(57)【要約】【課題】本発明の目的は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、熱電併給装置が発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段とを備え、供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、浴槽内の水位が所定の湯張り目標水位となるまで、浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を実行して浴槽内の湯張りを行う湯張り手段を備えたコジェネレーションシステムであって、熱電併給装置が発生する熱を有効利用して運転効率の向上を図り、浴槽内の湯張りを行うことができるコジェネレーションシステムを提供する点にある。【解決手段】浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、湯張り手段が、浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態と浴槽状態の目標として設定された湯張り目標状態とに基づいて設定供給湯水温度を決定して、落し込み操作を実行するように構成されている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置が発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給する浴槽湯水供給手段と、前記浴槽湯水供給手段にて前記浴槽内に供給される湯水に対する給水の混合比調整により前記浴槽内へ供給される湯水の供給湯水温度を設定する供給湯水温度設定手段とを備えると共に、前記供給湯水温度設定手段により前記供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、前記浴槽内の水位が所定の湯張り目標水位となるまで、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を実行して前記浴槽内の湯張りを行う湯張り手段を備えたコジェネレーションシステムであって、
前記浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、
前記湯張り手段が、前記浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態と前記浴槽状態の目標として設定された湯張り目標状態とに基づいて前記設定供給湯水温度を決定して、前記落し込み操作を実行するように構成されているコジェネレーションシステム。
【請求項２】
前記湯張り手段が、前記落し込み操作を実行する前に、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内へ湯水を予備供給する予備落し込み操作を実行可能に構成されている請求項１に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項３】
入力部の入力信号により前記浴槽内の残湯の有無を判定する残湯判定手段を備え、
前記湯張り手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、前記予備落し込み操作をスキップして前記落し込み操作を実行し、前記残湯判定手段で前記残湯の無しを判定した場合には、前記予備落し込み操作を実行した後に前記落し込み操作を実行する請求項２に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項４】
予測熱負荷データに基づいて前記熱電併給装置の運転計画を行う運転計画手段と、
前記残湯判定手段の判定結果に応じて過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出する熱負荷予測手段とを備えた請求項３に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項５】
前記貯湯タンクから取り出した湯水との熱交換により、前記浴槽内の水を加熱する浴槽水加熱用熱交換器を備え、
前記湯張り手段が、前記落し込み操作を実行する前に、前記浴槽水加熱用熱交換器により前記浴槽内の残湯を予備加熱する予備加熱操作を実行可能に構成されている請求項１から４の何れか１項に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項６】
熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置が発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給する浴槽湯水供給手段と、前記浴槽湯水供給手段にて前記浴槽内に供給される湯水に対する給水の混合比調整により前記浴槽内へ供給される湯水の供給湯水温度を設定する供給湯水温度設定手段とを備えると共に、前記供給湯水温度設定手段により前記供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、前記浴槽内の水位が所定の設定水位となるまで、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を実行して前記浴槽内の湯張りを行う湯張り手段を備えたコジェネレーションシステムであって、
入力部の入力信号により前記浴槽内の残湯の有無を判定する残湯判定手段と、
予測熱負荷データに基づいて前記熱電併給装置の運転計画を行う運転計画手段と、
前記残湯判定手段の判定結果に応じて過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出する熱負荷予測手段とを備えたコジェネレーションシステム。
【請求項７】
前記浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、
前記熱負荷予測手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、前記過去熱負荷データと、前記浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態とから、前記予測熱負荷データを導出する請求項６に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項８】
前記熱負荷予測手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、過去において前記残湯の有りを判定したときの残湯有り過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出し、前記残湯判定手段で前記残湯の無しを判定した場合には、過去において前記残湯の無しを判定したときの残湯無し過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出する請求項６に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項９】
前記浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、
前記熱負荷予測手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、過去において前記残湯の有りを判定したときの残湯有り過去熱負荷データと、前記浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態とから、前記予測熱負荷データを導出する請求項８に記載のコジェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置が発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給する浴槽湯水供給手段と、前記浴槽湯水供給手段にて前記浴槽内に供給される湯水に対する給水の混合比調整により前記浴槽内へ供給される湯水の供給湯水温度を設定する供給湯水温度設定手段とを備えると共に、前記供給湯水温度設定手段により前記供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、前記浴槽内の水位が所定の湯張り目標水位となるまで、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を実行して前記浴槽内の湯張りを行う湯張り手段を備えたコジェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなコジェネレーションシステムは、熱電併給装置が、ガスエンジンを駆動源とする発電装置や燃料電池などから構成され、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段を作動させることにより、熱電併給装置にて発生する熱を利用して貯湯タンク内に湯水を貯湯するように構成されている。
【０００３】
更に、かかるコジェネレーションシステムは、その貯湯タンクに接続された給湯路及び湯張り路等からなる浴槽湯水供給手段により、貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給可能、且つ、上記給湯路等に設けられたミキシングバルブ等からなる供給湯水温度設定手段により、貯湯タンク内から取り出された湯水に混合比調整を伴って給水を混合し、その混合比調整により浴槽内へ供給される湯水の供給湯水温度を設定可能に構成することで、運転制御装置が機能する湯張り手段により、供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、前記浴槽内の水位が所定の設定水位となるまで、浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を、自動的に実行可能である。
【０００４】
従来のコジェネレーションシステムの湯張り手段は、上記落し込み操作において、浴槽内の残湯の有り無しに関わらず、浴槽内の水位が予め使用者により設定された湯張り目標水位となるまで、上記湯張り目標水位と同様に浴槽内の水温の目標として設定された湯張り目標水温と等しい設定供給湯水温度の湯水を浴槽内に供給するように構成されている。
【０００５】
更に、上記浴槽内に上記湯張り目標水温よりも低い水温の残湯が存在ている状態で、上記落し込み操作が実行された場合には、落し込み操作後の浴槽内の水温は、上記湯張り目標水温よりも低くなる。そこで、コジェネレーションに、バーナの燃焼により貯湯タンク内に供給する湯水または前記貯湯タンク内から取り出した湯水を加熱する補助加熱手段と、この補助加熱手段で加熱された湯水との熱交換により浴槽内の水を加熱する浴槽水加熱用熱交換器とを設けて、前述の湯張り手段を、上記落し込み操作を実行した後に、上記補助加熱手段と上記浴槽水加熱用熱交換器とを働かせて、上記浴槽内の水を湯張り目標水温に加熱する追い焚き操作を実行することもある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、熱電併給装置の運転効率を高めるためのコジェネレーションシステムとして、過去の運転実績に基づいて熱電併給装置の運転計画を行うように構成したものが提案されている。
かかるコジェネレーションシステムは、例えば、コンピュータからなる運転制御装置を、予測熱負荷データに基づいて前記熱電併給装置の運転計画を行う運転計画手段と、更に、記憶装置に蓄積した過去熱負荷データから上記運転計画に使用する予測熱負荷データを導出する熱負荷予測手段等として機能させるように構成される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４８９０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の湯張り手段を有するコジェネレーションシステムでは、前述のように、浴槽内に湯張り目標水温よりも低い水温の残湯が存在していた場合には、落し込み操作を実行した後の浴槽内の水温は湯張り目標水温よりも低くなるので、上記落し込み操作の後に、必ず、後の追い焚き操作を実行する必要がある。かかる追い焚き操作を実行した場合には、補助加熱手段を作動させて比較的高い温度の浴槽内の湯水を加熱する必要があるので、補助加熱手段において熱源併給設備とは別にエネルギが消費されることになり、コジェネレーションシステムの運転効率の低下を招くことがある。
【０００９】
また、コジェネレーションシステムにおいて、浴槽内に残湯が存在する状態から湯張りを行った場合の熱負荷は、浴槽内に残湯が存在しない状態言い換えれば空状態から湯張りを行った場合の熱負荷と比較して、残湯が保有していた熱量だけ小さくなる。
しかし、前述の過去の熱負荷に基づいて熱電併給装置の運転計画を行うコジェネレーションシステムでは、使用者が浴槽内の残湯を使用して湯張りを行うか否かを考慮せずに、熱源併給装置の運転計画を行うので、使用者が浴槽内に残湯が存在する状態で湯張りを行った場合には、必要以上に熱電併給装置に熱を発生させてしまったり、逆に、使用者が残湯が存在しない状態で湯張りを行った場合には、浴槽内の湯張りを行うに充分な熱を熱電併給装置で発生させることができない場合があり、コジェネレーションシステムの運転効率の低下を招くことがある。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱電併給装置が発生する熱を有効利用して運転効率の向上を図り、浴槽内の湯張りを行うことができるコジェネレーションシステムを提供する点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るコジェネレーションシステムの第一特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置が発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給する浴槽湯水供給手段と、前記浴槽湯水供給手段にて前記浴槽内に供給される湯水に対する給水の混合比調整により前記浴槽内へ供給される湯水の供給湯水温度を設定する供給湯水温度設定手段とを備えると共に、前記供給湯水温度設定手段により前記供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、前記浴槽内の水位が所定の湯張り目標水位となるまで、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を実行して前記浴槽内の湯張りを行う湯張り手段を備えたコジェネレーションシステムであって、
前記浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、
前記湯張り手段が、前記浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態と前記浴槽状態の目標として設定された湯張り目標状態とに基づいて前記設定供給湯水温度を決定して、前記落し込み操作を実行するように構成されている点にある。
【００１２】
即ち、上記第一特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、湯張り手段により実行される上記落し込み操作において、浴槽内の水位が予め設定された湯張り目標水位となるまで、貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給する際に、浴槽内に供給される湯水の温度を、浴槽内の残湯の水位及び水温に関する残湯状態と、浴槽内の目標設定水位及び目標設定水温に関する湯張り目標状態とに基づいて、落し込み操作後の浴槽内の水温が湯張り目標状態における湯張り目標水温を超えない範囲内で、貯湯タンク内の湯温以下のできるだけ高い設定供給湯水温度に設定して、できるだけ熱電併給装置が発生する熱を積極的に利用し、運転効率の向上を図ることができる。
【００１３】
特に、浴槽内に残湯が存在している状態から落し込み操作を実行するときに、貯湯タンク内の湯水が湯張り目標水温より高い場合では、上記設定供給湯水温度を湯張り目標水温よりも高く設定して、貯湯タンク内の湯水の熱を有効利用し、落し込み操作後の浴槽内の水温を上記湯張り目標水温以下のできるだけ高い温度として、後の追い焚き操作で消費されるエネルギをできるだけ小さくすることができる。
【００１４】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第二特徴構成は、上記第一特徴構成に加えて、前記湯張り手段が、前記落し込み操作を実行する前に、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内へ湯水を予備供給する予備落し込み操作を実行可能に構成されている点にある。
【００１５】
即ち、上記第二特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、浴槽内に残湯が存在しない場合、又は、浴槽内の残湯がすくなすぎる場合でも、予備落し込み操作を実行する前に予備落し込み操作を実行することで、落し込み操作を実行するときには、確実に、浴槽内に供給湯水温度を決定するのに充分な残湯を存在させることができ、その後、落し込み操作を実行して、熱電併給装置が発生する熱を有効利用することができる。
【００１６】
また、上記浴槽状態検出手段により残湯が存在しない又は残湯が少なすぎると判断した後に、上記予備落し込み操作を実行することもできる。逆に、上記浴槽状態検出手段で浴槽状態を検出する前に、上記予備落し込み操作を実行することで、上記のように残湯状態を検出した後に予備落し込み操作を実行するよりも、早い時期に落し込み操作を実行可能なように、浴槽内に残湯を存在させることができる。更に、上記予備落し込み操作は、浴槽状態検出手段により、落し込み操作を実行するために必要な残湯が充分に存在すると検出されるまで繰り返し実行しても構わない。
【００１７】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第三特徴構成は、上記第二特徴構成に加えて、入力部の入力信号により前記浴槽内の残湯の有無を判定する残湯判定手段を備え、
前記湯張り手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、前記予備落し込み操作をスキップして前記落し込み操作を実行し、前記残湯判定手段で前記残湯の無しを判定した場合には、前記予備落し込み操作を実行した後に前記落し込み操作を実行する点にある。
【００１８】
即ち、上記第三特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、例えば、使用者が残湯の使用を指令するための入力部の入力信号により残湯使用判定手段が残湯の不使用を判定した場合にのみ、予備落し込み操作を実行して、強制的に、落し込み操作を実行するときには残湯が存在する状態とし、逆に、残湯判定手段で残湯の有りを判定した場合には、既に浴槽内に残湯が存在しているとして、予備落し込み操作をスキップ（省略）して、湯張り時間の短縮を図る上に、落し込み操作において供給される湯水量をできるだけ大きくして、一層の運転効率向上を図ることができる。
また、前記湯張り手段が前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合において、上記浴槽状態検出手段により残湯が存在しない又は残湯が少なすぎると判断した場合には、予備落し込み操作を実行しても構わない。
【００１９】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第四特徴構成は、上記第三特徴構成に加えて、予測熱負荷データに基づいて前記熱電併給装置の運転計画を行う運転計画手段と、
前記残湯判定手段の判定結果に応じて過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出する熱負荷予測手段とを備えた点にある。
【００２０】
即ち、上記第四特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、上記熱負荷予測手段により、逐次記憶された過去における熱負荷に関する過去熱負荷データから、使用者が浴槽内に残湯が存在する状態で湯張りを行うか否かを残湯判定手段の判定結果により考慮して、予測熱負荷データを導出することができ、そのように浴槽内に残湯が存在する状態で湯張りを行うか否かに応じて導出した予測熱負荷データに基づいて、熱電併給装置の運転計画を行うことで、熱電併給装置をできるだけ実際の熱負荷に合わせて運転し、熱電併給設備が発生した熱を有効利用することで、運転効率を一層向上することができる。
【００２１】
また、湯張り手段により実行される落し込み操作においては、残湯が存在している場合には、目標設定水温以上のできるだけ高い設定供給湯水温度の湯水を浴槽内に供給するので、その落し込み操作による熱負荷は、従来のように残湯が存在していても目標設定水温の湯水を浴槽内に供給した場合の熱負荷よりも大きくなり、その落し込み操作による熱負荷が自然に上記過去熱負荷データに反映されることになり、過去熱負荷データの信頼性が高くなり、上記熱負荷予測データの予測精度を向上することができる。
【００２２】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第五特徴構成は、上記第一乃至第四特徴構成に加えて、前記貯湯タンクから取り出した湯水との熱交換により、前記浴槽内の水を加熱する浴槽水加熱用熱交換器を備え、
前記湯張り手段が、前記落し込み操作を実行する前に、前記浴槽水加熱用熱交換器により前記浴槽内の残湯を予備加熱する予備加熱操作を実行可能に構成されている点にある。
【００２３】
即ち、上記第五特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、浴槽水加熱用熱交換器により貯湯タンク内から取り出した湯水との熱交換にて浴槽内の残湯を予備加熱しておくことで、後の落し込み操作において浴槽内に供給するべき湯水の供給湯水温度を、できるだけ貯湯タンク内の湯水の温度以下にして後の追い焚きを省略し、一層の運転効率向上を図ることができる。
【００２４】
また、このように落し込み操作の前に予備加熱操作を実行することで、予備加熱操作における浴槽内の残湯が比較的低温であるため、補助加熱手段のバーナ等を働かせずに、熱電併給装置にて発生した熱により、又は、貯湯タンク内の湯水との熱交換により、その残湯を加熱することができる。
更に、上記予備加熱操作を、貯湯タンク内の貯湯量が満杯になったときに行うことで、熱電併給設備が発生する熱を一層有効利用することができる。
【００２５】
上記目的を達成するための本発明に係るコジェネレーションシステムの第六特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置が発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内から取り出した湯水を浴槽内に供給する浴槽湯水供給手段と、前記浴槽湯水供給手段にて前記浴槽内に供給される湯水に対する給水の混合比調整により前記浴槽内へ供給される湯水の供給湯水温度を設定する供給湯水温度設定手段とを備えると共に、前記供給湯水温度設定手段により前記供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、前記浴槽内の水位が所定の設定水位となるまで、前記浴槽湯水供給手段により前記浴槽内に湯水を供給する落し込み操作を実行して前記浴槽内の湯張りを行う湯張り手段を備えたコジェネレーションシステムであって、
入力部の入力信号により前記浴槽内の残湯の有無を判定する残湯判定手段と、
予測熱負荷データに基づいて前記熱電併給装置の運転計画を行う運転計画手段と、
前記残湯判定手段の判定結果に応じて過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出する熱負荷予測手段とを備えた点にある。
【００２６】
即ち、上記第六特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、上記熱負荷予測手段により、逐次記憶された過去における熱負荷に関する過去熱負荷データから、使用者が浴槽内に残湯が存在する状態で湯張りを行うか否かを残湯判定手段の判定結果により考慮して、予測熱負荷データを導出することができ、そのように浴槽内に残湯が存在する状態で湯張りを行うか否かに応じて導出した予測熱負荷データに基づいて、熱電併給装置の運転計画を行うことで、熱電併給装置をできるだけ実際の熱負荷に合わせて運転し、熱電併給設備が発生した熱を有効利用することで、運転効率を向上することができる。
【００２７】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第七特徴構成は、上記第六特徴構成に加えて、前記浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、
前記熱負荷予測手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、前記過去熱負荷データと、前記浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態とから、前記予測熱負荷データを導出する点にある。
【００２８】
即ち、上記第七特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、残湯判定手段で残湯の有りを判定した場合に、負荷予測手段で、浴槽内に残湯が存在した状態で湯張りを行うことを想定した予測熱負荷データを、残湯の実際の水位及び水温とに関する残湯状態をも考慮して、上記予測熱負荷データを導出することで、一層の運転効率の向上を図ることができる。
【００２９】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第八特徴構成は、上記第六特徴構成に加えて、前記熱負荷予測手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、過去において前記残湯の有りを判定したときの残湯有り過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出し、前記残湯判定手段で前記残湯の無しを判定した場合には、過去において前記残湯の無しを判定したときの残湯無し過去熱負荷データから前記予測熱負荷データを導出する点にある。
【００３０】
即ち、上記第八特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、過去熱負荷データを記憶するに、過去において残湯判定手段で残湯が有りと判定し残湯がある状態で湯張りを行ったときの残湯有り過去熱負荷データと、そのときに残湯判定手段で残湯が無しと判定し残湯が無い状態で湯張りを行ったときの残湯無し過去熱負荷データとを各別に記憶して、負荷予測手段で、そのときに残湯判定手段の判定結果に応じて、残湯有り過去熱負荷データ又は残湯無し過去熱負荷データから、予測熱負荷データを導出することができる。即ち、残湯の実際の水位及び水温とに関する残湯状態を検出することなく、熱電併給装置をできるだけ実際の熱負荷に合わせて運転することができる。
【００３１】
本発明に係るコジェネレーションシステムの第九特徴構成は、上記第八特徴構成に加えて、前記浴槽内の水位と水温とに関する浴槽状態を検出可能な浴槽状態検出手段を備え、
前記熱負荷予測手段が、前記残湯判定手段で前記残湯の有りを判定した場合には、過去において前記残湯の有りを判定したときの残湯有り過去熱負荷データと、前記浴槽状態検出手段で検出した浴槽状態である残湯状態とから、前記予測熱負荷データを導出する点にある。
【００３２】
即ち、上記第九特徴構成のコジェネレーションシステムによれば、残湯判定手段で残湯の有りを判定した場合に、負荷予測手段において、各別に記憶されている残湯有り過去熱負荷データから、残湯の実際の水位及び水温とに関する残湯状態をも考慮して、一層精度良く予測熱負荷データを導出することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるコジェネレーションシステムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３４】
このコジェネレーションシステムは、図１および図２に示すように、ガスエンジンによって発電機を駆動するように構成された熱電併給装置１と、その熱電併給装置１の排熱を利用しながら、貯湯、給湯および暖房を行う貯湯ユニット２と、熱電併給装置１と貯湯ユニット２の運転を制御する運転制御部Ｈなどから構成されている。
【００３５】
前記貯湯ユニット２は、湯水を貯湯する貯湯タンク３、貯湯タンク３内の湯水を循環するための熱源用循環路４、熱源用循環路４を通流する湯水を加熱する加熱手段５、熱源用循環路４を通流する湯水にて端末供給用の熱媒を加熱させる暖房用熱交換器６、熱源用循環路４を通流する湯水にて浴槽１８内の水（以下、浴槽水と呼ぶ。）を加熱させる追い焚き用熱交換器７（浴槽水加熱用熱交換器の一例）などから構成されている。
【００３６】
前記貯湯タンク３内には、その湯温を検出することにより貯湯量を検出するサーミスタＳが複数設けられ、貯湯タンク３には、その底部から貯湯タンク３に水道水の供給圧を用いて給水する給水路８が接続され、その上部から給湯するための給湯路９が接続され、使用された量だけの水を給水路８から貯湯タンク３に給水するように構成されている。
【００３７】
前記給湯路９には、給水路８から分岐された混合用給水路１０が接続され、その接続箇所に給湯路９からの湯水と混合用給水路１０からの水との混合比を調整自在なミキシングバルブ１１が設けられている。
前記給水路８と混合用給水路１０との分岐箇所には、給水温度を検出する給水サーミスタ１２が設けられている。
【００３８】
また、給湯路９におけるミキシングバルブ１１よりも上流側には、貯湯タンク３の上部から給湯路９に給湯された湯水の温度を検出する貯湯出口サーミスタ１３が設けられ、給湯路９におけるミキシングバルブ１１よりも下流側には、ミキシングバルブ７にて混合された湯水の温度を検出するミキシングサーミスタ１４および流量制御弁１５が設けられている。
【００３９】
前記給湯路９におけるミキシングサーミスタ１４および流量制御弁１５の配設箇所よりも下流側が、台所や洗面所などの図外の給湯栓に給湯する一般給湯路１６と、浴槽１８内に湯水を供給するための湯張り路１７とに分岐されている。
そして、湯張り路１７が浴槽１８内からの風呂戻り路１９に接続され、風呂戻り路１９および風呂往き路２０の両路を通して浴槽１８内に湯水を供給するようにしている。
【００４０】
前記一般給湯路１６には、一般給湯路１６を通流する湯水の流量を検出する給湯流量センサ２１が設けられ、湯張り路１７には、湯張り路１７を通流する湯水の流量を検出する湯張り流量センサ２２、湯張り電磁弁２３、バキュームブレーカ２４、湯張り逆止弁２５が上流側から順に設けられている。
【００４１】
浴槽湯水供給手段Ａが、給湯路９、流量制御弁１５、湯張り路１７、湯張り電磁弁２３、風呂戻り路１９などにより構成され、上記流量制御弁１５及び湯張り電磁弁２３を開弁させて、貯湯タンク３内から取り出した湯水を、給湯路９、湯張り路１７、及び、風呂戻り路１９を通じて、浴槽１８内に供給するように構成されている。
【００４２】
供給湯水温度設定手段Ｂが、貯湯出口サーミスタ１３、給水サーミスタ１２、ミキシングバルブ７、ミキシングサーミスタ１４などで構成され、浴槽湯水供給手段Ａ等にて浴槽１８内又は給湯栓に供給される湯水に対する給水の混合比調整し、浴槽１８内又は給湯栓へ供給される湯水の供給湯水温度を設定するように構成されている。
【００４３】
前記熱源用循環路４と貯湯タンク３とが、熱源用循環路４を通流する湯水を貯湯タンク３内に戻す、または、貯湯タンク３内の湯水を熱源用循環路４に取り出すために、貯湯タンク３の上部と底部の合計２箇所で連通接続されている。
そして、貯湯タンク３の上部には、熱源用循環路４の湯水を貯湯タンク３内に供給するための貯湯路２６が連通接続され、その貯湯路２６には、貯湯開閉弁２７が設けられている。
また、貯湯タンク３の底部には、貯湯タンク３内の湯水を熱源用循環路４に取り出すための取り出し路２８が連通接続され、その取り出し路１８と熱源用循環路４との接続箇所に三方弁２９が設けられている。
【００４４】
そして、熱源用循環路４には、湯水の循環方向の順に、熱源用循環路４の湯水の循環量を検出する循環流量センサ３０、循環ポンプ３１、加熱手段５、熱源用循環路４の湯水の循環量を調整する循環流量調整バルブ３２、加熱手段５にて加熱された湯水の温度を検出する加熱温サーミスタ３３、湯水の通流を断続する断続弁３４、暖房用熱交換器６、追い焚き用熱交換器７が設けられている。
【００４５】
湯水循環手段Ｄが、熱源用循環路４、循環ポンプ３１、循環流量センサ３０、循環流量調整バルブ３２、加熱温サーミスタ３３、貯湯開閉弁２７、および、断続弁３４などにより構成されている。
そして、湯水循環手段Ｄは、貯湯タンク３から取り出した湯水を加熱手段５にて加熱し、その加熱した湯水を貯湯タンク３に貯湯したり、加熱手段５にて加熱した湯水を暖房用熱交換器６および追い焚き用熱交換器７に供給して、暖房用熱交換器６および追い焚き用熱交換器７を通過した湯水を加熱手段５に戻すように構成されている。
【００４６】
前記加熱手段５は、熱電併給装置１におけるガスエンジンの冷却水により湯水を加熱する排熱式加熱手段５ａと、バーナの燃焼により湯水を加熱する補助加熱手段５ｂとから構成されている。
【００４７】
前記排熱式加熱手段５ａは、熱電併給装置１の運転中に、冷却水循環ポンプ３５を作動させて、ガスエンジンの冷却水を冷却水循環路３６を通して排熱式加熱手段５ａに供給させて、熱源用循環路４を通流する湯水を加熱するように構成されている。
【００４８】
前記補助加熱手段５ｂは、図示はしないが、ガス燃焼式のバーナおよびこのバーナに燃焼用空気を供給するファンなどが設けられ、バーナの燃焼により熱源用循環路４を通流する湯水を加熱するように構成されている。
【００４９】
前記暖房用熱交換器６には、暖房戻り路３７および暖房往き路３８が接続され、暖房ポンプ３９を作動させることにより、暖房戻り路３７および暖房往き路３８を通して循環する端末供給用の熱媒を通過させて、加熱部４にて加熱された湯水にて端末供給用の熱媒を加熱させるように構成されている。
【００５０】
前記暖房戻り路３７には、熱媒の循環方向の上流側から順に、暖房戻り路３７の熱媒の温度を検出する暖房戻りサーミスタ４０、大気開放式の膨張タンク４１、暖房ポンプ３９が設けられ、暖房往き路３８には、暖房往き路３７の熱媒の温度を検出する暖房往きサーミスタ４２が設けられている。
また、暖房戻り路３７と暖房往き路３８とが、バイパス路４３にて連通接続されている。
【００５１】
前記暖房ポンプ３９を作動させることにより、膨張タンク４１内の熱媒を暖房用熱交換器６を通過させる状態で暖房往き路３８および暖房戻り路３７を通して端末Ｔに循環供給するように構成されている。
また、端末Ｔは、詳述はしないが、床暖房装置や浴室乾燥暖房装置など供給される熱媒にて暖房を行う暖房端末にて構成されている。
【００５２】
前記膨張タンク４１には、貯留している熱媒の水位の上限を検出する上限センサ４４および下限を検出する下限センサ４５と、膨張タンク４１から熱媒が溢れるオーバーフロー状態の発生を検出するオーバーフローセンサ４６とが設けられている。
また、膨張タンク４１には、給水路８から分岐させて膨張タンク４１に給水するためのタンク給水路４７が接続され、そのタンク給水路４７には、補給水電磁弁４８が設けられている。
そして、下限センサ４５にて熱媒の水位が下限となると、上限センサ４４にて熱媒の水位が上限となるまで補給水電磁弁４８を開弁させて、膨張タンク４１へ熱媒を補給するように構成されている。
【００５３】
前記追い焚き用熱交換器７には、風呂戻り路１９および風呂往き路２０が接続され、風呂ポンプ４９を作動させることにより、風呂戻り路１９および風呂往き路２０を通して追い焚き用熱交換器７と浴槽１８内と間で浴槽水を循環させて、加熱手段５にて加熱された湯水との熱交換により浴槽水を加熱させるように構成されている。
【００５４】
前記風呂戻り路１９には、浴槽水の循環方向の上流側から順に、浴槽１８内の水位を検出する圧力検出式の水位検出手段としての水位センサ５０、風呂戻り路１９の浴槽水の温度を検出する風呂戻りサーミスタ５１、二方弁５２、風呂ポンプ４９、風呂水流スイッチ５３が設けられている。
そして、浴槽内の浴槽状態としての水位と水温とを検出可能な浴槽状態検出手段Ｃが、水位センサ５０及び風呂戻りサーミスタ５１とで構成されている。
【００５５】
前記運転制御部Ｈは、図２に示すように、リモコンＲの指令などに基づいて、熱電併給装置１の運転制御、貯湯ユニット２の貯湯運転、給湯運転、暖房運転、更には、貯湯ユニット２の浴槽湯水供給手段Ａ、供給湯水温度設定手段Ｂ、加熱手段５、及び、湯水循環手段Ｄなどの各種手段の作動を制御することにより、浴槽１８内に目標設定水位且つ目標設定水温の湯水を貯める湯張り運転などの各種運転制御を実行するように構成されている。
【００５６】
また、上記リモコンＲには、使用者が浴槽１８内に残湯が存在した状態で湯張り運転を行うように指令するための入力部として残湯使用ボタンＲ１が設けられている。そして、上記運転制御部Ｈが機能する残湯判定手段Ｈ２は、上記リモコンＲの残湯使用ボタンＲ１が押されたときには、その日に実行する湯張り運転において、浴槽１８内に残湯が存在すると判定し、逆に、湯張り運転までに上記残湯使用ボタンＲ１が押されなかった場合には、その日に実行する湯張り運転において、浴槽１８内に残湯が存在しないと判定する。
【００５７】
以下、上記運転制御部Ｈにより実行される各種運転制御について説明を加える。
前記貯湯運転は、断続弁３４を開弁させかつ貯湯開閉弁２７を開弁させた状態で、循環ポンプ３１を作動させて、貯湯タンク３の底部から湯水を熱源用循環路４に取出し、加熱手段５にて所望の温度に加熱したのち、貯湯路２６を通して貯湯タンク３の上部に供給する運転である。
そして、この貯湯運転は、熱電併給装置１の運転中に行われ、冷却水循環ポンプ３５の作動により熱電併給装置１の排熱を利用して、排熱式加熱手段５ａにて加熱された湯水を貯湯タンク３に貯湯するように構成されている。
【００５８】
前記給湯運転は、給湯栓が開操作されたり、湯張り要求が指令されると開始され、貯湯タンク３内に貯湯されている湯水を取り出して、その湯水に水を混合させて所望の温度の湯水を給湯栓や浴槽１８内に供給する運転である。
また、貯湯タンク３内に湯水が貯湯されていない場合などには、補助加熱手段５ｂにて湯水を加熱させる状態で上述の貯湯運転を行い、補助加熱手段５ｂにて加熱された湯水に水を混合させて所望の設定供給湯水温度の湯水を給湯栓や浴槽１８内に供給するように構成されている。
【００５９】
前記暖房運転は、断続弁３４を開弁させかつ貯湯開閉弁２７を閉弁させた状態で、循環ポンプ３１を作動させて、加熱部４にて加熱された湯水を暖房用熱交換器６を通過させるとともに、暖房ポンプ３９を作動させて、膨張タンク４１内の熱媒を暖房用熱交換器６を通過させる状態で暖房往き路３８および暖房戻り路３７を通して端末Ｔに循環供給するように構成されている。
また、この暖房運転では、加熱温サーミスタ３３の検出温度が、例えば、６５〜７０℃になるように、貯湯開閉弁２７と断続弁３４の開度を調整するようにしている。
【００６０】
そして、この暖房運転では、熱電併給装置１が運転中であると、冷却水循環ポンプ３５の作動により熱電併給装置１の排熱を利用して、排熱式加熱手段５ａにて湯水を加熱させて、その加熱された湯水を暖房用熱交換器６に供給するように構成されている。
このように熱電併給装置１の排熱を利用している場合には、排熱利用式加熱手段５ａにて湯水を加熱することにより端末Ｔで要求されている暖房負荷以上を賄うことができると、加熱温サーミスタ３３の検出温度が貯湯設定温度になるように、貯湯開閉弁２７と断続弁３４とを開弁状態で開度調整する。
また、熱電併給装置１が運転されていない場合や、排熱式加熱手段５ａにて湯水を加熱するだけでは端末Ｔで要求されている暖房負荷を賄えない場合には、貯湯開閉弁２７を閉弁しかつ断続弁３４を開弁させ、補助加熱手段５ｂにより湯水を加熱させて、その加熱された湯水を暖房用熱交換器６に供給して、端末Ｔで要求されている暖房負荷を賄うように構成されている。
【００６１】
前記湯張り運転は、運転制御部Ｈが機能する湯張り手段Ｈ１が、リモコンＲ等の湯張り開始指令を指令するためのボタンが押されたとき、又は、リモコンＲ等において予め予約設定されていた湯張り開始時間となったときに実行する運転であり、この湯張り運転は、落し込み操作及び追い焚き操作などからなる。
【００６２】
前記湯張り運転における落し込み操作は、上記浴槽１８内の水位が予めリモコンＲ等において設定された湯張り目標水位に満たない場合に実行される操作であり、詳しくは、供給湯水温度設定手段Ｂにより、浴槽１８内に供給される湯水に対する給水の混合比調整し、浴槽１８内へ供給される湯水の供給湯水温度を所定の設定供給湯水温度に設定しながら、水位センサ５０で検出される浴槽１８内の水位が湯張り目標水位となるまで、浴槽湯水供給手段Ａにより、上記流量制御弁１５及び湯張り電磁弁２３を開弁させて、貯湯タンク３内から取り出した湯水を浴槽１８内へ供給する操作である。
【００６３】
前記湯張り運転における追い焚き操作は、上記落し込み操作を実行した後に、上記浴槽１８内の水温が予めリモコンＲ等において設定された湯張り目標水温に満たない場合に実行される操作であり、詳しくは、循環ポンプ３１を作動させて、加熱手段５にて加熱された湯水を追焚用熱交換器７を通過させるとともに、風呂ポンプ４９を作動させて、浴槽１８内の湯水を追焚用熱交換器７を通過させる状態で風呂戻り路１９および風呂往き路２０を通して循環させて、風呂戻りサーミスタ５１で検出される浴槽水の温度が、上記湯張り目標水位と同様に予め設定された目標湯張り水温となるまで、浴槽水を加熱させる操作である。
また、この追い焚き操作では、加熱温サーミスタ３３の検出温度が、例えば、６５〜７０℃になるように、貯湯開閉弁２７と断続弁３４の開度を調整するようにしている。
【００６４】
また、かかる追い焚き操作では、上述の暖房運転と同様に、熱電併給装置１が運転中であると、貯湯開閉弁２７と断続弁３４とを開弁状態で開度調整しながら、冷却水循環ポンプ３５の作動により熱電併給装置１の排熱を利用して排熱式加熱手段５ａにより加熱された湯水を追い焚き用熱交換器７に供給し、熱電併給装置１が運転されていない場合などには、、貯湯開閉弁２７を閉弁しかつ断続弁３４を開弁させ、補助加熱手段５ｂにて加熱された湯水を追い焚き用熱交換器７に供給して、浴槽１８内で要求されている追い焚き負荷を賄うように構成されている。
【００６５】
前記運転制御部Ｈの湯張り手段Ｈ１は、熱電併給装置１が発生する熱を有効利用してコジェネレーションシステム運転効率の向上を図るために、浴槽状態検出手段Ｃで検出した浴槽１８内の残湯の水位及び水温である残湯状態と、湯張り目標水位及び湯張り目標水温である湯張り目標状態とに基づいて、上記落し込み操作における設定供給湯水温度を決定するように構成されている。以下、このような湯張り運転について、図３の湯張り運転のフロー図に基づいて説明を加える。
【００６６】
湯張り手段Ｈ１により実行される湯張り運転において、先ず、湯張り手段Ｈ１は、残湯判定手段Ｈ２により、浴槽１８内に残湯が存在するか否かを判定され（ステップ１）、残湯が無いと判定されたときのみ、後述する予備落し込み操作（ステップ２）が実行される。
【００６７】
上記ステップ２の予備落し込み操作においては、供給湯水温度設定手段Ｂにより、浴槽１８内へ供給される湯水の供給湯水温度を、湯張り目標水温以下のできるだけ高い温度に設定しながら、浴槽湯水供給手段Ａにより、比較的少量の湯水を浴槽１８内へ供給する操作である。
尚、上記ステップ１において判定される残湯の有り無しに関わらず、上記予備落し込み操作を実行しても構わない。
【００６８】
上記ステップ１にて残湯判定手段Ｈ２で残湯が存在すると判定されたとき、又は、上記ステップ２にて上記予備落し込み操作を実行した後には、浴槽１８内には、確実に残湯が存在することになるので、浴槽状態検出手段Ｃとしての水位センサ５０及び風呂戻りサーミスタ５１により、浴槽１８内の水位Ｖ０と水温Ｔ０との残湯状態が検出され（ステップ３）、更に、この残湯状態から、浴槽１８内の水位及び水温との浴槽状態を湯張り目標水位Ｖ１及び湯張り目標水温Ｔ１との湯張り目標状態とするために、浴槽１８に供給するべき湯水の温度Ｔａ（以下、追加湯水温度Ｔａと呼ぶ。）を導出する（ステップ４）。
【００６９】
ステップ４における追加湯水温度Ｔａの導出方法について説明を加えると、追加湯水温度Ｔａは、下記の数１に示す式により導出される。
【００７０】
【数１】
Ｔａ＝（Ｑ１−Ｑ０）／（Ｖ１−Ｖ０）＋Ｗ０
【００７１】
尚、Ｗ０は、給水サーミスタ１２で検出される給水の温度であり、Ｑ１及びＱ２は、下記の数２の式により導出される、残湯状態Ｖ０，Ｔ０から導出した残湯の保有熱量Ｑ０、湯張り目標状態Ｖ１，Ｔ１から導出した湯張り後の浴槽１８内の湯水の保有熱量Ｑ１である。
【００７２】
【数２】
Ｑ０＝Ｖ０×（Ｔ０−Ｗ０）
Ｑ１＝Ｖ１×（Ｔ１−Ｗ０）
【００７３】
上記ステップ４にて追加湯水温度Ｔａが導出された後には、上記追加湯水温度Ｔａが、サーミスタＳで検出された貯湯タンク３内の湯温ＴＴ（以下、貯湯温度ＴＴと呼ぶ。）以下であるか否かが判定される（ステップ５）。
【００７４】
そして、上記ステップ５にて、追加湯水温度Ｔａが貯湯温度ＴＴ以下であると判定した場合には、後に実行される落し込み操作（ステップ８）において浴槽１８内に供給する湯水の温度である設定供給湯水温度Ｔｓｅｔを、上記追加湯水温度Ｔａに決定し（ステップ６）、逆に、追加湯水温度Ｔａが貯湯温ＴＴよりも大きいと判定した場合には、後に実行される落し込み操作（ステップ８）において浴槽１８内に供給する湯水の温度である設定供給湯水温度Ｔｓｅｔを、上記貯湯温度ＴＴに決定する（ステップ７）。
【００７５】
このように、ステップ７の落し込み操作において浴槽１８内に供給される湯水の設定供給湯水温度Ｔｓｅｔを決定することで、落し込み操作後の浴槽１８内の水温が湯張り目標水温Ｔ１を超えない範囲内で、浴槽１８内に供給する設定供給湯水温度Ｔｓｅｔを貯湯タンク３内の貯湯温度ＴＴ以下のできるだけ高い温度とすることができ、熱電併給装置１が発生する熱を積極的に利用し、コジェネレーションシステムの運転効率の向上を図ることができる。
【００７６】
また、上記ステップ７にて設定供給湯水温度Ｔｓｅｔを貯湯温度ＴＴに決定して上記ステップ８の落し込み操作を実行した場合、又は、上記ステップ６にて設定供給湯水温度Ｔｓｅｔを追加湯水温度Ｔａに設定したものの、上記ステップ８の落し込み操作を実行している間に、貯湯温度ＴＴが追加湯水温度Ｔａを下回り、浴槽１８内に追加湯水温度Ｔａの湯水を供給できなかった場合には、上記落し込み操作を実行した後の浴槽１８内の水温は、湯張り目標水温未満となっている。
そして、このような場合には、上記ステップ７の落し込み操作を実行した後に、追い焚き操作（ステップ９）を実行して、補助加熱手段５ｂを作動させて、浴槽１８内の水温を湯張り目標水温となるまで追い焚きすることができる。
【００７７】
また、上記湯張り運転を実行する前に、残湯使用ボタンＲ１が押されており、残湯判定手段Ｈ２が既に浴槽１８内に残湯が存在すると判定している場合には、風呂ポンプ４９を作動させて、追い焚き用熱交換器７により前記浴槽１８内の残湯を予備加熱しておくこと予備加熱操作を実行しても構わない。このような予備加熱操作を実行することで、後の湯張り運転において導出される浴槽１８に供給するべき湯水の追加湯水温度Ｔａを、できるだけ貯湯タンク内の湯水の温度以下にして、後の追い焚きを省略又は短縮して、一層の運転効率向上を図ることができる。
【００７８】
これまで説明してきたコジェネレーションシステムは、過去の運転実績に基づいて熱電併給装置１の運転計画を行うように構成することで、運転効率を一層向上することができ、以下、その構成について説明を加える。
【００７９】
上記運転計画は、運転制御部Ｈが機能する予測負荷データに基づいて熱電併給装置１の運転計画を行う運転計画手段Ｈ３と、同じく運転制御部Ｈが機能する残湯判定手段Ｈ２の判定結果に応じて過去熱負荷データから予測熱負荷データを導出する熱負荷予測手段Ｈ４とにより実行される。
【００８０】
即ち、上記熱負荷予測手段Ｈ４は、運転制御部Ｈに設けられた記憶手段Ｈ５に逐次記憶され記憶された過去における熱負荷に関する過去熱負荷データから、その日の湯張り運転において、使用者が浴槽１８内に残湯が存在する状態で湯張りを行うか否かを残湯判定手段Ｈ２の判定結果により考慮して、１日分の予測熱負荷データを導出るように構成されている。
【００８１】
また、前述のように本実施形態の湯張り運転における落し込み操作においては、目標設定水温以上のできるだけ高い設定供給湯水温度の湯水を貯湯タンク３内から浴槽１８内に供給するので、上記記憶手段Ｈ５に記憶される過去熱負荷データは、残湯が存在しているときに目標設定水温の湯水を浴槽１８内に供給しその後に追い炊きを行った場合における追い炊きによる熱負荷の少なくとも一部を反映したものとなる。
【００８２】
詳しくは、記憶手段Ｈ５は、１日のうちのどの時間帯にどれだけの熱負荷があったかの１日分の過去熱負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。
【００８３】
過去熱負荷データについて説明すると、図４に示すように、１日分の過去熱負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、１日分の過去熱負荷データは、２４時間のうち１時間を単位時間として、単位時間当たりの過去熱負荷データの２４個から構成されている。
【００８４】
過去熱負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの熱負荷を供給湯水温度及び流量等にて計測し、その計測した熱負荷データを記憶する状態で１日分の実熱負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。
そして、１日分の実熱負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、過去熱負荷データと実熱負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい過去熱負荷データを求めて、その求めた新しい過去熱負荷データを記憶して、過去熱負荷データを更新するように構成されている。
【００８５】
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図４に示すように、過去熱負荷データのうち日曜日に対応する過去熱負荷データＤ１ｍと、実熱負荷データのうち日曜日に対応する実熱負荷データＡ１とから、下記の数３に示すように、日曜日に対応する新しい過去熱負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた過去熱負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
尚、下記の数３において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する過去熱負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実熱負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい過去熱負荷データとする。
【００８６】
【数３】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００８７】
前記予測熱負荷データの導出処理について説明を加えると、日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの熱負荷が予測されているかの１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの７つの過去熱負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去熱負荷データと前日の実熱負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの熱負荷が予測されているかのその日１日分の仮予測熱負荷データを求めるように構成されている。
【００８８】
月曜日１日分の仮予測熱負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図４に示すように、曜日ごとの７つの過去熱負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと曜日ごとの７つの実熱負荷データＡ１〜Ａ７とが記憶されているので、月曜日に対応する過去熱負荷データＤ２ｍと、前日の日曜日に対応する実熱負荷データＡ１とから、下記の数４に示すように、月曜日の１日分の仮予測熱負荷データＱ’を求める。
そして、１日分の仮予測熱負荷データＱ’は、図５（イ）に示すように、１日分の予測熱負荷データからなる。
なお、下記の数４おいて、Ｄ２ｍを、月曜日に対応する過去熱負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実熱負荷データとし、Ｋは、０．２５の定数であり、Ｑ’は、予測負荷データとする。
【００８９】
【数４】
Ｑ’＝（Ｄ２ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００９０】
次に、熱負荷予測手段Ｈ４は、上記の仮予測熱負荷データＱ’を加工して、残湯判定手段Ｈ２により残湯が存在する状態で湯張りを行うと判定した場合には、湯張りを行うと考えられる時間帯の熱負荷を小さく見積もった予測熱負荷データＱａ（図５（ロ））を導出し、逆に、その日が残湯が存在しない状態で湯張りを行うと判定した場合には、湯張りを行うと考えられる時間帯の熱負荷を大きく見積もった予測熱負荷データＱｂ（図５（ハ））を導出する。
尚、仮予測熱負荷データにおいて、最も熱負荷が高い１時間及びその前の時間帯を、上記湯張りを行うと考えられる時間帯として認識することができる。
【００９１】
詳しくは、熱負荷予測手段Ｈ４は、上記仮予測熱負荷データＱ’から、湯張りにより消費されたと考えられる熱負荷ｑを導出する。
【００９２】
この湯張りにより消費されたと考えられる熱負荷ｑは、下記の数５に示すように、空の浴槽１８内に湯張り目標水位Ｖ１及び湯張り目標水温Ｔ１の湯水を貯めるための熱負荷（▲１▼）として導出することができるが、過去において、残湯が存在する状態での湯張りにおいて消費された熱負荷とその頻度との積、及び、残湯が存在しない状態での湯張りにおいて消費された熱負荷とその頻度との積の和（▲２▼）としても導出することができる。
【００９３】
【数５】
ｑ＝Ｑ１・・・▲１▼
ｑ＝（Ｑ１−Ｑ０’）×Ｊ＋Ｑ１×（１−Ｊ）・・・▲２▼
【００９４】
尚、数５において、数２と同様に、Ｗ０は給水温度、Ｑ１は湯張り目標状態Ｖ１，Ｔ１から導出した湯張り後の浴槽１８内の湯水の保有熱量を示し、Ｊは、過去において残湯が存在する状態で湯張りを行った頻度を示す。また、Ｑ０’は、湯張り時の残湯の保有熱量を示し、下記の数６に示すように、熱負荷予測時の残湯状態Ｖ０，Ｔ０から導出した残湯の保有熱量Ｑ０から湯張り運転までの時間に放熱される放熱量を差し引いて導出することができる。
尚、数６において、Ｎは、湯張り運転までの時間を示す。
【００９５】
【数６】
Ｑ０’＝Ｑ０×放熱率Ｎ
【００９６】
そして、残湯判定手段Ｈ２によりその日の湯張り時に残湯が存在すると判定した場合には、熱負荷予測手段Ｈ４は、図５（ロ）に示すように、上記湯張りによる熱負荷ｑに対する残湯が存在した状態で湯張りを行うのに必要な熱負荷（Ｑ１−Ｑ０’）の差分を、仮予測熱負荷データＱ’においてその日の湯張りを行う時間帯の熱負荷から差し引いて、予測熱負荷データを導出する。逆に、残湯判定手段Ｈ２によりその日の湯張り時に残湯が存在しない判定した場合には、熱負荷予測手段Ｈ４は、図５（ハ）に示すように、仮予測熱負荷データＱ’における湯張りによる熱負荷ｑに対する残湯が存在しない状態で湯張りを行うのに必要な熱負荷（Ｑ１）の差分を、仮予測熱負荷データＱ’においてその日の湯張りを行う時間帯の熱負荷に追加して、予測熱負荷データを導出する。
【００９７】
そして、上記のように浴槽１８内に残湯が存在する状態で湯張りを行うか否かに応じて導出した予測熱負荷データに基づいて、運転計画手段Ｈ３により熱電併給装置１の運転計画を行うことで、熱電併給装置１をできるだけ実際の熱負荷に合わせて運転し、熱電併給設備１が発生した熱を有効利用することで、コジェネレーションシステムの運転効率を一層向上することができる。
【００９８】
〔別実施形態〕
〈１〉上記実施の形態では、熱負荷予測手段Ｈ４が、過去熱負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと、浴槽状態検出手段Ｃで検出した熱負荷予測時の残湯状態Ｖ０，Ｔ０とから、残湯判定手段Ｈ２の判定結果に応じた予測熱負荷データＱａ，Ｑｂを導出するように構成したが、別に、浴槽状態検出手段Ｃで検出した熱負荷予測時の残湯状態Ｖ０，Ｔ０を用いることなく、残湯判定手段Ｈ２の判定結果に応じた予測熱負荷データＱａ，Ｑｂを導出することもでき、以下のその構成について説明を加える。
【００９９】
即ち、記憶手段Ｈ５は、過去熱負荷データを記憶するに、残湯判定手段Ｈ２により残湯の有りを判定して浴槽１８内の湯張りを行ったときの残湯有り過去熱負荷データと、残湯判定手段Ｈ２により残湯の無しを判定して浴槽１８内の湯張りを行ったときの残湯無し過去熱負荷データとを、各別に記憶するように構成されている。
【０１００】
そして、熱負荷予測手段Ｈ４は、残湯判定手段Ｈ２により残湯が存在する状態で湯張りを行うと判定した場合には、上記記憶手段Ｈ５に記憶されている残湯有り過去熱負荷データを用いて、残湯判定手段Ｈ２により残湯が存在しない状態で湯張りを行うと判定した場合には、上記記憶手段Ｈ５に記憶されている残湯無し過去熱負荷データを用いて、上記実施形態の仮予測熱負荷データの導出方法と同様に、予測熱負荷データを導出を導出することができる。
【０１０１】
そして、このように予測熱負荷データを導出することで、残湯判定手段Ｈ２により残湯が存在する状態で湯張りを行うと判定した場合には、過去において残湯が存在したときと同様に湯張り時の熱負荷を小さく見積もった予測熱負荷データを導出し、逆に、その日が残湯が存在しない状態で湯張りを行うと判定した場合には、過去において残湯が存在しないときと同様に湯張り時の熱負荷を大きく見積もった予測熱負荷データを導出することができる。
【０１０２】
〈２〉上記実施の形態では、加熱手段として、ガスエンジンの排熱により湯水を加熱する排熱式加熱手段５ａと、ガス燃焼式の補助加熱手段５ｂとから構成したものを例示したが、排熱式加熱手段５ａを、燃料電池の排熱により湯水を加熱するように構成したり、補助加熱手段５ｂを、液体燃料燃焼式のバーナを備えたものや、電気ヒータを備えたものを用いることができ、排熱式加熱手段５ａおよび補助加熱手段５ｂの構成は適宜変更が可能である。
【０１０３】
〈３〉上記実施の形態では、湯張り運転において、残湯が無いと判定されたときに予備落し込み操作を実行したが、別に、残湯が無いと判定されたときには、予備落し込み操作を実行せずに、供給湯水温度を湯張り目標温度に設定して、直ぐに落し込み操作を実行して構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコジェネレーションシステムの実施の形態を示す概略構成図
【図２】コジェネレーションシステムの制御ブロック図
【図３】湯張り運転のフロー図
【図４】過去熱負荷データの更新処理を説明する図
【図５】予測負荷データを示すグラフ図
【符号の説明】
１：熱電併給装置
３：貯湯タンク
５：加熱手段
５ａ：排熱式加熱手段
５ｂ：補助加熱手段
７：追い焚き用熱交換器（浴槽水加熱用熱交換器）
１８：浴槽
Ａ：浴槽湯水供給手段
Ｂ：供給湯水温度設定手段
Ｄ：湯水循環手段
Ｃ：浴槽状態検出手段
Ｒ：リモコン
Ｒ１：残湯使用ボタン（入力部）
Ｈ：運転制御部
Ｈ１：湯張り手段
Ｈ２：残湯判定手段
Ｈ３：運転計画手段
Ｈ４：熱負荷予測手段
Ｈ５：記憶手段
【図１】
2004263941.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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