(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部から取り出して上部から供給する循環配管を付設して温度成層を形成する状態で貯湯を行う貯湯タンクと、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから取り出した水を加熱する加熱手段と、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから水を取り出すとともに加熱後の湯を前記貯湯タンクに供給する循環ポンプと、
前記貯湯タンクに連通接続されて湯張り信号に応答して前記貯湯タンク内の湯を浴槽内に供給する湯張り手段とを備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記加熱手段が、少なくとも熱電併給装置の排熱を熱源とする排熱加熱手段を含み、
前記貯湯タンクに設けられて前記貯湯タンク内の湯の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
前記浴槽内に貯める湯量を設定する湯量設定手段と、
前記浴槽内に貯められている実際の湯量を測定する実湯量測定手段と、
前記湯張り信号に応答して、前記湯量設定手段で設定された湯量から前記実湯量測定手段で測定された実際の湯量を減算して必要湯張り量を算出する必要湯張り量算出手段と、
前記貯湯量検出手段で検出された湯の貯湯量から前記必要湯張り量算出手段で算出された必要湯張り量を減算して前記貯湯タンク内の湯の残量を算出する残湯量算出手段と、
前記貯湯タンクの全容量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの貯湯可能湯量を算出する貯湯可能湯量算出手段と、
前記貯湯可能湯量算出手段で算出された貯湯可能湯量と、前記熱電併給装置の特性を生かすに足る排熱優先設定値とを比較して貯湯可能湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに排熱優先信号を出す比較手段と、
前記比較手段からの排熱優先信号に応答して前記排熱加熱手段および前記循環ポンプの運転許可信号を前記湯張り手段による湯の供給と同時あるいはほぼ同時に出力し、貯湯可能湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止する加熱制御手段とを備えた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】
下部から取り出して上部から供給する循環配管を付設して温度成層を形成する状態で貯湯を行う貯湯タンクと、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから取り出した水を加熱する加熱手段と、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから水を取り出すとともに加熱後の湯を前記貯湯タンクに供給する循環ポンプと、
前記貯湯タンクに連通接続されて湯張り信号に応答して前記貯湯タンク内の湯を浴槽内に供給する湯張り手段とを備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記加熱手段が、少なくとも熱電併給装置の排熱を熱源とする排熱加熱手段を含み、
特定時刻における前記貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されているものであり、
湯張り信号に応答して、前記湯張り手段による湯の供給停止時点での前記必要貯湯量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの追加貯湯量を算出する追加貯湯量算出手段と、
前記追加貯湯量算出手段で算出された追加貯湯量と排熱優先設定値とを比較して追加貯湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに第２の排熱優先信号を出す第２の比較手段と、
前記第２の比較手段からの第２の排熱優先信号に応答して前記排熱加熱手段および前記循環ポンプの運転許可信号を前記湯張り手段による湯の供給と同時あるいはほぼ同時に出力し、追加貯湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止する第２の加熱制御手段とを備えた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】
下部から取り出して上部から供給する循環配管を付設して温度成層を形成する状態で貯湯を行う貯湯タンクと、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから取り出した水を加熱する加熱手段と、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから水を取り出すとともに加熱後の湯を前記貯湯タンクに供給する循環ポンプと、
前記貯湯タンクに連通接続されて湯張り信号に応答して前記貯湯タンク内の湯を浴槽内に供給する湯張り手段とを備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記加熱手段が、少なくとも熱電併給装置の排熱を熱源とする排熱加熱手段を含み、
特定時刻における前記貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されているものであり、
前記貯湯タンクに設けられて前記貯湯タンク内の湯の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
前記浴槽内に貯める湯量を設定する湯量設定手段と、
前記浴槽内に貯められている実際の湯量を測定する実湯量測定手段と、
前記湯張り信号に応答して、前記湯量設定手段で設定された湯量から前記実湯量測定手段で測定された実際の湯量を減算して必要湯張り量を算出する必要湯張り量算出手段と、
前記貯湯量検出手段で検出された湯の貯湯量から前記必要湯張り量算出手段で算出された必要湯張り量を減算して前記貯湯タンク内の湯の残量を算出する残湯量算出手段と、
前記貯湯タンクの全容量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの貯湯可能湯量を算出する貯湯可能湯量算出手段と、
湯張り信号に応答して、前記湯張り手段による湯の供給停止時点での前記必要貯湯量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの追加貯湯量を算出する追加貯湯量算出手段と、
前記貯湯可能湯量算出手段で算出された貯湯可能湯量と前記追加貯湯量算出手段で算出された追加貯湯量とを比較し、小さい方の湯量を選択して出力する第３の比較手段と、
第３の比較手段で選択して出力された湯量と排熱優先設定値とを比較して湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに第３の排熱優先信号を出す第４の比較手段と、
前記第４の比較手段からの第３の排熱優先信号に応答して前記排熱加熱手段および前記循環ポンプの運転許可信号を前記湯張り手段による湯の供給と同時あるいはほぼ同時に出力し、貯湯可能湯量または追加貯湯量のうちの少ない方の湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止する第３の加熱制御手段とを備えた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、発電機とガスエンジンとを一体化したものとか燃料電池といった熱電併給装置で発生する排熱を利用して、温度成層を形成する状態で貯湯タンク内に湯を貯め、その貯湯タンク内の湯を風呂に供給できるように構成したコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のものは、貯湯タンク内に必要最小量の湯を貯めることにより、貯湯量の多さに比例する放熱を極力抑えるように構成されている。
ところが、浴槽への湯張りなどのように多量に出湯する場合に対応できるようにしようとすると、常にある程度の貯湯量を多くした状態に維持しなければならない。
【０００３】
そこで、従来、特公平５−８１８１１号（特開昭６１−５５５４５号）公報に示されるように、浴槽への湯張りなどのように多量に出湯する時間帯を設定し、その時間帯には貯湯量が多くなり、それ以外の時間帯は貯湯量が少なくなるように制御するものがある。
【０００４】
また、特開平４−３２４０５７号公報に示されるように、給湯負荷の経時的変化を給湯負荷パターンとして学習させ、その給湯負荷パターンに合うようにボイラーによる加熱制御を行うようにしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述従来例では、浴槽内に残り湯があるかどうか、また、その残り湯の量がどれくらいかといったことを実際の量で判断するものではなく、残り湯の有無や量的変動の影響を受け、無駄に貯湯したり、逆に湯が不足する湯切れを生じたりする欠点があった。
【０００６】
また、熱電併給装置からの排熱を利用する場合、熱電併給装置の筐体が大きいため、その運転開始時から所定の時間までの立ち上がりにおいて、発生した排熱が筐体や排熱を供給する配管などに吸収され、利用できる排熱量が少ない。
【０００７】
そのような排熱量の少ない状態での加熱を行うと、排熱利用の目的である本来の省エネルギー性や経済性が損なわれる欠点があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１に係る発明は、湯張りを行うときに、浴槽内の実際の残り湯の量の変動に起因する湯切れを防止するとともに省エネルギー性および経済性を向上できるようにすることを目的とし、また、請求項２に係る発明は、学習機能や予約設定などによって特定時刻における貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定される場合に、湯張り終了後に必要貯湯量を確保し、湯切れおよび無駄な貯湯を回避するとともに省エネルギー性および経済性を向上できるようにすることを目的とし、また、請求項３に係る発明は、省エネルギー性および経済性を向上できながら、貯湯タンク内の貯湯量を少なくして放熱ロスを抑制できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
下部から取り出して上部から供給する循環配管を付設して温度成層を形成する状態で貯湯を行う貯湯タンクと、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから取り出した水を加熱する加熱手段と、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから水を取り出すとともに加熱後の湯を前記貯湯タンクに供給する循環ポンプと、
前記貯湯タンクに連通接続されて湯張り信号に応答して前記貯湯タンク内の湯を浴槽内に供給する湯張り手段とを備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記加熱手段が、少なくとも熱電併給装置の排熱を熱源とする排熱加熱手段を含み、
前記貯湯タンクに設けられて前記貯湯タンク内の湯の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
前記浴槽内に貯める湯量を設定する湯量設定手段と、
前記浴槽内に貯められている実際の湯量を測定する実湯量測定手段と、
前記湯張り信号に応答して、前記湯量設定手段で設定された湯量から前記実湯量測定手段で測定された実際の湯量を減算して必要湯張り量を算出する必要湯張り量算出手段と、
前記貯湯量検出手段で検出された湯の貯湯量から前記必要湯張り量算出手段で算出された必要湯張り量を減算して前記貯湯タンク内の湯の残量を算出する残湯量算出手段と、
前記貯湯タンクの全容量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの貯湯可能湯量を算出する貯湯可能湯量算出手段と、
前記貯湯可能湯量算出手段で算出された貯湯可能湯量と、前記熱電併給装置の特性を生かすに足る排熱優先設定値とを比較して貯湯可能湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに排熱優先信号を出す比較手段と、
前記比較手段からの排熱優先信号に応答して前記排熱加熱手段および前記循環ポンプの運転許可信号を前記湯張り手段による湯の供給と同時あるいはほぼ同時に出力し、貯湯可能湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止する加熱制御手段とを備えて構成する。
【００１０】
ここで、熱電併給装置の特性を生かすに足る排熱優先設定値とは、用いる熱電併給装置によって設定されるものである。
すなわち、その筐体の容積に伴う運転開始からの排熱の温度の立ち上がり状況と、立ち上がり後の連続運転時間とから、排熱回収効率と発電効率とを求め、それらから省エネルギー性および経済性の面から有用となる全体としての連続運転時間を湯量に換算した値が排熱優先設定値として設定される（以下、同じである）。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
下部から取り出して上部から供給する循環配管を付設して温度成層を形成する状態で貯湯を行う貯湯タンクと、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから取り出した水を加熱する加熱手段と、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから水を取り出すとともに加熱後の湯を前記貯湯タンクに供給する循環ポンプと、
前記貯湯タンクに連通接続されて湯張り信号に応答して前記貯湯タンク内の湯を浴槽内に供給する湯張り手段とを備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記加熱手段が、少なくとも熱電併給装置の排熱を熱源とする排熱加熱手段を含み、
特定時刻における前記貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されているものであり、
湯張り信号に応答して、前記湯張り手段による湯の供給停止時点での前記必要貯湯量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの追加貯湯量を算出する追加貯湯量算出手段と、
前記追加貯湯量算出手段で算出された追加貯湯量と排熱優先設定値とを比較して追加貯湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに第２の排熱優先信号を出す第２の比較手段と、
前記第２の比較手段からの第２の排熱優先信号に応答して前記排熱加熱手段および前記循環ポンプの運転許可信号を前記湯張り手段による湯の供給と同時あるいはほぼ同時に出力し、追加貯湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止する第２の加熱制御手段とを備えて構成する。
【００１２】
特定時刻における貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されるとは、例えば、学習機能によって、前日とか１週間前の同じ曜日の必要貯湯量の変動パターンによって特定するとか、予約機能などスケジュールタイマで設定した必要貯湯量の変動パターンによって特定するといったことである。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
下部から取り出して上部から供給する循環配管を付設して温度成層を形成する状態で貯湯を行う貯湯タンクと、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから取り出した水を加熱する加熱手段と、
前記循環配管に設けられて前記貯湯タンクから水を取り出すとともに加熱後の湯を前記貯湯タンクに供給する循環ポンプと、
前記貯湯タンクに連通接続されて湯張り信号に応答して前記貯湯タンク内の湯を浴槽内に供給する湯張り手段とを備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記加熱手段が、少なくとも熱電併給装置の排熱を熱源とする排熱加熱手段を含み、
特定時刻における前記貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されているものであり、
前記貯湯タンクに設けられて前記貯湯タンク内の湯の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
前記浴槽内に貯める湯量を設定する湯量設定手段と、
前記浴槽内に貯められている実際の湯量を測定する実湯量測定手段と、
前記湯張り信号に応答して、前記湯量設定手段で設定された湯量から前記実湯量測定手段で測定された実際の湯量を減算して必要湯張り量を算出する必要湯張り量算出手段と、
前記貯湯量検出手段で検出された湯の貯湯量から前記必要湯張り量算出手段で算出された必要湯張り量を減算して前記貯湯タンク内の湯の残量を算出する残湯量算出手段と、
前記貯湯タンクの全容量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの貯湯可能湯量を算出する貯湯可能湯量算出手段と、
湯張り信号に応答して、前記湯張り手段による湯の供給停止時点での前記必要貯湯量から前記残湯量算出手段で算出された湯の残量を減算して前記貯湯タンクへの追加貯湯量を算出する追加貯湯量算出手段と、
前記貯湯可能湯量算出手段で算出された貯湯可能湯量と前記追加貯湯量算出手段で算出された追加貯湯量とを比較し、小さい方の湯量を選択して出力する第３の比較手段と、
第３の比較手段で選択して出力された湯量と排熱優先設定値とを比較して湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに第３の排熱優先信号を出す第４の比較手段と、
前記第４の比較手段からの第３の排熱優先信号に応答して前記排熱加熱手段および前記循環ポンプの運転許可信号を前記湯張り手段による湯の供給と同時あるいはほぼ同時に出力し、貯湯可能湯量または追加貯湯量のうちの少ない方の湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止する第３の加熱制御手段とを備えて構成する。
【００１４】
【作用】
請求項１に係る発明のコージェネレーションシステムの構成によれば、例えば、浴槽への給湯を行うための操作を人為的に行うとか予約機能や学習機能によって自動的に開くなどにより、浴槽内に湯を供給する湯張り信号が出力されると、浴槽内に実際に貯められている湯量、すなわち、浴槽内の残り湯の量（実湯量）と貯めようとする設定湯量とから必要湯張り量を算出する。
一方、貯湯タンク内の湯の貯湯量から必要湯張り量を減算して湯張り後の湯の残量を求め、その残湯量分を差し引いて、貯湯タンク内に貯湯可能な湯量を求める。
得られた貯湯可能湯量と排熱優先設定値とを比較し、その貯湯可能湯量を得るために排熱加熱手段を運転したときに、省エネルギー性および経済性の面から有用かどうかを判断し、有用であると判断したとき、湯張り手段による湯の供給と同時に運転許可信号を出力して排熱加熱手段および循環ポンプの運転を許容し、省エネルギー性および経済性の面での有用性を確保した状態で排熱により湯を得ることができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明のコージェネレーションシステムの構成によれば、学習機能や予約機能などによって、特定時刻における貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されているときに、浴槽内に湯を供給する湯張り信号の出力時に、食器の洗浄や乾燥などのための湯も必要であるときなどに、その必要貯湯量から貯湯タンク内の残湯量分を差し引いて追加貯湯量を求める。
得られた追加貯湯量と排熱優先設定値とを比較し、その追加貯湯量を得るために排熱加熱手段を運転したときに、省エネルギー性および経済性の面から有用かどうかを判断し、有用であると判断したとき、湯張り手段による湯の供給と同時に運転許可信号を出力して排熱加熱手段および循環ポンプの運転を許容し、省エネルギー性および経済性の面での有用性を確保した状態で排熱により湯を得ることができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明のコージェネレーションシステムの構成によれば、得られた貯湯可能湯量と追加貯湯量のいずれもが排熱優先設定値よりも大きいときに、小さい方の湯量に基づいて排熱により湯を得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るコージェネレーションシステムの実施例を示す概略構成図であり、ガスエンジンによって発電機を駆動するように構成した熱電併給装置１と貯湯給湯器２とが、ジャケット冷却水の循環配管３と第１の熱交換器４とを介して接続され、貯湯、給湯および暖房に熱電併給装置１からの排熱を利用できるように構成されている。このジャケット冷却水の循環配管３と第１の熱交換器４とによって熱電併給装置１からの排熱を利用する構成をして排熱加熱手段と称する（後述する図２、図３および図４それぞれでは、便宜上排熱加熱手段の図番として熱電併給装置１と同じにして示す）。
【００１８】
貯湯給湯器２には、貯湯タンク５と、補助熱源機６と、補給水タンク７とが備えられている。
貯湯タンク５の下部から上部にわたって、循環ポンプ８を介装した循環配管９が設けられ、この循環配管９に第１の熱交換器４と補助熱源機６とが直列に設けられている。
【００１９】
以上の構成により、貯湯タンク５の下部から水を取り出し、熱電併給装置１からの排熱によって加熱し、その加熱後の湯を貯湯タンク５の上部から供給し、温度成層を形成する状態で貯湯を行うようになっている。
【００２０】
循環配管９には流量センサ１０と流量制御弁１１とが設けられている。
補助熱源機６は、加熱能力が高い専用熱源として都市ガスにより燃焼加熱するように構成され、熱電併給装置１からの排熱による加熱を行わないときに、または併用して、補助熱源機６による加熱を行い、貯湯、給湯および暖房用の湯を得るように構成されている。前述排熱加熱手段と補助熱源機６とによって、貯湯タンク５から取り出した水を加熱する加熱手段が構成されている。
【００２１】
循環配管９には、第１の熱交換器４および補助熱源機６と並列に出力用循環配管１３が接続され、その出力用循環配管１３に暖房用熱交換器１４と追い焚き用熱交換器１５が設けられている。
【００２２】
暖房用熱交換器１４には、補給水タンク７に接続される状態で第１のポンプ付き配管１６が接続され、第１のポンプ付き配管１６に取り出しヘッダー１７および戻りヘッダー１８を介して図示していない床暖房機、室内暖房機、浴室乾燥機などが接続されている。
【００２３】
追い焚き用熱交換器１５には、第２のポンプ付き配管１９を介して浴槽２０が接続され、追い焚きを行うように構成されている。
第２のポンプ付き配管１９には、浴槽２０内に貯められている実際の湯量を測定する実湯量測定手段としての圧力センサ２１が設けられている。
【００２４】
循環配管９および出力用循環配管１３と並列に、貯湯タンク５に給湯管２２が接続され、給湯管２２に分配弁２２ａ、流量制御弁２２ｂ、流量センサ２２ｃおよび開閉弁２２ｄが設けられるとともに、その給湯管２２が第２のポンプ付き配管１９に接続されている。これにより、貯湯タンク５から給湯管２２および第２のポンプ付き配管１９を介して浴槽２０内に所望温度の湯を供給できるように湯張り手段が構成されている。
【００２５】
給湯管２２の途中箇所には、シャワーに接続されるシャワー配管２２ｅが接続されている。分配弁２２ａには、給水管２３が接続され、湯量と給水量との分配比を調節することにより湯張り時の湯温度を調節できるようになっている。
【００２６】
貯湯タンク５に上下方向に間隔を隔てて５個の温度センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅが設けられ、例えば、80℃などの設定温度を感知した温度センサの位置によって貯湯タンク５内の湯の貯湯量を検出する貯湯量検出手段２５（図２参照）が構成されている。
【００２７】
浴室（図示せず）の側壁に取り付けられたタッチパネルに、浴槽２０内に貯める湯量を設定する湯量設定手段２６（図２参照）が設けられ、圧力センサ２１によって浴槽２０内に貯められた湯量が湯量設定手段２６で設定した湯量になったときに開閉弁２２ｄを自動的に閉じるように構成されている。
【００２８】
図２の第１実施例のブロック図に示すように、実湯量測定手段（圧力センサ）２１と貯湯量検出手段２５と湯量設定手段２６がマイクロコンピュータ２７に接続され、そのマイクロコンピュータ２７に熱電併給装置１と循環ポンプ８と湯張り手段を構成する開閉弁２２ｄが接続されている。
【００２９】
マイクロコンピュータ２７には、必要湯張り量算出手段２８、残湯量算出手段２９、貯湯可能湯量算出手段３０、比較手段３１、加熱制御手段３２が備えられている。
【００３０】
前述したタッチパネルにより流量調節可能に給湯操作可能に構成されており、その給湯操作に伴って湯張り信号を出力するとともに、給湯管２２に設けられた湯量センサ２２ｃと流量制御弁２２ｂとにより設定流量の給湯を行うように構成されている。
【００３１】
必要湯張り量算出手段２８は、湯張り信号に応答して、湯量設定手段２６で設定された湯量から実湯量測定手段２１で測定された実際の湯量を減算して必要湯張り量を算出するようになっている。
残湯量算出手段２９は、貯湯量検出手段２５で検出された湯の貯湯量から必要湯張り量算出手段２８で算出された必要湯張り量を減算して貯湯タンク５内の湯の残量を算出するようになっている。
貯湯可能湯量算出手段３０は、貯湯タンク５の全容量から残湯量算出手段２９で算出された湯の残量を減算して貯湯タンク５への貯湯可能湯量を算出するようになっている。
【００３２】
比較手段３１は、貯湯可能湯量算出手段３０で算出された貯湯可能湯量と、排熱優先設定値とを比較して貯湯可能湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに排熱優先信号を出すようになっている。
上記排熱優先設定値は、用いる熱電併給装置１に応じてその熱電併給装置１の特性を生かすに足るように設定されるものである。
すなわち、熱電併給装置１を構成する筐体の容積に伴う運転開始からの排熱の温度の立ち上がり状況と、立ち上がり後の連続運転時間とから、排熱回収効率と発電効率とを求め、それらから省エネルギー性および経済性の面から有用となる全体としての連続運転時間が排熱優先設定値として設定される。
【００３３】
加熱制御手段３２は、比較手段３１からの排熱優先信号に応答して熱電併給装置１および循環ポンプ８の運転許可信号を出力するとともに同時に開閉弁２２ｄを開いて湯の供給を開始し、貯湯可能湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止するようになっている。
【００３４】
以上の構成により、加熱制御手段３２では、排熱優先信号が入力されて熱電併給装置１の運転を開始した後は、湯張りが完了していても、排熱優先設定値として設定される連続運転時間分は運転を継続し、省エネルギー性および経済性を向上できる。
【００３５】
なお、上述した運転許可信号に応答しての運転動作としては、次の２形態のいずれかが採用される。このことは、以下の実施例でも同じである。
▲１▼運転許可信号に応答して熱電併給装置１および循環ポンプ８を運転する。
▲２▼運転許可信号に応答して、電力負荷が予め定められた設定値よりも大きいかどうか判断し、電力負荷が設定値よりも大きければ、熱電併給装置１および循環ポンプ８を運転し、電力負荷が設定値よりも小さければ、熱電併給装置１で発電される電力が消費されずに捨てられることとなって無駄になるため、運転許可信号を受けても、熱電併給装置１および循環ポンプ８を運転しないようにして経済性の向上を図る。
【００３６】
図３は第２実施例を示すブロック図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、第１実施例の構成に加えて、追加貯湯量算出手段３３、第２の比較手段３４、第２の加熱制御手段３５が備えられている。
追加貯湯量算出手段３３には、例えば、学習機能によって、前日とか１週間前の同じ曜日の必要貯湯量の変動パターンとか、予約機能などスケジュールタイマで設定した必要貯湯量の変動パターンなどによって特定される、特定時刻における貯湯タンク内への必要貯湯量が入力されていて、この追加貯湯量算出手段３３では、湯張り信号に応答して、浴槽２０への湯の供給停止時点での必要貯湯量から残湯量算出手段２９で算出された湯の残量を減算して貯湯タンク５への追加貯湯量を算出するようになっている。
【００３７】
第２の比較手段３４は、追加貯湯量算出手段３３で算出された追加貯湯量と前述排熱優先設定値とを比較して追加貯湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに第２の排熱優先信号を出すようになっている。
【００３８】
第２の加熱制御手段３５は、第２の比較手段３４からの第２の排熱優先信号に応答して熱電併給装置１および循環ポンプ８の運転許可信号を出力するとともに同時に開閉弁２２ｄを開いて湯の供給を開始し、貯湯可能湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止するようになっている。
【００３９】
以上の構成により、第２の加熱制御手段３５では、排熱優先信号が入力されて熱電併給装置１の運転を開始した後は、湯張りが完了していても、排熱優先設定値として設定される連続運転時間分は運転を継続し、省エネルギー性および経済性を向上できる。
【００４０】
図４は第３実施例を示すブロック図であり、第２実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、第２実施例の構成に加えて、更に、第３および第４の比較手段４１，４２ならびに第３の加熱制御手段４３が備えられている。
【００４１】
第３の比較手段４１は、貯湯可能湯量算出手段３０で算出された貯湯可能湯量と追加貯湯量算出手段３３で算出された追加貯湯量とを比較し、小さい方の湯量を選択して出力するようになっている。
【００４２】
第４の比較手段４２は、第３の比較手段４１で選択して出力された小さい方の湯量と前述排熱優先設定値とを比較して湯量が排熱優先設定値よりも大きいときに第３の排熱優先信号を出すようになっている。
【００４３】
第３の加熱制御手段４３は、第４の比較手段４２からの第３の排熱優先信号に応答して熱電併給装置１および循環ポンプ８の運転許可信号を出力するとともに同時に開閉弁２２ｄを開いて湯の供給を開始し、貯湯可能湯量と貯湯可能湯量のうちの少ない方の湯量分の加熱を行った後に運転許可信号を停止するようになっている。
【００４４】
この第３実施例の構成によれば、貯湯可能湯量と追加貯湯量のうち、いずれもが排熱優先設定値よりも大きい場合に、少ない方の湯量を選択するため、加熱完了後における貯湯タンク５内の貯湯量を少なくでき、放熱によるロスを抑制できて経済性を向上できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明のコージェネレーションシステムによれば、浴槽内に実際に貯められている実湯量、すなわち、浴槽内の残り湯の量を測定するとともに、貯湯タンク内の湯の貯湯量を検出し、それらの浴槽内の実湯量と貯湯タンク内の湯の貯湯量とに基づいて貯湯可能湯量を求め、その貯湯可能湯量に基づいて加熱制御するから、浴槽内の実際の残り湯の量の変動に起因する湯切れを防止できる。
しかも、貯湯可能湯量と排熱優先設定値とを比較し、その貯湯可能湯量を得るために排熱加熱手段を運転したときに、省エネルギー性および経済性の面から有用であると判断したときに、排熱により湯を得ることができるから、省エネルギー性および経済性を向上できる。
【００４６】
また、請求項２に係る発明のコージェネレーションシステムによれば、学習機能や予約機能などによって、特定時刻における貯湯タンク内への必要貯湯量が予め特定されているときには、浴槽内に湯を供給する湯張り信号の出力時に、必要貯湯量から貯湯タンク内の残湯量分を差し引いて追加貯湯量を求め、その追加貯湯量に基づいて加熱制御するから、湯張り終了後に必要貯湯量を確保し、湯切れおよび無駄な貯湯を回避できる。
しかも、追加貯湯量と排熱優先設定値とを比較し、その追加貯湯量を得るために排熱加熱手段を運転したときに、省エネルギー性および経済性の面から有用であると判断したときに排熱により湯を得ることができるから、省エネルギー性および経済性を向上できる。
【００４７】
また、請求項３に係る発明のコージェネレーションシステムによれば、得られた貯湯可能湯量と追加貯湯量のいずれもが排熱優先設定値よりも大きいときに、小さい方の湯量に基づいて排熱により湯を得ることができるから、加熱完了後における貯湯タンク内の貯湯量を少なくできて放熱ロスを抑制でき、省エネルギー性および経済性を一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコージェネレーションシステムの概略構成図である。
【図２】第１実施例を示すブロック図である。
【図３】第２実施例を示すブロック図である。
【図４】第３実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…熱電併給装置
４…第１の熱交換器
６…補助熱源機
８…循環ポンプ
９…循環配管
２０…浴槽
２１…実湯量測定手段としての圧力センサ
２２…給湯管（湯張り手段）
２２ｄ…開閉弁（湯張り手段）
２５…貯湯量検出手段
２６…湯量設定手段
２８…必要湯張り量算出手段
２９…残湯量算出手段
３０…貯湯可能湯量算出手段
３１…比較手段
３２…加熱制御手段
３３…追加貯湯量算出手段
３４…第２の比較手段
３５…第２の加熱制御手段
４１…第３の比較手段
４２…第４の比較手段
４３…加熱制御手段選択手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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