第１三方弁４１を１−３連通状態で水を満たして配管４６の部分の空気を抜き（放熱器５２に空気が残っている）、その後、第１三方弁４１を１−２連通状態に切り替えて放熱器５２内を水で満たす。なお、第２三方弁４２は１−２連通状態に代えて１−２−３連通状態としても良い。
【０１０４】
すなわち、
・パターン４−１’：水を満たすときは設定（１）状態とし、その後、第２三方弁４２を１−２−３連通状態、第１三方弁４１を１−３連通状態に設定して注水し、配管４６の部分の空気を追い出す。
【０１０５】
・パターン４−２’：第２三方弁４２を１−２−３連通状態、第１三方弁４１を１−３連通状態で注水して配管４６の部分の空気抜きを行い、その後、設定（１）の状態で水を満たす（放熱器５２に水を満たす）。
【０１０６】
また第２三方弁４２は、１−３連通状態の後に、１−２連通状態または１−２−３連通状態としても良いです。すなわち、
・パターン１’：水を満たすときは設定（２）状態とし（浴槽バイパス管４５、配管４６の部分に空気が残る）、その後、第２三方弁４２を１−２連通状態、第１三方弁４１を１−２−３連通状態として浴槽バイパス管４５および配管４６の部分の空気を抜く。
【０１０７】
・パターン１”：水を満たすときは設定（２）状態とし（浴槽バイパス管４５、配管４６の部分に空気が残る）、その後、第２三方弁４２を１−２−３連通状態、第１三方弁４１を１−２−３連通状態として浴槽バイパス管４５および配管４６の部分の空気を抜く。
【０１０８】
・パターン３’：水を満たすときは設定（５）状態とし(浴槽バイパス管４５の部分に空気が残る)、その後、第２三方弁４２を１−２連通状態、第１三方弁４１を１−２−３連通状態又は１−２連通状態として浴槽バイパス管４５の部分の空気を抜く。
【０１０９】
パターン３”：水を満たすときは（５）状態とし(浴槽バイパス管４５の部分に空気が残る)、その後、第２三方弁４２を１−２−３連通状態、第１三方弁４１を１−２−３連通状態又は１−２連通状態として浴槽バイパス管４５の部分の空気を抜く。
【０１１０】
以上のように、浴槽バイパス管４５の部分と配管４６の部分の空気を水に置換できればよく、順序や方法は問わない。本実施の形態では図９のステップＳ２０１においてパターン４により水を満たすものとする。
【０１１１】
次に、図９に示すステップＳ２０２で、少量(所定量)の高温の湯を注湯する際の所定量の決め方について説明する。図１１に示すように、高温の湯を循環回路に注湯する時には、
１．循環回路内に実際に注湯される湯と、
２．注湯管３８に取り残される湯がある。さらに、
３．高温の湯（６０℃）を作るのに時間を要し、直ぐに高温の湯は注湯されない。
【０１１２】
上記３．について、たとえば、つい先ほどまで給湯を使用していれば速やかに高温の湯（６０℃）を作れるが（HOTスタート）、給湯用熱交換器２２が冷えていれば、たとえば、５秒位の時間を要する（COLDスタート）。そこで、給湯サーミスタ２９が所定の高温を検知した時点から高温の湯の注湯が始まったと認識することで、上記３．の条件による違いをキャンセルする。
【０１１３】
図９に示すステップＳ２０２での注湯量は、配管距離を最短とした場合の循環回路の容量の約半分 ＋ 給湯サーミスタ２９から循環ポンプ３３までの配管容量、とする。たとえば、器具内の追焚循環管路内容積（たとえば５００cc＝風呂往き管３２の水抜き栓６１(図１参照)から風呂戻り管３１の水抜き栓６２までの管路内容積）と２個の放熱器５２の容積（たとえば１ヶ使用で５０cc）＝６００ccを配管距離最短とした場合の循環回路の容量とし、給湯サーミスタ２９から循環ポンプ３３までの配管内に上記２．の湯として、たとえば５０ccが取り残される、とすると、給湯サーミスタ２９が高温の湯を検知してからの注湯量は３５０ccとなる。
【０１１４】
３５０ccの湯を注湯しても、給湯サーミスタ２９から循環ポンプ３３までの配管内に、上記２．の湯として、たとえば５０ccが取り残されるので、実質上３００ccが循環回路内に注入した高温の湯の量(上記の１．の湯の量)となる。
【０１１５】
上記において、配管距離最短とした場合の循環回路の容量の約半分、を基準に注湯量を定める理由について説明する。
【０１１６】
図９に示すステップＳ２０２での注湯では、実際の循環回路の容量が不明な状態で注湯するので、あまり多く注湯すると風呂戻り管３１や風呂往き管３２を通じて高温の湯が浴槽５に出てしまう。一方、少ないと比率の測定精度が低下して（比率の測定精度に関しては、高温の湯と冷水の比率が１：１になっていることが理想である。）、図９のステップＳ２０４での演算誤差が大きくなる。
【０１１７】
三方弁を設定（１）の状態として注湯すると、循環ポンプ３３〜風呂戻り管３１〜第１三方弁４１〜放熱戻り管４３〜放熱器５２〜放熱往き管４４〜風呂戻り管３１〜合流点（合流点で浴槽バイパス管４５と浴槽５に風呂戻り管３１に接続）までの容積と、循環ポンプ３３〜追い焚き用熱交換器２３〜風呂往き管３２〜第２三方弁４２〜浴槽バイパス管４５〜合流点までの容積が略同等になる。よって、片搬送の場合を考慮して、注湯量を循環回路の容量の約半分にすれば、高温の湯が浴槽５に流出することはない。
【０１１８】
また、注湯量を、器具内の追焚循環管路内容積（たとえば５００cc）＋放熱器５２の容積（例えば１ヶ使用で５０cc）＋推定最短配管（例えば５０cc）の、たとえば約半分（先の例で循環回路内に入れた高温湯３００ccが相当）にすれば、水と高温の湯の比率が１：１となるので、演算誤差が最も少なくなる。但し、これは実際の配管距離が最短であった場合に達成され、実際の配管距離が長い場合には演算誤差は大きくなる。したがって、本来ならば、配管距離が中程度の場合を想定して高温湯の注湯量を設定することが演算誤差を少なくする観点からは好ましいが、別の理由により、そうはしていない。この点等について以下に説明する。
【０１１９】
高温の湯を作る為には、たとえば最大燃焼を行いつつ、出湯量を減少させるので、通常の湯張りの時の約半部位の流量（圧力小状態）になる。そして、出湯温度の立ち上がりを素早くするためには、冷えた給湯用熱交換器２２に対して熱を供給しなければならず、急速立ち上げの為には、さらに出湯量を半減させる。このような急速立ち上げにより注湯すると、先に注水した冷水部分との境界が明確となり、演算誤差が少なくなる半面、高温注湯時の注湯圧力が極めて低くなる。
【０１２０】
また、入浴終了後（第１三方弁４１、第２三方弁４２は設定（３）の状態）には配管洗浄シーケンスが入る場合がある。たとえば、コントローラがONの状態では、制御部４８は、水位センサ３４によって風呂の水位を検知し、水位がある場合には、常時、水位の変動を監視し、浴槽５の湯水が、浴槽排水栓が抜かれて排水状態に至ったかどうかを判断する。浴槽循環口以下にまで水位低下が検出されると、風呂設定温度で所定量の湯を、湯はり動作と同じ動きで、浴槽へ注湯して配管を洗浄する。具体的には、加熱された湯を、注湯管３８、注湯制御弁３９を経て、風呂往き管３２と風呂戻り管３１の両方（両搬送）を用いて浴槽５へ注湯して配管を洗浄する。
【０１２１】
配管洗浄の終了直前には第１三方弁４１、第２三方弁４２は設定（３）状態であるため、風呂往き管３２側は湯水の流れが少なく、風呂戻り管３１側は浴槽５に流れ込む湯水の流れが大きくなる。これは、第１三方弁４１が１−２連通状態ならば放熱器５２を通るので風呂戻り管３１側と風呂往き管３２側の配管抵抗はほぼ同じであるが、第１三方弁４１が１−３連通状態なので、放熱器５２を経由しない分、風呂戻り管３１側の配管抵抗が小さいことによる。
【０１２２】
この状態で注湯制御弁３９を閉じると、風呂戻り管３１においては風呂往き管３２側に比して浴槽５に流れ込む湯水の流れが大きい慣性力を持っているので、その分、追い焚き用熱交換器２３が減圧される。すなわち、注湯制御弁３９が閉じられても、風呂戻り管３１から浴槽５に流れ込む湯水の流れは止まらずに、追い焚き用熱交換器２３内にある湯水を吸引して流れ続ける場合がある。この結果、大気開放となっている浴槽循環口の風呂往き管３２側から空気を吸い込み、循環ポンプ３３内の湯水が空気に置換される場合がある（通称、水崩れ現象）。
【０１２３】
この水崩れによって循環ポンプ３３内に空気が入った状態では、低温水と高温水の時間比率から循環回路の水量を求める演算で誤差が大きくなるという問題以外にも、注湯時に片搬送となりやすいという問題がある。
【０１２４】
循環ポンプ３３内に空気が入った状態で注湯すると、この空気を押し出すだけの圧力をかけないと、風呂往き管３２へは湯水が流れない（注湯管３８の接続位置よりも追い焚き用熱交換器２３の方が高い位置にあるので、注湯管３８の接続位置よりも低い位置にある風呂戻り管３１側に流れ易いという理由もある）。すなわち、注湯圧力が中途半端に低いと、風呂戻り管３１へ湯水が流れていても風呂往き管３２には湯が流れない状態、すなわち片搬送となりやすい。
【０１２５】
片搬送状態で高温の湯を注湯すると、両搬送で高温の湯を注湯する場合の約半分の量で浴槽に高温湯が出てしまう。片搬送の問題を解決するために、本実施の形態では、まず冷水を給水圧で注水している(図９のステップＳ２０１)。すなわち最大圧力で注水することで、片搬送の原因となりやすい循環ポンプ３３内の空気の除去を合わせて行なっている。しかし、それでも、片搬送の問題を考慮して高温注湯を行う必要がある。なぜなら、前述したように、高温注湯時の注湯圧力は極めて低いので、循環ポンプ３３内に空気が残る恐れがあり、少量でも空気が残ると片搬送となりやすいためである。
【０１２６】
そこで、本実施の形態では、配管距離が中程度の場合を想定するのではなく、配管距離が短い場合であって、かつ、片搬送が発生しても高温の湯が合流点にまでしか至らない（浴槽に流出しない）ように、例えば、最短配管距離の場合の注湯量の約半分（先の例で循環回路内に注湯した高温の湯３００ccが相当）を目安として、第１三方弁４１を１−２連通状態で高温の湯を注湯（高温湯の強制排水）する。なお、図１１の例は、実際の配管距離は中程度、両搬送で高温の湯を３００cc注湯した場合を示している。
【０１２７】
次に、図８のステップＳ１１３で行う、高温注湯量の補正について説明する。
【０１２８】
前述の例のように、図９のステップＳ２０４で循環回路の容量が１５００ccと算出され、ステップＳ２０２において３００ccの高温の湯を循環回路に注湯して比率を測定していた場合、図８のステップＳ１１１では、高温の湯の区間のちょうど中央の位置が循環ポンプ３３の位置となるようにタイミングを図って循環ポンプ３３を停止させた後、残りの１２００ccを循環回路に注湯する。これにより、循環回路の全体が高温の湯で満たされると思われるが、実際はそのようにならない。これは、循環回路のうち循環ポンプ３３から風呂戻り管３１を経て合流点に至る経路の容量と、循環ポンプ３３から風呂往き管３２を経て合流点に至る経路の容量は、風呂戻り管３１の途中に放熱器５２があるために、同一ではないことに依る。。
【０１２９】
そのため、たとえば、図１５に示すように、風呂往き管３２側を通って行った高温の湯（実際には風呂戻り管３１側の湯に押し出された水と合流点で混合された低温の湯）が浴槽５に排水されているものの、風呂戻り管３１側（放熱器５２側）の全てが高温の湯で満たされない場合がある。
【０１３０】
たとえば、図１５のように放熱器５２が２個並列接続されている場合もあるし、３個並列接続の場合もある。また２個直列接続されている場合もあれば、３個直列の場合もあり得る。１個接続の場合には、たとえば、循環ポンプ３３〜風呂戻り管３１〜第１三方弁４１〜放熱器５２〜風呂戻り管３１〜合流点までの容積と、循環ポンプ３３〜追い焚き用熱交換器２３〜風呂往き管３２〜第２三方弁４２〜浴槽バイパス管４５〜合流点までの容積が略同等となり、配管圧損もたとえば略同じになる。配管圧損、配管容積が約同じであれば、図９の処理で算出した配管水量（１５００cc）に基づいて高温の湯を注湯すれば、全てが高温の湯で満たされる。
【０１３１】
しかし、図１５のように放熱器５２が２個並列に接続されている場合には、風呂戻り管３１側の圧損の方が少ないので、たとえば半分以上の高温の湯が風呂戻り管３１側に流れるが、放熱器５２の容量が２倍となっているためにこれを埋め合わることが出来ずに、少量の水が合流点の手前に残ってしまう。そして、それに相当する分の高温の湯が風呂往き管３２側から溢れて、合流点を通過して浴槽５に向かうが、合流点で放熱器５２側から押し出されて来る水と混合されるので、高温のままの状態で浴槽５に溢れ出ることはなく、低温になって浴槽５に流出する。よって、火傷の恐れはない。３個並列接続や、直列接続の場合には、残る冷水の量がより多くなる。
【０１３２】
そこで、循環回路内に上記のような冷水の残りが発生しないように、その分、高温注湯量を増やす補正を行う。ここでは、図８のステップＳ１１３において給気予熱による湯の循環を行う際に、循環回路に残っている冷水の比率を求めて、高温注湯量を補正する。
【０１３３】
図１６は、高温注湯量を補正する処理を示す流れ図である。この処理は、図８のステップＳ１１３の中で行われる。給気予熱の実行中は、循環ポンプ３３が駆動されており、循環回路内を湯が循環する。このとき図９のステップＳ２０３と同様にして、高温の湯と低温の水の比率を測定する(ステップＳ３０１)。特に、給気予熱による循環を開始した直後に測定することが好ましい。そして、測定した比率に相当する量の湯が次回の高温注湯時（次に図８のステップＳ１１２を実行するとき）に余分に注湯されるように高温注湯量を補正する（ステップＳ３０２）。
【０１３４】
たとえば、水と湯の比率が１：１９で、循環回路の容量が１５００ccの場合、７５ccの水が置換されずに残っていたことになるので、その２倍の量の湯を加算するように高温注湯量を補正する。
【０１３５】
補正により高温注湯量が増えることで、次回の高温注湯時に浴槽５に溢れ出る湯の量も増えるが、給気予熱が完了したときには、循環回路内の湯全体が放熱により低温（たとえば、６０℃→３０℃に低下する）になっているので、先ほど説明したように、合流点で水と混合されて浴槽５に流出し、火傷の心配はない。
【０１３６】
循環回路の中の一部に水が残っていると、給気予熱の稼動中に放熱器５２を水がときどき流れるので、そのとき給気口から冷たい空気が入っているようになり、利用者に不快な思いを与えることがある。しかし、上記の補正により、次回以後の高温注湯では、循環回路内の全体を高温の湯で満たすことができるので、放熱器５２を通して室内に入る空気の温度を安定化でき、快適な給気予熱を継続することができる。
【０１３７】
さらに、この時、風呂戻り温度センサ３６で検出される温度が高い時（高温湯強制排水直後）では循環ポンプ３３の回転数を低くし、風呂戻り温度センサ３６で検出される温度が低くなるほど（次回高温湯強制排水が近く場合に）循環ポンプ３３の回転数を高くするように制御すれば、放熱ユニット５０の放熱器５２を通して室内に導入される空気の温度を一定化することができ、より好ましい制御となる。
【０１３８】
次に、前述した前提条件１についての補足説明を行う。
【０１３９】
事前に浴槽水を給気予熱に用いた場合の放熱状況（外気温別の放熱状態）から、給気予熱用に接続されている放熱器５２（マイクロ扁平管熱交換器）の個数や容量を把握する。具体的には、設定（２）の状態で給気予熱を行うが、この時に一時的に循環ポンプ３３を停止する。ポンプ停止時には循環回路内に２つの温度が存在する。１つは、浴槽５から放熱器５２までの間にある浴槽５内の浴槽水とほぼ同じ温度の湯、他の１つは、放熱器５２にて熱を奪われた少しだけ温度の下がった湯である。この少しだけ温度が下がった湯は、放熱器５２→風呂戻り温度センサ３６→循環ポンプ３３→浴槽５のような経路で浴槽５に戻る。
【０１４０】
循環ポンプ３３停止後の所定時間の経過後には循環回路内に３つの温度が存在する。これは放熱器５２内の水温が大きく低下するからである。この状態で循環ポンプ３３の運転を再開すると、風呂戻り温度センサ３６の検出する温度の変化状況で、放熱器５２の個数や容量（正確には大きく水温の下がった部分の湯水の通過時間）を把握することができる。さらに、給気予熱の通常運転時の放熱状況から外気温別の放熱状態も調べておく。
【０１４１】
＜放熱器５２の個数について＞
放熱器５２が１個の場合には、風呂戻り温度センサ３６での検温で１か所の温度低下が測定されるが、放熱器５２が２個の場合には、風呂戻り温度センサ３６での検温で必ずしも２か所の温度低下が現れるものではなく、１か所の温度低下が測定される場合がある。すなわち、図１７に示すように、２個の放熱器５２が並列に接続されている場合に、第１三方弁４１と洋室１の放熱器５２までの配管距離１と、第１三方弁４１と洋室２の放熱器５２までの配管距離２がほぼ同じならば、風呂戻り温度センサ３６での検温で１か所の温度低下となり、配管距離１と配管距離２に差(距離差)があると、風呂戻り温度センサ３６での検温で２か所の温度低下を示す。
【０１４２】
距離差がない状態で、図９の処理で算出した循環回路の容量に基づいて高温の湯を注湯（高温湯強制排水）すると、洋室１の放熱器５２と洋室２の放熱器５２において略同時に水から高温湯への置換が終了するが、距離差が大きい場合、配管距離の短い配管距離１(洋室１)側の放熱器５２の方が、置換が早く終了し、配管距離２（洋室２）側の放熱器５２の方が遅く置換が終了することになる。
【０１４３】
すなわち、風呂戻り温度センサ３６での検温で検出した放熱器５２の個数に応じて、図９の処理で算出した循環回路の容量に基づく高温注湯量を補正することで、より高い精度で循環回路内全体を高温の湯で満たすことが可能になる。
【０１４４】
より詳細には、放熱器５２が２個並列接続の時には、図８のステップＳ１１１の注湯で、合流点から放熱器５２側に一部冷水が少量残る場合がある。そして、配管距離１と配管距離２の距離差があると、上述のように、より多くの量の冷水が残ることになる。すなわち、より多くの冷水残りが発生するか否かは、事前に風呂戻り温度センサ３６での検温で２か所（あるいはそれ以上）の温度低下が検出されるか否かで推定することができる。さらに冷水の残りの程度は、直列接続の場合には、より多くなるが、これも上述のように事前に把握することができる。
【０１４５】
図８のステップＳ１１１の注湯で、図９の処理で算出した循環回路の容量（例えば演算で求めた１５００cc）に基づいて高温の湯を注湯（先に３００cc注湯しているので合計１５００cc注湯する為には、１５００cc−３００ccの注湯量演算を行って１２００ccを注湯）すると、放熱器５２が１個接続ならば、冷水残りに起因して給気予熱時に給気口から時々冷たい空気が入って来るという暖房途切れの問題は発生しにくい。
【０１４６】
しかし、放熱器５２が複数接続されていると、暖房途切れ問題が発生するので、これを軽微とする為に、図９の処理で算出した循環回路の容量に基づく高温注湯量を、事前に学習した放熱器５２の個数に応じて補正して、冷水残りの発生量が少なくなるような高温注湯量を補正（第１補正注湯量）する。具体的には、並列接続の仮定で高温注湯量を増やすように補正する。なお、並列接続を仮定するのは、直列接続を仮定すると、高温湯が浴槽に至る危険性があるので、それを避けるためである。
【０１４７】
＜放熱状況について＞
たとえば、排熱回収の対象が燃料電池の場合、夜間に貯湯タンク１０が満畜となって強制排水の必要性に迫られる。この時、第１強制排水処理に伴う給気予熱で循環ポンプ３３の回転数を最大としたときの放熱量が、強制排水で貯湯タンク１０から排出すべき排熱量に対して、排熱量≦放熱量の関係にあれば、排熱量＝放熱量、となるように循環ポンプ３３の回転数を調整する。なお、排熱量は燃料電池の運転状況や、貯湯タンク１０に例えば２０リットル毎の温度を測定するための設けられている温度センサの温度変化などから推定しても良い。
【０１４８】
排熱量＞放熱量であるにもかかわらず、第１強制排水処理による給気予熱を行うと、給気予熱での放熱で冷え切る前に、次回の強制排水の要求が発生するので、その要求に基づいて、第１強制排水処理を実施すると、放熱で十分冷えていない火傷をする恐れのある温度の湯が浴槽５に押し出されてしまう。そこで、放熱で十分冷えていない火傷をする恐れのある温度の湯が浴槽５に押し出される「可能性」がある場合、すなわち、排熱量＞放熱量、の場合には、貯湯タンク１０から強制排出される高温湯をそのまま循環回路に注湯するのではなく、給水と混合して温度を下げた湯を注湯する。これにより、強制排水の要求に応えつつ、火傷を防止することができる。この場合、１回の強制排水での排熱量は少なくなる。
【０１４９】
ただし、排熱量＞放熱量 のために給水と混合して注湯する状態が長く続くと、次の強制排水の要求タイミングがすぐに来てしまい、混合後の湯温もそれに従って低く（放熱量が小さく）なってしまう。
【０１５０】
そこで、事前に、排熱量＞放熱量の状態となるか否かを「推定」判断して、排熱量≦放熱量となるまで、強制排水すべき高温の湯の一部を給水と混合して浴槽５に排出し、残りの高温の湯を循環回路に注湯して必要量の強制排水を行う。このようにすれば、放熱器５２での放熱効率の低下を避けつつ、浴槽５に排出する湯による火傷も防止することができる。
【０１５１】
なお、循環させると湯温と外気温との差が大きいほど放熱量が多くなるが、外気温がどのように変化していくのか、また、貯湯タンク１０内の湯を利用者がいつ使用するのか等が不明確なため、「可能性」「推定」に基づく制御となるが、循環ポンプ３３の回転数最大時に排熱量≦放熱量となるのか、排熱量＞放熱量となるのかで、制御を切り替えなければよい。そして、このためには、前提条件１の外気温別の放熱状態の把握が必要となる。
【０１５２】
図１８は、上記の制御を示す流れ図である。第１強制排水処理を行うに際して、強制排水で貯湯タンク１０から排出すべき排熱量と、給気予熱で放熱可能な放熱量とを比較し、排熱量≦放熱量、であれば（ステップＳ４０１;Ｙｅｓ）、循環回路全体に貯湯タンク１０からの高温湯を注湯し、排熱量＝放熱量、となるように、循環ポンプ３３の回転数を制御して給気予熱を実施する（ステップＳ４０２）。
【０１５３】
排熱量≦放熱量、でない場合は（ステップＳ４０１;Ｎｏ）、貯湯タンク１０からの高温の湯に給水を混合して循環回路に注湯して強制排水を実行した回数(混合回数)が所定の上限回数を超えたか否かを判断する（ステップＳ４０３）。混合回数が上限回数以下ならば（ステップＳ４０３;Ｎｏ）、貯湯タンク１０からの高温の湯に給水を混合して循環回路に注湯する混合湯注湯を行い、循環ポンプ３３の回転数を最大にして給気予熱を実施する。なお、この給気予熱の完了時に循環回路内の湯が、浴槽５に排出しても火傷しない所定温度まで下がるように、給水の混合量を調整する。
【０１５４】
混合回数が上限回数を超える場合は（ステップＳ４０３;Ｙｅｓ）、（排熱量−放熱量）分の熱量に相当する貯湯タンクからの湯に、浴槽５に排出しても火傷しない温度になるように給水を混合した混合湯を浴槽５に排出する(ステップＳ４０５)。その後、放熱量分の湯を循環回路に高温湯注湯し、循環ポンプ３３の回転数最大で給気予熱を実施する(ステップＳ４０６)。
【０１５５】
＜放熱器の容量について＞
例えば、建物の中央部が中空にされ、該中空部を囲む形で共用廊下が設けられて各部屋の入り口が該中空部分に面し、建物の外周全体にベランダが設けられた形態のマンション(所謂、タワーマンション)がある。このようなマンションの場合、外周ベランダ側は外の風が当たるのに対し、共用廊下側はほぼ無風のため、ベランダ側と共用廊下側で温度差が生じることがある。通常、風呂給湯器２０等の燃焼装置を含むコージェネレーションシステムはベランダ側に設けられるため、システムが持つ外気温センサは、ベランダ側の気温のみを測温する。
【０１５６】
洋室１がベランダ側のリビングで、洋室２が共用廊下側の寝室であった場合には、前述した放熱器５２の個数調査における風呂戻り温度センサ３６での検温で２か所の温度低下が測定され、かつ、その２か所の温度低下の程度に大きな差が生じる。このように温度低下の差が大きい場合には、洋室１と洋室２が極めて離れているので第１強制排水処理時の高温注湯量をより多めに補正すれば、循環回路内全体をより確実に高温の湯で満たすことができる。
【０１５７】
さらに、たとえば、寝室側の放熱器５２は、温かい中空部分に面しているので、ベランダ側の風呂給湯器２０の外気温センサが検出した外気温に応じた放熱量の推定値を求めると、実際の放熱量が推定値より小さくなる。そのため給気予熱を実施した場合に、循環回路内の湯が十分冷える前に次の強制排水の要求が生じてしまう。そこで、図１８のステップＳ４０４で混合すべき給水の比率や、ステップＳ４０５で給水と混合して火傷しない温度に下げて浴槽５に事前排出する湯量を増やすように補正することが必要になる。このように、火傷防止のためにも、放熱器５２の容量把握（前提条件１）は有効になる。
【０１５８】
以上のように、本発明の実施の形態に係る排熱利用システム２では、貯湯タンク１０の湯を強制排水する要求があった場合に、放熱器５２を含む循環回路に貯湯タンク１０からの湯を排出し、該循環回路内の湯を循環させ、給気予熱の放熱器５２による放熱で湯温を十分下げてから浴槽５に排水するので、エネルギーレベルの高い高温の状態で、熱を有効利用してから放熱し易い浴槽に排水することで、火傷を防止しつつ、強制排水される湯の熱を有効利用することができる。
【０１５９】
また、循環回路の容量を測定する際や循環回路に高温の湯を満たす際に、予め水で循環回路を満たしておく等の対応により高温の湯が浴槽５に溢れ出ないようにしたので、火傷の心配もない。さらに、高温注湯量を補正することで、放熱器５２の個数や容量、配置等に係らず、循環回路内を高温湯で満たすことができ、一時的に冷風が給気される不快感のない快適な給気予熱となると共に、各回の第１強制排水処理で最大量の湯を強制排水することができる。
【０１６０】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【０１６１】
実施の形態では、放熱ユニット５０としてマイクロ扁平管熱交換器を使用する例を示したが、給気口に収まる小型とすれば、フィンーチューブタイプの熱交換器を使用してもよい。
【０１６２】
また、実施の形態では、循環回路に風呂の追い焚き回路を流用したが、これに限定されるものではない。給気予熱の放熱器５２専用に湯を循環させる循環回路、循環ポンプとしてもよい。
【符号の説明】
【０１６３】
２…排熱利用システム
３…熱源機
５…浴槽
１０…貯湯タンク
１１…給水管
１２…排熱回収部
１３…熱交換器
１４…ポンプ
１５…出湯口
１６…配管
１７…湯量調整弁
１８…水量調整弁
２０…風呂給湯器
２１…給水口
２２…給湯用熱交換器
２３…追い焚き用熱交換器
２４…入水管
２５…出湯管
２６…流量センサ
２７…バイパス管
２８…バイパスサーボ
２９…給湯サーミスタ
３１…風呂戻り管
３２…風呂往き管
３３…循環ポンプ
３４…水位センサ
３５…水流センサ
３６…風呂戻り温度センサ
３７…風呂往き温度センサ
３８…注湯管
３９…注湯制御弁
４１…第１三方弁
４２…第２三方弁
４３…放熱戻り管
４４…放熱往き管
４５…浴槽バイパス管
４６…配管
４８…制御部
４９…外気温センサ
５０…放熱ユニット
５１…ベース板
５２…放熱器
５４…マイクロ扁平管
５６…入水管
５８…出水管
６１…水抜き栓
６２…水抜き栓
１０１…換気ファン
１０２…吸込口
１０３…給気口
１０４…排気口
１０６…給気ダクト
１０７…屋内側カバーユニット
１０８…雨避けカバー
【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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