JP3842721B2 - 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に関するものである。詳しくは、温水使用箇所に温水を供給したり浴槽に湯張りするために温水を圧送する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、温水使用箇所に温水を供給したり浴槽に湯張りする給湯器を備えたコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４８９０５号公報
【０００４】
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に貯められた温水を給湯器に供給する。水道水を温水使用箇所で必要とされる湯温に加熱するのに必要な熱量に比して、発電熱で加熱された温水を必要湯温に加熱するのに必要な熱量の方が少なくてすむことから、発電熱を効果的に利用することによって消費熱量を節減することが可能となる。貯湯槽に貯められた温水を給湯器に供給する方式では、温水使用箇所で使用された量の水道水を貯湯槽に補給しなければならない。このために、水道水を貯湯槽に給水する給水経路が貯湯槽に接続されている。
水道水の圧力が貯湯槽に直接加わると、貯湯槽の耐圧強度を大きくしなければならない。貯湯槽の耐圧強度を大きくすると、貯湯槽の製造コストが増大してしまう。このために通常のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に給水する経路の途中に減圧弁を設け、貯湯槽にかかる圧力を水道水圧力よりも低くする。貯湯槽にかかる圧力が低く抑えられると、貯湯槽の耐圧強度を小さくすることが許容される。従って、貯湯槽の製造コストの上昇を抑制することができる。
この方式では、水道水圧力よりも減圧された水が給湯器に供給され、減圧された圧力を利用して、温水使用箇所や浴槽へ給湯する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
多くの場合に貯湯槽は地表面に設置される。それに対して温水使用箇所や浴槽が高い場所（例えば３階）に配置されることがある。温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていると、貯湯槽の減圧された圧力では温水使用箇所や浴槽に送水できる湯量が低下して使い勝手が悪い。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていても、使い勝手を損ねないコージェネレーションシステムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用と効果】 請求項１に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、温水と冷水を混合するミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えている。そのコントローラは、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。
上記のコージェネレーションシステムでは、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。例えば、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合に開閉手段が第１位置にされ、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第１給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第２給水経路が閉じられる。貯湯槽内の温水が所定温度未満の場合には開閉手段が第２位置にされ、この場合には第１給水経路が閉じられて第２給水経路が開かれる。
このように構成されていると、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合には貯湯槽の温水が優先的に利用され、発電熱を無駄なく利用することができる。貯湯槽内の温水が所定温度未満の場合には、水道水圧力を利用して温水使用箇所や浴槽に圧送する。減圧されていない水道水圧力を利用して圧送すると、温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていても、十分な送水量を確保することができる。
【０００８】
請求項２に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給するとともに浴槽に湯張りをする給湯器と、途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、温水と冷水を混合するミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えている。そのコントローラは、給湯器が浴槽に湯張りをするときに、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。
上記のコージェネレーションシステムは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。例えば、温度センサの計測値が所定温度異常の場合に開閉手段を第１位置とする。開閉手段が第１位置にされると、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第１給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第２給水経路が閉じられる。このように構成されていると、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合には貯湯槽の温水が優先的に利用されて湯張りされ、発電熱を無駄なく利用することができる。減圧された水道水圧力を利用して圧送するために湯張り速度が低下する可能性があるが、時間をかけて湯張りしてもかまわないことが多く、受容できないものではない。
温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第２位置とし、第１給水経路を閉じて第２給水経路が開かれる。この場合、減圧されていない水道水圧力を利用して浴槽に圧送する。減圧されていない水道水圧力を利用して圧送すると、湯張り時間を短縮化することができる。
【０００９】
請求項３に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、温水と冷水を混合するミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、操作スイッチと、開閉手段と操作スイッチに接続されたコントローラを備えている。そのコントローラは、給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、少なくとも操作スイッチの操作状態に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。
上記のコージェネレーションシステムでは、給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、少なくとも操作スイッチの操作状態に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。開閉手段が第１位置にされると、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第１給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第２給水経路が閉じられる。開閉手段が第２位置にされると、第１給水経路が閉じられて第２給水経路が開かれる。従って、温水使用箇所に送水する場合に、使用者が操作スイッチを操作して貯湯槽の減圧された水道水圧力を利用して圧送するか、減圧されない水道水圧力を利用して圧送するかを選択することができる。
貯湯槽内の圧力は減圧弁に減圧されているので、圧送できる水量は少ない。温水使用箇所で多くの水量を必要とする場合もあるし、少ない水量しか必要としない場合もある。操作スイッチを操作して、減圧された水道水圧力を利用して圧送するか減圧されない水道水圧力を利用して圧送するかを選択できるようにすると、少ない水量しか必要としない場合に貯湯槽の減圧された水道水圧力を利用して圧送する方式を選択することによって、使い勝手は悪化しない。少ない水量しか必要としない場合に、貯湯槽の温水を無駄なく使用することができるために、発電熱が効果的に利用される。
【００１０】
【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。
（第１実施形態）
請求項２に記載のコージェネレーションシステムにおいて、コントローラに接続された外気温度計測用の外気温度センサがさらに設けられている。コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、外気温度センサの計測値が特定温度以下の場合には、開閉手段を第２位置とする。
このようなコージェネレーションシステムで特定温度を低い値（例えば、１０℃）に設定すると、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、外気温度が低い場合には開閉手段が第２位置になる。開閉手段が第２位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水によって浴槽の湯張りが行われる。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため、開閉手段が第２位置になると、より多くの水量を浴槽に送水することができる。外気温度が低い季節に外出から帰ってきた場合には、早く風呂に入りたい場合が多い。上記の構成のコージェネレーションシステムは、外気温度が低く、早く風呂に入りたい場合に、浴槽の湯張りを迅速に行うことができる。
【００１１】
（第２実施形態）
請求項２に記載のコージェネレーションシステムにおいて、温水使用箇所と浴槽湯張り用の両者への送水量を検出する総水量センサと、浴槽への湯張量を検出する湯張量センサがさらに設けられている。総水量センサと湯張量センサは、コントローラに接続されている。コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくなく、かつ湯張量センサの検出値が所定流量以下の場合には、開閉手段を第２位置とする。
総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくない場合には、温水使用箇所への送水と浴槽への湯張りが同時に行われている。温水使用箇所への送水と浴槽への湯張りが同時に行われると、減圧された水道水圧力しか加えられていない貯湯槽から送水していたのでは、浴槽に所定流量以下の湯張量しか供給できない可能性がある。そこで、上記のコージェネレーションシステムは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくなく、かつ湯張量センサの検出値が所定流量以下の場合には、開閉手段を第２位置とする。開閉手段が第２位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水が温水使用箇所と浴槽に送水される。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため開閉手段が第２位置になると、所定流量以上の湯張量を浴槽に送水することができる。
【００１２】
（第３実施形態）
請求項２に記載のコージェネレーションシステムにおいて、コントローラに接続された浴槽への湯張量を検出する湯張量センサがさらに設けられている。コントローラは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、開閉手段を第２位置とする。
湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、使用者が湯張りを早く完了させようとしている判断できる。そこで、上記のコージェネレーションシステムは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、開閉手段を第２位置とする。開閉手段が第２位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水によって浴槽の湯張りが行われる。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため開閉手段が第２位置になると、浴槽の湯張りをより早く完了させることができる。
【００１３】
【実施例】
（第１実施例） 本発明の第１実施例に係るコージェネレーションシステム１０を図面を参照しながら説明する。
図１に示されているように、コージェネレーションシステム１０は、発電ユニット２０と温水ユニット１５から構成されている。温水ユニット１５は、発電ユニット２０が発生する発電熱で加熱された温水を回収して利用する。コージェネレーションシステム１０は、地面上に設置されている。
発電ユニット２０は、改質器３０、燃料電池２２、熱交換器７０，７４、放熱器２８等から構成されている。改質器３０は、炭化水素系のガスから水素ガスを生成する。改質器３０には、バーナ３２が設けられている。バーナ３２が作動して熱を発生すると、その熱によって改質器３０は燃料ガスを効率良く水素ガスに改質する。改質器３０と熱交換器７０とを連通する燃焼ガス排気管３４が設けられている。燃焼ガス排気管３４は、バーナ３２の燃焼ガスを熱交換器７０に通過させ、熱交換して冷却された燃焼ガスを排気する。熱交換器７０には、後記する循環経路１１が通過している。循環経路１１には、温水が循環する。循環経路１１を流れる温水は、熱交換器７０を通過することによって、改質器３０の排熱によってさらに加熱される。
【００１４】
燃料電池２２は、複数のセルから構成されている。燃料電池２２と改質器３０は、水素ガス供給配管３５によって連通されている。改質器３０で生成された水素ガスは、水素ガス供給配管３５を流れて燃料電池２２に供給される。燃料電池２２は、改質器３０から供給された水素ガスと、空気中の酸素とを反応させて発電を行う。この発電の際に、燃料電池２２は発電熱を発生する。
燃料電池２２には、熱媒循環経路２４が接続されている。熱媒循環経路２４は、熱媒としての純水を流通させる。熱媒循環経路２４は、燃料電池２２、熱交換器７４、リザーブタンク２６、熱媒ポンプ１３、熱媒三方弁３６を通って再び燃料電池２２に戻る循環路を形成している。熱媒三方弁３６には、放熱器２８を通過して燃料電池２２に戻る経路２５が接続されている。
【００１５】
熱媒三方弁３６には、１つの入口３６ａと、２つの出口３６ｂ、３６ｃが設けられている。熱媒三方弁３６は、入口３６ａと出口３６ｂを連通させるか、入口３６ａと出口３６ｃを連通させるかを切り替える。放熱器２８に隣接して、熱媒冷却ファン２９が設けられている。熱媒冷却ファン２９が作動すると、冷却空気が放熱器２８に向けて送風される。熱媒が過熱されると、入口３６ａと出口３６ｂを連通させて、過熱された熱媒を冷却して適温に戻す。
燃料電池２２、熱媒ポンプ１３、熱媒三方弁３６、熱媒冷却ファン２９、改質器３０、バーナ３２は、温水ユニット１５内に装着されているコントローラ６０によって制御される。コントローラ６０は、温水ユニット１５と発電ユニット２０を統合して制御する。
コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタル式であり、ＲＯＭに格納されている制御プログラムをＣＰＵが処理することにより、コージェネレーションシステム１０を制御する。コントローラ６０に入力される検知データ等や、ＣＰＵが処理動作を行う過程で生成される各種データは、ＲＡＭに記憶される。
コントローラ６０で温水ユニット１５と発電ユニット２０を統合して制御する方式に代えて、各機器ごとにコントローラを設け、コントローラ間で通信することによって統合制御するようにしてもよい。
【００１６】
燃料電池２２が作動すると、熱媒三方弁３６の入口３６ａと出口３６ｃが連通されるとともに、熱媒ポンプ１３が駆動される。熱媒ポンプ１３が駆動されると、熱媒循環経路２４を熱媒が循環する。熱媒循環経路２４を熱媒が循環すると、燃料電池２２が発生している発電熱が熱媒によって回収される（熱媒が加熱される）。熱媒によって回収された発電熱は、熱媒とともに熱交換器７４まで運ばれ、熱交換器７４を介して循環経路１１を流れる温水を加熱する。
【００１７】
熱媒循環経路２４には、熱媒の温度を検知する温度センサ（図示省略）が設けられている。熱媒の温度が高くなりすぎると、熱媒三方弁３６は、入口３６ａと出口３６ｂを連通させる。また、同時に熱媒冷却ファン２９が駆動される。すると、熱媒は熱媒循環経路２４から冷却経路２５に流入し、放熱器２８を流れてから熱媒循環経路２４に戻る。このように熱媒が流れると、放熱器２８を介して外部に放熱が行われ、熱媒が冷却される。熱媒冷却ファン２９が駆動されて放熱器２８に向けて送風することにより、放熱器２８からの放熱がより効率的に行われる。放熱器２８で冷却されて熱媒の温度が下がると、熱媒三方弁３６は、再び入口３６ａと出口３６ｃを連通させる。このように熱媒三方弁３６の流路の切り替えが繰り返されることにより、熱媒の温度は所定範囲内に維持される。
【００１８】
温水ユニット１５は、貯湯槽４４、ミキシングユニット５４、第１三方弁１０２、給湯暖房機５０、およびこれらの間を連通させる複数の経路等から構成されている。
貯湯槽４４の底部には、水道水供給用の給水経路４０が接続されている。給水経路４０の入口近傍には、給水が逆流するのを防止する逆止弁１０６と、給水温度を検知する給水サーミスタ１０５が装着されている。給水経路４０は、その途中で第１三方弁側経路４０ａに分枝されている。第１三方弁側経路４０ａは、給水経路４０の分枝部と第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとを連通させている。給水経路４０は、第１三方弁側経路４０ａへの分枝部の下流側で、ミキシングユニット側経路４０ｂに分枝されている。ミキシングユニット側経路４０ｂは、分枝部とミキシングユニット５４の給水入口５４ｂとを連通させている。
給水経路４０の、第１三方弁側経路４０ａへの分枝部とミキシングユニット側経路４０ｂへの分枝部の途中に、減圧弁１０８が設けられている。減圧弁１０８は、貯湯槽４４とミキシングユニット５４への給水圧力を調整する。貯湯槽４４内の温水が減少したり、ミキシングユニット５４の給水入口５４ｂが開いたりして減圧弁１０８の下流側圧力がその調圧値以下になると、減圧弁１０８が開いて貯湯槽４４やミキシングユニット５４に給水が行われる。貯湯槽４４内は、水道水圧力が減圧弁１０８によって減圧された、水道水圧力よりも低い圧力に維持される。
【００１９】
貯湯槽４４の上部には、貯湯槽４４内の圧力を開放するリリーフ弁４３が設けられている。貯湯槽４４内の圧力は、リリーフ弁４３と減圧弁１０８によって、貯湯槽４４の耐圧々力である０．１７ＭＰａ以下に維持される。リリーフ弁４３には、開放された圧力を外部に導く圧力開放経路４５が設けられている。貯湯槽４４の底部に一端が接続され、他端が圧力開放経路４５の途中に接続されている排水経路３７が設けられている。排水経路３７は、貯湯槽４４からの排水を行う。排水経路３７には、手動操作の排水弁４７が装着されている。排水弁４７を開くと、貯湯槽４４に貯められている水が排水経路３７と圧力開放経路４５を通って外部に排水される。
貯湯槽４４の上部の、後述する貯湯槽経路６６が通過している部分の近傍に貯湯槽上部サーミスタ１３８が装着され、貯湯槽４４の下部に貯湯槽下部サーミスタ１３９が装着されている。貯湯槽上部サーミスタ１３８と貯湯槽下部サーミスタ１３９は、貯湯槽４４内の温度を検知する。貯湯槽上部サーミスタ１３８と貯湯槽下部サーミスタ１３９の検知信号は、コントローラ６０に送信される。
【００２０】
循環経路１１は、循環往路１１ｂと循環復路１１ａによって貯湯槽４４と発電ユニット２０との間を循環する経路を形成している。循環往路１１ｂの途中には、循環ポンプ４９が装着されている。循環ポンプ４９は、コントローラ６０に接続されている。循環ポンプ４９が駆動されると、貯湯槽４４の底部から温水が吸い出される。貯湯槽４４の底部から吸い出された温水は、循環往路１１ｂを流れてから発電ユニット２０の熱交換器７４、７０を通過する。熱交換器７４、７０を通過することによって温水は加熱され、循環復路１１ａを流れて貯湯槽４４の上部に戻される。このように、貯湯槽４４の底部から吸い出された温水が熱交換器７４、７０で加熱され、貯湯槽４４の上部に戻される循環が行われると、貯湯槽４４の上部に高温の温水が蓄えられ、貯湯槽４４の下部には低温の温水が蓄えられる。詳しくは後述するが、温水は、貯湯槽４４の上部に一端が接続されている温水経路５３から送り出される。従って、貯湯槽４４内の全ての温水が高温となっていなくても、貯湯槽４４は高温の温水を供給することができる。
【００２１】
ミキシングユニット５４は、温水入口５４ａ、上述した給水入口５４ｂ、温水出口５４ｃを備えている。温水経路５３の他端は、ミキシングユニット５４の温水入口５４ａに接続されている。ミキシングユニット５４は、コントローラ６０に制御されて温水入口５４ａ側の開度と、給水入口５４ｂ側の開度を変化させる。温水入口５４ａ側の開度と、給水入口５４ｂ側の開度が変化されると、貯湯槽４４からの温水と水道水（冷水）とのミキシング割合が調整され、温水出口５４ｃから送り出される温水の温度がコントロールされる。
ミキシングユニット５４の温水出口５４ｃと第１三方弁１０２のＡポート１０２ａは、温水経路１１２によって連通されている。温水経路１１２の途中には、逆止弁１１３が装着されている。逆止弁１１３は、水が第１三方弁１０２側からミキシングユニット５４側に逆流するのを防止する。第１三方弁１０２は、コントローラ６０に制御されてＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃを連通させるか、Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃを連通させるかを切替える。
【００２２】
給湯暖房機５０は、バーナ５５、５６、追焚き熱交換器９２、補給水弁４８、注湯弁９１、シスターン５１、水位電極５９等を備えている。
第１三方弁１０２のＣポート１０２ｃには、温水経路５７の一端が接続されている。温水経路５７の他端側は、給湯栓側経路５７ａとシスターン側経路５７ｂに分枝されている。給湯栓側経路５７ａの一部には、経路が屈曲成形された加熱部５７ｃが設けられている。加熱部５７ｃは、ガス燃焼式のバーナ５５によって加熱される。バーナ５５は、コントローラ６０に制御され、ミキシングユニット５４からの温水の温度が所定値よりも低い場合に作動する。
温水経路５７の分枝部の上流側に、温水経路５７を流れる水量を検知する水量センサ１１５が装着されている。給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃの下流には、温水温度を検知する出湯サーミスタ１１６が装着されている。水量センサ１１５と出湯サーミスタ１１６は、コントローラ６０に検知信号を送信する。
給湯栓側経路５７ａの下流端には、給湯栓４６が装着されている。給湯栓４６は、建物の３階に設けられている浴室、洗面所、台所に配置されている（図１では、これら複数の給湯栓４６を１つで代表して図示している）。３階に配置されている給湯栓４６とコージェネレーションシステム１０との間には、大きな高低差が存在する。
【００２３】
シスターン側経路５７ｂの下流端は、シスターン５１に入れられている。シスターン側経路５７ｂの途中には、コントローラ６０に制御される補給水弁４８が装着されている。補給水弁４８はソレノイドを内蔵しており、ソレノイドが駆動されることにより開閉する。補給水弁４８が開かれると、貯湯槽４４からシスターン５１に至る経路が開放される。貯湯槽４４内の圧力は外部よりも高い。このため、補給水弁４８が開かれると、貯湯槽４４内の温水が温水経路５３、ミキシングユニット５４、温水経路１１２、第１三方弁１０２、温水経路５７、シスターン側経路５７ｂを流れてシスターン５１に供給される。シスターン５１に温水が供給されると、その供給された分の水道水が給水経路４０を通って貯湯槽４４に送り込まれる。
【００２４】
シスターン５１内には、コントローラ６０に接続された水位電極５９が装着されている。水位電極５９は、棒状のハイレベルスイッチ５９ａとローレベルスイッチ５９ｂを有している。ハイレベルスイッチ５９ａの下端とローレベルスイッチ５９ｂの下端は、それぞれシスターン５１に設定されている上限水位と下限水位に配置されている。ハイレベルスイッチ５９ａとローレベルスイッチ５９ｂは、水に触れていると検知信号をコントローラ６０に出力する。コントローラ６０は、水位電極５９からの検知信号に基づいて、シスターン５１の水位が上限水位を超えているか、適正範囲（上限水位と下限水位との間）にあるか、下限水位未満であるかを判別する。そして、コントローラ６０は、補給水弁４８を制御することによりシスターン５１の水位を適正範囲に維持する。
シスターン５１の底部には、シスターン出水経路６１の一端が接続されている。シスターン出水経路６１の途中には、温水循環ポンプ６２が装着されている。温水循環ポンプ６２は、コントローラ６０によって制御される。シスターン出水経路６１の他端側は、高温水経路８６と低温水経路８４とに分枝されている。
【００２５】
高温水経路８６は、暖房端末機８０を経由してシスターン５１に戻る経路を形成している。暖房端末機８０は、後述する暖房端末熱動弁５８およびコントローラ６０に接続された操作スイッチ８０ａと、温水が通過する熱交換器と、熱交換器に向けて送風する電動ファンとを備えている（熱交換器と電動ファンの図示は、省略されている）。高温水経路８６のシスターン出水経路６１との分枝部の下流には、経路が屈曲成形された加熱部８６ａが設けられている。加熱部８６ａは、バーナ５６によって加熱される。高温水経路８６の加熱部８６ａの上流側と下流側には、高温水経路８６を流れる温水の温度を検知する暖房低温サーミスタ１１７と暖房高温サーミスタ６３が装着されている。暖房低温サーミスタ１１７と暖房高温サーミスタ６３の検知信号は、コントローラ６０に送信される。
【００２６】
暖房端末機８０の上流側に、高温水経路８６を開閉する暖房端末熱動弁５８が設けられている。暖房端末熱動弁５８は、膨張エレメントと、この膨張エレメントと機械的に連結された開閉弁を内蔵している。操作スイッチ８０ａがオンにされると、膨張エレメントに通電が行われる。通電された膨張エレメントは膨張して開閉弁を駆動し、暖房端末熱動弁５８は開になる。また、操作スイッチ８０ａがオンにされると、その操作信号がコントローラ６０に送信される。コントローラ６０は、操作スイッチ８０ａがオンになると、温水循環ポンプ６２を作動させる。
暖房端末機８０の操作スイッチ８０ａが操作されて温水循環ポンプ６２が駆動され、暖房端末熱動弁５８が開になるとシスターン５１から温水が吸い出される。コントローラ６０は、暖房低温サーミスタ１１７と暖房高温サーミスタ６３が検知した温度に基づいてバーナ５６の動作を制御し、高温水経路８６の加熱部８６ａの下流温度を所定範囲に維持する。暖房端末機８０は、熱交換器を通過する温水が加熱した空気を電動ファンの作動によって吹き出し、部屋の暖房を行う。
【００２７】
給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃの下流側と、風呂循環経路９４の風呂循環ポンプ９８の下流側とを連通させる風呂湯張経路８９が設けられている。風呂湯張経路８９の途中には、コントローラ６０によって制御されるソレノイド駆動タイプの注湯弁９１が装着されている。注湯弁９１は、風呂湯張経路８９を開閉する。
浴槽９６に湯張りを行うときには、補給水弁４８が閉じられ、注湯弁９１が開かれる。補給水弁４８が閉じられ、注湯弁９１が開かれると、温水が給湯栓側経路５７ａから風呂循環経路９４に流入する。風呂循環経路９４に流入した温水は温水供給口９６ａ、９６ｂから浴槽９６に供給され、これによって浴槽９６への湯張りが行われる。湯張り時には風呂循環ポンプ９８は運転されず、風呂湯張経路８９にかかっている水圧で湯張りする。
【００２８】
高温水経路８６の暖房高温サーミスタ６３の下流と、高温水経路８６のシスターン５１への入口部の上流とは、追焚き経路８８によって連通されている。追焚き経路８８は、追焚き熱交換器９２を通過している。追焚き経路８８の追焚き熱交換器９２下流側には、コントローラ６０によって制御されて追焚き経路８８の開閉を行う追焚き熱動弁９０が装着されている。
浴槽９６には、温水吸出口９６ａと温水供給口９６ｂが設けられている。温水吸出口９６ａと温水供給口９６ｂは、風呂循環経路９４によって連通されている。風呂循環経路９４の途中に、風呂循環ポンプ９８、風呂水位センサ１２２、湯張量センサ１２３、風呂水流スイッチ１２４が装着されている。風呂水位センサ１２２は、センサにかかる水圧から浴槽９６に入れられている湯の水位を検知する。湯張量センサ１２３は、風呂循環経路９４を流れる水量を検知する。風呂水流スイッチ１２４は、風呂循環経路９４を水が流れると、それを検知する。風呂水位センサ１２２、湯張量センサ１２３、風呂水流スイッチ１２４の検知信号は、コントローラ６０に送信される。風呂循環ポンプ９８は、コントローラ６０によって制御される。
浴槽９６は、建物の３階に配置されている。このため、給湯栓４６と同様に、浴槽９６とコージェネレーションシステム１０との間には、大きな高低差が存在する。
【００２９】
バーナ５６と温水循環ポンプ６２が作動している状態で追焚き熱動弁９０が開かれると、温水が追焚き経路８８を流れて追焚き熱交換器９２を通過する。同時に風呂循環ポンプ９８が作動すると、浴槽９６の温水吸出口９６ａから温水が吸出され、風呂循環経路９４を流れて再び温水供給口９６ｂに戻る循環が行われる。風呂循環経路９４を流れる温水は、追焚き熱交換器９２を通過する。追焚き経路８８と風呂循環経路を流れる温水が追焚き熱交換器９２を通過すると、風呂循環経路９４を流れる温水が、追焚き経路８８を流れる温水によって加熱される。追焚き経路８８を流れる温水が加熱されると、浴槽９６に入れられている湯の追焚きが行われる。
【００３０】
低温水経路８４には、その経路内を流れる温水の温度を検知する低温サーミスタ９３が装着されている。低温サーミスタ９３の検知信号は、コントローラ６０に送信される。低温水経路８４は、その途中で３つの床暖房経路８５と、低温バイパス経路１２６に分枝されている。床暖房経路８５のそれぞれの途中には、床暖房熱動弁５２が装着されている。低温バイパス経路１２６の途中には、バイパス熱動弁１２８が装着されている。床暖房熱動弁５２とバイパス熱動弁１２８はコントローラ６０に制御され、それぞれ床暖房経路８５と低温バイパス経路１２６の開閉を行う。床暖房経路８５は、床暖房機８２を通過してから合流し、再び１つの低温水経路８４になる。低温バイパス経路１２６の下流端は、低温水経路８４の床暖房機８２の下流側に接続されている。
床暖房機８２による床暖房を行う場合には、床暖房熱動弁５２が開かれ、バイパス熱動弁１２８が閉じられて温水が床暖房機８２に導かれる。床暖房機８２による床暖房を行わない場合には、暖房熱動弁５２が閉じられ、バイパス熱動弁１２８が開かれて温水は床暖房機８２をバイパスする。
【００３１】
第２三方弁１３２は、Ａポート１３２ａ、Ｂポート１３２ｂ、Ｃポート１３２ｃを備えている。低温水経路８４の下流端は、第２三方弁１３２のＣポート１３２ｃに接続されている。第２三方弁１３２は、コントローラ６０に制御されてＡポート１３２ａとＣポート１３２ｃを連通させるか、Ｂポート１３２ｂとＣポート１３２ｃを連通させるかを切替える。低温水戻り経路１３４が設けられており、その一端は第２三方弁１３２のＢポート１３２ｂに接続され、他端は高温水経路８６の暖房端末機８０の下流側に接続されてシスターン５１に戻る。
貯湯槽４４の上部を通過する貯湯槽経路６６が設けられている。貯湯槽経路６６の一端は第２三方弁１３２のＡポート１３２ａに接続され、他端は高温水経路８６の追焚き経路８８への分枝部の上流側に接続されている。
【００３２】
温水循環ポンプ６２が作動すると、シスターン５１から温水が吸い出され、低温水経路８４を流れる。この状態で床暖房熱動弁５２が開かれると、温水は低温水経路８４、床暖房経路８５を経由して床暖房機８２に導かれ、床暖房機８２を暖める。床暖房機８２を暖めると、温水温度は低下する。コントローラ６０は、低温サーミスタ９３が検知した温度と、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温度を比較し、その結果によって第２三方弁１３２を切替える。例えば、低温サーミスタ９３が検知した温度よりも貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温度の方が低い場合（例えば、１０℃以上低い）には、第２三方弁１３２のＢポート１３２ｂとＣポート１３２ｃが連通される。Ｂポート１３２ｂとＣポート１３２ｃが連通されると、低温水経路８４からの温水は貯湯槽経路６６をバイパスし、低温水戻り経路１３４、高温水経路８６を流れてシスターン５１に戻される。
【００３３】
低温サーミスタ９３が検知した温度よりも貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温度の方が高い場合には、第２三方弁１３２のＡポート１３２ａとＣポート１３２ｃが連通される。Ａポート１３２ａとＣポート１３２ｃが連通されると、低温水経路８４からの温水は貯湯槽経路６６を流れる。貯湯槽経路６６を流れる温水は、貯湯槽４４上部の温水によって加熱され、温度が上昇する。貯湯槽経路６６を通過して温度が上昇した温水は、高温水経路８６を流れてシスターン５１に戻される。シスターンに５１に戻された温水は、再び低温水経路８４に吸い込まれる。
外気温度（屋外の温度）を検知する外気温サーミスタ１４０が設けられている。外気サーミスタ１４０は、検知した外気温度を信号としてコントローラ６０に送信する。
【００３４】
リモコン７１が、コントローラ６０に接続されている。コントローラ６０は、リモコン７１から送信されてくる操作信号に基づいてコージェネレーションシステム１０を制御する。リモコン７１には、発電ユニット２０が発生する発電熱を優先して利用するか否かを設定するための発電熱優先ボタン７１ａが設けられている（発電熱がどのようにして優先利用されるかについては、後述にて詳細に説明する。リモコン７１には、発電熱優先ボタン以外にも、給湯栓４６の給湯温度を設定する給湯温度ボタンや、浴槽９６への湯張りを指示する湯張ボタン等が設けられているが、図１においてはそれらの図示は省略されている。
発電ユニット２０が用いられていない温水ユニット１５であっても、リモコン７１に発電熱優先ボタン７１ａを設けておいてもよい。このようなリモコン７１にしておくと、将来、発電ユニット２０を追加した場合に、リモコン７１の取替えが不要になり、経済的である。
【００３５】
コージェネレーションシステム１０の制御に係る一連の処理フローについて、図２〜図４のフローチャートを参照しながら説明する。
図２に示されているように、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２では、リモコン７１の発電熱優先ボタン７１ａがオンであるか否かが判別される。Ｓ１２で発電熱優先ボタン７１ａがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１４が実行される。Ｓ１２で発電熱優先ボタン７１ａがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図３に示されているＳ３７に移行する。このＳ３７以降の処理については、後述にて説明する。
Ｓ１４では、リモコン７１の湯張ボタンがオンであるか否かが判別される。Ｓ１４で湯張ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１６が行われる。Ｓ１４で湯張ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図４に示されているＳ６０移行する。このＳ６０以降の処理については、後述にて説明する。
【００３６】
Ｓ１６では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃを連通させるとともに、注湯弁９１が開かれる。第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通され、注湯弁９１が開かれると、貯湯槽４４からの温水が温水経路５３、ミキシングユニット５４、温水経路１１２、５７、風呂湯張経路８９、風呂循環経路９４を流れて温水供給口９６ｂから浴槽９６に供給される。温水が温水供給口９６ｂから供給されると、浴槽９６に湯張りが行われる。湯張り時には、風呂循環ポンプ９８は作動せず、貯湯槽４４の圧力によって浴槽９６に湯張りが行われる。
Ｓ１６に続くＳ１８では、水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいか否かが判別される。この判別は、浴槽９６に湯張りを行っているときに給湯栓４６が開かれているか、閉じられているかを判断するために設けられている。
【００３７】
水量センサ１１５が検知した水量と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくない場合（ＮＯの場合）には、水量センサ１１５が検知した水量の全てが浴槽９６の湯張りに用いられず、給湯栓４６への給湯にも用いられていると判断できる。上述したように、浴槽９６と給湯栓４６は建物の３階に配置されている。高い場所に送水するためには、高い送水圧力を必要とする。湯張りと給湯の両方が行われていると、圧力が低い貯湯槽４４からの送水では湯張りの水量を確保できない可能性がある。そこで、Ｓ１８で水量センサ１１５が検知した水量と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくないと判別された場合には、Ｓ３４が実行される。
【００３８】
Ｓ３４では、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上であるか否かが判別される。この水量３（リットル／分）は、浴槽９６に湯張りとして供給しなければならない最低流量として設定されているものである。Ｓ３４で湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、湯張りとしての最低流量が確保されていない。すなわち、貯湯槽４４内の圧力では、湯張りの最低流量を送り出すことができない。従って、Ｓ３４で湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合には、Ｓ３６に移行して第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。
湯張りと給湯の両方が行われている状態で湯張り最低流量が確保されていれば、圧力が低い貯湯槽４４からの送水で必要な湯量が確保されていることから、Ｓ３６の処理をしない。
【００３９】
Ｓ３６の処理によってＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、貯湯槽４４を介さずに、水道水が給水経路４０と第１三方弁側経路４０ａを経由して温水経路５７に直接導かれる。水道水の圧力は、減圧弁１０８によって減圧されている貯湯槽４４内の圧力よりも高いので、湯張りの最低流量である３（リットル／分）よりも多い水量が浴槽９６に供給される。このように、水道水の圧力を直接温水経路５７に加えることにより、浴槽９６が３階に配置されていても、その高さ分の圧力（水柱圧力）に打ち勝って、十分な送水量を確保することができる。なお、水道水を直接用いて湯張り、あるいは給湯を行う場合にはバーナ５５が作動し水道水を加熱して温水にする。
Ｓ３４で、湯張量センサが検知した水量が３（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、湯張りの最低流量が確保されている。この場合には、Ｓ３６がスキップされ、貯湯槽４４から浴槽９６への温水供給が継続して行われる。Ｓ３４でＹＥＳと判別された場合、あるいはＳ３６実行後、後述するＳ２８が行われる。
【００４０】
一方、Ｓ１８で、水量センサ１１５が検知した水量と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいと判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０が実行される。
Ｓ２０では、湯張量センサ１２３が検知した湯張量（この値をＸ（リットル／分）とする）をコントローラ６０のＲＡＭに記憶する処理が行われる。
Ｓ２０に続いて、Ｓ２２が行われる。Ｓ２２では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ２２でＮＯと判別されるのは、貯湯槽４４上部と水道水との温度差が５℃以下と小さい場合である。従って、この場合には、水道水との温度差がほとんどない貯湯槽４４から湯張りを行うよりも、圧力が高い水道水を直接用いて湯張りを行い、早く湯張りを完了させる方が得策である。そこでＳ２２での判別がＮＯとされると、Ｓ３６を実行して温水経路５７に水道水が直接導かれる。Ｓ２２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２４が実行される。
【００４１】
Ｓ２４では、外気温度が１０℃以下であるか否かが判別される。Ｓ２４で外気温度が１０℃以下であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２６が行われる。Ｓ２４で外気温度が１０℃以下ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ３４が行われる
Ｓ２６では、湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｓ２０の処理で記憶された湯張量Ｘ（リットル／分）から５（リットル／分）を減算した値以上であるか否かが判別される。Ｓ２６は、Ｓ２４で外気温度が１０℃以下であると判別された場合に実行される。このように外気温度が低いときには、浴槽９６への湯張りを早く行いたい。そこで、Ｓ２６で湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｘ−５（リットル／分）よりも少ないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ３６を実行して温水経路５７に水道水が直接導かれ、浴槽９６に供給される湯張量が増やされる。なおＳ２６に相当する判別を、湯張量センサ１２３の絶対値（例えば、６（リットル／分）以上であるか、以下であるか）によって行うこともできる。Ｓ２６で湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｘ−５（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２８が行われる。
【００４２】
なお、Ｓ２４とＳ２６の判別を関連付けずに、Ｓ２４（外気温度が１０℃以下であるか否か）のみを判別し、外気温度が１０℃以下の場合には、Ｓ３６（第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃを連通）を実行するように構成することもできる。外気温度が１０℃以下のように低いときに外出から帰宅すると、早く風呂に入りたいものである。外気温度が１０℃以下の場合に第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃを連通させると、浴槽の湯張りを迅速に行うことができる。
【００４３】
Ｓ２８では、浴槽９６への湯張りが規定水位まで行われたか否かが判別される。湯張りの水位は、風呂水位センサ１２２によって検知される。Ｓ２８で湯張りが規定水位まで行われていると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ３０に移行して注湯弁９１が閉じられ、湯張りが停止される。続くＳ３２では、風呂の焚き上げが行われる。風呂の焚き上げが行われると、浴槽９６に湯張りされた湯が所定温度まで焚き上げられる。焚き上げる湯温は、リモコン７１で設定することができる。風呂の焚き上げにおいて、温水ユニット１５がどのように動作するかについては、既に述べた風呂の追焚きと同様なので、これ以上の説明は省略する。
Ｓ３２が実行してから、発電熱利用処理Ｓ１０を終了する。
なお、第１三方弁１０２が、Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通している状態に切替えられた場合には、Ａポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通している状態に戻らないことが好ましい。第１三方弁１０２のポートの切替が頻繁に行われると、温水を供給する各経路内の圧力が変動し、それにともなって温水流量も増減するので、温水温度が安定しなくなってしまうからである。
【００４４】
Ｓ１２で発電熱優先ボタン７１ａがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図３に示されているＳ３７への移行が行われる。Ｓ３７では、湯張ボタンがオンであるか否かが判別される。Ｓ３７で湯張ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ３８が実行される。Ｓ３８では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通されるとともに、注湯弁９１が開かれる。Ａポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通するとともに注湯弁９１が開かれると、貯湯槽４４からの温水によって浴槽９６への湯張りが行われる。
【００４５】
Ｓ３８に続くＳ４０では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ４０で、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４６が実行される。Ｓ４６では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、貯湯槽４４を介さずに、水道水が直接供給されて浴槽９６の湯張りが行われる。貯湯槽４４内よりも圧力が高い水道水が直接供給されることにより、浴槽９６には、十分な水量が供給される。Ｓ４６実行後、Ｓ４８への移行が行われる。
Ｓ４０で、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４２が実行される。
【００４６】
Ｓ４２では、水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいか否かが判別される。Ｓ４２で水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくないと判別された場合（ＮＯの場合）には、浴槽９６への湯張りに加えて、給湯栓４６からの給湯が行われていると判断できる。そこで、浴槽９６と給水栓４６へ十分な水量を供給するために、Ｓ４２でＮＯと判別された場合には、Ｓ４６に移行する。
Ｓ４２で水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいと判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４４が実行される。
【００４７】
Ｓ４４では、湯張量センサ１２３が検知した水量が、湯張りの最低流量である３（リットル／分）以上であるか否かが判別される。Ｓ４４で、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、湯張りの最低流量が確保されていない。そこで、Ｓ４６に移行して水道水を直接供給し、十分な水量を確保する。Ｓ４４で、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４８が実行される。
ステップＳ４０，４２，４４ですべてイエスであれば、発電熱優先ボタン７１ａがオフであっても、第１三方弁１０２を利用して貯湯槽４４の温水を優先して利用する。
Ｓ４８では、浴槽９６への湯張りが規定水位まで行われたか否かが判別される。Ｓ４８で、湯張りが規定水位まで行われていないと判別された場合には、図２に示されているように、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２が再び行われる。Ｓ４８で湯張りが規定水位まで行われていると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ５０が実行されて注湯弁９１が閉じられることにより、浴槽９６への湯張りが停止される。そして、Ｓ５２に移行して風呂を焚き上げてから発電熱利用処理Ｓ１０を終了する。
【００４８】
一方、Ｓ３７で湯張ボタンはオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５４が実行される。
Ｓ５４では、水量センサ１１５が水量を検知しているか否かが判別される。Ｓ５４は、Ｓ３６で湯張ボタンがオンではないと判別されてから行われる。従って、Ｓ５４で水量センサが水量を検知していると判別されるのは、浴槽９６への湯張りは行われず、給湯栓４６からの給湯が行われている場合である。Ｓ５４で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されるとともに、給湯運転が行われる。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、水道水が直接温水経路５７に導かれる。水道水が直接温水経路５７に導かれると、十分な水量が給湯栓４６に供給される。給湯運転が行われると、バーナ５５が運転されて給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃを加熱し、加熱された温水が給湯栓４６から給湯される。Ｓ５６を実行してから、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２が再び行われる。Ｓ５４で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５６がスキップされる。
【００４９】
図２に示されているように、Ｓ１４で湯張ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図４に示されているＳ６０が実行される。
Ｓ６０では、水量センサ１１５が水量を検知しているか否かが判別される。Ｓ６０は、Ｓ１４で湯張ボタンがオンではないと判別されてから実行されている。従って、Ｓ６０で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、浴槽９６への湯張りは行われておらず、給湯栓４６からの給湯のみが行われている。Ｓ６０で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ６２が行われる。Ｓ６２では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ６２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ６４が実行される。
【００５０】
Ｓ６４では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通され、貯湯槽４４からの温水が温水経路５７に導かれる。Ｓ６４に続くＳ６８では、給湯運転が行われる。この場合、貯湯槽４４内の低い圧力によって給湯されるために湯量が少ない可能性がある。この場合、操作者が意図して発電熱優先ボタン７１ａをオンしており、少ない湯量を甘受することが多い。少ない湯量に不満があれば、発電熱優先ボタン７１ａをオフにすることによって水道水の高い圧力を利用して湯量を増加させることができる。給湯運転が行われると、貯湯槽４４の温水の温度が低ければ、バーナ５５が運転されて給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃを加熱し、加熱された温水が給湯栓４６から給湯される。貯湯槽４４の温水の温度が高ければ、ミキシングユニット５４で低温の水道水と混合されて冷却され、適温に冷却された温水が給湯栓４６から給湯される。Ｓ６８を実行してから、図２に示されているように、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２が再び行われる。
Ｓ６２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ６６が実行される。
Ｓ６６では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通され、水道水が温水経路５７に導かれる。水道水が温水経路５７に導かれると、十分な水量が給湯栓４６に供給される。Ｓ６６を実行後、Ｓ６８に移行する。
一方、Ｓ６０で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、浴槽９６への湯張りも、給湯栓４６から給湯も行われていない。そこで、Ｓ６０でＮＯと判別された場合には、Ｓ６２〜Ｓ６８の処理がスキップされる。
【００５１】
図９は、発電熱優先ボタン７１ａのオン／オフ、外気温度、湯張りのみを行った場合、湯張りと給湯を同時に行った場合、給湯のみを行った場合について、貯湯槽４４からの送水が行われるか、貯湯槽４４を介さずに直接水道水からの送水が行われるかをまとめたものである。なお、図９は、貯湯槽４４の温水を送水に用いることができる場合のものであり、図２のフローチャートにおいて、Ｓ２２とＳ３４はＹＥＳと判別されるとの前提で作成されている。
図９から明らかなように、発電熱優先ボタン７１ａがオンにされている場合には、水道水から直接送水が行われるのは、湯張りと給湯を同時に行い、外気温度が１０℃以下の場合のみである。これに対して、発電熱優先ボタン７１ａがオフの場合には、貯湯槽４４からの送水が行われるのは、湯張りが行われているときのみである。
【００５２】
なお、本実施例のコージェネレーションシステム１０において、発電ユニット２０と貯湯槽４４はオプションとすることもできる。このような構成とすると、将来、燃料電池式の発電ユニット２０が広く普及した場合に、発電ユニット２０と貯湯槽４４を追加してシステムアップできるという、魅力ある商品を実現することができる。このようなことが可能なのは、水道水を直接に給湯暖房機５０に供給する経路が設けられているからである。
【００５３】
（第２実施例）
本発明の第２実施例に係るコージェネレーションシステム１５０について、図面を参照しながら説明する。なお、コージェネレーションシステム１５０は、既に説明した第１実施例のコージェネレーションシステム１０と多くの構成が共通している。従って、以下においては、コージェネレーションシステム１５０としての特徴的な部分を主体に説明する。
図５に示されているように、コージェネレーションシステム１５０の貯湯槽４４の底部には、水道水供給用の給水経路１５８が接続されている。給水経路１５８は、その途中でミキシングユニット側経路１５８ａに分枝されている。給水経路１５８のミキシングユニット側経路１５８ａへの分枝部の下流に、貯湯槽４４への給水圧力を調整する第１減圧弁１５２が装着されている。
【００５４】
ミキシングユニット側経路１５８ａは、給水経路１５８の分枝部とミキシングユニット５４の給水入口５４ｂとを連通させている。ミキシングユニット側経路１５８ａの途中に、第２減圧弁１５４が装着されている。第２減圧弁１５４は、ミキシングユニット５４の給水入口５４ｂへの水道水給水圧力を調整する。第２減圧弁１５４の調圧値は、第１減圧弁１５２のそれよりも高く設定されている。ミキシングユニット５４の温水出口５４ｃには、温水経路１６２の一端が接続されている。温水経路１６２の他端側は、給湯栓側経路５７ａとシスターン側経路５７ｂに分枝されている。
【００５５】
コージェネレーションシステム１５０の制御に係る一連の処理フローについて、図６〜図８のフローチャートを参照しながら説明する。図６の発電熱利用処理１００は、Ｓ３５以外については、図２に示されている発電熱利用処理Ｓ１０と同じである。
Ｓ３４で、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、湯張りとしての最低流量が確保されていない。この場合には、Ｓ３５に移行してミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされる（給水入口５４ｂと温水出口５４ｃを連通させる）。ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされると、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。上述したように、第２減圧弁１５４の調圧値は、第１減圧弁１５２よりも高く設定されている。また、ミキシングユニット側経路１５８ａは、貯湯槽４４と温水経路５３を経てミキシングバルブ５４の温水入口５４ａに至る経路よりも短いので、圧力損失が小さい。このため、貯湯槽４４からの送水が行われるよりも、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされて第２減圧弁１５４を経由して水道水が温水経路１６２に導かれる方が、送水量が多くなる。Ｓ３４で湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、湯張りの最低流量が確保されている。このためＳ３５がスキップされ、貯湯槽４４からの温水供給が継続して行われる。
【００５６】
Ｓ２２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４の上部温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）、あるいはＳ２６で湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｘ−５（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）にも、Ｓ３５が実行される。
【００５７】
Ｓ１２で、発電熱優先ボタン７１ａがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図７に示されているＳ３７以降の処理が行われる。図７のＳ３９、Ｓ４５、Ｓ５５以外は、図３と同様である。Ｓ３７で湯張ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ３９が実行される。Ｓ３９が実行されると、注湯弁９１が開かれる。
Ｓ４０で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４の上部温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）、Ｓ４２で水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくないと判別された場合（ＮＯの場合）、Ｓ４４で湯張量センサ１２３が検知した値が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４５が行われる。
【００５８】
Ｓ４５では、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされる。ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされると、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。
Ｓ５４で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされ、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。
【００５９】
図６のＳ１４で湯張ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図８に示されているＳ６０以降の処理が行われる。図８は、図４からＳ６４が除かれ、図４のＳ６６がＳ６７に置き換えられている点が図４と異なる。
Ｓ６２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４の上部温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ６７が行われる。Ｓ６７では、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされ、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。
以上説明したように、本第２実施例のコージェネレーションシステム１５０の構成でも、第１実施例のコージェネレーションシステムと同様の動作を実現することができる。
【００６０】
（第３実施例）
本発明の第３実施例に係るコージェネレーションシステムについて、図面を参照しながら説明する。本第３実施例のコージェネレーションシステムは、図１に示されているコージェネレーションシステム１０から湯張りに係る部分を除いた構成を有している。すなわち、浴槽９６の湯張りや、追い焚きの機能を備えていない。以下においては、図１に記載されている符号を用いて説明を進める。
本コージェネレーションシステムの発電熱利用処理Ｓ２００について、図１０を参照しながら説明する。発電熱利用処理２００の最初の処理Ｓ２０２では、発電熱優先ボタンがオンであるか否かの判別が行われる。Ｓ２０２で、発電熱優先ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０４が行われる。
Ｓ２０４では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２が連通される。Ａポート１０２ａとＣポート１０２が連通されると、貯湯槽４４からの温水が温水経路５７に導かれる。
【００６１】
Ｓ２０４に続いて行われるＳ２０６では、水量センサ１１５が水量を検知しているか否かの判別が行われる。Ｓ２０６で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２０２からの処理が再び行われる。Ｓ２０６で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０８への移行が行われる。
Ｓ２０８では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ２０８で、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２１０が行われる。
Ｓ２１０では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、水道水が給水経路４０と第１三方弁側経路４０ａを経由して温水経路５７に導かれる。水道水が温水経路５７に導かれると、給湯栓４６が３階に配置されていても、貯湯槽４４からの場合よりも多く送水して、十分な給湯量を確保することができる。Ｓ２１０実行後、Ｓ２１２へ移行する。
【００６２】
Ｓ２０８で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２１０がスキップされる。
Ｓ２１２では、給湯運転が行われる。給湯運転が行われると、バーナ５５が作動することにより、貯湯槽４４からの温水、あるいは水道水が加熱される。Ｓ２１２を行ってから、Ｓ２０２の処理に戻る。
【００６３】
一方、Ｓ２０２で発電熱優先ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２１４が実行される。
Ｓ２１４では水量センサ１１５が水量を検知しているか否かが判別される。Ｓ２１４で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２０２の処理に戻る。Ｓ２１４で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２１６に移行する。
Ｓ２１６では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ２１６で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２１８が行われる。
Ｓ２１８では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通される。Ａポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通されると、貯湯槽４４からの温水が温水経路５７に導かれる。そして、Ｓ２２２で給湯運転が行われる。Ｓ２２２を行ってから、Ｓ２０２に戻る。
【００６４】
Ｓ２１６で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２２０が行われる。
Ｓ２２０では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、水道水が給水経路４０と第１三方弁側経路４０ａを経由して温水経路５７に導かれる。Ｓ２２０実行後、Ｓ２２２の給湯運転が行われる。
このように、給湯機能のみを有するコージェネレーションシステムにおいても、給湯栓が高い場所に位置していても、十分な給湯量を確保することができる。
【００６５】
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、出願時の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。
従って、例えば、以下に記載するように構成することもできる。
【００６６】
（１）水道水が断水した場合に、貯湯槽に貯められている水を非常用に使用できるように、貯湯槽に非常用の開閉弁を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図２】第１実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【図３】同上。
【図４】同上。
【図５】第２実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図６】第２実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【図７】同上。
【図８】同上。
【図９】第１実施例に係るコージェネレーションシステムにおいて、貯湯槽から送水されるか、貯湯槽を経由せずに水道水から直接送水されるかを整理した表。
【図１０】第３実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【符号の説明】
１０：コージェネレーションシステム（第１実施形態）
１１：循環経路、１１ａ：循環復路、１１ｂ：循環往路
１３：熱媒ポンプ
１５：温水ユニット
２０：発電ユニット
２２：燃料電池
２４：熱媒循環経路
２５：冷却経路
２６：リザーブタンク
２８：放熱器
２９：熱媒冷却ファン
３０：改質器
３２：バーナ
３４：燃焼ガス排気管
３５：酸素供給配管
３６：熱媒三方弁、３６ａ：入口、３６ｂ：出口、３６ｃ：出口
３７：排水経路
４０：給水経路、４０ａ：第１三方弁側経路、４０ｂ：ミキシングユニット側経路
４３：リリーフ弁
４４：貯湯槽
４５：圧力開放経路
４６：給湯栓
４７：排水弁
４８：補給水弁
４９：循環ポンプ
５０：給湯暖房機
５１：シスターン
５２：床暖房熱動弁
５３：温水経路
５４：ミキシングユニット、５４ａ：温水入口、５４ｂ：給水入口
５５、５６：バーナ
５７：温水経路、５７ａ：給湯栓側経路、５７ｂ：シスターン側経路、５７ｃ：加熱部
５８：暖房端末熱動弁
５９：水位電極、５９ａ：ハイレベルスイッチ、５９ｂ：ローレベルスイッチ
６０：コントローラ
６１：シスターン出水経路
６２：温水循環ポンプ
６３：暖房高温サーミスタ
６６：貯湯槽経路
７０：熱交換器
７１：リモコン、７１ａ：発電熱優先ボタン
７４：熱交換器
８０：暖房端末機、８０ａ：スイッチ
８４：低温水経路
８５：床暖房経路
８６：高温水経路、８６ａ：加熱部
８８：追焚き経路
８９：風呂湯張経路
９０：追焚き熱動弁
９１：注湯弁
９２：追焚き熱交換器
９３：低温サーミスタ
９４：風呂循環経路
９６：浴槽、９６ａ：温水吸出口、９６ｂ：温水供給口
９８：風呂循環ポンプ
１０２：第１三方弁、１０２ａ：Ａポート、１０２ｂ：Ｂポート、１０２ｃ：Ｃポート
１０５：給水サーミスタ
１０６：逆止弁
１０８：減圧弁
１１２：温水経路
１１３：逆止弁
１１５：水量センサ
１１６：出湯サーミスタ
１１７：暖房低温サーミスタ
１２２：風呂水位センサ
１２３：湯張量センサ
１２４：風呂水流スイッチ
１２６：低温バイパス経路
１２８：バイパス熱動弁
１３２：第２三方弁、１３２ａ：Ａポート、１３２ｂ：Ｂポート、１３２ｃ：Ｃポート
１３４：低温水戻り経路
１３８：貯湯槽上部サーミスタ
１３９：貯湯槽下部サーミスタ
１４０：外気温サーミスタ
１５０：コージェネレーションシステム（第２実施形態）
１５２：第１減圧弁
１５４：第２減圧弁
１５８：給水経路、１５８ａ：ミキシングユニット側経路
【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に関するものである。詳しくは、温水使用箇所に温水を供給したり浴槽に湯張りするために温水を圧送する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、温水使用箇所に温水を供給したり浴槽に湯張りする給湯器を備えたコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４８９０５号公報
【０００４】
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に貯められた温水を給湯器に供給する。水道水を温水使用箇所で必要とされる湯温に加熱するのに必要な熱量に比して、発電熱で加熱された温水を必要湯温に加熱するのに必要な熱量の方が少なくてすむことから、発電熱を効果的に利用することによって消費熱量を節減することが可能となる。貯湯槽に貯められた温水を給湯器に供給する方式では、温水使用箇所で使用された量の水道水を貯湯槽に補給しなければならない。このために、水道水を貯湯槽に給水する給水経路が貯湯槽に接続されている。
水道水の圧力が貯湯槽に直接加わると、貯湯槽の耐圧強度を大きくしなければならない。貯湯槽の耐圧強度を大きくすると、貯湯槽の製造コストが増大してしまう。このために通常のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に給水する経路の途中に減圧弁を設け、貯湯槽にかかる圧力を水道水圧力よりも低くする。貯湯槽にかかる圧力が低く抑えられると、貯湯槽の耐圧強度を小さくすることが許容される。従って、貯湯槽の製造コストの上昇を抑制することができる。
この方式では、水道水圧力よりも減圧された水が給湯器に供給され、減圧された圧力を利用して、温水使用箇所や浴槽へ給湯する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
多くの場合に貯湯槽は地表面に設置される。それに対して温水使用箇所や浴槽が高い場所（例えば３階）に配置されることがある。温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていると、貯湯槽の減圧された圧力では温水使用箇所や浴槽に送水できる湯量が低下して使い勝手が悪い。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていても、使い勝手を損ねないコージェネレーションシステムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用と効果】 請求項１に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、温水と冷水を混合するミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えている。そのコントローラは、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。
上記のコージェネレーションシステムでは、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。例えば、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合に開閉手段が第１位置にされ、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第１給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第２給水経路が閉じられる。貯湯槽内の温水が所定温度未満の場合には開閉手段が第２位置にされ、この場合には第１給水経路が閉じられて第２給水経路が開かれる。
このように構成されていると、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合には貯湯槽の温水が優先的に利用され、発電熱を無駄なく利用することができる。貯湯槽内の温水が所定温度未満の場合には、水道水圧力を利用して温水使用箇所や浴槽に圧送する。減圧されていない水道水圧力を利用して圧送すると、温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていても、十分な送水量を確保することができる。
【０００８】
請求項２に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給するとともに浴槽に湯張りをする給湯器と、途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、温水と冷水を混合するミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えている。そのコントローラは、給湯器が浴槽に湯張りをするときに、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。
上記のコージェネレーションシステムは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。例えば、温度センサの計測値が所定温度異常の場合に開閉手段を第１位置とする。開閉手段が第１位置にされると、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第１給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第２給水経路が閉じられる。このように構成されていると、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合には貯湯槽の温水が優先的に利用されて湯張りされ、発電熱を無駄なく利用することができる。減圧された水道水圧力を利用して圧送するために湯張り速度が低下する可能性があるが、時間をかけて湯張りしてもかまわないことが多く、受容できないものではない。
温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第２位置とし、第１給水経路を閉じて第２給水経路が開かれる。この場合、減圧されていない水道水圧力を利用して浴槽に圧送する。減圧されていない水道水圧力を利用して圧送すると、湯張り時間を短縮化することができる。
【０００９】
請求項３に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、温水と冷水を混合するミキシングユニットと、貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、操作スイッチと、開閉手段と操作スイッチに接続されたコントローラを備えている。そのコントローラは、給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、少なくとも操作スイッチの操作状態に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。
上記のコージェネレーションシステムでは、給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、少なくとも操作スイッチの操作状態に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替える。開閉手段が第１位置にされると、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第１給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第２給水経路が閉じられる。開閉手段が第２位置にされると、第１給水経路が閉じられて第２給水経路が開かれる。従って、温水使用箇所に送水する場合に、使用者が操作スイッチを操作して貯湯槽の減圧された水道水圧力を利用して圧送するか、減圧されない水道水圧力を利用して圧送するかを選択することができる。
貯湯槽内の圧力は減圧弁に減圧されているので、圧送できる水量は少ない。温水使用箇所で多くの水量を必要とする場合もあるし、少ない水量しか必要としない場合もある。操作スイッチを操作して、減圧された水道水圧力を利用して圧送するか減圧されない水道水圧力を利用して圧送するかを選択できるようにすると、少ない水量しか必要としない場合に貯湯槽の減圧された水道水圧力を利用して圧送する方式を選択することによって、使い勝手は悪化しない。少ない水量しか必要としない場合に、貯湯槽の温水を無駄なく使用することができるために、発電熱が効果的に利用される。
【００１０】
【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。
（第１実施形態）
請求項２に記載のコージェネレーションシステムにおいて、コントローラに接続された外気温度計測用の外気温度センサがさらに設けられている。コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、外気温度センサの計測値が特定温度以下の場合には、開閉手段を第２位置とする。
このようなコージェネレーションシステムで特定温度を低い値（例えば、１０℃）に設定すると、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、外気温度が低い場合には開閉手段が第２位置になる。開閉手段が第２位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水によって浴槽の湯張りが行われる。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため、開閉手段が第２位置になると、より多くの水量を浴槽に送水することができる。外気温度が低い季節に外出から帰ってきた場合には、早く風呂に入りたい場合が多い。上記の構成のコージェネレーションシステムは、外気温度が低く、早く風呂に入りたい場合に、浴槽の湯張りを迅速に行うことができる。
【００１１】
（第２実施形態）
請求項２に記載のコージェネレーションシステムにおいて、温水使用箇所と浴槽湯張り用の両者への送水量を検出する総水量センサと、浴槽への湯張量を検出する湯張量センサがさらに設けられている。総水量センサと湯張量センサは、コントローラに接続されている。コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくなく、かつ湯張量センサの検出値が所定流量以下の場合には、開閉手段を第２位置とする。
総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくない場合には、温水使用箇所への送水と浴槽への湯張りが同時に行われている。温水使用箇所への送水と浴槽への湯張りが同時に行われると、減圧された水道水圧力しか加えられていない貯湯槽から送水していたのでは、浴槽に所定流量以下の湯張量しか供給できない可能性がある。そこで、上記のコージェネレーションシステムは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくなく、かつ湯張量センサの検出値が所定流量以下の場合には、開閉手段を第２位置とする。開閉手段が第２位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水が温水使用箇所と浴槽に送水される。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため開閉手段が第２位置になると、所定流量以上の湯張量を浴槽に送水することができる。
【００１２】
（第３実施形態）
請求項２に記載のコージェネレーションシステムにおいて、コントローラに接続された浴槽への湯張量を検出する湯張量センサがさらに設けられている。コントローラは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、開閉手段を第２位置とする。
湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、使用者が湯張りを早く完了させようとしている判断できる。そこで、上記のコージェネレーションシステムは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、開閉手段を第２位置とする。開閉手段が第２位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水によって浴槽の湯張りが行われる。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため開閉手段が第２位置になると、浴槽の湯張りをより早く完了させることができる。
【００１３】
【実施例】
（第１実施例） 本発明の第１実施例に係るコージェネレーションシステム１０を図面を参照しながら説明する。
図１に示されているように、コージェネレーションシステム１０は、発電ユニット２０と温水ユニット１５から構成されている。温水ユニット１５は、発電ユニット２０が発生する発電熱で加熱された温水を回収して利用する。コージェネレーションシステム１０は、地面上に設置されている。
発電ユニット２０は、改質器３０、燃料電池２２、熱交換器７０，７４、放熱器２８等から構成されている。改質器３０は、炭化水素系のガスから水素ガスを生成する。改質器３０には、バーナ３２が設けられている。バーナ３２が作動して熱を発生すると、その熱によって改質器３０は燃料ガスを効率良く水素ガスに改質する。改質器３０と熱交換器７０とを連通する燃焼ガス排気管３４が設けられている。燃焼ガス排気管３４は、バーナ３２の燃焼ガスを熱交換器７０に通過させ、熱交換して冷却された燃焼ガスを排気する。熱交換器７０には、後記する循環経路１１が通過している。循環経路１１には、温水が循環する。循環経路１１を流れる温水は、熱交換器７０を通過することによって、改質器３０の排熱によってさらに加熱される。
【００１４】
燃料電池２２は、複数のセルから構成されている。燃料電池２２と改質器３０は、水素ガス供給配管３５によって連通されている。改質器３０で生成された水素ガスは、水素ガス供給配管３５を流れて燃料電池２２に供給される。燃料電池２２は、改質器３０から供給された水素ガスと、空気中の酸素とを反応させて発電を行う。この発電の際に、燃料電池２２は発電熱を発生する。
燃料電池２２には、熱媒循環経路２４が接続されている。熱媒循環経路２４は、熱媒としての純水を流通させる。熱媒循環経路２４は、燃料電池２２、熱交換器７４、リザーブタンク２６、熱媒ポンプ１３、熱媒三方弁３６を通って再び燃料電池２２に戻る循環路を形成している。熱媒三方弁３６には、放熱器２８を通過して燃料電池２２に戻る経路２５が接続されている。
【００１５】
熱媒三方弁３６には、１つの入口３６ａと、２つの出口３６ｂ、３６ｃが設けられている。熱媒三方弁３６は、入口３６ａと出口３６ｂを連通させるか、入口３６ａと出口３６ｃを連通させるかを切り替える。放熱器２８に隣接して、熱媒冷却ファン２９が設けられている。熱媒冷却ファン２９が作動すると、冷却空気が放熱器２８に向けて送風される。熱媒が過熱されると、入口３６ａと出口３６ｂを連通させて、過熱された熱媒を冷却して適温に戻す。
燃料電池２２、熱媒ポンプ１３、熱媒三方弁３６、熱媒冷却ファン２９、改質器３０、バーナ３２は、温水ユニット１５内に装着されているコントローラ６０によって制御される。コントローラ６０は、温水ユニット１５と発電ユニット２０を統合して制御する。
コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタル式であり、ＲＯＭに格納されている制御プログラムをＣＰＵが処理することにより、コージェネレーションシステム１０を制御する。コントローラ６０に入力される検知データ等や、ＣＰＵが処理動作を行う過程で生成される各種データは、ＲＡＭに記憶される。
コントローラ６０で温水ユニット１５と発電ユニット２０を統合して制御する方式に代えて、各機器ごとにコントローラを設け、コントローラ間で通信することによって統合制御するようにしてもよい。
【００１６】
燃料電池２２が作動すると、熱媒三方弁３６の入口３６ａと出口３６ｃが連通されるとともに、熱媒ポンプ１３が駆動される。熱媒ポンプ１３が駆動されると、熱媒循環経路２４を熱媒が循環する。熱媒循環経路２４を熱媒が循環すると、燃料電池２２が発生している発電熱が熱媒によって回収される（熱媒が加熱される）。熱媒によって回収された発電熱は、熱媒とともに熱交換器７４まで運ばれ、熱交換器７４を介して循環経路１１を流れる温水を加熱する。
【００１７】
熱媒循環経路２４には、熱媒の温度を検知する温度センサ（図示省略）が設けられている。熱媒の温度が高くなりすぎると、熱媒三方弁３６は、入口３６ａと出口３６ｂを連通させる。また、同時に熱媒冷却ファン２９が駆動される。すると、熱媒は熱媒循環経路２４から冷却経路２５に流入し、放熱器２８を流れてから熱媒循環経路２４に戻る。このように熱媒が流れると、放熱器２８を介して外部に放熱が行われ、熱媒が冷却される。熱媒冷却ファン２９が駆動されて放熱器２８に向けて送風することにより、放熱器２８からの放熱がより効率的に行われる。放熱器２８で冷却されて熱媒の温度が下がると、熱媒三方弁３６は、再び入口３６ａと出口３６ｃを連通させる。このように熱媒三方弁３６の流路の切り替えが繰り返されることにより、熱媒の温度は所定範囲内に維持される。
【００１８】
温水ユニット１５は、貯湯槽４４、ミキシングユニット５４、第１三方弁１０２、給湯暖房機５０、およびこれらの間を連通させる複数の経路等から構成されている。
貯湯槽４４の底部には、水道水供給用の給水経路４０が接続されている。給水経路４０の入口近傍には、給水が逆流するのを防止する逆止弁１０６と、給水温度を検知する給水サーミスタ１０５が装着されている。給水経路４０は、その途中で第１三方弁側経路４０ａに分枝されている。第１三方弁側経路４０ａは、給水経路４０の分枝部と第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとを連通させている。給水経路４０は、第１三方弁側経路４０ａへの分枝部の下流側で、ミキシングユニット側経路４０ｂに分枝されている。ミキシングユニット側経路４０ｂは、分枝部とミキシングユニット５４の給水入口５４ｂとを連通させている。
給水経路４０の、第１三方弁側経路４０ａへの分枝部とミキシングユニット側経路４０ｂへの分枝部の途中に、減圧弁１０８が設けられている。減圧弁１０８は、貯湯槽４４とミキシングユニット５４への給水圧力を調整する。貯湯槽４４内の温水が減少したり、ミキシングユニット５４の給水入口５４ｂが開いたりして減圧弁１０８の下流側圧力がその調圧値以下になると、減圧弁１０８が開いて貯湯槽４４やミキシングユニット５４に給水が行われる。貯湯槽４４内は、水道水圧力が減圧弁１０８によって減圧された、水道水圧力よりも低い圧力に維持される。
【００１９】
貯湯槽４４の上部には、貯湯槽４４内の圧力を開放するリリーフ弁４３が設けられている。貯湯槽４４内の圧力は、リリーフ弁４３と減圧弁１０８によって、貯湯槽４４の耐圧々力である０．１７ＭＰａ以下に維持される。リリーフ弁４３には、開放された圧力を外部に導く圧力開放経路４５が設けられている。貯湯槽４４の底部に一端が接続され、他端が圧力開放経路４５の途中に接続されている排水経路３７が設けられている。排水経路３７は、貯湯槽４４からの排水を行う。排水経路３７には、手動操作の排水弁４７が装着されている。排水弁４７を開くと、貯湯槽４４に貯められている水が排水経路３７と圧力開放経路４５を通って外部に排水される。
貯湯槽４４の上部の、後述する貯湯槽経路６６が通過している部分の近傍に貯湯槽上部サーミスタ１３８が装着され、貯湯槽４４の下部に貯湯槽下部サーミスタ１３９が装着されている。貯湯槽上部サーミスタ１３８と貯湯槽下部サーミスタ１３９は、貯湯槽４４内の温度を検知する。貯湯槽上部サーミスタ１３８と貯湯槽下部サーミスタ１３９の検知信号は、コントローラ６０に送信される。
【００２０】
循環経路１１は、循環往路１１ｂと循環復路１１ａによって貯湯槽４４と発電ユニット２０との間を循環する経路を形成している。循環往路１１ｂの途中には、循環ポンプ４９が装着されている。循環ポンプ４９は、コントローラ６０に接続されている。循環ポンプ４９が駆動されると、貯湯槽４４の底部から温水が吸い出される。貯湯槽４４の底部から吸い出された温水は、循環往路１１ｂを流れてから発電ユニット２０の熱交換器７４、７０を通過する。熱交換器７４、７０を通過することによって温水は加熱され、循環復路１１ａを流れて貯湯槽４４の上部に戻される。このように、貯湯槽４４の底部から吸い出された温水が熱交換器７４、７０で加熱され、貯湯槽４４の上部に戻される循環が行われると、貯湯槽４４の上部に高温の温水が蓄えられ、貯湯槽４４の下部には低温の温水が蓄えられる。詳しくは後述するが、温水は、貯湯槽４４の上部に一端が接続されている温水経路５３から送り出される。従って、貯湯槽４４内の全ての温水が高温となっていなくても、貯湯槽４４は高温の温水を供給することができる。
【００２１】
ミキシングユニット５４は、温水入口５４ａ、上述した給水入口５４ｂ、温水出口５４ｃを備えている。温水経路５３の他端は、ミキシングユニット５４の温水入口５４ａに接続されている。ミキシングユニット５４は、コントローラ６０に制御されて温水入口５４ａ側の開度と、給水入口５４ｂ側の開度を変化させる。温水入口５４ａ側の開度と、給水入口５４ｂ側の開度が変化されると、貯湯槽４４からの温水と水道水（冷水）とのミキシング割合が調整され、温水出口５４ｃから送り出される温水の温度がコントロールされる。
ミキシングユニット５４の温水出口５４ｃと第１三方弁１０２のＡポート１０２ａは、温水経路１１２によって連通されている。温水経路１１２の途中には、逆止弁１１３が装着されている。逆止弁１１３は、水が第１三方弁１０２側からミキシングユニット５４側に逆流するのを防止する。第１三方弁１０２は、コントローラ６０に制御されてＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃを連通させるか、Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃを連通させるかを切替える。
【００２２】
給湯暖房機５０は、バーナ５５、５６、追焚き熱交換器９２、補給水弁４８、注湯弁９１、シスターン５１、水位電極５９等を備えている。
第１三方弁１０２のＣポート１０２ｃには、温水経路５７の一端が接続されている。温水経路５７の他端側は、給湯栓側経路５７ａとシスターン側経路５７ｂに分枝されている。給湯栓側経路５７ａの一部には、経路が屈曲成形された加熱部５７ｃが設けられている。加熱部５７ｃは、ガス燃焼式のバーナ５５によって加熱される。バーナ５５は、コントローラ６０に制御され、ミキシングユニット５４からの温水の温度が所定値よりも低い場合に作動する。
温水経路５７の分枝部の上流側に、温水経路５７を流れる水量を検知する水量センサ１１５が装着されている。給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃの下流には、温水温度を検知する出湯サーミスタ１１６が装着されている。水量センサ１１５と出湯サーミスタ１１６は、コントローラ６０に検知信号を送信する。
給湯栓側経路５７ａの下流端には、給湯栓４６が装着されている。給湯栓４６は、建物の３階に設けられている浴室、洗面所、台所に配置されている（図１では、これら複数の給湯栓４６を１つで代表して図示している）。３階に配置されている給湯栓４６とコージェネレーションシステム１０との間には、大きな高低差が存在する。
【００２３】
シスターン側経路５７ｂの下流端は、シスターン５１に入れられている。シスターン側経路５７ｂの途中には、コントローラ６０に制御される補給水弁４８が装着されている。補給水弁４８はソレノイドを内蔵しており、ソレノイドが駆動されることにより開閉する。補給水弁４８が開かれると、貯湯槽４４からシスターン５１に至る経路が開放される。貯湯槽４４内の圧力は外部よりも高い。このため、補給水弁４８が開かれると、貯湯槽４４内の温水が温水経路５３、ミキシングユニット５４、温水経路１１２、第１三方弁１０２、温水経路５７、シスターン側経路５７ｂを流れてシスターン５１に供給される。シスターン５１に温水が供給されると、その供給された分の水道水が給水経路４０を通って貯湯槽４４に送り込まれる。
【００２４】
シスターン５１内には、コントローラ６０に接続された水位電極５９が装着されている。水位電極５９は、棒状のハイレベルスイッチ５９ａとローレベルスイッチ５９ｂを有している。ハイレベルスイッチ５９ａの下端とローレベルスイッチ５９ｂの下端は、それぞれシスターン５１に設定されている上限水位と下限水位に配置されている。ハイレベルスイッチ５９ａとローレベルスイッチ５９ｂは、水に触れていると検知信号をコントローラ６０に出力する。コントローラ６０は、水位電極５９からの検知信号に基づいて、シスターン５１の水位が上限水位を超えているか、適正範囲（上限水位と下限水位との間）にあるか、下限水位未満であるかを判別する。そして、コントローラ６０は、補給水弁４８を制御することによりシスターン５１の水位を適正範囲に維持する。
シスターン５１の底部には、シスターン出水経路６１の一端が接続されている。シスターン出水経路６１の途中には、温水循環ポンプ６２が装着されている。温水循環ポンプ６２は、コントローラ６０によって制御される。シスターン出水経路６１の他端側は、高温水経路８６と低温水経路８４とに分枝されている。
【００２５】
高温水経路８６は、暖房端末機８０を経由してシスターン５１に戻る経路を形成している。暖房端末機８０は、後述する暖房端末熱動弁５８およびコントローラ６０に接続された操作スイッチ８０ａと、温水が通過する熱交換器と、熱交換器に向けて送風する電動ファンとを備えている（熱交換器と電動ファンの図示は、省略されている）。高温水経路８６のシスターン出水経路６１との分枝部の下流には、経路が屈曲成形された加熱部８６ａが設けられている。加熱部８６ａは、バーナ５６によって加熱される。高温水経路８６の加熱部８６ａの上流側と下流側には、高温水経路８６を流れる温水の温度を検知する暖房低温サーミスタ１１７と暖房高温サーミスタ６３が装着されている。暖房低温サーミスタ１１７と暖房高温サーミスタ６３の検知信号は、コントローラ６０に送信される。
【００２６】
暖房端末機８０の上流側に、高温水経路８６を開閉する暖房端末熱動弁５８が設けられている。暖房端末熱動弁５８は、膨張エレメントと、この膨張エレメントと機械的に連結された開閉弁を内蔵している。操作スイッチ８０ａがオンにされると、膨張エレメントに通電が行われる。通電された膨張エレメントは膨張して開閉弁を駆動し、暖房端末熱動弁５８は開になる。また、操作スイッチ８０ａがオンにされると、その操作信号がコントローラ６０に送信される。コントローラ６０は、操作スイッチ８０ａがオンになると、温水循環ポンプ６２を作動させる。
暖房端末機８０の操作スイッチ８０ａが操作されて温水循環ポンプ６２が駆動され、暖房端末熱動弁５８が開になるとシスターン５１から温水が吸い出される。コントローラ６０は、暖房低温サーミスタ１１７と暖房高温サーミスタ６３が検知した温度に基づいてバーナ５６の動作を制御し、高温水経路８６の加熱部８６ａの下流温度を所定範囲に維持する。暖房端末機８０は、熱交換器を通過する温水が加熱した空気を電動ファンの作動によって吹き出し、部屋の暖房を行う。
【００２７】
給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃの下流側と、風呂循環経路９４の風呂循環ポンプ９８の下流側とを連通させる風呂湯張経路８９が設けられている。風呂湯張経路８９の途中には、コントローラ６０によって制御されるソレノイド駆動タイプの注湯弁９１が装着されている。注湯弁９１は、風呂湯張経路８９を開閉する。
浴槽９６に湯張りを行うときには、補給水弁４８が閉じられ、注湯弁９１が開かれる。補給水弁４８が閉じられ、注湯弁９１が開かれると、温水が給湯栓側経路５７ａから風呂循環経路９４に流入する。風呂循環経路９４に流入した温水は温水供給口９６ａ、９６ｂから浴槽９６に供給され、これによって浴槽９６への湯張りが行われる。湯張り時には風呂循環ポンプ９８は運転されず、風呂湯張経路８９にかかっている水圧で湯張りする。
【００２８】
高温水経路８６の暖房高温サーミスタ６３の下流と、高温水経路８６のシスターン５１への入口部の上流とは、追焚き経路８８によって連通されている。追焚き経路８８は、追焚き熱交換器９２を通過している。追焚き経路８８の追焚き熱交換器９２下流側には、コントローラ６０によって制御されて追焚き経路８８の開閉を行う追焚き熱動弁９０が装着されている。
浴槽９６には、温水吸出口９６ａと温水供給口９６ｂが設けられている。温水吸出口９６ａと温水供給口９６ｂは、風呂循環経路９４によって連通されている。風呂循環経路９４の途中に、風呂循環ポンプ９８、風呂水位センサ１２２、湯張量センサ１２３、風呂水流スイッチ１２４が装着されている。風呂水位センサ１２２は、センサにかかる水圧から浴槽９６に入れられている湯の水位を検知する。湯張量センサ１２３は、風呂循環経路９４を流れる水量を検知する。風呂水流スイッチ１２４は、風呂循環経路９４を水が流れると、それを検知する。風呂水位センサ１２２、湯張量センサ１２３、風呂水流スイッチ１２４の検知信号は、コントローラ６０に送信される。風呂循環ポンプ９８は、コントローラ６０によって制御される。
浴槽９６は、建物の３階に配置されている。このため、給湯栓４６と同様に、浴槽９６とコージェネレーションシステム１０との間には、大きな高低差が存在する。
【００２９】
バーナ５６と温水循環ポンプ６２が作動している状態で追焚き熱動弁９０が開かれると、温水が追焚き経路８８を流れて追焚き熱交換器９２を通過する。同時に風呂循環ポンプ９８が作動すると、浴槽９６の温水吸出口９６ａから温水が吸出され、風呂循環経路９４を流れて再び温水供給口９６ｂに戻る循環が行われる。風呂循環経路９４を流れる温水は、追焚き熱交換器９２を通過する。追焚き経路８８と風呂循環経路を流れる温水が追焚き熱交換器９２を通過すると、風呂循環経路９４を流れる温水が、追焚き経路８８を流れる温水によって加熱される。追焚き経路８８を流れる温水が加熱されると、浴槽９６に入れられている湯の追焚きが行われる。
【００３０】
低温水経路８４には、その経路内を流れる温水の温度を検知する低温サーミスタ９３が装着されている。低温サーミスタ９３の検知信号は、コントローラ６０に送信される。低温水経路８４は、その途中で３つの床暖房経路８５と、低温バイパス経路１２６に分枝されている。床暖房経路８５のそれぞれの途中には、床暖房熱動弁５２が装着されている。低温バイパス経路１２６の途中には、バイパス熱動弁１２８が装着されている。床暖房熱動弁５２とバイパス熱動弁１２８はコントローラ６０に制御され、それぞれ床暖房経路８５と低温バイパス経路１２６の開閉を行う。床暖房経路８５は、床暖房機８２を通過してから合流し、再び１つの低温水経路８４になる。低温バイパス経路１２６の下流端は、低温水経路８４の床暖房機８２の下流側に接続されている。
床暖房機８２による床暖房を行う場合には、床暖房熱動弁５２が開かれ、バイパス熱動弁１２８が閉じられて温水が床暖房機８２に導かれる。床暖房機８２による床暖房を行わない場合には、暖房熱動弁５２が閉じられ、バイパス熱動弁１２８が開かれて温水は床暖房機８２をバイパスする。
【００３１】
第２三方弁１３２は、Ａポート１３２ａ、Ｂポート１３２ｂ、Ｃポート１３２ｃを備えている。低温水経路８４の下流端は、第２三方弁１３２のＣポート１３２ｃに接続されている。第２三方弁１３２は、コントローラ６０に制御されてＡポート１３２ａとＣポート１３２ｃを連通させるか、Ｂポート１３２ｂとＣポート１３２ｃを連通させるかを切替える。低温水戻り経路１３４が設けられており、その一端は第２三方弁１３２のＢポート１３２ｂに接続され、他端は高温水経路８６の暖房端末機８０の下流側に接続されてシスターン５１に戻る。
貯湯槽４４の上部を通過する貯湯槽経路６６が設けられている。貯湯槽経路６６の一端は第２三方弁１３２のＡポート１３２ａに接続され、他端は高温水経路８６の追焚き経路８８への分枝部の上流側に接続されている。
【００３２】
温水循環ポンプ６２が作動すると、シスターン５１から温水が吸い出され、低温水経路８４を流れる。この状態で床暖房熱動弁５２が開かれると、温水は低温水経路８４、床暖房経路８５を経由して床暖房機８２に導かれ、床暖房機８２を暖める。床暖房機８２を暖めると、温水温度は低下する。コントローラ６０は、低温サーミスタ９３が検知した温度と、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温度を比較し、その結果によって第２三方弁１３２を切替える。例えば、低温サーミスタ９３が検知した温度よりも貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温度の方が低い場合（例えば、１０℃以上低い）には、第２三方弁１３２のＢポート１３２ｂとＣポート１３２ｃが連通される。Ｂポート１３２ｂとＣポート１３２ｃが連通されると、低温水経路８４からの温水は貯湯槽経路６６をバイパスし、低温水戻り経路１３４、高温水経路８６を流れてシスターン５１に戻される。
【００３３】
低温サーミスタ９３が検知した温度よりも貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温度の方が高い場合には、第２三方弁１３２のＡポート１３２ａとＣポート１３２ｃが連通される。Ａポート１３２ａとＣポート１３２ｃが連通されると、低温水経路８４からの温水は貯湯槽経路６６を流れる。貯湯槽経路６６を流れる温水は、貯湯槽４４上部の温水によって加熱され、温度が上昇する。貯湯槽経路６６を通過して温度が上昇した温水は、高温水経路８６を流れてシスターン５１に戻される。シスターンに５１に戻された温水は、再び低温水経路８４に吸い込まれる。
外気温度（屋外の温度）を検知する外気温サーミスタ１４０が設けられている。外気サーミスタ１４０は、検知した外気温度を信号としてコントローラ６０に送信する。
【００３４】
リモコン７１が、コントローラ６０に接続されている。コントローラ６０は、リモコン７１から送信されてくる操作信号に基づいてコージェネレーションシステム１０を制御する。リモコン７１には、発電ユニット２０が発生する発電熱を優先して利用するか否かを設定するための発電熱優先ボタン７１ａが設けられている（発電熱がどのようにして優先利用されるかについては、後述にて詳細に説明する。リモコン７１には、発電熱優先ボタン以外にも、給湯栓４６の給湯温度を設定する給湯温度ボタンや、浴槽９６への湯張りを指示する湯張ボタン等が設けられているが、図１においてはそれらの図示は省略されている。
発電ユニット２０が用いられていない温水ユニット１５であっても、リモコン７１に発電熱優先ボタン７１ａを設けておいてもよい。このようなリモコン７１にしておくと、将来、発電ユニット２０を追加した場合に、リモコン７１の取替えが不要になり、経済的である。
【００３５】
コージェネレーションシステム１０の制御に係る一連の処理フローについて、図２〜図４のフローチャートを参照しながら説明する。
図２に示されているように、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２では、リモコン７１の発電熱優先ボタン７１ａがオンであるか否かが判別される。Ｓ１２で発電熱優先ボタン７１ａがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１４が実行される。Ｓ１２で発電熱優先ボタン７１ａがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図３に示されているＳ３７に移行する。このＳ３７以降の処理については、後述にて説明する。
Ｓ１４では、リモコン７１の湯張ボタンがオンであるか否かが判別される。Ｓ１４で湯張ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１６が行われる。Ｓ１４で湯張ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図４に示されているＳ６０移行する。このＳ６０以降の処理については、後述にて説明する。
【００３６】
Ｓ１６では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃを連通させるとともに、注湯弁９１が開かれる。第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通され、注湯弁９１が開かれると、貯湯槽４４からの温水が温水経路５３、ミキシングユニット５４、温水経路１１２、５７、風呂湯張経路８９、風呂循環経路９４を流れて温水供給口９６ｂから浴槽９６に供給される。温水が温水供給口９６ｂから供給されると、浴槽９６に湯張りが行われる。湯張り時には、風呂循環ポンプ９８は作動せず、貯湯槽４４の圧力によって浴槽９６に湯張りが行われる。
Ｓ１６に続くＳ１８では、水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいか否かが判別される。この判別は、浴槽９６に湯張りを行っているときに給湯栓４６が開かれているか、閉じられているかを判断するために設けられている。
【００３７】
水量センサ１１５が検知した水量と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくない場合（ＮＯの場合）には、水量センサ１１５が検知した水量の全てが浴槽９６の湯張りに用いられず、給湯栓４６への給湯にも用いられていると判断できる。上述したように、浴槽９６と給湯栓４６は建物の３階に配置されている。高い場所に送水するためには、高い送水圧力を必要とする。湯張りと給湯の両方が行われていると、圧力が低い貯湯槽４４からの送水では湯張りの水量を確保できない可能性がある。そこで、Ｓ１８で水量センサ１１５が検知した水量と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくないと判別された場合には、Ｓ３４が実行される。
【００３８】
Ｓ３４では、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上であるか否かが判別される。この水量３（リットル／分）は、浴槽９６に湯張りとして供給しなければならない最低流量として設定されているものである。Ｓ３４で湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、湯張りとしての最低流量が確保されていない。すなわち、貯湯槽４４内の圧力では、湯張りの最低流量を送り出すことができない。従って、Ｓ３４で湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合には、Ｓ３６に移行して第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。
湯張りと給湯の両方が行われている状態で湯張り最低流量が確保されていれば、圧力が低い貯湯槽４４からの送水で必要な湯量が確保されていることから、Ｓ３６の処理をしない。
【００３９】
Ｓ３６の処理によってＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、貯湯槽４４を介さずに、水道水が給水経路４０と第１三方弁側経路４０ａを経由して温水経路５７に直接導かれる。水道水の圧力は、減圧弁１０８によって減圧されている貯湯槽４４内の圧力よりも高いので、湯張りの最低流量である３（リットル／分）よりも多い水量が浴槽９６に供給される。このように、水道水の圧力を直接温水経路５７に加えることにより、浴槽９６が３階に配置されていても、その高さ分の圧力（水柱圧力）に打ち勝って、十分な送水量を確保することができる。なお、水道水を直接用いて湯張り、あるいは給湯を行う場合にはバーナ５５が作動し水道水を加熱して温水にする。
Ｓ３４で、湯張量センサが検知した水量が３（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、湯張りの最低流量が確保されている。この場合には、Ｓ３６がスキップされ、貯湯槽４４から浴槽９６への温水供給が継続して行われる。Ｓ３４でＹＥＳと判別された場合、あるいはＳ３６実行後、後述するＳ２８が行われる。
【００４０】
一方、Ｓ１８で、水量センサ１１５が検知した水量と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいと判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０が実行される。
Ｓ２０では、湯張量センサ１２３が検知した湯張量（この値をＸ（リットル／分）とする）をコントローラ６０のＲＡＭに記憶する処理が行われる。
Ｓ２０に続いて、Ｓ２２が行われる。Ｓ２２では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ２２でＮＯと判別されるのは、貯湯槽４４上部と水道水との温度差が５℃以下と小さい場合である。従って、この場合には、水道水との温度差がほとんどない貯湯槽４４から湯張りを行うよりも、圧力が高い水道水を直接用いて湯張りを行い、早く湯張りを完了させる方が得策である。そこでＳ２２での判別がＮＯとされると、Ｓ３６を実行して温水経路５７に水道水が直接導かれる。Ｓ２２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２４が実行される。
【００４１】
Ｓ２４では、外気温度が１０℃以下であるか否かが判別される。Ｓ２４で外気温度が１０℃以下であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２６が行われる。Ｓ２４で外気温度が１０℃以下ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ３４が行われる
Ｓ２６では、湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｓ２０の処理で記憶された湯張量Ｘ（リットル／分）から５（リットル／分）を減算した値以上であるか否かが判別される。Ｓ２６は、Ｓ２４で外気温度が１０℃以下であると判別された場合に実行される。このように外気温度が低いときには、浴槽９６への湯張りを早く行いたい。そこで、Ｓ２６で湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｘ−５（リットル／分）よりも少ないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ３６を実行して温水経路５７に水道水が直接導かれ、浴槽９６に供給される湯張量が増やされる。なおＳ２６に相当する判別を、湯張量センサ１２３の絶対値（例えば、６（リットル／分）以上であるか、以下であるか）によって行うこともできる。Ｓ２６で湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｘ−５（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２８が行われる。
【００４２】
なお、Ｓ２４とＳ２６の判別を関連付けずに、Ｓ２４（外気温度が１０℃以下であるか否か）のみを判別し、外気温度が１０℃以下の場合には、Ｓ３６（第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃを連通）を実行するように構成することもできる。外気温度が１０℃以下のように低いときに外出から帰宅すると、早く風呂に入りたいものである。外気温度が１０℃以下の場合に第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃを連通させると、浴槽の湯張りを迅速に行うことができる。
【００４３】
Ｓ２８では、浴槽９６への湯張りが規定水位まで行われたか否かが判別される。湯張りの水位は、風呂水位センサ１２２によって検知される。Ｓ２８で湯張りが規定水位まで行われていると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ３０に移行して注湯弁９１が閉じられ、湯張りが停止される。続くＳ３２では、風呂の焚き上げが行われる。風呂の焚き上げが行われると、浴槽９６に湯張りされた湯が所定温度まで焚き上げられる。焚き上げる湯温は、リモコン７１で設定することができる。風呂の焚き上げにおいて、温水ユニット１５がどのように動作するかについては、既に述べた風呂の追焚きと同様なので、これ以上の説明は省略する。
Ｓ３２が実行してから、発電熱利用処理Ｓ１０を終了する。
なお、第１三方弁１０２が、Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通している状態に切替えられた場合には、Ａポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通している状態に戻らないことが好ましい。第１三方弁１０２のポートの切替が頻繁に行われると、温水を供給する各経路内の圧力が変動し、それにともなって温水流量も増減するので、温水温度が安定しなくなってしまうからである。
【００４４】
Ｓ１２で発電熱優先ボタン７１ａがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図３に示されているＳ３７への移行が行われる。Ｓ３７では、湯張ボタンがオンであるか否かが判別される。Ｓ３７で湯張ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ３８が実行される。Ｓ３８では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通されるとともに、注湯弁９１が開かれる。Ａポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通するとともに注湯弁９１が開かれると、貯湯槽４４からの温水によって浴槽９６への湯張りが行われる。
【００４５】
Ｓ３８に続くＳ４０では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ４０で、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４６が実行される。Ｓ４６では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、貯湯槽４４を介さずに、水道水が直接供給されて浴槽９６の湯張りが行われる。貯湯槽４４内よりも圧力が高い水道水が直接供給されることにより、浴槽９６には、十分な水量が供給される。Ｓ４６実行後、Ｓ４８への移行が行われる。
Ｓ４０で、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４２が実行される。
【００４６】
Ｓ４２では、水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいか否かが判別される。Ｓ４２で水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくないと判別された場合（ＮＯの場合）には、浴槽９６への湯張りに加えて、給湯栓４６からの給湯が行われていると判断できる。そこで、浴槽９６と給水栓４６へ十分な水量を供給するために、Ｓ４２でＮＯと判別された場合には、Ｓ４６に移行する。
Ｓ４２で水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しいと判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４４が実行される。
【００４７】
Ｓ４４では、湯張量センサ１２３が検知した水量が、湯張りの最低流量である３（リットル／分）以上であるか否かが判別される。Ｓ４４で、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、湯張りの最低流量が確保されていない。そこで、Ｓ４６に移行して水道水を直接供給し、十分な水量を確保する。Ｓ４４で、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４８が実行される。
ステップＳ４０，４２，４４ですべてイエスであれば、発電熱優先ボタン７１ａがオフであっても、第１三方弁１０２を利用して貯湯槽４４の温水を優先して利用する。
Ｓ４８では、浴槽９６への湯張りが規定水位まで行われたか否かが判別される。Ｓ４８で、湯張りが規定水位まで行われていないと判別された場合には、図２に示されているように、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２が再び行われる。Ｓ４８で湯張りが規定水位まで行われていると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ５０が実行されて注湯弁９１が閉じられることにより、浴槽９６への湯張りが停止される。そして、Ｓ５２に移行して風呂を焚き上げてから発電熱利用処理Ｓ１０を終了する。
【００４８】
一方、Ｓ３７で湯張ボタンはオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５４が実行される。
Ｓ５４では、水量センサ１１５が水量を検知しているか否かが判別される。Ｓ５４は、Ｓ３６で湯張ボタンがオンではないと判別されてから行われる。従って、Ｓ５４で水量センサが水量を検知していると判別されるのは、浴槽９６への湯張りは行われず、給湯栓４６からの給湯が行われている場合である。Ｓ５４で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されるとともに、給湯運転が行われる。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、水道水が直接温水経路５７に導かれる。水道水が直接温水経路５７に導かれると、十分な水量が給湯栓４６に供給される。給湯運転が行われると、バーナ５５が運転されて給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃを加熱し、加熱された温水が給湯栓４６から給湯される。Ｓ５６を実行してから、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２が再び行われる。Ｓ５４で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５６がスキップされる。
【００４９】
図２に示されているように、Ｓ１４で湯張ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図４に示されているＳ６０が実行される。
Ｓ６０では、水量センサ１１５が水量を検知しているか否かが判別される。Ｓ６０は、Ｓ１４で湯張ボタンがオンではないと判別されてから実行されている。従って、Ｓ６０で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、浴槽９６への湯張りは行われておらず、給湯栓４６からの給湯のみが行われている。Ｓ６０で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ６２が行われる。Ｓ６２では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ６２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ６４が実行される。
【００５０】
Ｓ６４では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通され、貯湯槽４４からの温水が温水経路５７に導かれる。Ｓ６４に続くＳ６８では、給湯運転が行われる。この場合、貯湯槽４４内の低い圧力によって給湯されるために湯量が少ない可能性がある。この場合、操作者が意図して発電熱優先ボタン７１ａをオンしており、少ない湯量を甘受することが多い。少ない湯量に不満があれば、発電熱優先ボタン７１ａをオフにすることによって水道水の高い圧力を利用して湯量を増加させることができる。給湯運転が行われると、貯湯槽４４の温水の温度が低ければ、バーナ５５が運転されて給湯栓側経路５７ａの加熱部５７ｃを加熱し、加熱された温水が給湯栓４６から給湯される。貯湯槽４４の温水の温度が高ければ、ミキシングユニット５４で低温の水道水と混合されて冷却され、適温に冷却された温水が給湯栓４６から給湯される。Ｓ６８を実行してから、図２に示されているように、発電熱利用処理Ｓ１０の最初の処理Ｓ１２が再び行われる。
Ｓ６２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４上部の温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ６６が実行される。
Ｓ６６では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通され、水道水が温水経路５７に導かれる。水道水が温水経路５７に導かれると、十分な水量が給湯栓４６に供給される。Ｓ６６を実行後、Ｓ６８に移行する。
一方、Ｓ６０で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、浴槽９６への湯張りも、給湯栓４６から給湯も行われていない。そこで、Ｓ６０でＮＯと判別された場合には、Ｓ６２〜Ｓ６８の処理がスキップされる。
【００５１】
図９は、発電熱優先ボタン７１ａのオン／オフ、外気温度、湯張りのみを行った場合、湯張りと給湯を同時に行った場合、給湯のみを行った場合について、貯湯槽４４からの送水が行われるか、貯湯槽４４を介さずに直接水道水からの送水が行われるかをまとめたものである。なお、図９は、貯湯槽４４の温水を送水に用いることができる場合のものであり、図２のフローチャートにおいて、Ｓ２２とＳ３４はＹＥＳと判別されるとの前提で作成されている。
図９から明らかなように、発電熱優先ボタン７１ａがオンにされている場合には、水道水から直接送水が行われるのは、湯張りと給湯を同時に行い、外気温度が１０℃以下の場合のみである。これに対して、発電熱優先ボタン７１ａがオフの場合には、貯湯槽４４からの送水が行われるのは、湯張りが行われているときのみである。
【００５２】
なお、本実施例のコージェネレーションシステム１０において、発電ユニット２０と貯湯槽４４はオプションとすることもできる。このような構成とすると、将来、燃料電池式の発電ユニット２０が広く普及した場合に、発電ユニット２０と貯湯槽４４を追加してシステムアップできるという、魅力ある商品を実現することができる。このようなことが可能なのは、水道水を直接に給湯暖房機５０に供給する経路が設けられているからである。
【００５３】
（第２実施例）
本発明の第２実施例に係るコージェネレーションシステム１５０について、図面を参照しながら説明する。なお、コージェネレーションシステム１５０は、既に説明した第１実施例のコージェネレーションシステム１０と多くの構成が共通している。従って、以下においては、コージェネレーションシステム１５０としての特徴的な部分を主体に説明する。
図５に示されているように、コージェネレーションシステム１５０の貯湯槽４４の底部には、水道水供給用の給水経路１５８が接続されている。給水経路１５８は、その途中でミキシングユニット側経路１５８ａに分枝されている。給水経路１５８のミキシングユニット側経路１５８ａへの分枝部の下流に、貯湯槽４４への給水圧力を調整する第１減圧弁１５２が装着されている。
【００５４】
ミキシングユニット側経路１５８ａは、給水経路１５８の分枝部とミキシングユニット５４の給水入口５４ｂとを連通させている。ミキシングユニット側経路１５８ａの途中に、第２減圧弁１５４が装着されている。第２減圧弁１５４は、ミキシングユニット５４の給水入口５４ｂへの水道水給水圧力を調整する。第２減圧弁１５４の調圧値は、第１減圧弁１５２のそれよりも高く設定されている。ミキシングユニット５４の温水出口５４ｃには、温水経路１６２の一端が接続されている。温水経路１６２の他端側は、給湯栓側経路５７ａとシスターン側経路５７ｂに分枝されている。
【００５５】
コージェネレーションシステム１５０の制御に係る一連の処理フローについて、図６〜図８のフローチャートを参照しながら説明する。図６の発電熱利用処理１００は、Ｓ３５以外については、図２に示されている発電熱利用処理Ｓ１０と同じである。
Ｓ３４で、湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、湯張りとしての最低流量が確保されていない。この場合には、Ｓ３５に移行してミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされる（給水入口５４ｂと温水出口５４ｃを連通させる）。ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされると、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。上述したように、第２減圧弁１５４の調圧値は、第１減圧弁１５２よりも高く設定されている。また、ミキシングユニット側経路１５８ａは、貯湯槽４４と温水経路５３を経てミキシングバルブ５４の温水入口５４ａに至る経路よりも短いので、圧力損失が小さい。このため、貯湯槽４４からの送水が行われるよりも、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされて第２減圧弁１５４を経由して水道水が温水経路１６２に導かれる方が、送水量が多くなる。Ｓ３４で湯張量センサ１２３が検知した水量が３（リットル／分）以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、湯張りの最低流量が確保されている。このためＳ３５がスキップされ、貯湯槽４４からの温水供給が継続して行われる。
【００５６】
Ｓ２２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４の上部温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）、あるいはＳ２６で湯張量センサ１２３が検知した湯張量が、Ｘ−５（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）にも、Ｓ３５が実行される。
【００５７】
Ｓ１２で、発電熱優先ボタン７１ａがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図７に示されているＳ３７以降の処理が行われる。図７のＳ３９、Ｓ４５、Ｓ５５以外は、図３と同様である。Ｓ３７で湯張ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ３９が実行される。Ｓ３９が実行されると、注湯弁９１が開かれる。
Ｓ４０で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４の上部温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）、Ｓ４２で水量センサ１１５と湯張量センサ１２３が検知した水量が等しくないと判別された場合（ＮＯの場合）、Ｓ４４で湯張量センサ１２３が検知した値が３（リットル／分）以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４５が行われる。
【００５８】
Ｓ４５では、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされる。ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされると、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。
Ｓ５４で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされ、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。
【００５９】
図６のＳ１４で湯張ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、図８に示されているＳ６０以降の処理が行われる。図８は、図４からＳ６４が除かれ、図４のＳ６６がＳ６７に置き換えられている点が図４と異なる。
Ｓ６２で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した貯湯槽４４の上部温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ６７が行われる。Ｓ６７では、ミキシングユニット５４の貯湯槽側開度が０％にされ、水道水側開度が１００％にされ、水道水が給水経路１５８とミキシングユニット側経路１５８ａを経由して温水経路１６２に導かれる。
以上説明したように、本第２実施例のコージェネレーションシステム１５０の構成でも、第１実施例のコージェネレーションシステムと同様の動作を実現することができる。
【００６０】
（第３実施例）
本発明の第３実施例に係るコージェネレーションシステムについて、図面を参照しながら説明する。本第３実施例のコージェネレーションシステムは、図１に示されているコージェネレーションシステム１０から湯張りに係る部分を除いた構成を有している。すなわち、浴槽９６の湯張りや、追い焚きの機能を備えていない。以下においては、図１に記載されている符号を用いて説明を進める。
本コージェネレーションシステムの発電熱利用処理Ｓ２００について、図１０を参照しながら説明する。発電熱利用処理２００の最初の処理Ｓ２０２では、発電熱優先ボタンがオンであるか否かの判別が行われる。Ｓ２０２で、発電熱優先ボタンがオンであると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０４が行われる。
Ｓ２０４では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２が連通される。Ａポート１０２ａとＣポート１０２が連通されると、貯湯槽４４からの温水が温水経路５７に導かれる。
【００６１】
Ｓ２０４に続いて行われるＳ２０６では、水量センサ１１５が水量を検知しているか否かの判別が行われる。Ｓ２０６で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２０２からの処理が再び行われる。Ｓ２０６で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０８への移行が行われる。
Ｓ２０８では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ２０８で、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２１０が行われる。
Ｓ２１０では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、水道水が給水経路４０と第１三方弁側経路４０ａを経由して温水経路５７に導かれる。水道水が温水経路５７に導かれると、給湯栓４６が３階に配置されていても、貯湯槽４４からの場合よりも多く送水して、十分な給湯量を確保することができる。Ｓ２１０実行後、Ｓ２１２へ移行する。
【００６２】
Ｓ２０８で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２１０がスキップされる。
Ｓ２１２では、給湯運転が行われる。給湯運転が行われると、バーナ５５が作動することにより、貯湯槽４４からの温水、あるいは水道水が加熱される。Ｓ２１２を行ってから、Ｓ２０２の処理に戻る。
【００６３】
一方、Ｓ２０２で発電熱優先ボタンがオンではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２１４が実行される。
Ｓ２１４では水量センサ１１５が水量を検知しているか否かが判別される。Ｓ２１４で水量センサ１１５が水量を検知していないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２０２の処理に戻る。Ｓ２１４で水量センサ１１５が水量を検知していると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２１６に移行する。
Ｓ２１６では、貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であるか否かが判別される。Ｓ２１６で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上であると判別された場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２１８が行われる。
Ｓ２１８では、第１三方弁１０２のＡポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通される。Ａポート１０２ａとＣポート１０２ｃが連通されると、貯湯槽４４からの温水が温水経路５７に導かれる。そして、Ｓ２２２で給湯運転が行われる。Ｓ２２２を行ってから、Ｓ２０２に戻る。
【００６４】
Ｓ２１６で貯湯槽上部サーミスタ１３８が検知した温水温度から、給水サーミスタ１０５が検知した給水温度を減算した値が、５℃以上ではないと判別された場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２２０が行われる。
Ｓ２２０では、第１三方弁１０２のＢポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通される。Ｂポート１０２ｂとＣポート１０２ｃが連通されると、水道水が給水経路４０と第１三方弁側経路４０ａを経由して温水経路５７に導かれる。Ｓ２２０実行後、Ｓ２２２の給湯運転が行われる。
このように、給湯機能のみを有するコージェネレーションシステムにおいても、給湯栓が高い場所に位置していても、十分な給湯量を確保することができる。
【００６５】
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、出願時の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。
従って、例えば、以下に記載するように構成することもできる。
【００６６】
（１）水道水が断水した場合に、貯湯槽に貯められている水を非常用に使用できるように、貯湯槽に非常用の開閉弁を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図２】第１実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【図３】同上。
【図４】同上。
【図５】第２実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図６】第２実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【図７】同上。
【図８】同上。
【図９】第１実施例に係るコージェネレーションシステムにおいて、貯湯槽から送水されるか、貯湯槽を経由せずに水道水から直接送水されるかを整理した表。
【図１０】第３実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【符号の説明】
１０：コージェネレーションシステム（第１実施形態）
１１：循環経路、１１ａ：循環復路、１１ｂ：循環往路
１３：熱媒ポンプ
１５：温水ユニット
２０：発電ユニット
２２：燃料電池
２４：熱媒循環経路
２５：冷却経路
２６：リザーブタンク
２８：放熱器
２９：熱媒冷却ファン
３０：改質器
３２：バーナ
３４：燃焼ガス排気管
３５：酸素供給配管
３６：熱媒三方弁、３６ａ：入口、３６ｂ：出口、３６ｃ：出口
３７：排水経路
４０：給水経路、４０ａ：第１三方弁側経路、４０ｂ：ミキシングユニット側経路
４３：リリーフ弁
４４：貯湯槽
４５：圧力開放経路
４６：給湯栓
４７：排水弁
４８：補給水弁
４９：循環ポンプ
５０：給湯暖房機
５１：シスターン
５２：床暖房熱動弁
５３：温水経路
５４：ミキシングユニット、５４ａ：温水入口、５４ｂ：給水入口
５５、５６：バーナ
５７：温水経路、５７ａ：給湯栓側経路、５７ｂ：シスターン側経路、５７ｃ：加熱部
５８：暖房端末熱動弁
５９：水位電極、５９ａ：ハイレベルスイッチ、５９ｂ：ローレベルスイッチ
６０：コントローラ
６１：シスターン出水経路
６２：温水循環ポンプ
６３：暖房高温サーミスタ
６６：貯湯槽経路
７０：熱交換器
７１：リモコン、７１ａ：発電熱優先ボタン
７４：熱交換器
８０：暖房端末機、８０ａ：スイッチ
８４：低温水経路
８５：床暖房経路
８６：高温水経路、８６ａ：加熱部
８８：追焚き経路
８９：風呂湯張経路
９０：追焚き熱動弁
９１：注湯弁
９２：追焚き熱交換器
９３：低温サーミスタ
９４：風呂循環経路
９６：浴槽、９６ａ：温水吸出口、９６ｂ：温水供給口
９８：風呂循環ポンプ
１０２：第１三方弁、１０２ａ：Ａポート、１０２ｂ：Ｂポート、１０２ｃ：Ｃポート
１０５：給水サーミスタ
１０６：逆止弁
１０８：減圧弁
１１２：温水経路
１１３：逆止弁
１１５：水量センサ
１１６：出湯サーミスタ
１１７：暖房低温サーミスタ
１２２：風呂水位センサ
１２３：湯張量センサ
１２４：風呂水流スイッチ
１２６：低温バイパス経路
１２８：バイパス熱動弁
１３２：第２三方弁、１３２ａ：Ａポート、１３２ｂ：Ｂポート、１３２ｃ：Ｃポート
１３４：低温水戻り経路
１３８：貯湯槽上部サーミスタ
１３９：貯湯槽下部サーミスタ
１４０：外気温サーミスタ
１５０：コージェネレーションシステム（第２実施形態）
１５２：第１減圧弁
１５４：第２減圧弁
１５８：給水経路、１５８ａ：ミキシングユニット側経路
Claims (3)
- 発電ユニットと、
発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、
貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、
温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、
途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、
温水と冷水を混合するミキシングユニットと、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、
減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、
減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、
ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、
温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えており、
コントローラは、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替えることを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 発電ユニットと、
発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、
貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、
温水使用箇所に温水を供給するとともに浴槽に湯張りをする給湯器と、
途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、
温水と冷水を混合するミキシングユニットと、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、
減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、
減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、
ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、
温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えており、
コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りをするときに、少なくとも温度センサの計測値に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替えることを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 発電ユニットと、
発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、
温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、
途中に減圧弁が配置されており、水道水圧力よりも減圧された水道水を貯湯槽に導く給水経路と、
温水と冷水を混合するミキシングユニットと、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する温水経路と、
減圧弁よりも下流側の給水経路とミキシングユニットを接続する第１給水経路と、
減圧弁よりも上流側の給水経路に接続されている第２給水経路と、
ミキシングユニットから伸びている温水経路と第２給水経路が接続されており、第１位置でミキシングユニットからの温水経路を開いて給湯器に導くとともに第２給水経路を閉じ、第２位置でミキシングユニットからの温水経路を閉じるともに第２給水経路を開いて給湯器に導く開閉手段と、
操作スイッチと、
開閉手段と操作スイッチに接続されたコントローラとを備えており、
コントローラは、給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、少なくとも操作スイッチの操作状態に基づいて、開閉手段を第１位置と第２位置の間で切替えることを特徴とするコージェネレーションシステム。
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