(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に高温の湯水を貯える貯湯槽、及び、相対的に低温の湯水を供給する給水路を有し、前記貯湯槽から供給される湯水及び前記給水路から供給される湯水の少なくとも何れか一方を外部に供給する水源部と、前記水源部と給湯栓との間に接続され、前記水源部から供給される湯水が流れる湯水供給路と、前記湯水供給路の途中に設けられ、前記水源部から供給される湯水を加熱可能な補助加熱部と、前記貯湯槽に貯えられている湯水を前記湯水供給路に流しながら前記給湯栓から湯水を給湯する第１給湯運転と、前記貯湯槽に貯えられている湯水を使わずに、前記給水路から供給される湯水を前記湯水供給路に流しながら前記給湯栓から湯水を給湯する第２給湯運転とを切り換えながら行う制御手段とを備える貯湯式給湯装置であって、
前記制御手段は、
前記給湯栓からの湯水の給湯を要求する給湯指令に応じて前記第１給湯運転を行うとき、前記給湯栓からの湯水の給湯開始から暫定加熱期間の間は、前記補助加熱部で加熱された後の湯水の温度が目標給湯温度となるように前記補助加熱部を加熱作動させ、及び、前記暫定加熱期間の経過後、前記給湯栓からの湯水の給湯停止に至るまでの間は、前記補助加熱部を加熱作動させず、前記水源部から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貯湯槽から供給される湯水及び前記給水路から供給される湯水を混合し、
前記給湯指令に応じて前記第２給湯運転を行うとき、前記給湯栓からの湯水の給湯開始から給湯停止に至るまでの間、前記補助加熱部で加熱された後に前記給湯栓から給湯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補助加熱部を加熱作動させ、
前記暫定加熱期間は、前記給湯栓からの湯水の給湯開始の時点で前記湯水供給路の途中の前記水源部と前記補助加熱部との間の渡り配管部内に滞留していた滞留湯水が前記補助加熱部の通過を完了したと見なすことができる期間である貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記貯湯槽から供給できる湯水の温度が基準温度以上のときに前記第１給湯運転を行い、前記貯湯槽から供給できる湯水の温度が前記基準温度未満のときに前記第２給湯運転を行う請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１給湯運転を行うとき、前記貯湯槽から供給される湯水と前記給水路から供給される湯水との混合量を制御して、前記水源部から供給される湯水の温度を調節する請求項１又は２に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記給湯栓からの湯水の給湯中の単位時間当たりの湯水流量を計測する流量計測手段を備え、
前記制御手段は、前記滞留湯水の量と、前記流量計測手段が計測する前記湯水流量とから、前記暫定加熱期間を導出する請求項１〜３の何れか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に高温の湯水を貯える貯湯槽、及び、相対的に低温の湯水を供給する給水路を有し、貯湯槽から供給される湯水及び給水路から供給される湯水の少なくとも何れか一方を外部に供給する水源部と、水源部から供給される湯水が流れる湯水供給路と、湯水供給路の途中に設けられ、水源部から供給される湯水を加熱可能な補助加熱部とを備える貯湯式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、相対的に高温の湯水を貯える貯湯槽、及び、相対的に低温の湯水を供給する給水路を有し、貯湯槽から供給される湯水及び給水路から供給される湯水の少なくとも何れか一方を外部に供給する水源部と、水源部と給湯栓との間に接続され、水源部から供給される湯水が流れる湯水供給路と、湯水供給路の途中に設けられ、水源部から供給される湯水を加熱可能な補助加熱部とを備える貯湯式給湯装置が記載されている。つまり、給湯栓から見ると、水源部は補助加熱部よりも遠い位置にある。
このような貯湯式給湯装置では、貯湯槽から供給できる湯水の温度に応じて、貯湯槽に貯えられている湯水を湯水供給路に流しながら給湯栓から湯水を給湯する第１給湯運転（即ち、補助加熱部を加熱作動させない給湯）と、貯湯槽に貯えられている湯水を使わずに、給水路から供給される湯水を湯水供給路に流しながら給湯栓から湯水を給湯する第２給湯運転（即ち、補助加熱部を加熱作動させる給湯）とを切り換えながら行う。従って、給湯栓から目標給湯温度の湯水が出湯されるまでに要する時間は、第１給湯運転が行われた場合には、湯水が水源部から給湯栓まで流れるのに要する時間になり、第２給湯運転が行われた場合には、湯水が補助加熱部から給湯栓まで流れるのに要する時間になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１２６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の貯湯式給湯装置において上記第１給湯運転及び上記第２給湯運転を行った場合、上述したように第１給湯運転が行われたときと第２給湯運転が行われたときとで、目標給湯温度の湯水が給湯栓から出湯されるまでに要する時間が異なることがある。特に、貯湯式給湯装置を実現するにあたり、上記補助加熱部として家庭用の給湯器が設けられる家庭において、上記貯湯槽や熱電併給装置を含むコージェネレーションシステムを後付けする場合がある。そのような場合、家庭にあっては、補助加熱部（家庭用の給湯器）の設置個所の近傍にコージェネレーションシステムを設置するスペースがない場合が多い。そのため、コージェネレーションシステム（貯湯槽、熱電併給装置など）を補助加熱部（家庭用の給湯器）の設置場所から離れた場所に設置して、貯湯槽から補助加熱部（家庭用の給湯器）までの渡り配管部を長くせざるを得なくなる。
【０００５】
このような設置状況において、特に、上述した第１給湯運転を実行する場合、第２給湯運転を実行する場合に比べて、渡り配管部を湯水が通流する時間（場合によっては１分程度）だけ、給湯栓から目標給湯温度の湯水が供給されるタイミングが遅くなる。つまり、第１給湯運転と第２給湯運転とのどちらの運転で給湯を行うかで、給湯栓の開栓後（給湯指令の後）で目標給湯温度の湯水が供給されるまでの時間が変動するため、使用性の観点から、改善の余地があった。
【０００６】
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、第１給湯運転が行われるときと第２給湯運転が行われるときとで、ほぼ同じの給湯が行われる貯湯式給湯装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る貯湯式給湯装置の特徴構成は、相対的に高温の湯水を貯える貯湯槽、及び、相対的に低温の湯水を供給する給水路を有し、前記貯湯槽から供給される湯水及び前記給水路から供給される湯水の少なくとも何れか一方を外部に供給する水源部と、前記水源部と給湯栓との間に接続され、前記水源部から供給される湯水が流れる湯水供給路と、前記湯水供給路の途中に設けられ、前記水源部から供給される湯水を加熱可能な補助加熱部と、前記貯湯槽に貯えられている湯水を前記湯水供給路に流しながら前記給湯栓から湯水を給湯する第１給湯運転と、前記貯湯槽に貯えられている湯水を使わずに、前記給水路から供給される湯水を前記湯水供給路に流しながら前記給湯栓から湯水を給湯する第２給湯運転とを切り換えながら行う制御手段とを備える貯湯式給湯装置であって、
前記制御手段は、前記給湯栓からの湯水の給湯を要求する給湯指令に応じて前記第１給湯運転を行うとき、前記給湯栓からの湯水の給湯開始から暫定加熱期間の間は、前記補助加熱部で加熱された後の湯水の温度が目標給湯温度となるように前記補助加熱部を加熱作動させ、及び、前記暫定加熱期間の経過後、前記給湯栓からの湯水の給湯停止に至るまでの間は、前記補助加熱部を加熱作動させず、前記水源部から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貯湯槽から供給される湯水及び前記給水路から供給される湯水を混合し、前記給湯指令に応じて前記第２給湯運転を行うとき、前記給湯栓からの湯水の給湯開始から給湯停止に至るまでの間、前記補助加熱部で加熱された後に前記給湯栓から給湯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補助加熱部を加熱作動させ、前記暫定加熱期間は、前記給湯栓からの湯水の給湯開始の時点で前記湯水供給路の途中の前記水源部と前記補助加熱部との間の渡り配管部内に滞留していた滞留湯水が前記補助加熱部の通過を完了したと見なすことができる期間である点にある。
【０００８】
上記特徴構成によれば、給湯指令に応じて前記第１給湯運転を行うとき及び給湯指令に応じて前記第２給湯運転を行うときの両方で、給湯栓からの湯水の給湯開始時点から補助加熱部は加熱作動する。その結果、第１給湯運転が行われた場合と第２給湯運転が行われた場合とで、目標給湯温度が給湯栓から給湯されるまでに要する時間を同等にすることができる。
加えて、制御手段は、第１給湯運転で補助加熱部を加熱作動させるのは、給湯栓からの湯水の給湯開始から暫定加熱期間、即ち、給湯栓からの湯水の給湯開始の時点で湯水供給路の途中の水源部と補助加熱部との間の渡り配管部内に滞留していた滞留湯水が補助加熱部の通過を完了したと見なすことができる期間の間だけであり、その暫定加熱期間の経過後、給湯栓からの湯水の給湯停止に至るまでの間は、補助加熱部を加熱作動させない。つまり、第１給湯運転では、補助加熱部による加熱が行われる期間を上記暫定加熱期間に限定したことで、相対的に低温の上記滞留湯水に対してのみ補助加熱部による加熱が行われ、貯湯槽から供給される湯水及び給水路から供給される湯水を混合することで得られる目標給湯温度の湯水に対しては補助加熱部による加熱が行われないようにできる。その結果、給湯栓から給湯される湯水の温度が不意に高くなることを避けることができる。
従って、第１給湯運転が行われるときと第２給湯運転が行われるときとで、ほぼ同じの給湯が行われる貯湯式給湯装置を提供することができる。
【０００９】
本発明に係る貯湯式給湯装置の別の特徴構成は、前記制御手段は、前記貯湯槽から供給できる湯水の温度が基準温度以上のときに前記第１給湯運転を行い、前記貯湯槽から供給できる湯水の温度が前記基準温度未満のときに前記第２給湯運転を行う点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、前記貯湯槽から供給できる湯水の温度が基準温度以上のときに前記第１給湯運転を行って、貯湯槽に貯えられている相対的に高温の湯水を使用した給湯が行われる。その結果、貯湯槽に蓄えられている熱を有効に利用できる。
【００１１】
本発明に係る貯湯式給湯装置の更に別の特徴構成は、前記制御手段は、前記第１給湯運転を行うとき、前記貯湯槽から供給される湯水と前記給水路から供給される湯水との混合量を制御して、前記水源部から供給される湯水の温度を調節する点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、貯湯槽に貯えられている湯水を適切な温度に調節した上で給湯栓から供給することができる。
【００１３】
本発明に係る貯湯式給湯装置の更に別の特徴構成は、前記給湯栓からの湯水の給湯中の単位時間当たりの湯水流量を計測する流量計測手段を備え、前記制御手段は、前記滞留湯水の量と、前記流量計測手段が計測する前記湯水流量とから、前記暫定加熱期間を導出する点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、水源部と補助加熱部との間の渡り配管部内に滞留している滞留湯水の量と、流量計測手段が計測する湯水流量とから、その滞留湯水の量が特定の部位（補助加熱部）を通過するのに要する期間、即ち、暫定加熱期間を正確に導出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の貯湯式給湯装置の構成を説明する図であり、第１給湯運転が行われている状態を示す図である。
【図２】第１実施形態の貯湯式給湯装置の構成を説明する図であり、第２給湯運転が行われている状態を示す図である。
【図３】補助加熱部の動作状態を説明する図である。
【図４】貯湯式給湯装置において経過時間の導出過程を示すグラフである。
【図５】第２実施形態の貯湯式給湯装置の構成を説明する図である。
【図６】貯湯式給湯装置において差分時間の導出過程を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して第１実施形態の貯湯式給湯装置について説明する。
図１及び図２は、本発明の貯湯式給湯装置が設けられるシステムの構成を説明する図である。このうち、図１は後述する第１給湯運転が行われている状態を示す図であり、図２は後述する第２給湯運転が行われている状態を示す図である。尚、図１及び図２には、家庭用の給湯器としての補助加熱部３０を含む給湯暖房設備４０と、熱電併給装置１１と、その熱電併給装置１１の排熱にて加熱された湯水を貯湯可能な貯湯槽１０とを含むコージェネレーションシステム２０とを備えるシステムを記載しており、このシステム内に、本発明に係る貯湯式給湯装置が設けられている。熱電併給装置１１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１１として利用できる。
以下に、図１及び図２を参照して、コージェネレーションシステム２０の構成及び給湯暖房設備４０の構成について説明する。
【００１７】
〔コージェネレーションシステム２０〕
コージェネレーションシステム２０は、熱電併給装置１１で発生した電気と熱とを共に利用するシステムである。熱電併給装置１１で発電された電力は、商用電力系統から受電する電力と同一電圧及び同一周波数の電力に、インバータ（図示せず）等にて変換された後、電力消費装置（図示せず）に供給される。熱電併給装置１１で発生した熱は、蓄熱装置としての貯湯槽１０に貯えられる。具体的には、コージェネレーションシステム２０は、湯水を貯湯可能な貯湯槽１０と、貯湯槽１０の下部に貯湯される湯水を加熱した後に貯湯槽１０の上部へ導く状態で循環させる湯水循環路Ｃ１を備える。湯水循環路Ｃ１には、湯水循環路Ｃ１の湯水を貯湯槽１０の下部から上部へと圧送する第１循環ポンプＰ１と、湯水循環路Ｃ１を循環する湯水を熱媒と熱交換する形態で加熱する第１熱交換器ＨＥ１と、第１熱交換器ＨＥ１にて加熱された後で貯湯槽１０の上部へ流入する湯水の温度を検出する第５温度センサ２６とが設けられている。
【００１８】
第１熱交換器ＨＥ１と熱電併給装置１１との間には、双方の間で熱媒を循環させる熱媒循環路Ｃ２と、熱媒循環路Ｃ２を循環する熱媒を圧送する第２循環ポンプＰ２とを備えている。第２循環ポンプＰ２は、第１熱交換器ＨＥ１にて加熱された後で第５温度センサ２６にて検出される湯水の温度が目標貯湯温度となるように、その回転速度が制御される。また、第２循環ポンプＰ２は、貯湯槽１０の下部に貯湯される湯水温度を検出する第４温度センサ２５の検出温度が満杯貯湯温度に到達した場合（貯湯槽１０の蓄熱量が最大となった場合）、その回転が停止されると共に、熱電併給装置１１の運転は停止される。ここで、熱電併給装置１１が電主運転で作動している場合で、電力が供給される電力負荷が重要負荷である場合には、ファン等の他の冷却装置（図示せず）を起動させる形態で、熱電併給装置１１の電主運転を継続する。
【００１９】
貯湯槽１０の下部には、貯湯槽１０へ給水を供給する給水配管Ｌ６が接続される。給水配管Ｌ６には、通流する給水流量を測定する流量センサＦが設けられている。貯湯槽１０の上部には、貯湯槽１０の上部に貯留される湯水を吐出可能な湯水吐出配管Ｌ８が設けられている。尚、湯水吐出配管Ｌ８は、貯湯槽１０の上方部位を上流端とすると共にコージェネレーションシステム２０の筐体（図示せず）と外部との境界部位（出湯部位２１）を下流端とする配管を含む概念である。そして、本願では、湯水吐出配管Ｌ８の下流端を出湯部位２１とし、その出湯部位２１に渡り配管部Ｌ２の上流端が接続される。渡り配管部Ｌ２は、湯水吐出配管Ｌ８から吐出された湯水をコージェネレーションシステム２０の側から給湯暖房設備４０の側へ導く形態で、配設されている。
【００２０】
更に、コージェネレーションシステム２０は、給水配管Ｌ６を通流する相対的に低温の水（給水）を、貯湯槽１０をバイパスする状態で、湯水吐出配管Ｌ８の合流部位２２に導く貯湯槽迂回給水配管Ｌ１（本発明の「給水路」）を備える。湯水吐出配管Ｌ８と貯湯槽迂回給水配管Ｌ１との合流部位２２よりも上流側の湯水吐出配管Ｌ８には、貯湯槽１０からの湯水流量を調整可能な第１流量調整弁Ｖ１が設けられる。湯水吐出配管Ｌ８と貯湯槽迂回給水配管Ｌ１との合流部位２２よりも上流側の貯湯槽迂回給水配管Ｌ１には、貯湯槽迂回給水配管Ｌ１を通流する給水流量を調整可能な第２流量調整弁Ｖ２が設けられる。第１流量調整弁Ｖ１の開度調整及び第２流量調整弁Ｖ２の開度調整は制御装置（制御手段）５０が制御する。
【００２１】
制御装置５０は、貯湯槽１０から供給できる湯水の温度が基準温度以上のときに第１給湯運転を行い、貯湯槽１０から供給できる湯水の温度が基準温度未満のときに第２給湯運転を行う。
具体的には、制御装置５０は、操作部６０にて給湯運転の操作指令が目標給湯温度と共に入力された場合、貯湯槽１０の上部の貯湯温度を検出する第３温度センサ２４の検出温度が基準温度（＞目標給湯温度）以上のときには、図１に示すように、第１流量調整弁Ｖ１を開状態とすると共に第２流量調整弁Ｖ２を開状態として合流部位２２での貯湯槽１０から供給される湯水と給水路Ｌ１から供給される湯水との混合量を制御して、水源部から供給される湯水の温度を上記目標給湯温度に調節する。このとき、制御装置５０は、合流部位２２よりも下流側にある第２温度センサ２３で検出した湯水の温度が上記目標給湯温度になるように、第１流量調整弁Ｖ１の開度と第２流量調整弁Ｖ２の開度とを制御することができる。
これに対して、制御装置５０は、貯湯槽１０の上部の貯湯温度を検出する第３温度センサ２４の検出温度が上記基準温度未満のときには、図２に示すように、第１流量調整弁Ｖ１を閉状態とすると共に第２流量調整弁Ｖ２を開状態として、給水配管Ｌ６からの給水を貯湯槽迂回給水配管Ｌ１を通流する形態で、給水を湯水吐出配管Ｌ８を介して渡り配管部Ｌ２へ導く。
【００２２】
〔給湯暖房設備の構成〕
給湯暖房設備４０は、給湯栓３１から目標給湯温度の湯水を出湯する給湯運転、床暖房パネルや浴室暖房乾燥機等の暖房負荷端末３２に熱を供給する暖房運転、浴槽３３の湯水を追焚する追焚運転等を実行可能に構成されている。
具体的には、給湯暖房設備４０は、給湯運転を実行すべく、渡り配管部Ｌ２が接続される補助加熱部３０と、補助加熱部３０にて加熱された湯水を給湯栓３１まで導く湯水配管Ｌ３と、補助加熱部３０の出口の湯水温度を検出する第１温度センサ３４とを備える。本実施形態では、補助加熱部３０は、燃焼用空気と燃料ガスとを混合して燃焼するバーナ３０ｂと、バーナ３０ｂの燃焼排ガスと湯水とを熱交換させる補助加熱用熱交換器３０ｃと、バーナ３０ｂに燃焼用空気を送るファン３０ａとを備える。このような構成により、相対的に低温の湯水（給水）が低温のままで補助加熱部３０に供給されたとしても、補助加熱部３０を加熱作動させることで、給湯の用を果たすことができる。
【００２３】
給湯暖房設備４０は、暖房運転を実行すべく、補助加熱部３０の下流側の湯水配管Ｌ３に接続される暖房用湯水配管Ｌ４と、暖房用湯水配管Ｌ４を通流する湯水と熱媒とを熱交換する第２熱交換器ＨＥ２と、暖房用湯水配管Ｌ４を開閉する第３開閉弁Ｖ３と、暖房用湯水配管Ｌ４を通流した後の湯水を貯湯槽１０の下部に戻す戻り配管Ｌ７と、戻り配管Ｌ７に設けられ暖房用湯水配管Ｌ４を通流する湯水流量を調整可能な第５循環ポンプＰ５とを備える。第２熱交換器ＨＥ２と暖房負荷端末３２との間には、熱媒を循環可能な第３循環路Ｃ３と、第３循環路Ｃ３の熱媒を圧送する第３循環ポンプＰ３とが設けられている。
【００２４】
このような構成により、操作部６０にて暖房運転の操作指令が要求暖房温度と共に入力される場合、第３循環ポンプＰ３と第５循環ポンプＰ５とを作動させると共に、第１流量調整弁Ｖ１と第３開閉弁Ｖ３とを開状態とし、貯湯槽１０に貯湯される湯水を、渡り配管部Ｌ２、湯水配管Ｌ３の一部、暖房用湯水配管Ｌ４、戻り配管Ｌ７、及び貯湯槽１０にて構成される回路に循環させると共に、第３循環路Ｃ３に熱媒を循環させる。このとき、貯湯槽１０の上部から吐出される湯水温度（第３温度センサ２４の検出温度）が要求暖房温度以下の場合、補助加熱部３０の出口の湯水温度（第１温度センサ３４の検出温度）が要求暖房温度となるように、補助加熱部３０の燃焼状態を制御して、暖房運転を実行する。
【００２５】
給湯暖房設備４０は、浴槽３３の湯水を追焚する追焚運転を実行すべく、補助加熱部３０の下流側の湯水配管Ｌ３に接続される追焚用湯水配管Ｌ５と、追焚用湯水配管Ｌ５を通流する湯水と熱媒とを熱交換する第３熱交換器ＨＥ３と、追焚用湯水配管Ｌ５を開閉する第４開閉弁Ｖ４とを備え、追焚用湯水配管Ｌ５を通流した後の湯水は、戻り配管Ｌ７にて貯湯槽１０の下部に戻される。尚、追焚用湯水配管Ｌ５を通流する湯水流量は、戻り配管Ｌ７に設けられる第５循環ポンプＰ５にて調整される。第３熱交換器ＨＥ３と浴槽３３との間には、熱媒を循環可能な第４循環路Ｃ４と、第４循環路Ｃ４の熱媒を圧送する第４循環ポンプＰ４とが設けられている。
【００２６】
このような構成により、操作部６０にて追焚運転の操作指令が要求追焚温度と共に入力される場合、第４循環ポンプＰ４と第５循環ポンプＰ５とを作動させると共に、第１流量調整弁Ｖ１と第４開閉弁Ｖ４とを開状態とし、貯湯槽１０に貯湯される湯水を、渡り配管部Ｌ２、湯水配管Ｌ３の一部、追焚用湯水配管Ｌ５、戻り配管Ｌ７、及び貯湯槽１０にて構成される回路に循環させると共に、第４循環路Ｃ４に熱媒を循環させる。このとき、貯湯槽１０の上部から吐出される湯水温度（第３温度センサ２４の検出温度）が要求追焚温度以下の場合、補助加熱部３０の出口の湯水温度（第１温度センサ３４の検出温度）が要求追焚温度となるように、補助加熱部３０の燃焼状態を制御して、追焚運転を実行する。
【００２７】
次に、本発明の貯湯式給湯装置の構成について説明する。
本発明の貯湯式給湯装置は、水源部Ｓと、湯水供給路Ｌｓと、補助加熱部３０と、制御装置５０とを備える。
【００２８】
水源部Ｓは、相対的に高温の湯水を貯える貯湯槽１０、及び、相対的に低温の湯水を供給する給水路（貯湯槽迂回給水配管Ｌ１）を有する。上述したように、貯湯槽１０から出湯された相対的に高温の湯水が流れる湯水吐出配管Ｌ８と、相対的に低温の湯水が流れる貯湯槽迂回給水配管Ｌ１とは、合流部位２２で合流される。加えて、合流部位２２よりも上流側の湯水吐出配管Ｌ８には第１流量調整弁Ｖ１が設けられ、合流部位２２よりも上流側の貯湯槽迂回給水配管Ｌ１には第２流量調整弁Ｖ２が設けられる。そして、制御装置５０が第１流量調整弁Ｖ１及び第２流量調整弁Ｖ２の開度を調整することで、水源部Ｓから（即ち、出湯部位２１から）外部に出湯される湯水の温度が制御される。このように、水源部Ｓは、前記貯湯槽から供給される湯水及び前記給水路から供給される湯水の少なくとも何れか一方を外部に供給する。
【００２９】
湯水供給路Ｌｓは、水源部Ｓと給湯栓３１との間に接続され、水源部Ｓから供給される湯水が流れる。本実施形態では、湯水供給路Ｌｓは、コージェネレーションシステム２０の出湯部位２１と給湯暖房設備４０との間を接続する渡り配管部Ｌ２、及び、給湯暖房設備４０の内部で湯水を給湯栓３１まで供給する湯水配管Ｌ３とを有する。
上述した補助加熱部３０は、湯水供給路Ｌｓの途中、特に、給湯暖房設備４０の内部の湯水配管Ｌ３の途中に設けられ、水源部Ｓから供給される湯水を加熱可能である。
【００３０】
制御装置５０は、貯湯槽１０に貯えられている湯水を湯水供給路Ｌｓに流しながら給湯栓３１から湯水を給湯する第１給湯運転と、貯湯槽１０に貯えられている湯水を使わずに、給水路（貯湯槽迂回給水配管Ｌ１）から供給される湯水を湯水供給路Ｌｓに流しながら給湯栓３１から湯水を給湯する第２給湯運転とを切り換えながら行わせることができる。
【００３１】
以上が、本願に係るコージェネレーションシステム２０と給湯暖房設備４０との接続関係であるが、以下、第１給湯運転が行われるときと第２給湯運転が行われるときとで、ほぼ同じの給湯が行われるようにする本願独特の構成について説明する。尚、本願では、目標給湯温度未満の湯水の給湯栓３１からの供給、即ち、給湯栓３１が開栓された直後で配管内に残留している低温の湯水の供給は「出湯」とせず、目標給湯温度の湯水の給湯栓３１からの供給を「出湯」とし、給湯指令の後で給湯栓３１から目標給湯温度の湯水が出湯されるまでの時間を「出湯時間」と規定する。
【００３２】
上述のように、給湯暖房設備４０に対しコージェネレーションシステム２０を後付けする場合等にあっては、設置空間との関係で、給湯暖房設備４０からコージェネレーションシステム２０を離間させて設けなければならず、コージェネレーションシステム２０から給湯暖房設備４０へ湯水を導く渡り配管部Ｌ２の配管長が長くなることがある。このような構成において、給湯栓３１の開栓後（給湯指令の後）目標給湯温度の湯水が出湯する出湯時間に関し、貯湯槽１０に貯湯される湯水を補助加熱部３０で加熱せずに給湯栓３１から供給する第１給湯運転（図１に示す運転）での出湯時間と、給湯栓３１の開栓と同時に補助加熱部３０を作動させ渡り配管部Ｌ２を通流する湯水を加熱して給湯栓３１から供給する第２給湯運転（図２に示す運転）での出湯時間とが異なり、使用性の観点で問題となることがある。
【００３３】
そこで、図３に示すように、本願の貯湯式給湯装置にあっては、上記問題を解消すべく、制御装置５０は、給湯栓３１からの湯水の給湯を要求する給湯指令に応じて第１給湯運転を行うとき（図３（ａ））、給湯栓３１からの湯水の給湯開始から暫定加熱期間の間は、補助加熱部３０で加熱された後の湯水の温度が目標給湯温度となるように補助加熱部３０を加熱作動させ、及び、暫定加熱期間の経過後、給湯栓３１からの湯水の給湯停止に至るまでの間は、補助加熱部３０を加熱作動させず、水源部Ｓから供給される湯水の温度が目標給湯温度となるように貯湯槽１０から供給される湯水及び貯湯槽迂回給水配管（給水路）Ｌ１から供給される湯水を混合する。
これに対して、制御装置５０は、給湯指令に応じて第２給湯運転を行うとき（図３（ｂ））、給湯栓３１からの湯水の給湯開始から給湯停止に至るまでの間、補助加熱部３０で加熱された後に給湯栓から給湯される湯水の温度が目標給湯温度となるように補助加熱部３０を加熱作動させる。
【００３４】
上記暫定加熱期間は、給湯栓３１からの湯水の給湯開始の時点で湯水供給路Ｌｓの途中の水源部Ｓと補助加熱部３０との間の渡り配管部Ｌ２内に滞留していた滞留湯水が補助加熱部３０の通過を完了したと見なすことができる期間である。暫定加熱期間：ｔ（秒）と、滞留湯水の量：Ｌ（リットル）と、給湯栓３１からの湯水の給湯中の単位時間当たりの湯水流量：Ｑ（リットル／秒）との関係は、以下の数式１で表すことができる。
【００３５】
ｔ＝Ｌ／Ｑ    ・・・・・（数式１）
【００３６】
上記数式１において、給湯栓３１からの湯水の給湯中の単位時間当たりの湯水流量：Ｑは、流量計測手段としての流量センサＦが計測する湯水流量を利用できる。
また、上記数式１において、給湯栓３１からの湯水の給湯開始の時点で湯水供給路Ｌｓの途中の水源部Ｓと補助加熱部３０との間の渡り配管部Ｌ２内に滞留していた滞留湯水の量：Ｌは、以下に記載する渡り配管部Ｌ２の配管容量の推定手法を用いて推定できる。
【００３７】
〔渡り配管部の配管容量の推定手法１〕
以下に説明するように、本実施形態の貯湯式給湯装置は、渡り配管部Ｌ２の上流端の湯水の温度に変化を与える温度変化付与操作を実行する温度変化付与手段（弁開度制御部５０ｃ、第１流量調整弁Ｖ１、第２流量調整弁Ｖ２）と、その温度変化付与操作が実行されたときに、渡り配管部Ｌ２の下流端の湯水の温度変化を検出する第１温度センサ３４と、上記温度変化付与手段（５０ｃ，Ｖ１，Ｖ２）が湯水に温度変化を与えてから第１温度センサ３４が温度変化を検出するまでの経過時間ｔ１と、その経過時間ｔ１に流量計測手段（流量センサＦ）が測定した測定流量とに基づいて渡り配管部Ｌ２の配管容量（滞留湯水の量：Ｌ）を推定する配管容量推定手段５０ｂとを備えている。
【００３８】
図１及び図２に示すように、制御装置５０は、加熱タイミング設定手段５０ａと配管容量推定手段５０ｂと弁開度制御部５０ｃとを備える。
弁開度制御部５０ｃは、渡り配管部Ｌ２の上流端から流入する湯水に温度変化を与えるべく、湯水吐出配管Ｌ８から吐出される湯水流量を調整する第１流量調整弁Ｖ１の弁開度と、湯水吐出配管Ｌ８に接続して給水を供給する貯湯槽迂回給水配管Ｌ１（第１給水配管の一例）を通流する給水流量を調整する第２流量調整弁Ｖ２の弁開度を制御する。説明を追加すると、弁開度制御部５０ｃは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第２流量調整弁Ｖ２を一定の開度に維持している状態で、第１流量調整弁Ｖ１を所定期間開状態に制御する。これにより、渡り配管部Ｌ２の上流端の湯水温度を、例えば、所定時間幅だけ高温にさせる温度変化を付与することができる。即ち、弁開度制御部５０ｃ、第１流量調整弁Ｖ１、第２流量調整弁Ｖ２が、温度変化付与手段として働く。
ここで、温度変化付与手段にて付与される温度変化は、その温度変化の付与後、ただちに渡り配管部Ｌ２の上流端へ流入するものとする。
温度変化付与手段にて付与された温度変化は、渡り配管部Ｌ２の下流端にて、図３（ｃ）に示されるように、所定時間幅より幅広で、徐々に昇温して徐々に降温する形態の温度ピークを有する高温波として検出される。高温波の検出は、例えば、渡り配管部Ｌ２の下流端の近傍で、補助加熱部３０の出口温度を検出する第１温度センサ３４にて検出される。本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、第１温度センサ３４が検出する湯水温度が判定温度閾値Ｔαを超えたとき、又は湯水温度の温度上昇率が判定温度上昇率αを超えたときに、湯水の温度変化として検出される。
【００３９】
そして、配管容量推定手段５０ｂは、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、渡り配管部Ｌ２の上流端にて温度変化が付与されたタイミングから第１温度センサ３４が温度変化を検出するタイミングまでの経過時間ｔ１に亘って、経過時間ｔ１に流量センサＦが測定した測定流量を積分することで、配管容量（滞留湯水の量：Ｌ）を導出する。
このように、渡り配管部Ｌ２の配管容量は、例えば、機器の設置時等の試運転時に推定された後、制御装置５０の記憶部（図示せず）に記憶され、必要に応じて、加熱タイミング設定手段５０ａから呼び出し可能に構成される。
【００４０】
加熱タイミング設定手段５０ａは、上述の如く、推定された渡り配管部Ｌ２の配管容量（滞留湯水の量：Ｌ）を、第１給湯運転時に流量センサＦにて測定される単位時間あたりの湯水流量：Ｑで除算して暫定加熱期間ｔ＝Ｌ／Ｑを導出して、その暫定加熱期間の間を、補助加熱部３０が加熱作動する期間として設定する。
尚、第１給湯運転時における流量センサＦにて測定される単位時間あたりの湯水流量：Ｑは、給湯毎に異なることが想定されるので、複数回の第１給湯運転時において測定される単位時間あたりの湯水流量：Ｑの平均値が、好適に使用できる。
【００４１】
以上のように、制御装置５０は、第１給湯運転を行うとき、給湯栓３１からの湯水の給湯開始から暫定加熱期間の間は、補助加熱部３０で加熱された後の湯水の温度が目標給湯温度となるように補助加熱部３０を加熱作動させる。つまり、制御装置５０は、給湯指令に応じて第１給湯運転を行うとき及び給湯指令に応じて第２給湯運転を行うときの両方で、給湯栓３１からの湯水の給湯開始時点から補助加熱部３０を加熱作動させる。その結果、第１給湯運転が行われた場合と第２給湯運転が行われた場合とで、目標給湯温度が給湯栓３１から給湯されるまでに要する時間を同等にすることができる。
【００４２】
また、制御装置５０は、暫定加熱期間の間での補助加熱部３０の出力状態、即ち、滞留湯水を目標給湯温度まで昇温するのに要するガス量：ｑ（ｍ3）を以下の数式２のように導出すればよい。尚、数式２では、滞留湯水の量：Ｌ（ｍ3）、給湯栓３１から給湯する目標給湯温度：Ｔ０（Ｋ）、滞留湯水の温度：Ｔ１（Ｋ）、比熱：ｃ（Ｊ／ｇ・Ｋ）としている。また、１（ｍ3）当たりのガスの熱量を４５（ＭＪ）としている。ここで、給湯栓３１から給湯する目標給湯温度：Ｔ０（Ｋ）は、操作部６０にて使用者から指定された温度値であり、滞留湯水の温度：Ｔ１（Ｋ）は、第１温度センサ３４又は第２温度センサ２３での湯水温度の測定値を利用できる。
【００４３】
ｑ＝４．２×Ｖ×（Ｔ０−Ｔ１）／４５００    ・・・・・（数式２）
【００４４】
従って、制御装置５０は、暫定加熱期間：ｔの間にガス量：ｑの燃焼を行わせればよいので、給湯栓３１からの湯水の給湯中の単位時間当たりの湯水流量が一定である場合には単位時間当たりにｑ／ｔのガス量を補助加熱部３０で燃焼させればよい。
【００４５】
加えて、制御装置５０は、第１給湯運転で補助加熱部３０を加熱作動させるのは、給湯栓３１からの湯水の給湯開始から暫定加熱期間、即ち、給湯栓３１からの湯水の給湯開始の時点で湯水供給路Ｌｓの途中の水源部Ｓと補助加熱部３０との間の渡り配管部Ｌ２内に滞留していた滞留湯水が補助加熱部３０の通過を完了したと見なすことができる期間の間だけであり、その暫定加熱期間の経過後、給湯栓３１からの湯水の給湯停止に至るまでの間は、補助加熱部３０を加熱作動させない。つまり、第１給湯運転では、補助加熱部３０による加熱が行われる期間を上記暫定加熱期間に限定したことで、相対的に低温の上記滞留湯水に対してのみ補助加熱部３０による加熱が行われ、貯湯槽１０から供給される湯水及び給水路（貯湯槽迂回給水配管Ｌ１）から供給される湯水を混合することで得られる目標給湯温度の湯水に対しては補助加熱部３０による加熱が行われないようにできる。その結果、給湯栓３１から給湯される湯水の温度が不意に高くなることを避けることができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の貯湯式給湯装置は、渡り配管部Ｌ２の配管容量の推定手法が上記第１実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の貯湯式給湯装置について説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４７】
〔渡り配管部の配管容量の推定手法２〕
図５に示すように、湯水吐出配管Ｌ８の下流端で渡り配管部Ｌ２の上流側にあたる部位の湯水温度を検出する第２温度センサ２３を設けてある。
弁開度制御部５０ｃは、第１流量調整弁Ｖ１の弁開度と、第２流量調整弁Ｖ２の弁開度との双方を変化させた後、双方の弁開度を一定に維持する。これにより、例えば、渡り配管部Ｌ２の上流端で第２温度センサ２３にて検出される湯水温度は、図６（ａ）に示すように、所定の時間幅で経時的に変化すると共に、渡り配管部Ｌ２の下流端で第１温度センサ３４にて検出される湯水温度は、図６（ｂ）に示すように、第２温度センサ２３にて検出される湯水温度の経時変化に略近い状態の経時変化を、湯水が渡り配管部Ｌ２を通流する時間経過した後に検出する。
差分時間導出手段５０ｄは、第１温度センサ３４にて検出された湯水温度の経時変化と、第２温度センサ２３にて検出された湯水温度の経時変化との相関が最も高くなる両者の差分時間ｔ２を導出する。当該差分時間ｔ２は、湯水が渡り配管部Ｌ２を通過する時間であるので、配管容量推定手段５０ｂは、図６（ｃ）に示すように、当該差分時間ｔ２に亘って、差分時間ｔ２の導出時に流量センサＦにて測定される単位時間あたりの湯水流量：Ｑを積分する形態で、渡り配管部Ｌ２の配管容量（滞留湯水の量：Ｌ）を導出する。
【００４８】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の貯湯式給湯装置が設けられるシステムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、流量計測手段としての流量センサＦは、給湯運転時に、貯湯槽１０への給水を通流する給水配管Ｌ６を通流する湯水流量を測定する例を示した。しかしながら、当該流量センサＦは、給湯栓３１からの湯水の給湯中の単位時間当たりの湯水流量を計測する目的で設けているものであるから、渡り配管部Ｌ２を通流する湯水流量を測定できれば良い。この意味で、当該流量センサＦは、渡り配管部Ｌ２又は湯水配管Ｌ３に設けても構わない。
【００４９】
他にも、熱電併給装置１１を貯湯槽１０の熱源として利用するシステムを例示したが、例えば、ガスエンジン等の熱のみを供給可能な熱源装置を貯湯槽１０の熱源として利用することもできる。
【００５０】
＜２＞
上記実施形態では、渡り配管部Ｌ２の配管容量（即ち、滞留湯水の量：Ｌ）を推定する手法について説明したが、渡り配管部Ｌ２の配管径及び配管長が測定できる場合には、制御装置５０が、それらの値から渡り配管部Ｌ２の配管容量を導出してもよい。
【００５１】
＜３＞
上記実施形態において、温度変化の付与及び温度変化の検出に関しては、渡り配管部Ｌ２の容量を測定可能な形態であれば、どのような温度変化の付与形態及び温度変化の検出形態を採用しても構わない。例えば、第２流量調整弁Ｖ２を一定の開度に維持している状態で第１流量調整弁Ｖ１の弁開度を徐々に増加させた後に徐々に減少させて温度変化を付与すると共に、渡り配管部Ｌ２の下流端での湯水温度（第１温度センサ３４にて検出される湯水温度）が昇温から降温への変化を、温度変化として検出する形態を採用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、第１給湯運転が行われるときと第２給湯運転が行われるときとで、ほぼ同じの給湯が行われる貯湯式給湯装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１０      ：貯湯槽
３０      ：補助加熱部
３１      ：給湯栓
５０      ：制御装置（制御手段）
Ｆ        ：流量センサ（流量計測手段）
Ｌ１      ：貯湯槽迂回給水配管（給水路）
Ｌ２      ：渡り配管部
Ｌ６      ：給水配管（給水路）
Ｌｓ      ：湯水供給路
Ｓ        ：水源部
【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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