(57)【要約】【課題】複数ある熱供給手段の一又は一群が故障したり制御不能となった場合でも能力を安定して発揮できるコージェネレーションシステムの提供を目的とした。【解決手段】コージェネレーションシステム１は、発電部２と給湯部３とを具備している。発電部２および給湯部３は、駆動制御装置１０２によって駆動制御されている。駆動制御装置１０２は、発電部２の故障時や、余剰電力制御部１０１によって発電部２における電力状況を検知できない場合に補助貯湯運転モードに則って給湯部３の給湯装置６を駆動させ、高温の湯水を貯留タンク３１内に貯留させる。【選択図】　図１
2004125354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、主として貯留部に貯留される湯水を加熱する熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、主として外部あるいは熱負荷に供給される湯水を加熱する熱供給手段Ｂであり、前記熱供給手段Ａの故障時は、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂにおいて発生した熱によって加熱された湯水を貯留部に貯留す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】
複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路と、前記熱供給手段の駆動を制御する駆動制御部とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、貯留部に貯留される湯水を加熱することが可能な熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、外部あるいは熱負荷に供給される湯水および貯留部に貯留される湯水を加熱可能な熱供給手段Ｂであり、前記駆動制御部による熱供給手段Ａの制御が不可能である場合には、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂを駆動させ、これにより発生した熱によって加熱された湯水を貯留部に貯留す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３】
複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路と、前記熱供給手段の駆動を制御する駆動制御部とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、貯留部に貯留される湯水を加熱することが可能な熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、外部あるいは熱負荷に供給される湯水および貯留部に貯留される湯水を加熱可能な熱供給手段Ｂであり、前記駆動制御部は、熱供給手段Ａの制御が不可能である場合に、浴槽への湯水の落とし込みに先立って熱供給手段Ｂを駆動させることにより、落とし込みに必要な湯水を貯留部に貯留させ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】
複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路と、前記熱供給手段の駆動を制御する駆動制御部とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、貯留部に貯留される湯水を加熱することが可能な熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、外部あるいは熱負荷に供給される湯水および貯留部に貯留される湯水を加熱可能な熱供給手段Ｂであり、前記駆動制御部は、熱供給手段Ａを駆動させて貯留部に湯水を貯留する貯留運転モードを有し、駆動制御部による熱供給手段Ａの制御が不可能である場合には、前記貯留運転モードに代って、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂを駆動させ、これにより発生した熱によって湯水を加熱する補助貯留運転モードによって貯留部に湯水を貯留す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５】
熱供給手段Ａおよび熱供給手段Ｂのうち少なくとも一つは発電装置であり、当該発電装置の駆動に伴い発生する排熱を利用して湯水を加熱するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
【請求項６】
駆動制御部は、発電装置における発電状況を検知する余剰電力制御部を有し、当該余剰電力制御部における検知信号を検知不可能である場合には発電装置の駆動を停止させることを特徴とする請求項５に記載の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】
本発明は複数の熱供給手段を具備したコージェネレーションシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題や省エネルギー等の観点から、総合エネルギー効率の高い給湯装置の提供が要求されている。また、従来より、浴槽への湯水の落とし込みや給湯、暖房等複数の目的に用いる湯水を安定して供給可能な給湯装置の提供が要求されている。そこで近年、これらの要求に応えるべく、複数の熱供給手段を組み合わせることにより湯水を加熱するコージェネレーションシステムが提供されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４８９１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコージェネレーションシステムでは、複数の熱供給手段がそれぞれの機能を補完し合うことによって、装置全体としての高い総合エネルギー効率を得る構成とされている。
【０００５】
しかし、複数の熱供給手段のうち、一又は一群の熱供給手段が故障したり制御不能となると、この熱供給手段が本来発揮すべき能力を他の熱供給手段で補完せねばならず、装置の使用感が低下してしまうという問題がある。また特に、浴槽内への湯水の落とし込み等のように、一度に大量の湯水を使用する場合は、一度に大きな給湯能力が必要となり、給湯や暖房等の他の目的に使用する湯水を安定して供給できなくなってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明では上記した問題に鑑みて、複数ある熱供給手段の一又は一群が故障したり制御不能となった場合でも能力を安定して発揮できるコージェネレーションシステムの提供を目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで上記した問題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、主として貯留部に貯留される湯水を加熱する熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、主として外部あるいは熱負荷に供給される湯水を加熱する熱供給手段Ｂであり、前記熱供給手段Ａの故障時は、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂにおいて発生した熱によって加熱された湯水を貯留部に貯留することを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【０００８】
従来のコージェネレーションシステムでは、例えば浴槽内へ湯水を落とし込む場合のように大量の湯水を使用する場合に備えて、貯留部に湯水を貯留していた。そのため、主として貯留部に貯留される湯水を加熱するための熱供給手段Ａが故障すると、主として外部あるいは熱負荷に供給される湯水を加熱するための他の熱供給手段Ｂによって貯留部に貯留される湯水を加熱せねばならず、例えば給湯や暖房といった前記他の熱供給手段によって加熱された湯水を使用する機器等の使用感を損ねるおそれがあった。即ち、コージェネレーションシステムでは、予め熱供給手段Ａを稼働させて貯留部に高温の湯水を貯留し、熱エネルギーを貯留部に蓄積している。そして、大きな熱エネルギーを要する使用状態の時には、貯留部に蓄積した熱エネルギーを放出する。そのため、コージェネレーションシステムでは、熱供給手段Ａおよび熱供給手段Ｂは、能力が比較的小さく、小型のものが採用されている。この様な状況下において熱供給手段Ａが故障すると、熱供給手段Ｂだけでは、大きな熱エネルギーを要する使用状態の時に十分な熱エネルギーを供給することができず、装置の使用感が損なわれてしまうおそれがあった。
【０００９】
しかし、本発明のコージェネレーションシステムは、主として貯留部に貯留される湯水を加熱する熱供給手段Ａが故障した際に、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂを駆動させ、これにより発生した熱によって湯水を加熱して貯留部に貯留しておく構成を具備している。そのため、本発明によれば、熱供給手段Ａが故障している場合に、浴槽への湯水の落とし込みのように貯留部内に貯留されている湯水を一度に大量に使用する用途の使用と、熱供給手段により加熱された湯水を使用する給湯や暖房など他の用途の使用とが競合しても、それぞれに必要とされる温度の湯水を確実に供給することができる。
【００１０】
上記したように、本発明のコージェネレーションシステムでは、熱供給手段Ａが故障した場合に、貯留部内の使用に先立って熱供給手段Ｂによって加熱された湯水を貯留部内に貯留しておくことにより、熱供給手段Ｂに一度に大きな負荷が作用するのを防止することができる。そのため、本発明のコージェネレーションシステムにおいて、熱供給手段Ｂは、最低限、外部あるいは熱負荷に供給される湯水を加熱できるだけの加熱能力さえあればよく、それ以上の能力を必要としない。そのため、上記した構成によれば、必要以上に大きな加熱能力を有する熱供給手段Ｂを設けることなく、熱供給手段Ａの故障に備えることができる。従って、本発明によれば、コージェネレーションシステムの製造コストを低減し、装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路と、前記熱供給手段の駆動を制御する駆動制御部とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、貯留部に貯留される湯水を加熱することが可能な熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、外部あるいは熱負荷に供給される湯水および貯留部に貯留される湯水を加熱可能な熱供給手段Ｂであり、前記駆動制御部による熱供給手段Ａの制御が不可能である場合には、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂを駆動させ、これにより発生した熱によって加熱された湯水を貯留部に貯留することを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１２】
本発明のコージェネレーションシステムは、主として貯留部に貯留される湯水を加熱する熱供給手段Ａが制御不能である場合に、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂを駆動させることによって予め貯留部内に高温の湯水を貯留しておくものである。そのため、本発明によれば、熱供給手段Ａが制御不能である場合に、例えば浴槽への湯水の落とし込みのように貯留部内に貯留されている湯水を一度に大量に使用する用途の使用と、熱供給手段により加熱された湯水を使用する給湯や暖房など他の用途の使用とが競合しても、それぞれに必要とされる温度の湯水を確実に供給することができる。
【００１３】
本発明のコージェネレーションシステムでは、熱供給手段Ａが故障などの理由で制御不能である場合であっても、熱供給手段Ｂに一度に大きな負荷が作用するのを防止することができる。そのため、上記した構成によれば、必要以上に大きな加熱能力を有する熱供給手段Ｂを設ける必要がない。従って、本発明によれば、コージェネレーションシステムの製造コストを低減し、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路と、前記熱供給手段の駆動を制御する駆動制御部とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、貯留部に貯留される湯水を加熱することが可能な熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、外部あるいは熱負荷に供給される湯水および貯留部に貯留される湯水を加熱可能な熱供給手段Ｂであり、前記駆動制御部は、熱供給手段Ａの制御が不可能である場合に、浴槽への湯水の落とし込みに先立って熱供給手段Ｂを駆動させることにより、落とし込みに必要な湯水を貯留部に貯留させることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１５】
本発明のコージェネレーションシステムは、主として貯留部に貯留される湯水を加熱する熱供給手段Ａ自身が故障していたり、駆動制御部が故障しているなどの理由で熱供給手段Ａの制御が不可能である場合に、浴槽への湯水の落とし込みに先立って熱供給手段Ｂを駆動させる構成を有する。そのため、本発明によれば、熱供給手段Ａが制御不能である場合に、一度に大量の湯水を使用する浴槽への湯水の落とし込みと、外部あるいは熱負荷に供給される湯水の加熱とを使用感を損なうことなく同時に行うことができる。
【００１６】
上記したように、本発明のコージェネレーションシステムでは、熱供給手段Ａが制御不能となった場合に、熱供給手段Ｂが予め湯水を加熱して貯留部に貯留しておく構成を有するため、熱供給手段Ｂに一度に大きな負荷が作用するのを防止することができる。そのため、本発明のコージェネレーションシステムにおいて、熱供給手段Ｂは、外部あるいは熱負荷に供給される湯水を加熱できるだけの加熱能力さえあればよく、それ以上の能力を必要としない。即ち、本発明によれば、熱供給手段Ａの制御が不能となった場合に備えて、湯水の加熱能力の大きな熱供給手段Ｂを設ける必要がない。従って、上記した構成によれば、コージェネレーションシステムの製造コストを低減し、装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
また上記発明と同様の課題を解決すべく提供される請求項４に記載の発明は、複数の熱供給手段を有し、当該熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を貯留する貯留部と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水が循環する熱源循環回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を外部あるいは熱負荷に供給する湯水供給回路と、前記熱供給手段において発生した熱によって加熱された湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路と、前記熱供給手段の駆動を制御する駆動制御部とを有し、前記複数の熱供給手段の一又は一群は、貯留部に貯留される湯水を加熱することが可能な熱供給手段Ａであり、前記複数の熱供給手段の他の一又は一群は、外部あるいは熱負荷に供給される湯水および貯留部に貯留される湯水を加熱可能な熱供給手段Ｂであり、前記駆動制御部は、熱供給手段Ａを駆動させて貯留部に湯水を貯留する貯留運転モードを有し、駆動制御部による熱供給手段Ａの制御が不可能である場合には、前記貯留運転モードに代って、貯留部内に貯留された湯水の使用に先立って熱供給手段Ｂを駆動させ、これにより発生した熱によって湯水を加熱する補助貯留運転モードによって貯留部に湯水を貯留することを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１８】
本発明のコージェネレーションシステムは、駆動制御部が貯留運転モードによって熱供給手段Ａを駆動させ、貯留部に湯水を貯留するものであるが、熱供給手段Ａの故障や、駆動制御部の故障などのために熱供給手段Ａを制御できない場合に、貯留運転モードの代わりに補助貯留運転モードに則り熱供給手段Ｂを駆動させ、貯留部内の湯水の使用に先立って湯水を貯留しておくものである。そのため、本発明によれば、熱供給手段Ａが故障している場合に、浴槽への湯水の落とし込みのように貯留部内に貯留されている湯水を一度に大量に使用する用途の使用と、熱供給手段により加熱された湯水を使用する給湯や暖房など他の用途の使用とが競合しても、それぞれに必要とされる温度の湯水を確実に供給することができる。
【００１９】
上記したように、本発明のコージェネレーションシステムでは、熱供給手段Ａによって貯留部に貯留される湯水を加熱することができない場合に、熱供給手段Ｂが予め湯水を加熱して貯留部に貯留しておく構成を有するため、熱供給手段Ｂに一度に大きな負荷が作用するのを防止することができる。そのため、本発明のコージェネレーションシステムにおいて、熱供給手段Ｂは、外部あるいは熱負荷に供給される湯水を加熱し得るだけの加熱能力があれば十分であり、それ以上の能力を必要としない。そのため、本発明によれば、湯水の加熱能力の大きな熱供給手段Ｂを設けることなく、熱供給手段Ａの制御が不能となった場合に対応することができる。従って、上記した構成によれば、コージェネレーションシステムの製造コストを低減し、さらに装置の小型化を図ることができる。
【００２０】
上記したコージェネレーションシステムにおいて、熱供給手段Ａおよび熱供給手段Ｂのうち少なくとも一つは発電装置であり、当該発電装置の駆動に伴い発生する排熱を利用して湯水を加熱するものであることを特徴とするものであってもよい。（請求項５）
【００２１】
本発明のコージェネレーションシステムでは、熱供給手段Ａおよび熱供給手段Ｂのうち少なくとも一つは発電装置であり、この発電装置において発生する排熱によって湯水の加熱を行うため、装置全体の総合エネルギー効率が高い。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、駆動制御部は、発電装置における発電状況を検知する余剰電力制御部を有し、当該余剰電力制御部における検知信号を検知不可能である場合には発電装置の駆動を停止させることを特徴とする請求項５に記載のコージェネレーションシステムである。
【００２３】
本発明のコージェネレーションシステムでは、余剰電力制御部の故障や余剰電力制御部と発電装置との検地信号の送受信が不可能である場合に発電装置を停止させる構成を有するため、例えば発電装置から外部電源への逆潮流といった発電に関するトラブルを防止し、コージェネレーションシステムの安全性を確保することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
続いて本発明の一実施形態であるコージェネレーションシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態のコージェネレーションシステムの配管系統図である。図２は、本実施形態のコージェネレーションシステムが排熱貯湯運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。図３は、本実施形態のコージェネレーションシステムが給湯運転モードで運転を行っている場合の動作原理図であり、図４は、落とし込み運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。また、図５は、本実施形態のコージェネレーションシステムが追焚き運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。図６，７は、本実施形態のコージェネレーションシステムが暖房運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。図８は、本実施形態のコージェネレーションシステムが補助貯湯運転モードで運転を行っている場合の動作原理図であり、図９は、補助暖房運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【００２５】
図１において、１は本実施形態のコージェネレーションシステムである。コージェネレーションシステム１は、大別して発電部２と給湯部３とにより構成されている。発電部２は、ガスエンジン５（熱供給手段Ａ）を備えたものであり、電気機器等に電力を供給すると共に、発電に伴い発生した排熱により湯水を加熱することができる。また、給湯部３は、給湯装置６（熱供給手段Ｂ）を備えたものであり、主として給湯栓７や床暖房やファンコンベクタ等の暖房装置８等に供給される湯水を加熱するものである。
【００２６】
発電部２は、大別してガスエンジン５と、ガスエンジン５によって駆動する発電機１０と、ヒータ１１とを具備している。発電部２において発生した電力は、外部にある電気機器やヒータ１１に供給される。発電部２は、ガスエンジン５を冷却するための冷却回路１２を具備している。
【００２７】
冷却回路１２は、発電部２の外部、さらに詳細には給湯部３側にある排熱熱交換器３０および暖房熱交換器５７を経由して湯水を循環させるものである。冷却回路１２は、ガスエンジン５からバイパス分岐点Ａを経て排熱熱交換器３０に到り、ガスエンジン５から排熱熱交換器３０に向けて湯水を流す往き側冷却水路１３と、その分岐水路である往き側分岐水路６１、並びに、排熱熱交換器３０からガスエンジン５側へと湯水を戻す戻り側冷却水路１５と、暖房熱交換器５７から戻る湯水が前記戻り側冷却水路１５に合流する戻り側合流水路６２とから構成されている。即ち、ガスエンジン５には排熱熱交換器３０と暖房熱交換器５７とが前記各水路によって並列に接続されている。冷却回路１２内を流れる湯水は、戻り側冷却水路１５の中途に設けられたポンプ１６によって圧送され、戻り側冷却水路１５側から往き側冷却水路１３側へと流れる。戻り側冷却水路１５内を流れる湯水は、ガスエンジン５の駆動に伴い発生した排熱により加熱され往き側冷却水路１３へと流出する。
【００２８】
ガスエンジン５と排熱熱交換器３０とを接続する往き側冷却水路１３の中途には、ヒータ１１が設けられている。ヒータ１１は、発電機１０と外部の電気機器とを接続する配線１７から分岐された分岐配線１８に接続されている。ヒータ１１には、分岐配線１８を介して外部の電気機器で消費しきれない余剰電力が供給されており、これにより発電機１０から外部電源（図示せず）への電力の逆潮流が防止されている。さらに詳細には、ヒータ１１は、後述する余剰電力制御部１０１によって制御可能なスイッチ２１が設けられており、このスイッチ２１を調整することによりヒータ１１への通電が調整される。
【００２９】
ガスエンジン５の排熱により加熱され、往き側冷却水路１３内を流れる湯水は、ヒータ１１を通過する際にさらに加熱されて排熱熱交換器３０へと流入する。排熱熱交換器３０において熱交換を行い低温となった湯水は、戻り側冷却水路１５を介してガスエンジン５へと戻る。
【００３０】
戻り側冷却水路１５の中途には、上記したポンプ１６の他に冷却水タンク２２とサーモスタット式の三方弁２５が設けられている。また、サーモスタット式の三方弁２５は、後述する戻り側合流水路６２に設けられている三方弁２３と連通する連通流路２４に接続されている。さらに、戻り側冷却水路１５と往き側冷却水路１３との間には、両者をバイパスするバイパス流路２６が設けられている。冷却水タンク２２には、外部から湯水を供給するための給水管２７が設けられており、その中途に設けられている補給水弁２８によって冷却水タンク２２への給水量が調整される。また、サーモスタット式の三方弁２５は、ガスエンジン５側から排出される湯水の温度に応じて排熱熱交換器３０および暖房熱交換器５７側への湯水の往来を調整するものである。
【００３１】
さらに具体的には、ガスエンジン５の起動直後等のように、ガスエンジン５側から排出される湯水が所定温度以下である場合には三方弁２５が作用し、排熱熱交換器３０および暖房熱交換器５７への入水が阻止される。即ち、ガスエンジン５側から排出される湯水が低温である場合、三方弁２５の作用によって排熱熱交換器３０および暖房熱交換器５７から戻り側冷却水路１５への通水が阻止されると共に、バイパス流路２６を介して往き側冷却水路１３と戻り側冷却水路１５とが連通した閉回路が形成される。そのため、ガス往き側冷却水路１３内を流れる湯水は、バイパス流路２６を介して直接ガスエンジン５側へと流れ込む。
【００３２】
一方、ガスエンジン５側から排出される湯水が所定温度より高温である場合、三方弁２５の作用によって往き側冷却水路１３内を流れる湯水が、排熱熱交換器３０および暖房熱交換器５７へと流入する。排熱熱交換器３０および暖房熱交換器５７に流入した高温の湯水は、各熱交換器において熱交換を行った後、三方弁２３を介して戻り側冷却水路１５へと流入してガスエンジン５側へと戻る。
【００３３】
給湯部３は、燃料ガスを燃焼し湯水を加熱する給湯装置６と、冷却回路１２内を流れるガスエンジン５の排熱により加熱された湯水と熱交換を行う排熱熱交換器３０と、貯留タンク３１とを具備している。また、給湯部３は、ガスエンジン５（熱供給手段Ａ）、並びに、給湯装置６（熱供給手段Ｂ）において加熱された湯水が循環する熱源循環回路３２と、ガスエンジン５および給湯装置６において発生した熱によって加熱された湯水を給湯栓７を介して外部に供給する給湯回路３３と、暖房装置８（熱負荷）等の熱負荷に接続される負荷循環回路３５と、湯水を浴槽に供給して循環させる浴槽循環回路３６とを有する。
【００３４】
熱源循環回路３２は、給湯装置６の出湯口３７に接続された給湯往路３８と、給湯装置６の入湯口４０に接続された給湯復路４１とが、負荷熱交換器４２および追焚熱交換器４３を有する熱交換部４５に接続されたものである。給湯往路３８は、中途で分岐されて貯留タンク３１および、後述する混合弁８０に接続されている。貯留タンク３１には、内部に貯留されている湯水の高さ方向の温度分布を検知するために、最上部温度センサ３４ａ、上部温度センサ３４ｂ、中部温度センサ３４ｃおよび下部温度センサ３４ｄが設けられている。また、給湯復路４１には、熱交換部４５側から順に、エアセパレータ４６と、湯水を循環させる循環ポンプ４７と、排熱熱交換器３０と、給湯復路４１を流れる水量を検知する循環流量センサ５０と、給湯装置６に流入する水量を調整する循環水比例弁５１とが接続されている。給湯復路４１の中途にあるエアセパレータ４６は、熱源循環回路３２中に含まれている空気を外部に排出するものであり、貯留タンク３１の下部に設けられた貯留部排出管８９が接続されている。また、排熱熱交換器３０は、上記した発電部２においてガスエンジン５の駆動に伴い発生した排熱により加熱された湯水と熱交換を行うことにより給湯復路４１を流れる湯水を加熱するものである。そのため、通常ガスエンジン５の駆動中は、排熱熱交換器３０において加熱された湯水が給湯復路４１を介して給湯装置６に流入する。
【００３５】
熱交換部４５は、負荷循環回路３５の中途に設けられた負荷熱交換器４２と負荷熱交出口電磁弁５２とを有する流路４５ａと、浴槽循環回路３６の中途に設けられた追焚熱交換器４３と追焚熱交出口電磁弁５３とを有する流路４５ｂとが並列に配されたものである。そのため、負荷熱交換器４２および追焚き熱交換器４３への湯水の流入は、負荷熱交出口電磁弁５２および追焚熱交出口電磁弁５３によって調整される。
【００３６】
負荷熱交換器４２に接続されている負荷循環回路３５は、暖房装置８に湯水を供給する負荷往き側流路５５と、暖房装置８側から湯水を戻す負荷戻り側流路５６とを有する。負荷戻り側流路５６の中途には、暖房熱交換器５７と、負荷戻り側流路５６に湯水を補給する補給水タンク５８と、負荷戻り側流路５６から補給水タンク５８に流入する湯水の温度を検知する湯温センサ５４と、負荷戻り側流路５６内に湯水を循環させるための循環ポンプ６０とが設けられている。また、負荷循環回路３５には、暖房端末８への湯水の流入を阻止する弁（図示せず）が閉止状態である場合に循環ポンプ６０等に過負荷が作用するのを防止すべく、負荷往き側流路５５と負荷戻り側流路５６とをバイパスするバイパス流路６３が設けられている。
【００３７】
暖房熱交換器５７には、上記した発電部２の往き側冷却水路１３から分岐された往き側分岐水路６１と、戻り側冷却水路１５から分岐された戻り側合流水路６２とが接続されており、ガスエンジン５の排熱により加熱された高温の湯水が循環する。そのため、暖房装置８において放熱して低温となった湯水は、暖房熱交換器５７において往き側分岐水路６１により供給された高温の湯水と熱交換し、加熱される。暖房熱交換器５７において加熱された湯水は、補給水タンク５８を経て負荷熱交換器４２に流入し、負荷熱交換器４２での熱交換によりさらに加熱されたのち再び暖房装置８側へと送り込まれる。
【００３８】
追焚き熱交換器４３に接続されている浴槽循環回路３６は、浴槽側に湯水を送り込む浴槽往き側流路６５と、浴槽側から湯水を戻す浴槽戻り側流路６６とを備えている。浴槽戻り側流路６６の中途には、浴槽内の水位を検知する水位センサ６７と、循環ポンプ６８と、水流スイッチ７０とが設けられている。また、浴槽戻り側流路６６の中途、さらに詳細には循環ポンプ６８と水流スイッチ７０との中間には、後述する給湯回路３３から分岐された給湯分岐流路７１が接続されている。給湯分岐流路７１には、給湯回路３３側から浴槽戻り側流路６６側への通水のみを許す逆止弁７２と、浴槽戻り側流路６６側に流入する水量を調整する注湯弁７３と、給湯分岐流路７１内を流れる湯水の流量を検知する流量センサ７５とが設けられている。
【００３９】
上記したように、浴槽戻り側流路６６には、給湯回路３３側からの湯水の流入を許す給湯分岐流路７１が接続されているため、浴槽往き側流路６５に加えて浴槽戻り側流路６６からも湯水を浴槽側に落とし込むことができる。
【００４０】
上記したように、給湯回路３３は、給湯栓７に繋がる流路であり、中途に流量センサ８１と、比例弁８２と、給湯温度センサ９５とが設けられている。給湯回路３３は、混合弁８０を介して給湯往路３８の中途で分岐された分岐給湯往路８３と、外部から湯水を供給する給水管８５とが接続されている。分岐給湯往路８３には、後述する貯留部給湯管８７との分岐部Ｂよりも上流側に比例弁８４が設けられており、前記分岐部Ｂよりも下流側に湯温センサ９２が設けられている。また、給水管８５には、減圧弁８８と、混合弁８０側に湯水を導く逆止弁９０と、外部から導入される湯水の温度を検知する水温センサ９３が設けられている。給湯回路３３には給水管８５を介して供給される低温の水と、給湯往路３８を流れる高温の湯水とが混合されることにより水温が調整された湯水が流れる。
【００４１】
給水管８５の中途には、外部から導入された湯水を貯留タンク３１側に向けて供給する貯留部給水管９１が接続されている。貯留部給水管９１は、貯留タンク３１の底部側に接続されており、中途に給水管８５側から貯留タンク３１側へ湯水を導く逆止弁８６が設けられている。また、貯留タンク３１の底部には、貯留タンク３１から湯水を排出する貯留部排出管８９が接続されている。貯留部排出管８９は、前記した通り給湯装置６の入水口４０に繋がる給湯復路３６にエアセパレータ４６を介して接続されている。さらに、貯留タンク３１の上部には、分岐給湯往路８３から分岐され、貯留タンク３１への湯水の流出入を行うための貯留部給湯管８７が接続されている。貯留タンク３１には、貯留部給湯管８７を通って貯留タンク３１の外部に流出する湯水と略同量の湯水が貯留部給水管９１を介して給水されるため、貯留タンク３１は常に満水状態に維持される。
【００４２】
続いて、本実施形態のコージェネレーションシステム１における湯水の流れについて説明する。
コージェネレーションシステム１は、後述する駆動制御装置１０２によって複数の運転モードで駆動制御されるものであり、各モード毎に湯水の流れが異なる。即ち、駆動制御装置１０２は、貯留タンク３１に湯水を貯留する排熱貯留運転モードと、給湯栓７から湯水を排出する給湯運転モードと、浴槽内に湯水を落とし込む落とし込み運転モードと、浴槽内の湯水を追焚きする追焚き運転モードと、暖房装置８の運転を行う暖房運転モードとのいずれか１つあるいは複数のモードを選択して、その運転モードに則ってコージェネレーションシステム１を駆動させる。
【００４３】
先ず、排熱貯留運転モードである場合における湯水の流れについて、図２を参照しながら説明する。排熱貯留運転モードである場合、発電部２においてガスエンジン５が駆動を開始し、それに伴いポンプ１６が作動して冷却回路１２内を湯水が循環し始める。冷却回路１２内を流れる湯水は、ガスエンジン５の駆動に伴い発生する排熱により加熱される。また、ガスエンジン５の駆動に伴い発電機１０において発生した電力によりヒータ１１が駆動を開始し、往き側冷却水路１３内を流れる湯水がさらに加熱される。
【００４４】
ガスエンジン５の起動直後等のように、冷却回路１２内の湯水が低温である間は、サーモスタット式の三方弁２５が戻り側冷却水路１５とバイパス流路２６とが連通し、連通流路２４に対して閉止状態となるように作動する。そのため、往き側冷却水路１３内を流れる湯水は排熱熱交換器３０や暖房熱交換器５７側には流れ込まず、バイパス流路２６を介して戻り側冷却水路１５側へと流れ循環する。また、ガスエンジン５の駆動に伴い冷却回路１２内の湯水が所定の温度以上となると、三方弁２３およびサーモスタット式の三方弁２５の作用により、湯水が排熱熱交換器３０内を循環し始める。
【００４５】
一方、給湯部３では、循環ポンプ４７が駆動を開始し、貯留タンク３１の底部に設けられた貯留部排出管８９から貯留タンク３１内の湯水が給湯復路４１側に流入する。給湯復路４１内を流れる湯水は、排熱熱交換器３０においてガスエンジン５の排熱やヒータ１１によって加熱された湯水と熱交換を行い加熱された後、給湯装置６の入水口４０から給湯装置６へ流入する。
【００４６】
排熱貯留運転モードでは給湯装置６は燃焼停止状態であるため、入水口４０から流入した湯水は、給湯装置６内を素通りして出湯口３７に接続された給湯往路３８へと流出する。ここで、給湯往路３８に流入した湯水の温度、即ち湯温センサ３９の検知温度が所定温度に達していない場合は、分岐給湯往路８３の比例弁８４が閉成され、負荷熱交出口電磁弁５２あるいは追焚熱交出口電磁弁５３のいずれか一方が閉成される。そのため、貯留タンク３１には、所定温度に達していない湯水が流入せず、給湯装置６を出た湯水は熱交換部４５側の流路を流れて熱源循環回路３２内を循環する。
【００４７】
一方、給湯往路３８内を流れる湯水が所定温度以上となると、比例弁８４が開成されると共に、混合弁８０が分岐給湯往路８３に対して閉止状態とされる。そのため、排熱熱交換器３０において加熱され、所定温度に達している湯水が、貯留タンク３１の上部に接続された貯留部給湯管８７から流入し、貯留タンク３１内に貯留される。そのため、貯留タンク３１内に貯留されている湯水は、下方から上方に向けて次第に高温となっている。即ち、貯留タンク３１内に貯留されている湯水は、上下方向に層状の温度分布を形成している。貯留タンク３１内に貯留されている湯水の略全体が所定温度以上となると、排熱貯湯モードによる湯水の貯留が完了する。さらに具体的には、貯留タンク３１の下部温度センサ３４ｄが所定の温度に達すると、駆動制御装置１０２は下部温度センサ３４ｄよりも上方に貯留されている湯水が所定温度に達しているものと判断し、排熱貯湯モードを完了させる。
【００４８】
続いて、コージェネレーションシステム１が給湯運転モードである場合における湯水の流れを図３を参照しながら説明する。貯留タンク３１内に湯水が十分貯留されている場合、給湯栓７が開栓されると、給水管８５を介して外部から供給される低温の水の一部は、混合弁８０に向けて供給される。一方、外部から供給される低温の水の一部は、給水管８５から分岐された貯留部給水管９１を介して貯留タンク３１の底部に流入する。これに伴い、貯留タンク３１内に貯留されている湯水は上方に押し上げられ、貯留タンク３１の上部側に貯留されている高温の湯水が貯留部給湯管８７から排出される。貯留部給湯管８７から排出された湯水は分岐給湯往路８３内を流れ、混合弁８０へと流れ込む。
【００４９】
混合弁８０に流入した高温の湯水は、給水管８５を介して供給された低温の水と混合されて適温となり、給湯回路３３を介して給湯栓７から排出される。さらに詳細には、貯留タンク３１から流出し分岐給湯往路８３内を流れる湯水の温度を検知する湯温センサ９２と、外部から供給される湯水の温度を検知する水温センサ９３と、混合弁８０において混合され排出される湯水の温度を検知する給湯温度センサ９５との検知温度に応じて、給湯栓７から排出される湯水の温度が適温となるように混合弁８０における湯水の混合比率が調整される。混合弁８０において混合された湯水は、給湯回路３３および給湯栓７を介して外部に供給される。
【００５０】
一方、貯留タンク３１内の湯水が低温である場合は、給湯装置６により湯水が加熱され、この湯水が給湯栓７から排出される。さらに詳細には、給湯栓７を開栓すると、外部から供給される低温の水が給水管８５から分岐された貯留部給水管９１を通じて貯留タンク３１の下部から供給される。また、給湯栓７を開栓すると、外部から供給された湯水は給水管８５から給湯回路３３へと流れ込み、流量センサ８１によって水流が検知される。流量センサ８１が水流を検知すると、熱交換部４５にある負荷熱交出口電磁弁５２および追焚き熱交出口電磁弁５３が閉止されると共に、給湯装置６が燃焼作動を開始する。
【００５１】
貯留タンク３１の下部にある湯水は、貯留部排出管８９から給湯復路４１を介して給湯装置６に流入する。給湯装置６に流入した湯水は、給湯装置６において加熱された後、給湯往路３８および分岐給湯往路８３を通じて混合弁８０に流入する。混合弁８０に流入した高温の湯水は、外部から給水管８５を介して供給された湯水と混合されて適温に調整され、給湯回路３３および給湯栓７を介して外部に供給される。
【００５２】
続いて、コージェネレーションシステム１が落とし込み運転モードである場合における湯水の流れを図４を参照しながら説明する。本実施形態のコージェネレーションシステム１では、浴槽往き側流路６５に加えて、後述する追焚き運転モードにおいて浴槽内の湯水をコージェネレーションシステム１側に戻す浴槽戻り側流路６６からも湯水を浴槽に落とし込まれる。
【００５３】
本実施形態のコージェネレーションシステム１では、注湯弁７３が開成され、流量センサ７５が水流を検知すると、落とし込み運転モードが開始する。貯留タンク３１内に湯水が十分貯留されている場合、落とし込み運転モードが開始すると、上記した給湯運転モードにおけるのと同様にして浴槽へ落とし込まれる湯水の温度が調整される。即ち、給水管８５を介して外部から供給される低温の水の一部が、混合弁８０に向けて供給される。その一方で、外部から供給される湯水の残部は、貯留部給水管９１を介して貯留タンク３１の底部から流入する。これに伴い、貯留タンク３１の上部側に貯留されている高温の湯水が貯留部給湯管８７から排出され、混合弁８０に流れ込む。
【００５４】
混合弁８０に流入した高温の湯水は、給水管８５を介して供給された低温の水と混合されて適温に調整され、給湯回路３３へと流出する。給湯回路３３へ流入した湯水は、給湯回路３３から分岐された給湯分岐流路７１を流れ、浴槽戻り側流路６６に流入する。ここで、落とし込み運転モードの場合は循環ポンプ６８が停止しているため、浴槽戻り側流路６６に流入した湯水の一部は、浴槽戻り側流路６６を介して浴槽内に流入する。また、給湯分岐流路７１から浴槽戻り側流路６６へと流入した湯水の残部は、追焚き熱交換器４３を迂回して浴槽往き側流路６５から浴槽へと流入する。水位センサ６７によって浴槽内の水位が所定の水位になったことが検知されると、注湯弁７３が閉止され、一連の落とし込み運転モードが完了する。
【００５５】
続いて、浴槽内の湯水の追焚きを行う追焚き運転モードにおける湯水の流れについて図５を参照しながら詳細に説明する。追焚き運転モードでは、給湯装置６における燃焼作動により加熱された湯水と、浴槽内の湯水が循環する浴槽循環回路３６との熱交換により浴槽内の湯水を追焚きする。
【００５６】
さらに詳細に説明すると、コージェネレーションシステム１が追焚き運転モードとなると、循環ポンプ６８が駆動する。これに伴い、水流スイッチ７０が浴槽戻り側流路６６における湯水の流量が所定量であることを検知すると、給湯復路４１に設けられた循環ポンプ４７が起動し、給湯装置６が起動する。またこの時、負荷熱交出口電磁弁５２が閉成され、追焚熱交出口電磁弁５３が開成される。そのため、追焚き運転モードにおいては、給湯装置６から排出される湯水は、図５に示すように給湯往路３８から熱交換部４５の流路４５ｂを経由し、給湯復路４１を通過して給湯装置６に戻される。即ち、追焚き運転モードにおいては、給湯装置６において加熱された高温の湯水が流路４５ｂに設けられた追焚き熱交換器４３を通過して循環する。循環ポンプ６８の駆動に伴い浴槽循環回路３６内を循環する湯水は、追焚き熱交換器４３において給湯装置６において加熱された高温の湯水と熱交換を行い加熱される。
【００５７】
続いて、暖房装置８等の熱負荷を駆動させる暖房運転モードにおける湯水の流れについて図６および図７を参照しながら説明する。コージェネレーションシステム１が暖房運転モードとなると、循環ポンプ６０が起動し、負荷循環回路３５内を湯水が循環をはじめる。ここで、湯温センサ５４の検知温度、即ち暖房装置８側から戻る湯水の温度が所定温度以下である場合には、負荷循環回路３５内を循環する湯水を加熱すべくガスエンジン５が起動する。また、暖房装置８側から戻る湯水の温度が極めて低い場合や、暖房装置８の設定温度が高い場合等は、ガスエンジン５に加えて給湯装置６が起動する。即ち、暖房運転モードでは、暖房熱交換器５７における熱交換によって負荷循環回路３５内を循環する湯水を加熱し、さらに場合によっては、さらに負荷熱交換器４２における熱交換を行うことによって負荷循環回路３５内を循環する湯水を加熱する。
【００５８】
さらに具体的には、発電部２のガスエンジン５が起動すると、それと同時にポンプ１６が作動して冷却回路１２内を湯水が循環する。冷却回路１２内を流れる湯水は、ガスエンジン５の駆動に伴い発生する排熱により加熱され、高温となる。また、ガスエンジン５の駆動に伴い発電機１０において発生した電力によりヒータ１１が駆動し、往き側冷却水路１３内を流れる湯水がさらに加熱される。
【００５９】
冷却回路１２内の湯水が低温である間は、三方弁２３およびサーモスタット式の三方弁２５の作用により往き側冷却水路１３とバイパス流路２６と戻り側冷却水路１５とで構成される閉回路内を湯水が循環する。冷却回路１２内を流れる湯水が所定温度以上に加熱されると、三方弁２３およびサーモスタット式の三方弁２５の作用により、湯水が往き側分岐水路６１および戻り側合流水路６２内を流れ、高温の湯水が暖房熱交換器５７に供給される。暖房装置８側から負荷戻り側流路５６を介して戻る湯水は、熱交換器５７において発電部２側から供給される高温の湯水と熱交換を行い加熱される。ここで、暖房熱交換器５７の下流側にある湯温センサ５４の検知温度が暖房装置８の設定温度である場合には、暖房熱交換器５７において加熱された湯水を負荷熱交換器４２側に送り込み、負荷熱交換器４２に接続された負荷往き側流路５５を介して暖房装置８に供給する。
【００６０】
一方、暖房装置８側から戻る湯水の温度が低い場合や、暖房装置８の設定温度が高い場合のように、暖房熱交換器５７において熱交換を行うだけでは暖房装置８の設定温度に到達しない場合には、給湯部３の駆動が開始される。この場合、給湯部３では、循環ポンプ４７が駆動を開始する。循環流量センサ５０が熱源循環回路３２における流水を検知すると、給湯装置６における燃焼作動が開始される。給湯装置６における燃焼作動によって加熱され、高温となった湯水は、熱交換部４５の流路４５ａにある負荷熱交換器４２を通過して給湯装置６側へと戻る。
【００６１】
本実施形態のコージェネレーションシステム１には、発電部２および給湯部３の駆動を司る制御部１００と、余剰電力制御部１０１とを具備した駆動制御装置１０２が設けられている。制御部１００は、発電部２および給湯部３に設けられた各センサの検知信号に基づく弁の開閉を行ったり、ポンプやガスエンジン５、給湯装置６等の駆動を司るものである。また、余剰電力制御部１０１は、コージェネレーションシステム１における電力調整を行うものである。即ち、余剰電力制御部１０１は、外部から供給される電力量や、発電部２において発生する電力量や、発電部２に接続された電気機器における電力消費量を検知し、その余剰電力をヒータ１１において消費させることにより外部電源（図示せず）への電力の逆潮流を防止するものである。さらに詳細には、余剰電力制御部１０１は、外部電源への電力の逆潮流を検知し、この検知信号に基づきヒータ１１のスイッチ２１をＯＮ・ＯＦＦさせることによって発電部２において発生したものの発電部２に接続されている電気機器では消費しきれない電力を消費させるものである。
【００６２】
駆動制御装置１０２は、上記した各運転モードに則ってガスエンジン５および熱源装置６を稼働させ、これにより発生する熱によって湯水を加熱するものである。さらに詳細には、駆動制御装置１０２は、湯水の使用状況や、湯水の使用予定、余剰電力制御部１０１において検知された電力状況、即ち発電部２における発電量やコージェネレーションシステム１およびコージェネレーションシステム１に接続された電気機器における電力使用状況に応じて制御部１００によりガスエンジン５および給湯装置６の駆動を制御し、湯水の加熱や発電を行う。
【００６３】
上記したように、駆動制御装置１０２は、余剰電力制御部１０１において検知された電力状況に応じて制御部１００がガスエンジン５を稼働させるものである。そのため、余剰電力制御部１０１による制御が不能である場合や、駆動制御装置１０２と余剰電力制御部１０１とを繋ぐ通信線１０３が断線しているなどの理由で余剰電力制御部１０１と駆動制御装置１０２との通信が不可能である場合は、発電部２において発生した電力の逆潮流を防止すべく、ガスエンジン５の使用を停止せざるを得ない。また、ガスエンジン５をはじめとする発電部２が故障してしまった場合は、給湯装置６のみによって湯水の加熱を行わねばならず、上記した各運転モードが複数同時に行われると十分な能力を発揮できないおそれがある。また特に、浴槽内への湯水の落とし込みのように一度に大量の湯水を使用する浴槽落とし込みモードと、他のモードとが同時に行われる場合は、給湯能力や暖房能力が著しく劣化してしまうおそれがある。
【００６４】
そこで、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、通信線１０３の断線等により制御部１００と余剰電力制御部１０１との通信が不能である場合や、発電部２が故障した場合の様に発電部２の制御が不能となった場合、駆動制御装置１０２は、上記した各運転モードに代って以下に記す運転モードを採用して発電部２および給湯部３の駆動制御を行う。以下、発電部２の制御が不能となった場合に採用される各運転モードにおける湯水の流れについて図８を参照しながら詳細に説明する。
【００６５】
発電部２の制御が不能となった場合、給湯装置６によって貯留タンク３１に貯留される湯水の加熱と、給湯や暖房に使用される湯水の加熱とを賄わねばならないため、給湯装置６の給湯能力を超えた高温の湯水が必要となり、給湯能力や暖房能力が低下するおそれがある。そのため、発電部２の制御が不能となった場合、駆動制御装置１０２は、上記した排熱貯留運転モードに代って補助貯留運転モードに則って給湯装置６の駆動制御を行い、浴槽への湯水の落とし込みに先立って予め貯留タンク３１に湯水を貯留しておく。さらに具体的には、駆動制御装置１０２は、発電部２の制御が不能である場合に、将来の浴槽内への湯水の落とし込みや、落とし込み運転モードの予約に備えて給湯装置６を起動させ、貯留タンク３１に貯留されている湯水の加熱を開始させる。
【００６６】
補助貯留運転モードでは、駆動制御装置１０２が給水管８５および貯留部給水管９１を通じて外部から貯留タンク３１内に湯水を流入させると共に、給湯部３の循環ポンプ４７の駆動を開始させて貯留タンク３１の底部に貯留されている湯水を熱源循環回路３２内に循環させる。
【００６７】
循環流量センサ５０が給湯復路４１における通水を検知すると、駆動制御装置１０２は給湯装置６における燃焼作動を開始させ、熱源循環回路３２内を流れる湯水の加熱を開始する。ここで、給湯装置６において加熱され、給湯往路３８に流出した湯水の温度、即ち湯温センサ３９の検知温度が所定の温度にまで達していない場合は、分岐給湯往路８３の比例弁８４と、熱交換部４５の追焚熱交出口電磁弁５３が閉成される。そのため、熱源循環回路３２内を流れる湯水が所定の温度に達していない間は、熱源循環回路３２内を湯水が循環し続ける。
【００６８】
一方、給湯装置６において加熱された湯水が所定温度以上となると、比例弁８４が開成され、混合弁８０が分岐給湯往路８３に対して閉止状態とされる。そのため、給湯装置６において加熱され、所定温度に達している湯水が、貯留タンク３１の上部に接続された貯留部給湯管８７から湯水が流入し、貯留タンク３１内に貯留される。
【００６９】
上記したように、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、暖房運転モードにおいても発電部２において発生した排熱により湯水を加熱する構成となっている。そのため、発電部２の故障や制御部１００と余剰電力制御部１０１との通信が不能となるなどして、発電部２が制御不能となった場合、駆動制御装置１０２は補助暖房運転モードに則って給湯部６の駆動制御を行い、暖房装置８に所定温度の湯水を供給する。以下、補助暖房運転モードにおける湯水の流れを図９を参照しながら詳細に説明する。
【００７０】
発電部２が制御不能となった状態で暖房装置８が起動すると、駆動制御装置１０２は、給湯部３の循環ポンプ４７の駆動を開始させると共に、追焚き熱交出口電磁弁５３および比例弁８４を閉成し、熱源循環回路３２内に湯水を循環させる。循環流量センサ５０が給湯復路４１における通水を検知すると、駆動制御装置１０２は、給湯装置６における燃焼作動を開始させ、熱源循環回路３２内を流れる湯水の加熱を開始させる。
【００７１】
続いて駆動制御装置１０２は、循環ポンプ６０を起動させ、暖房装置８に接続されている負荷循環回路３５内の湯水を循環させる。負荷循環回路３５内を流れる湯水は、給湯装置６において加熱され、熱交換部４５の流路４５ａを流れる高温の湯水と、負荷熱交換器４２において熱交換を行い加熱される。
【００７２】
上記したように、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、補助貯留運転モードにより、浴槽への湯水の落とし込みに先立って、給湯や暖房よりも大きな燃焼量を必要とする貯留タンク３１に貯留される湯水の加熱が行われる。そのため、例え駆動制御装置１０２による発電部２の制御が不能となり、給湯装置６のみによって駆動せねばならない場合であっても、給湯装置６に一度に大きな負荷が作用するのを回避することができる。そのため、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、浴槽内への湯水の落とし込みと、給湯や暖房等の使用を同時に行っても、それぞれの用途に適した温度の湯水を安定供給することができる。
【００７３】
また、上記したように、コージェネレーションシステム１では、発電部２が故障している場合や、駆動制御装置１０２による発電部２の制御や電力状況の検知が行えない場合であっても、貯留タンク３１に貯留される湯水の加熱と、給湯や暖房用の湯水の加熱とが同時に行われるのを避けることができる。そのため、給湯装置６は、給湯あるいは暖房装置８に使用される湯水を加熱できるだけの燃焼能力さえあればよく、それ以上の能力を必要としない。従って、上記した構成によれば、必要以上に大きな燃焼能力の大きな給湯装置６を設ける必要がない。
【００７４】
本実施形態のコージェネレーションシステム１では、発電部２の故障や駆動制御装置１０２による発電部２の制御や電力状況の検知が行えない場合に備えて、燃焼能力の大きな給湯装置６を設ける必要がない。そのため、上記した構成によれば、コージェネレーションシステム１の製造コストを抑制し、装置全体の小型化を図ることができる。
【００７５】
上記した実施形態では、湯水を加熱する熱供給手段としてガスエンジン５と給湯装置６とを備えたコージェネレーションシステム１を例示したが、熱供給手段は更に多数設けられていても良い。即ち、主として貯留タンク３１内に貯留される湯水を加熱する熱供給手段、並びに、主として給湯や暖房装置８に用いられる湯水を加熱する熱供給手段はそれぞれ複数であっても良い。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１乃至３に記載の発明によれば、熱供給手段Ａによって貯留部内に貯留される湯水の加熱を行えない場合であっても、熱供給手段Ｂに一度に大きな負荷が作用するのを回避することができる。従って、本発明によれば、熱供給手段Ａが故障したり、熱供給手段Ａの駆動制御を行えない状態となっても、熱供給手段Ｂによって加熱された湯水を使用する機器等の使用感を損ねることなく貯留部内に高温の湯水を貯留することができる。
【００７７】
請求項４に記載の発明によれば、コージェネレーションシステム全体の総合エネルギー効率を高レベルに維持することができる。
【００７８】
請求項５に記載の発明によれば、発電装置から外部電源への逆潮流等の発電に関するトラブルを防止し、コージェネレーションシステムの安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるコージェネレーションシステムの配管系統図である。
【図２】図１に示すコージェネレーションシステムが排熱貯湯運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図３】図１に示すコージェネレーションシステムが給湯運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図４】図１に示すコージェネレーションシステムが落とし込み運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図５】図１に示すコージェネレーションシステムが追焚き運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図６】図１に示すコージェネレーションシステムが暖房運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図７】図１に示すコージェネレーションシステムが暖房運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図８】図１に示すコージェネレーションシステムが補助貯湯運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【図９】図１に示すコージェネレーションシステムが補助暖房運転モードで運転を行っている場合の動作原理図である。
【符号の説明】
１　コージェネレーションシステム
２　発電部
３　給湯部
５　ガスエンジン（熱供給手段Ａ）
６　給湯装置（熱供給手段Ｂ）
７　給湯栓
８　暖房装置（熱負荷）
１０　発電機
１１　ヒータ
３１　貯留タンク（貯留部）
３２　熱源循環回路
３３　給湯回路
３５　負荷循環回路
３６　浴槽循環回路
１００　制御部
１０１　余剰電力制御部
１０２　駆動制御装置
１０３　通信線
【図１】
2004125354.tif 000003
【図２】
2004125354.tif 000004
【図３】
2004125354.tif 000005
【図４】
2004125354.tif 000006
【図５】
2004125354.tif 000007
【図６】
2004125354.tif 000008
【図７】
2004125354.tif 000009
【図８】
2004125354.tif 000010
【図９】
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