JP2001065982A - 貯湯式の給湯設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】貯湯タンク内に給湯可能な温度の湯を残すこと
なく使い切るようにし、給湯設備全体として効率の良い
給湯を可能にする貯湯式の給湯設備の提供。 【解決手段】複数の貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂ内の湯水
を加熱手段１０に択一的に循環させる手段Ａと、択一的
に給湯路１７に供給する手段Ｂと、貯湯タンク１２Ａ，
１２Ｂ内の湯水の貯蔵熱量を検出する手段２９，３０
と、給湯制御手段とが設けられ、給湯制御手段は、貯蔵
熱量が最も多い貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂの湯水を給湯
する給湯制御と湯水を順次加熱する熱量貯蔵制御とを実
行し、給湯制御において、貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂを
選択したのちは、貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、
または、設定時間に達するまで、今回の給湯開始指令の
みならず、それ以降の給湯開始指令においても、選択し
た貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂの湯水を使い切る湯水使い
切り制御を行う貯湯式の給湯設備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の貯湯タンク
と、その複数の貯湯タンク内の湯水を湯水加熱手段によ
り加熱するべく、前記複数の貯湯タンク内の湯水を前記
湯水加熱手段に択一的に循環させる循環手段と、前記複
数の貯湯タンク内の湯水を択一的に給湯路に供給する給
湯手段と、前記複数の貯湯タンクの夫々について、湯水
にて貯蔵する貯蔵熱量を各別に検出する貯蔵熱量検出手
段と、給湯運転を実行する給湯制御手段とが設けられ、
前記給湯制御手段は、給湯開始指令に伴って、前記複数
の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを
湯水供給源の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タン
クの湯水を給湯するように、前記貯蔵熱量検出手段の検
出情報に基づいて前記給湯手段を作動させる給湯制御、
および、前記複数の貯湯タンクのうちの湯水供給源に選
択されていない貯湯タンクについて、その貯蔵熱量が設
定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱する加熱形態で、
複数の貯湯タンク内の湯水を順次加熱するように、前記
貯蔵熱量検出手段の検出情報に基づいて前記循環手段を
作動させる熱量貯蔵制御を実行するように構成された貯
湯式の給湯設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような構成の貯湯式の給湯設備は、
例えば、特開平６−２２１６７３号公報により知られて
いる。この公報に記載の給湯設備によれば、給湯開始指
令があると、複数の貯湯タンクのうち、常に、特定の貯
湯タンクから給湯を開始し、その特定の貯湯タンクにお
いて残湯量が少なくなると、他の貯湯タンクから給湯す
るように切換え制御し、他の貯湯タンクから給湯を行っ
ている間に、特定の貯湯タンク内の湯水を加熱するよう
に構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上記公報
に記載の給湯設備では、特定の貯湯タンク内に給湯可能
な温度の湯が残っているにもかかわらず、他の貯湯タン
クから給湯するように切換え制御するため、下記のよう
な不都合があった。

【０００４】すなわち、湯水加熱手段によって貯湯タン
ク内の湯水全体を所望の温度にまで加熱する場合、湯水
をゆっくりと循環させならが加熱し、貯湯タンク内の湯
水に温度成層を形成しながら、１回の循環で所望の温度
にまで加熱する方法と、貯湯タンク内の湯水を高速で何
度も何度も循環させながら所望の温度にまで加熱する方
法とがある。

【０００５】前記湯水加熱手段が、例えば、高熱量負荷
のガスバーナのようなものであれば、前者の方法でも、
貯湯タンク内の湯水を効率良く所望の温度にまで加熱す
ることはできるが、湯水加熱手段が、例えば、８０℃程
度の高温の湯を使用する熱交換器のようなものである
と、湯水をゆっくりと循環させても、その循環湯水の全
体を、つまり、循環湯水の表面から中心部までを所望の
温度にまで加熱するのがむずかしく、そのような場合に
は、後者の方法により貯湯タンク内の湯水を何度も何度
も循環させながら加熱する方が、貯湯タンク内の湯水を
効率良く所望の温度にまで加熱することができる。しか
し、その反面、後者の方法によれば、貯湯タンク内の湯
水を何度も何度も循環させるため、その循環によって貯
湯タンク内の湯水が混合されて温度成層が形成されず、
そのため、貯湯タンク内の湯水全体が所望の温度になる
まで、その貯湯タンク内の湯水を使用することができな
いという不都合がある。

【０００６】したがって、湯水加熱手段が上述した熱交
換器のような場合、上記公報に記載の給湯設備では、貯
湯タンク内の湯水を効率良く加熱するために何度も循環
させると、貯湯タンク内に残っていた給湯可能な温度の
湯を含めて湯水全体が混合されるため、折角給湯可能な
温度にまで加熱されていた湯が使用されないままで混合
されてしまうことになる。

【０００７】本発明は、このような問題点に着目したも
ので、その目的は、貯湯タンク内に給湯可能な温度の湯
を極力残すことなく使い切るようにし、給湯設備全体と
して効率の良い給湯を可能にする貯湯式の給湯設備の提
供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明によれば、複数の貯湯タンク
と、その複数の貯湯タンク内の湯水を湯水加熱手段によ
り加熱するべく、前記複数の貯湯タンク内の湯水を前記
湯水加熱手段に択一的に循環させる循環手段と、前記複
数の貯湯タンク内の湯水を択一的に給湯路に供給する給
湯手段と、前記複数の貯湯タンクの夫々について、湯水
にて貯蔵する貯蔵熱量を各別に検出する貯蔵熱量検出手
段と、給湯運転を実行する給湯制御手段とが設けられ、
前記給湯制御手段は、給湯開始指令に伴って、前記複数
の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを
湯水供給源の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タン
クの湯水を給湯するように、前記貯蔵熱量検出手段の検
出情報に基づいて前記給湯手段を作動させる給湯制御、
および、前記複数の貯湯タンクのうちの湯水供給源に選
択されていない貯湯タンクについて、その貯蔵熱量が設
定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱する加熱形態で、
複数の貯湯タンク内の湯水を順次加熱するように、前記
貯蔵熱量検出手段の検出情報に基づいて前記循環手段を
作動させる熱量貯蔵制御を実行するように構成された貯
湯式の給湯設備であって、前記給湯制御手段が、前記給
湯制御において、前記給湯開始指令に伴って湯水供給源
として一つの貯湯タンクを一旦選択したのちは、その選
択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量となるま
で、または、湯水供給源として貯湯タンクを選択してか
らの経過時間が設定時間に達するまで、今回の給湯開始
指令による給湯のみならず、それ以降の給湯開始指令に
よる給湯においても、その選択した貯湯タンクの湯水を
給湯してから、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択
する湯水使い切り制御を行うように構成され、かつ、前
記熱量貯蔵制御において、前記貯湯タンクのうち、前記
給湯制御の実行において湯水供給源としては選択されて
いない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択し
て、その貯湯タンクについての湯水を加熱する貯湯タン
ク選択加熱制御を行うように構成されている。

【０００９】すなわち、貯蔵熱量が最も多い貯湯タンク
を湯水供給源の貯湯タンクとして選択して給湯する給湯
制御において、給湯開始指令に伴って湯水供給源として
一つの貯湯タンクを一旦選択したのちは、その選択した
貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、また
は、湯水供給源として貯湯タンクを選択してからの経過
時間が設定時間に達するまで、今回の給湯開始指令によ
る給湯のみならず、それ以降の給湯開始指令による給湯
においても、その選択した貯湯タンクの湯水を給湯して
から、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択する湯水
使い切り制御を行うように構成されているので、湯水供
給源として選択された貯湯タンクにおいては、給湯可能
な温度の湯を残したままでその貯湯タンク内の湯水を循
環させて加熱し、それによって、給湯可能な温度の湯を
含めて湯水全体が混合されるような事態が極力回避さ
れ、たとえ湯水加熱手段が高温の湯を使用する熱交換器
のようなものであっても、給湯可能な温度にまで加熱さ
れた湯については、極力無駄のない状態で効率良く給湯
することができる。また、湯水供給源に選択されていな
い貯湯タンクについて、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に
なるまで、貯湯タンク内の湯水を順次加熱する熱量貯蔵
制御において、貯湯タンクのうち、前記給湯制御の実行
において湯水供給源としては選択されていない貯湯タン
クを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タ
ンクについての湯水を加熱する貯湯タンク選択加熱制御
を行うように構成されているので、湯水供給源に選択さ
れていない貯湯タンク内の湯水については、必要に応じ
て無駄無く加熱されることになり、湯水供給源に選択さ
れた貯湯タンクに対して湯水使い切り制御を実行した後
においても、直ちに別の貯湯タンクを湯水供給源として
選択して、連続した給湯を行うことが可能となる。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、前記給湯
制御手段が、前記給湯制御において、前記給湯開始指令
が指令されたときに、前記貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量
になるまで湯水を加熱した貯湯タンクが存在しないとき
には、給湯を開始しないように構成されている。

【００１１】したがって、例えば、前記循環手段を作動
させて熱量貯蔵制御を実行している貯湯タンクにおいて
は、その湯水の貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで
加熱され、中途半端な加熱途中において給湯されること
がなく、湯水加熱手段による加熱効率の向上を図ること
ができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、前記給湯
制御手段が、前記給湯制御において、給湯を継続するに
伴って、湯水供給源として選択した貯湯タンクの湯水を
設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別の貯湯タンク
が設定上限貯蔵熱量未満の加熱途中であっても、その貯
湯タンクからの湯水を給湯するように構成されている。

【００１３】したがって、湯水供給源に選択された貯湯
タンクにつき、給湯制御が実行されて設定下限貯蔵熱量
まで消費されても、引き続き給湯を継続する場合には、
別の貯蔵タンクが設定上限貯蔵熱量未満であっても、そ
の別の貯蔵タンクから湯水が給湯されることになり、湯
水加熱手段による加熱効率は低下するものの、連続した
継続給湯が可能となるため、使い勝手が良く、実際の使
用に際して極めて便利である。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、前記湯水
加熱手段が、他装置を駆動するエンジンからの排熱を熱
媒とする熱交換器で構成されている。

【００１５】したがって、他装置を駆動するエンジンの
排熱を利用して湯水を加熱することができるのは勿論、
上述した湯水使い切り制御や熱量貯蔵制御の実行によっ
て、エンジンの排熱を無駄無く回収して効率の良い給湯
が可能となる。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、前記他装
置が発電機であって、前記エンジンの作動を制御するエ
ンジン制御手段が、電力要求に合わせて前記エンジンを
駆動する発電優先モードと、前記熱交換器の排熱要求に
合わせて前記エンジンを駆動する排熱優先モードとに切
換え自在に構成されている。

【００１７】したがって、電力供給を優先したい場合に
は発電優先モードに、排熱利用による給湯を優先したい
場合には排熱優先モードに、手動あるいは自動的に切換
えて、便利に使用することができる。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、前記給湯
制御手段が、前記エンジン制御手段が前記排熱優先モー
ドのときには、前記給湯制御において前記湯水使い切り
制御を行い、かつ、前記熱量貯蔵制御において前記貯湯
タンク選択加熱制御を行うように構成され、前記エンジ
ン制御手段が前記発電優先モードのときには、前記給湯
制御において、給湯が一旦中断すれば、次の給湯開始指
令に伴って、そのときの最も貯蔵熱量が多い貯湯タンク
を湯水供給源として選択して給湯する貯蔵熱量優先制御
を行い、かつ、前記熱量貯蔵制御において、全ての貯湯
タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるように全て
の貯湯タンクの湯水を加熱する全貯湯タンク加熱制御を
行うように構成されている。

【００１９】すなわち、排熱利用による給湯を優先させ
る排熱優先モードでは、上述した湯水使い切り制御の実
行によって、給湯可能な温度にまで加熱された湯を効率
良く給湯しながら、かつ、上述した貯湯タンク選択加熱
制御の実行によって、湯水供給源に選択されていない貯
湯タンク内の湯水を無駄無く加熱することができる。そ
して、電力供給を優先させる発電優先モードでは、換言
すると、給湯の使用状況とは無関係にエンジンが駆動さ
れる状態では、前記湯水使い切り制御を実行せず、次の
給湯開始指令があると、そのときの最も貯蔵熱量が多き
貯湯タンクから給湯する貯蔵熱量優先制御を実行し、か
つ、全ての貯湯タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に
なるように全ての貯湯タンクの湯水を加熱する全貯湯タ
ンク加熱制御を実行して、給湯の使用状況と無関係に駆
動されるエンジンの排熱を無駄無く回収し、全体として
効率の良い給湯が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明による貯湯式の給湯設備を
コージェネレーションシステムに適用した実施の形態に
つき図面に基づいて説明する。このコージェネレーショ
ンシステムは、ガスエンジンにより発電するとともに、
ガスエンジンの排熱を利用して給湯するもので、図１に
示すように、ガスエンジン１と、そのガスエンジン１に
より駆動される他装置としての発電機２を備え、ガス供
給路３から供給される燃料ガスを燃焼させてガスエンジ
ン１を駆動し、そのガスエンジン１により発電機２を駆
動して、所望の箇所に電力を供給するとともに、燃焼後
の排ガスを排気路４を介して装置外へ排出するように構
成されている。

【００２１】前記ガスエンジン１には、冷却水を供給す
る冷却水往き路５ａと、冷却水をラジエータ６に戻す冷
却水戻り路５ｂとが設けられ、冷却水往き路５ａには、
冷却水を循環させるための冷却水ポンプ７が設けられ、
冷却水戻り路５ｂには、排気路４を通流する排ガスとの
間で熱交換させて、冷却水を加熱するための排ガス熱交
換器８が設けられている。前記冷却水往き路５ａと冷却
水戻り路５ｂとにわたっては、熱交換器用水路９を介し
てラジエータ６を迂回する状態で湯水加熱手段としての
温水熱交換器１０が接続され、熱交換器用水路９と冷却
水戻り路５ｂとの接続箇所には、切換え三方弁１１が設
けられている。

【００２２】この給湯設備は、第１と第２の２本の貯湯
タンク１２Ａ，１２Ｂを備え、第１貯湯タンク１２Ａの
底部には第１往き路１３ａが、第２貯湯タンク１２Ｂの
底部には第２往き路１３ｂが接続され、第１往き路１３
ａと第２往き路１３ｂとが、前記温水熱交換器１０への
往き路１３に循環切換え三方弁１４を介して接続され、
前記往き路１３には、循環ポンプ１５が設けられてい
る。前記温水熱交換器１０からの戻り路１６は、第１貯
湯タンク１２Ａに接続された第１戻り路１６ａと、第２
貯湯タンク１２Ｂに接続された第２戻り路１６ｂとに分
岐され、第１貯湯タンク１２Ａが、第１往き路１３ａ、
往き路１３、戻り路１６、第１戻り路１６ａを介して、
第２貯湯タンク１２Ｂが、第２往き路１３ｂ、往き路１
３、戻り路１６、第２戻り路１６ｂを介して、温水熱交
換器１０に対して並列状態に接続されている。

【００２３】前記第１貯湯タンク１２Ａの上部には第１
給湯路１７ａが、第２貯湯タンク１２Ｂの上部には第２
給湯路１７ｂが接続され、第１給湯路１７ａと第２給湯
路１７ｂとが、給湯路１７に接続されるとともに、第１
貯湯タンク１２Ａの底部には第１給水路１８ａが、第２
貯湯タンク１２Ｂの底部には第２給水路１８ｂが接続さ
れていて、第１給水路１８ａと第２給水路１８ｂとが、
給水切換え三方弁１９を介して給水路１８に接続されて
いる。その給水路１８と前記給湯路１７とは、バイパス
路２０で接続され、バイパス路２０と給湯路１７との接
続箇所には、第１貯湯タンク１２Ａまたは第２貯湯タン
ク１２Ｂからの湯水と給水路１８からの水とを混合する
ための混合弁２１が設けられ、その混合弁２１よりも上
流側の給湯路１７には、給湯サーミスタ２２が、下流側
の給湯路１７には、混合後の湯水の温度を検出する湯温
サーミスタ２３が設けられ、給水路１８には、給水温度
を検出する給水サーミスタ２４が設けられている。

【００２４】すなわち、第１往き路１３ａ、第２往き路
１３ｂ、循環切換え三方弁１４、往き路１３、循環ポン
プ１５、戻り路１６、第１戻り路１６ａ、ならびに、第
２戻り路１６ｂによって、第１と第２の貯湯タンク１２
Ａ，１２Ｂ内の湯水を温水熱交換器１０に択一的に循環
させる循環手段Ａが構成されている。また、給水路１
８、給水切換え三方弁１９、第１給水路１８ａ、第２給
水路１８ｂ、第１給湯路１７ａ、ならびに、第２給湯路
１７ｂによって、第１と第２の貯湯タンク１２Ａ，１２
Ｂ内の湯水を択一的に給湯路１７に供給する給湯手段Ｂ
が構成され、かつ、その給湯路１７には、ガス燃焼式の
瞬間湯沸器２５が接続され、そのガス瞬間湯沸器２５に
は、給水路２６が接続されるとともに、給湯栓２７を備
えた出湯路２８が接続されている。

【００２５】前記第１貯湯タンク１２Ａには、その第１
貯湯タンク１２Ａ内の湯水の温度を上下方向の３箇所で
検出するための上部サーミスタ２９ａ、中間サーミスタ
２９ｂ、下部サーミスタ２９ｃの３つのサーミスタが、
上下方向での位置を異ならせた状態で設けられ、これら
３つのサーミスタ２９ａ，２９ｂ，２９ｃによって、第
１貯湯タンク１２Ａ内の湯水が貯蔵する貯蔵熱量を検出
する第１貯蔵熱量検出手段２９が構成されている。同様
に、第２貯湯タンク１２Ｂには、その第２貯湯タンク１
２Ｂ内の湯水の温度を上下方向の３箇所で検出するため
の上部サーミスタ３０ａ、中間サーミスタ３０ｂ、下部
サーミスタ３０ｃの３つのサーミスタが、上下方向での
位置を異ならせた状態で設けられ、これら３つのサーミ
スタ３０ａ，３０ｂ，３０ｃによって、第２貯湯タンク
１２Ｂ内の湯水が貯蔵する貯蔵熱量を検出する第２貯蔵
熱量検出手段３０が構成されている。

【００２６】このような構成からなるコージェネレーシ
ョンシステムの作動は、全てコンピュータ利用の制御装
置Ｈによって制御されるように構成されている。そのた
め、制御装置Ｈは、図２に示すように、給湯運転を実行
する給湯制御手段Ｈ１とガスエンジン１の作動を制御す
るエンジン制御手段Ｈ２とを備え、給湯制御手段Ｈ１と
エンジン制御手段Ｈ２とが、通信可能に構成されてい
る。前記給湯制御手段Ｈ１には、給湯サーミスタ２２、
湯温サーミスタ２３、給水サーミスタ２４、第１と第２
の貯蔵熱量検出手段２９，３０からの検出情報が入力さ
れるように構成され、それら入力情報に基づいて、循環
切換え三方弁１４、循環ポンプ１５、給水切換え三方弁
１９、混合弁２０などの作動を制御するように構成され
ている。また、前記エンジン制御手段Ｈ２には、電力要
求に合わせてガスエンジン１を駆動する発電優先モード
と、温水熱交換器１０への排熱要求に合わせてガスエン
ジン１を駆動する排熱優先モードとに切換えるモード切
換えスイッチＳＷが接続され、ガスエンジン１、冷却水
ポンプ７、切換え三方弁１１などの作動を制御するよう
に構成されている。

【００２７】つぎに、制御装置Ｈによる給湯制御の作動
につき、図３のフローチャートに基づいて説明する。図
外リモコンの運転スイッチがＯＮされるか、タイマーの
作動によって自動的に、給湯運転の開始が指令されると
（ステップ１）、両貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂ内の湯水
を順次加熱する熱量貯蔵制御が実行される。この熱量貯
蔵制御において、前記モード切換えスイッチＳＷにより
排熱優先モードが選択されていると、貯湯タンク選択加
熱制御が実行され、発電優先モードが選択されている
と、全貯湯タンク加熱制御が実行される（ステップ２〜
４）。

【００２８】前記貯湯タンク選択加熱制御は、第１と第
２の貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂのうち、後述する給湯制
御の実行において湯水供給源として選択されていない貯
湯タンク１２Ａ，１２Ｂが、加熱対象の貯湯タンク１２
Ａ，１２Ｂとして選択され、その貯湯タンク１２Ａ，１
２Ｂ内の湯水が加熱される。例えば、第１貯湯タンク１
２Ａが湯水供給源として選択されていると、第２貯湯タ
ンク１２Ｂが加熱対象の貯湯タンクとして選択される。
そして、第２貯湯タンク１２Ｂの第２貯蔵熱量検出手段
３０の検出情報に基づいて、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱
量未満、例えば、第２貯蔵熱量検出手段３０における下
部サーミスタ３０ｃが７５℃未満の温度を検出すると、
加熱対象である第２貯湯タンク１２Ｂの貯蔵熱量が設定
最大貯蔵熱量に達していないと判断して、下部サーミス
タ３０ｃが７５℃以上の温度を検出するまで、第２貯湯
タンク１２Ｂ内の湯水が加熱される。

【００２９】この第２貯湯タンク１２Ｂ内の湯水の加熱
は、循環切換え三方弁１４が切換え操作されて、第２貯
湯タンク１２Ｂ側の第２往き路１３ｂが往き路１３に連
通されるとともに、循環ポンプ１５が作動され、第２貯
湯タンク１２Ｂ内の湯水が、第２往き路１３ｂ、往き路
１３、戻り路１６、第２戻り路１６ｂを介して温水熱交
換器１０に循環供給される。その温水熱交換器１０に
は、ガスエンジン１を冷却することより加熱され、更
に、排ガス熱交換器８で加熱された後の冷却水が、冷却
水ポンプ７の作動によって循環供給されているので、第
２貯湯タンク１２Ｂ内の湯水は、温水熱交換器１０によ
り加熱されながら循環される。温水熱交換器１０に循環
される加熱後の冷却水は、温度が８０℃程度であるた
め、第２貯湯タンク１２Ｂ内の湯水は、比較的高速で何
度も何度も循環されて加熱され、第２貯蔵熱量検出手段
３０における下部サーミスタ３０ｃが７５℃以上の温度
を検出すると、その貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達し
たものと判断して、第２貯湯タンク１２Ｂに対する熱量
貯蔵制御を終了し、その後、下部サーミスタ３０ｃが７
５℃未満の温度を検出すると、第２貯湯タンク１２Ｂに
対する熱量貯蔵制御が再開される。

【００３０】また、第１貯湯タンク１２Ａが加熱対象の
貯湯タンクとして選択されて、第１貯湯タンク１２Ａ内
の湯水を加熱する場合であれば、循環切換え三方弁１４
が切換え操作されて、第１貯湯タンク１２Ａ側の第１往
き路１３ａが往き路１３に連通され、第１貯湯タンク１
２Ａ内の湯水が、第１往き路１３ａ、往き路１３、戻り
路１６、第１戻り路１６ａを介して温水熱交換器１０に
循環供給されて加熱される。そして、第１貯蔵熱量検出
手段２９の下部サーミスタ２９ｃが７５℃以上の温度を
検出すると、第１貯湯タンク１２Ａの貯蔵熱量が設定最
大貯蔵熱量に達したものと判断して、熱量貯蔵制御を終
了するとともに、切換え三方弁１１が切換え操作され
て、ガスエンジン１の冷却水が、ラジエータ６側に循環
供給される。

【００３１】前記全貯湯タンク加熱制御は、第１と第２
の貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂのうち、貯蔵熱量が設定最
大貯蔵熱量未満のものがあると、つまり、第１と第２の
貯蔵熱量検出手段２９，３０において、その下部サーミ
スタ２９ｃ，３０ｃが７５℃未満の温度を検出すると、
貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達していないと判断し
て、下部サーミスタ２９ｃ，３０ｃが７５℃以上の温度
を検出するまで、各貯湯タンク１２Ａ，１２Ｂ内の湯水
が加熱される。つまり、エンジン制御手段Ｈ２が発電優
先モードのときには、熱量貯蔵制御において、全ての貯
湯タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるように全
ての貯湯タンクの湯水を加熱する全貯湯タンク加熱制御
を行うように構成されている。

【００３２】前記給湯栓２７の開操作によって給湯の開
始が指令されると（ステップ５）、両貯湯タンク１２
Ａ，１２Ｂ内の湯水を給湯する給湯制御が実行され、そ
の際、排熱優先モードが選択されていると、湯水使い切
り制御が、発電優先モードが選択されていると、貯蔵熱
量優先制御が実行される（ステップ６〜８）。

【００３３】前記湯水使い切り制御は、第１と第２の貯
湯タンク１２Ａ，１２Ｂのうちで貯蔵熱量が多い方の貯
湯タンク１２Ａ，１２Ｂ、例えば、第１貯蔵熱量検出手
段２９において、上部サーミスタ２９ａ、中間サーミス
タ２９ｂ、下部サーミスタ２９ｃの全てが７５℃以上の
温度を検出し、第２貯蔵熱量検出手段３０において、上
部サーミスタ３０ａが７５℃以上の温度を検出し、中間
サーミスタ３０ｂと下部サーミスタ３０ｃとが７５℃未
満の温度を検出すると、第１貯湯タンク１２Ａの方が貯
蔵熱量が多いものと判断して、第１貯湯タンク１２Ａを
湯水供給源のタンクとして選択し、第１貯湯タンク１２
Ａ内の湯水が給湯される。

【００３４】具体的には、給水切換え三方弁１９が切換
え操作されて、第１貯湯タンク１２Ａ側の第１給水路１
８ａが給水路１８に連通され、給水路１８からの給水圧
によって第１貯湯タンク１２Ａ内の湯水が上方に押し上
げられて給湯路１７に供給される。その際、給湯サーミ
スタ２２と給水サーミスタ２４からの検出情報に基づい
て、混合弁２１の開度が調整されるとともに、湯温サー
ミスタ２３からの検出情報に基づいて、混合弁２１の開
度が微調整されて、例えば、７０℃に調整された湯水
が、ガス瞬間湯沸器２５に供給される。ガス瞬間湯沸器
２５に供給された湯水は、必要に応じて、ガス瞬間湯沸
器２５により更に加熱され、かつ、給水路２６からの水
が混合されて、図外のリモコンにより設定された温度の
湯水が給湯栓２７から吐出される。

【００３５】前記給湯栓２７の閉操作によって給湯の停
止が指令されても、第１貯蔵熱量検出手段２９の上部サ
ーミスタ２９ａが７５℃以上の温度を検出していると、
第１貯湯タンク１２Ａの貯蔵熱量が設定下限熱量以上で
あると判断して、給水切換え三方弁１９は切換え操作さ
れず、第１貯湯タンク１２Ａ側の第１給水路１８ａが給
水路１８に連通された状態に維持される。したがって、
その後、給湯栓２７が開操作されて給湯の開始が指令さ
れると、再度、第１貯湯タンク１２Ａ内の湯水が給湯さ
れ、第１貯蔵熱量検出手段２９の上部サーミスタ２９ａ
が７５℃未満の温度を検出すると、第１貯湯タンク１２
Ａの貯蔵熱量が設定下限貯蔵熱量に達したものと判断
し、第２貯湯タンク１２Ｂを湯水供給源のタンクとして
選択する。具体的には、給水切換え三方弁１９が切換え
操作されて、第２貯湯タンク１２Ｂ側の第２給水路１８
ｂが給水路１８に連通され、給水路１８からの給水圧に
よって第２貯湯タンク１２Ｂ内の湯水が給湯路１７に供
給される。

【００３６】つまり、給湯開始指令に伴って湯水供給源
として一つの貯湯タンク、例えば、第１貯湯タンク１２
Ａを湯水供給源として一旦選択したのちは、その選択し
た第１貯湯タンク１２Ａの貯蔵熱量が設定下限熱量とな
るまで、今回の給湯開始指令による給湯のみならず、そ
れ以降の給湯開始指令による給湯においても、その選択
した第１貯湯タンク１２Ａの湯水を給湯してから、別の
貯湯タンク、つまり、第２貯湯タンク１２Ｂを湯水供給
源として選択する湯水使い切り制御を行うように構成さ
れている。

【００３７】上述した湯水使い切り制御において、給湯
栓２７の開操作によって給湯の開始が指令されたとき、
第１と第２の貯蔵熱量検出手段２９，３０において、両
下部サーミスタ２９ｃ，３０ｃが共に７５℃未満の温度
を検出すると、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量にまで達し
ている貯湯タンクが存在しないと判断し、給水切換え三
方弁１９が切換え操作され、第１貯湯タンク１２Ａ側の
第１給水路１８ａも第２貯湯タンク１２Ｂ側の第２給水
路１８ｂも、共に給水路１８への連通が断たれる。その
場合には、給水路１８からの水が、バイパス路２０を介
してガス瞬間湯沸器２５に直接供給され、ガス瞬間湯沸
器２５で加熱された後、給水路２６からの水が混合され
て、図外のリモコンにより設定された温度の湯水が給湯
栓２７から吐出される。つまり、給湯制御において、給
湯開始指令が指令されたときに、貯蔵熱量が設定最大貯
蔵熱量になるまで湯水を加熱した貯湯タンクが存在しな
いときには、給湯を開始しないように構成されている。

【００３８】ただし、上述したように、例えば、第１貯
湯タンク１２Ａを湯水供給源のタンクとして選択し、第
１貯湯タンク１２Ａ内の湯水が給湯されている状態で、
第１貯蔵熱量検出手段２９の上部サーミスタ２９ａが７
５℃未満の温度を検出し、第１貯湯タンク１２Ａの貯蔵
熱量が設定下限貯蔵熱量に達したものと判断した場合に
は、たとえ第２貯湯タンク１２Ｂの貯蔵熱量が設定上限
貯蔵熱量未満であっても、第２貯湯タンク１２Ｂを湯水
供給源のタンクとして選択して、第２貯湯タンク１２Ｂ
からの給湯を継続する。つまり、給湯制御において、給
湯を継続するに伴って、湯水供給源として選択した貯湯
タンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、
別の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満の加熱途中であ
っても、その貯湯タンクからの湯水を給湯するように構
成されている。

【００３９】前記貯蔵熱量優先制御は、両貯湯タンク１
２Ａ，１２Ｂのうちで貯蔵熱量が多い方の貯湯タンク１
２Ａ，１２Ｂ、例えば、第１貯蔵熱量検出手段２９にお
いて、上部サーミスタ２９ａ、中間サーミスタ２９ｂ、
下部サーミスタ２９ｃの全てが７５℃以上の温度を検出
し、第２貯蔵熱量検出手段３０において、上部サーミス
タ３０ａと中間サーミスタ３０ｂとが７５℃以上の温度
を検出し、下部サーミスタ３０ｃが７５℃未満の温度を
検出すると、第１貯湯タンク１２Ａの方が貯蔵熱量が多
いものと判断して、第１貯湯タンク１２Ａを湯水供給源
のタンクとして選択し、第１貯湯タンク１２Ａ内の湯水
が給湯される。そして、次の給湯開始指令があると、そ
のときに貯蔵熱量が多い方の貯湯タンク１２Ａ，１２
Ｂ、例えば、第１貯蔵熱量検出手段２９において、上部
サーミスタ２９ａのみが７５℃以上の温度を検出し、第
２貯蔵熱量検出手段３０において、上部サーミスタ３０
ａと中間サーミスタ３０ｂとが７５℃以上の温度を検出
すると、第２貯湯タンク１２Ｂの方が貯蔵熱量が多いも
のと判断して、第２貯湯タンク１２Ｂを湯水供給源のタ
ンクとして選択し、第２貯湯タンク１２Ｂ内の湯水が給
湯される。

【００４０】つまり、エンジン制御手段Ｈ２が発電優先
モードのときには、給湯制御において、給湯が一旦中断
すれば、次の給湯開始指令に伴って、そのときの最も貯
蔵熱量が多い貯湯タンク、上述の例では第２貯湯タンク
１２Ｂを湯水供給源として選択して給湯する貯蔵熱量優
先制御を行うように構成されている。

【００４１】そして、この貯蔵熱量優先制御において
も、上述したように、給湯開始指令が指令されたとき
に、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱
した貯湯タンクが存在しないときには、給湯を開始しな
いように構成され、また、給湯を継続するに伴って、湯
水供給源として選択した貯湯タンクの湯水を設定下限貯
蔵熱量まで消費したときに、別の貯湯タンクが設定上限
貯蔵熱量未満の加熱途中であっても、その貯湯タンクか
らの湯水を給湯するように構成されている。

【００４２】〔別実施形態〕 （１）先の実施形態では、湯水使い切り制御において、
湯水供給源として選択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定
下限熱量となるまで、その選択した貯湯タンクからの給
湯を実行し、その後、別の貯湯タンクを湯水供給源とし
て選択するように構成した例を示したが、湯水供給源と
して貯湯タンクを選択してからの経過時間に基づいて、
その経過時間が設定時間に達するまで、その選択した貯
湯タンクからの給湯を実行し、その後、別の貯湯タンク
を湯水供給源として選択するように構成することもでき
る。また、この湯水使い切り制御については、エンジン
制御手段Ｈ２が排熱優先モードに設定されているときに
のみ実行するように構成した例を示したが、エンジン制
御手段Ｈ２が発電優先モードに設定されているときに
も、湯水使い切り制御を実行するように構成することも
できる。

【００４３】（２）先の実施形態では、給湯制御におけ
る湯水使い切り制御と貯蔵熱量優先制御において、給湯
開始指令が指令されたときに、貯蔵熱量が設定最大貯蔵
熱量になるまで湯水を加熱した貯湯タンクが存在しない
ときには、給湯を開始しないように構成した例を示した
が、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達した貯湯タンクが
存在しないときにも、貯湯タンクからの給湯を開始する
ように構成することもできる。例えば、第１貯湯タンク
１２Ａの第１貯蔵熱量検出手段２９において、下部サー
ミスタ２９ｃが７５℃未満の温度を検出しても、中間サ
ーミスタ２９ｂまたは上部サーミスタ２９ａが７５℃以
上の温度を検出すれば、第１貯湯タンク１２Ａ内に７５
℃以上の湯が存在すると判断して、第１貯湯タンク１２
Ａからの給湯を開始するように構成することもできる。

【００４４】（３）先の実施形態では、給湯制御におけ
る湯水使い切り制御と貯蔵熱量優先制御において、給湯
を継続するに伴って、湯水供給源として選択した貯湯タ
ンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別
の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満の加熱途中であっ
ても、その貯湯タンクからの湯水を給湯するように構成
した例を示したが、湯水供給源として選択した貯湯タン
クの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別の
貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満であれば、別の貯湯
タンクからの給湯を行わないように構成することもでき
る。

【００４５】（４）先の実施形態では、貯湯タンクの貯
蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達して熱量貯蔵制御を終了
した後、その貯湯タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量
未満になると、熱量貯蔵制御を再開するように構成した
例を示したが、この熱量貯蔵制御の再開時期について
は、種々の変更が可能である。例えば、第１貯湯タンク
１２Ａであれば、第１貯蔵熱量検出手段２９の中間サー
ミスタ２９ｂが７５℃未満の温度を検出すると、熱量貯
蔵制御を再開するように構成したり、あるいは、上部サ
ーミスタ２９ａが７５℃未満の温度を検出すると、熱量
貯蔵制御を再開するように構成することもできる。

【００４６】（５）先の実施形態では、湯水加熱手段と
して、発電機２を駆動するガスエンジン１からの排熱を
熱媒とする温水熱交換器１０を使用した例を示したが、
例えば、ガスエンジンを使用したエンジンヒートポンプ
式冷暖房装置に適用して、そのガスエンジンや凝縮器か
らの排熱を熱媒とする温水熱交換器に置き換えることも
でき、また、湯水加熱手段の数もひとつに限るものでは
なく、複数の湯水加熱手段を直列に接続したり、並列に
接続して実施することもできる。また、給湯路１７にガ
ス瞬間湯沸器２５を接続して、ガス瞬間湯沸器２５の出
湯路２８に設けた給湯栓２７から所望温度の湯水を供給
するように構成した例を示したが、ガス瞬間湯沸器２５
を無くして、給湯路１７からの湯水によって、床暖房装
置の熱媒を加熱したり、風呂の浴槽内湯水を加熱するよ
うに構成するなど、給湯路１７からの湯水の使用態様に
ついては、種々の変更が可能である。更に、貯湯タンク
の本数についても、先の実施形態のように２本に限るこ
とはなく、３本以上の貯湯タンクを使用して実施するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コージェネレーションシステムの全体構成図

【図２】制御装置のブロック図

【図３】給湯制御の作動を示すフローチャート

【符号の説明】

１ エンジン ２ 他装置としての発電機 １０ 湯水加熱手段としての熱交換器 １２Ａ，１２Ｂ 貯湯タンク １７ 給湯路 ２９，３０ 貯蔵熱量検出手段 Ａ 循環手段 Ｂ 給湯手段 Ｈ１ 給湯制御手段 Ｈ２ エンジン制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 真 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 安田 明彦 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 東 尚嗣 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 藤本 善夫 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 Ｆターム(参考） 3L025 AD09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の貯湯タンクと、 その複数の貯湯タンク内の湯水を湯水加熱手段により加
   熱するべく、前記複数の貯湯タンク内の湯水を前記湯水
   加熱手段に択一的に循環させる循環手段と、 前記複数の貯湯タンク内の湯水を択一的に給湯路に供給
   する給湯手段と、 前記複数の貯湯タンクの夫々について、湯水にて貯蔵す
   る貯蔵熱量を各別に検出する貯蔵熱量検出手段と、 給湯運転を実行する給湯制御手段とが設けられ、 前記給湯制御手段は、 給湯開始指令に伴って、前記複数の貯湯タンクのうちで
   貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを湯水供給源の貯湯タン
   クとして選択して、その貯湯タンクの湯水を給湯するよ
   うに、前記貯蔵熱量検出手段の検出情報に基づいて前記
   給湯手段を作動させる給湯制御、および、 前記複数の貯湯タンクのうちの湯水供給源に選択されて
   いない貯湯タンクについて、その貯蔵熱量が設定最大貯
   蔵熱量になるまで湯水を加熱する加熱形態で、複数の貯
   湯タンク内の湯水を順次加熱するように、前記貯蔵熱量
   検出手段の検出情報に基づいて前記循環手段を作動させ
   る熱量貯蔵制御を実行するように構成された貯湯式の給
   湯設備であって、 前記給湯制御手段が、 前記給湯制御において、前記給湯開始指令に伴って湯水
   供給源として一つの貯湯タンクを一旦選択したのちは、
   その選択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量とな
   るまで、または、湯水供給源として貯湯タンクを選択し
   てからの経過時間が設定時間に達するまで、今回の給湯
   開始指令による給湯のみならず、それ以降の給湯開始指
   令による給湯においても、その選択した貯湯タンクの湯
   水を給湯してから、別の貯湯タンクを湯水供給源として
   選択する湯水使い切り制御を行うように構成され、か
   つ、 前記熱量貯蔵制御において、前記貯湯タンクのうち、前
   記給湯制御の実行において湯水供給源としては選択され
   ていない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択
   して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する貯湯タ
   ンク選択加熱制御を行うように構成されている貯湯式の
   給湯設備。
2. 【請求項２】 前記給湯制御手段が、前記給湯制御にお
   いて、前記給湯開始指令が指令されたときに、前記貯蔵
   熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱した貯湯
   タンクが存在しないときには、給湯を開始しないように
   構成されている請求項１に記載の貯湯式の給湯設備。
3. 【請求項３】 前記給湯制御手段が、前記給湯制御にお
   いて、給湯を継続するに伴って、湯水供給源として選択
   した貯湯タンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費した
   ときに、別の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満の加熱
   途中であっても、その貯湯タンクからの湯水を給湯する
   ように構成されている請求項２に記載の貯湯式の給湯設
   備。
4. 【請求項４】 前記湯水加熱手段が、他装置を駆動する
   エンジンからの排熱を熱媒とする熱交換器で構成されて
   いる請求項１〜３のいずれか１項に記載の貯湯式の給湯
   設備。
5. 【請求項５】 前記他装置が発電機であって、前記エン
   ジンの作動を制御するエンジン制御手段が、電力要求に
   合わせて前記エンジンを駆動する発電優先モードと、前
   記熱交換器の排熱要求に合わせて前記エンジンを駆動す
   る排熱優先モードとに切換え自在に構成されている請求
   項４に記載の貯湯式の給湯設備。
6. 【請求項６】 前記給湯制御手段が、 前記エンジン制御手段が前記排熱優先モードのときに
   は、前記給湯制御において前記湯水使い切り制御を行
   い、かつ、前記熱量貯蔵制御において前記貯湯タンク選
   択加熱制御を行うように構成され、 前記エンジン制御手段が前記発電優先モードのときに
   は、前記給湯制御において、給湯が一旦中断すれば、次
   の給湯開始指令に伴って、そのときの最も貯蔵熱量が多
   い貯湯タンクを湯水供給源として選択して給湯する貯蔵
   熱量優先制御を行い、かつ、前記熱量貯蔵制御におい
   て、全ての貯湯タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に
   なるように全ての貯湯タンクの湯水を加熱する全貯湯タ
   ンク加熱制御を行うように構成されている請求項５に記
   載の貯湯式の給湯設備。