(57)【要約】【課題】レジオネラ菌対策を担保しつつ、給湯使用の快適性を損なう事態を早期に解消可能で、電気・ガスというエネルギー消費の抑制を図り得るコジェネ装置を提供する。【解決手段】要殺菌条件が成立するまでは、給湯要求があれば、通常給湯処理を実行する（Ｓ１でＮＯ，Ｓ２でＹＥＳ，Ｓ３）。要殺菌条件が成立すれば、貯湯タンクから取り出した湯水をそのまま給湯に使用するのを禁止して、給湯要求があれば、補助熱源機で加熱殺菌した上で給湯する（Ｓ１でＹＥＳ，Ｓ４，Ｓ５でＹＥＳ，Ｓ６）。貯湯タンクからの流出量を積算し、積算値がタンク容量以上になれば、要殺菌を解除して通常給湯処理に戻す（Ｓ７，Ｓ８でＹＥＳ，Ｓ１１，Ｓ３）。積算値の増加度合いが低すぎれば、強制排湯処理をしてその流出量を積算する（Ｓ９でＹＥＳ，Ｓ１０）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電部と、この発電部での発電運転に伴い発生する排熱を回収して湯として蓄熱する貯湯タンクと、貯湯タンクから取り出した湯を加熱するための補助熱源機と、前記貯湯タンク内の湯水に対する殺菌運転を実行する殺菌運転制御部とを備えたコジェネ装置において、
前記殺菌運転制御部は、殺菌処理が必要となる所定条件が成立すると、前記貯湯タンク内の湯水をそのまま給湯に供することを禁止し、給湯要求があれば前記貯湯タンクから取り出した湯水を前記補助熱源機により加熱殺菌した上で給湯するとともに、前記貯湯タンクから取り出された湯水の流出量を積算し、積算した流出量が前記貯湯タンクの容量以上になれば、前記補助熱源機による加熱殺菌を停止するように構成されている、
ことを特徴とするコジェネ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコジェネ装置であって、
通常時には商用電力系統との系統連系運転により電力供給を受けて作動される一方、商用電力系統に停電が発生したときには前記発電部から自立発電による電力供給を受ける自立運転によって作動される構成を備え、
前記殺菌運転制御部による殺菌運転は前記自立運転によって作動されるときに実行されるように構成されている、コジェネ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコジェネ装置であって、
前記補助熱源機の出口から出湯された湯水を前記補助熱源機の入口側に戻すように循環させる循環路と、この循環路により戻される湯水と前記貯湯タンクから取り出された湯水とを前記補助熱源機の入口の手前位置で合流させる合流部と、前記貯湯タンクから取り出される湯水の湯水温度を検出するタンク温度センサと、前記循環路を通して合流部の入口に戻される湯水の湯水温度を検出する合流部入口温度センサと、前記合流部から前記補助熱源機の入口に供給される湯水の湯水温度を検出する補助熱源機入口温度センサと、前記補助熱源機の入口に供給される湯水の流量を検出する流量センサとを備え、
前記殺菌運転制御部による流出量の積算は、前記流量センサにより検出される検出流量値の内、前記循環路を通して合流部の入口に戻される湯水分を分離して前記貯湯タンクから取り出された湯水分のみに対応する流量値を用いることとし、この流量値を前記タンク温度センサ、合流部入口温度センサ及び補助熱源機入口温度センサにより検出される各温度値に基づいて演算により取得するように構成されている、コジェネ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電部と、発電部で生じる排熱を回収して蓄熱する貯湯タンクと、貯湯タンクから取り出された湯水を加熱可能な補助熱源機とを備えたコージェネ装置に関し、特に、レジオネラ菌等の細菌対策（以下、単にレジオネラ菌対策という）に伴うエネルギー消費のロスを低減すると同時に快適な給湯使用を提供し得る技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば長期不在等により貯湯タンク内の湯水が使用されなかったり、あるいは、使用量が少なくて長期に亘り貯湯タンク内が入れ替わらない状態が続くときには、レジオネラ菌等の細菌の繁殖が懸念されるため、これに対処するために、貯湯タンク内に蓄えられている湯水を所定温度まで強制的に加熱して殺菌する手法が提案されている（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】特許第４２８７８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、貯湯タンクから水を燃料電池等の発電部に供給し、この発電部で生じる排熱との熱交換により湯に変換し、この湯を貯湯タンクに戻して排熱回収するというコジェネ装置の場合、停電発生時に発電部の運転が自立発電モードに切り替わると、その発電を継続させるために排熱回収運転を継続させることが必要となる。つまり、発電部の排熱（例えば燃料電池の冷却水）よりも低温の湯水を貯湯タンクから発電部に対し熱交換のために循環供給し、高温の冷却水からの排熱回収により冷却水を冷却し続ける必要が生じる。
【０００５】
一方、レジオネラ菌対策のために貯湯タンク内の全湯水を補助熱源機等により強制的に加熱して所定温度（例えば８０℃）まで沸き上げて殺菌するという運転を行うと、貯湯タンク内の全てが高温の湯で満たされ、もはや発電部からの排熱回収は不能となってしまうことになる。このようなレジオネラ菌対策のための殺菌運転は、通常は、貯湯タンク内からの給湯使用が所定期間（例えば１００時間）ないこと、あるいは、あっても所定量以下であること等の条件成立により、その運転制御が開始されるようになっている。
【０００６】
このため、発電部が自立発電モードに切り替わった状態では、レジオネラ菌対策が必要となる条件がたとえ成立したとしても、発電継続の方を優先させざるを得ない状況に陥ることになる。この結果、殺菌運転の実行を禁止せざるを得ない一方、排熱回収運転を継続させるためにはレジオネラ菌対策が必要であるにも拘わらず貯湯タンク内の湯水を消費させて給水を新たに取り込む必要が生じる。一方、これらを解決するためにラジエータを搭載し、貯湯タンクから取り出した湯水をラジエータで所定量冷却した上で発電部に供給するという手法も採用可能であるものの、ラジエータの搭載は多大なコスト増を招くことになる。
【０００７】
ラジエータに頼らない次善の対策として、次のような手法が考えられる。すなわち、発電部が自立発電モードに切り替わった状態でレジオネラ菌対策が必要となる条件が成立した場合には、給湯要求が生じれば、貯湯タンク内の湯水を取り出して補助熱源機で所定温度まで加熱した上で給湯することにより、給湯使用分の殺菌処理と、貯湯タンク内の湯水の消費との双方を満たすようにするのである。しかしながら、このような手法を採用すると、補助熱源機で単に加熱するだけではなくて、ある期間（例えば５秒間）は所定温度（例えば８０℃）以上の状態に維持するように加熱する必要があるため、給湯栓への給湯流量をどうしても絞らざるを得ず、給湯使用の快適性を損なう結果を招く上に、このような補助熱源機による加熱処理を自立発電モードが終了するまで継続させる必要があり、その加熱処理に伴う電気・ガス等のエネルギー消費が膨大なものになってしまうという不都合が発生する。又、このような次善の対策としての手法は、発電部が自立発電モードに入った場合に限らず、非停電時においても適用し得る手法であり、このような手法を採用すれば、前記と同様に給湯使用の快適性を損なったり、殺菌対策のために多大なエネルギー消費が必要になったりという不都合が発生する。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レジオネラ菌対策を担保しつつ、給湯使用の快適性を損なう事態を早期に解消し得るとともに、電気・ガスというエネルギー消費の抑制を図り得るコジェネ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、発電部と、この発電部での発電運転に伴い発生する排熱を回収して湯として蓄熱する貯湯タンクと、貯湯タンクから取り出した湯を加熱するための補助熱源機と、前記貯湯タンク内の湯水に対する殺菌運転を実行する殺菌運転制御部とを備えたコジェネ装置を対象にして次の技術的手段を講じた。すなわち、前記殺菌運転制御部として、殺菌処理が必要となる所定条件が成立すると、前記貯湯タンク内の湯水をそのまま給湯に供することを禁止し、給湯要求があれば前記貯湯タンクから取り出した湯水を前記補助熱源機により加熱殺菌した上で給湯するとともに、前記貯湯タンクから取り出された湯水の流出量を積算し、積算した流出量が前記貯湯タンクの容量以上になれば、前記補助熱源機による加熱殺菌を停止する構成とした（請求項１）。
【００１０】
本発明の場合、貯湯タンク内の湯水をそのまま給湯に供することを禁止し、給湯要求があれば前記貯湯タンクから取り出した湯水を前記補助熱源機により加熱殺菌した上で給湯するようにしているため、殺菌処理が必要となる所定条件が成立するような状況に陥ったとしても、確実に殺菌処理した湯水が給湯に供されることになる。一方、その給湯に供した貯湯タンクからの流出量を積算し、積算値が貯湯タンクの容量以上になれば、補助熱源機による加熱殺菌を停止するようにしているため、既に貯湯タンク内の全量が新たな給水により置き換わったにも拘わらず、補助熱源機の加熱殺菌を継続させることに伴う無駄なエネルギー消費を回避・抑制することが可能になる。加えて、補助熱源機による加熱殺菌が停止された以降の給湯要求に対しては貯湯タンク内の湯水をそのまま使用して給湯することが可能になるため、加熱殺菌のために給湯流量の制限を行う必要もなく、ユーザーによる給湯使用の快適性を長きに亘って損なうこともない。
【００１１】
本発明のコジェネ装置において、通常時には商用電力系統との系統連系運転により電力供給を受けて作動される一方、商用電力系統に停電が発生したときには前記発電部から自立発電による電力供給を受ける自立運転によって作動される構成を備え、殺菌運転制御部による殺菌運転が自立運転によって作動されるときに実行される構成とすることができる（請求項２）。このようにすることにより、発電部の自立発電を継続させる必要性から、レジオネラ菌対策のために貯湯タンク内の全湯水を対象にした加熱殺菌処理が不能となる場合であっても、給湯要求に対して、補助熱源機による加熱処理によって殺菌処理された湯水の給湯が可能となる上に、貯湯タンク内の湯水を給湯のために取り出した分だけ給水と置き換わるため、発電部からの排熱回収の継続、ひいては自立発電運転の継続も担保し得る。その一方、給湯のために貯湯タンクから取り出した湯水の流出量の積算値が貯湯タンクの容量以上になれば、貯湯タンク内が新たに補給された給水で置き換わったと判断することができ、もはや補助熱源機の加熱処理による殺菌処理を不要にして、貯湯タンク内の湯水を給湯にそのまま使用し得るようになり、補助熱源機による加熱処理を継続することによるエネルギー消費の無駄を省きつつ、自立発電の継続がより有利になる。
【００１２】
又、本発明のコジェネ装置において、補助熱源機の出口から出湯された湯水を前記補助熱源機の入口側に戻すように循環させる循環路と、この循環路により戻される湯水と前記貯湯タンクから取り出された湯水とを前記補助熱源機の入口の手前位置で合流させる合流部と、前記貯湯タンクから取り出される湯水の湯水温度を検出するタンク温度センサと、前記循環路を通して合流部の入口に戻される湯水の湯水温度を検出する合流部入口温度センサと、前記合流部から前記補助熱源機の入口に供給される湯水の湯水温度を検出する補助熱源機入口温度センサと、前記補助熱源機の入口に供給される湯水の流量を検出する流量センサとを備え、殺菌運転制御部による流出量の積算として、前記流量センサにより検出される検出流量値の内、循環路を通して合流部の入口に戻される湯水分を分離して貯湯タンクから取り出された湯水分のみに対応する流量値を用いることとし、この流量値をタンク温度センサ、合流部入口温度センサ及び補助熱源機入口温度センサにより検出される各温度値に基づいて演算により取得する構成とすることができる（請求項３）。このようにすることにより、給湯使用時において補助熱源機の出口からの湯水の一部が循環路に循環供給されたとしても、貯湯タンクから取り出した湯水の流出量を正確に把握することが可能になる。これにより、貯湯タンク内から取り出した湯水の全量の把握をより正確に行うことが可能になる結果、補助熱源機の加熱処理による殺菌運転を正確なタイミングで終了して、貯湯タンク内の湯水を直接に使用した給湯に確実に切り換えることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明のコジェネ装置によれば、貯湯タンク内の湯水をそのまま給湯に供することを禁止し、給湯要求があれば前記貯湯タンクから取り出した湯水を前記補助熱源機により加熱殺菌した上で給湯するようにしているため、殺菌処理が必要となる所定条件が成立するような状況に陥ったとしても、確実に殺菌処理した湯水を給湯に供することができる。一方、その給湯に供した貯湯タンクからの流出量を積算し、積算値が貯湯タンクの容量以上になれば、補助熱源機による加熱殺菌を停止するようにしているため、既に貯湯タンク内の全量が新たな給水により置き換わったにも拘わらず、補助熱源機の加熱殺菌を継続させることに伴う無駄なエネルギー消費を回避・抑制することができる。加えて、補助熱源機による加熱殺菌が停止された以降の給湯要求に対しては貯湯タンク内の湯水をそのまま使用して給湯することが可能になるため、加熱殺菌のために給湯流量の制限を行う必要もなく、ユーザーによる給湯使用の快適性を長きに亘って損なうことを回避することができる。
【００１４】
特に請求項２のコジェネ装置によれば、通常時には商用電力系統との系統連系運転により電力供給を受けて作動させる一方、商用電力系統に停電が発生したときには前記発電部から自立発電による電力供給を受ける自立運転によって作動させる構成とし、自立運転によって作動されるときに前記の殺菌運転制御部による殺菌運転を実行させる構成とすることにより、発電部の自立発電を継続させる必要性から、レジオネラ菌対策のために貯湯タンク内の全湯水を対象にした加熱殺菌処理が不能となる場合であっても、給湯要求に対しては補助熱源機による加熱処理によって殺菌処理された湯水を給湯することができる上に、貯湯タンク内の湯水を給湯のために取り出した分だけ給水と置き換わるため、発電部からの排熱回収の継続、ひいては自立発電運転の継続も担保することができるようになる。その一方、給湯のために貯湯タンクから取り出した湯水の流出量の積算値が貯湯タンクの容量以上になれば、貯湯タンク内が新たに補給された給水で置き換わったと判断することができ、もはや補助熱源機の加熱処理による殺菌処理を不要にして、貯湯タンク内の湯水を給湯にそのまま使用することが可能となって、補助熱源機による加熱処理を継続することによるエネルギー消費の無駄を省きつつ、自立発電の継続上、より有利になる。
【００１５】
又、請求項３のコジェネ装置によれば、補助熱源機の出口から出湯された湯水を補助熱源機の入口側に戻すように循環させる循環路と、この循環路により戻される湯水と貯湯タンクから取り出された湯水とを補助熱源機の入口の手前位置で合流させる合流部と、貯湯タンクから取り出される湯水の湯水温度を検出するタンク温度センサと、循環路を通して合流部の入口に戻される湯水の湯水温度を検出する合流部入口温度センサと、合流部から補助熱源機の入口に供給される湯水の湯水温度を検出する補助熱源機入口温度センサとを備え、殺菌運転制御部による流出量の積算として、補助熱源機の入口に流入する流量値の内、循環路を通して合流部の入口に戻される湯水分を分離して貯湯タンクから取り出された湯水分のみに対応する流量値を用いることとし、この流量値をタンク温度センサ、合流部入口温度センサ及び補助熱源機入口温度センサにより検出される各温度値に基づいて演算により取得する構成とすることができる（請求項３）。このようにすることにより、給湯使用時において補助熱源機の出口からの湯水の一部が循環路に循環供給されたとしても、貯湯タンクから取り出した湯水の流出量を正確に把握することができるようになる。これにより、貯湯タンク内から取り出した湯水の全量の把握をより正確に行うことが可能になる結果、補助熱源機の加熱処理による殺菌運転を正確なタイミングで終了させて、貯湯タンク内の湯水を直接に使用した給湯に確実に切り換えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るコジェネ装置の模式図である。
【図２】本実施形態の制御ブロック図である。
【図３】レジオネラ菌対策時の制御を中心にしたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るコジェネ装置の模式図である。同図中の符号２は発電部、３は貯湯タンク、４は外部から水道水等を貯湯タンク３等に給水するための給水回路、５は貯湯タンク３からの貯湯又は補助熱源機６で補助加熱後の湯を用いて給湯栓７等に給湯するための給湯回路、８は補助熱源機６で補助加熱後の湯又は貯湯タンク３からの貯湯を熱源として外部熱負荷に対し循環供給するための外部熱負荷回路、９は外部熱負荷回路８から循環供給される熱源により熱交換加熱されて追い焚きされる浴槽、１０は浴槽９内の湯水を外部熱負荷回路８から循環供給される熱源により追い焚き加熱する追い焚き回路、１１は前記発電部２からの排熱を回収することで貯湯タンク３の湯水を加熱する排熱回収回路、１２は貯湯タンク３の底部から湯水を前記補助熱源機６に導くための底部導出路、１３は貯湯タンク３の頂部から湯水を前記補助熱源機６に導くための頂部導出路、１４はこのコージェネ装置の作動制御を行うコントローラである。
【００１９】
発電部２は、本実施形態では燃料電池（例えばＳＯＦＣ；固体酸化物型燃料電池）２１を用いた例を説明するが、これに限らず、発電作動が可能であり、その発電作動に伴い発生する排熱を熱源として貯湯タンク３内の湯水を加熱して排熱回収を行い得るものであればよく、例えばエンジン冷却水からの排熱回収が可能で発電可能なガスエンジンを発電部として用いることができる。燃料電池２１は、図示省略のガス供給系から供給されるガスを燃料として発電するようになっており、燃料電池２１から発生する排熱が排熱回収用熱交換器２２に熱源として供給される一方、排熱回収回路１１により供給される貯湯タンク３の底部３１からの湯水が熱交換加熱対象として前記排熱回収用熱交換器２２に供給されるようになっている。
【００２０】
すなわち、排熱回収回路１１は、上流端が貯湯タンク３の底部３１に接続されて下流端が排熱回収用熱交換器２２の被加熱側入口に接続された導出路１１１と、上流端が前記熱交換器２２の被加熱側出口に接続されて下流端が貯湯タンク３の頂部に接続された導入路１１２と、排熱回収ポンプ１１３とを備えたものである。そして、コントローラ１４の排熱回収運転制御部１４２（図２参照）による排熱回収運転制御が開始されると、排熱回収ポンプ１１３が作動され、これにより、貯湯タンク３の底部３１から導出路１１１を通して取り出された湯水が、排熱回収用熱交換器２２において燃料電池２１からの排熱により熱交換加熱され、熱交換加熱後の湯水が導入路１１２を通して貯湯タンク３の頂部に戻されて、貯湯タンク３内で温度成層を形成しつつ所定温度（例えば６０℃以上）の湯として蓄熱されることになる。
【００２１】
前記導入路１１２の途中位置には三方切換弁１１４が介装される一方、この三方切換弁１１４に対し導出路１１１の途中位置から貯湯タンク３をバイパスするように分岐したバイパス路１１５が接続されている。三方切換弁１１４は、排熱回収運転のときには貯湯タンク３の頂部と排熱回収用熱交換器２２とを連通させた排熱回収切換状態に維持される。図１中の符号１１６は熱交換加熱前の湯水温度を検出するための熱交換器入口温度センサであり、符号１１７は熱交換加熱後の湯水温度を検出するための熱交換器出口温度センサである。
【００２２】
貯湯タンク３は密閉式に構成され、貯湯タンク３の上下方向の所定の各位置には、上下方向各位置での内部の貯湯温度を検出するための貯湯温度センサ３４，３５，３６，３７，３８が設置されている。
【００２３】
給水回路４は、主給水路４１の上流端が外部の上水道等に接続され、下流端が逆止弁を介して貯湯タンク３の底部３２に接続され、貯湯タンク３内の湯水が頂部から消費されれば、その消費された分だけ給水圧に基づいて貯湯タンク３に給水し得るようにされている。又、主給水路４１の下流側は前記底部導出路１２にも合流するように接続されている。さらに、主給水路４１の上流側から分岐した混水用給水路４２が給湯路５の後述の混合弁５４に対し給水可能に接続されている。図１の符号４３は給水温度を検出する給水温度センサである。
【００２４】
給湯回路５は、その主給湯路５１の上流端５２に供給される２種類の湯のいずれかを給湯栓７に対し給湯するようになっている。すなわち、補助熱源機（例えばガス燃焼による瞬間加熱式の給湯器）６による補助加熱後にタンク水比例弁６６を経て主給湯路５１の上流端５２に供給される湯と、頂部接続路５３を通して貯湯タンク３の頂部から取り出されて主給湯路５１の上流端５２に供給される湯との２種類のいずれかを給湯し得るようになっている。貯湯タンク３の頂部近傍の頂部接続路５３にはタンク頂部温度センサ３３が設けられ、このタンク頂部温度センサ３３により貯湯タンク３の頂部の湯水温度（タンク頂部温度）を検出してコントローラ１４に出力し得るようになっている。そして、主給湯路５１の下流側には混合弁５４が介装され、前記分岐給水路４２からの水と混合されて所定温度に温調可能となっている。さらに、主給湯路５１の下流端側から注湯路５５が分岐され、注湯路５５に介装された注湯弁（排湯弁を兼ねる）５５１を開切換すれば、浴槽９に対し湯張りのための湯が供給可能とされる他、浴槽９（浴槽９の排水口）を介して排湯が可能となっている。
【００２５】
補助熱源機６は、その入水側に底部導出路１２あるいは頂部導出路１３からの湯水が供給され、補助加熱後に前記の主給湯路５１に対し給湯したり、外部熱負荷回路８に熱源として出湯したりし得るようになっている。すなわち、底部導出路１２は、上流端１２１が貯湯タンク３の底部３２、主給水路４１の下流側、及び、外部熱負荷回路８の熱源供給路８１の下流端とそれぞれ連通接続され、下流端が三方切換弁６１を介して補助熱源機６の入水側に接続されている。三方切換弁６１の入口側の底部導出路１２には、三方弁入口温度センサ１２２が設置され、この三方弁入口温度センサ１２２により底部導出路１２を通して三方切換弁６１の入口側に導入される湯水の温度（三方弁入口温度）を検出してコントローラ１４に出力し得るようになっている。又、三方切換弁６１と補助熱源機６との間には、加熱用循環ポンプ６２、流量センサ６３及び補助熱源機入口温度センサ６４が介装されている。図１中の符号６５は補助加熱後の湯水温度を検出する補助熱源機出口温度センサである。又、頂部導出路１３は、その上流端が頂部接続路５３の途中から分岐され、下流端が前記三方切換弁６１に接続され、貯湯タンク３の頂部から取り出した湯水を三方切換弁６１を経て補助熱源機６の入水側に供給し得るようになっている。
【００２６】
外部熱負荷回路８は、熱源供給路８１の下流側が、追い焚き回路１０に循環供給される浴槽水を熱交換加熱により追い焚き加熱するための熱交換器８２を通り、開閉電磁弁８３を経た後に前記の底部導出路１２の上流端１２１に接続されている。つまり、補助熱源機６により加熱した所定温度の湯水を熱源として熱交換器８２に供給し、熱交換加熱後に底部導出路１２を経て、再度、補助熱源機６で熱交換加熱した上で熱交換器８２に供給する、というように熱交換加熱用の熱源を循環供給し得るようになっている。
【００２７】
追い焚き回路１０は、追い焚きポンプ１０１を作動させることにより浴槽９内の湯水を追い焚き循環路１０を通して熱交換器８２との間で循環させ、この熱交換器８２での熱交換加熱により追い焚きするようになっている。追い焚き循環路１０には主給湯路５１から分岐された注湯路５５が接続されており、注湯時には注湯弁５５１を開変換し、混合弁５４で温調された後の湯水を注湯路５５を介して浴槽９に供給することで湯張りが可能となっている。又、排湯時には、注湯弁（排湯弁）５５１を開変換することで、補助熱源機６で加熱されたレジオネラ菌対策対象の湯水が浴槽９及びその排水口を通して排湯可能となっている。
【００２８】
以上のコージェネ装置は、通常時には主として商用電力系統から電力供給を受ける系統連系運転モードにより駆動される一方、商用電力系統に停電が発生したときには自立発電モードに切り替わった発電部２から発電電力を受ける自立発電モードにより駆動されるように構成されている。又、コージェネ装置は、リモコン１４１からの入力設定信号や操作信号の出力や、種々の温度センサ等からの検出信号の出力を受けて、コントローラ１４により作動制御されるようになっている。コントローラ１４は、そのような作動制御のために、図２に示すように、排熱回収運転制御部１４２、殺菌運転制御部１４３、自立運転制御部１４４、給湯運転制御部１４５、外部熱負荷運転制御部１４６、及び、湯張りや追い焚きのための風呂運転制御部１４７を備えている。前記の自立運転制御部１４４は、商用電力系統の停電発生時に発電部２が自立発電モードに切り替わると、前記の各種運転制御に対し電力消費削減のための変更を加えて運転制御させるものであり、前記殺菌運転制御部１４３による運転制御を以下に説明するレジオネラ菌対策のための特徴的な殺菌運転制御に切換えるようになっている。
【００２９】
以下、主として本実施形態の特徴的な制御部分である、発電部２が自立発電モードに切り替わったときの貯湯タンク３内の湯水に対するレジオネラ菌対策のための運転制御について、図３を参照しつつ詳細に説明する。発電部２が自立発電モードに切り替わった状態で、まず、レジオネラ菌対策が必要となる要殺菌条件が成立したか否かの判定を行う（ステップＳ１）。ここで、要殺菌条件の成立とは、貯湯タンク３内の貯湯からの取り出し（給湯等の使用）が所定期間（例えば１００時間）ないこと、あるいは、取り出しがたとえ有ったとしてもタンク容量の１０％未満であること、のいずれかの条件を満たすことである。非成立のときには、給湯要求があれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、通常給湯処理を行う（ステップＳ３）。通常給湯処理とは、次のようにして貯湯タンク３の頂部から取り出した湯水を直接に使用するか、あるいは、補助熱源機６で加熱した上で使用するか、のいずれかにより給湯するものである。すなわち、貯湯タンク３内の湯水温度がリモコン１４１に設定された設定給湯温度との関係で十分に高温であれば、貯湯タンク３の頂部から頂部接続路５３を通して直接に主給湯路５１に出湯し、混合弁５４で分岐給水路４２からの水と混合することにより設定給湯温度に温調した上で給湯栓７に給湯する。一方、貯湯タンク３の湯水温度が前記設定給湯温度との関係で低温であれば、三方切換弁６１及びタンク水比例弁６６を切換制御した上で循環ポンプ６２を作動させ、貯湯タンク３の頂部から取り出した湯水を頂部導出路１３を通して補助熱源機６に送り、補助熱源機６で所定温度まで加熱した上で主給湯路５１に出湯し、以後、前記と同様に必要に応じて混合弁５４で設定給湯温度に温調した上で給湯栓７に給湯する。
【００３０】
ステップＳ１で要殺菌条件が成立すれば、以後は貯湯タンク３からの直接出湯による給湯等を禁止し（ステップＳ４）、以後、給湯要求が生じれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、補助加熱給湯処理を実行する（ステップＳ６）。補助加熱給湯処理とは、次のようにして貯湯タンク３内の湯水を必ず補助熱源機６で所定温度まで加熱し、その加熱状態を所定時間だけ維持した上で給湯栓７等に給湯するものである。すなわち、三方切換弁６１を頂部導出路１３と補助熱源機６とが連通するように切換え、タンク水比例弁６６を所定の開度に調整した上で循環ポンプ６２を作動させ、貯湯タンク３の頂部から取り出した湯水を頂部導出路１３を通して補助熱源機６に送り、補助熱源機６で燃焼バーナの燃焼熱との熱交換により所定温度（例えば８０℃以上）まで加熱した上で主給湯路５１に出湯する。そして、混合弁５４で水との混合により設定給湯温度に温調した上で給湯栓７に給湯する。この給湯の際に、前記のタンク水比例弁６６を所定開度に絞ることによって、補助熱源機６から例えば混合弁５４までの主給湯路５１を構成する配管内に前記の所定温度のまま所定時間（例えば５秒間）以上留まるように給湯流量を制限する。８０℃という所定温度までの加熱状態を所定時間維持させることで、殺菌効果を担保するためである。この給湯流量の制限により混合弁５４に至る給湯流量はかなり絞られた値（例えば最大で５Ｌ／ｍｉｎ）となり、ユーザーにとって給湯使用の快適性は若干損なわれることになる。
【００３１】
補助加熱給湯処理を実行する際には、その補助加熱給湯処理により貯湯タンク３から取り出された湯水の量（流出量）を逐次積算して記憶する（ステップＳ７）。この流出量の積算は、貯湯タンク３から湯水が取り出されて、それと同量だけ主給水路４１からの給水により置き換えられる容量を把握するために行うものである。流出量の積算は原則として流量センサ６３の検出流量値を積分して積算する。但し、前記の補助加熱給湯処理に基づく給湯処理の際には、開閉電磁弁８３が開切換されて外部熱負荷回路８の熱源供給路８１にも補助熱源機６で加熱された湯水が熱源として供給（給湯）されている場合がある。この場合には三方切換弁６１は、頂部導出路１３から補助熱源機６、及び、底部導出路１２から補助熱源機６のいずれにも連通状態に切換えられており、補助熱源機６の入口側には貯湯タンク３から取り出された湯水に加えて、熱源供給路８１及び底部導出路１２を通して循環される湯水が供給されることになる。循環される湯水量は前記の給水により置き換えられる容量には関与しないため、これを次の演算式（１）により検出流量値Ｑｄから分離して、貯湯タンク３から取り出される流出量に対応する流量値Ｑｔのみを求め、これを積算する。
Ｑｔ＝Ｑｄ・［（Ｔｂ−Ｔｓ）／（Ｔｔ−Ｔｓ）］      …（１）
ここで、Ｔｂ：補助熱源機入口温度センサ６４により検出される補助熱源機入口温度，Ｔｓ：三方弁入口温度センサ１２２により検出される三方弁入口温度，Ｔｔ：タンク頂部温度センサにより検出されるタンク頂部温度である。
【００３２】
そして、得られた積算流出量が貯湯タンク３のタンク容量を超えたか否かを判定し（ステップＳ８）、まだ超えていなければ（ステップＳ８でＮＯ）、次に、その積算流出量の増加度合いが所定のものよりも低すぎるか否かを判定する（ステップＳ９）。すなわち、所定の期間毎の給湯使用の頻度及び積算により追加された流出量が予め設定した頻度及び流出量よりも少ないか多いかによって増加度合いが所定量よりも低すぎるか否かを判定する。これは、給湯使用が殆どなく、いつまで経っても貯湯タンク３内の湯水全量が給水により置き換えられないという事態を回避するために判定するものである。積算流出量の増加度合いが低すぎなければ（ステップＳ９でＮＯ）、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ９を繰り返す。一方、積算流出量の増加度合いが低すぎれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、次回のユーザーの給湯使用を待つのではなくて、貯湯タンク３内の湯水を積極的に取り出して排湯することにより、貯湯タンク３内を給水で置き換えるようにする（ステップＳ１０）。すなわち、排湯弁（注湯弁）５５１を開切換して、主給湯路５１の湯水を注湯路５５を通して浴槽９内に注湯した後、その排水口から排湯する。この場合も、給湯栓７への給湯と同様の加熱処理を補助熱源機６で行うことで殺菌処理した上で排湯する。そして、ステップＳ７に戻り、排湯により貯湯タンク３から取り出された流出量の積算を行い、ステップＳ８の判定を繰り返す。なお、ステップＳ８の判定として、積算流出量が貯湯タンク３のタンク容量を超えたか否かではなくて、積算流出量が貯湯タンク３のタンク容量以上になったか否かを判定するようにすることができる。又、ステップＳ９及びステップＳ１０に基づく強制排湯処理は、これを省略することができる。この場合、ステップＳ８で積算流出量がタンク容量を超えていなければ（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ４に戻って、ステップＳ４〜Ｓ８を繰り返すようにすればよい。
【００３３】
ステップＳ８で積算流出量が貯湯タンク３のタンク容量を超えたと判定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、要殺菌処理の状態を解除し（ステップＳ１１）、以後の給湯要求に対しては通常給湯処理（ステップＳ３）を適用する。つまり、積算流出量がタンク容量を超えれば、レジオネラ菌対策が必要な湯水の全量が取り出されて消費され、新たな給水により貯湯タンク３内が置き換えられたため、もはやレジオネラ菌対策は不要であるため、以後はたとえ給湯要求があっても、補助熱源機６で所定の加熱を行うことによる殺菌処理は行わずに、貯湯タンク３内の湯水を用いた給湯を行うようにする。これにより、給湯に際し、殺菌処理のために所定の加熱状態に維持することで給湯流量がかなり少なく制限されて給湯使用の快適性が損なわれる事態も解消され、快適に給湯使用することができるようになる。さらに、補助熱源機６について殺菌のために所定の加熱作動を継続させる必要もなくなり、その分の電気・ガスのエネルギー消費を抑制・削減することができるようになる。以上より、ラジエータ等の設備を搭載する必要もなく、レジオネラ菌対策を担保しつつ、給湯使用の快適性を損なう事態を早期に解消することができるとともに、電気・ガスというエネルギー消費の抑制を図ることができるようになる。特に、商用電力系統の停電により発電部２が自立発電モードに切換えられたときに、同時にレジオネラ菌対策が必要になった場合に有用な対策技術となる。
【００３４】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、発電部２が自立発電モードに切り換えられたときに、同時にレジオネラ菌対策の必要な要殺菌条件が成立した場合についての運転制御として説明したが、これに限らず、同様の運転制御を非停電時にも適用するようにすることができる。これにより、前記の実施形態で説明したと同様の作用効果を得ることができる。又、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１の要殺菌条件成立か否かに拘わらず、発電部２による発電を継続させる必要が生じた場合で、かつ、貯湯タンク３内の貯湯状態が、ほぼ全体の湯水が所定温度（例えば６０℃）以上の満蓄状態に至る直前の状態になった場合には、ステップＳ１０の処理と同様に強制排湯処理を実行するようにすることができる。このような排湯処理を実行した場合には、同図のステップＳ７における流出量の積算値にこの排湯量を加算することができる。さらに、補助熱源機６としては、例えば石油燃焼加熱式あるいは電気加熱式のものを用いることもできる。
【符号の説明】
【００３５】
２      発電部
３      貯湯タンク
６      補助熱源機
１２    底部導出路（循環路）
３３    タンク頂部温度センサ（タンク温度センサ）
６１    三方切換弁（合流部）
６３    流量センサ
６４    補助熱源機入口温度センサ
８１    熱源供給路（循環路）
１２２  三方弁入口温度センサ（合流部入口温度センサ）
１４３  殺菌運転制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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