(57)【要約】【課題】受水槽の水の循環量の増大化を回避しながら、受水槽の水の温度が高くなる中間期等においても受水槽の水を適切に加熱し得る給水設備を提供する。【解決手段】発電手段Ｇにて発生する熱を回収して受水槽３の水を加熱する排熱回収加熱手段Ｋが設けられた給水設備であって、排熱回収加熱手段Ｋが、発電手段Ｇの発生熱を回収し且つ熱媒を貯留するバッファ槽２１に熱を供給するように排熱回収用熱媒を循環させる熱回収側循環手段Ｋｇと、熱回収側循環手段Ｋｇによりバッファ槽２１に供給された熱にて受水槽３の水を加熱するように受水槽３の水を循環させる受水槽側循環手段Ｋｒとを、熱回収側循環手段Ｋｇにて循環される排熱回収用熱媒と受水槽側循環手段Ｋｒにて循環される受水槽３の水とを非混合状態にて循環させる形態で設けて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地域又は集合住宅に含まれる複数の住戸を対象として、上水道から供給される水を貯留する受水槽と、
その受水槽の水を給水路を通じて前記複数の住戸の夫々に供給する給水手段と、
前記地域又は前記集合住宅を電力供給対象として発電する発電手段と、
その発電手段にて発生する熱を回収して前記受水槽の水を加熱する排熱回収加熱手段とが設けられた給水設備であって、
前記排熱回収加熱手段が、
前記発電手段の発生熱を回収し且つ熱媒を貯留するバッファ槽に熱を供給するように排熱回収用熱媒を循環させる熱回収側循環手段と、前記熱回収側循環手段により前記バッファ槽に供給された熱にて前記受水槽の水を加熱するように前記受水槽の水を循環させる受水槽側循環手段とを、前記熱回収側循環手段にて循環される排熱回収用熱媒と前記受水槽側循環手段にて循環される前記受水槽の水とを非混合状態にて循環させる形態で設けて構成されている給水設備。
【請求項２】
前記熱回収側循環手段が前記バッファ槽内に設けられた放熱用熱媒通路を通して排熱回収用熱媒を循環させるように設けられ、且つ、前記受水槽側循環手段が前記受水槽の水を前記バッファ槽内を通して循環させるように設けられている請求項１記載の給水設備。
【請求項３】
運転を制御する運転制御手段が、前記バッファ槽内の水の温度が設定上限給水温度以下になるように、前記熱回収側循環手段による熱媒循環状態を調節するように構成されている請求項２記載の給水設備。
【請求項４】
前記運転制御手段が、前記熱回収側循環手段による熱媒の循環を断続することにより、前記熱媒循環状態を調節するように構成されている請求項３記載の給水設備。
【請求項５】
運転を制御する運転制御手段が、前記バッファ槽の熱媒の温度が前記受水槽の水の温度以上である条件で、前記受水槽側循環手段による前記受水槽の水の循環を行うように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の給水設備。
【請求項６】
前記受水槽側循環手段が、前記受水槽の水を前記バッファ槽に供給された熱にて加熱するように循環させる受水槽加熱状態と、前記受水槽の水を前記バッファ槽に供給された熱にて加熱した後、前記受水槽を迂回する給湯路を通して前記地域又は集合住宅に供給する給湯状態とに切り換え自在なように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の給水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地域又は集合住宅に含まれる複数の住戸を対象として、上水道から供給される水を貯留する受水槽と、
その受水槽の水を給水路を通じて前記複数の住戸の夫々に供給する給水手段と、
前記地域又は前記集合住宅を電力供給対象として発電する発電手段と、
その発電手段にて発生する熱を回収して前記受水槽の水を加熱する排熱回収加熱手段とが設けられた給水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる給水設備は、受水槽にて上水道から供給される水を貯留して、その受水槽の水を、給水手段にて給水路を通じて地域又は集合住宅に含まれる複数の住戸（以下、供給対象住戸群と称する場合がある）に供給し、又、発電手段にて発電した電力を地域又は集合住宅に供給するように構成したものである。
そして、排熱回収加熱手段により、発電手段にて発生する熱を回収して受水槽の水を加熱することにより、使用者に冷水感を与えるのを抑制可能な給水を行うことができるようになっている。
【０００３】
このような給水設備において、従来は、前記排熱回収加熱手段を、発電手段の発生熱を回収した排熱回収用熱媒を受水槽側熱交換器を通して循環させる熱源側循環手段と、受水槽の水を前記受水槽側熱交換器を通して循環させる受水槽水循環手段とを備えて構成して、前記受水槽側熱交換器において、前記受水槽水循環手段にて循環される受水槽の水を前記熱源側循環手段にて循環される排熱回収用熱媒により加熱することにより、受水槽の水を加熱するように構成していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ちなみに、前記特許文献１では、前記発電手段はエンジン駆動式の発電機にて構成し、前記熱源側循環手段は、エンジンの冷却水をエンジン側熱交換器を通して循環させるエンジン側循環手段と、排熱回収用熱媒を前記エンジン側熱交換器及び前記受水槽側熱交換器を通して循環させる排熱回収用循環手段とを備えて構成して、前記エンジン側熱交換器において、エンジンの冷却水にて排熱回収用熱媒を加熱し、その排熱回収用熱媒を受水槽側熱交換器において受水槽の水に対して加熱作用させる構成となっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１６９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の給水設備では、上述したように、受水槽側熱交換器において排熱回収用熱媒を受水槽の水に対して加熱作用させることから、受水槽側熱交換器を通流する排熱回収用熱媒の保有熱量に対する受水槽側熱交換器を通流する受水槽の水の加熱容量の比率が小さいので、受水槽側熱交換器を通過する受水槽の水の温度の上昇率が大きくなる。つまり、受水槽側熱交換器に流入する水の温度と受水槽側熱交換器から流出する水の温度との差が大きくなる。
【０００７】
一方、受水槽側熱交換器において受水槽の水を加熱し過ぎると、受水槽内の水の温度が冷水感のない快適な温度よりも高くなって、使用者にぬるま湯感を与える虞があり、又、受水槽側熱交換器を通過する水に含まれていた塩素が消失する虞もある。
【０００８】
従って、従来の給水設備では、受水槽側熱交換器を通過する受水槽の水の温度の上昇率が大きいので、受水槽の水の温度が高くなる中間期等においては、受水槽側熱交換器において受水槽の水を加熱し過ぎる虞があるので、発電手段の発生熱を受水槽の水の加熱に使用し難いという問題があった。
【０００９】
ちなみに、受水槽側熱交換器を通過する受水槽の水の温度の上昇率を小さくするために、受水槽側熱交換器を通して受水槽の水を循環させる循環ポンプを高能力化して、受水槽側熱交換器を通流する排熱回収用熱媒の保有熱量に対する受水槽側熱交換器を通流する受水槽の水の加熱容量の比率を大きくすることが想定されるが、循環ポンプの消費電力が多くなってランニングコストが高くなるので、好ましくない。
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、受水槽の水の循環量の増大化を回避しながら、受水槽の水の温度が高くなる中間期等においても受水槽の水を適切に加熱し得る給水設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の給水設備は、地域又は集合住宅に含まれる複数の住戸を対象として、上水道から供給される水を貯留する受水槽と、
その受水槽の水を給水路を通じて前記複数の住戸の夫々に供給する給水手段と、
前記地域又は前記集合住宅を電力供給対象として発電する発電手段と、
その発電手段にて発生する熱を回収して前記受水槽の水を加熱する排熱回収加熱手段とが設けられたものであって、
第１特徴構成は、前記排熱回収加熱手段が、
前記発電手段の発生熱を回収し且つ熱媒を貯留するバッファ槽に熱を供給するように排熱回収用熱媒を循環させる熱回収側循環手段と、前記熱回収側循環手段により前記バッファ槽に供給された熱にて前記受水槽の水を加熱するように前記受水槽の水を循環させる受水槽側循環手段とを、前記熱回収側循環手段にて循環される排熱回収用熱媒と前記受水槽側循環手段にて循環される前記受水槽の水とを非混合状態にて循環させる形態で設けて構成されている点を特徴とする。
【００１２】
即ち、熱回収側循環手段により、排熱回収用熱媒を、発電手段の発生熱を回収し且つ熱媒を貯留するバッファ槽に熱を供給するように循環させ、受水槽側循環手段により、受水槽の水を、熱回収側循環手段にて循環される排熱回収用熱媒と非混合状態にて、その熱回収側循環手段によりバッファ槽に供給された熱にて受水槽の水を加熱するように循環させる。
【００１３】
つまり、発電手段の発生熱を回収してバッファ槽に貯留される熱媒を加熱することにより、発電手段の発生熱をバッファ槽に供給し、且つ、そのようにバッファ槽に供給された熱にて受水槽の水を加熱するように受水槽の水を循環させる形態で、受水槽の水を加熱することになる。
そして、バッファ槽は、多量の熱媒を貯留することができて、熱回収側循環手段によりバッファ層に供給される熱量に対するバッファ層に貯留される熱媒の加熱容量の比率を大きくすることができるので、バッファ槽の熱媒の温度の上昇率が小さくなる状態でそのバッファ層に熱が供給されることになり、そのようにバッファ層に供給される熱にて加熱するように受水槽の水を循環するに当たって、その受水槽の水の循環量の増大化を回避しながらも、バッファ層に供給される熱にて加熱される受水槽の水の温度の上昇率を小さくすることができる。
【００１４】
又、熱回収側循環手段にて循環される排熱回収用熱媒と受水槽側循環手段にて循環される受水槽の水とは、非混合状態にて循環されることから、例えば、熱回収側循環手段にて水が熱媒として循環されるにしても、発電手段の発生熱の回収により高温に加熱されて塩素が消失した水が、受水槽側循環手段にて循環される受水槽の水に混合されることがないので、受水槽の水の塩素の含有率の低下を防止することができる。
【００１５】
従って、受水槽の水の温度が高くなる中間期等においても、使用者にぬるま湯感を与えないように、又、塩素の含有率を低下させないように、受水槽の水を適切に加熱することができる。
要するに、受水槽の水の循環量の増大化を回避しながら、受水槽の水の温度が高くなる中間期等においても受水槽の水を適切に加熱し得る給水設備を提供することができるようになった。
【００１６】
第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記熱回収側循環手段が前記バッファ槽内に設けられた放熱用熱媒通路を通して排熱回収用熱媒を循環させるように設けられ、且つ、前記受水槽側循環手段が前記受水槽の水を前記バッファ槽内を通して循環させるように設けられている点を特徴とする。
【００１７】
即ち、熱回収側循環手段により、排熱回収用熱媒をバッファ槽内に設けられた放熱用熱媒通路を通して循環させ、受水槽側循環手段により、受水槽の水をバッファ槽内を通して循環させる。
つまり、バッファ槽内に、受水槽側循環手段にて循環される水を熱媒として貯留して、放熱用熱媒通路を通流する排熱回収用熱媒によりバッファ槽内の水を加熱しながら、受水槽の水をバッファ槽内を通して循環させることから、放熱用熱媒通路を通流する排熱回収用熱媒によりバッファ槽内の多量の水を加熱することになって、そのように加熱される水の温度の上昇率を小さくすることができるので、受水槽の水の循環量の増大化を回避しながらも、受水槽の水を適切に加熱することができる。
そして、放熱用熱媒通路を通流させる排熱回収用熱媒の温度を高くしても、バッファ層内の水の温度の上昇率を小さくすることができることから、その放熱用熱媒通路を通流する排熱回収用熱媒とバッファ槽内の水との温度差を大きくすることができるので、排熱回収用熱媒と水との熱交換効率が高くなって、受水槽の水の加熱効率を向上することができる。
【００１８】
ちなみに、熱回収側循環手段を、発電手段の発生熱の回収により加熱された排熱回収用熱媒をバッファ槽内を通して循環させるように設け、受水槽側循環手段を、バッファ層内に設けられた加熱用水通路を通して循環させるように設ける場合が想定される。
この場合、発電手段の発生熱の回収により高温に加熱された排熱回収用熱媒がバッファ層内の多量の排熱回収用熱媒に混合されることから、そのバッファ層内の排熱回収用熱媒の温度の上昇率を小さくすることができるので、加熱用水通路を通過して加熱される受水槽の水の温度の上昇率も小さくすることができる。
しかしながら、加熱用水通路を通過する受水槽の水を高温に加熱しないようにするには、バッファ層内の排熱回収用熱媒の温度を低くする必要があって、バッファ層内の排熱回収用熱媒と加熱用水通路を通流する水との温度差が小さくなるので、それらの間の熱交換効率が低下して、受水槽の水の加熱効率が低下する。
従って、受水槽の水の加熱効率を向上する上で、好適な手段を提供することができるようになった。
【００１９】
第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
運転を制御する運転制御手段が、前記バッファ槽内の水の温度が設定上限給水温度以下になるように、前記熱回収側循環手段による熱媒循環状態を調節するように構成されている点を特徴とする。
【００２０】
即ち、運転制御手段により、バッファ槽内の水の温度が設定上限給水温度以下になるように、熱回収側循環手段による熱媒循環状態が調節されるので、受水槽の水が設定上限給水温度以下になるように加熱される。
そして、前記設定上限給水温度として、使用者がぬるま湯感を感じる温度よりも低い温度に設定することにより、使用者にぬるま湯感を与えるのをより一層抑制することができ、又、前記設定上限給水温度として、水に含まれる塩素が消失することのない温度に設定することにより、受水槽の水の塩素含有率の低下をより一層抑制することができる。
従って、使用者にぬるま湯感を与えるのをより一層抑制する、又は、受水槽の水の塩素含有率の低下をより一層抑制する上で、好ましい手段を提供することができるようになった。
【００２１】
第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、
前記運転制御手段が、前記熱回収側循環手段による熱媒の循環を断続することにより、前記熱媒循環状態を調節するように構成されている点を特徴とする。
【００２２】
即ち、熱回収側循環手段による熱媒の循環が断続される形態にて、熱媒循環状態が調節されることにより、バッファ槽内の水の温度が設定上限給水温度以下になるように管理される。
そして、熱回収側循環手段による熱媒の循環を断続する構成としては、熱媒を循環させる循環ポンプをオンオフする構成、あるいは、熱媒を循環させる循環路に開閉弁を設けて、その開閉弁を開閉する構成等、簡単な構成を採用することができる。
【００２３】
ちなみに、熱媒循環状態を調節する形態として、熱回収側循環手段による熱媒の循環量を調節する形態が考えられるが、この形態を採用すると、熱媒を循環させる循環ポンプの回転速度を変更調節したり、熱媒の循環量を調節する比例弁を設けて、その比例弁の開度を変更調節する必要があって、構成が複雑となるので、給水設備の価格が高くなる。
従って、給水設備の低廉化を図りながら、使用者にぬるま湯感を与えるのをより一層抑制する、又は、受水槽の水の塩素含有率の低下をより一層抑制することができるようになった。
【００２４】
第５特徴構成は、上記第１〜第４特徴構成のいずれかに加えて、
運転を制御する運転制御手段が、前記バッファ槽の熱媒の温度が前記受水槽の水の温度以上である条件で、前記受水槽側循環手段による前記受水槽の水の循環を行うように構成されている点を特徴とする。
【００２５】
即ち、運転制御手段により、バッファ槽の熱媒の温度が受水槽の水の温度以上である条件で、受水槽側循環手段による受水槽の水の循環が行われるので、受水槽の水が冷却されるのを防止することが可能となる。
【００２６】
例えば、発電手段を１日のうちの一部の時間帯において運転する断続運転が行われる場合がある。又、通常は、バッファ槽の容量を受水槽の容量よりも小さくするので、バッファ槽に発電手段の熱が供給されない状態では、バッファ槽の熱媒の方が受水槽の水よりも温度が低下し易い。
そして、断続運転が行われる場合に、発電手段の運転を開始する起動時は、バッファ槽の熱媒の温度が受水槽の水の温度よりも低くなっている場合があるが、そのような場合でも、バッファ槽の熱媒の温度が受水槽の水の温度以上になってから、受水槽側循環手段による水の循環が行われるようになる。
従って、受水槽側循環手段による受水槽の水の循環が行われることにより受水槽の水が冷却されるのを防止することができるので、使用者に冷水感を与えるのをより一層抑制可能な状態で給水を行うことができるようになった。
【００２７】
第６特徴構成は、上記第１〜第５特徴構成のいずれかに加えて、
前記受水槽側循環手段が、前記受水槽の水を前記バッファ槽に供給された熱にて加熱するように循環させる受水槽加熱状態と、前記受水槽の水を前記バッファ槽に供給された熱にて加熱した後、前記受水槽を迂回する給湯路を通して前記地域又は集合住宅に供給する給湯状態とに切り換え自在なように構成されている点を特徴とする。
【００２８】
即ち、受水槽側循環手段を受水槽加熱状態に切り換えると、受水槽の水がバッファ槽に供給された熱にて加熱されるように循環されるので、受水槽の水が加熱される。
一方、受水槽側循環手段を給湯状態に切り換えると、受水槽の水がバッファ槽に供給された熱にて加熱された後、受水槽を迂回する給湯路を通して地域又は集合住宅に供給されるので、受水槽の水をバッファ槽に供給された熱にて前記設定上限給水温度よりも高い温度に加熱することにより、例えば、浴用等に好ましい温度の湯を地域又は集合住宅に供給することが可能となる。
【００２９】
つまり、夏期等、上水道から供給される水の温度が高い時期は、上水道から供給される水を加熱することなく給水しても、使用者に冷水感を与えることを防止することができるので、受水槽側循環手段を受水槽加熱状態に切り換えた状態での運転は不要となる。
そこで、上水道から供給される水の温度が高くて、上水道から供給される水を加熱することなく給水しても使用者に冷水感を与えることを防止することができる時期に、受水槽側循環手段を給湯状態に切り換えた状態での運転を行うようにすると、給水設備を年間を通して有効に使用することが可能となる。
従って、年間を通して有効に使用することが可能な給水設備を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、給水設備は、集合住宅に含まれる複数の住戸Ｈを給水対象として、上水道１から受水路２を通じて供給される水を貯留する受水槽３と、その受水槽３の水を給水路４を通じて複数の住戸Ｈの夫々に供給する給水手段としての給水ポンプ５と、集合住宅を電力供給対象として発電する発電手段としての発電装置Ｇと、その発電装置Ｇにて発生する熱を回収して前記受水槽３の水を加熱する排熱回収加熱手段としての排熱回収加熱部Ｋと、給水設備の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部６とを備えて構成してある。
【００３１】
前記受水槽３には、その水位が所定の設定水位よりも低いときは開弁し、前記設定水位以上のときは閉弁するようにフロート弁（図示省略）を設け、そのフロート弁に前記受水路２を接続してあり、受水槽３に前記設定水位になるように受水路２を通じて水が供給されるように構成してある。
又、前記受水槽３には、その受水槽１内の水の温度（以下、受水槽温度と記載する場合がある）を検出する受水槽温度センサＴ１を設けてある。
【００３２】
前記給水路４は複数の分岐給水路４ｂに分岐して、各分岐給水路４ｂにて各住戸Ｈに受水槽３の水を供給するようになっている。説明を加えると、前記分岐給水路４ｂは、各住戸Ｈの流し台、洗濯機、トイレ等の給水箇所の夫々に対応して設けられる複数の止水栓７と、供給される水を加熱して給湯箇所に供給する熱源機８とに分岐接続してある。
図示は省略するが、前記給水路４及び分岐給水路４ｂは断熱材にて覆って保温してある。
【００３３】
前記熱源機８は、周知であるので詳細な説明及び図示は省略して、簡単に説明すると、分岐給水路４ｂを通じて供給される水を加熱する給湯用熱交換器、追焚用循環路を通じて循環される浴槽の湯水を加熱する追焚用熱交換器、それら給湯用熱交換器と追焚用熱交換器を加熱するガスバーナ等を備えて構成してあり、給水路４からの水をリモコン操作部等により設定される設定給湯温度になるように加熱して、流し台、浴室等の給湯箇所の夫々に対応して設けられる給湯栓９に供給したり、浴槽を追焚したりするように構成してある。
【００３４】
前記発電装置Ｇは、発電機１０と、その発電機１０を駆動するガスエンジン１１とを備えて構成してある。ちなみに、前記ガスエンジン１１を作動させることにより、前記発電装置Ｇを作動させ、前記ガスエンジン１１を停止させることにより、前記発電装置Ｇを停止させることになる。
【００３５】
更に、この給水設備には、商用電源１２からの商用電力を前記集合住宅を電力供給対象として一括して受電する受変電設備１３と、前記発電機１０を前記商用電源１２と系統連系させる連系装置１４とを設け、発電機１０及び商用電源１２からの電力を、共用部における電力消費機器１５や、供給対象住戸群の各住戸Ｈの電力消費機器１６に供給するように給電線１７を配線してある。
【００３６】
都市ガスが供給されるガス供給管１８には、前記ガスエンジン１１等の共用部のガス消費機器にガス燃料を供給する共用部用ガス供給路１９、及び、複数の住戸Ｈの夫々にガス燃料を供給する住戸用ガス供給路２０を接続してある。前記住戸用ガス供給路２０は、複数の分岐ガス供給路２０ｂに分岐して、各分岐ガス供給路２０ｂにて各住戸Ｈの前記熱源機８等にガス燃料を供給するように構成してある。
【００３７】
次に、前記排熱回収加熱部Ｋについて説明を加えると、この排熱回収加熱部Ｋは、前記発電装置Ｇの発生熱を回収し且つ熱媒を貯留するバッファ槽２１に熱を供給するように排熱回収用熱媒を循環させる熱回収側循環手段としての熱回収側循環部Ｋｇと、その熱回収側循環部Ｋｇによりバッファ槽２１に供給された熱にて受水槽３の水を加熱するように受水槽３の水を循環させる受水槽側循環手段としての受水槽側循環部Ｋｒとを、熱回収側循環部Ｋｇにて循環される排熱回収用熱媒と受水槽側循環部Ｋｒにて循環される受水槽３の水とを非混合状態にて循環させる形態で設けて構成してある。
【００３８】
前記バッファ槽２１は、熱媒として水を満水状態で貯留する密閉式に構成してあり、そのバッファ槽２１には、その内部の水の温度（以下、バッファ槽温度と記載する場合がある）を検出するバッファ槽温度センサＴ２を設けてある。
更に、バッファ槽２１の頂部には、そのバッファ槽２１内の圧力を設定上限圧力以下に維持する圧力逃がし弁２２を設けてある。
ちなみに、バッファ槽２１の容量は、受水槽３の容量よりも小さく設定する。例えば、受水槽３の容量が７５トンの場合、バッファ槽２１の容量は１〜２トン程度に設定する。
【００３９】
この実施形態においては、前記熱回収側循環部Ｋｇを、前記バッファ槽２１内に設けた放熱用熱媒通路２３を通して排熱回収用熱媒を循環させるように設け、且つ、前記受水槽側循環部Ｋｒを、前記受水槽３の水をバッファ槽２１内を通して循環させるように設けてある。
【００４０】
前記受水槽側循環部Ｋｒについて、説明を加えると、この受水槽側循環部Ｋｒは、受水槽３とバッファ槽２１とにわたって水を循環させる受水槽側循環路２４と、その受水槽側循環路２４に設けた受水槽側循環ポンプ２５とを備えて構成してある。
前記受水槽側循環路２４における受水槽３からバッファ槽２１に水を供給する往き路部分２４ｆを、受水槽３の底部とバッファ槽２１の底部とを接続するように設けると共に、その往き路部分２４ｆに、前記受水槽側循環ポンプ２５を、受水槽３の底部から吸引した水をバッファ槽２１の底部に供給するように設け、受水槽側循環路２４におけるバッファ槽２１から受水槽３に水を戻す戻り路部分２４ｂをバッファ槽２１の頂部と受水槽３の上下方向の中間部とを接続するように設けてある。
つまり、受水槽側循環ポンプ２５の通流作用により、バッファ槽２１を満水状態にする状態で、受水槽３の水をバッファ槽２１内を通して循環させるように構成してある。
【００４１】
前記受水槽側循環路２４の戻り路部分２４ｂから、給湯路２６を分岐させて、その給湯路２６を前記共用部に設置された共用浴槽２７に接続し、前記戻り路部分２４ｂにおける前記給湯路２６の分岐箇所よりも下流側の部分に通流状態切換用の開閉弁２８を設けてある。
つまり、開閉弁２８を開弁した状態で、前記受水側循環ポンプ２５を作動させることにより、受水槽３の水をバッファ槽２１に供給された熱にて加熱するように循環させる受水槽加熱状態となり、開閉弁２８を閉弁した状態で、受水側循環ポンプ２５を作動させることにより、受水槽３の水をバッファ槽２１に供給された熱にて加熱した後、受水槽３を迂回する前記給湯路２６を通して集合住宅に供給する給湯状態となる。
要するに、前記受水側循環部Ｋｒを、前記受水槽加熱状態と前記給湯状態とに切り換え自在に構成してある。
【００４２】
次に、前記熱回収側循環部Ｋｇについて、説明を加えると、この熱回収側循環部Ｋｇは、前記ガスエンジン１１のエンジン冷却水を循環させる冷却水循環路２９、その冷却水循環路２９に設けた冷却水循環ポンプ３０、前記放熱用熱媒通路２３を通して排熱回収用熱媒を循環させる排熱回収用熱媒循環路３１、その排熱回収用熱媒循環路３１に設けた排熱回収用熱媒循環ポンプ３２、及び、前記冷却水循環路２９を通流するエンジン冷却水と前記排熱回収用熱媒循環路３１を通流する排熱回収用熱媒とを熱交換させる排熱回収用熱交換器３３等を備えて構成してある。
【００４３】
前記放熱用熱媒通路２３は、図２に示すように、外周面がバッファ槽２１内の水と接するようにバッファ槽２１内に設けられる外筒２３ａと、その外筒２３ａ内にその外筒２３ａの内周面と間隙を有する状態で配設され且つ内部を排熱回収用熱媒を通流させる内筒２３ｂとを備えた二重管式に構成してある。
そして、このように放熱用熱媒通路２３を二重管式に構成することにより、万が一、外筒２３ａと内筒２３ｂとのいずれか一方に穴があいたとしても、バッファ槽２１内の水に内筒２３ａ内を通流する排熱回収用熱媒が混合することを防止することができる。
【００４４】
又、図１に示すように、エンジン冷却水を前記排熱回収用熱交換器３３を迂回させて循環させるように、放熱用冷却水通路３４を前記冷却水循環路２９に接続すると共に、その接続部分に、冷却水を排熱回収用熱交換器３３に通流させる排熱回収状態と、冷却水を排熱回収用熱交換器３３を迂回させて放熱用冷却水通路３４に通流させる放熱状態とに切り換える三方弁３５を設け、更に、放熱用冷却水通路３４にラジエータ３６を設けてある。
【００４５】
そして、この給水設備では、前記運転制御部６を、発電装置Ｇにて発生する熱を回収して受水槽３の水を加熱する受水槽加熱運転、発電装置Ｇにて発生する熱を前記ラジエータ３６にて放熱させる放熱運転、受水槽３の水の循環を停止した状態で、バッファ槽２１内の水をバッファ槽２１に供給された熱にて加熱する予備加熱運転、及び、受水槽３の水をバッファ槽２１に供給された熱にて加熱した後、受水槽３を迂回する前記給湯路２６を通して前記共用浴槽２７に供給する給湯運転を実行可能なように構成してある。
【００４６】
以下、上記の各運転について説明を加える。
前記運転制御部６は、前記受水槽加熱運転では、前記受水側循環ポンプ２５を作動させ、前記開閉弁２８を開弁して前記受水槽側循環部Ｋｒを前記受水槽加熱状態に切り換え、前記三方弁３５を前記排熱回収状態に切り換え、前記冷却水循環ポンプ３０及び前記排熱回収用熱媒循環ポンプ３２を作動させ、前記ラジエータ３６を停止させる。
この受水槽加熱運転では、以下に説明するように、発電装置Ｇにて発生する熱を回収して受水槽３内の水を加熱することができる。
【００４７】
つまり、排熱回収用熱交換器３３にて、冷却水循環路２９を通流するエンジン冷却水と排熱回収用熱媒循環路３１を通流する排熱回収用熱媒との間で熱交換されて、排熱回収用熱媒循環路３１を通流する排熱回収用熱媒にガスエンジン１１からの発生熱が回収され、そのガスエンジン１１からの発生熱を回収した排熱回収用熱媒がバッファ槽２１内に設けられた放熱用熱媒通路２３を通って循環することにより、放熱用熱媒通路２３にて排熱回収用熱媒からバッファ槽２１内の水に放熱され、受水槽３の水がバッファ槽２１内を通流して加熱される状態で循環することになり、受水槽３内の水が加熱される。
【００４８】
要するに、上述したように、前記熱回収側熱交換部Ｋｇを、発電装置Ｇの発生熱を回収し且つ熱媒を貯留するバッファ槽２１に熱を供給するように排熱回収用熱媒を循環させるべく構成し、前記受水槽側循環部Ｋｒを、前記熱回収側循環部Ｋｇによりバッファ槽２１に供給された熱にて受水槽３の水を加熱するように受水槽３の水を循環させるように構成して、前記排熱回収加熱部Ｋを、前記熱回収側熱交換部Ｋｇと受水槽側循環部Ｋｒとを、熱回収側循環部Ｋｇにて循環される排熱回収用熱媒と受水槽側循環部Ｋｒにて循環される受水槽３の水とを非混合状態にて循環させる形態で設けて構成してある。
【００４９】
前記運転制御部６は、前記放熱運転では、前記受水側循環ポンプ２５及び前記排熱回収用熱媒循環ポンプ３２を停止させ、前記三方弁３５を前記放熱状態に切り換え、前記冷却水循環ポンプ３０を作動させ、前記ラジエータ３６を作動させる。
【００５０】
この放熱運転では、バッファ槽２１内を通しての受水槽３の水の循環、放熱用熱媒通路２３を通しての排熱回収用熱媒の循環、及び、排熱回収用熱交換器３３を通してのエンジン冷却水の循環が停止されて、エンジン冷却水が前記ラジエータ３６を通して循環されるので、ガスエンジン１１の発生熱による受水槽３の水の加熱が停止されて、ガスエンジン１１の発生熱がラジエータ３６において放熱される。
【００５１】
前記運転制御部６は、前記予備加熱運転では、前記受水側循環ポンプ２５を停止させ、前記開閉弁２８を閉弁し、前記三方弁３５を前記排熱回収状態に切り換え、前記冷却水循環ポンプ３０及び前記排熱回収用熱媒循環ポンプ３２を作動させ、前記ラジエータ３６を停止させる。
【００５２】
この予備加熱運転では、バッファ槽２１内を通しての受水槽３の水の循環を停止した状態で、ガスエンジン１１からの発生熱を回収した排熱回収用熱媒がバッファ槽２１内に設けられた放熱用熱媒通路２３を通って循環するので、バッファ槽２１内の水をより高温に加熱することができる。
【００５３】
前記運転制御部６は、前記給湯運転では、前記受水側循環ポンプ２５を作動させ、前記開閉弁２８を閉弁して前記受水槽側循環部Ｋｒを前記給湯状態に切り換え、前記三方弁３５を前記排熱回収状態に切り換えた状態で前記冷却水循環ポンプ３０を作動させると共に、前記排熱回収用熱媒循環ポンプ３２を作動させ、前記ラジエータ３６を停止させる。
【００５４】
この給湯運転では、ガスエンジン１１からの発生熱を回収した排熱回収用熱媒がバッファ槽２１内に設けられた放熱用熱媒通路２３を通って循環することにより、放熱用熱媒通路２３にて排熱回収用熱媒からバッファ槽２１内の水に放熱されて、受水槽３の水が加熱される。
そして、受水側循環ポンプ２５により受水槽３の水がバッファ槽２１内に供給されることにより、バッファ槽２１内の湯が押し出されて、給湯路２６を通って共用浴槽２７に供給され、又、バッファ槽２１内に供給された受水槽３の水もバッファ槽２１内にて加熱されて、給湯路２６を通って共用浴槽２７に供給されることになり、共用浴槽２７に給湯される。
【００５５】
次に、前記運転制御部６の制御動作について、説明する。
尚、運転制御部６に各種制御情報を指令する操作盤３７を設けてあり、その操作盤３７には、図示を省略するが、給水設備の運転開始及び運転停止を指令する運転スイッチ、給湯開始及び給湯停止を指令する給湯スイッチ、並びに、給湯目標温度を設定する給湯温度設定部を設けてある。
又、設定上限給水温度、及び、その設定上限給水温度よりも低い設定加熱開始温度を予め設定して、運転制御部６に記憶させてある。ちなみに、前記設定上限給水温度は、使用者にぬるま湯感を感じさせないと共に、水に含まれる塩素の消失を防止できる温度に設定するものであり、例えば２０°Ｃに設定する。又、前記設定加熱開始温度は、例えば１８°Ｃに設定する。
【００５６】
運転制御部６は、前記バッファ槽２１内の水の温度が設定上限給水温度以下になるように、前記熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒循環状態を調節するように構成してある。
そして、この実施形態では、運転制御部６は、熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒の循環を断続することにより、前記熱媒循環状態を調節するように構成してある。
【００５７】
又、運転制御部６は、前記バッファ槽２１の熱媒（この実施形態では水）の温度が前記受水槽３の水の温度以上である条件で、前記受水槽側循環部Ｋｒよる受水槽３の水の循環を行うように構成してある。
【００５８】
以下、図３に示すフローチャートに基づいて、前記運転制御部６の制御動作について、説明を加える。
前記運転制御部６は、運転開始指令が指令されると（ステップ＃１）、発電装置Ｇを作動させ（ステップ＃２）、給湯指令が指令されると、前記給湯路２６を通して給湯するための給湯処理を実行し（ステップ＃３，５）、給湯指令が指令されていないとき、又は、給湯処理の実行中に給湯停止が指令されると、前記受水槽３内の水を加熱するための受水槽加熱処理を実行し（ステップ＃３，４）、受水槽加熱処理又は給湯処理の実行中に運転停止指令が指令されると（ステップ＃６）、発電装置Ｇを停止させて（ステップ＃７）、リターンする。
【００５９】
以下、前記受水槽加熱処理及び前記給湯処理について、説明を加える。
尚、以下の説明では、バッファ槽温度センサＴ２にて検出されるバッファ槽温度を、単にバッファ槽温度と記載し、受水槽温度センサＴ１にて検出される受水槽温度を単に受水槽温度と記載する。
前記運転制御部６は、前記受水槽加熱処理の開始時においては、バッファ槽温度が受水槽温度以上のときは、直ちに受水槽加熱運転を実行し、バッファ槽温度が受水槽温度よりも低いときは、先ず、予備加熱運転を実行して、バッファ槽温度が受水槽温度以上になると、予備加熱運転を停止して受水槽加熱運転を実行する。
【００６０】
つまり、バッファ槽温度が受水槽温度よりも低いときは、受水槽側循環部Ｋｒによる受水槽３の水の循環が停止され、バッファ槽温度が受水槽温度以上のときに、受水槽側循環部Ｋｒによる受水槽３の水の循環が行われることになり、上述したように、運転制御部６を、前記バッファ槽２１の熱媒の温度が前記受水槽３の水の温度以上である条件で、前記受水槽側循環部Ｋｒよる受水槽３の水の循環を行うように構成してある。
【００６１】
又、前記運転制御部６は、前記受水槽加熱処理においては、受水槽加熱運転の実行中にバッファ槽温度が設定上限給水温度以上になると、その受水槽加熱運転を停止して放熱運転を実行し、その放熱運転の実行中にバッファ槽温度が設定加熱開始温度以下になると、その放熱運転を停止して受水槽加熱運転を実行する形態で、受水槽加熱運転と放熱運転とを繰り返し実行することになり、バッファ槽２１内の温度が設定上限給水温度以下に維持されるので、受水槽３内の水の温度も設定上限温度以下に維持されることになる。
【００６２】
つまり、受水槽加熱運転では、熱回収側循環部Ｋｇにより、排熱回収用熱媒が放熱用熱媒通路２３を通して循環され、放熱運転では、熱回収側循環部Ｋｇによる排熱回収用熱媒の循環が停止されることになり、上述したように、運転制御部３を、バッファ槽２１内の水の温度が設定上限給水温度以下になるように、熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒の循環を断続することにより、熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒循環状態を調節するように構成してある。
【００６３】
又、前記運転制御部６は、前記受水槽加熱処理においては、受水槽加熱運転の実行中に、バッファ槽温度が受水槽温度よりも低くなると、受水槽加熱運転を停止して予備加熱運転を実行し、その予備加熱運転の実行中に、バッファ槽温度が受水槽温度以上になると、予備加熱運転を停止して受水槽加熱運転を実行する。
【００６４】
運転制御部６は、前記給湯処理においては、バッファ槽温度が前記給湯温度設定部にて設定された給湯目標温度に達するまでは、前記予備加熱運転を実行し、バッファ槽温度が前記給湯温度設定部にて設定された給湯目標温度に達すると、予備加熱運転を停止して給湯運転を実行する。
従って、前記給湯温度設定部にて設定された給湯目標温度の湯が、共用浴槽２７に供給される。
【００６５】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  前記熱回収側循環部Ｋｇ及び前記受水槽側循環部Ｋｒ夫々の具体構成は、上記の実施形態において例示した構成に限定されるものではない。
例えば、図４に示すように、前記熱回収側循環部Ｋｇを、前記排熱回収用熱交換器３３と前記バッファ槽２１内とを通して排熱回収用熱媒を循環させるように設け、前記受水槽側循環部Ｋｒを、前記バッファ槽２１内に設けた加熱用水通路３８を通して前記受水槽３の水を循環させるように構成しても良い。
又、図５に示すように、前記熱回収側循環部Ｋｇを、前記バッファ槽２１内に設けた放熱用熱媒通路２３を通して排熱回収用熱媒を循環させるように設け、前記受水槽側循環部Ｋｒを、前記バッファ槽２１内に設けた加熱用水通路３８を通して前記受水槽３の水を循環させるように構成しても良い。
【００６６】
（ロ）  熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒循環状態を調節する形態として、熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒の循環を断続する形態に代えて、熱回収側循環部Ｋｇによる熱媒の循環量を調節する形態を採用することができる。
この場合、前記排熱回収用循環ポンプ３２の回転速度を変更調節自在に構成して、排熱回収用熱媒循環ポンプ３２の回転速度の変更調節により熱媒の循環量を調節する。あるいは、排熱回収用熱媒循環路３１に比例弁を設けて、その比例弁の開度の変更調節により熱媒の循環量を調節する。
【００６７】
（ハ）  前記受水槽側循環ポンプ２５の回転速度を変更調節自在に構成して、前記給湯運転においては、受水槽側循環ポンプ２５の回転速度を遅くすることにより、バッファ槽２１内を通流する水の流量を少なくして、高温の湯を連続して給湯路２６を通して供給できるように構成しても良い。
【００６８】
（ニ）  前記給湯路２６を複数の住戸Ｈ夫々に分岐接続して、給湯運転において、給湯路２６を通して複数の住戸Ｈ夫々に給湯できるように構成しても良い。
【００６９】
（ホ）  前記排熱回収用熱媒循環路３１、排熱回収用熱交換器３３及び前記排熱回収用熱媒循環ポンプ３２を省略して、前記冷却水循環路２９を前記放熱用熱媒通路２３に接続し、熱回収側循環部Ｋｇを、エンジン冷却水を排熱回収用熱媒として循環させるように構成しても良い。
【００７０】
（ヘ）  給水設備を運転する運転時間帯を１日のうちの所定の一部の時間帯に設定して、その運転時間帯のあいだ給水設備を自動的に運転するように構成しても良い。
【００７１】
（ト）  上記の実施形態のように、発電装置Ｇを、発電機１０とその発電機１０を駆動するガスエンジン１１とを備えたエンジン駆動式にて構成する場合、前記排熱回収加熱部Ｋにて回収する発電装置Ｇの発生熱としては、上記の実施形態において例示したエンジン冷却水の保有熱以外に、ガスエンジン１１の排ガスの保有熱や、エンジン冷却水及び排ガスの両方の保有熱でも良い。
尚、発電装置Ｇをエンジン駆動式にて構成する場合、エンジンとしては、上記の実施形態において例示した都市ガスを燃料とするガスエンジン１１以外に、ＬＰガス、ガソリン等種々の燃料を用いるものを使用することができる。
又、発電装置Ｇは、上記の実施形態において例示した如きエンジン駆動式にて構成する以外に、ガスタービンにて駆動するガスタービン駆動式にて構成しても良い。発電装置Ｇをガスタービン駆動式にて構成する場合、前記排熱回収加熱部Ｋにて回収する発電装置Ｇの発生熱は、ガスタービンの排ガスの保有熱になる。
又、発電装置Ｇとしては、上記のエンジン駆動式やガスタービン駆動式に限定されるのではなく、例えば、各種の燃料電池にて構成することができる。発電装置Ｇを燃料電池にて構成する場合は、前記排熱回収加熱部Ｋにて回収する発電装置Ｇの発生熱は、燃料電池の冷却水の保有熱になる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施形態に係る給水設備の全体構成を示すブロック図
【図２】実施形態に係る給水設備の放熱用熱媒通路を示す図
【図３】実施形態に係る給水設備の制御動作のフローチャートを示す図
【図４】別実施形態に係る給水設備の排熱回収加熱部を示すブロック図
【図５】別実施形態に係る給水設備の排熱回収加熱部を示すブロック図
【符号の説明】
【００７３】
１    上水道
３    受水槽
４    給水路
５    給水手段
６    運転制御手段
２１  バッファ槽
２３  放熱用熱媒通路
２６  給湯路
Ｇ    発電手段
Ｈ    住戸
Ｋ    排熱回収加熱部
Ｋｇ  熱回収側循環手段
Ｋｒ  受水槽側循環手段
【図１】
2007263451.tif 000003
【図２】
2007263451.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007263451.tif 000006
【図５】
2007263451.tif 000007