(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
必要とする熱量に応じて熱源を運転し、前記熱源の熱を温水に熱交換し、前記温水をタンクに溜めて蓄熱する蓄熱制御方法であって、
前記タンクからの浴槽注湯以外の給湯時、給湯温度、給湯量、その給湯に対する前記タンクへの給水の給水温度を検出し、給湯温度ＴH と、給水温度ＴL と、積算給湯量Ｆｎ1 とから、給湯熱量Ｑ1 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ1 ｝を求め、
前記タンクからの浴槽への注湯時、給湯温度、給湯量、その給湯に対する前記タンクへの給水の給水温度を検出し、前記給湯温度ＴH と、前記給水温度ＴL と、積算注湯量Ｆｎ2 とから、注湯熱量Ｑ2 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ2 ｝を求め、
前記給湯熱量Ｑ1 と前記注湯熱量Ｑ2 とから積算熱量Ｑｍ（＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を求め、
浴槽の残湯量ＦB と、浴槽水の設定温度Ｔｆと、浴槽水の検出温度ＴB とから浴槽熱量ＱB ｛＝（Ｔｆ−ＴB ）×ＦB ｝を求め、
前記浴槽熱量ＱB と、必要蓄熱量Ｑｐと、積算熱量Ｑｍとから、不足熱量Ｑｎ｛＝Ｑｐ−Ｑｍ−ＱB ｝を求め、
この不足熱量Ｑｎに応じて熱源を運転することを特徴とする蓄熱制御方法。
【請求項２】
必要とする熱量に応じて熱源を運転し、前記熱源の熱を温水に熱交換し、前記温水により蓄熱する蓄熱制御方法であって、
浴槽の残湯量ＦB を検出し、この残湯量ＦB と、浴槽の設定湯量Ｆｆとから、補水必要量Ｆｑ｛＝Ｆｆ−ＦB ｝を求め、
この補水必要量Ｆｑに応じた熱量Ｑｑと、熱源の運転開始時間までの給湯量Ｆｎに応じた熱量Ｑとを求め、これら熱量Ｑｑ、Ｑを必要蓄熱量Ｑｐから減算して得られる必要蓄熱量Ｑｏ（＝Ｑｐ−Ｑｑ−Ｑ）に応じて熱源を運転することを特徴とする蓄熱制御方法。
【請求項３】
必要とする熱量に応じて熱源を運転し、前記熱源の熱を温水に熱交換し、前記温水により蓄熱する蓄熱制御装置であって、
前記温水を溜める貯湯手段と、
この貯湯手段の前記温水と前記熱源が発生した熱との熱交換によって前記温水を加熱する熱交換手段と、
前記貯湯手段に供給される給水温度を検出する第１の温度検出手段と、
前記貯湯手段から浴槽又は前記浴槽以外に供給される温水の給湯温度を検出する第２の温度検出手段と、
前記浴槽の残湯の温度を検出する第３の温度検出手段と、
前記貯湯手段から前記浴槽への注湯量を検出する注湯量検出手段と、
浴槽の残湯量を検出する残湯量検出手段と、
前記浴槽以外への前記貯湯手段からの給湯量を検出する給湯量検出手段と、
前記給湯量検出手段の検出給湯量、前記注湯量検出手段の検出注湯量、前記残湯量検出手段の検出湯量、前記第１の温度検出手段の検出温度、前記第２の温度検出手段の検出温度を取り込み、
給湯温度ＴH と、給水温度ＴL と、積算給湯量Ｆｎ1 とから、浴槽注湯以外の給湯の給湯熱量Ｑ1 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ1 ｝を求め、
前記給湯温度ＴH と、前記給水温度ＴL と、積算注湯量Ｆｎ2 とから、浴槽注湯の注湯熱量Ｑ2 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ2 ｝を求め、
これら給湯熱量Ｑ1 と、注湯熱量Ｑ2 とから積算熱量Ｑｍ（＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を求め、
浴槽の残湯量ＦB と、浴槽水の設定温度Ｔｆと、浴槽水の検出温度ＴB とから浴槽熱量ＱB ｛＝（Ｔｆ−ＴB ）×ＦB ｝を求め、
これら浴槽熱量ＱB と、必要蓄熱量Ｑｐと、積算熱量Ｑｍとから、不足熱量Ｑｎ｛＝Ｑｐ−Ｑｍ−ＱB ｝を求め、
この不足熱量Ｑｎに応じて前記熱源を運転させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする蓄熱制御装置。
【請求項４】
前記必要蓄熱量Ｑｐは、前記浴槽に注湯される温水の温度と前記貯湯手段への給水温度との温度差と、前記浴槽への総水量との積から求められた熱量と、前記浴槽以外に給湯される前記温水温度と前記給水温度との温度差と前記浴槽以外への給湯量との積で求められた熱量との加算値であることを特徴とする請求項３記載の蓄熱制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機を駆動するエンジン等の駆動源や燃料電池等を熱源に用いた蓄熱制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電機を駆動するエンジンを熱源とし、この熱源の排熱を利用する排熱回収制御装置が知られている。この排熱回収は、駆動源のウォータージャケット部に流す冷却水や排熱回収水を熱媒として利用し、この熱媒に吸収させた熱を利用するものである。この熱媒が吸収した熱で加熱された温水を貯湯タンクに溜めて蓄熱し、又は、その熱で上水等を加熱して給湯に利用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の熱源の発停制御及び熱交換制御は、任意の時刻で貯湯タンクの残熱量を検出温度等を参照することにより確認し、デフォルト値や学習制御により決定された熱量が貯湯タンクに充当されるまで蓄熱運転を継続している。
【０００４】
ところで、給湯需要の２分の１程度は浴槽への湯張りに利用されるものであり、熱源の運転時間以外に湯張りが生じた場合には貯湯タンクの熱量消費が生じ、また、残湯が使用された場合には、その分だけ貯湯タンクの熱量消費が節約されることになる。要するに、貯湯タンクの蓄熱量の消費は大きく変動するものであるが、このような情報を参照することなく、熱源の発停制御や蓄熱制御を画一的に行うと、貯湯タンク内の残湯量が増加することになる。残湯量を多くすれば、放熱損失が増大し、経済的でない。
【０００５】
そこで、本発明は、画一的な予想蓄熱量に基づく熱源の発停制御で生じる過剰蓄熱を防止し、蓄熱の高効率化を実現した蓄熱制御方法及びその装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓄熱制御方法は、必要とする熱量に応じて熱源（エンジン４）を運転し、前記熱源の熱を温水（１８）に熱交換し、前記温水をタンクに溜めて蓄熱する蓄熱制御方法であって、前記タンクからの浴槽注湯以外の給湯時、給湯温度、給湯量、その給湯に対する前記タンクへの給水の給水温度を検出し、給湯温度ＴH と、給水温度ＴL と、積算給湯量Ｆｎ1 とから、給湯熱量Ｑ1 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ1 ｝を求め、前記タンクからの浴槽への注湯時、給湯温度、給湯量、その給湯に対する前記タンクへの給水の給水温度を検出し、前記給湯温度ＴH と、前記給水温度ＴL と、積算注湯量Ｆｎ2 とから、注湯熱量Ｑ2 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ2 ｝を求め、前記給湯熱量Ｑ1 と前記注湯熱量Ｑ2 とから積算熱量Ｑｍ（＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を求め、浴槽の残湯量ＦB と、浴槽水の設定温度Ｔｆと、浴槽水の検出温度ＴB とから浴槽熱量ＱB ｛＝（Ｔｆ−ＴB ）×ＦB ｝を求め、前記浴槽熱量ＱB と、必要蓄熱量Ｑｐと、積算熱量Ｑｍとから、不足熱量Ｑｎ｛＝Ｑｐ−Ｑｍ−ＱB ｝を求め、この不足熱量Ｑｎに応じて熱源を運転することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、季節による温度差があるにしても、一日を単位とする一定期間の消費熱量は一定量であるとの予測ないし経験値に基づくものであり、蓄熱運転前に熱量消費が生じている場合には、蓄熱運転後にその熱量消費が再度生じるおそれがない。通常、入浴回数はほぼ一定しており、蓄熱運転前に入浴があった場合には、再度の入浴を予測して蓄熱することは不経済である。そこで、季節や時間によって画一的に決定された予想蓄熱量に対し、浴槽や一般給湯で消費された熱量を減算することで、予想蓄熱量を修正し、その予想蓄熱量を充足する時間だけ熱源を運転すればよく、この結果、過剰な蓄熱量を抑制でき、放熱損失のない経済的な運転が可能となる。
【０００８】
本発明の蓄熱制御方法は、必要とする熱量に応じて熱源（エンジン４）を運転し、前記熱源の熱を温水（１８）に熱交換し、前記温水により蓄熱する蓄熱制御方法であって、浴槽の残湯量ＦB を検出し、この残湯量ＦB と、浴槽の設定湯量Ｆｆとから、補水必要量Ｆｑ｛＝Ｆｆ−ＦB ｝を求め、この補水必要量Ｆｑに応じた熱量Ｑｑと、熱源の運転開始時間までの給湯量Ｆｎに応じた熱量Ｑとを求め、これら熱量Ｑｑ、Ｑを必要蓄熱量Ｑｐから減算して得られる必要蓄熱量Ｑｏ（＝Ｑｐ−Ｑｑ−Ｑ）に応じて熱源を運転することを特徴とする。
【０００９】
この場合、浴槽の残湯量を検出すれば、入浴に必要な浴槽の湯量は既知量であるから、補水必要量が明らかになる。即ち、設定水位の湯量から残湯量を減算すれば、補水必要量が求められる。この補水必要量は、蓄熱手段からの注湯で賄われる。また、浴槽への注湯以外に一般給湯に消費される給湯量に対応する熱量が蓄熱手段から消費される。このような消費熱量を予想蓄熱量から減算すれば、予想蓄熱量は消費熱量分だけ減少することになるが、このような消費熱量分を無視して予想蓄熱量だけ蓄熱すれば、その分が無駄となる。そこで、消費熱量を減算した予想蓄熱量に応じて熱源を運転すれば、無駄な蓄熱を回避でき、経済的な蓄熱ができるとともに、熱源の運転効率を高めることができる。
【００１０】
本発明の蓄熱制御装置は、必要とする熱量に応じて熱源（エンジン４）を運転し、前記熱源の熱を温水（１８）に熱交換し、前記温水により蓄熱する蓄熱制御装置であって、前記温水を溜める貯湯手段（貯湯タンク２４）と、この貯湯手段の前記温水と前記熱源が発生した熱との熱交換によって前記温水を加熱する熱交換手段（熱交換器２２）と、前記貯湯手段に供給される給水温度を検出する第１の温度検出手段（温度センサ３２）と、前記貯湯手段から浴槽又は前記浴槽以外に供給される温水の給湯温度を検出する第２の温度検出手段（温度センサ４０）と、前記浴槽の残湯の温度を検出する第３の温度検出手段（温度センサ６２）と、前記貯湯手段から前記浴槽への注湯量を検出する注湯量検出手段（注湯量センサ６４）と、浴槽の残湯量を検出する残湯量検出手段（水位センサ６０）と、前記浴槽以外への前記貯湯手段からの給湯量を検出する給湯量検出手段と（給湯量センサ３８）、前記給湯量検出手段の検出給湯量、前記注湯量検出手段の検出注湯量、前記残湯量検出手段の検出湯量、前記第１の温度検出手段の検出温度、前記第２の温度検出手段の検出温度を取り込み、給湯温度ＴH と、給水温度ＴL と、積算給湯量Ｆｎ1 とから、浴槽注湯以外の給湯の給湯熱量Ｑ1 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ1 ｝を求め、前記給湯温度ＴH と、前記給水温度ＴL と、積算注湯量Ｆｎ2 とから、浴槽注湯の注湯熱量Ｑ2 ｛＝（ＴH −ＴL ）×Ｆｎ2 ｝を求め、これら給湯熱量Ｑ1 と、注湯熱量Ｑ2 とから積算熱量Ｑｍ（＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を求め、浴槽の残湯量ＦB と、浴槽水の設定温度Ｔｆと、浴槽水の検出温度ＴB とから浴槽熱量ＱB ｛＝（Ｔｆ−ＴB ）×ＦB ｝を求め、これら浴槽熱量ＱB と、必要蓄熱量Ｑｐと、積算熱量Ｑｍとから、不足熱量Ｑｎ｛＝Ｑｐ−Ｑｍ−ＱB ｝を求め、この不足熱量Ｑｎに応じて前記熱源を運転させる制御手段（制御部６）とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この蓄熱制御装置では、熱源が発生した熱を温水に熱交換し、貯湯手段にその温水を溜めることにより、蓄熱する。熱源は、エンジン等の駆動手段の他、燃料ガス等の燃焼熱、電熱等の各種のものを使用することができる。そして、貯湯手段に給水される給水温度を第１の温度検出手段で検出し、貯湯手段から消費される温水の温度を第２の温度検出手段で検出する。浴槽への注湯量は注湯量検出手段で検出され、浴槽以外の一般給湯の給湯量は給湯量検出手段で検出される。
【００１２】
そこで、温水温度から給水温度を減算し、この値に給湯量を乗算すれば消費された熱量が得られるので、この熱量を予想蓄熱量から減算して予想蓄熱量を修正し、この予想蓄熱量を充足するように熱源を運転すれば、無用な蓄熱を回避することができる。
【００１３】
また、本発明の熱交換制御装置において、前記必要蓄熱量Ｑｐは、前記浴槽に注湯される温水の温度と前記貯湯手段への給水温度との温度差と、前記浴槽への総水量との積から求められた熱量と、前記浴槽以外に給湯される前記温水温度と前記給水温度との温度差と前記浴槽以外への給湯量との積で求められた熱量との加算値であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の蓄熱制御方法及びその装置の実施例を示している。この実施例では、発電機２を駆動する駆動源としてエンジン４が設置されており、このエンジン４はその運転時、相当な放熱を伴うので、これを熱源として使用している。エンジン４の運転を制御する手段として制御部６が設けられている。この制御部６には、エンジン４の運転を予め設定された運転時間に従って運転させる指令手段として自動ボタン７が設けられている。この自動ボタン７は、図示しないリモコン装置に設置されている。
【００１６】
このエンジン４には水冷ジャケット等の冷却手段が設置されているが、この実施例では、第１の熱交換手段である熱交換器８でエンジン４の冷却手段が構成されている。この熱交換器８には第１の流路として循環路１０が形成され、この循環路１０には第１の流体として熱媒１２を循環させるとともに、この熱媒１２を強制的に循環させるためのポンプ１４が設置されている。このポンプ１４は、その運転を制御する手段でもある制御部６によってその駆動が制御される。ポンプ１４には例えば、回転数の制御が容易なＤＣモータを駆動手段とするＤＣポンプが用いられている。
【００１７】
この循環路１０に対して第２の流路である循環路１６が設けられ、この循環路１６には第２の流体として温水１８を循環させるとともに、その循環を強制的に行うためのポンプ２０が設置されている。このポンプ２０には例えば、回転数の制御が容易なＤＣモータを駆動手段とするＤＣポンプが用いられている。また、循環路１０、１６の間には熱媒１２と温水１８との熱交換を行い、熱媒１２が持つ熱で温水１８を加熱する第２の熱交換手段である熱交換器２２が設けられている。この熱交換器２２は、図示しないが、例えば、循環路１６側にその管径より断面積の大きい筒状部を設け、この筒状部内に温水１８と独立して熱媒１２を流す螺旋管等の放熱管を通して温水１８と熱媒１２との間で熱交換を可能にしたものである。
【００１８】
また、循環路１６には、温水１８とともにその熱を蓄熱する蓄熱手段としての貯湯タンク２４が設置されており、貯湯タンク２４内の温水１８はその下層部からポンプ２０によって熱交換器２２に導かれて加熱され、高温の温水１８を貯湯タンク２４の上層部側に戻すことにより、上層部側が高温、最下層部が最低温となる温度勾配を持つ階層蓄熱が行われる。貯湯タンク２４には同一幅で複数のゾーンが設定され、この実施例ではゾーンＺ１〜Ｚ４が設定され、各ゾーンＺ１〜Ｚ４に対応して温水温度を検出する温度検出手段として複数の温度センサ２６１、２６２、２６３が設置されている。各温度センサ２６１〜２６３の検出温度は、制御情報として制御部６に加えられている。
【００１９】
そして、貯湯タンク２４には、その内部にある温水１８を給湯等に利用するため、その頂上部側には貯湯タンク２４内の温水１８を外部に導く給湯路を構成する第３の流路２８、貯湯タンク２４の底面側には流出させた温水１８を補填するため、外部から上水Ｗを導く第４の流路３０が設けられており、流路３０には給水温度を検出する第１の温度検出手段として温度センサ３２が設けられている。この温度センサ３２の検出温度は制御情報として制御部６に加えられている。
【００２０】
また、流路２８には、貯湯タンク２４から給湯を行う場合のバックアップ加熱手段として熱交換器３４、温水１８を貯湯タンク２４から引き出すポンプ３６、給湯量を検出する給湯量検出手段としての給湯量センサ３８、給湯される温水１８（ＨＷ）の温度を検出する第２の温度検出手段として温度センサ４０が設置されている。熱交換器３４はバーナ４２の燃焼熱で温水１８を加熱し、バーナ４２には燃料ガスＧが制御弁４４を介して供給されている。制御弁４４の開閉等、バーナ４２の燃焼は制御部６によって制御される。給湯量センサ３８の検出流量、温度センサ４０の検出温度は制御情報として制御部６に加えられ、ポンプ３６の運転は制御部６によって制御される。
【００２１】
ところで、流路３０に上水Ｗに十分な圧送力がある場合には、その上水Ｗを貯湯タンク２４に供給することによって貯湯タンク２４から温水１８を流路２８に押し出すように流出させることができるので、このような場合には、実施例で用いたポンプ３６は省略することができる。また、ポンプ３６を設置した場合、このポンプ３６に対してバイパス路を形成するとともに、バイパス路に開閉弁を設け、必要に応じてバイパス路を開閉させ、又はポンプ３６を駆動させれば、上水Ｗの圧力低下を補完することができ、必要な流量を確保することができる。
【００２２】
そして、第５の流路として流体を循環させる往管４６Ａ、戻管４６Ｂからなる循環路４６が設けられ、この循環路４６には浴槽４８の浴槽水５０を循環させるとともに、逆止弁５２を介して流路２８が接続されており、流路２８及び逆止弁５２を通じて温水１８が供給される。逆止弁５２は、上水側の温水１８と浴槽水５０とを絶縁する手段である。
【００２３】
この循環路４６と循環路１０との間には、熱媒１２と浴槽水５０との熱交換を行う第４の熱交換手段として熱交換器５４が設けられ、この熱交換器５４によって浴槽水５０が熱媒１２によって加熱される。この循環路４６には浴槽水５０のバックアップ加熱手段として熱交換器５６、浴槽水５０を循環路４６に循環させるポンプ５８、浴槽４８の水位を検出する水位センサ６０、浴槽水５０の温度を検出する温度センサ６２、流路２８側から浴槽４８側に流れる温水１８の注湯量検出手段として注湯量センサ６４が設置されている。熱交換器５６はバーナ６６の燃焼熱で浴槽水５０を加熱し、バーナ６６には燃料ガスＧが制御弁６８を介して供給されている。制御弁６８の開閉等、バーナ６６の燃焼は制御部６によって制御される。注湯量センサ６４の検出流量、水位センサ６０の検出水位、温度センサ６２の検出温度は制御情報として制御部６に加えられ、ポンプ５８の運転は制御部６によって制御される。
【００２４】
上記構成に基づいて、蓄熱制御方法を説明すると、熱源としてのエンジン４を運転すると、発電機２によって発電されるとともに、エンジン４の運転によって発生した熱が熱交換器８に加えられ、ポンプ１４によって圧送される熱媒１２が吸熱によって加熱される。この加熱処理によって高温化した熱媒１２は熱交換器２２、５４に循環し、ポンプ２０の運転によって循環する温水１８との間で熱交換が行われ、熱媒１２で伝送された熱で温水１８が加熱される。即ち、熱交換器８での熱媒１２の熱吸収処理と、熱媒１２と温水１８との間での熱交換処理が同時に行われ、貯湯タンク２４の底部側のゾーンＺ４から熱交換器２２に導かれて加熱され、高温化した温水１８が貯湯タンク２４のゾーンＺ１側に戻されて貯湯され蓄熱が行われる。
【００２５】
また、貯湯タンク２４に貯湯された温水１８は、ポンプ３６の運転によって流路２８を通じて一般給湯としてシャワー等に供給される。温水１８の温度が低い場合には、バーナ４２を燃焼させることで熱交換器３４の熱交換により温水１８を加熱して高温水ＨＷとして給湯することができる。
【００２６】
また、ポンプ５８を駆動して浴槽水５０を循環路４６を通して熱交換器５４に循環させれば、浴槽水５０と熱媒１２との間で熱交換が行われ、熱媒１２の熱で浴槽水５０の加熱処理が行われる。この場合、バーナ６６を燃焼させることで熱交換器５６の熱交換により浴槽水５０を加熱して浴槽４８に戻すことができる。
【００２７】
ところで、貯湯タンク２４を備えている場合には、図２に示すように、浴槽水５０が不足しているとき、浴槽４８に対し流路２８と循環路４６の戻管４６Ｂとを連通させて貯湯タンク２４の温水１８を浴槽４８に供給することができる。浴槽４８の水位は、給湯前、給湯中又は給湯後、ポンプ５８を循環させて循環路４６中の空気を排出させた後、水位センサ６０で検出することができる。この場合、検出水位は残湯量を表し、不足水量は設定水位に対応する所定湯量から残湯量を減算することで求めることができる。注湯量センサ６４は不足水量分の注湯量を計測しており、この注湯量センサ６４が不足水量を計測したとき、ポンプ３６を停止させて注湯を完了する。このような注湯は、貯湯タンク２４の蓄熱量の有効利用である。
【００２８】
また、図３に示すように、熱源であるエンジン４の運転時間に移行する前に、浴槽４８に注湯が行われている等、十分な湯量、即ち、設定水位の湯量が存在している場合であって、浴槽水５０の温度が低い場合には、ポンプ５８を運転して循環路４６に浴槽水５０を循環させるとともに、バーナ６６を燃焼させることにより、浴槽水５０を設定温度に加熱することができる。この場合、浴槽水５０の温度は温度センサ６２によって検出され、その検出温度が制御部６に加えられるので、制御部６に設定されている温度、即ち、設定温度に検出温度が到達したとき、バーナ６６の燃焼を停止させる。このようなバックアップ熱源であるバーナ６６によって浴槽水５０を沸き上げた場合には、その分だけ貯湯タンク２４の蓄熱量の消費はなく、貯湯タンク２４の蓄熱量は無駄になる。
【００２９】
そこで、このような場合の蓄熱制御を図４に示すフローチャートを参照して説明すると、ステップＳ１では、エンジン４の運転を行う場合、所定の許可時間外であるか否かを判定し、その許可時間外であるときステップＳ２に移行する。この場合、運転の許可時間は、例えば、表１に示すように、季節に応じて運転の許可時間及び予想負荷（熱量）が設定される。
【００３０】
【表１】
0003848149.tif 000002
【００３１】
ステップＳ２では、自動ボタン７が押されたか否かを判定し、押されていない場合にはステップＳ１に戻り、押されている場合にはステップＳ３に移行し、積算熱量出力の演算処理を行う。
【００３２】
貯湯タンク２４の温水１８が流路２８を通じて給湯されているとき、給湯量センサ３８で検出される給湯量をＦ1 、給湯時間をｔ1 、温度センサ４０の検出温度をＴH 、このとき、流路３０からの給水温度が温度センサ３２で検出されるので、その検出温度をＴL とすると、積算給湯量Ｆｎ1 は、Ｆ1 ×ｔ1 となり、この場合の給湯熱量Ｑ1 は、
【００３３】
0003848149.tif 000003
【００３４】
となる。また、図２に示したように、貯湯タンク２４の温水１８が浴槽４８に注湯されているとき、注湯量センサ６４で検出される注湯量をＦ2 、注湯時間をｔ2 とすると、積算注湯量Ｆｎ2 は、Ｆ2 ×ｔ2 となり、注湯温度及び給水温度を前記と同様とすれば、この場合の注湯熱量Ｑ2 は、
【００３５】
0003848149.tif 000004
となり、積算熱量出力Ｑｍは、
【００３６】
0003848149.tif 000005
となる。この場合、給湯熱量Ｑ1 は、一般給湯、例えば、入浴の際のシャワー給湯量である。
【００３７】
そして、ステップＳ４では、エンジン４の運転許可時間内か否かを判定し、運転許可時間内でない場合には、ステップＳ３で積算熱量出力Ｑｍのカウント、即ち、その算出を持続して行い、運転許可時間内であるとき、ステップＳ５に移行し、浴槽４８の残湯の有無を判定する。この場合、湯栓による落し込みも想定し、浴槽４８の残湯を確認する。
【００３８】
この浴槽４８の残湯量の計測は、ポンプ５８を駆動したとき、循環路４６に流水があるか否かを図示しない流水スイッチのオン、オフにより検出し、浴槽水５０の存在が確認されたとき、ポンプ５８を停止させ、水位センサ６０によって水位を検出する。即ち、検出水位によって残湯量ＦB を検出することができる。
【００３９】
この残湯量ＦB から、ステップＳ６では、浴槽水５０の熱量、即ち、浴槽熱量ＱB を演算する。この場合、温度センサ６２の検出温度ＴB 、浴槽水５０の設定温度Ｔｆから、浴槽熱量ＱB は、
【００４０】
ＱB ＝（Ｔｆ−ＴB ）×ＦB                     ・・・（４）
【００４１】
となる。ところで、浴槽水５０の温度が低い場合、浴槽熱量ＱB を低めに認識しないように設定温度から熱量を算出しており、追焚が必要な場合は、バーナ６６のバックアップ燃焼に依存するため、貯湯タンク２４に充てることは不可能であることから、浴槽水５０の温度に関係なく水量のみを重視して浴槽熱量ＱB を求めている。
【００４２】
そして、ステップＳ７では、浴槽４８の不足熱量Ｑｎを算出する。そして、貯湯タンク２４の予想蓄熱量（必要蓄熱量）をＱｐとすると、積算熱量出力Ｑｍ、浴槽熱量ＱB から、不足熱量Ｑｎは、
【００４３】
Ｑｎ＝Ｑｐ−Ｑｍ−ＱB                 ・・・（５）
【００４４】
となり、ステップＳ８に移行し、この不足熱量Ｑｎを充当するための蓄熱運転を行う。この場合、蓄熱運転は、エンジン４を運転するとともに、ポンプ１４、２０を駆動し、エンジン４の排熱を熱媒１２に熱交換し、熱媒１２が得た熱で温水１８を加熱して貯湯タンク２４に蓄熱する。
【００４５】
ところで、貯湯タンク２４の蓄熱量は、例えば、貯湯タンク２４の容量をＶリットルとし、貯湯タンク２４の各ゾーンＺ１〜Ｚ４は同容量であり、１ゾーン当たりの温水量はＶ／４リットルとなる。ここで、水温を冬期で５℃、春秋期で１５℃、夏期で２５℃と定義すると、各ゾーンの熱量Ｑ（ｋｃａｌ）は、
【００４６】
Ｑ＝（Ｖ／４）×｛（上側検出温度＋下側検出温度）／２−給水温度｝・・・（６）
【００４７】
となり、全蓄熱量Ｑは全ゾーンＺ１〜Ｚ４の合計である。但し、一つの条件として｛（上側検出温度＋下側検出温度）／２−給水温度｝＜１０℃の場合には、そのゾーンは零とする。
【００４８】
そして、貯湯タンク２４の底部側の検出温度が所定上限温度Ｔｈとして例えば、４０℃に到達したか否かをエンジン４の停止条件として貯湯タンク２４の最下部の温度を確認し、その検出温度が所定上限温度Ｔｈ以上の場合には、エンジン４を停止させる。
【００４９】
ところで、この実施例では、不足熱量を算出し、この不足熱量Ｑｎを充当する運転時間だけエンジン４を運転することを説明したが、ステップＳ５で浴槽４８の残湯量を検出したとき、その残湯量ＦB と設定水位に対応する設定湯量をＦｆとすれば、補水必要量Ｆｑは、
【００５０】
Ｆｑ＝Ｆｆ−ＦB                         ・・・（７）
【００５１】
となるので、この補水必要量Ｆｑから熱量を算出し、予想蓄熱量Ｑｐからこの熱量を減算し、その修正された予想蓄熱量Ｑｐを用いて蓄熱運転をするようにしてもよい。
【００５２】
なお、蓄熱運転について、例えば、表１の例によって運転仕様を設定すると、１０月の運転開始時間は１７：００で１１０００ｋｃａｌを蓄熱するが、１６：００から浴槽４８への湯張りが行われた場合は次のようになる。即ち、水温１５℃、設定温度４０℃、浴槽４８の容量を２００リットルとすると、熱量は（４０−１５）×２００＝５０００ｋｃａｌとなる。この場合、１６：３０から入浴に伴うシャワー使用が１０００ｋｃａｌ生じたと仮定すると、１７：００になった時点で浴槽４８の湯張りとシャワーに使用された熱量の合計６０００ｋｃａｌを差し引いた５０００ｋｃａｌを目標、即ち、予想蓄熱量Ｑｐとして蓄熱運転を開始する。このとき、貯湯タンク２４内に２０００ｋｃａｌの蓄熱量があれば、残りの蓄熱量は３０００ｋｃａｌとなる。
【００５３】
そして、このように、本発明の蓄熱制御方法によれば、運転時間以外の湯張りや給湯需要に対して積算熱量出力を算出し、この算出熱量により運転時間を調整するので、最終的な余剰熱量を低減することが可能になるとともに、経済的な蓄熱運転を実現することができる。図５において、（Ａ）はその運転時間が調整された蓄熱運転状態を示し、（Ｂ）は従来の画一的な蓄熱運転状態を示している。図５の（Ａ）、（Ｂ）において、Ａ1 、Ｂ1 は湯張り需要、Ａ2 、Ｂ2 は給湯需要、Ａ3 、Ｂ3 は蓄熱運転時間を示しており、画一的な運転時間による蓄熱制御に比較し、湯張りや給湯需要をフィードバックして運転時間を修正した蓄熱制御では、大幅な蓄熱運転時間を削減することができる。
【００５４】
このような蓄熱制御方法及び蓄熱制御装置には、次のような各種の実施の形態が存在する。
【００５５】
ア  熱源には、発電機２を駆動するエンジン４の他、燃料電池等の排熱源を用いることができ、電熱源、気体燃料、液体燃料、固体燃料を燃焼させる燃焼熱源、太陽熱、地熱、温泉等を利用した自然熱源等を利用することができる。また、熱源には、燃料ガスや灯油等を燃焼させて燃焼熱を生じるバーナ等を用いてもよい。
【００５６】
イ  熱交換器８には、エンジン４のラジエータ等、熱媒１２を直接通流させる手段の他、間接流体を熱媒として熱媒１２を加熱するものも含まれる。
【００５７】
ウ  熱媒１２には、気体、液体、固体の何れでもよく、所定温度以上で流体化する物質を用いてもよい。
【００５８】
エ  ポンプ１４、２０は、ＤＣモータを駆動源とするポンプ以外のものでもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
ａ  エンジン等の熱源が発生する熱を温水等に熱交換して行う蓄熱において、浴槽側に残湯がある場合、予想蓄熱量からその残湯に対応する熱量を減算して熱源の運転を制御するので、過剰な蓄熱が防止でき、経済的な蓄熱運転を実現することができる。
ｂ  画一的な予想蓄熱量を実現するための蓄熱運転に比較し、消費熱量に応じて熱源の運転が行われるので、余剰熱量の蓄熱を回避できる。
ｃ  熱源の運転時間外の浴槽の湯張りや給湯需要を算定し、その熱量消費を熱源の運転時間に反映させるので、余剰熱量の低減とともにより経済的な蓄熱運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蓄熱制御方法及びその装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】給湯動作を示すブロック図である。
【図３】浴槽水循環（加熱）動作を示すブロック図である。
【図４】蓄熱動作を示すフローチャートである。
【図５】蓄熱制御の動作時間の変化を示し、（Ａ）は本発明の蓄熱制御方法の例、（Ｂ）は従来の蓄熱制御方法の例である。
【符号の説明】
４  エンジン（熱源）
６  制御部（制御手段）
１８  温水
２２  熱交換器（熱交換手段）
２４  貯湯タンク（貯湯手段、蓄熱手段）
３２  温度センサ（第１の温度検出手段）
３８  給湯量センサ（給湯量検出手段）
４０  温度センサ（第２の温度検出手段）
６０  水位センサ（残湯量検出手段）
６４  注湯量センサ（注湯量検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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