JP3839379B2 - コージェネレーションシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コージェネレーションシステム（電気と熱の併給システム）に関する。特に、発電に伴って発生する熱を利用して温水を得、その温水を利用して生活を快適にするシステムにおいて、入浴後の浴槽水を回収して再利用することによって熱効率を向上させるとともに水の節約を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーションシステムは、電力と発電熱を発生する発電機と、貯湯槽と、貯湯槽内の水を発電機に送って発電熱で加熱して貯湯槽に戻す発電熱回収媒体循環路を備えており、発電に伴って発生する発電熱を利用して水を加熱し、加熱された温水を貯湯槽に貯湯する。貯湯槽内の温水を適温に調温して温水利用箇所（例えば、床暖房システムや風呂やシャワーや温水栓）に給湯する。温水利用箇所で必要とされる湯温よりも高温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、貯湯槽内の温水を上水と混合させることで必要湯温に調整できる。温水利用箇所で必要とされる湯温よりも低温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、調温用に配設された燃焼装置でさらに加熱する必要があるが、発電熱で加熱された温水を加熱すればよいことから、加熱に要する熱量を少なくすることができる。コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高い。
【０００３】
ところで、入浴時に浴槽に貯められた浴槽水は、使用後に排水される。しかし、浴槽水は使用後であっても充分な熱量を保持しており、エネルギーとしての価値が高い。このことから給湯装置においては従来より浴槽水からの熱回収が試みられている。例えば、使用後の浴槽水から熱交換によって得た熱を給湯装置の熱源として利用する技術（例えば、特許文献１や特許文献２参照）や、浴槽水を熱媒として利用して貯湯槽に熱を運搬し、この熱を給湯装置の熱源と利用する技術（例えば、特許文献３参照）が開示されている。
【特許文献１】
特開平５−３４０１４号公報
【特許文献２】
特公平６−９７１１６号公報
【特許文献３】
特開２０００−１３０８８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の技術によれば浴槽水の保持する熱をある程度回収して再利用することは可能であるが、熱を回収した後の水自体は排水されている。水は重要な資源であり、再利用されることが望ましい。しかし、使用後の浴槽水は汚染されており、浴槽水を再利用するためには汚染を除去する装置が必要となる。髪の毛や垢等の除去にはフィルタが有効であり手軽な方法の１つであるが、レジオネラ菌等の微細な雑菌の除去には不向きである。紫外線照射装置やオゾン発生装置をシステムに配設することによってレジオネラ菌等を殺菌する方法はあるが、システムのランニングコストが増大してしまう。浴槽水の循環配管に加熱殺菌用のヒータを配設すれば殺菌は可能であるが、多くの熱エネルギーを消費することとなり、コージェネレーションシステムの利点が損なわれてしまう。
【０００５】
本発明は、コージェネレーションシステムが本来的に備えている部材を利用して浴槽水を再利用することによって、熱効率を向上させ、水の使用量を減少させる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明のコージェネレーションシステムは、発電に伴って発生する発電熱を利用するシステムであり、電力と発電熱を発生する発電機と、貯湯槽とを有している。また、発電熱回収媒体が循環し、発電機と貯湯槽を通過し、発電機を通過する間に発電熱によって加熱された発電熱回収媒体が貯湯槽を通過する間に貯湯槽内の湯水を加熱し、貯湯槽内の湯水を加熱することによって冷却された発電熱回収媒体を発電機に送る発電熱回収媒体循環路を有している。さらに、貯湯槽内に上水を給水する第１給水経路と、貯湯槽内を通過して給湯器に上水を給水する第２給水経路と、浴槽と、貯湯槽内の湯水を浴槽に送る浴槽水送り経路と、浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水戻り経路とを有している。浴槽水戻り経路によって貯湯槽に戻された温水は貯湯槽に貯められる。
【０００７】
本発明のコージェネレーションシステムでは、発電機から発電熱を回収する発電熱回収媒体は貯湯槽内の湯水と混合されることなく発電熱回収媒体循環路内を循環する。貯湯槽内の湯水は貯湯槽内を通過する発電熱回収媒体と熱交換することによって加熱される。また、給湯用に給水される水の経路である第２給水経路は貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過する。第２給水経路内の水は発電熱によって加熱された貯湯槽内の湯水と熱交換することによって加熱される。さらに貯湯槽内の湯水は浴槽に給水されて浴槽水として使用される。そして、使用後の浴槽水は貯湯槽に戻されて貯湯される。この回収された浴槽水は貯湯槽内で加熱されて再び浴槽に給水される。即ち、貯湯槽内の湯水は蓄熱体として利用されると同時に浴槽水としても利用される。
使用後の浴槽水は汚染されており、汚染された浴槽水を繰返して使用することによってレジオネラ菌等の雑菌が繁殖しやすい。しかし、このコージェネレーションシステムでは、発電機が運転中のとき、貯湯槽内の湯水は発電熱によって高温（６０℃以上）に加熱される。レジオネラ菌等の雑菌は約６０℃まで加熱されると死滅するため、貯湯槽内の湯水には雑菌が繁殖しない。
以上のように、本発明のコージェネレーションシステムでは、浴槽水の持つ熱だけでなく、従来は排水してしまっていた熱回収後の水自体も有効に再利用することができる。通常の発電運転が行なわれていれば貯湯槽内の湯水は殺菌されるため、新たに殺菌装置を付加することなく浴槽水を殺菌することができ、コストアップを抑えることができる。
【０００８】
このコージェネレーションシステムは、浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路のそれぞれの中間部には共用経路が設けられており、その共用経路に上流側から下流側に浴槽水を送る浴槽水用ポンプが設置されていることが好ましい。そして、浴槽水送り経路の貯湯槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水送り経路の浴槽側経路は共用経路の下流側に接続され、浴槽水戻り経路の浴槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水戻り経路の貯湯槽側経路は共用経路の下流側に接続されて、一つの浴槽水用ポンプによって、浴槽水の送りと戻しが実現されることが好ましい。
浴槽水の送りと戻しは同時に行なわれることはない。これによって、一つの浴槽水用ポンプを共用することができ、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
また、このコージェネレーションシステムには、前記合流点と分岐点のそれぞれに三方弁が配置されており、三方弁を切替えることで、浴槽水戻り経路と共用経路と浴槽水送り経路とによって貯湯槽をバイパスして浴槽水を循環させる浴槽水循環経路と、浴槽水送り経路と、浴槽水戻り経路のいずれかの一が選択されることが好ましい。
これによれば、二つの三方弁のそれぞれの入力口や出力口の開閉を制御することによって、浴槽水循環経路と浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路とを容易に切替えることができる。
【００１０】
さらに、このコージェネレーションシステムでは、前記共用経路に、前記給湯器からの温水供給路が合流し、その合流点に浴槽水補給弁が配置されていることが好ましい。
このようにすれば、浴槽に給水するとき、貯湯槽内に貯湯されている湯水の水量が必要量に満たない場合等に上水を補給することができる。このとき、第２給水経路を経て給水され、貯湯槽内を通過するときに加熱された上水を補給することができる。即ち、浴槽に給水するとき、貯湯槽に貯水された湯水を最大限に利用し、水量が不足するときには貯湯槽に蓄熱された熱によって加熱された湯水を補給して、追焚きに用いられる熱を最小限に抑えることができる。このことによって貯湯槽に貯湯されている湯水と、貯湯槽に蓄熱されていた熱を効率よく利用することができる。
例えば、加熱殺菌済みの貯湯槽内の湯水を浴槽に給水する場合、貯湯槽内の湯水の水温が湯張り温度として設定された温度より高温であることがある。このようなときには、貯湯槽内の湯水を給水した後に上水を給水して水温と水量を調整する。このようにすれば、補助熱源機を利用することなく、貯湯槽内の湯水の持つ熱量を最大限に利用し、設定した水温と水量に湯張りすることができる。
【００１１】
このコージェネレーションシステムは、給湯器から供給された温水を給湯器に戻す温水循環経路と、温水循環経路と前記共用経路間に配置されている浴槽水追焚き用熱交換器をさらに有していてもよい。
温水利用箇所（例えば浴室乾燥機等）を通過する温水循環経路内の湯水は、給湯器が運転中であるとき所定の高温に加熱される。このコージェネレーションシステムでは、温水循環経路内の湯水の持つ熱が浴槽水追焚き用熱交換器に入力され、この熱が浴槽水循環経路内の湯水を加熱する。このようにすれば、湯張りを行なうとき、浴槽水の水温が必要温度に満たない場合等には、加熱して追焚きすることができる。
また、このようにすれば、貯湯槽内の湯水を温水循環経路内の湯水によって加熱することも可能となる。発電機が運転停止中等で発電熱が得られない場合であっても、貯湯槽内の湯水を加熱殺菌することができる。
【００１２】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽内に給水した浴槽水の温度が設定温度に満たないときに、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、給湯器を作動させることが好ましい。
このコージェネレーションシステムでは、加熱殺菌済みの貯湯槽内の湯水の温度が湯張りの設定温度よりも低下しているとき、まず貯湯槽内の湯水を浴槽の設定水位まで給水する。その後に追焚きによって設定温度まで加熱する。これによれば、貯湯槽に貯湯されていた湯水を最大限に利用し、不足する熱量のみを給湯器によって補う。貯湯槽に貯湯されていた湯水やその湯水が持つ熱量を優先的に利用するため、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１３】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転停止中に浴槽へ湯張りしている間に貯湯槽内の水位が許容最低水位以下に低下すると、浴槽水循環経路を選択し、給湯器を作動させ、浴槽水補給弁を開くようにしてもよい。
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水量が湯張りの設定水位まで給水するのに不足する場合、貯湯槽内の湯水の水位が許容される最低水位にまで減少したときに浴槽水送り経路から浴槽水循環経路に切替えて、この浴槽水循環経路に上水を給水する。このように貯湯槽内の湯水を最大限に利用して不足分があれば上水を補給することによって、貯湯槽内に蓄えられていたエネルギーを優先的に利用できて効率的である。
発電機が運転停止中であれば発電熱は発生せず、貯湯槽に蓄熱することはないため、本来ならば貯湯槽内の湯水を全て使ってしまっても構わない。このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に許容最低水位が設けられているが、これは貯湯槽内の水温を常時検出できるようにするためである。即ち、貯湯槽内の湯水の水温を検出するための温度センサは、低水位であっても水温を検出することができるように貯湯槽内の下部に配設されることが多い。この温度センサによって温度検出をすることができる水位が許容最低水位として設定されている。貯湯槽内の湯水を浴槽に湯張りするとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最低水位以下には低下しないため、温度センサによって常時水温を検出することができる。
【００１４】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以下に低下すると、第１給水経路から貯湯槽に給水することが好ましい。
発電機の発電運転中は発電熱が発生する。貯湯槽内にはこの発電熱を蓄熱する蓄熱体として湯水が貯湯されている。このコージェネレーションシステムでは、蓄熱体である貯湯槽内の湯水を浴槽水として使用するため、貯湯槽内の湯水の水位は変動する。従って、発電時の熱交換に必要な発電時許容最低水位が設定されており、貯湯槽内の湯水の水位がこの発電時許容最低水位まで低下すると、貯湯槽に接続された第１給水経路から上水が給水されて熱交換に必要な水位が確保される。これによって、貯湯槽内の湯水を蓄熱体としても、浴槽水としても利用することができ、エネルギーを効率よく利用することができる。
【００１５】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以上であって許容最高水位を下回る水位となり、且つ、貯湯槽内の水温が許容最高温度まで上昇したときに、第１給水経路から貯湯槽に給水するようにしてもよい。
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位は蓄熱量に伴って変化する。発電機の運転中は、貯湯槽内の湯水の水位が先述の発電時許容最低水位以上であれば、湯水の水温が設定された許容最高温度（例えば７０℃）に上昇するまで給水されない。貯湯槽内の湯水の温度が許容最高温度まで上昇したときに所定量だけ給水されるため、貯湯槽内の水温は常時高温に保たれる。このようにすれば、貯湯槽内の湯水にはレジオネラ菌等の雑菌が繁殖せず、貯湯槽内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。また、貯湯槽を満水状態で使用せず、必要量だけ給水して使用するため、水の使用量を必要最低限に留めることができる。
【００１６】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以上に加熱されて殺菌されたときに限り、浴槽水送り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動することが好ましい。
レジオネラ菌等の雑菌は高温（約６０℃）に加熱されることによって殺菌される。このコージェネレーションシステムでは、浴槽に湯張りするとき、貯湯槽内の湯水がそれまでに第１所定温度（殺菌温度）まで昇温している場合に限って貯湯槽内の湯水を浴槽に給水する。即ち、浴槽に湯張りするとき、そのときの貯湯槽内の湯水の水温が何℃であっても、一度レジオネラ菌等の雑菌が殺菌される第１所定温度（例えば６０℃）まで昇温していればその時点で湯水は殺菌されているため、この貯湯槽内の湯水を浴槽水として利用することができる。このようにすれば、殺菌されていない湯水は浴槽に給水されず、殺菌された衛生的な湯水のみが浴槽水として再利用される。
【００１７】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以下に留まって殺菌が不充分であれば、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水補給弁を開くようにしてもよい。
貯湯槽内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌の殺菌温度である第１所定温度（例えば６０℃）まで昇温していないと、貯湯槽内の湯水が雑菌によって汚染されている可能性がある。汚染された湯水を浴槽水として利用することは衛生上回避しなければならない。このコージェネレーションシステムによれば、貯湯槽内の湯水が一度も殺菌温度まで昇温していないときには貯湯槽内の湯水を浴槽に給水せず、第２給水経路を経た上水を浴槽に給水する。この第２給水経路内の湯水は貯湯槽内を通過するときに貯湯槽内の湯水の持つ熱によって加熱されている。即ち、たとえ貯湯槽内の湯水を利用できなくても、貯湯槽内の湯水の持つ熱を利用することができる。貯湯槽に蓄熱された熱を効率よく利用することができる。
【００１８】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、浴槽水戻り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させることが好ましい。
このようにすれば、浴槽水を貯湯槽内に回収することができる。入浴後の浴槽の残り湯はたとえ使用後であっても大きな熱エネルギーを持っている。このように使用した熱を回収して再利用することによってエネルギーの総合効率を向上させることができる。
【００１９】
このコージェネレーションシステムは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の水位が前記の許容最高水位であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環経路に設置されている温水循環ポンプを駆動させるようにしてもよい。
浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達すると、それ以上の浴槽水を回収することはできない。即ち、それ以上浴槽水から貯湯槽内へ熱を回収することができない。このコージェネレーションシステムでは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達すると、浴槽内の湯水の熱を浴槽水追焚き用熱交換器に入力させ、温水循環経路（例えば高温水を利用する浴室乾燥機用の循環経路等）内の湯水を温水循環ポンプ（例えば暖房用ポンプ）によって循環させて加熱する。このようにすれば、貯湯槽内の貯湯量が最大であるときには、浴槽水の熱のみを回収して温水循環経路内に蓄熱することができる。それまでは排水されていた使用後の浴槽水の持つエネルギーを再利用することができ、エネルギーの総合効率を増大させることができる。
【００２０】
このコージェネレーションシステムは、貯湯槽から、浴槽水送り経路と共用経路と浴槽水戻り経路を通って、浴槽をバイパスして貯湯槽に戻る貯湯槽貯水循環経路が形成され、貯湯槽内の水位が許容最高水位であり、貯湯槽内の水温が許容最高温度であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、貯湯槽貯水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環ポンプを駆動させることが好ましい。
貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達し、且つ貯湯槽内の湯水の水温が許容最高温度に達すると、それ以上の蓄熱をすることはできない。このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達し、且つ貯湯槽内の湯水の水温が許容最高温度に達すると、貯湯槽内の湯水の熱を浴槽水追焚き用熱交換器に入力させ、温水循環経路（例えば高温水を利用する浴室乾燥機用の循環経路等）内の湯水を温水循環ポンプ（例えば暖房用ポンプ）によって循環させて加熱する。このようにすれば、貯湯槽内の蓄熱量が最大であるときには、温水循環経路内に蓄熱することができる。また、このようにすれば、逆に、温水循環経路内の熱を貯湯槽に回収することも可能である。コージェネレーションシステムの既存の部材を利用して全体の蓄熱量を増大させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１） 発電熱を回収する発電熱回収媒体循環路は、発電熱回収媒体が貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過するように配設されている。給湯用の第２給水経路も貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過するように配設されている。貯湯槽内の湯水を浴槽に送る湯張り経路と浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水回収経路が配設されており、貯湯槽内に貯湯される湯水は蓄熱体として利用されるとともに、浴槽に給水して浴槽水としても利用し、使用後の浴槽の残り湯は貯湯槽に回収して再利用することができる。
（形態２） 湯張りの設定温度から必要熱量を算出し、湯張りの設定水位から必要水量を算出する。貯湯槽からの給水温度と給水量を監視し、給水される上水の給水温度を外気温から推定する。貯湯槽内の湯水の給水温度と上水の推定給水温度から、設定温度で設定水位まで湯張りされるように貯湯槽内の湯水の給水量を算出する。
（形態３） 浴槽に給水する場合、貯湯槽内の湯水が第１所定温度まで昇温していれば貯湯槽内の湯水を浴槽に給水し、第１所定温度まで昇温していなければ、第２給水経路を経た上水を給水する。
（形態４） 浴槽水の追焚きは暖房用循環経路内の湯水との熱交換によって行なう。
（形態５） 貯湯槽内の湯水には発電時許容最低水位が設けられている。発電運転中に貯湯槽内の湯水の水位が発電時許容最低水位まで減少すると第１給水経路から給水される。また、貯湯槽内の湯水には許容最高温度が設けられている。発電運転中に貯湯槽内の湯水の温度が許容最高温度まで上昇すると第１給水経路から給水される。
（形態６） 貯湯槽内の湯水には許容最高水位が設けられている。浴槽水を貯湯槽に回収するときに貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位まで上昇すると、浴槽水循環経路内の湯水の温度が暖房用循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いときに、浴槽水循環経路内の湯水の熱を暖房用循環経路に蓄熱する。
（形態７） 貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位まで上昇し、且つ許容最高温度まで上昇すると、浴槽水循環経路内の湯水の温度が暖房用循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いときに、貯湯槽内の湯水の熱を暖房用循環経路に蓄熱する。
【００２２】
【実施例】
本発明を具現化した実施例を図１〜７を用いて説明する。図１は本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図であり、図２は制御ユニットとその周辺のブロック図であり、図３〜７は制御ユニットで実施される処理のフローチャートである。
コージェネレーションシステムの構成について説明する。図１に示すように、コージェネレーションシステム１０は、電力と発電熱を発生する発電ユニット２０と、発電ユニット２０の発電熱を蓄熱し、この発電熱によって加熱される温水を利用する蓄熱ユニット１５等から構成される。発電ユニット２０は、燃料電池２２と、改質器３０等から構成され、これらは発電ユニットハウジング２１に収納されている。改質器３０は、炭化水素系の原燃料ガスから水素ガスを生成する。水素を効率よく生成するためには高温度が必要とされることから、改質器３０にはバーナ３２が内蔵されている。また、改質器３０には燃焼ガス管３４が接続されており、この燃焼ガス管３４は熱交換器７０を通過するように配置されている。この構成により、バーナ３２の燃焼ガスは燃焼ガス管３４を介して熱交換器７０に入力されて熱を回収された後、発電ユニットハウジング２１外に放出される（図中矢印）。
【００２３】
燃料電池２２は複数のセルから構成される。燃料電池２２には改質器３０と連通する図示しない配管が接続されている。その配管を介して改質器３０で生成された水素ガスが燃料電池２２に供給される。燃料電池２２は、空気中の酸素を取込み、取込まれた酸素と改質器３０から供給される水素ガスを反応させて発電を行なう。燃料電池２２は発電の際に発熱する。燃料電池２２には熱媒循環経路２４が接続されており、その熱媒循環経路２４の熱媒が発電の際に生じる発電熱を回収するようになっている。熱媒循環経路２４には熱媒循環ポンプ８が配設されている。本実施例では熱媒として純水を用いる。純水は図示しない純水装置に上水を通過させることによって得る。
【００２４】
熱媒循環経路２４は、熱交換器７４を通過するように配置されている。この構成により、熱媒によって回収された燃料電池２２の発電熱が熱交換器７４に入力されることになる。
また、熱媒循環経路２４には三方弁３６が配設されている。三方弁３６は、１つの入力口と２つの出力口を備える。三方弁３６によって熱媒循環経路２４が二手に分岐している。三方弁３６の一方の出力口と接続されている熱媒循環経路２４は放熱機２８を介するように配置されており、他方の出力口と接続されている熱媒循環経路２４は放熱機２８を介さないように配置されている。この三方弁３６は、制御ユニット６０によってどちらの出力口を開口するかが制御される。この制御により熱媒が放熱機２８を経由して循環するか、放熱機２８を経由せずに循環するかが切替えられる。具体的には、図示しない温度センサで測定される熱媒温度が異常に高いときには、熱媒が放熱機２８を経由して循環するように三方弁３６の出力口が切替えられる。放熱機２８は、例えば送風を行なうことで熱媒を冷却する。なお、図示２５はシスターンである。
【００２５】
蓄熱ユニット１５は、貯湯槽４４と給湯暖房機５０と制御ユニット６０等から構成され、これらは蓄熱ユニットハウジング１６に収納されている。この蓄熱ユニット１５には外気温センサＴＸが配設されている。発電ユニット２０と貯湯槽４４の間には、発電熱回収媒体循環路４が配設されている。この発電熱回収媒体循環路４は貯湯槽４４内を通過して貯湯槽４４内の湯水と混合されないように配管されている。発電熱回収媒体循環路４内の湯水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水と熱交換される。発電熱回収媒体循環路４の配管は貯湯槽４４内の湯水と効率よく熱交換を行なえるように波状に折れ曲がった形状で貯湯槽４４内に配設されている。発電熱回収媒体循環路４内の湯水は貯湯槽４４の上部から発電ユニット２０に送られ、発電ユニット２０内の２つの熱交換器７４，７０を通過し、貯湯槽４４の下部から戻るように配設されている。発電熱回収媒体循環路４には発電熱回収媒体循環ポンプ６が配設されている。この発電熱回収媒体循環ポンプ６が駆動することで発電熱回収媒体循環路４内の湯水が循環する（図中矢印方向に循環する）。発電熱回収媒体循環路４を循環する温水は熱交換器７０，７４で加熱されて昇温し、貯湯槽４４内に貯湯された湯水を加熱する。なお、発電熱回収媒体循環ポンプ６は制御ユニット６０によって駆動制御される。発電熱回収媒体循環ポンプ６は燃料電池２２の発電運転中に駆動するように制御される。
【００２６】
蓄熱ユニット１５には上水を給水するための給水管６４が配されている。給水管６４は三手に分岐している。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の下部と接続して貯湯槽４４内を通過して貯湯槽４４内の上部に接続されている。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の上部で第１出湯管５２と接続されており、この第１出湯管５２は後述するミキシングユニット７２の一方の入力口７２ａと接続している。第１給水管６４ａは上水と貯湯槽４４内の湯水とが混合されないように配管されている。第１給水管６４ａ内の上水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水と熱交換される。第１給水管６４ａは上水と貯湯槽４４内の湯水とが効率よく熱交換を行なえるように波状に折れ曲がった形状で貯湯槽４４内に配設されている。第２給水管６４ｂはミキシングユニット７２の他方の入力口７２ｂと接続している。第３給水管６４ｃは貯湯槽４４の上部に接続しており、給水弁６２が開かれると貯湯槽４４内の上部に配設された散水器６３に給水する。この散水器６３は貯湯槽４４内の発電熱回収媒体循環路４の上方に配設されている。貯湯槽４４内に給水するときにこの散水器６３を介することにより、上水が発電熱回収媒体循環路４に効率よく滴下して熱交換性を向上させている。なお、給水弁６２は制御ユニット６０によって開閉制御される。この制御は後述する。第１出湯管５２には温度センサＴ１が配設されており、第２給水管６４ｂには温度センサＴ２が配設されている。また、貯湯槽４４内の下部には貯湯槽４４内の湯水の水温を検出するための温度センサＴ３が配設されており、貯湯槽４４内には貯湯槽４４内の湯水の水位を検出するための貯湯槽水位センサＬ１が配設されている。
【００２７】
貯湯槽４４の下部には排水弁５３が配された下部排水管５４ａが接続されている。また、貯湯槽４４の上部にはオーバーフロー管５４ｂが接続されている。下部排水管５４ａとオーバーフロー管５４ｂは排水管５４に接続されている。
また、貯湯槽４４の下部には貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に送る湯張り経路と浴槽９０から貯湯槽４４に戻す浴槽水回収経路が接続されている。これらの経路は、貯湯槽４４の湯水を送る貯水送り経路６６ａと、貯湯槽４４へ湯水を戻す貯水戻り経路６６ｂと、浴槽９０へ湯水を送る浴槽水送り経路６８ａと、浴槽９０の湯水を戻す浴槽水戻り経路６８ｂと、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に送る経路と浴槽９０から貯湯槽４４に戻す経路とを共用する共用経路６７と、２つの三方弁１３，１４から構成されている。三方弁１３は２つの入力口１３ａ，１３ｂと出力口１３ｃを有している。三方弁１４は入力口１４ａと２つの出力口１４ｂ，１４ｃを有している。共用経路６７には温度センサＴ４と流量センサＦ１と浴槽水用ポンプ９９が配設されている。浴槽９０には浴槽水位センサＬ２が配設されている。詳しい構成は以下に述べる。なお、浴槽水用ポンプ９９は制御ユニット６０によって駆動制御され、この制御については後述する。
【００２８】
貯水送り経路６６ａは貯湯槽４４の下部に接続されている。この貯水送り経路６６ａの他端は三方弁１３の一方の入力口１３ａに接続されている。三方弁１３の出力口１３ｃには共用経路６７が接続され、この共用経路６７の他端は三方弁１４の入力口１４ａに接続されている。三方弁１４の一方の出力口１４ｂには浴槽水送り経路６８ａが接続され、この浴槽水送り経路６８ａの他端は浴槽９０に接続されている。即ち、三方弁１３は入力口１３ａと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｂが開放された状態となっている。このように形成される湯張り経路によって、貯湯槽４４内の湯水が貯水送り経路６６ａから共用経路６７と浴槽水送り経路６８ａを経て浴槽９０に給水される。
また、浴槽水戻り経路６８ｂは浴槽９０に接続されている。この浴槽水戻り経路６８ｂの他端は三方弁１３の一方の入力口１３ｂに接続されている。先述のように三方弁１３の出力口１３ｃには共用経路６７が接続され、この共用経路６７の他端は三方弁１４の入力口１４ａに接続されている。三方弁１４の一方の出力口１４ｃには貯水戻り経路６６ｂが接続され、この貯水戻り経路６６ｂの他端は貯湯槽４４の下部に接続されている。即ち、三方弁１３は入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｃが開放された状態となっている。このように形成される浴槽水回収経路によって、浴槽水が浴槽水戻り経路６８ｂから共用経路６７と貯水戻り経路６６ｂを経て貯湯槽４４に回収される。
【００２９】
ミキシングユニット７２は、２つの入力口７２ａ，７２ｂと１つの出力口７２ｃを有している。このミキシングユニット７２の一方の入力口７２ａには第１出湯管５２を介して貯湯槽４４で加熱された上水が入力され、他方の入力口７２ｂには第２給水管６４ｂを介した上水が入力される。ミキシングユニット７２の２つの入力口７２ａ，７２ｂは、それぞれの開口度が可変である。即ち、温水と上水の入力比率が可変である。２つの入力口７２ａ，７２ｂの開口度は制御ユニット６０によって制御される。開口度が制御されることで、例えば上水を遮断して（入力口７２ｂを閉じて）第１出湯管５２からの温水のみをミキシングユニット７２に入力する（入力口７２ａを開く）ことが可能であり、逆に温水を遮断して（入力口７２ａを閉じて）第２給水管６４ｂからの上水のみを入力する（入力口７２ｂを開く）ことも可能である。また、入力比率を例えば温水７０％、上水３０％とすることも可能である。ミキシングユニット７２では、入力された温水と上水が混合される。ミキシングユニット７２の出力口７２ｃには、第２出湯管７６が接続されている。第２出湯管７６は給湯暖房機５０に接続されている。ミキシングユニット７２で混合された温水は上水の供給圧力によって第２出湯管７６を経て給湯暖房機５０へ供給される。
【００３０】
給湯暖房機５０にはシスターン５１と２つのバーナ３８，５６が備えられている。給湯暖房機５０には湯水を案内する複数の経路が配されている。また、給湯暖房機５０の外部には外気温センサＴＸが配設されている。
ミキシングユニット７２に接続された第２出湯管７６の他端は給湯経路９４に接続されている。この給湯経路９４は二手に分岐している。一方の給湯経路９４ａは例えば洗面所や台所の蛇口等の給湯箇所に続いている。給湯箇所での給湯温度は図示しないリモコン（１７：図２参照）によって予め操作されて設定されている。この給湯経路９４ａには図示しない温度センサが配設されている。給湯経路９４ａは、給湯経路９４ａ内の湯水がバーナ３８によって加熱されるように配設されている。バーナ３８は制御ユニット６０によって駆動制御される。具体的には、給湯経路９４ａ内の湯水の温度が給湯箇所での給湯設定温度より低い場合にバーナ３８が駆動される。
バーナ３８を通過後の給湯経路９４ａには温水供給路８０が接続されている。この温水供給路８０は先述の共用経路６７に接続されている。温水供給路８０には浴槽水補給弁８２が配されており、この浴槽水補給弁８２が開かれると、給湯経路９４ａを介して上水が共用経路６７に誘導される。浴槽水補給弁８２は制御ユニット６０によって開閉制御される。
また、他方の給湯経路９４ｂはシスターン５１に接続されている。シスターン５１と接続されている給湯経路９４ｂには暖房用補水弁９５が配設されている。暖房用補水弁９５が開かれると、給湯経路９４からの湯水がシスターン５１に導入される。暖房用補水弁９５は制御ユニット６０によって開閉制御される。
【００３１】
シスターン５１には高温用循環経路８４と低温用循環経路８６が接続されている。詳しくは、シスターン５１には１つの共通経路２が接続されており、この共通経路２には暖房用ポンプ３と温度センサＴ５が配設されている。この共通経路２が二手に分岐し、高温用循環経路８４と低温用循環経路８６を形成している。高温水用循環路８４は高温用負荷９２を通過するように配設されている。高温用循環経路８４は、シスターン５１内の湯水を高温用負荷９２に送り、利用された後の湯水をシスターン５１に戻す（図中矢印方向）。高温用循環経路８４には熱動弁８５が配設されている。この熱動弁８５が開くことによってシスターン５１内の湯水が高温用負荷９２に送られる。熱動弁８５は高温用負荷９２の運転スイッチのオン・オフを切替えることによって開閉する。本実施例では、高温用負荷９２は浴室乾燥機である。高温用循環経路８４の湯水は、先述の暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する。この暖房用ポンプ３は制御ユニット６０によって駆動制御される。この制御については後述する。
バーナ５６は高温用循環経路８４内の湯水を加熱するために配設されている。バーナ５６は制御ユニット６０によって駆動制御される。高温用循環経路８４内の湯水は通常約８０℃になるように制御されている。
【００３２】
高温用循環経路８４には追焚き用循環経路８８が接続されている。追焚き用循環経路８８には追焚き用熱交換器９１が配設されている。この追焚き用循環経路８８に配設された熱動弁８９が開くと、高温用循環経路８４から高温の湯水が誘導され、湯水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力される。熱動弁８９は制御ユニット６０によって開閉制御される。
浴槽水を追焚きするとき、浴槽水は浴槽水循環経路内を循環する。この浴槽水循環経路は先述の浴槽水送り経路６８ａと浴槽水戻り経路６８ｂと共用経路６７と２つの三方弁１３，１４から構成されている。共用経路６７は先述の追焚き用熱交換器９１を通過するように配設されている。浴槽水は浴槽水戻り経路６８ｂから送られて、共用経路６７を通り、浴槽水送り経路６８ａを経て浴槽９０へ戻される。このとき、三方弁１３は入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｂが開放された状態となっている。先述のように共用経路６７には浴槽水用ポンプ９９が配設され、この浴槽水用ポンプ９９が駆動することによって浴槽水循環経路内の湯水が循環する。浴槽水の追焚きは浴槽水が追焚き用熱交換器９１で加熱されることによって行なわれる。
【００３３】
低温用循環路８６は低温用負荷９６を通過するように配設されている。低温用循環経路８６は、シスターン５１内の湯水を低温用負荷９６に送り、利用された後の湯水をシスターン５１に戻す（図中矢印方向）。低温用循環経路８６の経路８６ａには熱動弁８７が配設されている。この熱動弁８７が開くことによってシスターン５１内の湯水が低温用負荷９６に送られる。熱動弁８７は制御ユニット６０によって開閉制御される。本実施例では、低温用負荷９６は床暖房機である。低温用循環経路８６の湯水は、先述の暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する。低温用循環経路８６内の湯水は通常約６０℃になるように制御されている。
【００３４】
次に、図２を用いて制御ユニット６０とそれに接続される各種装置の構成を説明する。図２は制御ユニット６０に各種装置が接続される様子を示したブロック図である。なお、図２には本発明を特徴付けるセンサと装置のみを示している。制御ユニット６０は、発電ユニット２０と蓄熱ユニット１５の双方を構成する機器を統括的に制御する。
図２に示すように、制御ユニット６０は、ＣＰＵ１０２とＲＯＭ１０３とＲＡＭ１０５と出力ポート１０８と入力ポート１０７から構成される。これらＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３およびＲＡＭ１０５はバス１０９によって出力ポート１０８および入力ポート１０７と相互に接続されている。
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムに従ってコージェネレーションシステム１０を構成する各種装置を統括的に制御する。ＲＯＭ１０３に格納されている制御プログラムには、各温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が検出する温度や、貯湯槽水位センサＬ１や浴槽水位センサＬ２が検出する水位や、流量センサＦ１が検出する水量等に基づいて各三方弁３６，１３，１４の切替えや各熱動弁６２，８２，９５，８５，８７，８９の開閉、所定のポンプ８，６，３，９９の駆動を行なう処理等を実現するためのプログラムが含まれている。ＲＡＭ１０５は、ワークメモリとして使用されるメイン記憶素子であって、温度等の各種データや出入力信号等が各種プログラムの実行に応じて格納される。
【００３５】
入力ポート１０７には、外気温センサＴＸや温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５や貯湯槽水位センサＬ１や浴槽水位センサＬ２や流量センサＦ１が接続されている。また、入力ポート１０７は、給湯暖房機５０を介してリモコン１７から信号を受信することができる。
外気温センサＴＸは外気温を示し、温度センサＴ１は貯湯槽４４内を通過する第１給水管６４ａ内の湯水をミキシングユニット７２へ給水する第１出湯管５２内の水温を示し、温度センサＴ２は上水をミキシングユニット７２へ給水する第２給水管６４ｂ内の水温を示し、温度センサＴ３は貯湯槽４４内の湯水の水温を示し、温度センサＴ４は共用経路６７内の湯水の水温を示し、温度センサＴ５は高温用循環経路８４と低温用循環経路８６の共通経路２内の湯水の水温を示す。貯湯槽水位センサＬ１は貯湯槽４４内の湯水の水位を示し、浴槽水位センサＬ２は浴槽９０内の湯水の水位を示す。流量センサＦ１は共用経路６７を通過する湯水の水量を示す。入力ポート１０７は温度や水位や水量のデータをそれぞれ所定のデータ信号に変換して出力する。これらの各センサは温度や水位や水量を常時測定し、その測定結果を常時出力している。
給湯暖房機５０は、リモコン１７を用いて使用者が設定した給湯設定温度や、暖房設定温度や、風呂の湯張りの設定温度や設定水位等を所定のデータ信号に変換にして出力する。各センサや給湯暖房機５０から出力された信号は入力ポート１０７で受信され、入力ポート１０７で受信された信号はバス１０９を介してＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３，ＲＡＭ１０５に取込まれる。ＲＡＭ１０５では、各センサで測定されたデータが常時更新される（書換えられる）。
【００３６】
出力ポート１０８には、三方弁３６，１３，１４、給水弁６２、浴槽水補給弁８２、暖房用補水弁９５、高温用熱動弁８５、低温用熱動弁８７、追焚き用熱動弁８９、熱媒循環ポンプ８、発電熱回収媒体循環ポンプ６、暖房用ポンプ３、浴槽水用ポンプ９９、燃料電池２２、改質器３０、ミキシングユニット７２、給湯暖房機５０が接続されている。
三方弁３６，１３，１４は制御ユニット６０からの信号に基づいて入力口や出力口を切替える。各熱動弁６２，８２，９５，８５，８７，８９は制御ユニット６０からの信号に基づいて開閉する。各ポンプ８，６，３，９９は制御ユニット６０からの信号に基づいて駆動する。燃料電池２２は、制御ユニット６０からの信号に基づいて発電運転を行なう。改質器３０は、制御ユニット６０からの信号に基づいてその起動と停止を行なう。改質器３０が駆動しているときにはバーナ３２で加熱が行われる。ミキシングユニット７２は、制御ユニット６０からの信号に基づいて２つの入力口７２ａ，７２ｂの開口比率を変更する。給湯暖房機５０は、制御ユニット６０からの信号に基づいてバーナ３８，５６を燃焼させる。
【００３７】
次に、図３〜図７を用いて制御ユニット６０が行なう処理について説明する。なお、以下で説明する処理は、本発明を特徴付ける処理についてのみ説明する。従って、ミキシングユニット７２での入力口７２ａ，７２ｂの開口比率の決定処理、決定された開口比率に従ってミキシングユニット７２を駆動する処理、給湯処理等については公知の処理が実施されればよく、本明細書での説明は省略するものとする。
図３に示す処理では、まず発電ユニット２０が発電運転中であるかが判別される（ステップＳ１０）。発電運転が停止中であれば（ステップＳ１０でＮＯであれば）後述するＡ以下の処理（図４参照）に進み、発電運転中であれば（ステップＳ１０でＹＥＳであれば）ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返して利用することによってレジオネラ菌等の雑菌が繁殖する可能性がある。しかし、湯水を６０℃以上に加熱することで雑菌は殺菌される。従って、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳであれば）貯湯槽４４内の湯水は殺菌済みであるとみなされてステップＳ１４に進む。水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされて後述するステップＳ２６に進む。
ステップＳ１４では浴槽９０への湯張り要求があるかが判別される。湯張り要求がなければ（ステップＳ１４でＮＯであれば）ステップＳ１０に戻り、湯張り要求があれば（ステップＳ１４でＹＥＳであれば）ステップＳ１６に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放する。このステップＳ１６の処理によって湯張り経路が形成され、貯湯槽４４内の湯水が浴槽９０へ給水される。
【００３８】
ステップＳ１８に進み、浴槽９０への湯張りに必要な貯湯槽４４内の湯水の水量を以下に記すように演算する。
湯張りの場合、利用者によって湯張り温度と湯張り水位が設定される。湯張りの設定温度から必要熱量を算出し、湯張りの設定水位から必要水量を算出する。貯湯槽４４からの給水温度は温度センサＴ４によって検出される。温水供給路８０から給水される上水の給水温度は外気温から後述のように推定される。外気温は外気温センサＴＸによって検出される。このようにして得られる貯湯槽４４内の湯水の給水温度データと上水の推定給水温度データから、設定温度で設定水位まで湯張りされるように貯湯槽４４内の湯水の給水量（Ｘリットルとする）を次のように演算する。
（貯湯槽４４からの給水温度）×Ｘ＋（上水の推定給水温度）×（必要水量−Ｘ）＝必要熱量
例えば、湯張りの設定温度が４０℃であり、湯張りの設定水位から水量が３００リットル必要である場合、必要とされる熱量は１２０００ｋｃａｌ（３００×４０）である。貯湯槽４４から給水される湯水の給水温度が６０℃であり、外気温が２５℃であるときの貯湯槽４４からの給水量（Ｘリットル）を演算する。
外気温から推定される上水の推定給水温度は以下のように設定されている。外気温が３０℃以上のときは上水の推定水温を２５℃とする。外気温が２０℃以上３０℃未満のときは上水の推定水温を２０℃とする。外気温が５℃以上２０℃未満のときは上水の推定水温を１５℃とする。外気温が５℃以下のときは上水の推定水温を１０℃とする。従って、外気温が２５℃であれば上水の推定水温を２０℃として貯湯槽４４からの給水量（Ｘリットル）を演算する。
６０Ｘ＋２０（３００−Ｘ）＝１２０００
Ｘ＝１５０（リットル）
従って、貯湯槽４４内の湯水を１５０リットル浴槽９０へ給水する。そして、設定水位まで湯張りするため、さらに１５０リットル（３００−１５０）の上水を給水する。このようにすれば、計算上は浴槽９０に給水された湯水の水温が設定温度である４０℃となる。
【００３９】
ステップＳ２０に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位（４４ａ：図１参照）以上であるか否かが判別される。発電時許容最低水位は、貯湯槽４４内の湯水と発電熱回収媒体循環路４内の湯水とが熱交換したときに設計値の熱回収量が保障できる水位をさす。このときは発電運転中であるため、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水することによって貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位を下回ったときには（ステップＳ２０でＮＯのときには）、貯湯槽４４から浴槽９０への給水を停止しなければならない。即ち、まずステップＳ２４に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。次にステップＳ２８に進んで三方弁１３の入力口１３ａを入力口１３ｂに切替えて入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂはそのまま開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ２４とＳ２８の処理によって貯湯槽４４内の湯水の浴槽９０への給水が停止し、温水供給路８０から上水が補水される。上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ３０でＹＥＳとなるまで）補水される。
また、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水しても貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位以上であれば（ステップＳ２０でＹＥＳであれば）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では貯湯槽４４からの給水量がＸリットルに達したか否かを判別する。流量センサＦ１が測定している共用経路６７内の水量データがＸリットルに達していれば（ステップＳ２２でＹＥＳであれば）、ステップＳ２４に進んで貯湯槽４４からの給水を終了させ、ステップＳ２８に進んで上水を補水し、さらにステップＳ３０に進んで浴槽９０内の湯水の水位を微調整する。共用経路６７内の水量データがＸリットルに達するまで（ステップＳ２２でＹＥＳとなるまで）ステップＳ２０とＳ２２の処理が繰返される。
【００４０】
ステップＳ１２で貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別されたとき、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされる。このような未殺菌の湯水を浴槽水として利用することは衛生面から好ましくない。従って、ステップＳ１６〜Ｓ２４の貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水する処理は行なわず、ステップＳ２６に進む。貯湯槽４４内の湯水が未殺菌状態であるときに湯張り要求があった場合（ステップＳ２６でＹＥＳとなった場合）にはステップＳ２８に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ２８の処理によって上水が浴槽９０へ給水される。この上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ３０でＹＥＳとなるまで）補水される。
このとき給水される上水は貯湯槽４４内の第１給水管６４ａを通過した上水である。この上水は貯湯槽４４内の湯水の熱によって給水温度より昇温している。即ち、貯湯槽４４内の湯水が未殺菌であるときには湯水自体は利用せず、貯湯槽４４内の湯水の熱のみを利用する。
【００４１】
ステップＳ３０で浴槽９０内に設定水位まで給水されると、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、浴槽水補給弁８２を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。さらにステップＳ３４に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させる。なお、このステップＳ３４の処理は強制的に暖房用バーナ５６を燃焼させて暖房用循環経路（追焚き用循環経路８８）内の湯水を循環させるものであり、このとき暖房運転中であればこのステップＳ３４の処理は行なわない。このステップＳ３２からＳ３４の処理によって上水の補水が停止し、浴槽水が追焚きされる。追焚き運転は浴槽水の水温が設定温度となるまで（ステップＳ３６でＹＥＳとなるまで）行なわれる。
ステップＳ３６で浴槽水が設定温度まで追焚きされると、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、浴槽水用ポンプ９９を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じる。さらにステップＳ４０に進み、暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。なお、このステップＳ４０の処理も、このとき暖房運転中であれば行なわない。このステップＳ３８からＳ４０の処理によって浴槽水の追焚きが停止する。
【００４２】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０が発電運転中であって、貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が殺菌される温度（本実施例では６０℃）まで昇温していれば、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水して浴槽水として利用する。このとき、貯湯槽４４内の湯水を最大限に利用する。即ち、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より高温であれば、湯張りに必要な熱量は全て貯湯槽４４内の湯水から得るため、補助熱源機（本実施例では暖房用バーナ５６）を燃焼させることなく湯張りを行なうことができる。また、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より低温であっても、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水し、追焚きすることによって浴槽水として利用することができる。
一方、貯湯槽４４内の湯水が殺菌される温度まで昇温していなければ、衛生上の配慮から浴槽９０へは給水しない。湯張りには貯湯槽４４内の湯水は利用せず、上水のみを給水して追焚きして利用する。このとき給水される上水は貯湯槽４４内を通過した上水であり、通過するときに昇温している。貯湯槽４４内の湯水の持つ熱を利用することができる。
【００４３】
図３のステップＳ１０で発電ユニット２０が発電運転中であるかが判別されたとき、発電運転が停止中であれば（ステップＳ１０でＮＯであれば）図４に示す処理を行なう。この図４に示す処理は先述の図３の処理とほぼ同様である。
図３に示す処理では、貯湯槽４４内の湯水の水温が殺菌温度である６０℃に達したか否かが判別される（ステップＳ５２）。温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃以上であれば（ステップＳ５２でＹＥＳであれば）貯湯槽４４内の湯水は殺菌済みであるとみなされてステップＳ５４に進む。水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ５２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされて後述するステップＳ６６に進む。
ステップＳ５４では浴槽９０への湯張り要求があるかが判別される。湯張り要求がなければ（ステップＳ５４でＮＯであれば）図３のステップＳ１０に戻り、湯張り要求があれば（ステップＳ５４でＹＥＳであれば）ステップＳ５６に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放する。このステップＳ５６の処理によって湯張り経路が形成され、貯湯槽４４内の湯水が浴槽９０へ給水される。
【００４４】
ステップＳ５８に進み、浴槽９０への湯張りに必要な貯湯槽４４内の湯水の水量（Ｘリットル）を先述のように演算する。ステップＳ６０に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位（４４ｂ：図１参照）以上であるか否かが判別される。許容最低水位は、貯湯槽４４の下部に配設されている温度センサＴ３によって温度を検出することができる最低の水位をさす。このとき発電運転は停止中であり貯湯槽４４内の湯水は蓄熱しなくてもよいため、貯湯槽４４内の湯水を全て利用してしまってもよい。この許容最低水位は貯湯槽４４内の湯水の水温を常時検出可能にするために設けられている。貯湯槽４４から浴槽９０へ給水することによって貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位を下回ったときには（ステップＳ６０でＮＯのときには）、貯湯槽４４から浴槽９０への給水を停止しなければならない。即ち、まずステップＳ６４に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。次にステップＳ６８に進んで三方弁１３の入力口１３ａを入力口１３ｂに切替えて入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂはそのまま開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ６４とＳ６８の処理によって貯湯槽４４内の湯水の浴槽９０への給水が停止し、温水供給路８０から上水が補水される。上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ７０でＹＥＳとなるまで）補水される。
また、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水しても貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位以上であれば（ステップＳ６０でＹＥＳであれば）、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では貯湯槽４４からの給水量がＸリットルに達したか否かを判別する。流量センサＦ１が測定している共用経路６７内の水量データがＸリットルに達していれば（ステップＳ６２でＹＥＳであれば）、ステップＳ６４に進んで貯湯槽４４からの給水を終了させ、ステップＳ６８に進んで上水を補水し、さらにステップＳ７０に進んで浴槽９０内の湯水の水位を微調整する。共用経路６７内の水量データがＸリットルに達するまで（ステップＳ６２でＹＥＳとなるまで）ステップＳ６０とＳ６２の処理が繰返される。
【００４５】
ステップＳ５２で貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別されたとき、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ５２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされる。ステップＳ５６〜Ｓ６４の貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水する処理は行なわず、ステップＳ６６に進む。貯湯槽４４内の湯水が未殺菌状態であるときに湯張り要求があった場合（ステップＳ６６でＹＥＳとなった場合）にはステップＳ６８に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ６８の処理によって上水が浴槽９０へ給水される。この上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ７０でＹＥＳとなるまで）補水される。
【００４６】
ステップＳ７０で浴槽９０内に設定水位まで給水されると、ステップＳ７２に進む。なお、ステップＳ７２以降の処理は図３に示すステップＳ３２以降の処理と同様である。ステップＳ７２では、浴槽水補給弁８２を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。さらにステップＳ７４に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させる。なお、このとき暖房運転中であればこのステップＳ７４の処理は行なわない。このステップＳ７２からＳ７４の処理によって上水の補水が停止し、浴槽水が追焚きされる。追焚き運転は浴槽水の水温が設定温度となるまで（ステップＳ７６でＹＥＳとなるまで）行なわれる。
ステップＳ７６で浴槽水が設定温度まで追焚きされると、ステップＳ７８に進む。ステップＳ７８では、浴槽水用ポンプ９９を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じる。さらにステップＳ８０に進み、暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。なお、このステップＳ８０の処理も、このとき暖房運転中であれば行なわない。このステップＳ７８からＳ８０の処理によって浴槽水の追焚きが停止する。
【００４７】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０が発電運転が停止中であっても発電運転中と同様の効果が得られる。貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が殺菌される温度（本実施例では６０℃）まで昇温していれば、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水して浴槽水として利用する。このときも、貯湯槽４４内の湯水を最大限に利用する。貯湯槽４４内の湯水は熱交換用の水位を維持しなくてもよいため、さらに多くの湯水を利用することが可能である。貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より高温であれば、湯張りに必要な熱量は全て貯湯槽４４内の湯水から得るため、補助熱源機（本実施例では暖房用バーナ５６）を燃焼させることなく湯張りを行なうことができる。また、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より低温であっても、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水し、追焚きすることによって浴槽水として利用することができる。
一方、貯湯槽４４内の湯水が殺菌される温度まで昇温していなければ、衛生上の配慮から浴槽９０へは給水しない。湯張りには貯湯槽４４内の湯水は利用せず、上水のみを給水して追焚きして利用する。このとき給水される上水は貯湯槽４４内を通過した上水であり、通過するときに殺菌温度にまでは達していないものの昇温している。貯湯槽４４内の湯水の持つ熱を利用することができる。
【００４８】
ところで、このコージェネレーションシステム１０では、図５に示すように蓄熱が行なわれる。発電ユニット２０が発電運転中であるとき（ステップＳ９０でＹＥＳであるとき）、ステップＳ９２へ進む。ステップＳ９２では貯湯槽４４内の湯水の温度が７０℃以上であるか否かを判別する。温度センサＴ３が測定している温度データが７０℃以上になったとき（ＹＥＳになったとき）、ステップＳ９４に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が貯湯槽４４内の許容最高水位（４４ｃ：図１参考）に達したか否かを判別する。この許容最高水位は発電熱回収媒体循環路４や第１給水管６４ａと貯湯槽４４内の湯水との熱交換部より上方に位置し、且つ貯湯槽４４内に配設された散水器６３より下方に位置しており、熱交換や上水の散水を正常に行なうことができる上限の水位である。貯湯槽水位センサＬ１が監視している貯湯槽４４内の湯水の水位がこの許容最高水位に達すると（ステップＳ９４でＹＥＳになると）、貯湯槽４４内にはこれ以上貯湯することができない。即ち、貯湯槽４４内にはこれ以上蓄熱することができない。
【００４９】
そこで、ステップＳ９６に進み、暖房運転が停止中であるか否かが判別される。暖房運転が停止中であれば（ステップＳ９６でＹＥＳであれば）暖房用循環経路８４，８６内の湯水の水温が低い可能性が高い。従って、ステップＳ９８に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ９８の処理によって、貯湯槽貯水循環経路内の湯水が循環する。この貯湯槽貯水循環経路は貯水送り経路６６ａと貯水戻り経路６６ｂと共用経路６７と２つの三方弁１３，１４から構成されている。三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃが開放され、浴槽水用ポンプ９９が駆動することにより、貯湯槽４４内の湯水は貯水送り経路６６ａから送られて、共用経路６７を通り、貯水戻り経路６６ｂを経て貯湯槽４４へ戻される。この貯湯槽貯水循環経路内の湯水が循環することによって貯湯槽４４内の湯水の熱が共用経路６７に配された追焚き用熱交換器９１に入力される。
さらにステップＳ１００に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。このステップＳ１００の処理によって、追焚き用熱交換器９１に入力された熱が暖房用循環経路８４，８６内の湯水に入力される。即ち、ステップＳ９８とＳ１００の処理によって貯湯槽４４内の熱が暖房用循環経路８４，８６内に運ばれて蓄熱される。
【００５０】
ステップＳ１０２に進み、貯湯槽貯水循環経路内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃以下となったか否かが判別される。貯湯槽貯水循環経路内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃以下になるまでステップＳ９６〜Ｓ１０２の処理が繰返される。これらの経路内の水温の差が１０℃以下となったら（ステップＳ１０２でＹＥＳとなったら）ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では暖房用ポンプ３を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１０４の処理によって貯湯槽４４から暖房用循環経路８４，８６への熱の移動が終了する。
【００５１】
ステップＳ９４で貯湯槽水位センサＬ１が監視している貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最高水位に達していなければ（ステップＳ９４でＮＯであれば）ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では第３給水管６４ｃに設けられた給水弁６２が開かれる。貯湯槽４４内の上部に配された散水器６３を介して貯湯槽４４内に上水が給水される。上水の給水によって貯湯槽４４内の水温が下降し、殺菌温度である６０℃に達したら（ステップＳ１０８でＹＥＳになったら）ステップＳ１１０に進んで給水弁６２を閉じる。ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理によって、殺菌温度を維持しながら貯湯槽４４内の蓄熱体である湯水の水量を増加させ、蓄熱可能な熱量を増大させる。
ステップＳ９６で暖房運転中であれば暖房用循環経路８４，８６内の湯水はすでに高温である可能性が高く、これ以上の蓄熱は期待できない。従って、ステップＳ１１０に進んで発電熱回収媒体循環ポンプ６を強制的に停止させ、発電熱の回収を停止する。
【００５２】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０の発電運転によって生じる発電熱の蓄熱量に応じて貯湯槽４４内の湯水の水位を上昇させる。このとき、貯湯槽４４内の湯水の温度は、レジオネラ菌等の雑菌が繁殖できない高温（本実施例では６０℃）に維持される。貯湯槽４４内の水位が限界となるまで蓄熱された場合、暖房運転が停止中であれば、貯湯槽４４内の熱を暖房用循環経路８４，８６内に運搬して蓄熱させる。このことによって、貯湯槽４４内の湯水を常時殺菌された状態で貯湯し、浴槽水として利用することができる。また、貯湯槽４４の蓄熱量が最大となったときには暖房用循環経路８４，８６内にも蓄熱することができ、新たな部材を付加することなく蓄熱量を増大させることができる。
【００５３】
次に、浴槽９０に貯湯されて使用された後の残り湯を貯湯槽４４に回収する際の処理を図６に示す。浴槽水の回収要求があると（ステップＳ１２０でＹＥＳとなると）ステップＳ１２２に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃが開放される。このステップＳ１２２の処理によって浴槽水回収経路が形成され、浴槽水が貯湯槽４４へ回収される。
【００５４】
ステップＳ１２４に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最高水位（４４ｃ：図１参照）に達したか否かが判別される。貯湯槽水位センサＬ１が測定する水位データが許容最高水位に達していなければ（ステップＳ１２４でＮＯであれば）ステップＳ１３８に進んでこれ以上浴槽水を回収可能か否かが判別される。即ち、浴槽水位センサＬ２が測定する水位データが、回収可能な許容最低水位に達していなければ（ステップＳ１３８でＮＯであれば）ステップＳ１２４に戻り、許容最低水位に達していれば（ステップＳ１３８でＹＥＳであれば）ステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させて回収を停止する。また、貯湯槽水位センサＬ１が測定する水位データが許容最高水位に達していれば（ステップＳ１２４でＹＥＳであれば）ステップＳ１２６に進む。このとき貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最大であるため、ステップＳ１２６以降で暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるかを判別し、可能であれば以下に示す処理を行なう。
【００５５】
ステップＳ１２６では暖房運転が停止中であるか否かが判別される。暖房運転が停止中であれば（ステップＳ１２６でＹＥＳであれば）暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるとみなされてステップＳ１２８に進み、暖房用ポンプ３を起動させる。さらにステップＳ１３０に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃはそのまま開放され、三方弁１４の出力口１４ｃを出力口１４ｂに切替えて入力口１４ａと出力口１４ｂが開放される。このステップＳ１２８〜Ｓ１３０の処理によって浴槽水回収経路から浴槽水循環経路に切替えられ、浴槽水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力されて、さらにこの熱が暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱される。この暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱は、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以下となるまで（ステップＳ１３２でＹＥＳとなるまで）行なわれる。ステップＳ１３４に進んで暖房用ポンプ３を停止し、追焚き用熱動弁８９を閉じ、さらにステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１３４〜Ｓ１３６の処理によって浴槽水循環経路内から暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱が終了する。
【００５６】
ステップＳ１２６で暖房運転中であれば（ステップＳ１２６でＮＯであれば）ステップＳ１４０に進み、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以上であるか否かが判別される。これらの水温の差が１０℃以上であれば（ステップＳ１４０でＹＥＳであれば）、暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるとみなされてステップＳ１４２に進む。ステップＳ１４２では三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃはそのまま開放され、三方弁１４の出力口１４ｃを出力口１４ｂに切替えて入力口１４ａと出力口１４ｂが開放される。このステップＳ１４２の処理によって浴槽水回収経路から浴槽水循環経路に切替えられ、浴槽水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力されて、さらにこの熱が暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱される。この暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱は、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以下となるまで（ステップＳ１４４でＹＥＳとなるまで）行なわれた後、ステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１３６の処理によって浴槽水循環経路内から暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱が終了する。
ステップＳ１４０で共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃を下回れば（ステップＳ１４０でＮＯであれば）、暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱することは不可能であるとみなされてステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させて浴槽水の貯湯槽４４への回収を停止させる。
【００５７】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、浴槽９０内に貯湯して使用した浴槽水の残り湯を回収して再利用することができる。貯湯槽４４の許容最高水位まで浴槽水を回収することができる。貯湯槽４４内の湯水が許容最高水位に達した場合、これ以上湯水を回収することができないため、暖房運転が停止しているときであれば、浴槽水の熱のみを暖房用循環経路８４，８６内に回収する。暖房運転中であっても、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が所定の温度差（本実施例では１０℃）以上であれば、浴槽水の熱を暖房用循環経路８４，８６内に回収することができる。
【００５８】
このコージェネレーションシステム１０では、貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。しかし、貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が繁殖できない高温（本実施例では６０℃）まで昇温していない場合には浴槽水として利用することはできない（図３参照）。そこで、発電ユニット２０が継続的に発電運転を行なっていない場合等、発電熱によって貯湯槽４４内の湯水を殺菌温度まで昇温させられないとき、以下に示す図７の処理によって貯湯槽４４内の湯水を殺菌温度まで昇温させることができる。
【００５９】
ステップＳ１６０で発電運転が停止しているか否かが判別され、停止していれば（ＹＥＳであれば）ステップＳ１６２に進む。ステップＳ１６２では暖房運転が停止しているか否かが判別され、停止中であれば（ＹＥＳであれば）ステップＳ１６４に進み、運転中であればステップＳ１７６に進む。
ステップＳ１６４では貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であるか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上であれば（ステップＳ１６４でＮＯであれば）、以降の処理は不要であるためにステップＳ１６０に戻る。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であれば（ステップＳ１６４でＹＥＳであれば）ステップＳ１６６に進む。ステップＳ１６８では暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させて、強制的に暖房用循環経路８４，８６内の湯水を循環させて加熱する。ステップＳ１６８に進み、追焚き用熱動弁８９を開き、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ１６８の処理によって貯湯槽貯水循環経路が形成され、加熱された暖房用循環経路８４，８６内の湯水の熱が追焚き用熱交換器９１を介して貯湯槽貯水循環経路内の湯水に入力される。即ち、貯湯槽４４に貯水されていた湯水が加熱される。この加熱は貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上に昇温するまで（ステップＳ１７０でＹＥＳとなるまで）行なわれる。貯湯槽４４内の湯水が殺菌温度である６０℃まで昇温するとステップＳ１７２に進んで暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。さらにステップＳ１７４に進んで追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１７４の処理によって貯湯槽貯水循環経路内の湯水の循環が停止し、加熱が終了する。
【００６０】
ステップＳ１６２で暖房運転中であればステップＳ１７６に進み、貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であるか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上であれば（ステップＳ１７６でＮＯであれば）、以降の処理は不要であるためにステップＳ１６０に戻る。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であれば（ステップＳ１７６でＹＥＳであれば）ステップＳ１７８に進む。ステップＳ１７８では追焚き用熱動弁８９を開き、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ１７８の処理によって貯湯槽貯水循環経路が形成され、暖房運転によって高温となっている暖房用循環経路８４，８６内の湯水の熱が追焚き用熱交換器９１を介して貯湯槽貯水循環経路内の湯水に入力される。即ち、貯湯槽４４に貯水されていた湯水が加熱される。この加熱は貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上に昇温するまで（ステップＳ１８０でＹＥＳとなるまで）行なわれる。貯湯槽４４内の湯水が殺菌温度である６０℃まで昇温するとステップＳ１７４に進んで追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１７４の処理によって貯湯槽貯水循環経路内の湯水の循環が停止し、加熱が終了する。
【００６１】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電運転が停止している場合、貯湯槽４４内の湯水を暖房用循環経路８４，８６等の温水循環経路内の湯水と熱交換させる。暖房用バーナ５６等の補助熱源機が燃焼中でなければ強制的に燃焼させ、貯湯槽４４内の湯水を温水循環経路内の湯水と熱交換させる。このことによって、発電熱が得られないときであっても貯湯槽４４内の湯水を殺菌することができる温度まで加熱することができ、常時、貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。
【００６２】
本発明のコージェネレーションシステムでは、蓄熱体である貯湯槽内の湯水は浴槽に給水されて浴槽水として使用される。そして、使用後の浴槽水は貯湯槽に戻されて貯湯される。この回収された浴槽水は貯湯槽内で加熱されて再び浴槽に給水される。即ち、貯湯槽内の湯水は、蓄熱体として利用されると同時に浴槽水として繰返し利用される。貯湯槽内の湯水は発電熱によって高温に加熱されるため、新たに殺菌用の機器を付加することなくレジオネラ菌等の雑菌を殺菌することができる。従って、衛生上、何ら問題なく貯湯槽内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。
【００６３】
また、本発明のコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が加熱殺菌済みであれば浴槽水として利用し、未殺菌であれば利用せずに上水を給水して使用する。貯湯槽内の湯水を湯張りする場合、貯湯槽内の湯水や湯水の持つ熱を可能な限り利用する。例えば、貯湯槽内の湯水が湯張りの設定温度より高温であれば、必要熱量は貯湯槽内の湯水から得るようにし、水位調整は上水を給水することによって行なう。また、貯湯槽内の湯水が湯張りの設定温度より低温であれば、貯湯槽内の湯水を設定水位まで給水し、湯温調整は追焚きすることによって行なう。さらに、貯湯槽内の湯水の水量が不足するときには貯湯槽に蓄熱された熱によって加熱された上水を補水して追焚きに用いられる熱を最小限に抑える。これによれば、貯湯槽内の湯水を積極的に再利用するため、エネルギーを最大限に再利用することとなり、エネルギーの総合効率を非常に向上させることができる。
【００６４】
さらに、本発明のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位を蓄熱量の増加に伴って上昇させる。このことによって蓄熱体としての水の使用量は低下するだけでなく、貯湯槽内の湯水の水温を高温に維持して雑菌の繁殖を防止することができる。また、このことによって貯湯槽内には水道圧が掛らないため、低圧に保持することができる。従って、貯湯槽の形状の制約が緩和され、コストダウンをも実現することができる。
【００６５】
加えて、本発明のコージェネレーションシステムによれば、貯湯槽への蓄熱量が最大値に達した場合には、暖房用循環経路等の温水循環経路内に蓄熱することができる。また、浴槽水を貯湯槽へ回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達した場合には、浴槽水の熱のみを暖房用循環経路等の温水循環経路内に回収することができる。コストアップを招くことなく、且つ新たに蓄熱用の部材を付加することなく、蓄熱量を増大させることができる。
【００６６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図。
【図２】 制御ユニットとその周辺のブロック図。
【図３】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図４】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図５】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図６】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図７】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【符号の説明】
２：共通経路
３：暖房用ポンプ
４：発電熱回収媒体循環路
６：発電熱回収媒体循環ポンプ
８：熱媒循環ポンプ
１０：コージェネレーションシステム
１３：三方弁、１３ａ：入力口、１３ｂ：出力口、１３ｃ：出力口
１４：三方弁、１４ａ：入力口、１４ｂ：出力口、１４ｃ：出力口
１５：蓄熱ユニット
１６：蓄熱ユニットハウジング
１７：リモコン
２０：発電ユニット
２１：発電ユニットハウジング
２２：燃料電池
２４：熱媒循環経路
２５：シスターン
２８：放熱機
３０：改質器
３２：バーナ
３４：ガス管
３６：三方弁
３８：バーナ
４４：貯湯槽、４４ａ：発電時許容最低水位、４４ｂ：許容最低水位、４４ｃ：許容最高水位
５０：給湯暖房機
５１：シスターン
５２：第１出湯管
５３：排水弁
５４：排水管、５４ａ：下部排水管、５４ｂ：オーバーフロー管
５６：バーナ
６０：制御ユニット
６２：給水弁
６３：散水器
６４：給水管、６４ａ：第１給水管、６４ｂ：第２給水管、６４ｃ：第３給水管
６６ａ：貯水送り経路、６６ｂ、貯水戻り経路
６７：共用経路
６８ａ：浴槽水送り経路、６８ｂ：浴槽水戻り経路
７０：熱交換器
７２：ミキシングユニット、７２ａ：入力口、７２ｂ：入力口、７２ｃ：出力口
７４：熱交換器
７６：第２出湯管
８０：温水供給路
８２：浴槽水補給弁
８４：高温用循環経路
８５：熱動弁
８６：低温用循環経路
８７：熱動弁
８８：追焚き用循環経路
８９：追焚き用熱動弁
９０：浴槽
９１：熱交換器
９２：浴室乾燥機
９４ａ，９４ｂ：給湯経路
９５：暖房用補水弁
９６：床暖房機
９９：浴槽水用ポンプ
ＴＸ：外気温センサ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５：温度センサ
Ｌ１：貯湯槽水位センサ
Ｌ２：浴槽水位センサ
Ｆ１：流量センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、コージェネレーションシステム（電気と熱の併給システム）に関する。特に、発電に伴って発生する熱を利用して温水を得、その温水を利用して生活を快適にするシステムにおいて、入浴後の浴槽水を回収して再利用することによって熱効率を向上させるとともに水の節約を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーションシステムは、電力と発電熱を発生する発電機と、貯湯槽と、貯湯槽内の水を発電機に送って発電熱で加熱して貯湯槽に戻す発電熱回収媒体循環路を備えており、発電に伴って発生する発電熱を利用して水を加熱し、加熱された温水を貯湯槽に貯湯する。貯湯槽内の温水を適温に調温して温水利用箇所（例えば、床暖房システムや風呂やシャワーや温水栓）に給湯する。温水利用箇所で必要とされる湯温よりも高温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、貯湯槽内の温水を上水と混合させることで必要湯温に調整できる。温水利用箇所で必要とされる湯温よりも低温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、調温用に配設された燃焼装置でさらに加熱する必要があるが、発電熱で加熱された温水を加熱すればよいことから、加熱に要する熱量を少なくすることができる。コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高い。
【０００３】
ところで、入浴時に浴槽に貯められた浴槽水は、使用後に排水される。しかし、浴槽水は使用後であっても充分な熱量を保持しており、エネルギーとしての価値が高い。このことから給湯装置においては従来より浴槽水からの熱回収が試みられている。例えば、使用後の浴槽水から熱交換によって得た熱を給湯装置の熱源として利用する技術（例えば、特許文献１や特許文献２参照）や、浴槽水を熱媒として利用して貯湯槽に熱を運搬し、この熱を給湯装置の熱源と利用する技術（例えば、特許文献３参照）が開示されている。
【特許文献１】
特開平５−３４０１４号公報
【特許文献２】
特公平６−９７１１６号公報
【特許文献３】
特開２０００−１３０８８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の技術によれば浴槽水の保持する熱をある程度回収して再利用することは可能であるが、熱を回収した後の水自体は排水されている。水は重要な資源であり、再利用されることが望ましい。しかし、使用後の浴槽水は汚染されており、浴槽水を再利用するためには汚染を除去する装置が必要となる。髪の毛や垢等の除去にはフィルタが有効であり手軽な方法の１つであるが、レジオネラ菌等の微細な雑菌の除去には不向きである。紫外線照射装置やオゾン発生装置をシステムに配設することによってレジオネラ菌等を殺菌する方法はあるが、システムのランニングコストが増大してしまう。浴槽水の循環配管に加熱殺菌用のヒータを配設すれば殺菌は可能であるが、多くの熱エネルギーを消費することとなり、コージェネレーションシステムの利点が損なわれてしまう。
【０００５】
本発明は、コージェネレーションシステムが本来的に備えている部材を利用して浴槽水を再利用することによって、熱効率を向上させ、水の使用量を減少させる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明のコージェネレーションシステムは、発電に伴って発生する発電熱を利用するシステムであり、電力と発電熱を発生する発電機と、貯湯槽とを有している。また、発電熱回収媒体が循環し、発電機と貯湯槽を通過し、発電機を通過する間に発電熱によって加熱された発電熱回収媒体が貯湯槽を通過する間に貯湯槽内の湯水を加熱し、貯湯槽内の湯水を加熱することによって冷却された発電熱回収媒体を発電機に送る発電熱回収媒体循環路を有している。さらに、貯湯槽内に上水を給水する第１給水経路と、貯湯槽内を通過して給湯器に上水を給水する第２給水経路と、浴槽と、貯湯槽内の湯水を浴槽に送る浴槽水送り経路と、浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水戻り経路とを有している。浴槽水戻り経路によって貯湯槽に戻された温水は貯湯槽に貯められる。
【０００７】
本発明のコージェネレーションシステムでは、発電機から発電熱を回収する発電熱回収媒体は貯湯槽内の湯水と混合されることなく発電熱回収媒体循環路内を循環する。貯湯槽内の湯水は貯湯槽内を通過する発電熱回収媒体と熱交換することによって加熱される。また、給湯用に給水される水の経路である第２給水経路は貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過する。第２給水経路内の水は発電熱によって加熱された貯湯槽内の湯水と熱交換することによって加熱される。さらに貯湯槽内の湯水は浴槽に給水されて浴槽水として使用される。そして、使用後の浴槽水は貯湯槽に戻されて貯湯される。この回収された浴槽水は貯湯槽内で加熱されて再び浴槽に給水される。即ち、貯湯槽内の湯水は蓄熱体として利用されると同時に浴槽水としても利用される。
使用後の浴槽水は汚染されており、汚染された浴槽水を繰返して使用することによってレジオネラ菌等の雑菌が繁殖しやすい。しかし、このコージェネレーションシステムでは、発電機が運転中のとき、貯湯槽内の湯水は発電熱によって高温（６０℃以上）に加熱される。レジオネラ菌等の雑菌は約６０℃まで加熱されると死滅するため、貯湯槽内の湯水には雑菌が繁殖しない。
以上のように、本発明のコージェネレーションシステムでは、浴槽水の持つ熱だけでなく、従来は排水してしまっていた熱回収後の水自体も有効に再利用することができる。通常の発電運転が行なわれていれば貯湯槽内の湯水は殺菌されるため、新たに殺菌装置を付加することなく浴槽水を殺菌することができ、コストアップを抑えることができる。
【０００８】
このコージェネレーションシステムは、浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路のそれぞれの中間部には共用経路が設けられており、その共用経路に上流側から下流側に浴槽水を送る浴槽水用ポンプが設置されていることが好ましい。そして、浴槽水送り経路の貯湯槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水送り経路の浴槽側経路は共用経路の下流側に接続され、浴槽水戻り経路の浴槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水戻り経路の貯湯槽側経路は共用経路の下流側に接続されて、一つの浴槽水用ポンプによって、浴槽水の送りと戻しが実現されることが好ましい。
浴槽水の送りと戻しは同時に行なわれることはない。これによって、一つの浴槽水用ポンプを共用することができ、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
また、このコージェネレーションシステムには、前記合流点と分岐点のそれぞれに三方弁が配置されており、三方弁を切替えることで、浴槽水戻り経路と共用経路と浴槽水送り経路とによって貯湯槽をバイパスして浴槽水を循環させる浴槽水循環経路と、浴槽水送り経路と、浴槽水戻り経路のいずれかの一が選択されることが好ましい。
これによれば、二つの三方弁のそれぞれの入力口や出力口の開閉を制御することによって、浴槽水循環経路と浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路とを容易に切替えることができる。
【００１０】
さらに、このコージェネレーションシステムでは、前記共用経路に、前記給湯器からの温水供給路が合流し、その合流点に浴槽水補給弁が配置されていることが好ましい。
このようにすれば、浴槽に給水するとき、貯湯槽内に貯湯されている湯水の水量が必要量に満たない場合等に上水を補給することができる。このとき、第２給水経路を経て給水され、貯湯槽内を通過するときに加熱された上水を補給することができる。即ち、浴槽に給水するとき、貯湯槽に貯水された湯水を最大限に利用し、水量が不足するときには貯湯槽に蓄熱された熱によって加熱された湯水を補給して、追焚きに用いられる熱を最小限に抑えることができる。このことによって貯湯槽に貯湯されている湯水と、貯湯槽に蓄熱されていた熱を効率よく利用することができる。
例えば、加熱殺菌済みの貯湯槽内の湯水を浴槽に給水する場合、貯湯槽内の湯水の水温が湯張り温度として設定された温度より高温であることがある。このようなときには、貯湯槽内の湯水を給水した後に上水を給水して水温と水量を調整する。このようにすれば、補助熱源機を利用することなく、貯湯槽内の湯水の持つ熱量を最大限に利用し、設定した水温と水量に湯張りすることができる。
【００１１】
このコージェネレーションシステムは、給湯器から供給された温水を給湯器に戻す温水循環経路と、温水循環経路と前記共用経路間に配置されている浴槽水追焚き用熱交換器をさらに有していてもよい。
温水利用箇所（例えば浴室乾燥機等）を通過する温水循環経路内の湯水は、給湯器が運転中であるとき所定の高温に加熱される。このコージェネレーションシステムでは、温水循環経路内の湯水の持つ熱が浴槽水追焚き用熱交換器に入力され、この熱が浴槽水循環経路内の湯水を加熱する。このようにすれば、湯張りを行なうとき、浴槽水の水温が必要温度に満たない場合等には、加熱して追焚きすることができる。
また、このようにすれば、貯湯槽内の湯水を温水循環経路内の湯水によって加熱することも可能となる。発電機が運転停止中等で発電熱が得られない場合であっても、貯湯槽内の湯水を加熱殺菌することができる。
【００１２】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽内に給水した浴槽水の温度が設定温度に満たないときに、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、給湯器を作動させることが好ましい。
このコージェネレーションシステムでは、加熱殺菌済みの貯湯槽内の湯水の温度が湯張りの設定温度よりも低下しているとき、まず貯湯槽内の湯水を浴槽の設定水位まで給水する。その後に追焚きによって設定温度まで加熱する。これによれば、貯湯槽に貯湯されていた湯水を最大限に利用し、不足する熱量のみを給湯器によって補う。貯湯槽に貯湯されていた湯水やその湯水が持つ熱量を優先的に利用するため、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１３】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転停止中に浴槽へ湯張りしている間に貯湯槽内の水位が許容最低水位以下に低下すると、浴槽水循環経路を選択し、給湯器を作動させ、浴槽水補給弁を開くようにしてもよい。
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水量が湯張りの設定水位まで給水するのに不足する場合、貯湯槽内の湯水の水位が許容される最低水位にまで減少したときに浴槽水送り経路から浴槽水循環経路に切替えて、この浴槽水循環経路に上水を給水する。このように貯湯槽内の湯水を最大限に利用して不足分があれば上水を補給することによって、貯湯槽内に蓄えられていたエネルギーを優先的に利用できて効率的である。
発電機が運転停止中であれば発電熱は発生せず、貯湯槽に蓄熱することはないため、本来ならば貯湯槽内の湯水を全て使ってしまっても構わない。このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に許容最低水位が設けられているが、これは貯湯槽内の水温を常時検出できるようにするためである。即ち、貯湯槽内の湯水の水温を検出するための温度センサは、低水位であっても水温を検出することができるように貯湯槽内の下部に配設されることが多い。この温度センサによって温度検出をすることができる水位が許容最低水位として設定されている。貯湯槽内の湯水を浴槽に湯張りするとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最低水位以下には低下しないため、温度センサによって常時水温を検出することができる。
【００１４】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以下に低下すると、第１給水経路から貯湯槽に給水することが好ましい。
発電機の発電運転中は発電熱が発生する。貯湯槽内にはこの発電熱を蓄熱する蓄熱体として湯水が貯湯されている。このコージェネレーションシステムでは、蓄熱体である貯湯槽内の湯水を浴槽水として使用するため、貯湯槽内の湯水の水位は変動する。従って、発電時の熱交換に必要な発電時許容最低水位が設定されており、貯湯槽内の湯水の水位がこの発電時許容最低水位まで低下すると、貯湯槽に接続された第１給水経路から上水が給水されて熱交換に必要な水位が確保される。これによって、貯湯槽内の湯水を蓄熱体としても、浴槽水としても利用することができ、エネルギーを効率よく利用することができる。
【００１５】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以上であって許容最高水位を下回る水位となり、且つ、貯湯槽内の水温が許容最高温度まで上昇したときに、第１給水経路から貯湯槽に給水するようにしてもよい。
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位は蓄熱量に伴って変化する。発電機の運転中は、貯湯槽内の湯水の水位が先述の発電時許容最低水位以上であれば、湯水の水温が設定された許容最高温度（例えば７０℃）に上昇するまで給水されない。貯湯槽内の湯水の温度が許容最高温度まで上昇したときに所定量だけ給水されるため、貯湯槽内の水温は常時高温に保たれる。このようにすれば、貯湯槽内の湯水にはレジオネラ菌等の雑菌が繁殖せず、貯湯槽内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。また、貯湯槽を満水状態で使用せず、必要量だけ給水して使用するため、水の使用量を必要最低限に留めることができる。
【００１６】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以上に加熱されて殺菌されたときに限り、浴槽水送り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動することが好ましい。
レジオネラ菌等の雑菌は高温（約６０℃）に加熱されることによって殺菌される。このコージェネレーションシステムでは、浴槽に湯張りするとき、貯湯槽内の湯水がそれまでに第１所定温度（殺菌温度）まで昇温している場合に限って貯湯槽内の湯水を浴槽に給水する。即ち、浴槽に湯張りするとき、そのときの貯湯槽内の湯水の水温が何℃であっても、一度レジオネラ菌等の雑菌が殺菌される第１所定温度（例えば６０℃）まで昇温していればその時点で湯水は殺菌されているため、この貯湯槽内の湯水を浴槽水として利用することができる。このようにすれば、殺菌されていない湯水は浴槽に給水されず、殺菌された衛生的な湯水のみが浴槽水として再利用される。
【００１７】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以下に留まって殺菌が不充分であれば、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水補給弁を開くようにしてもよい。
貯湯槽内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌の殺菌温度である第１所定温度（例えば６０℃）まで昇温していないと、貯湯槽内の湯水が雑菌によって汚染されている可能性がある。汚染された湯水を浴槽水として利用することは衛生上回避しなければならない。このコージェネレーションシステムによれば、貯湯槽内の湯水が一度も殺菌温度まで昇温していないときには貯湯槽内の湯水を浴槽に給水せず、第２給水経路を経た上水を浴槽に給水する。この第２給水経路内の湯水は貯湯槽内を通過するときに貯湯槽内の湯水の持つ熱によって加熱されている。即ち、たとえ貯湯槽内の湯水を利用できなくても、貯湯槽内の湯水の持つ熱を利用することができる。貯湯槽に蓄熱された熱を効率よく利用することができる。
【００１８】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、浴槽水戻り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させることが好ましい。
このようにすれば、浴槽水を貯湯槽内に回収することができる。入浴後の浴槽の残り湯はたとえ使用後であっても大きな熱エネルギーを持っている。このように使用した熱を回収して再利用することによってエネルギーの総合効率を向上させることができる。
【００１９】
このコージェネレーションシステムは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の水位が前記の許容最高水位であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環経路に設置されている温水循環ポンプを駆動させるようにしてもよい。
浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達すると、それ以上の浴槽水を回収することはできない。即ち、それ以上浴槽水から貯湯槽内へ熱を回収することができない。このコージェネレーションシステムでは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達すると、浴槽内の湯水の熱を浴槽水追焚き用熱交換器に入力させ、温水循環経路（例えば高温水を利用する浴室乾燥機用の循環経路等）内の湯水を温水循環ポンプ（例えば暖房用ポンプ）によって循環させて加熱する。このようにすれば、貯湯槽内の貯湯量が最大であるときには、浴槽水の熱のみを回収して温水循環経路内に蓄熱することができる。それまでは排水されていた使用後の浴槽水の持つエネルギーを再利用することができ、エネルギーの総合効率を増大させることができる。
【００２０】
このコージェネレーションシステムは、貯湯槽から、浴槽水送り経路と共用経路と浴槽水戻り経路を通って、浴槽をバイパスして貯湯槽に戻る貯湯槽貯水循環経路が形成され、貯湯槽内の水位が許容最高水位であり、貯湯槽内の水温が許容最高温度であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、貯湯槽貯水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環ポンプを駆動させることが好ましい。
貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達し、且つ貯湯槽内の湯水の水温が許容最高温度に達すると、それ以上の蓄熱をすることはできない。このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達し、且つ貯湯槽内の湯水の水温が許容最高温度に達すると、貯湯槽内の湯水の熱を浴槽水追焚き用熱交換器に入力させ、温水循環経路（例えば高温水を利用する浴室乾燥機用の循環経路等）内の湯水を温水循環ポンプ（例えば暖房用ポンプ）によって循環させて加熱する。このようにすれば、貯湯槽内の蓄熱量が最大であるときには、温水循環経路内に蓄熱することができる。また、このようにすれば、逆に、温水循環経路内の熱を貯湯槽に回収することも可能である。コージェネレーションシステムの既存の部材を利用して全体の蓄熱量を増大させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１） 発電熱を回収する発電熱回収媒体循環路は、発電熱回収媒体が貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過するように配設されている。給湯用の第２給水経路も貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過するように配設されている。貯湯槽内の湯水を浴槽に送る湯張り経路と浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水回収経路が配設されており、貯湯槽内に貯湯される湯水は蓄熱体として利用されるとともに、浴槽に給水して浴槽水としても利用し、使用後の浴槽の残り湯は貯湯槽に回収して再利用することができる。
（形態２） 湯張りの設定温度から必要熱量を算出し、湯張りの設定水位から必要水量を算出する。貯湯槽からの給水温度と給水量を監視し、給水される上水の給水温度を外気温から推定する。貯湯槽内の湯水の給水温度と上水の推定給水温度から、設定温度で設定水位まで湯張りされるように貯湯槽内の湯水の給水量を算出する。
（形態３） 浴槽に給水する場合、貯湯槽内の湯水が第１所定温度まで昇温していれば貯湯槽内の湯水を浴槽に給水し、第１所定温度まで昇温していなければ、第２給水経路を経た上水を給水する。
（形態４） 浴槽水の追焚きは暖房用循環経路内の湯水との熱交換によって行なう。
（形態５） 貯湯槽内の湯水には発電時許容最低水位が設けられている。発電運転中に貯湯槽内の湯水の水位が発電時許容最低水位まで減少すると第１給水経路から給水される。また、貯湯槽内の湯水には許容最高温度が設けられている。発電運転中に貯湯槽内の湯水の温度が許容最高温度まで上昇すると第１給水経路から給水される。
（形態６） 貯湯槽内の湯水には許容最高水位が設けられている。浴槽水を貯湯槽に回収するときに貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位まで上昇すると、浴槽水循環経路内の湯水の温度が暖房用循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いときに、浴槽水循環経路内の湯水の熱を暖房用循環経路に蓄熱する。
（形態７） 貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位まで上昇し、且つ許容最高温度まで上昇すると、浴槽水循環経路内の湯水の温度が暖房用循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いときに、貯湯槽内の湯水の熱を暖房用循環経路に蓄熱する。
【００２２】
【実施例】
本発明を具現化した実施例を図１〜７を用いて説明する。図１は本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図であり、図２は制御ユニットとその周辺のブロック図であり、図３〜７は制御ユニットで実施される処理のフローチャートである。
コージェネレーションシステムの構成について説明する。図１に示すように、コージェネレーションシステム１０は、電力と発電熱を発生する発電ユニット２０と、発電ユニット２０の発電熱を蓄熱し、この発電熱によって加熱される温水を利用する蓄熱ユニット１５等から構成される。発電ユニット２０は、燃料電池２２と、改質器３０等から構成され、これらは発電ユニットハウジング２１に収納されている。改質器３０は、炭化水素系の原燃料ガスから水素ガスを生成する。水素を効率よく生成するためには高温度が必要とされることから、改質器３０にはバーナ３２が内蔵されている。また、改質器３０には燃焼ガス管３４が接続されており、この燃焼ガス管３４は熱交換器７０を通過するように配置されている。この構成により、バーナ３２の燃焼ガスは燃焼ガス管３４を介して熱交換器７０に入力されて熱を回収された後、発電ユニットハウジング２１外に放出される（図中矢印）。
【００２３】
燃料電池２２は複数のセルから構成される。燃料電池２２には改質器３０と連通する図示しない配管が接続されている。その配管を介して改質器３０で生成された水素ガスが燃料電池２２に供給される。燃料電池２２は、空気中の酸素を取込み、取込まれた酸素と改質器３０から供給される水素ガスを反応させて発電を行なう。燃料電池２２は発電の際に発熱する。燃料電池２２には熱媒循環経路２４が接続されており、その熱媒循環経路２４の熱媒が発電の際に生じる発電熱を回収するようになっている。熱媒循環経路２４には熱媒循環ポンプ８が配設されている。本実施例では熱媒として純水を用いる。純水は図示しない純水装置に上水を通過させることによって得る。
【００２４】
熱媒循環経路２４は、熱交換器７４を通過するように配置されている。この構成により、熱媒によって回収された燃料電池２２の発電熱が熱交換器７４に入力されることになる。
また、熱媒循環経路２４には三方弁３６が配設されている。三方弁３６は、１つの入力口と２つの出力口を備える。三方弁３６によって熱媒循環経路２４が二手に分岐している。三方弁３６の一方の出力口と接続されている熱媒循環経路２４は放熱機２８を介するように配置されており、他方の出力口と接続されている熱媒循環経路２４は放熱機２８を介さないように配置されている。この三方弁３６は、制御ユニット６０によってどちらの出力口を開口するかが制御される。この制御により熱媒が放熱機２８を経由して循環するか、放熱機２８を経由せずに循環するかが切替えられる。具体的には、図示しない温度センサで測定される熱媒温度が異常に高いときには、熱媒が放熱機２８を経由して循環するように三方弁３６の出力口が切替えられる。放熱機２８は、例えば送風を行なうことで熱媒を冷却する。なお、図示２５はシスターンである。
【００２５】
蓄熱ユニット１５は、貯湯槽４４と給湯暖房機５０と制御ユニット６０等から構成され、これらは蓄熱ユニットハウジング１６に収納されている。この蓄熱ユニット１５には外気温センサＴＸが配設されている。発電ユニット２０と貯湯槽４４の間には、発電熱回収媒体循環路４が配設されている。この発電熱回収媒体循環路４は貯湯槽４４内を通過して貯湯槽４４内の湯水と混合されないように配管されている。発電熱回収媒体循環路４内の湯水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水と熱交換される。発電熱回収媒体循環路４の配管は貯湯槽４４内の湯水と効率よく熱交換を行なえるように波状に折れ曲がった形状で貯湯槽４４内に配設されている。発電熱回収媒体循環路４内の湯水は貯湯槽４４の上部から発電ユニット２０に送られ、発電ユニット２０内の２つの熱交換器７４，７０を通過し、貯湯槽４４の下部から戻るように配設されている。発電熱回収媒体循環路４には発電熱回収媒体循環ポンプ６が配設されている。この発電熱回収媒体循環ポンプ６が駆動することで発電熱回収媒体循環路４内の湯水が循環する（図中矢印方向に循環する）。発電熱回収媒体循環路４を循環する温水は熱交換器７０，７４で加熱されて昇温し、貯湯槽４４内に貯湯された湯水を加熱する。なお、発電熱回収媒体循環ポンプ６は制御ユニット６０によって駆動制御される。発電熱回収媒体循環ポンプ６は燃料電池２２の発電運転中に駆動するように制御される。
【００２６】
蓄熱ユニット１５には上水を給水するための給水管６４が配されている。給水管６４は三手に分岐している。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の下部と接続して貯湯槽４４内を通過して貯湯槽４４内の上部に接続されている。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の上部で第１出湯管５２と接続されており、この第１出湯管５２は後述するミキシングユニット７２の一方の入力口７２ａと接続している。第１給水管６４ａは上水と貯湯槽４４内の湯水とが混合されないように配管されている。第１給水管６４ａ内の上水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水と熱交換される。第１給水管６４ａは上水と貯湯槽４４内の湯水とが効率よく熱交換を行なえるように波状に折れ曲がった形状で貯湯槽４４内に配設されている。第２給水管６４ｂはミキシングユニット７２の他方の入力口７２ｂと接続している。第３給水管６４ｃは貯湯槽４４の上部に接続しており、給水弁６２が開かれると貯湯槽４４内の上部に配設された散水器６３に給水する。この散水器６３は貯湯槽４４内の発電熱回収媒体循環路４の上方に配設されている。貯湯槽４４内に給水するときにこの散水器６３を介することにより、上水が発電熱回収媒体循環路４に効率よく滴下して熱交換性を向上させている。なお、給水弁６２は制御ユニット６０によって開閉制御される。この制御は後述する。第１出湯管５２には温度センサＴ１が配設されており、第２給水管６４ｂには温度センサＴ２が配設されている。また、貯湯槽４４内の下部には貯湯槽４４内の湯水の水温を検出するための温度センサＴ３が配設されており、貯湯槽４４内には貯湯槽４４内の湯水の水位を検出するための貯湯槽水位センサＬ１が配設されている。
【００２７】
貯湯槽４４の下部には排水弁５３が配された下部排水管５４ａが接続されている。また、貯湯槽４４の上部にはオーバーフロー管５４ｂが接続されている。下部排水管５４ａとオーバーフロー管５４ｂは排水管５４に接続されている。
また、貯湯槽４４の下部には貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に送る湯張り経路と浴槽９０から貯湯槽４４に戻す浴槽水回収経路が接続されている。これらの経路は、貯湯槽４４の湯水を送る貯水送り経路６６ａと、貯湯槽４４へ湯水を戻す貯水戻り経路６６ｂと、浴槽９０へ湯水を送る浴槽水送り経路６８ａと、浴槽９０の湯水を戻す浴槽水戻り経路６８ｂと、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に送る経路と浴槽９０から貯湯槽４４に戻す経路とを共用する共用経路６７と、２つの三方弁１３，１４から構成されている。三方弁１３は２つの入力口１３ａ，１３ｂと出力口１３ｃを有している。三方弁１４は入力口１４ａと２つの出力口１４ｂ，１４ｃを有している。共用経路６７には温度センサＴ４と流量センサＦ１と浴槽水用ポンプ９９が配設されている。浴槽９０には浴槽水位センサＬ２が配設されている。詳しい構成は以下に述べる。なお、浴槽水用ポンプ９９は制御ユニット６０によって駆動制御され、この制御については後述する。
【００２８】
貯水送り経路６６ａは貯湯槽４４の下部に接続されている。この貯水送り経路６６ａの他端は三方弁１３の一方の入力口１３ａに接続されている。三方弁１３の出力口１３ｃには共用経路６７が接続され、この共用経路６７の他端は三方弁１４の入力口１４ａに接続されている。三方弁１４の一方の出力口１４ｂには浴槽水送り経路６８ａが接続され、この浴槽水送り経路６８ａの他端は浴槽９０に接続されている。即ち、三方弁１３は入力口１３ａと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｂが開放された状態となっている。このように形成される湯張り経路によって、貯湯槽４４内の湯水が貯水送り経路６６ａから共用経路６７と浴槽水送り経路６８ａを経て浴槽９０に給水される。
また、浴槽水戻り経路６８ｂは浴槽９０に接続されている。この浴槽水戻り経路６８ｂの他端は三方弁１３の一方の入力口１３ｂに接続されている。先述のように三方弁１３の出力口１３ｃには共用経路６７が接続され、この共用経路６７の他端は三方弁１４の入力口１４ａに接続されている。三方弁１４の一方の出力口１４ｃには貯水戻り経路６６ｂが接続され、この貯水戻り経路６６ｂの他端は貯湯槽４４の下部に接続されている。即ち、三方弁１３は入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｃが開放された状態となっている。このように形成される浴槽水回収経路によって、浴槽水が浴槽水戻り経路６８ｂから共用経路６７と貯水戻り経路６６ｂを経て貯湯槽４４に回収される。
【００２９】
ミキシングユニット７２は、２つの入力口７２ａ，７２ｂと１つの出力口７２ｃを有している。このミキシングユニット７２の一方の入力口７２ａには第１出湯管５２を介して貯湯槽４４で加熱された上水が入力され、他方の入力口７２ｂには第２給水管６４ｂを介した上水が入力される。ミキシングユニット７２の２つの入力口７２ａ，７２ｂは、それぞれの開口度が可変である。即ち、温水と上水の入力比率が可変である。２つの入力口７２ａ，７２ｂの開口度は制御ユニット６０によって制御される。開口度が制御されることで、例えば上水を遮断して（入力口７２ｂを閉じて）第１出湯管５２からの温水のみをミキシングユニット７２に入力する（入力口７２ａを開く）ことが可能であり、逆に温水を遮断して（入力口７２ａを閉じて）第２給水管６４ｂからの上水のみを入力する（入力口７２ｂを開く）ことも可能である。また、入力比率を例えば温水７０％、上水３０％とすることも可能である。ミキシングユニット７２では、入力された温水と上水が混合される。ミキシングユニット７２の出力口７２ｃには、第２出湯管７６が接続されている。第２出湯管７６は給湯暖房機５０に接続されている。ミキシングユニット７２で混合された温水は上水の供給圧力によって第２出湯管７６を経て給湯暖房機５０へ供給される。
【００３０】
給湯暖房機５０にはシスターン５１と２つのバーナ３８，５６が備えられている。給湯暖房機５０には湯水を案内する複数の経路が配されている。また、給湯暖房機５０の外部には外気温センサＴＸが配設されている。
ミキシングユニット７２に接続された第２出湯管７６の他端は給湯経路９４に接続されている。この給湯経路９４は二手に分岐している。一方の給湯経路９４ａは例えば洗面所や台所の蛇口等の給湯箇所に続いている。給湯箇所での給湯温度は図示しないリモコン（１７：図２参照）によって予め操作されて設定されている。この給湯経路９４ａには図示しない温度センサが配設されている。給湯経路９４ａは、給湯経路９４ａ内の湯水がバーナ３８によって加熱されるように配設されている。バーナ３８は制御ユニット６０によって駆動制御される。具体的には、給湯経路９４ａ内の湯水の温度が給湯箇所での給湯設定温度より低い場合にバーナ３８が駆動される。
バーナ３８を通過後の給湯経路９４ａには温水供給路８０が接続されている。この温水供給路８０は先述の共用経路６７に接続されている。温水供給路８０には浴槽水補給弁８２が配されており、この浴槽水補給弁８２が開かれると、給湯経路９４ａを介して上水が共用経路６７に誘導される。浴槽水補給弁８２は制御ユニット６０によって開閉制御される。
また、他方の給湯経路９４ｂはシスターン５１に接続されている。シスターン５１と接続されている給湯経路９４ｂには暖房用補水弁９５が配設されている。暖房用補水弁９５が開かれると、給湯経路９４からの湯水がシスターン５１に導入される。暖房用補水弁９５は制御ユニット６０によって開閉制御される。
【００３１】
シスターン５１には高温用循環経路８４と低温用循環経路８６が接続されている。詳しくは、シスターン５１には１つの共通経路２が接続されており、この共通経路２には暖房用ポンプ３と温度センサＴ５が配設されている。この共通経路２が二手に分岐し、高温用循環経路８４と低温用循環経路８６を形成している。高温水用循環路８４は高温用負荷９２を通過するように配設されている。高温用循環経路８４は、シスターン５１内の湯水を高温用負荷９２に送り、利用された後の湯水をシスターン５１に戻す（図中矢印方向）。高温用循環経路８４には熱動弁８５が配設されている。この熱動弁８５が開くことによってシスターン５１内の湯水が高温用負荷９２に送られる。熱動弁８５は高温用負荷９２の運転スイッチのオン・オフを切替えることによって開閉する。本実施例では、高温用負荷９２は浴室乾燥機である。高温用循環経路８４の湯水は、先述の暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する。この暖房用ポンプ３は制御ユニット６０によって駆動制御される。この制御については後述する。
バーナ５６は高温用循環経路８４内の湯水を加熱するために配設されている。バーナ５６は制御ユニット６０によって駆動制御される。高温用循環経路８４内の湯水は通常約８０℃になるように制御されている。
【００３２】
高温用循環経路８４には追焚き用循環経路８８が接続されている。追焚き用循環経路８８には追焚き用熱交換器９１が配設されている。この追焚き用循環経路８８に配設された熱動弁８９が開くと、高温用循環経路８４から高温の湯水が誘導され、湯水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力される。熱動弁８９は制御ユニット６０によって開閉制御される。
浴槽水を追焚きするとき、浴槽水は浴槽水循環経路内を循環する。この浴槽水循環経路は先述の浴槽水送り経路６８ａと浴槽水戻り経路６８ｂと共用経路６７と２つの三方弁１３，１４から構成されている。共用経路６７は先述の追焚き用熱交換器９１を通過するように配設されている。浴槽水は浴槽水戻り経路６８ｂから送られて、共用経路６７を通り、浴槽水送り経路６８ａを経て浴槽９０へ戻される。このとき、三方弁１３は入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｂが開放された状態となっている。先述のように共用経路６７には浴槽水用ポンプ９９が配設され、この浴槽水用ポンプ９９が駆動することによって浴槽水循環経路内の湯水が循環する。浴槽水の追焚きは浴槽水が追焚き用熱交換器９１で加熱されることによって行なわれる。
【００３３】
低温用循環路８６は低温用負荷９６を通過するように配設されている。低温用循環経路８６は、シスターン５１内の湯水を低温用負荷９６に送り、利用された後の湯水をシスターン５１に戻す（図中矢印方向）。低温用循環経路８６の経路８６ａには熱動弁８７が配設されている。この熱動弁８７が開くことによってシスターン５１内の湯水が低温用負荷９６に送られる。熱動弁８７は制御ユニット６０によって開閉制御される。本実施例では、低温用負荷９６は床暖房機である。低温用循環経路８６の湯水は、先述の暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する。低温用循環経路８６内の湯水は通常約６０℃になるように制御されている。
【００３４】
次に、図２を用いて制御ユニット６０とそれに接続される各種装置の構成を説明する。図２は制御ユニット６０に各種装置が接続される様子を示したブロック図である。なお、図２には本発明を特徴付けるセンサと装置のみを示している。制御ユニット６０は、発電ユニット２０と蓄熱ユニット１５の双方を構成する機器を統括的に制御する。
図２に示すように、制御ユニット６０は、ＣＰＵ１０２とＲＯＭ１０３とＲＡＭ１０５と出力ポート１０８と入力ポート１０７から構成される。これらＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３およびＲＡＭ１０５はバス１０９によって出力ポート１０８および入力ポート１０７と相互に接続されている。
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムに従ってコージェネレーションシステム１０を構成する各種装置を統括的に制御する。ＲＯＭ１０３に格納されている制御プログラムには、各温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が検出する温度や、貯湯槽水位センサＬ１や浴槽水位センサＬ２が検出する水位や、流量センサＦ１が検出する水量等に基づいて各三方弁３６，１３，１４の切替えや各熱動弁６２，８２，９５，８５，８７，８９の開閉、所定のポンプ８，６，３，９９の駆動を行なう処理等を実現するためのプログラムが含まれている。ＲＡＭ１０５は、ワークメモリとして使用されるメイン記憶素子であって、温度等の各種データや出入力信号等が各種プログラムの実行に応じて格納される。
【００３５】
入力ポート１０７には、外気温センサＴＸや温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５や貯湯槽水位センサＬ１や浴槽水位センサＬ２や流量センサＦ１が接続されている。また、入力ポート１０７は、給湯暖房機５０を介してリモコン１７から信号を受信することができる。
外気温センサＴＸは外気温を示し、温度センサＴ１は貯湯槽４４内を通過する第１給水管６４ａ内の湯水をミキシングユニット７２へ給水する第１出湯管５２内の水温を示し、温度センサＴ２は上水をミキシングユニット７２へ給水する第２給水管６４ｂ内の水温を示し、温度センサＴ３は貯湯槽４４内の湯水の水温を示し、温度センサＴ４は共用経路６７内の湯水の水温を示し、温度センサＴ５は高温用循環経路８４と低温用循環経路８６の共通経路２内の湯水の水温を示す。貯湯槽水位センサＬ１は貯湯槽４４内の湯水の水位を示し、浴槽水位センサＬ２は浴槽９０内の湯水の水位を示す。流量センサＦ１は共用経路６７を通過する湯水の水量を示す。入力ポート１０７は温度や水位や水量のデータをそれぞれ所定のデータ信号に変換して出力する。これらの各センサは温度や水位や水量を常時測定し、その測定結果を常時出力している。
給湯暖房機５０は、リモコン１７を用いて使用者が設定した給湯設定温度や、暖房設定温度や、風呂の湯張りの設定温度や設定水位等を所定のデータ信号に変換にして出力する。各センサや給湯暖房機５０から出力された信号は入力ポート１０７で受信され、入力ポート１０７で受信された信号はバス１０９を介してＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３，ＲＡＭ１０５に取込まれる。ＲＡＭ１０５では、各センサで測定されたデータが常時更新される（書換えられる）。
【００３６】
出力ポート１０８には、三方弁３６，１３，１４、給水弁６２、浴槽水補給弁８２、暖房用補水弁９５、高温用熱動弁８５、低温用熱動弁８７、追焚き用熱動弁８９、熱媒循環ポンプ８、発電熱回収媒体循環ポンプ６、暖房用ポンプ３、浴槽水用ポンプ９９、燃料電池２２、改質器３０、ミキシングユニット７２、給湯暖房機５０が接続されている。
三方弁３６，１３，１４は制御ユニット６０からの信号に基づいて入力口や出力口を切替える。各熱動弁６２，８２，９５，８５，８７，８９は制御ユニット６０からの信号に基づいて開閉する。各ポンプ８，６，３，９９は制御ユニット６０からの信号に基づいて駆動する。燃料電池２２は、制御ユニット６０からの信号に基づいて発電運転を行なう。改質器３０は、制御ユニット６０からの信号に基づいてその起動と停止を行なう。改質器３０が駆動しているときにはバーナ３２で加熱が行われる。ミキシングユニット７２は、制御ユニット６０からの信号に基づいて２つの入力口７２ａ，７２ｂの開口比率を変更する。給湯暖房機５０は、制御ユニット６０からの信号に基づいてバーナ３８，５６を燃焼させる。
【００３７】
次に、図３〜図７を用いて制御ユニット６０が行なう処理について説明する。なお、以下で説明する処理は、本発明を特徴付ける処理についてのみ説明する。従って、ミキシングユニット７２での入力口７２ａ，７２ｂの開口比率の決定処理、決定された開口比率に従ってミキシングユニット７２を駆動する処理、給湯処理等については公知の処理が実施されればよく、本明細書での説明は省略するものとする。
図３に示す処理では、まず発電ユニット２０が発電運転中であるかが判別される（ステップＳ１０）。発電運転が停止中であれば（ステップＳ１０でＮＯであれば）後述するＡ以下の処理（図４参照）に進み、発電運転中であれば（ステップＳ１０でＹＥＳであれば）ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返して利用することによってレジオネラ菌等の雑菌が繁殖する可能性がある。しかし、湯水を６０℃以上に加熱することで雑菌は殺菌される。従って、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳであれば）貯湯槽４４内の湯水は殺菌済みであるとみなされてステップＳ１４に進む。水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされて後述するステップＳ２６に進む。
ステップＳ１４では浴槽９０への湯張り要求があるかが判別される。湯張り要求がなければ（ステップＳ１４でＮＯであれば）ステップＳ１０に戻り、湯張り要求があれば（ステップＳ１４でＹＥＳであれば）ステップＳ１６に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放する。このステップＳ１６の処理によって湯張り経路が形成され、貯湯槽４４内の湯水が浴槽９０へ給水される。
【００３８】
ステップＳ１８に進み、浴槽９０への湯張りに必要な貯湯槽４４内の湯水の水量を以下に記すように演算する。
湯張りの場合、利用者によって湯張り温度と湯張り水位が設定される。湯張りの設定温度から必要熱量を算出し、湯張りの設定水位から必要水量を算出する。貯湯槽４４からの給水温度は温度センサＴ４によって検出される。温水供給路８０から給水される上水の給水温度は外気温から後述のように推定される。外気温は外気温センサＴＸによって検出される。このようにして得られる貯湯槽４４内の湯水の給水温度データと上水の推定給水温度データから、設定温度で設定水位まで湯張りされるように貯湯槽４４内の湯水の給水量（Ｘリットルとする）を次のように演算する。
（貯湯槽４４からの給水温度）×Ｘ＋（上水の推定給水温度）×（必要水量−Ｘ）＝必要熱量
例えば、湯張りの設定温度が４０℃であり、湯張りの設定水位から水量が３００リットル必要である場合、必要とされる熱量は１２０００ｋｃａｌ（３００×４０）である。貯湯槽４４から給水される湯水の給水温度が６０℃であり、外気温が２５℃であるときの貯湯槽４４からの給水量（Ｘリットル）を演算する。
外気温から推定される上水の推定給水温度は以下のように設定されている。外気温が３０℃以上のときは上水の推定水温を２５℃とする。外気温が２０℃以上３０℃未満のときは上水の推定水温を２０℃とする。外気温が５℃以上２０℃未満のときは上水の推定水温を１５℃とする。外気温が５℃以下のときは上水の推定水温を１０℃とする。従って、外気温が２５℃であれば上水の推定水温を２０℃として貯湯槽４４からの給水量（Ｘリットル）を演算する。
６０Ｘ＋２０（３００−Ｘ）＝１２０００
Ｘ＝１５０（リットル）
従って、貯湯槽４４内の湯水を１５０リットル浴槽９０へ給水する。そして、設定水位まで湯張りするため、さらに１５０リットル（３００−１５０）の上水を給水する。このようにすれば、計算上は浴槽９０に給水された湯水の水温が設定温度である４０℃となる。
【００３９】
ステップＳ２０に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位（４４ａ：図１参照）以上であるか否かが判別される。発電時許容最低水位は、貯湯槽４４内の湯水と発電熱回収媒体循環路４内の湯水とが熱交換したときに設計値の熱回収量が保障できる水位をさす。このときは発電運転中であるため、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水することによって貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位を下回ったときには（ステップＳ２０でＮＯのときには）、貯湯槽４４から浴槽９０への給水を停止しなければならない。即ち、まずステップＳ２４に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。次にステップＳ２８に進んで三方弁１３の入力口１３ａを入力口１３ｂに切替えて入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂはそのまま開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ２４とＳ２８の処理によって貯湯槽４４内の湯水の浴槽９０への給水が停止し、温水供給路８０から上水が補水される。上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ３０でＹＥＳとなるまで）補水される。
また、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水しても貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位以上であれば（ステップＳ２０でＹＥＳであれば）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では貯湯槽４４からの給水量がＸリットルに達したか否かを判別する。流量センサＦ１が測定している共用経路６７内の水量データがＸリットルに達していれば（ステップＳ２２でＹＥＳであれば）、ステップＳ２４に進んで貯湯槽４４からの給水を終了させ、ステップＳ２８に進んで上水を補水し、さらにステップＳ３０に進んで浴槽９０内の湯水の水位を微調整する。共用経路６７内の水量データがＸリットルに達するまで（ステップＳ２２でＹＥＳとなるまで）ステップＳ２０とＳ２２の処理が繰返される。
【００４０】
ステップＳ１２で貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別されたとき、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされる。このような未殺菌の湯水を浴槽水として利用することは衛生面から好ましくない。従って、ステップＳ１６〜Ｓ２４の貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水する処理は行なわず、ステップＳ２６に進む。貯湯槽４４内の湯水が未殺菌状態であるときに湯張り要求があった場合（ステップＳ２６でＹＥＳとなった場合）にはステップＳ２８に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ２８の処理によって上水が浴槽９０へ給水される。この上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ３０でＹＥＳとなるまで）補水される。
このとき給水される上水は貯湯槽４４内の第１給水管６４ａを通過した上水である。この上水は貯湯槽４４内の湯水の熱によって給水温度より昇温している。即ち、貯湯槽４４内の湯水が未殺菌であるときには湯水自体は利用せず、貯湯槽４４内の湯水の熱のみを利用する。
【００４１】
ステップＳ３０で浴槽９０内に設定水位まで給水されると、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、浴槽水補給弁８２を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。さらにステップＳ３４に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させる。なお、このステップＳ３４の処理は強制的に暖房用バーナ５６を燃焼させて暖房用循環経路（追焚き用循環経路８８）内の湯水を循環させるものであり、このとき暖房運転中であればこのステップＳ３４の処理は行なわない。このステップＳ３２からＳ３４の処理によって上水の補水が停止し、浴槽水が追焚きされる。追焚き運転は浴槽水の水温が設定温度となるまで（ステップＳ３６でＹＥＳとなるまで）行なわれる。
ステップＳ３６で浴槽水が設定温度まで追焚きされると、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、浴槽水用ポンプ９９を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じる。さらにステップＳ４０に進み、暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。なお、このステップＳ４０の処理も、このとき暖房運転中であれば行なわない。このステップＳ３８からＳ４０の処理によって浴槽水の追焚きが停止する。
【００４２】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０が発電運転中であって、貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が殺菌される温度（本実施例では６０℃）まで昇温していれば、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水して浴槽水として利用する。このとき、貯湯槽４４内の湯水を最大限に利用する。即ち、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より高温であれば、湯張りに必要な熱量は全て貯湯槽４４内の湯水から得るため、補助熱源機（本実施例では暖房用バーナ５６）を燃焼させることなく湯張りを行なうことができる。また、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より低温であっても、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水し、追焚きすることによって浴槽水として利用することができる。
一方、貯湯槽４４内の湯水が殺菌される温度まで昇温していなければ、衛生上の配慮から浴槽９０へは給水しない。湯張りには貯湯槽４４内の湯水は利用せず、上水のみを給水して追焚きして利用する。このとき給水される上水は貯湯槽４４内を通過した上水であり、通過するときに昇温している。貯湯槽４４内の湯水の持つ熱を利用することができる。
【００４３】
図３のステップＳ１０で発電ユニット２０が発電運転中であるかが判別されたとき、発電運転が停止中であれば（ステップＳ１０でＮＯであれば）図４に示す処理を行なう。この図４に示す処理は先述の図３の処理とほぼ同様である。
図３に示す処理では、貯湯槽４４内の湯水の水温が殺菌温度である６０℃に達したか否かが判別される（ステップＳ５２）。温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃以上であれば（ステップＳ５２でＹＥＳであれば）貯湯槽４４内の湯水は殺菌済みであるとみなされてステップＳ５４に進む。水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ５２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされて後述するステップＳ６６に進む。
ステップＳ５４では浴槽９０への湯張り要求があるかが判別される。湯張り要求がなければ（ステップＳ５４でＮＯであれば）図３のステップＳ１０に戻り、湯張り要求があれば（ステップＳ５４でＹＥＳであれば）ステップＳ５６に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放する。このステップＳ５６の処理によって湯張り経路が形成され、貯湯槽４４内の湯水が浴槽９０へ給水される。
【００４４】
ステップＳ５８に進み、浴槽９０への湯張りに必要な貯湯槽４４内の湯水の水量（Ｘリットル）を先述のように演算する。ステップＳ６０に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位（４４ｂ：図１参照）以上であるか否かが判別される。許容最低水位は、貯湯槽４４の下部に配設されている温度センサＴ３によって温度を検出することができる最低の水位をさす。このとき発電運転は停止中であり貯湯槽４４内の湯水は蓄熱しなくてもよいため、貯湯槽４４内の湯水を全て利用してしまってもよい。この許容最低水位は貯湯槽４４内の湯水の水温を常時検出可能にするために設けられている。貯湯槽４４から浴槽９０へ給水することによって貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位を下回ったときには（ステップＳ６０でＮＯのときには）、貯湯槽４４から浴槽９０への給水を停止しなければならない。即ち、まずステップＳ６４に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。次にステップＳ６８に進んで三方弁１３の入力口１３ａを入力口１３ｂに切替えて入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂはそのまま開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ６４とＳ６８の処理によって貯湯槽４４内の湯水の浴槽９０への給水が停止し、温水供給路８０から上水が補水される。上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ７０でＹＥＳとなるまで）補水される。
また、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水しても貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位以上であれば（ステップＳ６０でＹＥＳであれば）、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では貯湯槽４４からの給水量がＸリットルに達したか否かを判別する。流量センサＦ１が測定している共用経路６７内の水量データがＸリットルに達していれば（ステップＳ６２でＹＥＳであれば）、ステップＳ６４に進んで貯湯槽４４からの給水を終了させ、ステップＳ６８に進んで上水を補水し、さらにステップＳ７０に進んで浴槽９０内の湯水の水位を微調整する。共用経路６７内の水量データがＸリットルに達するまで（ステップＳ６２でＹＥＳとなるまで）ステップＳ６０とＳ６２の処理が繰返される。
【００４５】
ステップＳ５２で貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別されたとき、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ５２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされる。ステップＳ５６〜Ｓ６４の貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水する処理は行なわず、ステップＳ６６に進む。貯湯槽４４内の湯水が未殺菌状態であるときに湯張り要求があった場合（ステップＳ６６でＹＥＳとなった場合）にはステップＳ６８に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ６８の処理によって上水が浴槽９０へ給水される。この上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ７０でＹＥＳとなるまで）補水される。
【００４６】
ステップＳ７０で浴槽９０内に設定水位まで給水されると、ステップＳ７２に進む。なお、ステップＳ７２以降の処理は図３に示すステップＳ３２以降の処理と同様である。ステップＳ７２では、浴槽水補給弁８２を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。さらにステップＳ７４に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させる。なお、このとき暖房運転中であればこのステップＳ７４の処理は行なわない。このステップＳ７２からＳ７４の処理によって上水の補水が停止し、浴槽水が追焚きされる。追焚き運転は浴槽水の水温が設定温度となるまで（ステップＳ７６でＹＥＳとなるまで）行なわれる。
ステップＳ７６で浴槽水が設定温度まで追焚きされると、ステップＳ７８に進む。ステップＳ７８では、浴槽水用ポンプ９９を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じる。さらにステップＳ８０に進み、暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。なお、このステップＳ８０の処理も、このとき暖房運転中であれば行なわない。このステップＳ７８からＳ８０の処理によって浴槽水の追焚きが停止する。
【００４７】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０が発電運転が停止中であっても発電運転中と同様の効果が得られる。貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が殺菌される温度（本実施例では６０℃）まで昇温していれば、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水して浴槽水として利用する。このときも、貯湯槽４４内の湯水を最大限に利用する。貯湯槽４４内の湯水は熱交換用の水位を維持しなくてもよいため、さらに多くの湯水を利用することが可能である。貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より高温であれば、湯張りに必要な熱量は全て貯湯槽４４内の湯水から得るため、補助熱源機（本実施例では暖房用バーナ５６）を燃焼させることなく湯張りを行なうことができる。また、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より低温であっても、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水し、追焚きすることによって浴槽水として利用することができる。
一方、貯湯槽４４内の湯水が殺菌される温度まで昇温していなければ、衛生上の配慮から浴槽９０へは給水しない。湯張りには貯湯槽４４内の湯水は利用せず、上水のみを給水して追焚きして利用する。このとき給水される上水は貯湯槽４４内を通過した上水であり、通過するときに殺菌温度にまでは達していないものの昇温している。貯湯槽４４内の湯水の持つ熱を利用することができる。
【００４８】
ところで、このコージェネレーションシステム１０では、図５に示すように蓄熱が行なわれる。発電ユニット２０が発電運転中であるとき（ステップＳ９０でＹＥＳであるとき）、ステップＳ９２へ進む。ステップＳ９２では貯湯槽４４内の湯水の温度が７０℃以上であるか否かを判別する。温度センサＴ３が測定している温度データが７０℃以上になったとき（ＹＥＳになったとき）、ステップＳ９４に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が貯湯槽４４内の許容最高水位（４４ｃ：図１参考）に達したか否かを判別する。この許容最高水位は発電熱回収媒体循環路４や第１給水管６４ａと貯湯槽４４内の湯水との熱交換部より上方に位置し、且つ貯湯槽４４内に配設された散水器６３より下方に位置しており、熱交換や上水の散水を正常に行なうことができる上限の水位である。貯湯槽水位センサＬ１が監視している貯湯槽４４内の湯水の水位がこの許容最高水位に達すると（ステップＳ９４でＹＥＳになると）、貯湯槽４４内にはこれ以上貯湯することができない。即ち、貯湯槽４４内にはこれ以上蓄熱することができない。
【００４９】
そこで、ステップＳ９６に進み、暖房運転が停止中であるか否かが判別される。暖房運転が停止中であれば（ステップＳ９６でＹＥＳであれば）暖房用循環経路８４，８６内の湯水の水温が低い可能性が高い。従って、ステップＳ９８に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ９８の処理によって、貯湯槽貯水循環経路内の湯水が循環する。この貯湯槽貯水循環経路は貯水送り経路６６ａと貯水戻り経路６６ｂと共用経路６７と２つの三方弁１３，１４から構成されている。三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃが開放され、浴槽水用ポンプ９９が駆動することにより、貯湯槽４４内の湯水は貯水送り経路６６ａから送られて、共用経路６７を通り、貯水戻り経路６６ｂを経て貯湯槽４４へ戻される。この貯湯槽貯水循環経路内の湯水が循環することによって貯湯槽４４内の湯水の熱が共用経路６７に配された追焚き用熱交換器９１に入力される。
さらにステップＳ１００に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。このステップＳ１００の処理によって、追焚き用熱交換器９１に入力された熱が暖房用循環経路８４，８６内の湯水に入力される。即ち、ステップＳ９８とＳ１００の処理によって貯湯槽４４内の熱が暖房用循環経路８４，８６内に運ばれて蓄熱される。
【００５０】
ステップＳ１０２に進み、貯湯槽貯水循環経路内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃以下となったか否かが判別される。貯湯槽貯水循環経路内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃以下になるまでステップＳ９６〜Ｓ１０２の処理が繰返される。これらの経路内の水温の差が１０℃以下となったら（ステップＳ１０２でＹＥＳとなったら）ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では暖房用ポンプ３を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１０４の処理によって貯湯槽４４から暖房用循環経路８４，８６への熱の移動が終了する。
【００５１】
ステップＳ９４で貯湯槽水位センサＬ１が監視している貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最高水位に達していなければ（ステップＳ９４でＮＯであれば）ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では第３給水管６４ｃに設けられた給水弁６２が開かれる。貯湯槽４４内の上部に配された散水器６３を介して貯湯槽４４内に上水が給水される。上水の給水によって貯湯槽４４内の水温が下降し、殺菌温度である６０℃に達したら（ステップＳ１０８でＹＥＳになったら）ステップＳ１１０に進んで給水弁６２を閉じる。ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理によって、殺菌温度を維持しながら貯湯槽４４内の蓄熱体である湯水の水量を増加させ、蓄熱可能な熱量を増大させる。
ステップＳ９６で暖房運転中であれば暖房用循環経路８４，８６内の湯水はすでに高温である可能性が高く、これ以上の蓄熱は期待できない。従って、ステップＳ１１０に進んで発電熱回収媒体循環ポンプ６を強制的に停止させ、発電熱の回収を停止する。
【００５２】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０の発電運転によって生じる発電熱の蓄熱量に応じて貯湯槽４４内の湯水の水位を上昇させる。このとき、貯湯槽４４内の湯水の温度は、レジオネラ菌等の雑菌が繁殖できない高温（本実施例では６０℃）に維持される。貯湯槽４４内の水位が限界となるまで蓄熱された場合、暖房運転が停止中であれば、貯湯槽４４内の熱を暖房用循環経路８４，８６内に運搬して蓄熱させる。このことによって、貯湯槽４４内の湯水を常時殺菌された状態で貯湯し、浴槽水として利用することができる。また、貯湯槽４４の蓄熱量が最大となったときには暖房用循環経路８４，８６内にも蓄熱することができ、新たな部材を付加することなく蓄熱量を増大させることができる。
【００５３】
次に、浴槽９０に貯湯されて使用された後の残り湯を貯湯槽４４に回収する際の処理を図６に示す。浴槽水の回収要求があると（ステップＳ１２０でＹＥＳとなると）ステップＳ１２２に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃが開放される。このステップＳ１２２の処理によって浴槽水回収経路が形成され、浴槽水が貯湯槽４４へ回収される。
【００５４】
ステップＳ１２４に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最高水位（４４ｃ：図１参照）に達したか否かが判別される。貯湯槽水位センサＬ１が測定する水位データが許容最高水位に達していなければ（ステップＳ１２４でＮＯであれば）ステップＳ１３８に進んでこれ以上浴槽水を回収可能か否かが判別される。即ち、浴槽水位センサＬ２が測定する水位データが、回収可能な許容最低水位に達していなければ（ステップＳ１３８でＮＯであれば）ステップＳ１２４に戻り、許容最低水位に達していれば（ステップＳ１３８でＹＥＳであれば）ステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させて回収を停止する。また、貯湯槽水位センサＬ１が測定する水位データが許容最高水位に達していれば（ステップＳ１２４でＹＥＳであれば）ステップＳ１２６に進む。このとき貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最大であるため、ステップＳ１２６以降で暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるかを判別し、可能であれば以下に示す処理を行なう。
【００５５】
ステップＳ１２６では暖房運転が停止中であるか否かが判別される。暖房運転が停止中であれば（ステップＳ１２６でＹＥＳであれば）暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるとみなされてステップＳ１２８に進み、暖房用ポンプ３を起動させる。さらにステップＳ１３０に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃはそのまま開放され、三方弁１４の出力口１４ｃを出力口１４ｂに切替えて入力口１４ａと出力口１４ｂが開放される。このステップＳ１２８〜Ｓ１３０の処理によって浴槽水回収経路から浴槽水循環経路に切替えられ、浴槽水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力されて、さらにこの熱が暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱される。この暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱は、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以下となるまで（ステップＳ１３２でＹＥＳとなるまで）行なわれる。ステップＳ１３４に進んで暖房用ポンプ３を停止し、追焚き用熱動弁８９を閉じ、さらにステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１３４〜Ｓ１３６の処理によって浴槽水循環経路内から暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱が終了する。
【００５６】
ステップＳ１２６で暖房運転中であれば（ステップＳ１２６でＮＯであれば）ステップＳ１４０に進み、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以上であるか否かが判別される。これらの水温の差が１０℃以上であれば（ステップＳ１４０でＹＥＳであれば）、暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるとみなされてステップＳ１４２に進む。ステップＳ１４２では三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃはそのまま開放され、三方弁１４の出力口１４ｃを出力口１４ｂに切替えて入力口１４ａと出力口１４ｂが開放される。このステップＳ１４２の処理によって浴槽水回収経路から浴槽水循環経路に切替えられ、浴槽水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力されて、さらにこの熱が暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱される。この暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱は、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以下となるまで（ステップＳ１４４でＹＥＳとなるまで）行なわれた後、ステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１３６の処理によって浴槽水循環経路内から暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱が終了する。
ステップＳ１４０で共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃を下回れば（ステップＳ１４０でＮＯであれば）、暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱することは不可能であるとみなされてステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させて浴槽水の貯湯槽４４への回収を停止させる。
【００５７】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、浴槽９０内に貯湯して使用した浴槽水の残り湯を回収して再利用することができる。貯湯槽４４の許容最高水位まで浴槽水を回収することができる。貯湯槽４４内の湯水が許容最高水位に達した場合、これ以上湯水を回収することができないため、暖房運転が停止しているときであれば、浴槽水の熱のみを暖房用循環経路８４，８６内に回収する。暖房運転中であっても、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が所定の温度差（本実施例では１０℃）以上であれば、浴槽水の熱を暖房用循環経路８４，８６内に回収することができる。
【００５８】
このコージェネレーションシステム１０では、貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。しかし、貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が繁殖できない高温（本実施例では６０℃）まで昇温していない場合には浴槽水として利用することはできない（図３参照）。そこで、発電ユニット２０が継続的に発電運転を行なっていない場合等、発電熱によって貯湯槽４４内の湯水を殺菌温度まで昇温させられないとき、以下に示す図７の処理によって貯湯槽４４内の湯水を殺菌温度まで昇温させることができる。
【００５９】
ステップＳ１６０で発電運転が停止しているか否かが判別され、停止していれば（ＹＥＳであれば）ステップＳ１６２に進む。ステップＳ１６２では暖房運転が停止しているか否かが判別され、停止中であれば（ＹＥＳであれば）ステップＳ１６４に進み、運転中であればステップＳ１７６に進む。
ステップＳ１６４では貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であるか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上であれば（ステップＳ１６４でＮＯであれば）、以降の処理は不要であるためにステップＳ１６０に戻る。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であれば（ステップＳ１６４でＹＥＳであれば）ステップＳ１６６に進む。ステップＳ１６８では暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させて、強制的に暖房用循環経路８４，８６内の湯水を循環させて加熱する。ステップＳ１６８に進み、追焚き用熱動弁８９を開き、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ１６８の処理によって貯湯槽貯水循環経路が形成され、加熱された暖房用循環経路８４，８６内の湯水の熱が追焚き用熱交換器９１を介して貯湯槽貯水循環経路内の湯水に入力される。即ち、貯湯槽４４に貯水されていた湯水が加熱される。この加熱は貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上に昇温するまで（ステップＳ１７０でＹＥＳとなるまで）行なわれる。貯湯槽４４内の湯水が殺菌温度である６０℃まで昇温するとステップＳ１７２に進んで暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。さらにステップＳ１７４に進んで追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１７４の処理によって貯湯槽貯水循環経路内の湯水の循環が停止し、加熱が終了する。
【００６０】
ステップＳ１６２で暖房運転中であればステップＳ１７６に進み、貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であるか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上であれば（ステップＳ１７６でＮＯであれば）、以降の処理は不要であるためにステップＳ１６０に戻る。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であれば（ステップＳ１７６でＹＥＳであれば）ステップＳ１７８に進む。ステップＳ１７８では追焚き用熱動弁８９を開き、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ１７８の処理によって貯湯槽貯水循環経路が形成され、暖房運転によって高温となっている暖房用循環経路８４，８６内の湯水の熱が追焚き用熱交換器９１を介して貯湯槽貯水循環経路内の湯水に入力される。即ち、貯湯槽４４に貯水されていた湯水が加熱される。この加熱は貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上に昇温するまで（ステップＳ１８０でＹＥＳとなるまで）行なわれる。貯湯槽４４内の湯水が殺菌温度である６０℃まで昇温するとステップＳ１７４に進んで追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１７４の処理によって貯湯槽貯水循環経路内の湯水の循環が停止し、加熱が終了する。
【００６１】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電運転が停止している場合、貯湯槽４４内の湯水を暖房用循環経路８４，８６等の温水循環経路内の湯水と熱交換させる。暖房用バーナ５６等の補助熱源機が燃焼中でなければ強制的に燃焼させ、貯湯槽４４内の湯水を温水循環経路内の湯水と熱交換させる。このことによって、発電熱が得られないときであっても貯湯槽４４内の湯水を殺菌することができる温度まで加熱することができ、常時、貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。
【００６２】
本発明のコージェネレーションシステムでは、蓄熱体である貯湯槽内の湯水は浴槽に給水されて浴槽水として使用される。そして、使用後の浴槽水は貯湯槽に戻されて貯湯される。この回収された浴槽水は貯湯槽内で加熱されて再び浴槽に給水される。即ち、貯湯槽内の湯水は、蓄熱体として利用されると同時に浴槽水として繰返し利用される。貯湯槽内の湯水は発電熱によって高温に加熱されるため、新たに殺菌用の機器を付加することなくレジオネラ菌等の雑菌を殺菌することができる。従って、衛生上、何ら問題なく貯湯槽内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。
【００６３】
また、本発明のコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が加熱殺菌済みであれば浴槽水として利用し、未殺菌であれば利用せずに上水を給水して使用する。貯湯槽内の湯水を湯張りする場合、貯湯槽内の湯水や湯水の持つ熱を可能な限り利用する。例えば、貯湯槽内の湯水が湯張りの設定温度より高温であれば、必要熱量は貯湯槽内の湯水から得るようにし、水位調整は上水を給水することによって行なう。また、貯湯槽内の湯水が湯張りの設定温度より低温であれば、貯湯槽内の湯水を設定水位まで給水し、湯温調整は追焚きすることによって行なう。さらに、貯湯槽内の湯水の水量が不足するときには貯湯槽に蓄熱された熱によって加熱された上水を補水して追焚きに用いられる熱を最小限に抑える。これによれば、貯湯槽内の湯水を積極的に再利用するため、エネルギーを最大限に再利用することとなり、エネルギーの総合効率を非常に向上させることができる。
【００６４】
さらに、本発明のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位を蓄熱量の増加に伴って上昇させる。このことによって蓄熱体としての水の使用量は低下するだけでなく、貯湯槽内の湯水の水温を高温に維持して雑菌の繁殖を防止することができる。また、このことによって貯湯槽内には水道圧が掛らないため、低圧に保持することができる。従って、貯湯槽の形状の制約が緩和され、コストダウンをも実現することができる。
【００６５】
加えて、本発明のコージェネレーションシステムによれば、貯湯槽への蓄熱量が最大値に達した場合には、暖房用循環経路等の温水循環経路内に蓄熱することができる。また、浴槽水を貯湯槽へ回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達した場合には、浴槽水の熱のみを暖房用循環経路等の温水循環経路内に回収することができる。コストアップを招くことなく、且つ新たに蓄熱用の部材を付加することなく、蓄熱量を増大させることができる。
【００６６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図。
【図２】 制御ユニットとその周辺のブロック図。
【図３】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図４】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図５】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図６】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図７】 制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【符号の説明】
２：共通経路
３：暖房用ポンプ
４：発電熱回収媒体循環路
６：発電熱回収媒体循環ポンプ
８：熱媒循環ポンプ
１０：コージェネレーションシステム
１３：三方弁、１３ａ：入力口、１３ｂ：出力口、１３ｃ：出力口
１４：三方弁、１４ａ：入力口、１４ｂ：出力口、１４ｃ：出力口
１５：蓄熱ユニット
１６：蓄熱ユニットハウジング
１７：リモコン
２０：発電ユニット
２１：発電ユニットハウジング
２２：燃料電池
２４：熱媒循環経路
２５：シスターン
２８：放熱機
３０：改質器
３２：バーナ
３４：ガス管
３６：三方弁
３８：バーナ
４４：貯湯槽、４４ａ：発電時許容最低水位、４４ｂ：許容最低水位、４４ｃ：許容最高水位
５０：給湯暖房機
５１：シスターン
５２：第１出湯管
５３：排水弁
５４：排水管、５４ａ：下部排水管、５４ｂ：オーバーフロー管
５６：バーナ
６０：制御ユニット
６２：給水弁
６３：散水器
６４：給水管、６４ａ：第１給水管、６４ｂ：第２給水管、６４ｃ：第３給水管
６６ａ：貯水送り経路、６６ｂ、貯水戻り経路
６７：共用経路
６８ａ：浴槽水送り経路、６８ｂ：浴槽水戻り経路
７０：熱交換器
７２：ミキシングユニット、７２ａ：入力口、７２ｂ：入力口、７２ｃ：出力口
７４：熱交換器
７６：第２出湯管
８０：温水供給路
８２：浴槽水補給弁
８４：高温用循環経路
８５：熱動弁
８６：低温用循環経路
８７：熱動弁
８８：追焚き用循環経路
８９：追焚き用熱動弁
９０：浴槽
９１：熱交換器
９２：浴室乾燥機
９４ａ，９４ｂ：給湯経路
９５：暖房用補水弁
９６：床暖房機
９９：浴槽水用ポンプ
ＴＸ：外気温センサ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５：温度センサ
Ｌ１：貯湯槽水位センサ
Ｌ２：浴槽水位センサ
Ｆ１：流量センサ
Claims (14)
- 発電に伴って発生する発電熱を利用するシステムであり、
電力と発電熱を発生する発電機と、
貯湯槽と、
発電熱回収媒体が循環し、発電機と貯湯槽を通過し、発電機を通過する間に発電熱によって加熱された発電熱回収媒体が貯湯槽を通過する間に貯湯槽内の湯水を加熱し、貯湯槽内の湯水を加熱することによって冷却された発電熱回収媒体を発電機に送る発電熱回収媒体循環路と、
貯湯槽内に上水を給水する第１給水経路と、
貯湯槽内を通過し、給湯器に上水を給水する第２給水経路と、
浴槽と、
貯湯槽内の湯水を浴槽に送る浴槽水送り経路と、
浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水戻り経路とを有し、
浴槽水戻り経路によって貯湯槽に戻された温水は貯湯槽に貯められることを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路のそれぞれの中間部には共用経路が設けられており、その共用経路に上流側から下流側に浴槽水を送る浴槽水用ポンプが設置されており、浴槽水送り経路の貯湯槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水送り経路の浴槽側経路は共用経路の下流側に接続され、浴槽水戻り経路の浴槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水戻り経路の貯湯槽側経路は共用経路の下流側に接続されており、一つの浴槽水用ポンプによって、浴槽水の送りと戻しが実現されることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記合流点と分岐点のそれぞれに三方弁が配置されており、三方弁を切替えることで、浴槽水戻り経路と共用経路と浴槽水送り経路とによって貯湯槽をバイパスして浴槽水を循環させる浴槽水循環経路と、浴槽水送り経路と、浴槽水戻り経路のいずれかの一が選択されることを特徴とする請求項２に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記共用経路に、前記給湯器からの温水供給路が合流し、その合流点に浴槽水補給弁が配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のコージェネレーションシステム。
- 給湯器から供給された温水を給湯器に戻す温水循環経路と、温水循環経路と前記共用経路間に配置されている浴槽水追焚き用熱交換器をさらに有することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 浴槽内に給水した浴槽水の温度が設定温度に満たないときに、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、給湯器を作動させることを特徴とする請求項５に記載のコージェネレーションシステム。
- 発電機の運転停止中に浴槽へ湯張りしている間に貯湯槽内の水位が許容最低水位以下に低下すると、浴槽水循環経路を選択し、給湯器を作動させ、浴槽水補給弁を開くことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以下に低下すると、第１給水経路から貯湯槽に給水することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以上であって許容最高水位を下回る水位となり、且つ、貯湯槽内の水温が許容最高温度まで上昇したときに、第１給水経路から貯湯槽に給水することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以上に加熱されて殺菌されたときに限り、浴槽水送り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動することを特徴とする請求項１から９のいずれかのコージェネレーションシステム。
- 浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以下に留まって殺菌が不充分であれば、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水補給弁を開くことを特徴とする請求項４から１０のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、浴槽水戻り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させることを特徴とする請求項３から１１のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の水位が前記の許容最高水位であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環経路に設置されている温水循環ポンプを駆動させることを特徴とする請求５から１２のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
- 貯湯槽から、浴槽水送り経路と共用経路と浴槽水戻り経路を通って、浴槽をバイパスして貯湯槽に戻る貯湯槽貯水循環経路が形成され、貯湯槽内の水位が許容最高水位であり、貯湯槽内の水温が許容最高温度であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、貯湯槽貯水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環ポンプを駆動させることを特徴とする請求項３から１３のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
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