(57)【要約】【課題】  外部より供給された水道水が蓄熱器内の熱交換部において、蓄熱器内の熱媒体と熱交換する際に、水道水よりスケールが析出し、上記熱交換部を含め、蓄熱器内の給湯流路で詰まりが発生する可能性があった。【解決手段】  熱発生ユニット１と、前記熱発生ユニット１の排熱を貯える蓄熱器３と、水道インフラより供給される水が流れ、蓄熱器３内の熱媒体と熱交換する熱交換部７を備える給湯流路５と、給湯流路５内の水の流量を調整する流量調整器６と、給湯流路５内の水の温度が、該水からのスケール発生が抑制される温度閾値以下となるよう流量調整器６を制御する制御器１０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱発生ユニットと、前記熱発生ユニットの排熱を貯える蓄熱器と、水道インフラより供給される水が流れ、前記蓄熱器内の熱媒体と熱交換する熱交換部を備える給湯流路と、前記給湯流路内の水の流量を調整する流量調整器と、前記給湯流路内の水の温度が、該水からのスケール発生が抑制される温度閾値以下となるよう前記流量調整器を制御する制御器とを備える、給湯装置。
【請求項２】
前記熱発生ユニットは、発電ユニットである、請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
操作者の入力操作により前記温度閾値を設定する閾値設定器を備える、請求項１または２記載の給湯装置。
【請求項４】
前記水の硬度に関連する硬度関連情報を取得する情報取得器と、前記情報取得器で取得された硬度関連情報に基づき前記温度閾値を設定する閾値設定器とを備える、請求項１−３のいずれかに記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に関し、特に、蓄熱器内の熱媒体と熱交換して給湯する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄熱器内の熱媒体（例えば、温水）と水道等の給水源より蓄熱器内に給水される水とが熱交換し、給湯負荷に温水が供給されるよう構成されている給湯装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３９３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、上記従来の給湯装置では、外部より供給された水道水が蓄熱器内の熱交換部において、蓄熱器内の熱媒体と熱交換する際に、水道水よりスケールが析出し、上記熱交換部を含め、蓄熱器内の給湯流路で詰まりが発生する可能性があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、従来の給湯装置に比べ、蓄熱器内を通過する給湯流路でのスケール析出が抑制される給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムは、熱発生ユニットと、前記熱発生ユニットの排熱を貯える蓄熱器と、水道インフラより供給される水が流れ、前記蓄熱器内の熱媒体と熱交換する熱交換部を備える給湯流路と、前記給湯流路内の水の流量を調整する流量調整器と、前記給湯流路内の水の温度が、該水からのスケール発生が抑制される温度閾値以下となるよう前記流量調整器を制御する制御器とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の給湯装置は、従来の給湯装置に比べ、蓄熱器内を通過する給湯流路におけるスケール析出が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の給湯装置の概略構成の一例を示す図
【図２】実施の形態２の給湯装置の概略構成の一例を示す図
【図３】実施の形態３の給湯装置の概略構成の一例を模式的に示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
実施の形態１の給湯装置は、熱発生ユニットと、熱発生ユニットの排熱を貯える蓄熱器と、水道インフラより供給される水が流れ、蓄熱器内の熱媒体と熱交換する熱交換部を備える給湯流路と、給湯流路内の水の流量を調整する流量調整器と、給湯流路内の水の温度が、該水からのスケール発生が抑制される温度閾値以下となるよう流量調整器を制御する制御器とを備える。
【００１０】
かかる構成により、従来の給湯装置に比べ、蓄熱器内を通過する給湯流路におけるスケール析出が抑制される。
【００１１】
次に、本実施の形態の給湯装置１００の詳細について説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態の給湯装置１００の概略構成の一例を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態の給湯装置１００は、熱発生ユニット１と、熱媒体流路２と、蓄熱器３と、給湯流路５と、流量調整器６と、制御器１０とを備える。
【００１４】
熱発生ユニット１は、熱源機を含むユニットであり、いずれの形態であっても構わない。熱発生ユニット１としては、例えば、燃焼装置、電気ヒータ、ヒートポンプ、発電ユニット等が例示される。また、上記発電ユニットとしては、燃料電池発電ユニット、ガスエンジン発電ユニット等が例示される。
【００１５】
熱媒体流路２は、熱発生ユニット１で生成される排熱を回収する熱媒体が流れる流路である。ここで、熱発生ユニット１が、燃料電池発電ユニットである場合、上記排熱は、燃料電池本体、燃料電池からの排ガス、及び改質器を加熱する燃焼器の燃焼排ガスの少なくともいずれか一つの排熱である。また、発電ユニット１が、ガスエンジン発電ユニットである場合、上記排熱は、ガスエンジンの燃焼排ガスの排熱である。
【００１６】
蓄熱器３は、熱媒体を貯える機器である。ここで、熱媒体には、例えば、水、不凍液等が用いられる。給湯流路５は、水道インフラより供給される水が流れ、蓄熱器３内の熱媒体と熱交換する熱交換部７を備える。流量調整器６は、給湯流路５を流れる水の流量を調整する機器であり、例えば、ポンプ、流量調整弁、またはこれらを共に備える形態等が例示される。
【００１７】
制御器１０は、流量調整器６の動作を制御する。制御器１０は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶部（図示せず）とを備える。演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。制御器１０は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。
【００１８】
給湯装置１００は、外部の給湯負荷において、給湯需要が発生すると、水道インフラから水を給湯流路５に供給し、給湯負荷に温水を供給する。制御器１０は、蓄熱器３内の給湯流路５を流れる水の温度が、該水からのスケール発生が抑制される温度閾値以下になるよう流量調整器６を制御する。本例の給湯装置１００では、蓄熱器３内の熱媒体の温度は、８０℃程度で、上記温度閾値としては、６０℃が設定されるが、これらの温度値は例示であり、本例に限定されるものではない。給湯負荷としては、シャワー、風呂等が例示される。
【００１９】
（実施の形態２）
実施の形態２の給湯装置は、操作者の入力操作により温度閾値を設定する閾値設定器を備える。かかる構成により、水道インフラから供給される水の硬度に応じた適切な温度閾値を操作者により設定できるので、上記設定器を備えない給湯装置に比べ、蓄熱器内の給湯流路におけるスケールの発生が抑制される。
【００２０】
次に、本実施の形態の給湯装置１００の詳細について説明する。
【００２１】
図２は、本実施の形態の給湯装置１００の概略構成の一例を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施の形態の給湯装置１００は、閾値設定器８を備える。実施の形態１と同じ符号を付した閾値設定器８以外の構成については、その説明を省略する。
【００２３】
ここで、閾値設定器８は、操作者の入力操作により温度閾値を設定する機器であり、入力部、演算処理部及び記憶部（図示せず）を備える。入力部は、操作者が手動により温度閾値を入力する機器であり、例えば、リモコン等が用いられる。演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。閾値設定器８は、単独の演算処理部を備えてもよく、互いに協働して閾値設定のための処理を行う複数の演算処理部を備えてもよい。上記演算処理部及び記憶部は、制御器１０と共用する形態であっても構わない。
【００２４】
操作者が上記入力部を介して、温度閾値を入力すると、演算処理部が、入力された温度閾値を記憶部に記憶させることで温度閾値が設定される。そして、制御器１０は、蓄熱器３内の給湯流路５を流れる水の温度が、この記憶された温度閾値以下になるように流量調整器５を制御する。
【００２５】
（実施の形態３）
実施の形態３の給湯装置は、水道インフラから供給される水の硬度に関連する硬度関連情報を取得する情報取得器と、情報取得器で取得された硬度関連情報に基づき前記温度閾値を設定する閾値設定器とを備える。
【００２６】
かかる構成により、水道インフラから供給される水の硬度に応じて適切な温度閾値が設定されるので、上記情報取得器及び閾値設定器を備えない給湯装置に比べ、蓄熱器内の給湯流路におけるスケールの発生が抑制される。
【００２７】
次に、本実施の形態の給湯装置１００の詳細について説明する。
【００２８】
図３は、本実施の形態の給湯装置１００の概略構成の一例を示す図である。
【００２９】
図３に示すように、本実施の形態の給湯装置１００は、情報取得器１１と、閾値設定器１２とを備える。実施の形態１と同じ符号を付した閾値設定器８以外の構成については、その説明を省略する。
【００３０】
ここで、情報取得器１１は、水道インフラから供給される水の硬度に関連する硬度関連情報を取得する機器であり、例えば、硬度関連情報を計測する計測器及び硬度関連情報が外部から入力される入力器等が例示される。外部から入力する形態としては、操作者による入力、外部のＤＢ(database)からの有線または無線を介した入力等が例示される。
【００３１】
上記硬度関連情報は、直接的に硬度を示す情報及び間接的に硬度を示す情報の少なくともいずれか一方を含む。直接的に硬度を示す情報は、硬度値そのものである。間接的に硬度を示す情報は、水道インフラから供給される水の硬度に相関する情報であり、例えば、水の導電率、給湯装置の設置エリア情報、設置エリアの市外局番、及び設置エリアの郵便番号等が例示される。
【００３２】
また、閾値設定器１２は、演算処理部（図示せず）及び記憶部（図示せず）を備える。演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。閾値設定器１２は、単独の演算処理部を備えてもよく、互いに協働して閾値設定のための処理を行う複数の演算処理部を備えてもよい。上記演算処理部と記憶部は、制御器１０と共用する形態であっても構わない。
【００３３】
ここで、情報取得器１１により硬度関連情報が取得されると、閾値設定器１２は、取得された硬度関連情報に対応付けされた温度閾値を特定し、記憶部に記憶することで温度閾値を設定する。なお、硬度関連情報に対応付けされた温度閾値は、例えば、記憶部に記憶された硬度関連情報と温度閾値との対応関係を示すテーブルを参照することで特定される。また、硬度関連情報に対応付けされる温度閾値は、硬度関連情報から導かれる所定の硬度の水からスケールの発生が抑制される温度閾値として定義される。
【００３４】
そして、制御器１０は、蓄熱器３内の給湯流路５を流れる水の温度が、この温度閾値以下になるよう流量調整器５を制御する。
【００３５】
上記説明から、当業者にとっては、多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の給湯装置は、従来の給湯装置に比べ、蓄熱器内を通過する給湯流路におけるスケール析出が抑制されるので給湯装置、コージェネレーションシステム等として有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１  熱発生ユニット
２  熱媒体流路
３  蓄熱器
５  給湯流路
６  流量調整器
７  熱交換部
８  閾値設定器
１０  制御器
１１  情報取得器
１２  閾値設定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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