JP2005098639A

JP2005098639A - 貯湯式給湯器

Info

Publication number: JP2005098639A
Application number: JP2003334847A
Authority: JP
Inventors: Shin Iwata; 伸岩田; Koji Yamamoto; 山本　　幸司; Kenji Koba; 憲二木場
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP4101144B2

Abstract

【課題】本発明は、加熱手段により加熱された湯水を貯める貯湯タンクと、貯湯タンクの湯水を外部に排水可能な排水手段とを備えた貯湯式給湯器に関し、その目的は、安全更には迅速に貯湯タンクの湯水を排水することができる貯湯式給湯器を提供する点にある。
【解決手段】排水指令が指令されると、湯水温度検出手段で検出された貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、排水手段による排水の許否を判定する排水許否判定手段と、排水許否判定手段による判定結果を排水許否情報として通知する排水許否情報通知手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、加熱手段により加熱された湯水を、例えば温度成層を形成する状態で、貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水を外部に排水可能な排水手段とを備えた貯湯式給湯器に関する。

上記のような貯湯式給湯器は、発電機用エンジンや燃料電池の排熱を回収する排熱回収熱交換器、又は、バーナや電気ヒータ等の加熱手段により加熱した湯水を貯湯タンクに貯め、その貯められた湯水を、適宜低温の給水と混合することにより所望の温度の湯水とされた状態で、給水栓や浴槽等に給湯するように構成されている。
また、貯湯式給湯器においては、貯湯タンクの上部に接続された給水栓等が開状態となることにより、貯湯タンクの下部に上水が供給されて、貯湯タンクの上部から押し出された湯水を給湯するように構成される場合がある。そして、かかる貯湯式給湯器としては、加熱手段が貯湯タンクの下部から取り出された湯水を加熱した後に貯湯タンクの上部に供給することで、貯湯タンクが加熱手段により加熱された湯水を温度成層を形成する状態で貯めるように構成されたものがある。

このような貯湯式給湯器においては、修理や交換の目的で、貯湯タンクの湯水を外部に排水して貯湯タンクを空にするための排水手段が設けられ、この排水手段は、貯湯タンクへの上水の供給を停止可能な止水弁や貯湯タンクの下部を排水路側に開放可能な排水弁等により構成される。

かかる貯湯式給湯器において、貯湯タンクに比較的高温の湯水が貯められている状態で、上記のような排水手段による排水を行い高温の湯水が放出されると、排水路等を構成する管材の熱損傷や作業者の火傷等の安全面上で問題がある。

そこで、このような問題を解決するために、作業者からのリモコンへの入力等により、排水が行われることを認識した場合に、その排水前に、湯水温度検出手段で検出された貯湯タンクの湯水温度が予め設定された設定排水許可温度以下であるかを判定し、貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下である場合に、自動的に、止水弁を閉状態として貯湯タンクへの給水を停止すると共に、排水弁を開状態として貯湯タンクの湯水を排水するように構成された貯湯式給湯器がある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−３１４１１号公報（段落［００１０］）

しかし、上記特許文献１の貯湯式給湯器においては、貯湯タンクの湯水を排水するにあたり、貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度よりも高い場合には、排水されないのであるが、作業者は排水されない理由を認識することができない。

また、貯湯タンクの湯水温度が高い場合に、その湯水温度が、排水が許可される設定排水許可温度以下になるのを待って、排水する場合には、貯湯タンクが蓄熱の目的から断熱性に優れていることから、湯水温度が設定排水許可温度以下となるまで非常に長い時間排水できないという、無駄が発生する。

また、貯湯タンクが湯水を温度成層を形成する状態で貯めるように構成されている場合において、貯湯タンクの湯水の排水を開始した直後に、貯湯タンクの下部に貯められていた比較的低温な湯水が排水されることで、安全面上で問題がないと油断してしまい、その後急に、貯湯タンクの上部に貯められていた高温の湯水が排水され、不慮の事故につながる恐れがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安全更には迅速に貯湯タンクの湯水を排水することができる貯湯式給湯器を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る貯湯式給湯器の第１特徴構成は、加熱手段により加熱された湯水を貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水を外部に排水可能な排水手段とを備えた貯湯式給湯器であって、
排水指令が指令されると、湯水温度検出手段で検出された前記貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、前記排水手段による排水の許否を判定する排水許否判定手段と、
前記排水許否判定手段による判定結果を排水許否情報として通知する排水許否情報通知手段とを備えた点にある。

上記第１特徴構成によれば、上記排水許否判定手段により、排水手段により貯湯タンクの湯水を排水する前に、貯湯タンクに設けられた温度センサ等の湯水温度検出手段で検出された貯湯タンクの湯水温度が設定温度以下であるか否かを確認して、排水の許否を判定することができる。更に、上記排水許否情報通知手段により、その排水許否判定手段の判定結果を排水許否情報として、表示又は音などにより、作業者側に通知することができるので、作業者は、通知された排水許否情報により、貯湯タンクの湯水温度が設定温度以下となり排水が許可されたことを速やかに認識して、貯湯タンクの湯水を安全に排水することができる。

本発明に係る貯湯式給湯器の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記貯湯タンクが、前記加熱手段により加熱された湯水を温度成層を形成する状態で貯めるように構成されている点にある。

上記第２特徴構成によれば、貯湯タンクが、湯水を温度成層を形成する状態で貯めるように構成されている場合において、排水手段による排水を開始した直後に低温の湯水が排水される場合でも、後に高温の湯水が排水される場合には、排水許否判定手段は排水の不許可を判定し、その判定結果を判定許否情報として作業者に通知することができる。従って、作業者は、貯湯タンクの湯水の温度が設定排水許可温度以下となり、判定許否情報の通知により排水の許可が判定されたことを認識してから、貯湯タンクの湯水の排水を安全に行うことができる。

上記目的を達成するための本発明に係る貯湯式給湯器の第３特徴構成は、加熱手段により加熱された湯水を温度成層を形成する状態で貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水を外部に排水可能な排水手段とを備えた貯湯式給湯器であって、
排水指令が指令されると、湯水温度検出手段で検出された前記貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、前記排水手段による排水の許否を判定する排水許否判定手段と、
前記排水許否判定手段により、前記排水手段による排水の不許可を判定した場合に、前記貯湯タンクの湯水を上下間において循環回路を介して循環させて前記温度成層を消失させる温度成層消失運転を実行する温度成層消失運転手段とを備えた点にある。

上記第３特徴構成によれば、上記排水許否判定手段により、排水手段により貯湯タンクの湯水を排水する前に、貯湯タンクに設けられた温度センサ等の湯水温度検出手段で検出された貯湯タンクの湯水温度が設定温度以下であるか否かを確認して、排水の許否を判定することができる。更に、貯湯タンクの湯水温度が設定温度よりも高く、排水許否判定手段が排水手段による排水の不許可を判定した場合には、上記温度成層消失運転手段により、前記貯湯タンクの湯水が上下間において循環回路を介して循環する温度成層消失運転を実行することで、貯湯タンクの上部にあった高温の湯水を、貯湯タンクの下部にあった低温の湯水と混合して、その湯水温度を低下させ、貯湯タンクの温度成層を消失させることができる。従って、貯湯タンクに高温の湯水が貯められることにより排水許否判定手段により排水の不許可が判定された場合でも、温度成層消失運転手段により温度成層消失運転を実行することにより、迅速にその高温の湯水を冷却することができ、更に、温度成層消失運転を実行した後に排水を行うことで、急に高温の湯水が排水されることを防止することができ、安全を確保することができる。

本発明に係る貯湯式給湯器の第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、前記温度成層消失運転手段による温度成層消失運転実行後において、前記貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度よりも高い場合に、前記貯湯タンクの湯水の少なくとも一部を浴槽へ給湯して前記貯湯タンクに上水を供給し、前記貯湯タンクの湯水を冷却する湯水冷却運転を実行する湯水冷却運転手段を備えた点にある。

上記第４特徴構成によれば、貯湯タンクに多くの高温の湯水が貯められており、温度成層消失運転手段により温度成層消失運転を実行して貯湯タンクの温度成層を消失させても、貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下とならず、排水許否判定手段により排水の不許可が判定される場合には、上記湯水冷却運転手段により、貯湯タンクの湯水の少なくとも一部を浴槽等へ給湯する湯水冷却運転を実行することで、貯湯タンクには給湯した湯水の量に相当する上水が供給されるので、貯湯タンクの湯水を、その新たに供給された低温の上水と混合して、その湯水温度を低下させることができる。
ちなみに、湯水冷却運転手段により湯水冷却運転を実行する必要があるか否かは、温度成層消失運転を実施した後の貯湯タンクの湯水温度を検出して判断するか、或いは、温度成層消失運転を実施する前の貯湯タンクの湯水温度により温度成層消失運転を実施した後の貯湯タンクの湯水温度を予測して判断することができる。
従って、温度成層消失運転を行っただけでは排水許否判定手段により排水の不許可が判定される場合でも、湯水冷却運転手段により湯水冷却運転を実行することにより、迅速に、排水許否判定手段により排水の許可が判定されるまでその高温の湯水を冷却することができ、安全に排水を行うことができる。

本発明に係る貯湯式給湯器の第５特徴構成は、上記第３又は第４特徴構成に加えて、前記循環回路に、循環する湯水を放熱させる放熱部を備えた点にある。

上記第５特徴構成によれば、上記放熱部を設けることにより、温度成層消失運転手段により温度成層消失運転を実行して貯湯タンクの温度成層を消失させながら、循環する湯水の放熱を行うことができ、一層迅速に、排水許否判定手段により排水の許可が判定されるまで貯湯タンクの湯水温度を低下させることができる。

本発明に係る貯湯式給湯器の実施の形態としてのコージェネレーションシステムについて、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、図１に示すように、湯水を貯める貯湯タンク１１を備え、更に、その貯湯タンク１１に貯められる湯水を加熱する加熱手段として、燃料電池やエンジン等で駆動する発電機等のように電気と熱とを発生する熱電併給装置１にて発生する熱を回収しその熱により貯湯タンク１１に貯められる湯水を加熱する排熱回収熱交換器２１や、バーナなどでガスを燃焼させて給湯する湯水を加熱する補助熱源機２７を備える。

補助熱源機２７は、バーナ２７ｂに供給された燃料を、ファン２７ｃにより供給された空気を利用して燃焼させて、高温の燃焼ガスを熱交換器２７ａ側に通流させ、熱交換器２７ａ内に通流する湯水をその外側を通流する燃焼ガスにより加熱するように構成されている。

更に、貯湯タンク１１の下部には、貯湯タンク１１の湯水を外部に排水可能な排水手段として、貯湯タンク１１の湯水を家屋等の排水部に排水する排水路７７と、その排水路７７による湯水の排水を断続する排水弁７８とが設けられており、後述する止水弁７５を閉状態として貯湯タンク１１への給水を停止した状態で、排水弁７７を開状態とすることで、貯湯タンク１１の湯水を外部の排水部へ排水して、貯湯タンク１１を空の状態にすることができる。

コージェネレーションシステムの基本構成について、以下に説明する。
コージェネレーションシステムには、コンピュータ等からなる運転制御部８０が設けられ、この運転制御部８０により、各種補機の運転が制御されて、貯湯タンク１１に温度成層を形成した状態で湯水を貯める排熱貯湯運転、給湯栓８７側に湯水を供給する給湯運転、浴槽８８側に湯水を供給する湯張り運転、浴槽水を追焚する追焚運転、浴室暖房乾燥機や床暖房機等の温水暖房機８９側に加熱した湯水を循環させる暖房運転などの、各種運転が実行される。

熱電併給装置１は、電力と熱とを発生し、更に、その出力を調整可能に構成されている。熱電併給装置１の電力出力側には、系統連系用のインバータ３が設けられ、そのインバータ３は、熱電併給装置１の出力電力を商用系統から供給される電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。そして、熱電併給装置１の発電電力が、インバータ３を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷側に供給される。
上記のようなインバータ３を設けることで、電力負荷が熱電併給装置１の発電電力を下回って、余剰電力が発生した場合に、その余剰電力を電気事業者等に売却するために、商用系統側に逆潮流させることができるように構成されている。

熱電併給装置１と排熱回収熱交換器２１との間で冷却水を循環させる冷却水循環回路１０には、冷却水を循環させるための冷却水循環ポンプ５、熱電併給装置１の余剰電力を消費して冷却水を加熱可能な電気ヒータ６、後述の湯水循環回路１８を循環する湯水を冷却水との熱交換により加熱する排熱回収熱交換器２１、後述の暖房水循環回路４２を循環する暖房水を冷却水との熱交換により加熱する第２暖房熱交換器４６、冷却水の供給先を上記排熱回収熱交換器２１側と第２暖房熱交換器４６側とに切り換える三方弁９、冷却水の温度が設定温度以下である場合にその冷却水を排熱回収熱交換器２１側及び第２暖房熱交換器４６側に循環させないで熱電併給装置１側に戻すサーモスタット７、及び、冷却水の温度を検出する温度センサ８などが、冷却水の循環方向に沿って順に配置されている。

貯湯タンク１１に貯められる湯水を循環させる湯水循環回路１８には、その湯水を循環させるための湯水循環ポンプ１９、排熱回収熱交換器２１に供給される前の湯水の温度を検出する温度センサ２０、排熱回収熱交換器２１、湯水の循環流量を検出する流量センサ２２、湯水の循環流量を調整する流量調整弁２４、補助熱源機２７に供給される前の湯水の温度を検出する温度センサ２３、補助熱源機２７、補助熱源機２７から排出された湯水の温度を検出する温度センサ２９、貯湯タンク１１の上部への湯水の供給流量を調整する流量調整弁３０、貯湯タンク１１、貯湯タンク１１の下部から取り出された湯水の温度を検出する温度センサ１７などが湯水の循環方向に沿って順に配置されている。
更に、温度センサ２９と流量調整弁３０との間と、温度センサ１７と湯水循環ポンプ１９との間とを接続するバイパス路１８ａが設けられ、このバイパス路１８ａには、後述の暖房水循環回路４２を循環する暖房水を湯水との熱交換により加熱する第１暖房熱交換器３５及びその第１暖房熱交換器３５への湯水の流通を断続する開閉弁３６と、後述の浴槽水循環回路５１を循環する浴槽水を湯水との熱交換により加熱する追焚熱交換器３８及びその追焚熱交換器３８への湯水の流通を断続する開閉弁３９とが、並列配置されている。

貯湯タンク１１の下部は、止水弁７５及び逆止弁６９を介して上水が給水されるように給水路６７に接続されている。更に、貯湯タンク１１の上部は、貯湯タンク１１の圧力が設定圧力以下になった場合に大気開放する負圧作動安全弁３２に接続されている。
尚、給水路６７は、止水弁７５を介して供給された上水を、その給水圧により、貯湯タンク１１側や後述するミキシング弁５８側や補充水タンク４８側などに、逆止弁６９，７１やその上水の温度を検出する温度センサ６８などを介して、供給するように構成されている。

運転制御部８０は、貯湯タンク１１に温度成層を形成した状態で湯水を貯める排熱貯湯運転を実行することができ、その排熱貯湯運転について説明を加える。

運転制御部８０により排熱貯湯運転が実行されると、冷却水循環回路１０においては、冷却水循環ポンプ５が作動され、更に、三方弁９が排熱回収熱交換器２１の出口側と冷却水循環ポンプ５の入口側を接続する状態とされ、熱電併給装置１と排熱回収熱交換器２１との間で冷却水が循環される。

一方、湯水循環回路１８においては、湯水循環ポンプ１９が作動され、貯湯タンク１１の下部から取り出された湯水が排熱回収熱交換器２１を通じて貯湯タンク１１の上部に循環され、更に、開閉弁３６が開状態且つ開閉弁３９が閉状態とされて、排熱回収熱交換器２１から排出された湯水の一部が、パイパス路１８ａの第１暖房熱交換器３５側を通じて循環される。

従って、排熱回収熱交換器２１では、貯湯タンク１１の下部から取り出され湯水循環回路１８を循環する湯水が、冷却水循環回路１０を循環する冷却水から熱を受けて加熱され、約７０℃の湯水となる。そして、この高温の湯水が貯湯タンク１１の上部に貯められることにより、貯湯タンク１１では、上部に高温の湯水が貯まり、下部には低温の水が貯まるという、温度成層を形成した状態で、湯水が貯められることになる。

また、湯水循環回路１８において、貯湯タンク１１に目標温度の湯水を貯めるために、温度センサ２９で検出された湯水温度に基づき流量調整弁３０が制御され、貯湯タンク１１の上部へ供給される湯水流量が適正な流量に調整される。

また、貯湯タンク１１には、上下方向に間隔を隔てて、４つの温度センサ１２，１３，１４，１５が配置されており、夫々の温度センサ１２，１３，１４，１５により、その部位に貯められた湯水の温度が検出される。そして、運転制御部８０は、その夫々の温度センサ１２，１３，１４，１５で検出された湯水温度が目標温度になったか否かにより、貯湯タンク１１の貯湯状況、即ち、貯湯タンク１１に貯められた目標温度以上の湯水の量（貯湯量）を認識することができる。

更に、運転制御部８０は、温度センサ１７で検出された、貯湯タンク１１の下部から取り出された湯水の温度が、目標温度に達すると、貯湯タンク１１が目標温度の湯水で満杯になったことを認識することができ、この時点で、排熱貯湯運転を終了する。

また、冷却水循環回路１０において、熱電併給装置１の起動時などに、温度センサ８で検出された冷却水温度が設定温度以下である場合には、冷却水が排熱回収熱交換器２１側及び第２暖房熱交換器４６側に循環されずに、熱電併給装置１側に直接戻るように、サーモスタット７が作動し、冷却水が昇温される。
また、冷却水が設定温度に達すると、冷却水が排熱回収熱交換器２１側に循環されるようにサーモスタット７が作動し、排熱貯湯運転が開始される。

前述の湯水循環回路の貯湯タンク１１の上部と流量調整弁３０との間には、給湯栓８７等に通じる給湯路５６が接続されている。
その給湯路５６には、貯湯タンク１１の上部から取り出された湯水の温度を検出する温度センサ５７、後述のミキシング弁５８、ミキシング弁５８から排出される湯水の流量を調整する流量調整弁５９、ミキシング弁５８から排出される湯水の温度を検出する温度センサ６０、ミキシング弁５８から排出される湯水の流量を検出する流量センサ６１などが湯水の流通方向に沿って順に配置されており、その先に給湯栓８７が接続されている。

第１暖房熱交換器３５及び第２暖房熱交換器４６と、浴室暖房乾燥機や床暖房機等の温水暖房機８９側との間で、暖房水を循環させる暖房水循環回路４２には、暖房水を循環させるための暖房水循環ポンプ４３、前述の第１暖房熱交換器３５、第１暖房熱交換器３５から排出された暖房水の温度を検出する温度センサ４４、温水暖房機８９、第２暖房熱交換器４６、給水路６７から開閉弁７３を介して上水が暖房水として補給される補給水タンク４８、及び、温水暖房機８９側から戻ってきて補給水タンク４８に供給された暖房水の温度を検出する温度センサ４９などが暖房水の循環方向に沿って順に配置されている。

更に、補給水タンク４８には、補給水タンク４８内の水位を検出する水位センサ５０が設けられ、その検出された水位が設定水位以下となると、運転制御部８０により、開閉弁７３が開状態とされ、給水路６７から補給水タンク４８に上水が供給され、暖房水が補充される。

運転制御部８０は、温水暖房機８９側に加熱した湯水を循環させる暖房運転を実行することができ、その暖房運転について説明を加える。

運転制御部８０は、リモコン８６において、暖房機器８７の運転スイッチがＯＮにされると、暖房運転を実行する。
運転制御部８０により暖房運転が実行されると、暖房水循環回路４２において、暖房水循環ポンプ４３が作動され、第１暖房熱交換器３５と暖房機器８７と第２暖房熱交換器４６との間で暖房水が循環される。

そして、この暖房運転において、温度センサ４９で検出された暖房水の温度が設定温度以下である場合には、第１暖房熱交換器３５や第２暖房熱交換器４６による暖房水の加熱を開始する。

第１暖房熱交換器３５による暖房水の加熱が開始されると、湯水循環回路１８において、流量調整弁３０及び開閉弁３９が閉状態とされると共に、開閉弁３６が開状態とされた状態で、湯水循環ポンプ１９及び補助熱源機１が作動されて、補助熱源機２７で加熱された高温の湯水が、第１暖房熱交換器３５との間で循環され、暖房水が比較的高温に加熱される。

また、第２暖房熱交換器４６による暖房水の加熱が開始されると、冷却水循環回路１０において、三方弁９が第２暖房熱交換器４６の出口側と冷却水循環ポンプ５の入口側を接続する状態とされ、熱電併給装置１と第２暖房熱交換器４６との間で冷却水が循環される、暖房水が比較的低温に加熱される。

尚、本実施形態では、浴室暖房乾燥機等のように、比較的高温の暖房水を用いる場合には、第１暖房熱交換器３５及び第２暖房熱交換器４６の両方で暖房水が加熱され、温水床暖房機のように、比較的低温の暖房水を用いる場合には、第２暖房熱交換器４６のみで暖房水が加熱される。

追焚熱交換器３８と浴槽との間で浴槽水を循環させる浴槽水循環回路５１には、浴槽水を循環させるための浴槽水循環ポンプ５２、浴槽水の水流を検出する水流センサ５３、前述の追焚熱交換器３８、浴槽８８、浴槽８８の水位を検出する水位センサ５５、及び、浴槽８８から戻ってきた浴槽水の温度を検出する温度センサ５４などが、浴槽水の循環方向に沿って順に配置されている。

更に、この浴槽水循環回路５１の浴槽水循環ポンプ５２と水流センサ５３との間が、湯張り路６２により、給湯路５６の上記流量センサ６１の下流側に接続されており、この湯張り路６２には、給湯路５６から浴槽水循環回路５１へ供給される湯水の流量を検出する流量センサ６３、給湯路５６から浴槽水循環回路５１への湯水の供給を断続する開閉弁６４、湯張り路６２内が設定圧力以下の負圧になった場合に大気を導入するバキュームブレーカ６５、浴槽水循環回路５１側から給湯路５６側へ湯水の流通を阻止する逆止弁６６などが配置されている。

運転制御部８０は、給湯栓８７側に湯水を供給する給湯運転、浴槽８８側に湯水を供給する湯張り運転、浴槽水を追焚する追焚運転を実行することができ、その給湯運転、湯張り運転、及び、追焚運転について、説明を加える。

運転制御部８０は、給湯栓８７が開けられると、給湯運転を実行する。
運転制御部８０により給湯運転が実行されると、給水路６７から貯湯タンク１１の下部に上水が供給されることにより、貯湯タンク１１の上部に貯められていた高温の湯水が、給湯路５６のミキシング弁５８に供給され、給水路６７から供給された低温の上水と混合される。
また、温度センサ６０で検出された湯水温度に基づき、ミキシング弁５８が制御され、湯水と上水との混合比率が調整されて、リモコン８６で設定された設定湯温の湯水が給湯栓８７側に供給される。

また、運転制御部８０は、この給湯運転において、温度センサ５７により検出された、貯湯タンク１１の上部から取り出された湯水の温度が、目標温度以下となると、貯湯タンク１１に目標温度の湯水が貯められていないとして、補助熱源機２７を作動させると共に湯水循環ポンプ１９を作動させ、給水路６７から貯湯タンク１１の下部に供給された上水を補助熱源機２７に供給して加熱し、その加熱された湯水を、給湯栓８７側に給湯することができる。

また、給湯栓８７が閉じられると、流量センサ６１により検出された湯水の流量により、湯水の流れが止まったことを認識して、給湯運転を終了する。

運転制御部８０は、リモコン８６において、浴槽水の設定温度及び設定湯量（設定水位）が設定された状態で、湯張り運転スイッチがＯＮにされると、湯張り運転を実行する。
運転制御部８０により湯張り運転が実行されると、湯張り路６２の開閉弁６４が開状態とされ、給水路６７から貯湯タンク１１の下部に上水が供給されることにより、貯湯タンク１１の上部に貯められていた高温の湯水が、給湯路５６のミキシング弁５８に供給され、給湯運転と同様の方法で、給水路６７から供給された低温の上水と混合されることで設定温度の湯水とされた後に、湯張り路６２及び浴槽循環回路５１を介して、その湯水が浴槽８８に供給され、水位センサ５５により浴槽８８の水位が設定水位になったときに、湯張り運転が終了され、追焚運転が開始される。

運転制御部８０は、上記湯張り運転を終了したとき、又は、リモコン８６において、追焚運転スイッチがＯＮにされると、追焚運転を開始する。
運転制御部８０により追焚運転が実行され、浴槽８８の湯水温度が設定湯温以下であるときに、浴槽水循環回路５１において、浴槽水循環ポンプ５２が作動されて浴槽水が循環され、水流センサ５３により設定流量以上の水流を検出されると、湯水循環回路１８において、流量調整弁３０及び開閉弁３６が閉状態とされると共に、開閉弁３９が開状態とされた状態で、湯水循環ポンプ１９が作動されて、補助熱源機２７で加熱された高温の湯水が、追焚熱交換器３８との間で循環され、浴槽水が加熱される。

また、運転制御部８０は、温度センサ５４により検出された浴槽水の温度が、リモコン８６で設定された浴槽水の設定温度、又は、追焚運転開始時の浴槽水の温度よりも１℃高い温度に達したときに、追焚運転を終了する。

次に、貯湯タンク１１の湯水を排水するための特徴構成について、説明を加える。

コージェネレーションシステムは、止水弁７５を閉状態として貯湯タンク１１への給水を停止した状態で、排水弁７７を開状態として、貯湯タンク１１の湯水を外部へ排水する排水操作を実行可能に構成されている。

また、かかる排水操作は、作業者が手動で止水弁７５及び排水弁７７を手動で操作することで実行するように構成しても、作業者がリモコン８６に設けられた排水スイッチをＯＮにすることで、運転制御部８０により自動で止水弁７５及び排水弁７７を動作させるように構成しても構わない。

また、運転制御部８０は、上記排水操作が実行される前に、排水準備処理を実行するための手段である、排水許否判定手段８１、排水許否情報通知手段８２、温度成層消失運転手段８３、及び、湯水冷却運転手段８４として機能するように構成されており、図２に示す排水準備処理のフロー図に沿って、上記排水準備処理及び各種手段８１，８２，８３，８４の構成についての説明を加える。

先ず、作業者によりリモコン８６の排水準備スイッチがＯＮにされて排水指令が指令されると、運転制御部８０は、熱電併給装置１の排熱を回収する排熱回収熱交換器２１や補助熱源機２７の加熱手段等を停止した状態で、排水準備処理を開始する。
排水準備処理においては、先ず、排水許否判定手段８１が、貯湯タンク１１の湯水温度Ｔを検出し（ステップ＃１）、その湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下であるか否かを判定する（ステップ＃２）。

このステップ＃２の判定に用いる湯水温度Ｔは、貯湯タンク１１の最上部に設けられた温度センサ１５により検出される湯水温度であり、即ち、湯水温度Ｔは、貯湯タンク１１に貯められている湯水の最高湯水温度である。また、この設定排水許可温度ＴＬは、その設定排水許可温度ＴＬの湯水が排水路７７から排出された場合において、排水路７７及びそれが接続されている排水配管の耐熱性や排水操作を行う作業者のやけど防止等の安全性を考慮して設定され、例えば、設定排水許可温度ＴＬは６０℃程度に設定されている。

次に、上記ステップ＃２において、湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下であると判定された場合には、排水が許可されたとして、排水許否情報通知手段８２が、その旨を、リモコン８６の表示部に表示したり、音声により出力するなどして、作業者側に排水許可情報として通知し（ステップ＃８）、排水準備処理を終了する。
従って、作業者は、上記排水許可情報が通知されたことにより、貯湯タンク１１の湯水温度が比較的低いことを知った上で、排水操作を行い、貯湯タンク１１の湯水を安全に外部へ排出することができる。

一方、上記ステップ＃２において、湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬよりも高いと判定された場合には、排水が許可されないとして、排水許否情報通知手段８２が、その旨を、リモコン８６の表示部に表示したり、音声により出力するなどして、作業者側に排水不許可情報として通知する（ステップ＃３）。
従って、作業者は、上記排水不許可情報が通知されたことにより、貯湯タンク１１の湯水温度が高いことを知り、排水操作を行わずに、貯湯タンク１１の湯水温度が低下し、排水許可情報が通知されるまで待機することができる。

ステップ＃３において、上記排水不許可情報を通知した場合には、温度成層消失運転手段８３が、貯湯タンク１１の湯水を上下間において湯水循環回路１８を介して循環させて温度成層を消失させる温度成層消失運転を実行する（ステップ＃４）。

即ち、温度成層消失運転手段８３により温度成層消失運転が実行されると、先ず、湯水循環回路１８において、開閉弁３６及び開閉弁３９が閉状態とされると共に、流量調整弁３０が全開状態とされた状態で、湯水循環ポンプ１９が作動されて、貯湯タンク１１の下部から取り出され湯水循環回路１８を循環する湯水が、低温のまま、貯湯タンク１１の上部に供給され、貯湯タンク１１の上部に貯められた高温の湯水がその低温の湯水と混合されることにより、貯湯タンク１１に形成された温度成層が消失され、貯湯タンク１１の湯水の最高温度が低下することになる。また、この温度成層消失運転は、温度成層がある程度消失する間実行され、例えば、貯湯タンク１１の容量の半分以上の湯水を下部から上部へ循環させることができる時間の間実行される。

更に、温度成層消失運転手段８３は、温度成層消失運転において、補助熱源機２７のファン２７ｃを作動させて、補助熱源機２７の熱交換器２７ａ内を通流する湯水を、ファン２７により供給された比較的低温の空気により冷却するように構成されている。
即ち、温度成層消失運転において、上記補助熱源機２７の熱交換器２７ａは、湯水循環回路１８を循環する湯水を放熱させ冷却する放熱部として機能し、この放熱部としての補助熱源機２７の熱交換器２７ａを上記放熱部として機能させることにより、迅速に貯湯タンク１１の湯水温度を低下させることができる。

このようにステップ＃４において温度成層消失運転を実行した後に、排水許否判定手段８１が、再度、貯湯タンク１１の湯水温度Ｔを検出し（ステップ＃５）、その湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下であるか否かを判定し（ステップ＃６）、更に、上記ステップ＃６において、温度成層消失運転を実行したことにより湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下となった判定された場合には、排水が許可されたとして、排水許否情報通知手段８２が、その旨を、リモコン８６の表示部に表示したり、音声により出力するなどして、作業者側に排水許可情報として通知し（ステップ＃８）、排水準備処理を終了する。

ステップ＃６において、湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬよりも高いと判定された場合には、排水許否情報通知手段８２により継続して排水不許可情報を通知した状態で、湯水冷却運転手段８４が、貯湯タンク１１の湯水の少なくとも一部を浴槽８８へ給湯して貯湯タンク１１に上水を供給し、貯湯タンク１１の湯水を冷却する湯水冷却運転を実行する（ステップ＃７）。

即ち、湯水冷却運転手段８４により湯水冷却運転が実行されると、前述の湯張り運転と同様に、湯張り路６２の開閉弁６４が開状態とされ、給水路６７から貯湯タンク１１の下部に上水が供給されることにより、貯湯タンク１１の上部に貯められていた湯水が、給湯路５６のミキシング弁５８、湯張り路６２、及び、浴槽循環回路５１を介して、浴槽８８に供給され、水位センサ５５により浴槽８８の水位が設定水位になったときに、湯水冷却運転が終了される。
即ち、貯湯タンク１１に低温の上水が供給されることにより、貯湯タンク１１の湯水を冷却することができる。

更には、ステップ＃７において湯水冷却運転を実行した後に、再度、前述のステップ４において温度成層消失運転を実行することで、貯湯タンク１１の下部に供給された低温の湯水を貯湯タンク１１の上部に循環させて、貯湯タンク１１の湯水を全体的に冷却することができる。

そして、この湯水冷却運転と温度成層消失運転とを、ステップ＃５及びステップ＃６において貯湯タンク１１の湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下であると判定されるまで、繰り返し実行し、湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下となった時点で、排水許否情報通知手段８２が、その旨を、作業者側に排水許可情報として通知し（ステップ＃８）、排水準備処理を終了する。

また、この湯水冷却運転において、浴槽８８に高温の湯水が供給されることを防止するために、給湯運転と同様に、ミキシング弁５８では、貯湯タンク１１の湯水を給水路６７から供給された低温の上水と混合して設定温度の湯水とすることができる。

更に、湯水冷却運転において、浴槽８８へ供給する湯水の量、即ち、設定水位は、貯湯タンク１１の湯水がある程度冷却されるように経験的に設定することができる。
また、上記湯水冷却運転前の貯湯タンク１１の湯水温度Ｔに基づいて上記設定水位を調整しても構わず、湯水温度Ｔが高い場合には設定水位を大きめに調整して、貯湯タンク１１に多くの上水を供給させることで、その湯水を充分に冷却することができる。

以上のように、運転制御部８０は、排水準備処理を実行することにより、貯湯タンク１１の湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬ以下であるか否かを判定し、その判定結果を排水許否情報として作業者に通知することができ、更には、湯水温度Ｔが設定排水許可温度ＴＬよりも高い場合には、前述の温度成層消失運転、更には、前述の湯水冷却運転を実行して、強制的に湯水温度Ｔを設定排水許可温度ＴＬ以下として、作業者が迅速且つ安全に排水操作を実行できる状態とすることができる。

次に、熱電併給装置１により出力される電気について、説明を加える。
冷却水循環回路１０には、熱電併給装置１の余剰電力を消費して熱を発生し、その熱により、冷却水循環回路１０を循環する冷却水を加熱することで、エネルギの回収を行う電気ヒータ６が設けられている。そして、この電気ヒータ６により、発電電力の余剰電力を熱として回収することができる。

電気ヒータ６は、複数の電気ヒータから構成され、インバータ３の出力側に接続された作動スイッチ６ａによりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられている。よって、夫々の作動スイッチ６ａのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、電気ヒータ６の出力を調整可能に構成されている。ちなみに、電気ヒータ６の出力は、電気ヒータ１本当たりの出力にＯＮにした作動スイッチ６ａの個数を乗じたものになる。そして、余剰電力量に応じて、夫々の作動スイッチ６ａのＯＮ／ＯＦＦを切り換えて、余剰電力を電気ヒータ６にて消費させることができる。また、全ての作動スイッチ６ａをＯＦＦにして、余剰電力を商用系統側に逆潮流して売却しても構わない。

〔別実施の形態〕
（１）上記実施の形態では、排水準備処理において、貯湯タンク１１の最上部に設けられた温度センサ１５により検出される最高湯水温度により、排水許否判定を行ったが、例えば、貯湯タンク１１に設けられた全ての温度センサ１２，１３，１４，１５で検出された湯水温度の平均値を求め、その平均湯水温度により排水許否判定を行っても構わない。

（２）上記実施の形態では、貯湯タンク１１を、熱電併給装置１の排熱を回収する排熱回収熱交換器２１や補助熱源機２７の加熱手段加熱された湯水を温度成層を形成する状態で貯めるように構成したが、別に、加熱手段により加熱された湯水を、温度成層を形成することなく、貯湯タンク１１に貯めるように構成しても構わない。また、温度成層を形成せずに湯水を貯める貯湯タンク１１を用いる場合には、排水準備処理において温度成層消失運転を省略することができる。

（３）上記実施の形態では、運転制御部８０を、排水準備処理において、温度成層消失運転を行った後に湯水冷却運転を行うように構成したが、逆に、湯水冷却運転を行った後に、温度成層消失運転を行っても構わない。
また、上記排水準備処理を開始する時点の貯湯タンク１１の最高湯水温度や貯湯タンク１１の貯湯量から、貯湯タンク１１の湯水温度が設定排水許可温度以下となって排水を許可することができる状態にするのに必要な、温度成層消失運転の実行時間や、湯水冷却運転における湯水の浴槽８８への給湯量等の運転条件を算出し、その算出した運転条件に基づいて、温度成層消失運転及び湯水冷却運転を実行しても構わない。

（４）上記実施の形態では、排水準備処理における温度成層消失運転において、補助熱源機の熱交換器２７ａを、湯水循環回路１８を循環する湯水を放熱により冷却する放熱部として機能させたが、上記補助熱源機の熱交換器２７ａとは別に、湯水循環回路１８を循環する湯水をバイパスさせ、バイパスさせた湯水を放熱により冷却するラジエタを設け、そのラジエタを上記放熱部として機能させても構わない。また、これら放熱部は省略しても構わない。

（５）上記実施の形態では、運転制御部８０により排水準備処理が行われて排水許可情報の通知がされた後に、作業者が排水操作を実行するように構成したが、別に、運転制御部８０が、排水許可情報の通知を行った後に、自動的に排水操作を実行するように構成しても構わない。

（６）上記実施の形態では、本発明に係る貯湯式給湯器の実施の形態として、熱電併給装置１の排熱を回収する排熱回収熱交換器２１等の加熱手段で加熱した湯水を貯湯タンク１１に貯めるように構成されたコージェネレーションシステムについて説明したが、別に、本発明に係る貯湯式給湯器は、上記コージェネレーションシステム以外の、例えば電気ヒータ等の別の加熱手段で加熱された温水を貯湯タンクに貯めるように構成した電気温水器等のあらゆる貯湯式給湯器に適用することができる。

（７）上記実施の形態では、排水準備処理において、温度成層消失運転を実行した後に検出した貯湯タンク１１の湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、湯水冷却運転を実行するか否かを判断したが、別に、ステップ＃１で検出した貯湯タンク１１の湯水温度のように温度成層消失運転を実行する前に検出した貯湯タンク１１の湯水温度により、温度成層消失運転を実行した後の貯湯タンク１１の湯水温度を予測し、その予測した湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、温度成層消失運転に続いて湯水冷却運転を実行するか否かを判断しても構わない。

コージェネレーションの概略構成図排水準備処理の処理フロー図

符号の説明

１：熱電併給装置
１０：冷却水循環回路
１１：貯湯タンク
１２，１３，１４，１５：温度センサ
１８：湯水循環回路
１９：湯水循環ポンプ
２１：排熱回収熱交換器（加熱手段）
２７：補助熱源機（加熱手段）
２７ａ：熱交換器（放熱部）
２７ｃ：ファン
４２：暖房水循環回路
５０：水位センサ
５１：浴槽水循環回路
５５：水位センサ
６２：湯張り路
７５：止水弁
７７：排水路
８０：運転制御部
８６：リモコン
８８：浴槽

Claims

加熱手段により加熱された湯水を貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水を外部に排水可能な排水手段とを備えた貯湯式給湯器であって、
排水指令が指令されると、湯水温度検出手段で検出された前記貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、前記排水手段による排水の許否を判定する排水許否判定手段と、
前記排水許否判定手段による判定結果を排水許否情報として通知する排水許否情報通知手段とを備えた貯湯式給湯器。
前記貯湯タンクが、前記加熱手段により加熱された湯水を温度成層を形成する状態で貯めるように構成されている請求項１に記載の貯湯式給湯器。
加熱手段により加熱された湯水を温度成層を形成する状態で貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯水を外部に排水可能な排水手段とを備えた貯湯式給湯器であって、
排水指令が指令されると、湯水温度検出手段で検出された前記貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度以下であるか否かにより、前記排水手段による排水の許否を判定する排水許否判定手段と、
前記排水許否判定手段により、前記排水手段による排水の不許可を判定した場合に、前記貯湯タンクの湯水を上下間において循環回路を介して循環させて前記温度成層を消失させる温度成層消失運転を実行する温度成層消失運転手段とを備えた貯湯式給湯器。
前記温度成層消失運転手段による温度成層消失運転実行後において、前記貯湯タンクの湯水温度が設定排水許可温度よりも高い場合に、前記貯湯タンクの湯水の少なくとも一部を浴槽へ給湯して前記貯湯タンクに上水を供給し、前記貯湯タンクの湯水を冷却する湯水冷却運転を実行する湯水冷却運転手段を備えた請求項３に記載の貯湯式給湯器。
前記循環回路に、循環する湯水を放熱させる放熱部を備えた請求項３又は４に記載の貯湯式給湯器。