(57)【要約】【課題】排熱回収時における放熱を抑制しつつ、菌が繁殖している可能性のある湯水が給湯されることも防止できる貯湯システムの提供。【解決手段】貯湯システムは、熱源装置１と貯湯装置２と湯水循環路３と通流状態調節装置４と湯水混合装置９と給湯情報受付装置Ｒと制御装置Ｃとを備え、制御装置Ｃは、熱消費装置１１への湯水の供給が求められる給湯要求の有無及び給湯要求の予定の有無、並びに、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯装置２に連続して貯留されている期間及び温度に応じて第１貯湯制御と第２貯湯制御とを切り替えて実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱源装置と、
前記熱源装置の排熱を回収した湯水を、内部で温度成層を形成するように貯湯する貯湯装置と、
前記貯湯装置に貯えられている低温側の湯水を前記熱源装置に通流させた後で前記貯湯装置に帰還させる湯水循環路と、
前記湯水循環路における湯水の通流状態を調節する通流状態調節装置と、
前記貯湯装置に貯えられている高温側の湯水を出湯する出湯路に接続され、当該出湯路を通して供給される湯水と給水路から供給される水との混合割合を調節し、その調節後に得られる湯水を給湯路へ供給する湯水混合装置と、
前記給湯路を通して湯水の供給を受ける熱消費装置が要求する湯水の温度である目標給湯温度を使用者から受け付ける給湯情報受付装置と、
前記各装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記熱消費装置への湯水の供給が求められる給湯要求の有無及び前記給湯要求の予定の有無、並びに、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記貯湯装置に連続して貯留されている期間及び温度に応じて第１貯湯制御と第２貯湯制御とを切り替えて実行し、
前記第１貯湯制御は、前記給湯要求が無い及び前記給湯要求の予定が無いと判定したとき、並びに、前記給湯要求又は前記給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されていないとき、前記目標給湯温度に応じて決定する第１目標貯湯温度の湯水が前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入して貯湯されるように前記熱源装置及び前記通流状態調節装置を動作させる制御であり、
前記第２貯湯制御は、前記給湯要求又は前記給湯要求の予定が有ると判定し且つ前記設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されているとき、前記第１目標貯湯温度より高く且つ処理対象とする菌を死滅させることができる第２目標貯湯温度の湯水が前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入して貯湯されるように前記熱源装置及び前記通流状態調節装置を動作させる制御である貯湯システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記給湯要求の有無、並びに、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記貯湯装置に連続して貯留されている期間及び温度、並びに、前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入する湯水の温度に応じて第１給湯制御と第２給湯制御とを切り替えて実行し、
前記第１給湯制御は、前記給湯要求が有ると判定し且つ前記設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されている場合において、前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入する湯水が前記第２目標貯湯温度未満のとき、前記給湯路から前記熱消費装置へ供給される湯水の全量が前記給水路から供給される水となるように前記湯水混合装置を動作させて前記熱消費装置に湯水を供給する制御であり、
前記第２給湯制御は、前記給湯要求が有ると判定し且つ前記設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されておらず且つ前記第２貯湯制御が行われていない場合、前記給湯路から前記熱消費装置へ供給される湯水の温度が前記目標給湯温度となるように前記湯水混合装置を動作させて前記熱消費装置へ湯水を供給する制御である請求項１に記載の貯湯システム。
【請求項３】
前記熱源装置は、熱と電気とを併せて発生する熱電併給装置と、当該熱電併給装置が発生した電気を消費して熱を発生する余剰電力処理装置とを有する請求項１又は２に記載の貯湯システム。
【請求項４】
前記給湯情報受付装置は、使用者から湯水の供給の開始指示を受け付けることができ、
前記制御装置は、前記給湯情報受付装置が前記湯水の供給の開始指示を受け付けると、前記給湯要求が有ると判定する請求項１〜３の何れか一項に記載の貯湯システム。
【請求項５】
前記給湯情報受付装置は、使用者から前記熱消費装置の予定使用開始時刻を受け付けることができ、
前記制御装置は、前記給湯情報受付装置が受け付けた前記予定使用開始時刻よりも所定時間前になると前記給湯要求の予定が有ると判定し、前記予定使用開始時刻になると前記給湯要求があると判定する請求項１〜４の何れか一項に記載の給湯システム。
【請求項６】
前記制御装置は、使用者による前記熱消費装置の利用が開始されると、前記給湯要求があると判定する請求項１〜５の何れか一項に記載の貯湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱を発生する熱源装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯装置を備える貯湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱を発生する熱源装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯装置を備える貯湯システムとして、熱を発生する熱源装置と、その熱源装置の排熱を回収した湯水を、内部で温度成層を形成するように貯湯する貯湯装置と、貯湯装置に貯えられている低温側の湯水を熱源装置に通流させた後で貯湯装置に帰還させる湯水循環路と、湯水循環路における湯水の通流状態を調節する通流状態調節装置とを備えるシステムがある。このような貯湯システムでは、従来、排熱回収した後で湯水循環路から貯湯装置へ流入する湯水の温度（以下、「目標貯湯温度」と記載することもある）は、実際の給湯使用温度等より高くなるような貯湯制御が行われていた。例えば、実際の給湯使用温度が約４０℃であるとしても、目標貯湯温度を６０℃とするような貯湯制御が行われていた。このように目標貯湯温度を高くすれば、それに伴って湯水循環路を流れる湯水の流量が少なくなるため、冬期などにおいてはその湯水循環路を流れている間の放熱量が大きくなり、その結果、貯湯装置へ十分な熱量を回収できない可能性があった。そして、冬期などの低温環境時にお湯の需要が多い場合に熱量が不足した場合には、上述した放熱により失われた分の熱量も含めて、熱源装置以外の補助熱源装置等を運転する必要が生じていた。
【０００３】
そのような問題に鑑みて、特許文献１に記載の発明では、目標貯湯温度を、実際の給湯使用温度に応じて変化させるような貯湯制御が行われている。このような貯湯制御を行うことで、目標貯湯温度は、実際の給湯使用温度等より大幅に高くなることがないため、上述したような放熱量が大きくなるという問題も無くなる。そして、熱源装置以外の補助熱源装置の稼動を減らすことが可能となる。
【０００４】
但し、特許文献１に記載の発明において、目標貯湯温度が低くなり過ぎると、貯湯装置で湯水が貯えられている間に細菌（レジオネラ菌など）の繁殖が懸念される。そして、このような細菌の繁殖への対策として、特許文献２に記載されているような滅菌処理を行う方法がある。具体的には、特許文献２に記載の発明では、ユーザーの長期不在又は長期に亘り装置の不使用状態が継続することに起因して貯湯装置内の湯水に菌繁殖の可能性が有り滅菌対策を行う必要が有ると判定すると、滅菌処理を実行することが記載されている。また、特許文献２に記載の滅菌処理は、貯湯装置に貯えられている全ての湯水を昇温している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０２５５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６３９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
尚、実際に給湯を行う必要がなければ、滅菌処理が行われなくても構わないはずであるが、特許文献２に記載の発明では、実際に給湯を行う必要が有るか否かとは無関係に、滅菌処理が必要か否かを判定している。そのため、特許文献２に記載の発明では、滅菌処理が行われなくてもよいタイミングで、滅菌処理が行われることもある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、排熱回収時における放熱を抑制しつつ、菌が繁殖している可能性のある湯水が給湯されることも防止できる貯湯システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る貯湯システムの特徴構成は、熱を発生する熱源装置と、前記熱源装置の排熱を回収した湯水を、内部で温度成層を形成するように貯湯する貯湯装置と、前記貯湯装置に貯えられている低温側の湯水を前記熱源装置に通流させた後で前記貯湯装置に帰還させる湯水循環路と、前記湯水循環路における湯水の通流状態を調節する通流状態調節装置と、前記貯湯装置に貯えられている高温側の湯水を出湯する出湯路に接続され、当該出湯路を通して供給される湯水と給水路から供給される水との混合割合を調節し、その調節後に得られる湯水を給湯路へ供給する湯水混合装置と、前記給湯路を通して湯水の供給を受ける熱消費装置が要求する湯水の温度である目標給湯温度を使用者から受け付ける給湯情報受付装置と、前記各装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記熱消費装置への湯水の供給が求められる給湯要求の有無及び前記給湯要求の予定の有無、並びに、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記貯湯装置に連続して貯留されている期間及び温度に応じて第１貯湯制御と第２貯湯制御とを切り替えて実行し、
前記第１貯湯制御は、前記給湯要求が無い及び前記給湯要求の予定が無いと判定したとき、並びに、前記給湯要求又は前記給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されていないとき、前記目標給湯温度に応じて決定する第１目標貯湯温度の湯水が前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入して貯湯されるように前記熱源装置及び前記通流状態調節装置を動作させる制御であり、
前記第２貯湯制御は、前記給湯要求又は前記給湯要求の予定が有ると判定し且つ前記設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されているとき、前記第１目標貯湯温度より高く且つ処理対象とする菌を死滅させることができる第２目標貯湯温度の湯水が前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入して貯湯されるように前記熱源装置及び前記通流状態調節装置を動作させる制御である点にある。
【０００９】
給湯要求が無い及び給湯要求の予定が無い場合、熱源装置の排熱を回収した後に貯湯装置へ新たに流入する湯水は熱消費装置へ供給することはないので、貯湯のみを考慮した制御を行えばよい。また、設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されていないのであれば（即ち、繁殖しているかも知れない菌を死滅させる処理等を行う必要がないのであれば）、給湯要求又は給湯要求の予定が有る場合でも、熱源装置の排熱を回収した後に貯湯装置へ新たに流入する湯水を熱消費装置へ供給してもよいので、貯湯のみを考慮した制御を行えばよい。
そこで本特徴構成では、制御装置は、貯湯装置への湯水の貯湯を行う第１貯湯制御として、給湯要求が無い及び給湯要求の予定が無いと判定したとき、並びに、給湯要求又は給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されていないとき、目標給湯温度に応じて決定する第１目標貯湯温度の湯水が湯水循環路から貯湯装置へ流入して貯湯されるように熱源装置及び通流状態調節装置を動作させる第１貯湯制御を実行する。このように、熱源装置から排熱を回収する湯水が貯湯装置に貯えられるときの第１目標貯湯温度が、熱消費装置において供給が要求されている目標給湯温度に応じて決定される。つまり、第１目標貯湯温度は可変であり、第１目標貯湯温度に対して、熱消費装置において供給が要求されている目標給湯温度の高低を反映させることができる。例えば、目標給湯温度が高ければその高い温度に応じた温度に第１目標貯湯温度を決定し、目標給湯温度が低ければその低い温度に応じた温度に第１目標貯湯温度を決定できる。従って、第１目標貯湯温度に対して、目標給湯温度の高低を反映させることができるので、目標給湯温度と第１目標貯湯温度との間の乖離が大きくならないようにできる。そして、目標給湯温度と第１目標貯湯温度との間の乖離が大きくならないようにできることで、目標給湯温度が低くても、必要以上に高い温度の湯水が貯湯装置に貯湯されるような事態を回避でき、その結果、適切な温度の湯水の貯湯量をできるだけ多く確保することができる。更に、第１目標貯湯温度が適切に設定されているので、湯水循環路における湯水の流速も適切な値になる。その結果、湯水が湯水循環路を流れている間に発生し得る放熱損失を最小限に抑制できる。
【００１０】
給湯要求又は給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されていれば、貯湯装置へ貯えている湯水をそのまま熱消費装置へ供給することは避け、繁殖しているかも知れない菌を死滅させる処理等を行うべきである。
そこで本特徴構成では、制御装置は、給湯要求又は給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されているとき、第１目標貯湯温度より高く且つ処理対象とする菌を死滅させることができる第２目標貯湯温度の湯水が湯水循環路から貯湯装置へ流入して貯湯されるように熱源装置及び通流状態調節装置を動作させる第２貯湯制御を実行する。このように、処理対象とする菌を死滅させることができる第２目標貯湯温度の湯水が湯水循環路から貯湯装置へ流入して貯湯されるので、その貯湯された湯水を用いて、給湯要求又は給湯要求の予定に対応することができる。
【００１１】
以上のように、制御装置が、熱消費装置への湯水の供給が求められる給湯要求の有無及び給湯要求の予定の有無、並びに、出湯路から出湯される予定の湯水が貯湯装置に連続して貯留されている期間及び温度に応じて第１貯湯制御と第２貯湯制御とを切り替えて実行することで、排熱回収時における放熱を抑制しつつ、菌が繁殖している可能性のある湯水が給湯されることも防止できる。
【００１２】
本発明に係る貯湯システムの別の特徴構成は、前記制御装置は、前記給湯要求の有無、並びに、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記貯湯装置に連続して貯留されている期間及び温度、並びに、前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入する湯水の温度に応じて第１給湯制御と第２給湯制御とを切り替えて実行し、
前記第１給湯制御は、前記給湯要求が有ると判定し且つ前記設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されている場合において、前記湯水循環路から前記貯湯装置へ流入する湯水が前記第２目標貯湯温度未満のとき、前記給湯路から前記熱消費装置へ供給される湯水の全量が前記給水路から供給される水となるように前記湯水混合装置を動作させて前記熱消費装置に湯水を供給する制御であり、
前記第２給湯制御は、前記給湯要求が有ると判定し且つ前記設定上限期間以上の間、前記出湯路から出湯される予定の湯水が前記基準温度以下で前記貯湯装置に連続して貯留されておらず且つ前記第２貯湯制御が行われていない場合、前記給湯路から前記熱消費装置へ供給される湯水の温度が前記目標給湯温度となるように前記湯水混合装置を動作させて前記熱消費装置へ湯水を供給する制御である点にある。
【００１３】
給湯要求が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されていた場合、上記第２貯湯制御が行われて、第２目標貯湯温度の湯水が湯水循環路から貯湯装置へ流入することになる。但し、湯水循環路における湯水の循環には時間を要するため、湯水循環路から貯湯装置へ流入する湯水の温度が第２目標貯湯温度に満たない場合もある。
そこで本特徴構成では、制御装置は、給湯要求が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されている場合において、湯水循環路から貯湯装置へ流入する湯水が第２目標貯湯温度未満のとき、給湯路から熱消費装置へ供給される湯水の全量が給水路から供給される水となるように湯水混合装置を動作させて熱消費装置に湯水を供給する第１給湯制御を実行する。このように、熱消費装置に対して、貯湯装置に貯えられている湯水（即ち、菌が繁殖しているかも知れない湯水）ではなく、給水路から供給される水を供給する。つまり、菌が繁殖している可能性のある湯水が給湯されることを防止できる。
【００１４】
給湯要求が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されておらず且つ上記第２貯湯制御が行われていない場合、貯湯装置から出湯される予定の湯水に菌が繁殖している可能性は無いと見なすことができるため、貯湯装置に貯えられている湯水を現状のままで熱消費装置に供給することができる。
そこで本特徴構成では、制御装置は、給湯要求が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯装置に連続して貯留されておらず且つ第２貯湯制御が行われていない場合、給湯路から熱消費装置へ供給される湯水の温度が目標給湯温度となるように湯水混合装置を動作させて熱消費装置へ湯水を供給する第２給湯制御を実行する。つまり、菌が繁殖している可能性のある湯水が給湯されることを防止できる。
【００１５】
本発明に係る貯湯システムの更に別の特徴構成は、前記熱源装置は、熱と電気とを併せて発生する熱電併給装置と、当該熱電併給装置が発生した電気を消費して熱を発生する余剰電力処理装置とを有する点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、熱電併給装置の排熱量が不足していたとしても、余剰電力処理装置から熱を発生させることで、湯水の昇温を行うことができる。
【００１７】
本発明に係る貯湯システムの更に別の特徴構成は、前記給湯情報受付装置は、使用者から湯水の供給の開始指示を受け付けることができ、
前記制御装置は、前記給湯情報受付装置が前記湯水の供給の開始指示を受け付けると、前記給湯要求が有ると判定する点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、制御装置は、給湯要求の有無の判定を、使用者自らが給湯情報受付装置に対して行う湯水の供給の開始指示に基づいて実行することができる。
【００１９】
本発明に係る貯湯システムの更に別の特徴構成は、前記給湯情報受付装置は、使用者から前記熱消費装置の予定使用開始時刻を受け付けることができ、
前記制御装置は、前記給湯情報受付装置が受け付けた前記予定使用開始時刻よりも所定時間前になると前記給湯要求の予定が有ると判定し、前記予定使用開始時刻になると前記給湯要求があると判定する点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、給湯要求の予定の有無を、使用者自らが行う給湯情報受付装置に対して行う熱消費装置の予定使用開始時刻の入力に基づいて実行することができる。
【００２１】
本発明に係る貯湯システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、使用者による前記熱消費装置の利用が開始されると、前記給湯要求があると判定する点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、制御装置は、給湯要求の有無の判定を、熱消費装置の利用が開始された事実に基づいて実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】貯湯システムの構成を示す図である。
【図２】貯湯制御を説明するフローチャートである。
【図３】給湯制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を参照して、本発明に係る貯湯システムについて説明する。
図１は、貯湯システムの構成を示す図である。図示するように、貯湯システムは、熱源装置１と貯湯タンク（貯湯装置）２と湯水混合装置９とリモコン（給湯情報受付装置）Ｒとそれら各装置の動作を制御する制御装置Ｃとを備える。
熱源装置１は、熱を発生する装置である。特に、本実施形態では、熱源装置１は、熱と電気とを併せて発生する熱電併給装置１ａと、当該熱電併給装置１ａが発生した電気を消費して熱を発生する余剰電力処理装置１ｂとを有する。熱電併給装置１ａは、熱と電気とを併せて発生させることのできる装置であれば、どのような構成のものでも構わない。例えば、燃料電池や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えてエンジンの排熱と発電機の発電電力とを利用するような装置などを、熱電併給装置１ａとして利用できる。図示は省略するが、熱電併給装置１ａの発電出力側には例えばインバータ等が設けられ、そのインバータは、熱電併給装置１ａの出力電力を商用電力系統から供給される電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。そして、インバータから出力される電力は、様々な電力負荷装置に供給される。余剰電力処理装置１ｂは、この電力負荷装置の一つであり、通電されてジュール熱を放出するような電気ヒーターを用いて構成される。
【００２５】
貯湯タンク２は、熱源装置１の排熱を回収した湯水を、内部で温度成層を形成するように貯湯する。つまり、貯湯タンク２の内部下方には相対的に低温の湯水が貯えられ、貯湯タンク２の内部上方には相対的に高温の湯水が貯えられている。貯湯タンク２の内部には、下方側から上方側に向かって、温度センサＴ１と温度センサＴ２と温度センサＴ３と温度センサＴ４とが設けられている。貯湯タンク２の内部では、温度成層を形成する形態で湯水が貯えられているので、最も上方に設けられている温度センサＴ４は最も高温側の湯水の温度を計測し、最も下方に設けられている温度センサＴ１は最も低温側の湯水の温度を計測する。
【００２６】
貯湯タンク２には、その貯湯タンク２に貯えられている低温側の湯水を熱源装置１に通流させた後で貯湯タンク２に帰還させる湯水循環路３が接続されている。また、湯水循環路３の途中には、湯水循環路３における湯水の通流状態を調節するポンプ（通流状態調節装置）４が設けられている。湯水循環路３は、貯湯タンク２の下方部位と上方部位とに接続され、貯湯タンク２の下方部位から取り出した想定気に低温の湯水を熱源装置１で昇温した後、貯湯タンク２の上方部位に戻すように湯水を流動させる。このポンプ（通流状態調節装置）４の運転は制御装置Ｃが制御する。具体的には、制御装置Ｃは、熱電併給装置１ａを運転させている間、熱電併給装置１ａと貯湯タンク２との間に湯水を循環させる。つまり、湯水は、熱電併給装置１ａを冷却する役割と、熱電併給装置１ａから排熱を回収する役割とを担っている。
【００２７】
湯水循環路３を流れる湯水は、余剰電力処理装置１ｂで発生したジュール熱を回収することもできる。つまり、湯水は、熱電併給装置１ａで発生した熱を回収するだけでなく、熱電併給装置１ａで発生した電気エネルギーを熱の形態で回収することもできるので、熱源装置１で発生したエネルギーを用いて、湯水循環路３を流れる湯水の加熱を行うことができる。
【００２８】
制御装置Ｃは、熱源装置１の運転状態を制御することにより、熱源装置１から、湯水循環路３を流れる湯水への放熱量を調節することができる。具体的には、制御装置Ｃは、熱電併給装置１ａの出力を制御することにより、熱電併給装置１ａから、湯水循環路３を流れる湯水への放熱量を調節し、並びに、余剰電力処理装置１ｂでの通電量を制御することにより、余剰電力処理装置１ｂから、湯水循環路３を流れる湯水への放熱量を調節することができる。
【００２９】
以上のように、熱源装置１には、貯湯タンク２の内部下方から取り出された相対的に低温の湯水が、湯水循環路３を通って供給される。熱源装置１の排熱を回収した後の相対的に高温の湯水は、湯水循環路３を通って貯湯タンク２の内部上方に流入する。このように、貯湯タンク２に貯えられている相対的に低温の湯水が熱源装置１によって昇温され、その後、相対的に高温の湯水として貯湯タンク２に貯えられることになる。熱源装置１よりも下流側且つ貯湯タンク２よりも上流側の湯水循環路３の途中に設けられている温度センサＴ５によって、熱源装置１で排熱を回収した後の湯水の温度が検出される。温度センサＴ５の検出結果は、制御装置Ｃに伝達され、内部メモリなどの記憶部（図示せず）等に記憶される。
【００３０】
加えて、貯湯タンク２の下方部位には給水路７が接続され、貯湯タンク２の上方部位には出湯路５が接続されている。出湯路５は、貯湯タンク２に貯えられている高温側の湯水を出湯するために用いられ、その途中には通流する湯水の温度を測定する温度センサＴ６が設けられる。出湯路５には、湯水混合装置９が接続される。この湯水混合装置９には、給水路７も接続される。その結果、湯水混合装置９は、当該出湯路５を通して供給される湯水と給水路７から供給される水との混合割合を調節し、その調節後に得られる湯水を給湯路６へ供給する役割を担う。本実施形態では、湯水混合装置９は、出湯路５及び給水路７の合流部８に設けられる三方弁１０を有する。制御装置Ｃが、三方弁１０の動作を制御することで、出湯路５を通して供給される湯水と給水路７から供給される水との混合割合が調節される。例えば、制御装置Ｃは、湯水混合装置９よりも下流側の給湯路６の途中に設けられている温度センサＴ７の検出結果を監視し、その温度センサＴ７で検出される湯水の温度が熱消費装置１１で設定されている目標給湯温度となるように、湯水混合装置９の動作を制御する。
【００３１】
リモコン（給湯情報受付装置）Ｒは、給湯路６を通して湯水の供給を受ける熱消費装置１１が要求する湯水の温度である目標給湯温度を使用者から受け付ける。例えば、このリモコンＲは、湯水が使用される台所や浴室などに設置されている装置であり、給湯の温度や、風呂湯張りの温度などを目標給湯温度として使用者が入力可能になっている。
加えて、リモコンＲは、使用者から湯水の供給の開始指示（例えば、風呂湯張りの開始指示など）を受け付けることができ、制御装置Ｃは、給湯情報受付装置が湯水の供給の開始指示を受け付けると、給湯要求が有ると判定する。
他にも、リモコンＲは、使用者から熱消費装置１１の予定使用開始時刻（例えば、風呂湯張りの予約時刻）を受け付けることができ、制御装置Ｃは、給湯情報受付装置が受け付けた予定使用開始時刻よりも所定時間前になると給湯要求の予定が有ると判定し、予定使用開始時刻になると給湯要求があると判定する
【００３２】
また、使用者によってカラン（熱消費装置１１の一例）などが操作されることで湯水の使用が開始されると、給湯路６に設けられている流量センサ１２が湯水の流動を検出し、その検出結果は制御装置Ｃに伝達される。その結果、制御装置Ｃは、熱消費装置１１で湯水が使用されていること、即ち、給湯要求があると判定できる。
【００３３】
次に、貯湯システムの運転方法（貯湯制御及び給湯制御）の内容について説明する。
図１に示したような貯湯システムでは、貯湯タンク２に貯えた湯水が熱消費装置１１へと供給される。また、後述するように、貯湯タンク２へは、熱源装置１から排熱回収した湯水を比較的低温の状態で流入させ、その比較的低温の湯水を貯湯タンク２で貯える。このように、貯湯タンク２では、比較的低温の湯水を貯湯タンク２で貯えることとしているため、その貯湯期間が長期にわたると、湯水中に菌が繁殖する可能性がある。つまり、湯水が低温であること、及び、湯水が長期間にわたって貯えられること、という両方の条件が満たされた場合には、湯水中で菌が繁殖していることを疑う必要があると言える。
以下に説明する本実施形態の貯湯制御及び給湯制御は、そのような菌の繁殖の可能性を考慮して行われるものである。
【００３４】
本実施形態では、制御装置Ｃは、貯湯制御として、熱消費装置１１への湯水の供給が求められる給湯要求の有無及び給湯要求の予定の有無、並びに、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯タンク２に連続して貯留されている期間及び温度に応じて第１貯湯制御と第２貯湯制御とを切り替えて実行する。また、制御装置Ｃは、給湯制御として、給湯要求の有無、並びに、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯タンク２に連続して貯留されている期間及び温度、並びに、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水の温度に応じて第１給湯制御と第２給湯制御とを切り替えて実行する。
本実施形態において、制御装置Ｃは、貯湯タンク２に設けている上記温度センサＴ１〜Ｔ４の検出結果を取得することで、貯湯タンク２から出湯路５へと出湯される予定の湯水の温度を知ることができる。また、制御装置Ｃは、貯湯タンク２に貯留されている湯水を、湯水循環路３に設けられるポンプ４を動作させて流動させるので、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯タンク２に連続して貯留されている期間についても知ることができる。
【００３５】
図２は、貯湯制御を説明するフローチャートである。
工程＃１０において制御装置Ｃは、給湯要求の有無或いは給湯要求の予定の有無を判定する。例えば、制御装置Ｃは、リモコンＲによって使用者が湯水の供給の開始指示を行ったとき、給湯要求が有ると判定する。他にも、制御装置Ｃは、リモコンＲによって使用者が熱消費装置の予定使用開始時刻を入力しているとき、その予定使用開始時刻よりも所定時間前になると給湯要求の予定が有ると判定し、予定使用開始時刻になると給湯要求があると判定する。尚、熱消費装置１１が風呂装置であり、自動での風呂湯張りの完了時刻（入浴予定時刻）をリモコンＲで入力する場合、制御装置Ｃは、その入浴予定時刻に先立って風呂装置が湯張りを開始する時刻（例えば、リモコンＲで入力された入浴予定時刻の１５分前の時刻など）を、上記予定使用開始時刻として認識する。そして、制御装置Ｃは、給湯要求が無い及び給湯要求の予定が無いと判定したとき（図２の工程＃１０において「Ｙｅｓ」と判定したとき）工程＃１２に移行する。つまり、給湯要求が無い及び給湯要求の予定が無いということは、熱消費装置１１への給湯を行う必要が無いということである。
これに対して、制御装置Ｃは、給湯要求が有る或いは給湯要求の予定が有ると判定したとき（図２の工程＃１０において「Ｎｏ」と判定したとき）工程＃１１に移行する。つまり、給湯要求が有る或いは給湯要求の予定が有るということは、熱消費装置１１への給湯を行う必要があるということである。
【００３６】
工程＃１２において制御装置Ｃは、給湯要求が無い及び給湯要求の予定が無いと判定したことに基づいて、目標給湯温度に応じて決定する第１目標貯湯温度の湯水が湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入して貯湯されるように熱源装置１及びポンプ（通流状態調節装置）４を動作させる第１貯湯制御を実行する。本実施形態において制御装置Ｃは、第１目標貯湯温度を、給湯情報受付装置が使用者から受け付けた目標給湯温度よりも所定温度だけ高い温度に決定する。例えば、制御装置Ｃが、第１目標貯湯温度を、目標給湯温度よりも３℃だけ高い温度に決定する場合、目標給湯温度が３８℃であれば第１目標貯湯温度は４１℃に決定される。このように、熱源装置１から排熱を回収する湯水が貯湯タンク２に貯えられるときの第１目標貯湯温度が、熱消費装置１１において供給が要求されている目標給湯温度に応じて決定される。つまり、第１目標貯湯温度は可変であり、第１目標貯湯温度に対して、熱消費装置１１において供給が要求されている目標給湯温度の高低を反映させることができる。例えば、制御装置Ｃは、目標給湯温度が高ければその高い温度に応じた温度に第１目標貯湯温度を決定し、目標給湯温度が低ければその低い温度に応じた温度に第１目標貯湯温度を決定する。従って、第１目標貯湯温度に対して、目標給湯温度の高低を反映させることができるので、目標給湯温度と第１目標貯湯温度との間の乖離が大きくならないようにできる。そして、目標給湯温度と第１目標貯湯温度との間の乖離が大きくならないようにできることで、目標給湯温度が低くても、必要以上に高い温度の湯水が貯湯タンク２に貯湯されるような事態を回避でき、その結果、適切な温度の湯水の貯湯量をできるだけ多く確保することができる。更に、第１目標貯湯温度が適切に設定されているので、湯水循環路３における湯水の流速も適切な値になる。その結果、湯水が湯水循環路３を流れている間に発生し得る放熱損失を最小限に抑制できる。
【００３７】
そして、制御装置Ｃは、温度センサＴ５で測定される湯水の温度が上記第１目標貯湯温度になるように、熱源装置１の排熱量を調節する或いはポンプ４の出力を調節する。ここで、温度センサＴ５で測定される湯水の温度は、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入して貯湯される湯水の温度を代表している。このように、熱源装置１が運転されており、且つ、給湯要求が無い及び給湯要求の予定が無い場合、制御装置Ｃは、図２の工程＃１０及び工程＃１２を繰り返しながら、第１貯湯制御を行う。
【００３８】
工程＃１１において制御装置Ｃは、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されているか否かを判定する。この基準温度は、湯水中での菌の繁殖を疑う必要のある温度である。本実施形態では、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されている場合、湯水中での菌の繁殖が発生している可能性があると判定し、制御装置Ｃは、工程＃１３に移行する。
【００３９】
これに対して、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていない場合、湯水中での菌の繁殖が発生していないと判定し、制御装置Ｃは、上述した工程＃１２に移行する。つまり、制御装置Ｃは、給湯要求又は給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていないと判定したことに基づいて、目標給湯温度に応じて決定する第１目標貯湯温度の湯水が湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入して貯湯されるように熱源装置１及び通流状態調節装置を動作させる第１貯湯制御を実行する。
【００４０】
工程＃１３において制御装置Ｃは、給湯するにあたっての滅菌を行う。具体的には、制御装置Ｃは、給湯要求又は給湯要求の予定が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されているとの判定（即ち、湯水中での菌の繁殖が発生している可能性があるとの判定）に基づいて、第１目標貯湯温度より高く且つ処理対象とする菌を死滅させることができる第２目標貯湯温度の湯水が湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入して貯湯されるように熱源装置１及び通流状態調節装置を動作させる第２貯湯制御を実行する。この第２目標貯湯温度は、湯水中で菌が繁殖しているとしても、その処理対象とする菌を死滅させることができる温度（例えば、６０℃等）である。
【００４１】
次に工程＃１４において制御装置Ｃは、湯水循環路３の途中に設けている流量センサ１３の検出結果を参照して、第２貯湯制御を実行することで湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入した湯水の量が設定必要量になったか否かを判定する。そして、制御装置Ｃは、第２貯湯制御を実行することで湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入した湯水の量が設定必要量になると第２貯湯制御を終了する（工程＃１５）。この湯水についての設定必要量は、適宜設定可能である。例えば、制御装置Ｃが熱消費装置１１で使用される湯水の量の予測値を持っているのであれば、その予測値を設定必要量としてもよい。或いは、１０リットルなどの既定値を設定必要量としてもよい。このような第２貯湯制御を行うと、貯湯タンク２の上部に新たに貯えられる相対的に高温の設定必要量の湯水は、第２貯湯制御によって菌が死滅していることが確保される。そして、その第２貯湯制御によって菌が死滅していることが確保された湯水が出湯路５から熱消費装置１１へと供給されるようになる。
【００４２】
以上のように、図２に示した本実施形態の貯湯制御では、給湯要求の有無及び給湯要求の予定の有無、並びに、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯タンク２に連続して貯留されている期間及び温度に応じて、湯水中での菌の繁殖の可能性を判定し、必要があれば菌を死滅させる措置を講じた上で貯湯タンク２へと湯水を貯えるような制御を行っている。
【００４３】
図３は、給湯制御を説明するフローチャートである。
工程＃２０において制御装置Ｃは、給湯要求の有無を判定する。そして、制御装置Ｃは、給湯要求が有ると判定したときは、工程＃２１に移行する。これに対して、制御装置Ｃは、給湯要求が無いと判定したときは、給湯を行う必要がないため、給湯を行う以下の工程＃２１〜工程＃２５の制御を実行しない。
【００４４】
工程＃２１において制御装置Ｃは、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されているか否かを判定する。設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されている場合、上述したように、貯湯されている湯水を再加熱する必要がある。そして、制御装置Ｃは、工程＃２１において、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていると判定した場合、貯湯されている湯水の再加熱が既に行われたか否かを判定するために工程＃２３へ移行して、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水が第２目標貯湯温度未満であるか否かを判定する。つまり、貯湯されている湯水の再加熱（第２貯湯制御）が実行中（又は既に完了した）のかを判定する。
【００４５】
尚、制御装置Ｃは、工程＃２１において、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていないと判定した場合、工程＃２２に移行して第２貯湯制御を実行中であるか否かを判定する。これは、第２貯湯制御が行われることで、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていないとの判定（即ち、工程＃２１で「Ｎｏ」と判定）に至ることもあることを考慮している。従って、第２貯湯制御が行われることで、設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていないとの判定に至ったのであれば、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水が第２目標貯湯温度になるのを待たねばならない。従って、制御装置Ｃは、第２貯湯制御を実行中である場合には工程＃２３に移行し、第２貯湯制御を実行中ではない場合には工程＃２５に移行する。
【００４６】
工程＃２３において「Ｙｅｓ」の判定の場合、湯水は第２目標貯湯温度に再加熱された後でなければ熱消費装置１１へ供給してはならない。これに対して、工程＃２３において「Ｎｏ」の判定の場合、湯水は第２目標貯湯温度に再加熱されているので、その第２目標貯湯温度の湯水を熱消費装置１１への給湯に利用してもよい。
【００４７】
そして、工程＃２４において制御装置Ｃは、給湯要求が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されている場合において、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水が第２目標貯湯温度未満と判定したことに基づいて、給湯路６から熱消費装置１１へ供給される湯水の全量が給水路７から供給される水となるように湯水混合装置９を動作させて熱消費装置１１に湯水を供給する第１給湯制御を行う。つまり、給湯要求が有ると判定され且つ設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されていた場合、上記第２貯湯制御が行われて、第２目標貯湯温度の湯水が湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入することになる。但し、湯水循環路３における湯水の循環には時間を要するため、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水の温度が第２目標貯湯温度に満たない場合もある。そのため、制御装置Ｃは、貯湯タンク２に菌が死滅していることが確保された湯水（第２目標貯湯温度以上の湯水）が貯えられていないことを考慮して、この工程＃２４において、先ずは給水路７からの水を熱消費装置１１へと供給する。
【００４８】
そして、本実施形態では、この段階では、図２に示した第２貯湯制御が開始されており、時間が経過すれば、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水が第２目標貯湯温度以上になるはずである。そして、時間経過に伴って、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水の温度が上昇し第２目標貯湯温度以上になると、工程＃２１から工程＃２２及び工程＃２３を経て、後述する工程＃２５に移行する。
【００４９】
工程＃２５において制御装置Ｃは、給湯路６から熱消費装置１１へ供給される湯水の温度が目標給湯温度となるように湯水混合装置９を動作させて熱消費装置１１へ湯水を供給する第２給湯制御を実行する。
つまり、給湯要求が有ると判定し且つ設定上限期間以上の間、出湯路５から出湯される予定の湯水が基準温度以下で貯湯タンク２に連続して貯留されておらず且つ上記第２貯湯制御が行われていない場合（図３の工程＃２２で「Ｎｏ」と判定された場合）、貯湯タンク２から出湯される予定の湯水に菌が繁殖している可能性は無いと見なすことができるため、貯湯タンク２に貯えられている湯水を現状のままで熱消費装置１１に供給することができる。或いは、上記工程＃２２を経て移行した上記工程＃２３で「Ｎｏ」と判定された場合も、貯湯タンク２から出湯される予定の湯水に菌が繁殖している可能性は無いと見なすことができるため、貯湯タンク２に貯えられている湯水を現状のままで熱消費装置１１に供給することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態では、制御装置Ｃが、熱消費装置１１への湯水の供給が求められる給湯要求の有無及び給湯要求の予定の有無、並びに、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯タンク２に連続して貯留されている期間及び温度に応じて第１貯湯制御と第２貯湯制御とを切り替えて実行し、給湯要求の有無、並びに、出湯路５から出湯される予定の湯水が貯湯タンク２に連続して貯留されている期間及び温度、並びに、湯水循環路３から貯湯タンク２へ流入する湯水の温度に応じて第１給湯制御と第２給湯制御とを切り替えて実行することで、排熱回収時における放熱を抑制しつつ、菌が繁殖している可能性のある湯水が給湯されることも防止できる。
【００５１】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、発電ユニットＵ１と貯湯ユニットＵ２とで構成される貯湯システムの一例を図１に示したが、貯湯システムの構成は適宜変更可能である。例えば、貯湯タンク２に４つの温度センサＴ１〜Ｔ４を設けた例を説明したが、温度センサの設置数及び設置部位は適宜変更可能である。また、上述した他の温度センサの設置数及び設置部位についても適宜変更可能である。他にも、湯水混合装置９が一つの三方弁１０を用いて構成される例を説明したが、複数の弁（例えば、給水路７に設けた弁及び出湯路５に設けた弁）を組み合わせて、上述した湯水混合装置９の機能を実現することもできる。
【００５２】
＜２＞
上記実施形態において、制御装置Ｃが、熱消費装置１１での過去の消費熱量データに基づいて、給湯要求が発生する時刻を予測し、及び、その給湯要求で必要とされる熱量を予測するように構成してもよい。例えば、制御装置Ｃは、給湯路６に設けられる温度センサＴ７及び流量センサ１２の検出結果を取得することで、熱消費装置１１で実際に消費された湯水の熱量の時間的な変化データ（過去の消費熱量データ）を知ることができ、そのデータを記憶装置（図示せず）などに記憶しておくことができる。そして、制御装置Ｃは、記憶した過去の消費熱量データに対して演算処理（例えば、平均化処理など）を施すことで、１日の中で予測される消費熱量の時間的な変化データを得ることができ、その予測データから、熱消費装置１１で給湯要求が発生すると予測される時刻（上記実施形態で説明した「予定使用開始時刻」に対応）及びその給湯要求で必要とされると予測される熱量（上記実施形態で説明した「設定必要熱量」に対応）を導出することができる。
尚、熱消費装置１１で給湯要求が発生すると予測される時刻及びその給湯要求で必要とされると予測される熱量の導出を、湯水の使用量が非常に多くなる熱消費装置１１のみ（例えば、風呂湯張りやシャワーなど）を対象としてもよい。つまり、制御装置Ｃが、過去の消費熱量データの中から、単位時間当たりに消費された熱量が閾値以上となっていた時間のデータのみを、熱消費装置１１で給湯要求が発生すると予測される時刻及びその給湯要求で必要とされると予測される熱量の導出対象としてもよい。
【００５３】
＜３＞
上記実施形態では、制御装置Ｃが、目標給湯温度（熱消費装置１１で供給が要求されている湯水の温度）よりも例えば３℃という所定温度だけ高い温度に第１目標貯湯温度を決定する例を示したが、上記所定温度の値は適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、排熱回収時における放熱を抑制しつつ、菌の繁殖も抑制可能な貯湯システムに利用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１  熱源装置
１ａ  熱電併給装置
１ｂ  余剰電力処理装置
２  貯湯タンク（貯湯装置）
３  湯水循環路
４  ポンプ（通流状態調節装置）
５  出湯路
６  給湯路
７  給水路
９  湯水混合装置
１０  三方弁
１１  熱消費装置
Ｃ  制御装置
Ｒ  リモコン（給湯情報受付装置）
Ｔ１〜Ｔ７  温度センサ
【図１】
2015175572.tif 000003
【図２】
2015175572.tif 000004
【図３】
2015175572.tif 000005