JP5175124B2 - 貯湯式給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯システムに関するものである。特に、貯湯タンクに貯められている温水を給湯前に殺菌可能な貯湯式給湯システムに関するものである。

貯湯タンクに貯められている温水を、給湯箇所に給湯する貯湯式の給湯システムが知られている。貯湯タンクに貯えられている温水が長時間消費されないと、貯湯されている温水の温度が低下し、温水中にレジオネラ菌等の雑菌が繁殖することがある。その場合には、貯湯タンクに貯められている温水を殺菌してから給湯しなければならない。貯湯タンクの温水を殺菌するためには、バーナやヒートポンプ等の熱源機を用いて、貯湯タンクの温水を沸かし上げる必要がある。

特許文献１には、使用者が長期にわたって不在であると判断された場合に、貯湯タンク全体の温水の沸かし上げを行う技術が開示されている。特許文献１の技術では、貯湯タンク全体の温水の沸かし上げが完了するまで、貯湯タンクからの出湯を禁止する。これによって、雑菌が繁殖しているおそれのある湯が給湯されることを防止している。

特開２００４−２６３９１２号公報

特許文献１の技術では、貯湯タンク全体の温水の沸かし上げが完了するまでの間、貯湯タンクからの出湯を禁止することとなる。貯湯タンク全体の温水を沸かし上げるにはある程度の時間を必要とし、この間は高温の温水を給湯することができなくなってしまう。貯湯タンク全体の温水の沸かし上げが完了するまで、給湯栓には低温の水しか供給されず、使用者の利便性を損なうことになってしまう。

本発明は上記課題を解決する。本発明は使用者の利便性を損なうことなく、雑菌が繁殖しているおそれのある湯が給湯されることを防止することができる技術を提供する。

本発明は貯湯式の給湯システムとして具現化される。その貯湯式給湯システムは、給湯時に上部から出湯する貯湯タンクと、水を加熱する熱源機と、貯湯タンクの中間部から熱源機へ水を送る第１循環往路と、貯湯タンクの下部から熱源機へ水を送る第２循環往路と、第１循環往路と第２循環往路を選択的に切り替える切替手段と、熱源機から貯湯タンクの上部へ水を送る循環復路と、貯湯タンクと熱源機の間で水を循環させるポンプを備えている。その貯湯式給湯システムは、給湯をしていない期間において、定期的に、貯湯タンクの上部の水を部分的に沸かし上げて貯湯タンクの上部の水の殺菌を行うことを特徴とする。

上記の給湯システムでは、貯湯タンクからの給湯をしていない期間がしばらく続くと、貯湯タンクの水に雑菌が繁殖しているおそれがあると判断して、貯湯タンクの水の沸かし上げを行う。この際に、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げるのではなく、貯湯タンクの上部の水のみを部分的に沸かし上げる。貯湯タンクの内部には温度成層が形成されるので、貯湯タンクの上部の水を沸かし上げておけば、その後の給湯において雑菌が繁殖しているおそれのある温水が給湯されることを防ぐことができる。貯湯タンクの上部の水のみを部分的に沸かし上げる場合、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げる場合と比べて、短時間で沸かし上げを行うことができるので、貯湯タンクからの出湯を禁止する期間が短くなり、使用者の利便性が向上する。

上記の貯湯式給湯システムは、貯湯タンクの下部から熱源機へ水を送る第２循環往路と、第１循環往路と第２循環往路を選択的に切り替える切替手段をさらに備えており、貯湯タンクの上部の水を部分的に沸かし上げた後、使用者が在宅していると判断された場合に、第２循環往路に切り替えてポンプを駆動しながら熱源機による加熱を行うことで、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げることが好ましい。

使用者が在宅している場合には、その後に給湯栓への給湯や風呂の湯張りなどが行われる可能性があり、貯湯タンクの上部の水を使い切って下部の水も出湯する可能性がある。上記の給湯システムによれば、貯湯タンクの上部の水を部分的に沸かし上げた後、使用者が在宅していると判断される場合に、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げる。この際には、貯湯タンクの上部の水はすでに部分的な沸かし上げによって殺菌がなされているため、貯湯タンクからの出湯を禁止することなく、貯湯タンクの全体の水の沸かし上げを行うことができる。使用者の利便性を損なうことなく、雑菌が繁殖しているおそれのある温水が給湯されることを確実に防止することができる。

上記の貯湯式給湯システムは、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げた後に、ポンプの駆動と熱源機による加熱を継続しながら、貯湯タンクの水を循環させる他の循環経路でも貯湯タンクの水を循環させることが好ましい。

一般に、貯湯タンクには、熱源機との間で水を循環する経路とは別に、他の循環経路が接続していることがある。例えば、コージェネレーションシステムであれば、発電ユニットとの間で水を循環させる循環経路が貯湯タンクに接続している。また、給湯暖房システムであれば、暖房の熱源として貯湯タンクの水を利用するための循環経路が接続している。このようなシステムにおいては、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げたとしても、その後に他の循環経路で水を循環させたときに、その循環経路に滞留していた水が貯湯タンクへ流れ込むことになる。他の循環経路に滞留していた水についても、雑菌が繁殖しているおそれがあるから、これらの循環経路の水についても殺菌することが望ましい。上記の給湯システムによれば、他の循環経路に滞留していた水についても殺菌することができる。雑菌が繁殖しているおそれのある温水が給湯されることを確実に防止することができる。

本発明の貯湯式給湯システムによれば、使用者の利便性を損なうことなく、雑菌が繁殖しているおそれのある湯が給湯されることを防止することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）貯湯タンクの上部の水を部分的に沸かし上げている間は、貯湯タンクからの出湯を禁止する。
（形態２）貯湯タンクの全体の水を沸かし上げている間は、貯湯タンクからの出湯を禁止しない。

本発明を具現化した一実施例を図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施例のコージェネレーションシステム２は、発電ユニット１５０、給湯ユニット１０、熱負荷１０８を備えている。

発電ユニット１５０は、燃料電池（図示省略）、改質器（図示省略）、熱媒循環経路１５２、熱回収用熱交換器１５４を備えている。燃料電池は、改質器で生成される水素ガスを空気中の酸素と反応させて発電を行う。発電に伴って発電熱が発生し、発電熱によって熱媒循環経路１５２内の熱媒が加熱される。熱媒循環経路１５２内の熱媒の熱は熱回収用熱交換器１５４に入力される。

給湯ユニット１０は、貯湯部１２、バーナ部６８、暖房用熱交換器１１４、風呂用熱交換器１２４、各種流路、コントローラ１４６等を備えている。

コントローラ１４６は、制御プログラムを記憶している。コントローラ１４６には、リモコン１４８の操作信号と、以下で説明する各種流量センサの検出信号と各種サーミスタの検出信号等が入力される。リモコン１４８は、浴室、洗面所、台所等にそれぞれ配設されている。コントローラ１４６は、入力された信号を制御プログラムで処理し、以下で説明する各種ポンプ、各種弁、バーナ等を制御する。

貯湯部１２は、貯湯タンク１４、タンク上部サーミスタ１５、第１タンクサーミスタ１６、第２タンクサーミスタ１８、第３タンクサーミスタ２０、第４タンクサーミスタ２２を備えている。タンク上部サーミスタ１５は貯湯タンク１４の頂部から内部に差し込まれており、貯湯タンク１４の頂部から５リットルの位置の温水の温度を直接検出する。第１タンクサーミスタ１６、第２タンクサーミスタ１８、第３タンクサーミスタ２０、第４タンクサーミスタ２２は、貯湯タンク１４の外側壁面に設けられており、それぞれ貯湯槽の頂部から４５リットル、８５リットル、１２５リットル、１６５リットルの位置の温水の温度を検出する。タンク上部サーミスタ１５および第１タンクサーミスタ１６、第２タンクサーミスタ１８、第３タンクサーミスタ２０、第４タンクサーミスタ２２の検出信号はコントローラ１４６に出力される。

貯湯タンク１４の底部には、貯湯タンク１４に水道水を給水する給水経路２４が接続されている。給水経路２４には、減圧弁２６、給水サーミスタ２８、給水量センサ３０、給水量サーボ３２、混合サーボ３４が介装されている。減圧弁２６は、給水経路２４の上流端近傍に配置されている。減圧弁２６は給水圧力を調整するものであり、減圧弁２６の下流側圧力が低下すると開き、圧力を所定の調圧値に維持しようとする。このため、貯湯タンク１４内の温水が減少したり、後述する混合サーボ３４が開いたりすると、減圧弁２６の作用によって水道水が給水される。給水サーミスタ２８は、給水される水道水の温度を検出する。給水量センサ３０は、給水される水道水の流量を検出する。給水サーミスタ２８の検出信号と給水量センサ３０の検出信号はコントローラ１４６に出力される。給水量サーボ３２と混合サーボ３４は、いずれもステッピングモータを内蔵しており、これが駆動されることによって開度が調整されて流量を変化させる。給水量サーボ３２は、給水される水道水の流量を調整する。給水量サーボ３２の開度はコントローラ１４６によって制御される。混合サーボ３４は、給水経路２４と混合経路３６の接続部に配置されている。混合サーボ３４については後で詳述する。

給水経路２４の混合サーボ３４の下流側に排水経路３８が接続されている。排水経路３８の他端は圧力開放経路４２に接続されている。圧力開放経路４２はコージェネレーションシステムの外部に開放されている。排水経路３８には排水弁４０が介装されている。排水弁４０の開閉は手動で行う。排水弁４０が開かれると、貯湯タンク１４内の温水が排水経路３８と圧力開放経路４２を経て排水される。

貯湯タンク１４の頂部には、貯湯タンク１４内の温水を給湯栓４４に給湯する給湯経路４６が接続されている。給湯栓４４は、浴室、洗面所、台所等にそれぞれ配設されている。給湯経路４６には、圧力逃し弁４８、温水電磁弁５０、高温サーミスタ５２、給湯サーミスタ５４が介装されている。また、給湯経路４６には、先述の混合経路３６が接続されている。混合経路３６は、温水電磁弁５０の下流側であり、かつ高温サーミスタ５２と給湯サーミスタ５４の間に接続されている。

圧力逃し弁４８は圧力開放経路４２と接続されている。温水電磁弁５０は、給湯が開始されると開かれ、給湯が終了すると閉じられる。給湯が開始されたか否かは、給水量センサ３０の検出流量に基づいてコントローラ１４６によって判断される。高温サーミスタ５２は、貯湯タンク１４から送り出された温水の温度を検出する。給湯サーミスタ５４は、給湯経路４６からの温水と混合経路３６からの水道水との混合水の温度を検出する。高温サーミスタ５２と給湯サーミスタ５４の検出信号はコントローラ１４６に出力される。給湯経路４６からの温水と混合経路３６からの水道水との混合比は、混合サーボ３４の開度によって調整される。混合サーボ３４の開度を調整することによって給湯温度を調温することができる。混合サーボ３４の開度は、給水サーミスタ２８の検出温度と給湯サーミスタ５４の検出温度に基づいてコントローラ１４６によって指示される。

貯湯タンク１４と発電ユニット１５０は熱回収循環経路５６によって接続されている。熱回収循環経路５６は熱回収用熱交換器１５４を通過するように配設されている。熱回収循環経路５６は、貯湯タンク１４から熱回収用熱交換器１５４へ向かう経路が熱回収循環往路５６ａであり、熱回収用熱交換器１５４から貯湯タンク１４へ向かう経路が熱回収循環復路５６ｂである。

熱回収循環往路５６ａは貯湯タンク１４の底部と熱回収用熱交換器１５４の上流端を接続している。熱回収循環往路５６ａには熱回収循環ポンプ５８と循環往路サーミスタ６０が介装されている。熱回収循環ポンプ５８は熱回収循環経路５６内の温水を循環させる。熱回収循環ポンプ５８は、発電運転中や熱回収循環経路５６内の温水の凍結防止運転中に駆動される。熱回収循環ポンプ５８の駆動はコントローラ１４６によって制御される。循環往路サーミスタ６０は、貯湯タンク１４の近傍に配置されて、貯湯タンク１４から送り出される温水の温度を検出する。循環往路サーミスタ６０の検出信号はコントローラ１４６に出力される。

熱回収循環復路５６ｂは熱回収用熱交換器１５４の下流端と貯湯タンク１４の頂部を接続している。熱回収循環復路５６ｂには循環復路サーミスタ６２と熱回収三方弁６４が介装されている。循環復路サーミスタ６２は熱回収三方弁６４の上流側に配置されて、熱回収用熱交換器１５４を通過した後の温水の温度を検出する。循環復路サーミスタ６２の検出信号はコントローラ１４６に出力される。熱回収三方弁６４は入口６４ａと２つの出口６４ｂ、６４ｃを有している。熱回収循環復路５６ｂの上流側部分が入口６４ａに接続されており、熱回収循環復路５６ｂの下流側部分が出口６４ｃに接続されている。熱回収三方弁６４の出口６４ｂにはタンクバイパス経路６６の一端が接続されている。タンクバイパス経路６６の他端は熱回収循環往路５６ａの途中に接続されている。熱回収三方弁６４の入口６４ａと出口６４ｃが連通すると、発電ユニット１５０と貯湯タンク１４を経由する循環経路が形成され、熱回収三方弁６４の入口６４ａと出口６４ｂが連通すると、発電ユニット１５０を経由して貯湯タンク１４をバイパスする循環経路が形成される。熱回収三方弁６４の切換えはコントローラ１４６によって制御される。

バーナ部６８は、バーナ７０、潜熱熱交換器７２、顕熱熱交換器７４を備えている。バーナ７０は、ガスを燃料として燃焼する。バーナ７０で発生する燃焼排ガスの熱によって潜熱熱交換器７２内の温水が予備加熱される。このときの燃焼排ガスの温度低下によって燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮し、窒素酸化物が溶け込んだ酸性ドレンが生成される。潜熱熱交換器７２で予備加熱された温水は、顕熱熱交換器７４でバーナ７０の燃焼熱によって再加熱される。

潜熱熱交換器７２には、ドレンを排出又は回収するためのドレン経路９２が接続されている。ドレン経路９２は、圧力開放経路４２に接続されている。ドレン経路９２には、中和器９４が介装されている。中和器９４内には炭酸カルシウムが充填されている。酸性のドレンは、中和器９４内を通過する間に、炭酸カルシウムによってｐＨ６から７に中和される。ドレン経路９２の中和器９４の下流側には、オーバーフロー経路９８が接続している。オーバーフロー経路９８の他端はシスターン１００に接続されており、シスターン１００内の温水が所定の水位を超える場合に、その所定の水位を超える分の温水をシスターン１００から排出する。

貯湯タンク１４とバーナ部６８はバーナ循環経路７６によって接続されている。バーナ循環経路７６は、バーナ部６８内の潜熱熱交換器７２と顕熱熱交換器７４を順に通過するように配設されている。バーナ循環経路７６は、貯湯タンク１４からバーナ部６８へ向かう経路がバーナ循環往路７６ａであり、バーナ部６８から貯湯タンク１４へ向かう経路がバーナ循環復路７６ｂである。

バーナ循環往路７６ａは、貯湯タンク１４の中間部（タンク上部サーミスタ１５と第１タンクサーミスタ１６との中間）に接続する第１バーナ循環往路７７と、貯湯タンク１４の下部に連通する給水経路２４と接続する第２バーナ循環往路７９と、第１バーナ循環往路７７と第２バーナ循環往路７９が合流する個所に設けられたバーナ循環三方弁７８を備えている。バーナ循環三方弁７８は２つの入口７８ａ，７８ｂと出口７８ｃを有している。バーナ循環三方弁７８の入口７８ａには第２バーナ循環往路７９の一端が接続されている。バーナ循環三方弁７８の入口７８ｂには第１バーナ循環往路７７の一端が接続されている。バーナ循環三方弁７８の出口７８ｃは潜熱熱交換器７２の上流端に連通している。バーナ循環三方弁７８の入口７８ａと出口７８ｃが連通すると、貯湯タンク１４の下部からバーナ部６８に向かう経路が形成され、バーナ循環三方弁７８の入口７８ｂと出口７８ｃが連通すると、貯湯タンク１４の中間部からバーナ部６８に向かう経路が形成される。バーナ循環三方弁７８の切換えはコントローラ１４６によって制御される。

バーナ循環往路７６ａのバーナ循環三方弁７８よりも下流側には、バーナ循環ポンプ８０、バーナ循環水量センサ８２、バーナ循環水量サーボ８４、バーナ入口サーミスタ８３が介装されている。バーナ循環ポンプ８０はバーナ循環経路７６内で温水を循環させる。バーナ循環ポンプ８０の駆動はコントローラ１４６によって制御される。バーナ循環水量センサ８２は、バーナ循環経路７６内の温水の流量を検出する。バーナ循環水量センサ８２の検出信号はコントローラ１４６に出力される。バーナ循環水量サーボ８４はステッピングモータを内蔵しており、これが駆動されることによって開度が調整されて流量を変化させる。バーナ循環水量サーボ８４は、バーナ循環経路７６内の温水の流量を調整する。バーナ循環水量サーボ８４の開度はコントローラ１４６によって制御される。バーナ入口サーミスタ８３は、バーナ部６８に流入する温水の温度を検出する。バーナ入口サーミスタ８３の検出信号はコントローラ１４６に出力される。

バーナ循環復路７６ｂのバーナ部６８の出口近傍にはバーナ出口サーミスタ８８が介装されている。バーナ出口サーミスタ８８は、バーナ部６８を通過した後の温水の温度を検出する。バーナ循環復路７６ｂは、バーナ出口サーミスタ８８よりも下流で、暖房バイパス経路１７２と、暖房熱交換経路１７４に分岐している。暖房バイパス経路１７２は貯湯タンク１４の頂部に接続している。暖房熱交換経路１７４は暖房用熱交換器１１４を経由して暖房バイパス経路１７２に合流する。暖房用熱交換器１１４には暖房熱交換経路１７４内の温水の熱が入力される。暖房熱交換経路１７４には熱交換器出口サーミスタ９０が介装されている。熱交換器出口サーミスタ９０は、暖房用熱交換器１１４の下流側に配置されて、暖房用熱交換器１１４を通過した後の温水の温度を検出する。バーナ出口サーミスタ８８の検出信号と熱交換器出口サーミスタ９０の検出信号はコントローラ１４６に出力される。

暖房熱交換経路１７４の熱交換器出口サーミスタ９０よりも下流に、第２タンクバイパス経路１６６の一端が接続している。第２タンクバイパス経路１６６の他端は、バーナ循環往路７６ａのバーナ循環三方弁７８とバーナ循環ポンプ８０の間に接続している。

暖房熱交換経路１７４の熱交換器出口サーミスタ９０よりも下流に、第２バーナ循環復路１６８の一端が接続している。第２バーナ循環復路１６８の他端は、貯湯タンク１４の下部に接続している。

暖房バイパス経路１７２には、第１制御弁１７０が設けられている。暖房熱交換経路１７４の第２バーナ循環復路１６８および第２タンクバイパス経路１６６の接続個所よりも下流には、第２制御弁１６０が設けられている。第２タンクバイパス経路１６６には、第３制御弁１６２が設けられている。第２バーナ循環復路１６８には、第４制御弁１６４が設けられている。第１制御弁１７０、第２制御弁１６０、第３制御弁１６２、第４制御弁１６４の開閉は、コントローラ１４６によって制御される。第１制御弁１７０、第２制御弁１６０、第３制御弁１６２、第４制御弁１６４の何れかが開いた状態でバーナ循環ポンプ８０を駆動することで、バーナ循環経路７６を温水が循環する。

給湯経路４６からは、シスターン給水経路１０２が分岐している。シスターン給水経路１０２には、負圧弁１０４、シスターン給水弁１０６が介装されている。負圧弁１０４は、断水時等で給水経路２４が負圧になったときに開かれ、大気を吸引して貯湯タンク１４の負圧による破損を防止する。シスターン給水弁１０６は、シスターン１００に貯湯タンク１４からの温水を給水するときに開かれる。シスターン１００内の温水は図示しない水位センサによって水位が監視されている。シスターン１００内の温水の水位が、所定の水位範囲内であるときにはシスターン給水弁１０６は閉じられており、所定の水位範囲を逸脱したことが判別されるとシスターン給水弁１０６が開かれる。シスターン給水弁１０６の開閉はコントローラ１４６によって制御される。

本実施例では、熱負荷１０８は暖房装置、風呂装置、給湯装置を有している。暖房装置の端末機としては、エアコンと床暖房機を有している。図１中では、エアコンと床暖房機を暖房端末機１１０として示している。シスターン１００と暖房端末機１１０は暖房循環経路１１２によって接続されている。暖房循環経路１１２は、シスターン１００から暖房端末機１１０へ向かう経路が暖房循環往路１１２ａであり、暖房端末機１１０からシスターン１００へ向かう経路が暖房循環復路１１２ｂである。暖房循環往路１１２ａは暖房用熱交換器１１４を通過するように配設されている。暖房循環往路１１２ａには、暖房循環ポンプ１１６、暖房循環サーミスタ１１８が介装されている。暖房循環ポンプ１１６は、暖房循環経路１１２内の温水を循環させる。暖房循環ポンプ１１６は、リモコン１４８のスイッチの操作に伴って駆動される。暖房循環ポンプ１１６の駆動はコントローラ１４６によって制御される。暖房循環サーミスタ１１８は、暖房用熱交換器１１４の下流側に配置されて、暖房用熱交換器１１４を通過した後の温水の温度を検出する。暖房循環サーミスタ１１８の検出信号はコントローラ１４６に出力される。暖房端末機１１０内の暖房循環経路１１２には暖房熱動弁１２０が介装されている。暖房熱動弁１２０は、リモコン１４８のスイッチの操作に伴って開閉する。暖房熱動弁１２０の開閉はコントローラ１４６によって制御される。

暖房循環往路１１２ａの暖房用熱交換器１１４の下流側であり、かつ暖房循環サーミスタ１１８の下流側からは、追焚き経路１２２が分岐している。追焚き経路１２２の下流端は暖房循環復路１１２ｂのシスターン１００近傍に接続されている。追焚き経路１２２は風呂用熱交換器１２４を通過するように配設されている。暖房循環往路１１２ａ内の温水の熱は、風呂用熱交換器１２４に入力される。追焚き経路１２２には、追焚き熱動弁１２６が介装されている。追焚き熱動弁１２６は、風呂の追焚きスイッチの操作に伴って開閉する。追焚き熱動弁１２６の開閉はコントローラ１４６によって制御される。

風呂の浴槽１２８には風呂循環経路１３０が接続されている。風呂循環経路１３０は、風呂用熱交換器１２４を通過するように配設されている。風呂循環経路１３０は、浴槽１２８から風呂用熱交換器１２４へ向かう経路が風呂循環往路１３０ａであり、風呂用熱交換器１２４から浴槽１２８へ向かう経路が風呂循環復路１３０ｂである。風呂循環往路１３０ａには、風呂水位センサ１３２、風呂循環ポンプ１３４、風呂水流スイッチ１３６、風呂循環サーミスタ１３８が介装されている。風呂水位センサ１３２は、風呂循環経路１３０内の温水の水圧を検出する。風呂水位センサ１３２の検出信号はコントローラ１４６に出力される。風呂水位センサ１３２によって検出される水圧は、浴槽１２８内の温水の水位を推定するために利用される。風呂循環ポンプ１３４は、風呂循環経路１３０内の温水を循環させる。風呂循環ポンプ１３４は、リモコン１４８のスイッチの操作に伴って駆動される。風呂循環ポンプ１３４の駆動はコントローラ１４６によって制御される。風呂水流スイッチ１３６は、風呂循環経路１３０内を温水が流れるとオンとなる。風呂水流スイッチ１３６のオンオフ信号はコントローラ１４６に出力される。風呂循環サーミスタ１３８は、風呂用熱交換器１２４の上流側に配置されて、風呂用熱交換器１２４に入水する温水の温度を検出する。風呂循環サーミスタ１３８の検出信号はコントローラ１４６に出力される。

給湯経路４６と風呂循環経路１３０は、湯張り経路１４０によって接続されている。湯張り経路１４０の上流端は給湯経路４６の給湯サーミスタ５４の下流側に接続されており、湯張り経路１４０の下流端は風呂循環経路１３０の風呂循環往路１３０ａの風呂循環ポンプ１３４と風呂水流スイッチ１３６との間に接続されている。湯張り経路１４０には、湯張り量センサ１４２、注湯電磁弁１４４が介装されている。湯張り量センサ１４２は、湯張り経路１４０を通過する温水の流量を検出する。湯張り量センサ１４２の検出信号はコントローラ１４６に出力される。注湯電磁弁１４４は、リモコン１４８のスイッチの操作や浴槽１２８内の温水の水位によって開閉する。注湯電磁弁１４４の開閉はコントローラ１４６によって制御される。

リモコン１４８のスイッチの操作によって給湯ユニット１０の電源が投入されると、給湯ユニット１０は以下に説明する発電熱回収運転、給湯準備運転、給湯運転、暖房運転、風呂湯張り運転、風呂追焚き運転、部分沸かし上げ運転、全体沸かし上げ運転等の各種運転を行う。

（発電熱回収運転）
発電熱回収運転の概略について説明する。発電ユニット１５０において発電運転が行われると、熱媒循環経路１５２内の熱媒が循環し、熱回収用熱交換器１５４に発電熱が入力される。給湯ユニット１０では、熱回収循環ポンプ５８が駆動され、貯湯タンク１４内の温水が、貯湯タンク１４の底部から熱回収循環往路５６ａへ吸い出される。熱回収循環往路５６ａ内の温水は、熱回収用熱交換器１５４へ流入して加熱される。加熱された温水は熱回収循環復路５６ｂを経て貯湯タンク１４の頂部へ戻される。これによって、発電ユニット１５０において発電に伴って発生する発電熱が貯湯タンク１４内へ回収されて蓄熱される。

（給湯準備運転）
給湯準備運転について、図２のフローチャートを用いて説明する。給湯準備運転は、給湯運転や風呂の湯張り運転を行っていない状況において、タンク上部サーミスタ１５の検出温度が給湯設定温度＋５℃を下回った場合に開始される。

ステップＳ２０２では、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が給湯設定温度を超えているか否かを判断する。バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が給湯設定温度を超えている場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ２０４へ進んで、第１制御弁１７０を開いて第４制御弁１６４を閉じる。バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が給湯設定温度以下の場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２０６へ進んで、第４制御弁１６４を開いて第１制御弁１７０を閉じる。

ステップＳ２０８では、バーナ循環三方弁７８を、入口７８ｂと出口７８ｃを連通して入口７８ａを非連通とする状態に切り替える。

ステップＳ２１０では、バーナ循環ポンプ８０を駆動する。貯湯タンク１４の中間部から温水が吸い出されて、バーナ循環経路７６内を温水が循環し始める。バーナ循環ポンプ８０を駆動する前からバーナ循環経路７６内に高温の温水が滞留していた場合には、ステップＳ２０４で第１制御弁１７０が開かれているので、その温水は貯湯タンク１４の上部に流入する。バーナ循環経路７６内に低温の温水が滞留していた場合には、ステップＳ２０６で第４制御弁１６４が開かれているので、その温水は貯湯タンク１４の下部に流入する。

ステップＳ２１２では、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となるまで待機する。

ステップＳ２１４では、バーナ７０を点火して燃焼させる。これによって、バーナ循環経路７６を循環する温水の加熱が開始される。

ステップＳ２１６では、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が３リットル／ｍｉｎとなるように、バーナ循環水量サーボ８４の開度を調整する。ステップＳ２１６の制御によってバーナ循環経路７６を循環する流量は、後述する給湯運転においてバーナ循環経路７６を循環する流量に比べて小さい。このような小流量でバーナ循環経路７６を循環させることで、貯湯タンク１４に形成されている温度成層を崩すことなく、貯湯タンク１４の上部の温水を昇温することができる。

ステップＳ２１８では、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が７２℃となるようにバーナ７０の燃焼量が制御される。

ステップＳ２２０では、第１制御弁１７０が閉じられ第４制御弁１６４が開かれている場合に、第１制御弁１７０を開いて、第４制御弁１６４を閉じる。貯湯タンク１４の中間部から吸い出された温水は、バーナ部６８で７２℃に加熱されて、貯湯タンク１４の上部に戻される。

ステップＳ２２２では、タンク上部サーミスタ１５で検出される温度が６５℃に達したか否かを判断する。タンク上部サーミスタ１５で検出される温度が６５℃に達した場合（ＹＥＳの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水の循環加熱を終了するために、ステップＳ２２４へ進む。タンク上部サーミスタ１５で検出される温度が６５度に満たない場合（ＮＯの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水の循環加熱を継続するために、ステップＳ２１６へ戻る。

ステップＳ２２４では、バーナ７０を消火する。

ステップＳ２２６では、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が給湯設定温度を超えているか否かを判断する。バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が給湯設定温度を超えている場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ２２８へ進んで、第１制御弁１７０を開いて第４制御弁１６４を閉じる。バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が給湯設定温度以下の場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２３０へ進んで、第４制御弁１６４を開いて第１制御弁１７０を閉じる。

ステップＳ２３２では、ポストポンプ動作を終了するか否かを判断する。バーナ７０を消火した直後は、バーナ循環経路７６内に未だ高温の温水が残存している。バーナ７０を消火した後、バーナ循環ポンプ８０をすぐに停止してしまうと、バーナ循環経路７６内に残存する温水の熱を貯湯タンク１４に回収することができない。そこで本実施例では、バーナ７０を消火してから所定時間が経過するまで、バーナ循環ポンプ８０を駆動し続ける。このような動作をポストポンプ動作という。ステップＳ２３２でポストポンプ動作を終了する場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ２３４へ進む。ポストポンプ動作を終了しない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ２２６へ戻る。

ステップＳ２３４では、バーナ循環ポンプ８０を停止し、ステップＳ２３６では、第１制御弁１７０と第４制御弁１６４を閉じて、給湯準備運転を終了する。

上記の給湯準備運転を行うことによって、次回の給湯に備えて貯湯タンク１４の上部に高温の温水を準備しておくことができる。これによって、次回の給湯の際に速やかに給湯設定温度で給湯することができる。

上記の給湯準備運転においては、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が高い場合には、バーナ循環経路７６の温水を貯湯タンク１４の上部へ戻し、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が低い場合には、バーナ循環経路７６の温水を貯湯タンク１４の下部へ戻している。貯湯タンク１４に形成される温度成層を崩さずに貯湯タンク１４に蓄熱することができる。

上記の給湯準備運転においては、貯湯タンク１４の上部の温水を循環加熱する際に、後述する給湯運転の場合に比べて少ない流量で温水を循環させる。これによって、貯湯タンク１４に形成される温度成層を崩さずに貯湯タンク１４に蓄熱することができる。

上記の給湯準備運転においては、バーナ７０を消火した後、すぐにバーナ循環ポンプ８０を停止することなく、ポストポンプ動作を行う。これによって、バーナ循環経路７６に残存している温水の熱も貯湯タンク１４に回収することができる。

（給湯運転）
給湯運転について、図３のフローチャートを用いて説明する。給湯運転や風呂の湯張り運転を行っていない場合において、給水量センサ３０の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となった場合に、給湯栓４４が開かれて給湯要求があったとみなして、給湯運転が開始される。

ステップＳ３０２では、温水電磁弁５０が開かれる。これによって、貯湯タンク１４内の上部に貯められていた温水が給湯経路４６に送り出される。

ステップＳ３０４では、タンク上部サーミスタ１５の検出温度が６０℃以上であるか否かを判断する。タンク上部サーミスタ１５の検出温度が６０℃以上であれば、貯湯タンク１４内の温水を加熱することなく給湯に利用することが可能とみなされる。このような場合、ステップＳ３０６に進み、非燃焼給湯運転が行われる。非燃焼給湯運転では、貯湯タンク１４の上部の温水を循環加熱することなく給湯する。すなわち、非燃焼給湯運転では、バーナ７０の燃焼を行わず、バーナ循環ポンプ８０の駆動も行わない。

タンク上部サーミスタ１５の検出温度が６０℃未満であれば（ステップＳ３０４でＮＯであれば）、給湯のために貯湯タンク１４内の温水を加熱する必要があるとみなされる。このような場合、ステップＳ３１０に進み、燃焼給湯運転が行われる。燃焼給湯運転では、給湯栓４４への給湯と並行して、貯湯タンク１４の上部の温水を循環加熱する。燃焼給湯運転において貯湯タンク１４の上部の温水を循環加熱する動作は、図２を用いて説明した給湯準備運転における貯湯タンク１４の上部の温水の循環加熱とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。ただし、燃焼給湯運転においては、図２のステップＳ２１６で、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が１２リットル／ｍｉｎとなるように、バーナ循環水量サーボ８４の開度を調整する。このような大流量でバーナ循環経路７６を循環させることで、給湯に必要とされる熱量を確保することができる。

図３のステップＳ３１０では、給湯サーミスタ５４の検出温度が給湯設定温度となるように、混合サーボ３４の開度が調整される。これによって、貯湯タンク１４の上部から給湯経路４６に送り出された温水が、水道水との混合によって給湯設定温度に調温されて、給湯栓４４に供給される。

ステップＳ３１２では、給水量センサ３０の検出流量が２．０リットル／ｍｉｎ以下であるか否かが判断される。給水量センサ３０の検出流量が２．０リットル／ｍｉｎ以下となれば（ＹＥＳとなれば）、給湯栓４４が閉じられたと判断し、ステップＳ３１４で温水電磁弁５０を閉じて、給湯運転を終了する。給水量センサ３０の検出流量が２．０リットル／ｍｉｎを超えていれば（ステップＳ３１２でＮＯであれば）、まだ給湯栓４４は開かれており、給湯が継続中であると判断して、ステップＳ３０４へ戻る。

上記の給湯運転においても、給湯準備運転と同様に、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が高い場合には、バーナ循環経路７６の温水を貯湯タンク１４の上部へ戻し、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が低い場合には、バーナ循環経路７６の温水を貯湯タンク１４の下部へ戻している。貯湯タンク１４に形成される温度成層を崩さずに貯湯タンク１４の上部の温水を昇温することができる。

上記の給湯運転においては、貯湯タンク１４の上部の温水を循環加熱する際に、給湯準備運転の場合に比べて大きな流量で温水を循環させる。これによって、給湯に必要とされる熱量を確保することができる。

上記の給湯運転においても、給湯準備運転と同様に、バーナ７０を消火した後、すぐにバーナ循環ポンプ８０を停止することなく、ポストポンプ動作を行う。これによって、バーナ循環経路７６に残存している温水の熱も貯湯タンク１４に回収することができる。

（暖房運転）
暖房運転の概略について説明する。リモコン１４８のスイッチの操作によって暖房端末機１１０の運転要求がなされると、バーナ循環ポンプ８０を駆動して、バーナ部６８に温水が送り出される。バーナ部６８に送り出された温水は、必要に応じて加熱され、暖房用熱交換器１１４へ送られる。暖房用熱交換器１１４での熱交換によって冷却された温水は、熱交換器出口サーミスタ９０の検出温度に応じて、第２制御弁１６０を開いて貯湯タンク１４の上部に戻されることもあるし、第４制御弁１６４を開いて貯湯タンク１４の下部に戻されることもあるし、第３制御弁１６２を開いて貯湯タンク１４をバイパスしてバーナ部６８に戻されることもある。

また暖房端末機１１０の暖房熱動弁１２０が開かれ、暖房循環ポンプ１１６が駆動されて、シスターン１００内の温水が暖房用熱交換器１１４に送り出される。暖房用熱交換器１１４での熱交換によって加熱された温水は、暖房端末機１１０での暖房に利用される。暖房端末機１１０を通過した温水は、シスターン１００へ戻る。

リモコン１４８のスイッチの操作によって、暖房端末機１１０の運転停止要求がなされると、バーナ７０が燃焼していれば消火し、バーナ循環ポンプ８０を停止し、暖房熱動弁１２０を閉じ、暖房循環ポンプ１１６を停止して、暖房運転が終了する。

（風呂湯張り運転）
風呂の湯張り運転の概略について説明する。リモコン１４８のスイッチの操作によって風呂の湯張り要求がなされると、注湯電磁弁１４４が開かれるとともに、温水電磁弁５０が開かれる。その後は、給湯運転と同様にして、湯張り設定温度の温水が給湯経路４６、湯張り経路１４０、風呂循環経路１３０を経て、浴槽１２８内に供給される。

湯張り開始からの湯張り量センサ１４２の積算流量が湯張り設定水量に達すると、注湯電磁弁１４４が閉じられるとともに、温水電磁弁５０が閉じられ、湯張り運転が終了する。

（風呂追焚き運転）
風呂の追焚き運転の概略について説明する。リモコン１４８のスイッチの操作によって、風呂の追焚き要求があると、バーナ循環ポンプ８０を駆動して、バーナ部６８に温水が送り出される。バーナ部６８に送り出された温水は、必要に応じて加熱され、暖房用熱交換器１１４へ送られる。暖房用熱交換器１１４での熱交換によって冷却された温水は、熱交換器出口サーミスタ９０の検出温度に応じて、第２制御弁１６０を開いて貯湯タンク１４の上部に戻されることもあるし、第４制御弁１６４を開いて貯湯タンク１４の下部に戻されることもあるし、第３制御弁１６２を開いて貯湯タンク１４をバイパスしてバーナ部６８に戻されることもある。

また追焚き熱動弁１２６が開かれ、暖房循環ポンプ１１６が駆動されて、シスターン１００内の温水が暖房用熱交換器１１４に送り出される。暖房用熱交換器１１４での熱交換によって加熱された温水は、風呂用熱交換器１２４に送られる。風呂用熱交換器１２４での熱交換によって冷却された温水は、シスターン１００に戻される。

さらに風呂循環ポンプ１３４が駆動されて、浴槽１２８内の温水が、風呂用熱交換器１２４を通過して、浴槽１２８へ戻される。浴槽１２８から吸い出された温水は、風呂用熱交換器１２４での熱交換によって加熱されて、浴槽１２８へ戻される。

風呂循環サーミスタ１３８の検出温度が追焚き設定温度となると、浴槽１２８内の温水の温度が追焚き設定温度となったとみなされ、バーナ７０が燃焼していれば消火し、バーナ循環ポンプ８０を停止し、追焚き熱動弁１２６を閉じ、暖房循環ポンプ１１６を停止し、風呂循環ポンプ１３４を停止して、風呂の追焚き運転が終了する。

本実施例では、貯湯タンク１４内の温水をバーナ７０に送り出し、バーナ７０で加熱された温水を貯湯タンク１４へ戻すためのバーナ循環経路７６を利用して、暖房循環経路１１２内の温水を加熱することができる。また、この暖房循環経路１１２から分岐した風呂の追焚き経路１２２を利用して、浴槽１２８と接続されている風呂循環経路１３０内の温水を加熱することができる。１つの循環経路（バーナ循環経路７６）を多様に活用することができるため、システムの構成を簡素化し、システムをコンパクト化することができる。

本実施例では、バーナ循環復路７６ｂを通る温水の戻り先を、熱交換器出口サーミスタ９０での検出温度に応じて切換えることができる。熱交換器出口サーミスタ９０での検出温度に応じて、温水の戻り先を貯湯タンク１４の上部としたり、貯湯タンク１４の下部としたり、貯湯タンク１４をバイパスしてバーナ循環往路７６ａとしたりすることができる。このように温水の戻り先を切換えることによって、貯湯タンク１４の内部に形成される温度成層状態を崩すことがない。

（部分沸かし上げ運転）
貯湯タンク１４の部分沸かし上げ運転について、図４のフローチャートを用いて説明する。部分沸かし上げ運転は、リモコン１４８のスイッチの操作によって給湯ユニット１０の電源がＯＮとされており、かつ給湯運転、風呂湯張り運転のいずれもが実施されない状態が所定時間（例えば１００時間）継続した場合に、自動的に開始する。このような場合には、貯湯タンク１４の温水が長期間にわたって給湯や湯張りで消費されておらず、雑菌が繁殖しているおそれがある。そこで、次回の給湯時に清浄な温水を速やかに給湯できるように、貯湯タンク１４の部分的な沸かし上げを行う。

ステップＳ４０２では、タンク上部サーミスタ１５の検出温度が５秒以上継続して７０℃以上であるか否かを判断する。一般に、温水の温度が１５分以上継続して６０℃以上の高温となっているか、あるいは５秒以上継続して７０℃以上の高温となっていれば、その温水は殺菌されていて清浄であるとみなすことができる。タンク上部サーミスタ１５の検出温度が５秒以上継続して７０℃以上である場合（ＹＥＳの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水は清浄に保たれていると判断して、ステップＳ４０４以降の動作を行うことなく、部分沸かし上げ運転を終了する。タンク上部サーミスタ１５の検出温度が７０℃に満たないか、７０℃以上の状態が５秒以上継続しない場合（ＮＯの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水に雑菌が繁殖しているおそれがあるため、ステップＳ４０４へ進む。

ステップＳ４０４では、温水電磁弁５０を開くことを禁止する。これ以降に給湯栓４４が開かれた場合でも、温水電磁弁５０が開くことを禁止しているので、雑菌が繁殖しているおそれのある温水が貯湯タンク１４から給湯栓４４に供給されることを防止することができる。

ステップＳ４０６では、第１制御弁１７０を開く。ステップＳ４０８では、バーナ循環三方弁７７を、入口７８ｂと出口７８ｃを連通して入口７８ａを非連通とする状態に切り替える。ステップＳ４１０では、バーナ循環ポンプ８０を駆動する。これによって、貯湯タンク１４の中間部の温水が、バーナ循環往路７６ａ、バーナ部６８、バーナ循環復路７６ｂを経て、貯湯タンク１４の頂部に戻る循環が開始する。

ステップＳ４１２では、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となるまで待機する。

ステップＳ４１４では、バーナ７０を点火して燃焼させる。これによって、バーナ循環経路７６を循環する温水の加熱が開始される。

ステップＳ４１６では、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が１２リットル／ｍｉｎとなるように、バーナ循環水量サーボ８４の開度を調整する。このような大流量でバーナ循環経路７６を循環させることで、速やかに貯湯タンク１４の上部の温水を沸かし上げることができる。

ステップＳ４１８では、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が７５℃となるようにバーナ７０の燃焼量が制御される。

ステップＳ４２０では、タンク上部サーミスタ１５の検出温度が５秒以上継続して７０℃以上であるか否かを判断する。タンク上部サーミスタ１５の検出温度が５秒以上継続して７０℃以上である場合（ＹＥＳの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水の殺菌が完了したと判断して、ステップＳ４２２で温水電磁弁５０が開くことの禁止を解除する。これ以降に給湯栓４４が開かれると、温水電磁弁５０が開かれて、貯湯タンク１４の上部の温水が給湯栓４４に供給されるようになる。貯湯タンク１４の上部の温水は既に殺菌がなされているので、清浄な温水を給湯栓４４に供給することができる。ステップＳ４２０でタンク上部サーミスタ１５の検出温度が７０℃に満たないか、７０℃以上の状態が５秒以上継続しない場合（ＮＯの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水の殺菌が完了していないので、温水電磁弁５０が開くことを禁止したまま、ステップＳ４２４へ進む。

ステップＳ４２４では、バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が７２℃に達したか否かを判断する。バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が７２℃に達した場合（ＹＥＳの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水の沸かし上げが完了したものと判断して、ステップＳ４２６へ進む。バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が７２℃に満たない場合（ＮＯの場合）、貯湯タンク１４の上部の温水の沸かし上げを継続するために、ステップＳ４１６へ戻る。

ステップＳ４２６では、バーナ７０を消火する。ステップＳ４２８では、バーナ循環ポンプ８０を停止する。ステップＳ４３０では、第１制御弁１７０を閉じる。貯湯槽１４の上部の温水の循環加熱が終了する。

ステップＳ４３２では、使用者が在宅しているか否かを判断する。本実施例では、部分沸かし上げ運転を行っている間に、リモコン１４８の操作が行われるか、給水量センサ３０の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となって給湯運転が開始するか、あるいは家屋に設置された電力計（図示しない）で検出される電力使用量が大きく変動した場合に、使用者が在宅していると判断する。使用者が在宅していると判断された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ４３４に進み、貯湯タンク１４の全体の沸かし上げを行う。貯湯タンク１４の全体沸かし上げ運転については、図５を用いて後述する。使用者が不在と判断された場合（ＮＯの場合）には、貯湯タンク１４の全体の沸かし上げを行うことなく、部分沸かし上げ運転を終了する。

上記の部分沸かし上げ運転を給湯をしていない期間において定期的に行うことによって、雑菌が繁殖しているおそれのある温水が給湯されてしまう事態を未然に防ぐことができる。部分沸かし上げ運転によって、貯湯タンク１４の上部にはすでに殺菌された高温の温水が貯められているので、その後の給湯開始時に貯湯タンク１４からの温水の供給を禁止することなく、速やかに所望の温度での給湯を行うことができる。

上記の部分沸かし上げ運転では、貯湯タンク１４の上部の温水のみを沸かし上げており、貯湯タンク１４の全体の温水を沸かし上げる場合に比べて、短時間で沸かし上げが終了する。従って、部分沸かし上げ運転の最中に給湯要求がなされた場合であっても、貯湯タンク１４からの出湯を禁止する期間は短時間で済み、使用者の利便性を損なうことがない。

なお上記の部分沸かし上げ運転では、例えば貯湯タンク１４の上部に電気ヒータを設けておき、電気ヒータによる加熱によって貯湯タンク１４の上部の温水のみを沸かし上げてもよい。

（全体沸かし上げ運転）
貯湯タンク１４の全体沸かし上げ運転について、図５のフローチャートを用いて説明する。全体沸かし上げ運転は、部分沸かし上げ運転で貯湯タンク１４の上部の温水を沸かし上げた後、使用者が在宅していると判断された場合に開始する。全体沸かし上げ運転を開始する際には、貯湯タンク１４の上部の温水はすでに殺菌がなされているので、全体沸かし上げ運転を行っている間は貯湯タンク１４からの出湯を禁止しない。

ステップＳ５０２では、第１制御弁１７０を開く。ステップＳ５０４では、バーナ循環三方弁７７を、入口７８ａと出口７８ｃを連通して入口７８ｂを非連通とする状態に切り替える。ステップＳ５０６では、バーナ循環ポンプ８０を駆動する。これによって、貯湯タンク１４の下部の温水が、バーナ循環往路７６ａ、バーナ部６８、バーナ循環復路７６ｂを経て、貯湯タンク１４の頂部に戻る循環が開始する。

ステップＳ５０８では、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となるまで待機する。

ステップＳ５１０では、バーナ７０を点火して燃焼させる。これによって、バーナ循環経路７６を循環する温水の加熱が開始される。

ステップＳ５１２では、バーナ循環水量センサ８２の検出流量が１２リットル／ｍｉｎとなるように、バーナ循環水量サーボ８４の開度を調整する。このような大流量でバーナ循環経路７６を循環させることで、速やかに貯湯タンク１４の温水を沸かし上げることができる。

ステップＳ５１４では、バーナ出口サーミスタ８８の検出温度が７５℃となるようにバーナ７０の燃焼量が制御される。

ステップＳ５１６では、給湯水量の制限を行う。全体沸かし上げ運転を行っている間も、給湯運転や、暖房運転、風呂の追焚き運転等が並行して行われる場合がある。このような場合に、熱負荷１０８における熱消費量がバーナ７０の加熱量を超えてしまうことがないように、給湯水量を制限して、熱負荷１０８における熱消費量を抑制する。

バーナ７０の加熱量は次式で計算される。
バーナ７０加熱量＝（バーナ出口サーミスタ８８検出温度−バーナ入口サーミスタ８３検出温度）×バーナ循環水量センサ８２検出水量

また、暖房運転および風呂の追焚き運転で消費される熱量（暖房負荷）は次式で計算される。
暖房負荷＝（バーナ出口サーミスタ８８検出温度−熱交換器出口サーミスタ９０検出温度）×バーナ循環水量センサ８２検出水量×水量比
上式の水量比は、バーナ循環経路７６を循環する温水の全水量に対する、暖房熱交換器１１４を通過する温水の水量の比率を示している。コントローラ１４６は、第１制御弁１７０、第２制御弁１６０、第３制御弁１６２、第４制御弁１６４の開閉状況と水量比の対応関係を予め記憶しており、第１制御弁１７０、第２制御弁１６０、第３制御弁１６２、第４制御弁１６４の開閉状況から水量比を決定する。

給湯によって消費される熱量（給湯負荷）と暖房負荷の合計が、バーナ７０の加熱量を下回るように、給湯水量の制限値（給湯制限水量）を決定する。給湯制限水量は次式で計算される。
給湯制限水量＝（バーナ７０加熱量−暖房負荷）／（給湯サーミスタ５４検出温度−給水サーミスタ２８検出温度）
給湯制限水量が算出されると、給水量センサ３０で検出される水量が給湯制限水量以下となるように、給水量サーボ３２の開度を調整する。

ステップＳ５１８では、バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が６５℃に達したか否かを判断する。全体沸かし上げ運転では、部分沸かし上げ運転と異なり、貯湯タンク１４の下部からの水がバーナ部６８に送られるので、バーナ入口サーミスタ８３で６５℃以上の温度が検出されれば、貯湯タンク１４の全体が高温となっているものと判断することができる。バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が６５℃に達した場合（ＹＥＳの場合）、貯湯タンク１４の全体の温水の沸かし上げが完了したものと判断して、ステップＳ５２０へ進む。バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が６５℃に満たない場合（ＮＯの場合）、貯湯タンク１４の全体の温水の沸かし上げを継続するために、ステップＳ５１２へ戻る。

ステップＳ５２０では、熱回収三方弁６４を、入口６４ａと出口６４ｃを連通して出口６４ｂを非連通とする状態に切り替える。

ステップＳ５２２では、熱回収循環ポンプ５８を駆動する。熱回収循環経路５６内に貯湯タンク１４の下部から高温の温水が送り出される。

ステップＳ５２４では、循環復路サーミスタ６２の検出温度が６５℃に達したか否かを判断する。循環復路サーミスタ６２の検出温度が６５℃に達した場合（ＹＥＳの場合）、熱回収循環経路５６内の水が高温の温水と置き換えられたものと判断して、ステップＳ５２８へ進む。循環復路サーミスタ６２の検出温度が６５℃に満たない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ５２６へ進む。

ステップＳ５２６では、熱回収循環ポンプ５８を駆動してからの経過時間が３００秒に達したか否かを判断する。熱回収循環ポンプ５８を駆動してからの経過時間が３００秒に達していれば（ＹＥＳであれば）、熱回収循環経路５６内の水が高温の温水と置き換えられたものと判断して、ステップＳ５２８へ進む。熱回収循環ポンプ５８を駆動してからの経過時間が３００秒に達していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ５２４へ戻る。

ステップＳ５２８では、熱回収循環ポンプ５８を停止する。これによって、熱回収循環経路５６における温水の循環が停止する。

ステップＳ５３０では、第１制御弁１７０、第２制御弁１６０、第３制御弁１６２、第４制御弁１６４を全て開く。バーナ循環ポンプ８０は駆動し続けているので、バーナ７０で加熱された温水が、暖房バイパス経路１７２だけでなく、暖房熱交換経路１７４、第２タンクバイパス経路１６６、第２バーナ循環復路１６８にも流入して、それぞれの経路内の温水が高温の温水に置き換えられる。

ステップＳ５３２では、バーナ入口サーミスタ８３の検出温度が７２℃に達するまで待機する。

ステップＳ５３４では、バーナ７０を消火する。ステップＳ５３６では、バーナ循環ポンプ８０を停止する。ステップＳ５３８では、第１制御弁１７０、第２制御弁１６０、第３制御弁１６２、第４制御弁１６４を全て閉じて、全体沸かし上げ運転を終了する。

上記の全体沸かし上げ運転を行うことによって、貯湯タンク１４の全体の温水を殺菌することができる。その後に大量の給湯要求があった場合でも、貯湯タンク１４から清浄な温水を速やかに供給することができる。

上記の全体沸かし上げ運転では、貯湯タンク１４の全体の温水の沸かし上げが終了した後に、温水の循環加熱を継続しながら、熱回収循環経路５６、暖房熱交換経路１７４、第２タンクバイパス経路１６６、第２バーナ循環復路１６８に貯湯タンク１４の温水を送り込み、それぞれの経路内に滞留している温水を高温の温水に置き換える。これによって、それぞれの経路内の温水についても殺菌を行うことができる。

上記の全体沸かし上げ運転は部分沸かし上げ運転を行った後に実施されるので、全体沸かし上げ運転を開始する時点で貯湯タンク１４の上部にはすでに殺菌された高温の温水が貯められている。従って、全体沸かし上げ運転を行っている間も、貯湯タンク１４から清浄な温水を出湯することが可能である。全体沸かし上げ運転を行っている間も貯湯タンク１４からの出湯を許容して、給湯に利用することができる。

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１は本実施例のコージェネレーションシステムの系統図である。 図２は給湯準備運転の動作を説明するフローチャートである。 図３は給湯運転の動作を説明するフローチャートである。 図４は部分沸かし上げ運転の動作を説明するフローチャートである。 図５は全体沸かし上げ運転の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

２ コージェネレーションシステム
１０ 給湯ユニット
１２ 貯湯部
１４ 貯湯タンク
１５ タンク上部サーミスタ
１６ 第１タンクサーミスタ
１８ 第２タンクサーミスタ
２０ 第３タンクサーミスタ
２２ 第４タンクサーミスタ
２４ 給水経路
２６ 減圧弁
２８ 給水サーミスタ
３０ 給水量センサ
３２ 給水量サーボ
３４ 混合サーボ
３６ 混合経路
３８ 排水経路
４０ 排水弁
４２ 圧力開放経路
４４ 給湯栓
４６ 給湯経路
４８ 圧力逃し弁
５０ 温水電磁弁
５２ 高温サーミスタ
５４ 給湯サーミスタ
５６ 熱回収循環経路
５６ａ 熱回収循環往路
５６ｂ 熱回収循環復路
５８ 熱回収循環ポンプ
６０ 循環往路サーミスタ
６２ 循環復路サーミスタ
６４ 熱回収三方弁
６４ａ 入口
６４ｂ、６４ｃ 出口
６６ タンクバイパス経路
６８ バーナ部
７０ バーナ
７２ 潜熱熱交換器
７４ 顕熱熱交換器
７６ バーナ循環経路
７６ａ バーナ循環往路
７６ｂ バーナ循環復路
７７ 第１バーナ循環往路
７８ バーナ循環三方弁
７８ａ，７８ｂ 入口
７８ｃ 出口
７９ 第２バーナ循環往路
８０ バーナ循環ポンプ
８２ バーナ循環水量センサ
８３ バーナ入口サーミスタ
８４ バーナ循環水量サーボ
８８ バーナ出口サーミスタ
９０ 熱交換器出口サーミスタ
９２ ドレン経路
９４ 中和器
９８ オーバーフロー経路
１００ シスターン
１０２ シスターン給水経路
１０４ 負圧弁
１０６ シスターン給水弁
１０８ 熱負荷
１１０ 暖房端末機
１１２ 暖房循環経路
１１２ａ 暖房循環往路
１１２ｂ 暖房循環復路
１１４ 暖房用熱交換器
１１６ 暖房循環ポンプ
１１８ 暖房循環サーミスタ
１２０ 暖房熱動弁
１２２ 追焚き経路
１２４ 風呂用熱交換器
１２６ 追焚き熱動弁
１２８ 浴槽
１３０ 風呂循環経路
１３０ａ 風呂循環往路
１３０ｂ 風呂循環復路
１３２ 風呂水位センサ
１３４ 風呂循環ポンプ
１３６ 風呂水流スイッチ
１３８ 風呂循環サーミスタ
１４０ 湯張り経路
１４２ 湯張り量センサ
１４４ 注湯電磁弁
１４６ コントローラ
１４８ リモコン
１５０ 発電ユニット
１５２ 熱媒循環経路
１５４ 熱回収用熱交換器
１６０ 第２制御弁
１６２ 第３制御弁
１６４ 第４制御弁
１６６ 第２タンクバイパス経路
１６８ 第２バーナ循環復路
１７０ 第１制御弁
１７２ 暖房バイパス経路
１７４ 暖房熱交換経路

Claims (3)

1. 貯湯式の給湯システムであって、
   給湯時に上部から出湯する貯湯タンクと、
   水を加熱する熱源機と、
   貯湯タンクの中間部から熱源機へ水を送る第１循環往路と、
   貯湯タンクの下部から熱源機へ水を送る第２循環往路と、
   第１循環往路と第２循環往路を選択的に切り替える切替手段と、
   熱源機から貯湯タンクの上部へ水を送る循環復路と、
   貯湯タンクと熱源機の間で水を循環させるポンプを備えており、
   給湯をしていない期間において、定期的に、貯湯タンクの上部の水を部分的に沸かし上げて貯湯タンクの上部の水の殺菌を行うことを特徴とする貯湯式給湯システム。
2. 貯湯タンクの上部の水を部分的に沸かし上げた後、使用者が在宅していると判断された場合に、第２循環往路に切り替えてポンプを駆動しながら熱源機による加熱を行うことで、貯湯タンクの全体の水を沸かし上げる、請求項１の貯湯式給湯システム。
3. 貯湯タンクの全体の水を沸かし上げた後に、ポンプの駆動と熱源機による加熱を継続しながら、貯湯タンクの水を循環させる他の循環経路でも貯湯タンクの水を循環させる、請求項２の貯湯式給湯システム。

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