(57)【要約】【課題】貯湯槽を収容するハウジング内の省スペース化を図ることによって、貯湯槽を小型化することなくコージェネレーションシステム全体を小型化する技術を提供する。【解決手段】給水管６４の分岐部６４ｄから分岐部６４ｃの区間と、分岐部６４ｃに接続された第１給水管６４ａを、発電熱回収用配管４の往き管４ａと給水管との第１共用管６６として利用する。また、第１出湯管５２の貯湯槽４４から合流部５２ａの区間を、発電熱回収用配管４の戻り管４ｂと出湯管との第２共用管６８として利用する。これによって、貯湯槽４４近傍の配管を２本減らすことができ、蓄熱ユニットハウジング１６内を省スペース化することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電ユニットと、貯湯槽と、水道水を貯湯槽に給水する給水管と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えるコージェネレーションシステムであり、
前記往き管は、給水管の一部を兼用して給水管から分岐して発電ユニットに接続されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
給水管から往き管が分岐する分岐部と貯湯槽の間に位置して給水管と往き管を兼用する部分は、発電停止中で給湯運転中は給水管として機能し、給湯停止中で発電運転中は往き管として機能することを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
発電ユニットと、貯湯槽と、湯水と水道水とを混合するミキシングユニットと、貯湯槽内の湯水をミキシングユニットに送る出湯管と、水道水を貯湯槽とミキシングユニットに給水する給水管と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えるコージェネレーションシステムであり、
前記戻り管は、出湯管を介して貯湯槽に接続されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項４】
出湯管と戻り管が合流する合流部と貯湯槽の間に位置して出湯管と戻り管を兼用する部分は、発電停止中で給湯運転中は出湯管として機能し、給湯停止中で発電運転中は戻り管として機能することを特徴とする請求項３に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項５】
発電ユニットと、貯湯槽と、湯水と水道水とを混合するミキシングユニットと、貯湯槽内の湯水をミキシングユニットに送る出湯管と、水道水を貯湯槽とミキシングユニットに給水する給水管と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えるコージェネレーションシステムであり、
前記往き管は、給水管の一部を兼用して給水管から分岐して発電ユニットに接続されており、
前記戻り管は、出湯管を介して貯湯槽に接続されていることを特徴とするコー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、コージェネレーションシステム（電気と熱の併給システム）に関する。特に、貯湯槽に接続する必要がある配管数を減らすことによって、貯湯槽を収容するのに必要なスペースを小型化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】コージェネレーションシステムは、電力と発電熱を発生する発電ユニットと、貯湯槽と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えており、発電に伴って発生する発電熱を利用して水を加熱し、加熱された湯水を貯湯槽に貯湯する。貯湯槽内の湯水を適温に調温して温水利用箇所（例えば、床暖房システムや風呂やシャワーや温水栓等）に給湯する。給湯して消費された水を補充するために、貯湯槽に給水管が接続されており、使用された量の水を貯湯槽に給水する。コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高い。
コージェネレーションシステムの小型化が求められている。貯湯槽を小型化することによって、システム全体を小型化する試みが提案されている。（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３４３１５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発電熱を有効に利用するためには、貯湯槽の容積を大きく確保して蓄熱可能量を大きくしておきたい。システムの小型化のために貯湯槽を小型化するのでは、システムの優位性が失われてしまう。
本発明者の考察によって、貯湯槽を収容するスペースには、貯湯槽自体を収容するスペースに加えて貯湯槽に接続する配管類を収容するスペースが必要とされており、後者のスペースが案外に大きく、それを小型化することによって相当程度に収容スペースを小型化できることを確認した。
本発明は、貯湯槽に接続する必要がある配管数を減らすことによって、貯湯槽を小型化することなく（従って蓄熱可能量を減少することなく）、貯湯槽を収容するのに必要なスペースについては小型化することができる技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用と効果】本発明のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、貯湯槽と、水道水を貯湯槽に給水する給水管と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えている。
本発明の一つの態様のシステムでは、往き管が、給水管の一部を兼用するともに、給水管から分岐して発電ユニットに接続されている。
同じ配管関係を様々に説明することが可能であり、例えば、給水管が往き管の一部を介して貯湯槽に接続されているということもできるし、往き管が給水管の一部を介して貯湯槽に接続されているということもできるし、給水管と往き管を兼用する部分（第１共用管）を介して給水管と往き管が貯湯槽に接続されているということもできる。いずれも同義である。
【０００６】
上記のシステムでは、給水管から往き管が分岐する分岐部と貯湯槽の間に位置する部分（第１共用管）が、給水管と往き管を兼用することになる。第１共用管は、発電停止中で給湯運転中は給水管として機能し、給湯停止中で発電運転中は往き管として機能する。
発電停止中に温水利用箇所に給湯しているときは、第１共用管は貯湯槽への給水管に利用される。給湯停止中に発電しているときは、第１共用管は発電熱回収用の水の往き管に利用される。給湯しながら発電することもできる。
給水管と往き管はともに貯湯槽の下部に接続する配管であり、第１共用管で給水管と往き管を兼用させても問題はない。第１共用管で給水管と往き管を兼用させても、コージェネレーションシステムに必要な機能を確保することができる。
従来の技術であれば、貯湯槽に給水管と往き管の両者を接続しなければならないのに対し、上記システムによると、一本を接続すれば良く、貯湯槽の回りがすっきりしてコンパクトに収容することが可能となる。
【０００７】
本発明の別の態様のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、貯湯槽と、湯水と水道水とを混合するミキシングユニットと、貯湯槽内の湯水をミキシングユニットに送る出湯管と、水道水を貯湯槽とミキシングユニットに給水する給水管と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えている。
この態様のシステムでは、戻り管が出湯管を介して貯湯槽に接続されている。同じ配管関係を様々に説明することが可能であり、例えば、出湯管と戻り管を兼用する部分（第２共用管）を介して出湯管と戻り管が貯湯槽に接続されているということもできるし、出湯管に戻り管が合流しているということができるし、出湯管が戻り管の一部を介して貯湯槽に接続されているということもできる。いずれも同義である。
【０００８】
上記のシステムでは、出湯管と戻り管が合流する合流部と貯湯槽の間に位置して出湯管と戻り管を兼用する部分（第２共用管）は、発電停止中で給湯運転中は出湯管として機能し、給湯停止中で発電運転中は戻り管として機能する。
発電停止中に温水利用箇所に給湯しているときは、第２共用管は貯湯槽からの出湯管に利用される。給湯停止中に発電しているときは、第２共用管は発電熱を回収した湯水の戻り管に利用される。給湯しながら発電することもできる。
出湯管と戻り管はともに貯湯槽の上部に接続する配管であり、第２共用管で出湯管と戻り管を兼用させても問題はない。第２共用管で出湯管と戻り管を兼用させても、コージェネレーションシステムに必要な機能を確保することができる。
従来の技術であれば、貯湯槽に出湯管と戻り管の両者を接続しなければならないのに対し、上記システムによると、一本を接続すれば良く、貯湯槽の回りがすっきりしてコンパクトに収容することが可能となる。
【０００９】
第１共用管と第２共用管を併用することが可能である。この場合のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、貯湯槽と、湯水と水道水とを混合するミキシングユニットと、貯湯槽内の湯水をミキシングユニットに送る出湯管と、水道水を貯湯槽とミキシングユニットに給水する給水管と、貯湯槽内の水を発電ユニットに送る往き管と、発電熱によって加熱された湯水を貯湯槽に送る戻り管とを備えている。
本発明のシステムでは、往き管は給水管の一部を兼用して給水管から分岐して発電ユニットに接続されており、戻り管は出湯管を介して貯湯槽に接続されている。
この場合、第１共有管は、発電停止中で給湯運転中は給水管として機能し、給湯停止中で発電運転中は往き管として機能する。第２共有管は、発電停止中で給湯運転中は出湯管として機能し、給湯停止中で発電運転中は戻り管として機能する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）  第２共用管が、他の配管よりも相対的に太い。
第２共用管は、貯湯槽から出湯された湯水の管、または発電熱で加熱された湯水の管であり、何れにしても加熱された湯水が流通する管である。即ち、第２共用管内の湯水は、貯湯槽の上部に貯湯されている湯水と同等の温度を有しており、第２の貯湯槽とみなすことができる。第２共用管を太くすることによって、システムや貯湯槽を大型化することなく、システム全体の貯湯量（可能蓄熱量）を増加させることができる。
【００１１】
【実施例】本発明を具現化した第１実施例を図１から図４を用いて説明する。
まず、コージェネレーションシステムの構成について説明する。図１は本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図である。図１に示すように、コージェネレーションシステム１０は、電力と発電熱を発生する発電ユニット２０と、発電熱で加熱した温水を貯えることによって蓄熱し、その温水を利用する蓄熱ユニット１５等から構成される。この蓄熱ユニット１５は、発電熱で加熱した温水を貯える貯湯槽４４と、貯湯槽４４から出湯される湯水と水道水を混合するミキシングユニット７２と、給湯暖房熱源機（以下、熱源機と記す）５０等から構成される。熱源機５０は、ミキシングユニット７２を経由した湯水を加熱調温して温水利用箇所４０や浴槽９０に供給するともに、浴槽９０の温水を加温し、暖房用媒体を加温して暖房機９２，９６に循環させて暖房する。
【００１２】
発電ユニット２０は、燃料電池２２と、改質器３０等から構成され、発電ユニットハウジング２１に収納されている。改質器３０は炭化水素系の原燃料ガスから水素ガスを生成する。この水素ガスを効率よく生成するためには高温度が必要とされることから、改質器３０にはバーナ３２が内蔵されている。また、改質器３０には燃焼ガス排気管３４が接続されており、この燃焼ガス排気管３４は熱交換器７０を通過して水を加熱した後に発電ユニットハウジング２１外に放出される（図中矢印）。
燃料電池２２は複数のセルから構成されている。燃料電池２２には改質器３０と連通する図示しない配管が接続されている。その配管を介して改質器３０で生成された水素ガスが燃料電池２２に供給される。燃料電池２２は、空気中の酸素を取り込み、取り込まれた酸素と改質器３０から供給される水素ガスを反応させて発電を行なう。
【００１３】
燃料電池２２は発電の際に発熱する。燃料電池２２には熱媒循環管２４が接続されており、その熱媒循環管２４内を流れる熱媒が発電の際に生じる発電熱を回収する。熱媒循環管２４には熱媒循環ポンプ８が配設されている。本実施例では熱媒として純水を用いている。なお、この純水は図示しない純水生成装置に水道水を通過させることによって得る。
熱媒循環管２４は、熱交換器７４を通過するように配設されている。熱媒によって回収された燃料電池２２の発電熱が熱交換器７４に伝熱される。
熱媒循環管２４には三方弁３６が配設されている。三方弁３６は１つの入口と２つの出口を備える。この三方弁３６によって熱媒循環管２４が二手に分岐している。分岐した熱媒循環管２４のうち、三方弁３６の一方の出口と接続されている管は放熱機２８を介するように配設されており、他方の出口と接続されている管は放熱機２８を介さないように配設されている。三方弁３６は、図示しない発電ユニット制御部によってどちらの出口を開口するかが制御される。これによって熱媒が放熱機２８を経由して循環するか、放熱機２８を経由せずに循環するかが切換えられる。具体的には、図示しないサーミスタで測定される熱媒の温度が異常に高いときに、熱媒が放熱機２８を経由して循環するように三方弁３６の出口が切換えられる。放熱機２８は、例えば送風を行なうことで熱媒を冷却する。なお、図示２５はシスターンである。
【００１４】
蓄熱ユニット１５は、貯湯槽４４と、ミキシングユニット７２と、熱源機５０等から構成され、蓄熱ユニットハウジング１６に収納されている。
コージェネレーションシステム１０には、水道水を給水するための給水管６４が配設されている。この給水管６４には２つの分岐部６４ｄ，６４ｃが形成されており、分岐部６４ｃで第１給水管６４ａと第２給水管６４ｂの二手に分岐している（分岐部６４ｄについては後述する）。第１給水管６４ａは、貯湯槽４４の下部と接続している。第２給水管６４ｂは、ミキシングユニット７２の冷水入口７２ｂと接続されている。
貯湯槽４４の上部に第１出湯管５２が接続されており、第１出湯管５２は、合流部５２ａ（後述する）を経て、ミキシングユニット７２の湯水入口７２ａに接続されている。貯湯槽４４との接続部近傍の第１出湯管５２には第１出湯サーミスタＴ１が配設されており、貯湯槽４４から出湯される湯水の温度を検出するのに利用される。
【００１５】
給水管６４の分岐部６４ｄより上流側には減圧弁４２が配設されている。この減圧弁４２は、貯湯槽４４とミキシングユニット７２へ給水する水道水の圧力を調整する。貯湯槽４４内の湯水が減少したり、ミキシングユニット７２の冷水入口７２ｂが開いて減圧弁４２の下流側圧力が調圧値以下になると、減圧弁４２が開いて貯湯槽４４やミキシングユニット７２に給水する。貯湯槽４４内の圧力は、水道水圧力よりも低い圧力に維持される。給水管６４の分岐部６４ｃと分岐部６４ｄの間には給水サーミスタＴ２が配設されており、給水される水道水の温度を検出するのに利用される。
【００１６】
貯湯槽４４の上部には、貯湯槽４４内の圧力を開放するリリーフ弁４６が配設されている。貯湯槽４４内の圧力は、リリーフ弁４６と減圧弁４２によって、貯湯槽４４の耐圧圧力である０．１７ＭＰａ以下に維持される。リリーフ弁４６には、開放された水蒸気（または湯水）を排水する配管５５が配設されている。
貯湯槽４４の下部には、排水管５４の一端が接続されている。排水管５４の他端は排水配管５５の途中に接続されている。排水管５４は、貯湯槽４４からの排水を行なう。排水管５４には手動操作の排水弁５３が装着されている。排水弁５３を開くと、貯湯槽４４に貯められている湯水が排水管５４を通って外部に排水される。
貯湯槽４４内の湯水と冷水は、温度成層を成して交じり合わない。貯湯槽４４内の上部には貯湯槽上部サーミスタＴ３が配設されており、貯湯槽４４内の上部に貯湯されている湯水の温度を検出する。貯湯槽４４下部には貯湯槽下部サーミスタＴ４が配設されており、貯湯槽４４内の下部に貯められている冷水の温度を検出する。
【００１７】
ミキシングユニット７２は、湯水の入口７２ａと、冷水の入口７２ｂと、混合水の出口７２ｃを有している。湯水の入口７２ａには、第１出湯管５２を介して貯湯槽４４内の湯水が流入し、冷水の入口７２ｂには、第２給水管６４ｂを介して水道水が流入する。２つの入口７２ａ，７２ｂの開口度は可変である。即ち、湯水と水道水の流入比率が可変である。これらの開口度は、制御ユニット６０によって制御される。開口度が制御されることで、例えば、水道水を遮断して（冷水入口７２ｂを閉じて）湯水のみを出口７２ｃから送り出すことが可能であり、逆に、湯水を遮断して（湯水入口７２ａを閉じて）水道水のみを出口７２ｃから送り出すことも可能である。また、例えば、７０％の湯水と３０％の水道水を混合して出口７２ｃから送り出すことが可能であり、湯水と水道水の混合比率を調整し、必要な温度に調整された混合水を出口７２ｃから送り出すことができる。
【００１８】
ミキシングユニット７２内で混合されて調温された混合水は、出口７２ｃから出湯される。出口７２ｃには第２出湯管７６が接続されている。第２出湯管７６は、熱源機５０内の給湯管９４に接続されており、ミキシングユニット７２と熱源機５０を接続している。ミキシングユニット７２の２つの入口７２ａ，７２ｂには、減圧弁４２によって減圧された圧力が加わっている。従って、ミキシングユニット７２の出口７２ｃから出湯される混合水の圧力も、減圧弁４２で調圧された圧力に等しい。第２出湯管７６には第２出湯サーミスタＴ５が配設されており、ミキシングユニット７２から出湯される混合水の温度を検出する。
【００１９】
蓄熱ユニット１５と発電ユニット２０との間には、発電熱を回収するための配管４が配設されている。
発電熱回収用配管４の往き管４ａは、一部を給水管６４と共用している。即ち、給水管６４の一部を、往き管４ａの一部としても利用している。給水管６４の減圧弁４２の下流側に分岐部６４ｄが形成されており、この分岐部６４ｄに、往き専用管４ａ１が接続されている。往き専用管４ａ１は、分岐部６４ｄで給水管６４から分岐して、発電ユニット２０内へ入る。発電ユニット２０内へ入った往き専用管４ａ１は、発電熱との熱交換機７４と、改質器３０との熱交換器７０を通過して、戻り専用管４ｂ１となる。
貯湯槽４４と分岐部６４ｄの間の給水管６４は、給水管６４でもあり、往き管４ａの一部でもあり、貯湯槽に水道水を給水する機能と、発電ユニット２１に水を供給する機能を兼用している。以下ではこの部分を第１共用管６６という。貯湯槽に水道水を給水する場合には、水道水が第１共用管６６を貯湯槽４４に向かって流れ、発電ユニット２１に水を供給する場合には、貯湯槽４４底部の冷水が第１共用管６６に流れ出す。
【００２０】
発電熱回収用配管４の戻り管４ｂは、一部を出湯管と共用している。即ち、第１出湯管５２を戻り管４ｂの一部としても利用している。第１出湯管５２のミキシングユニット７２の近傍に合流部５２ａが形成されており、この合流部５２ａに発電熱回収用配管４の戻り専用管４ｂ１が接続されている。戻り専用管４ｂ１は、第１出湯管５２を介して、貯湯槽４４の上部に接続されている。
第１出湯管５２は、出湯管でもあり、戻り管４ｂの一部でもあり、貯湯槽の上部に貯湯されている湯水をミキシングユニット７２に送り出す機能と、発電ユニット２１で加熱された湯水を貯湯槽の上部に戻す機能を兼用している。以下ではこの部分を第２共用管６８という。貯湯槽から湯水を出湯する場合には、湯水が第２共用管６８をミキシングユニット７２に向かって流れ、発電ユニッ２１で加熱された湯水を貯湯槽４４に戻す場合には、湯水が第２共用管６８を貯湯槽４４に向かって流れる。
【００２１】
発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１には発電熱回収用ポンプ６が配設されている。この発電熱回収用ポンプ６が駆動することで発電熱回収用配管４内の湯水が循環する（図中矢印方向に循環する）。この発電熱回収用ポンプ６は制御ユニット６０によって駆動制御される。
給水サーミスタＴ２は、第１共用管６６に配設されているため、発電熱回収用配管４の往き管４ａ内の水の温度を検出するときに利用することができるし、給水管６４から貯湯槽４４に水道水を供給するときに水道水の温度を検出することにも利用することができる。また、第１出湯サーミスタＴ１は、第２共用管６８に配設されているため、発電熱回収用配管４の戻り管４ｂ内の湯水の温度を検出するときにも利用することもできるし、貯湯槽４４から出湯する湯水の温度を検出することにも利用することができる。
【００２２】
次に、給湯運転と暖房運転を行なう熱源機５０について説明する。この熱源機５０には２つのバーナ３８，５６と、暖房用シスターン５１と、湯水を案内する複数の配管等が配設されており、熱源機ハウジング４９に収納されている。
まず、給湯運転について説明する。第２出湯管７６と接続している給湯管９４は、分岐部９４ｃで管９４ａと管９４ｂの二手に分岐している。管９４ａの末端は台所の蛇口や風呂の給湯栓等の給湯箇所に接続されており、管９４ｂの末端は暖房用シスターン５１の上部に入れられている。
給湯箇所での給湯温度は図示しないリモコンが操作されることによって予め設定されている。管９４ａは、管９４ａ内の湯水がバーナ３８によって加熱されるように配設されている。バーナ３８は制御ユニット６０によって駆動制御されている。なお、管９４ａには給湯量センサＦ１と給湯サーミスタＴ６が配設されており、それぞれ管９４ａ内の湯水の流量と給湯される湯水の温度を検出するのに利用される。
【００２３】
管９４ａのバーナ３８より下流に分岐部９４ｄが形成されており、この分岐部９４ｄから温水供給路８０が分岐している。この温水供給路８０は後述する浴槽水循環路９８に接続されている。温水供給路８０には温水供給弁８２が配設されており、この温水供給弁８２が開かれると、温水供給路８０を介して湯水が浴槽水循環路９８に誘導され、浴槽９０内に湯張りされる。温水供給弁８２は制御ユニット６０によって開閉制御されている。なお、浴槽水循環路９８には湯張り量センサＦ２と浴槽水サーミスタＴ７が配設されており、それぞれ浴槽水循環路９８内の湯水の流量と温度を検出するのに利用される。
【００２４】
次に、暖房運転について説明する。給湯管９４から分岐した管９４ｂには暖房用補水弁９５が配設されている。この暖房用補水弁９５が開かれると管９４ｂを介して湯水が暖房用シスターン５１に誘導される。暖房用補水弁９５は制御ユニット６０によって以下のように開閉制御されている。
暖房用シスターン５１内には、制御ユニット６０と接続している水位電極５８が配設されている。水位電極５８は棒状のハイレベルスイッチ５８ａとローレベルスイッチ５８ｂとを備えている。ハイレベルスイッチ５８ａの下端は暖房用シスターン５１の水位の上限に位置しており、ローレベルスイッチ５８ｂの下端は暖房用シスターン５１の水位の下限に位置している。これらのハイレベルスイッチ５８ａとローレベルスイッチ５８ｂは、その下端が水に触れているとオン信号を出力する。
制御ユニット６０は、ローレベルスイッチ５８ｂがオン信号を出力していない間は暖房用補水弁９５を開くように制御し、ハイレベルスイッチ５８ａがオン信号を出力したときには暖房用補水弁９５を閉じるように制御する。即ち、暖房用シスターン５１内の水位は、制御ユニット６０によって上限水位と下限水位の間に維持される。
【００２５】
暖房用シスターン５１には暖房用循環路が接続されている。詳しくは、暖房用シスターン５１には共通管２が接続されており、この共通管２には暖房用ポンプ３が配設されている。この共通管２が二手に分岐し、高温用循環路８４と低温用循環路８６を形成している。以下、共通管２と高温用循環路８４と低温用循環路８６の総称を暖房用循環路とする。
高温用循環路８４は高温用負荷９２（例えば暖房機や浴室乾燥機等）を通過する管８４ａと、高温用負荷９２をバイパスする管８４ｂを有している。管８４ａは、暖房用シスターン５１内の湯水を高温用負荷９２に送り、利用された後の湯水を暖房用シスターン５１に戻す（図中矢印方向）。なお、管８４ａの戻り管は後述する低温用循環路８６の戻り管に形成された合流部８６ｄに合流している。管８４ａには熱動弁８５が配設されている。この熱動弁８５は高温用負荷９２の運転スイッチが操作されてオンとなると開き、オフとなると閉じる。
一方、管８４ｂは熱動弁８５より上流に形成された分岐部８４ｃから分岐した管であり、後述する低温用循環路８６の戻り管に形成された合流部８６ｃに合流している。高温用負荷９２をバイパスする管８４ｂには暖房用バイパス弁８３が配設されている。この暖房用バイパス弁８３は制御ユニット６０によって開閉制御されている。
【００２６】
高温用循環路８４内の湯水を加熱するため、高温用循環路８４にはバーナ５６が配設されている。このバーナ５６は制御ユニット６０によって駆動制御されている。高温用循環路８４内の湯水の温度は通常約８０℃になるように制御されている。高温用循環路８４のバーナ５６より上流には暖房低温サーミスタＴ８が配設されており、低温用循環路８６内の湯水の温度を検出するのに利用される。また、バーナ５６より下流には暖房高温サーミスタＴ９が配設されており、高温水循環路８４内の湯水の温度を検出するのに利用される。なお、高温用循環路８４内の湯水は、暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する（図中矢印方向に循環する）。この暖房用ポンプ３は制御ユニット６０によって駆動制御されている。
【００２７】
高温用循環路８４には追焚き用循環路８８が接続されている。この追焚き用循環路８８には熱交換器９１が配設されており、後述する低温用循環路８６の戻り管に形成された合流部８６ｆに合流している。追焚き用循環路８８には熱動弁８９が配設されており、この熱動弁８９が開くと、高温用循環路８４から湯水が誘導され、湯水の熱が熱交換器９１に伝熱される。熱動弁８９は制御ユニット６０によって開閉制御されている。
浴槽水を追焚きするとき、浴槽９０内の湯水は浴槽水循環路９８を循環する。この浴槽水循環路９８は上述の熱交換器９１を通過するように配設されている。浴槽水循環路９８内の湯水が循環し、熱交換器９１で加熱されることによって浴槽水が追焚きされる。なお、この浴槽水循環路９８には浴槽水用ポンプ９９が配設されている。この浴槽水用ポンプ９９が駆動することによって浴槽水循環路９８内の湯水が循環する。この浴槽水循環ポンプ９９は制御ユニット６０によって駆動制御される。
【００２８】
低温用循環路８６は低温用負荷（床暖房機等）９６を通過するように配設されている。低温用循環路８６は、暖房用シスターン５１内の湯水を低温用負荷９６に送り、利用後の湯水を後述する２つの管で暖房用シスターン５１に戻す。
低温用循環路８６の往き管には熱動弁８７が配設されている。この熱動弁８７は制御ユニット６０によって開閉制御される。低温用循環路８６内の湯水は通常約６０℃になるように制御されている。
【００２９】
低温用循環路８６の戻り管は、直接暖房用シスターン５１へ戻る管８６ａと、貯湯槽４４内を通過してから暖房用シスターン５１へ戻る管８６ｂとを有している。これらの管８６ａ，８６ｂは三方弁１２によって切換えられる。三方弁１２は１つの入口１２ａと２つの出口１２ｂ，１２ｃとを有している。低温用循環路８６の戻り管は三方弁１２の入口１２ａに接続されている。三方弁１２の出口１２ｂには管８６ａが接続されている。この管８６ａの他端は暖房用シスターン５１に接続されている。一方、三方弁１２の出口１２ｃには管８６ｂが接続されている。この管８６ｂは、貯湯槽４４内の湯水と混合されることなく貯湯槽４４内の上部を通過する管である。この管８６ｂは、貯湯槽４４内を通過後に、管８６ａの合流部８６ｅに合流する。三方弁１２の切換えは制御ユニット６０によって制御されている。なお、この低温用循環路８６内の湯水も、暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する（図中矢印方向に循環する）。低温用循環路８６の戻り管の合流部８６ｃと三方弁１２の間には暖房戻りサーミスタＴ１０が配設されており、低温用循環路８６の戻り管内の湯水の温度を検出するのに利用される。
【００３０】
上述の管８６ｂによって、貯湯槽４４に蓄熱されている熱を暖房運転に利用することができる。貯湯槽４４内の熱を床暖房運転に利用したい場合、三方弁１２の出口を出口１２ｃに切換える。管８６ｂ内の湯水は貯湯槽４４内の上部を通過するときに貯湯槽４４内上部の高温の湯水によって加熱され、加熱された湯水がシスターン５１へ戻る。この循環によって低温用循環路８６内の湯水が加熱され、この湯水の熱が低温用負荷９６である床暖房機に伝熱される。このようにすれば、貯湯槽４４内の熱を床暖房運転等の暖房運転に利用することができる。
貯湯槽４４の蓄熱量が放出されてしまうと、暖房用バイパス弁８３を開いて高温用負荷９２（この場合浴室乾燥機）をバイパスする管８４ｂを開通させる。この場合には、バーナ５６で加熱された高温水がシスターン５１に導かれ、その高温の温水を利用して暖房運転することが可能となる。
【００３１】
また、上述の管８６ｂによって、暖房運転終了後、貯湯槽４４内の蓄熱量が少ないときには暖房用循環路内の余熱を貯湯槽４４に蓄熱させることができる。貯湯槽４４の上部の温度が低温用循環路８６内の湯水の温度よりも低いときには、三方弁１２の出口を出口１２ｃに切換える。これによって低温用循環路８６内の湯水が管８６ｂへ誘導される。この管８６ｂ内の湯水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水を加熱する。このようにすれば、低温用循環路８６等の暖房用循環路内の余熱を貯湯槽４４内に蓄熱することができる。
【００３２】
次に、第１共用管６６と第２共用管６８を利用して行なう給湯運転と蓄熱運転（発電運転）について、図２〜図４を用いて詳しく説明する。図２〜図４は、図１に示したコージェネレーションシステム１０を模式化した図であり、実線で示した管は、湯水が流通していることを示しており、点線で示した管は、湯水の流通が停止していることを示している。
図２は、本実施例のコージェネレーションシステム１０において、発電運転が停止中であり、給湯運転のみを行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。温水利用箇所４０で温水栓等が開かれると、水道水が給水管６４から給水されて分岐部６４ｄから第１共用管６６内に入る。水道水は第１共用管６６内を図中矢印方向に流れ、貯湯槽４４内へ流入する他、ミキシングユニット７２の入口７２ｂが開いていれば分岐部６４ｃから第２給水管６４ｂへ入ってミキシングユニット７２内へも流入する。このとき、発電運転は停止中であり、発電熱回収用ポンプ６は駆動していないため、給水された水道水が分岐部６４ｄから発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１内へ侵入することはない。
【００３３】
貯湯槽４４内の湯水は、貯湯槽４４上部から第２共用管６８内を図中矢印方向に流れ、合流部５２ａを経てミキシングユニット７２の入口７２ａからミキシングユニット７２内へ流入する。このときも、発電熱回収用ポンプ６は駆動していないため、発電熱回収用配管４の戻り専用管４ｂ１内の湯水が合流部５２ａから第１出湯管５２内へ侵入することはない。
ミキシングユニット７２で混合された湯水は、出口７２ｃから第２出湯管７６を通って熱源機５０内へ流入し、設定温度より低温であれば給湯管９４ａを通過する間にバーナ３８によって加熱される。設定温度の湯水が給湯管９４ａを通って温水利用箇所４０に給湯される。
発電熱回収用ポンプ６は駆動していないため、発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１と戻り専用管４ｂ１内の湯水は流れない。
【００３４】
図３は、本実施例のコージェネレーションシステム１０において、給湯停止中であり、蓄熱運転（発電運転）のみを行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。
発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、貯湯槽４４内の湯水は貯湯槽４４の下部から第１共用管６６内を図中矢印方向に流れる。なお、この方向は、第１共用管６６を給水管として利用したとき（図２参照）と逆方向となる。給湯運転停止中であり、温水利用箇所４０の温水栓等は開放されていないため、分岐部６４ｃから第２給水管６４ｂへ入ることはない。
第１共用管６６内の湯水は分岐部６４ｄから発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１へ流入する。給水管６４には減圧弁（４２：図１参照）が配設されており、第１共用管６６内の湯水が分岐部６４ｄから給水口の方へ逆流することはない。
【００３５】
発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１内の水は、図中矢印方向に流れて発電ユニット２０内に流入して発電ユニット２０内の発電熱を回収する。発電熱によって加熱された湯水は発電熱回収用配管４の戻り専用管４ｂ１内を図中矢印方向に流れ、合流部５２ａから第２共用管６８内へ合流する。このときも、温水利用箇所４０の温水栓等は開放されていないため、合流部５２ａから第１出湯管５２へ入ってミキシングユニット７２側へ流れることはない。
第２共用管６８内の湯水は、図中矢印方向に流れて貯湯槽４４上部から貯湯槽４４内へ流入する。なお、この方向は、第２共用管６８を出湯管として利用したとき（図２参照）と逆方向となる。
【００３６】
以上に述べたように、本実施例のコージェネレーションシステム１０では、第１共用管６６が給水管６４と発電熱回収用配管４の往き管４ａを兼用している。また、第２共用管６８が、第１出湯管５２と発電熱回収用配管４の戻り管４ｂを兼用している。このため、貯湯槽４４近傍の配管を２本減らすことができ、蓄熱ユニットハウジング１６内を省スペース化することが可能となる。このことによって、システム全体を大型化することなく貯湯槽４４の大型化を実現することができる。あるいは、蓄熱量を減少させることなくシステム全体の小型化を実現することが可能となる。
【００３７】
通常のコージェネレーションシステムでは、発電熱回収用配管の戻り管は貯湯槽の上部に接続される。このため、貯湯槽上部に発電熱回収用配管の戻り管から発電熱で加熱された湯水が流入し、貯湯槽上部の湯水の温度が上昇していく。一方、発電熱回収用配管の往き管は、なるべく低温の水を発電ユニットへ送って効率よく発電熱を回収できるよう、貯湯槽の下部に接続される。蓄熱運転（発電運転）を継続させることによって、貯湯槽内に上部から下部に移行するにつれて高温から低温となる温度勾配が形成される。
貯湯槽から湯水を出湯する第１出湯管は、なるべく高温の湯水を出湯できるよう、貯湯槽の上部に接続される。また貯湯槽へ水道水を給水する第１給水管は、なるべく上部の高温の湯水の温度を低下させないよう、貯湯槽の下部に接続される。即ち、給水管と発電熱回収用の往き管は、ともに低温水の管であり、出湯管と発電熱回収用の戻り管は、ともに高温の湯水の管である。
このことから、本実施例のコージェネレーションシステム１０では、貯湯槽４４の下部に第１共用管６６を接続して、この第１共用管６６を給水管と発電熱回収用配管４の往き管（４ａ：図１参照）で共用することができ、貯湯槽４４上部に第２共用管６８を接続して、出湯管と発電熱回収用配管４の戻り管（４ｂ：図１参照）で共用することができる。
【００３８】
図４は、本実施例のコージェネレーションシステム１０において給湯運転と蓄熱運転（発電運転）を同時に行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。
まず、給湯運転について説明する。給湯運転が行なわれると、図２を用いて先述した管と全く同様の管内を湯水が流れる。即ち、温水利用箇所４０で温水栓等が開かれると、水道水が給水管６４から給水されて分岐部６４ｄから第１共用管６６内に入り、貯湯槽４４内へ流入する他、ミキシングユニット７２の入口７２ｂが開いていれば、第２給水管６４ｂへ入ってミキシングユニット７２内へも流入する。貯湯槽４４内の湯水は第２共用管６８内を図中矢印方向に流れ、ミキシングユニット７２内へ流入する。ミキシングユニット７２で混合された湯水は、第２出湯管７６を通って熱源機５０内へ流入し、バーナ３８が配設された給湯管９４ａを通って温水利用箇所４０に給湯される。
【００３９】
このとき、同時に蓄熱運転（発電運転）も行なわれる。第１共用管６６内には給水された水道水が水道水圧力（減圧されている）によって図中矢印方向へ流れており、この方向は図３に示した発電熱回収用配管４の往き管（４ａ：図１参照）内の流れと逆方向である。従って、発電熱回収用ポンプ６が駆動しても、貯湯槽４４内の湯水が第１共用管６６内を逆流して発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１へ流入することはできない。発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１へは、給水管６４へ給水された水道水が分岐部６４ｄから分岐して流入する。
【００４０】
発電熱回収用配管４の往き専用管４ａ１内に流入した水道水は、図中矢印方向に流れて発電ユニット２０内に流入して発電熱を回収する。発電熱によって加熱された湯水は発電熱回収用配管４の戻り専用管４ｂ１内を図中矢印方向に流れる。このとき、第２共用管６８内には貯湯槽４４から出湯された湯水が水道水圧力（減圧されている）によって図中矢印方向に流れており、この方向は図３に示した発電熱回収用配管４の戻り管（４ｂ：図１参照）内の流れと逆方向である。従って、戻り専用管４ｂ１内の湯水が第１出湯管５２の合流部５２ａから第２共用管６８内を逆流して貯湯槽４４内へ流入することはできない。発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、発電熱回収用配管４の戻り専用管４ｂ１内の湯水は合流部５２ａで第２共用管６８内からの湯水に合流して第１出湯管５２へ流入し、ミキシングユニット７２内へ入って給湯に利用される。
【００４１】
以上のように、給湯運転と蓄熱運転（発電運転）が同時に行なわれるときには、給湯運転中の給湯管内の湯水の流れは図２に示した方向と同方向であるが、蓄熱運転（発電運転）中の発電熱回収用配管４内の湯水の流れは、図３に示した方向と逆の方向となる。即ち、発電熱回収用配管４は、貯湯槽４４を経由する管ではなく、往き管（４ａ：図１参照）は給水された水道水を直接発電ユニット２０に送る管であり、戻り管（４ｂ：図１参照）は発電熱で加熱された湯水を直接ミキシングユニット７２に送る管である。低温の水道水を利用することによって発電熱を効率よく回収し、貯湯槽内４４の湯水より高温の湯水を効率よく給湯に利用することができる。
【００４２】
以上に述べたコージェネレーションシステム１０は、２本の共用管６６，６８を備えていたが、本発明を実施するためには、これらの共用管６６，６８の何れか一方を備えていればよい。
第２実施例のコージェネレーションシステム１１０は、第１共用管６６に相当する共用管１６６のみを備え、第２共有管を持たない。第２実施例を、図５〜図７を用いて説明する。図５〜図７は、本実施例のコージェネレーションシステム１１０を模式化した図であり、実線で示した管は、湯水が流通していることを示しており、点線で示した管は、湯水の流通が停止していることを示している。
本実施例のコージェネレーションシステム１１０に配設される共用管１６６は、第１実施例のコージェネレーションシステム１０の第１共用管６６と全く同様であり、給水管と発電熱回収用配管１０４の往き管に共用される。しかし、このコージェネレーションシステム１１０は第１実施例の第２共用管６８に相当する共用管を備えていない。即ち、第１出湯管１５２と発電熱回収用配管１０４の戻り専用管１０４ｂ１は独立した配管となっている。第１出湯管１５２は貯湯槽４４の上部とミキシングユニット７２の入口７２ａとを接続する配管であり、戻り専用管１０４ｂ１は発電ユニット２０と貯湯槽４４の上部とを接続する配管である（図７参照）。
【００４３】
共用管１６６を利用して行なう給湯運転と蓄熱運転（発電運転）について説明する。図５は、本実施例のコージェネレーションシステム１１０において、発電運転が停止中であり、給湯運転のみを行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。温水利用箇所４０で温水栓等が開かれると、水道水が給水管６４から給水されて分岐部６４ｄから共用管１６６内に入る。水道水は共用管１６６内を図中矢印方向に流れ、貯湯槽４４内へ流入する他、ミキシングユニット７２の入口７２ｂが開いていれば分岐部６４ｃから第２給水管６４ｂへ入ってミキシングユニット７２内へも流入する。このとき、発電運転は停止中であり、発電熱回収用ポンプ６は駆動していないため、給水された水道水が分岐部６４ｄから発電熱回収用配管４の往き専用管１０４ａ１内へ侵入することはない。
【００４４】
貯湯槽４４内の湯水は、貯湯槽４４上部から第１出湯管１５２内を図中矢印方向に流れ、ミキシングユニット７２の入口７２ａからミキシングユニット７２内へ流入する。ミキシングユニット７２で混合された湯水は、出口７２ｃから第２出湯管７６を通って熱源機５０内へ流入し、設定温度より低温であれば給湯管９４ａを通過する間にバーナ３８によって加熱される。設定温度の湯水が給湯管９４ａを通って温水利用箇所４０に給湯される。
このとき、発電熱回収用ポンプ６は駆動していないため、発電熱回収用配管１０４の往き専用管１０４ａ１内の湯水と戻り専用管１０４ｂ１内の湯水は流れない。
【００４５】
図６は、本実施例のコージェネレーションシステム１１０において、給湯停止中であり、蓄熱運転（発電運転）のみを行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。
発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、貯湯槽４４内の湯水は貯湯槽４４の下部から共用管１６６内を図中矢印方向に流れる。なお、この方向は、共用管１６６を給水管として利用したとき（図５参照）と逆方向となる。このとき、給湯運転は停止中であり、温水利用箇所４０の温水栓等は開放されていないため、分岐部６４ｃから第２給水管６４ｂへ入ることはない。
共用管１６６内の湯水は分岐部６４ｄから発電熱回収用配管１０４の往き専用管１０４ａ１へ流入する。給水管６４には減圧弁（４２：図１参照）が配設されており、共用管１６６内の湯水が分岐部６４ｄから給水口の方へ逆流することはない。
【００４６】
発電熱回収用配管１０４の往き専用管１０４ａ１内の湯水は、図中矢印方向に流れて発電ユニット２０内に流入して発電ユニット２０内の発電熱を回収する。発電熱によって加熱された湯水は発電熱回収用配管１０４の戻り専用管１０４ｂ１内を図中矢印方向に流れ、貯湯槽４４上部から貯湯槽４４内へ流入する。このとき、温水利用箇所４０の温水栓等は開放されていないため、給湯管内の湯水は流れない。
【００４７】
以上に述べたように、本実施例のコージェネレーションシステム１１０では、給水管と発電熱回収用配管１０４の往き管が共用管１６６を利用している。このため、貯湯槽４４近傍の配管を１本減らすことができ、蓄熱ユニットハウジング１６内を省スペース化することが可能となる。このことによって、システム全体を大型化することなく貯湯槽４４の大型化を実現することができる。あるいは、蓄熱量を減少させることなくシステム全体の小型化を実現することが可能となる。
【００４８】
図７は、本実施例のコージェネレーションシステム１１０において給湯運転と蓄熱運転（発電運転）を同時に行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。
まず、給湯運転について説明する。給湯運転が行なわれると、図５を用いて先述した管と全く同様の管内を湯水が流れる。即ち、温水利用箇所４０で温水栓等が開かれると、水道水が給水管６４から給水されて分岐部６４ｄから共用管１６６内に入り、貯湯槽４４内へ流入する他、ミキシングユニット７２の入口７２ｂが開いていれば第２給水管６４ｂへ入ってミキシングユニット７２内へも流入する。貯湯槽４４内の湯水は第１出湯管１５２内を図中矢印方向に流れ、ミキシングユニット７２内へ流入する。ミキシングユニット７２で混合された湯水は、第２出湯管７６を通って熱源機５０内へ流入し、バーナ３８が配設された給湯管９４ａを通って温水利用箇所４０に給湯される。
【００４９】
このとき、同時に蓄熱運転（発電運転）も行なわれる。共用管１６６内には給水された水道水が水道水圧力（減圧されている）によって図中矢印方向へ流れており、この方向は図６に示した発電熱回収用配管１０４の往き管内の流れと逆方向である。従って、発電熱回収用ポンプ６が駆動しても、貯湯槽４４内の湯水が共用管１６６内を逆流して発電熱回収用配管１０４の往き専用管１０４ａ１へ流入することはできない。発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、発電熱回収用配管１０４の往き専用管１０４ａ１へは、給水管６４へ給水された水道水が分岐部６４ｄから分岐して流入する。
【００５０】
発電熱回収用配管１０４の往き専用管１０４ａ１内に流入した水道水は、図中矢印方向に流れて発電ユニット２０内に流入して発電熱を回収する。発電熱によって加熱された湯水は発電熱回収用配管１０４の戻り専用管１０４ｂ１内を図中矢印方向に流れる。発電熱回収用配管１０４の戻り専用管１０４ｂ１内の湯水は貯湯槽４４内へ入り、給湯に利用される。
【００５１】
以上のように、給湯運転と蓄熱運転（発電運転）が同時に行なわれるときには、給湯運転中の給湯管内の湯水の流れは図５に示した方向と同方向であるが、蓄熱運転（発電運転）中の発電熱回収用配管１０４の往き管内の湯水の流れは、図６に示した方向とは逆方向となる。即ち、発電熱回収用配管１０４の往き管は、貯湯槽４４からの管ではなく、給水された水道水を直接発電ユニット２０に送る管である。低温の水道水を利用することによって発電熱を効率よく回収し、効率よく蓄熱することができる。
【００５２】
次に、第３実施例として、第１実施例のコージェネレーションシステム１０の第２共用管６８に相当する共用管２６８を備え、第１共有管を持たないコージェネレーションシステム２１０について、図８〜図１０を用いて説明する。図８〜図１０は、本実施例のコージェネレーションシステム２１０を模式化した図であり、実線で示した管は、湯水が流通していることを示しており、点線で示した管は、湯水の流通が停止していることを示している。
本実施例のコージェネレーションシステム２１０に配設される共用管２６８は、第１実施例のコージェネレーションシステム１０の第２共用管６８と全く同様であり、出湯管と発電熱回収用配管２０４の戻り管に共用される。しかし、このコージェネレーションシステム２１０は第１実施例の第１共用管６６に相当する共用管を備えていない。即ち、給水管６４と発電熱回収用配管２０４の往き管２０４ａ１は独立した配管となっている。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の下部と接続される配管であり、往き専用管２０４ａ１は貯湯槽４４の下部と発電ユニット２０とを接続する配管である（図１０参照）。
【００５３】
共用管２６８を利用して行なう給湯運転と蓄熱運転（発電運転）について説明する。図８は、本実施例のコージェネレーションシステム２１０において、発電運転が停止中であり、給湯運転のみを行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。温水利用箇所４０で温水栓等が開かれると、水道水が給水されて給水管６４内に入る。水道水は給水管６４内を図中矢印方向に流れ、貯湯槽４４内へ流入する他、ミキシングユニット７２の入口７２ｂが開いていれば分岐部６４ｃから第２給水管６４ｂへ入ってミキシングユニット７２内へも流入する。
【００５４】
貯湯槽４４内の湯水は、貯湯槽４４上部から共用管２６８内を図中矢印方向に流れ、合流部２５２ａを経てミキシングユニット７２の入口７２ａからミキシングユニット７２内へ流入する。このとき、発電熱回収用ポンプ６は駆動していないため、発電熱回収用配管２０４の戻り専用管２０４ｂ１内の湯水が合流部２５２ａから第１出湯管２５２内へ侵入することはない。
ミキシングユニット７２で混合された湯水は、出口７２ｃから第２出湯管７６を通って熱源機５０内へ流入し、設定温度より低温であれば給湯管９４ａを通過する間にバーナ３８によって加熱される。設定温度の湯水が給湯管９４ａを通って温水利用箇所４０に給湯される。
【００５５】
図９は、本実施例のコージェネレーションシステム２１０において、給湯停止中であり、蓄熱運転（発電運転）のみを行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。
発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、貯湯槽４４内の湯水は貯湯槽４４の下部から発電熱回収用配管２０４の往き専用管２０４ａ１内を図中矢印方向に流れて発電ユニット２０内に流入して発電熱を回収する。発電熱によって加熱された湯水は発電熱回収用配管２０４の戻り専用管２０４ｂ１内を図中矢印方向に流れ、第１出湯管２５２の合流部２５２ａから共用管２６８内へ合流する。このとき、温水利用箇所４０の温水栓等は開放されていないため、合流部２５２ａから第１出湯管２５２へ入ってミキシングユニット７２側へ流れることはない。
共用管２６８内の湯水は、図中矢印方向に流れて貯湯槽４４上部から貯湯槽４４内へ流入する。なお、この方向は、共用管２６８を出湯管として利用したとき（図８参照）と逆方向となる。
【００５６】
図１０は、本実施例のコージェネレーションシステム２１０において給湯運転と蓄熱運転（発電運転）を同時に行なっているときの湯水の流れを示す模式図である。
まず、給湯運転について説明する。給湯運転が行なわれると、図８を用いて先述した管と全く同様の管内を湯水が流れる。即ち、温水利用箇所４０で温水栓等が開かれると、水道水が給水管６４から給水されて貯湯槽４４内へ流入する他、ミキシングユニット７２の入口７２ｂが開いていれば第２給水管６４ｂへ入ってミキシングユニット７２内へも流入する。貯湯槽４４内の湯水は共用管２６８内を図中矢印方向に流れ、ミキシングユニット７２内へ流入する。ミキシングユニット７２で混合された湯水は、第２出湯管７６を通って熱源機５０内へ流入し、バーナ３８が配設された給湯管９４ａを通って温水利用箇所４０に給湯される。
【００５７】
このとき、同時に蓄熱運転（発電運転）も行なわれる。発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、貯湯槽４４内の湯水が発電熱回収用配管２０４の往き専用管２０４ａ１内へ流入する。往き専用管２０４ａ１内に流入した湯水は、図中矢印方向に流れて発電ユニット２０内に流入して発電ユニット２０内の発電熱を回収する。発電熱によって加熱された湯水は発電熱回収用配管２０４の戻り専用管２０４ｂ１内を図中矢印方向に流れる。このとき、共用管２６８内には貯湯槽４４から出湯された湯水が水道水圧力（減圧されている）によって図中矢印方向に流れており、この方向は図９に示した発電熱回収用配管２０４の戻り管の流れと逆方向である。従って、戻り専用管２０４ｂ１内の湯水が第１出湯管２５２の合流部２５２ａから共用管２６８を逆流して貯湯槽４４内へ流入することはできない。発電熱回収用ポンプ６が駆動すると、発電熱回収用配管２０４の戻り専用管２０４ｂ１内の湯水は合流部２５２ａで共用管２６８からの湯水に合流して第１出湯管２５２へ流入し、ミキシングユニット７２内へ入って給湯に利用される。
【００５８】
以上のように、給湯運転と蓄熱運転（発電運転）が同時に行なわれるときには、給湯運転中の給湯管内の湯水の流れは図８に示した方向と同方向であるが、蓄熱運転（発電運転）中の発電熱回収用配管２０４の戻り管内の湯水の流れは、図９に示した方向と逆方向となる。即ち、発電熱回収用配管２０４の戻り管は、貯湯槽４４内に送る管ではなく、発電熱で加熱された湯水を直接ミキシングユニット７２に送る管となる。貯湯槽４４内に蓄熱することはできないが、高温の湯水をミキシングユニット７２に直接送ることができるため、貯湯槽４４内の湯水を効率よく給湯に利用することができる。
【００５９】
以上に述べたように、本実施例のコージェネレーションシステム２１０では、出湯管と発電熱回収用配管２０４の戻り管で共用管２６８を利用している。このため、貯湯槽４４近傍の配管を１本減らすことができ、蓄熱ユニットハウジング１６内を省スペース化することが可能となる。このことによって、システム全体を大型化することなく貯湯槽４４の大型化を実現することができる。あるいは、蓄熱量を減少させることなくシステム全体の小型化を実現することが可能となる。
【００６０】
本発明のコージェネレーションシステムでは、１本の配管を２つの経路で共用することによって、ハウジング内の限られたスペースを有効に利用することができ、ひいては貯湯槽を大型化して貯湯量（蓄熱量）を増大させたり、システム全体を小型化したりすることが可能となる。
第１実施例のコージェネレーションシステム１０に配設される第２共用管６８と、第３実施例のコージェネレーションシステム２１０に配設される共用管２６８は、給湯中は貯湯槽４４内に貯湯されていた温水の出湯管として機能し、給湯停止中で且つ蓄熱運転（発電運転）中は発電熱によって加熱された温水の戻り管として機能する。このため、何れのときも、この共用管６８，２６８内には比較的高温の湯水が流通しており、その温度は貯湯槽４４の上部の温度に相当する。従って、この共用管６８，２６８は第２の貯湯槽として機能させることができる。システム全体の大型化や貯湯槽の大型化を行なうことなく、システム全体の貯湯量（蓄熱量）を増加させることができる。
【００６１】
また、本発明のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽４４内の蓄熱量がなくなる（湯切れ）と、この湯水の温度変化を第１出湯サーミスタＴ１が検出する。この信号が制御ユニット６０へ送信されると、熱源機５０のバーナ３８を点火させて、給湯管９４ａ内の湯水を加熱して給湯する。このとき、湯切れを検出してからバーナ３８が点火するまでに１５秒程度のタイムラグが発生する。これまでの技術では、この間に温水利用箇所４０から給湯される湯水の温度が大きく変動し、利用者に不快感を与えることがあった。しかし、コージェネレーションシステム１０，２１０では、共用管６８，２６８の径を大きくしておけば、共用管６８，２６８内に約２リットル程度の湯水を貯湯しておくことが可能である。これにより、貯湯槽４４との接続部近傍に配設された第１出湯サーミスタＴ１が湯切れを検出してからバーナ３８が点火するまでの間、この共用管６８，２６８内の湯水が給湯管９４ａに流入する。このため、湯切れ時の湯温変動が吸収され、利用者は不快感を覚えることなく利用することができる。
【００６２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図。
【図２】第１実施例における給湯中の湯水の流れを示す模式図。
【図３】第１実施例における蓄熱運転（発電運転）中の湯水の流れを示す模式図。
【図４】第１実施例における給湯中且つ蓄熱運転（発電運転）中の湯水の流れを示す模式図。
【図５】第２実施例における給湯中の湯水の流れを示す模式図。
【図６】第２実施例における蓄熱運転（発電運転）中の湯水の流れを示す模式図。
【図７】第２実施例における給湯中且つ蓄熱運転（発電運転）中の湯水の流れを示す模式図。
【図８】第３実施例における給湯中の湯水の流れを示す模式図。
【図９】第３実施例における蓄熱運転（発電運転）中の湯水の流れを示す模式図。
【図１０】第３実施例における給湯中且つ蓄熱運転（発電運転）中の湯水の流れを示す模式図。
【符号の説明】
３：暖房用ポンプ
４：発電熱回収用配管４ａ：往き管、４ｂ：戻り管、４ａ１：往き専用管、４ｂ１：戻り専用管
６：発電熱回収用ポンプ
１０：コージェネレーションシステム（第１実施例）
１２：三方弁、１２ａ：入口、１２ｂ：出口、１２ｃ：出口
１５：蓄熱ユニット
１６：蓄熱ユニットハウジング
２０：発電ユニット
２１：発電ユニットハウジング
２２：燃料電池
２４：熱媒循環管
２５：シスターン
２８：放熱機
３０：改質器
３２：バーナ
３４：燃料ガス排気管
３６：三方弁
３８：バーナ
４０：温水利用箇所
４２：減圧弁
４４：貯湯槽
４６：リリーフ弁
４９：熱源機ハウジング
５０：給湯暖房熱源機
５１：暖房用シスターン
５２：第１出湯管、５２ａ：合流部
５３：排水弁
５４：排水管
５５：排水配管
５６：バーナ
５８：水位電極、５８ａ：ハイレベルスイッチ、５８ｂ：ローレベルスイッチ
６０：制御ユニット
６４：給水管、６４ａ：第１給水管、６４ｂ：第２給水管、６４ｃ：分岐部、６４ｄ：分岐部
６６：第１共用管
６８：第２共用管
７０：熱交換器
７２：ミキシングユニット、７２ａ：入口、７２ｂ：入口、７２ｃ：出口
７４：熱交換器
７６：第２出湯管
８０：温水供給路
８２：温水供給弁
８３：暖房用バイパス弁
８４：高温用循環路、８４ａ：管、８４ｂ：管、８４ｃ：分岐部
８５：熱動弁
８６：低温用循環路、８６ａ：管、８６ｂ：管、８６ｃ：合流部、８６ｄ：合流部、８６ｅ：合流部、８６ｆ：合流部
８７：熱動弁
８８：追焚き用循環路
８９：熱動弁
９０：浴槽
９１：熱交換器
９２：高温用負荷
９４：給湯管、９４ａ：管、９４ｂ：管、９４ｃ：分岐部、９４ｄ：分岐部
９５：暖房用補水弁
９６：低温用負荷
９８：浴槽水循環路
９９：浴槽水用ポンプ
１０４：発電熱回収用配管、１０４ａ１：往き専用管、１０４ｂ１：戻り専用管
１１０：コージェネレーションシステム（第２実施例）
２１０：コージェネレーションシステム（第３実施例）
【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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