JP5921416B2 - コージェネレーションシステム及び給湯設備 - Google Patents
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Description
電力と熱とを発生する熱電併給部と、
前記熱電併給部が発生した熱で加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を吐出する本体側出水部と、
運転を制御する制御部とを備え、
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機に対して、前記本体側出水部から吐出した湯水を、前記熱源機側入水部に供給するコージェネレーションシステム及び給湯設備に関する。
前記熱電併給部が発生した熱で加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を吐出する本体側出水部と、
運転を制御する制御部とを備え、
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機に対して、前記本体側出水部から吐出した湯水を、前記熱源機側入水部に供給するコージェネレーションシステム及び給湯設備に関する。
従来のシステムとして、例えば、下記の特許文献１には、太陽熱を利用して加熱した湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクから取り出した湯水を、バーナによって予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する熱源機としての主給湯器とを備えたシステムが開示されている。
このシステムでは、貯湯タンクと主給湯器とを接続する給湯路に、必要に応じて混水を行うための混水器が備えられ、貯湯タンクから取り出した湯水の温度が、設定給湯温度以上の温度として予め定められた基準温度以上である場合には、主給湯器のバーナを燃焼停止状態とさせると共に、主給湯器に供給される湯水の温度が上記設定給湯温度となるように、混水器により貯湯タンクから取り出した湯水に上水を混合比調整を伴って混合し、一方、貯湯タンクから取り出した湯水の温度が基準温度未満の場合には、主給湯器のバーナを燃焼状態とさせると共に、主給湯器に供給される湯水の温度が、バーナ燃焼による設定給湯温度への温度調節が安定して行える温度になるように、混水器により貯湯タンクから取り出した湯水に上水を混合比調整を伴って混合するように構成されている。
また、特許文献１のシステムには、主給湯器内において、主給湯器に供給された湯水を主給湯器内に設けられた熱交換部をバイパスして給湯栓に向けて流出させるバイパス路が設けられ、そのバイパス路には調整弁が設けられている。特許文献１には、この調整弁の開閉動作については記載されていないが、通常このようなシステムにおいては、主給湯器に供給された湯水の温度が、設定給湯温度である場合には、湯水を加熱する必要がないので、調整弁を開いた状態として、湯水の一部が熱交換部をバイパスするように構成されている。よって、湯水の一部が、湯水の流路において圧力損失を発生して湯水の流量を低下させる熱交換部をバイパスして、十分な量の湯水を給湯栓に供給することができるように構成されている。
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、主給湯器に供給される湯水の温度が設定給湯温度未満の場合には、湯水を加熱するために、熱交換部に流入する湯水の流量を多くする必要があるので、熱交換部で比較的大きな圧力損失が発生する。それに加え、水を湯水に混水する混水器においても圧力損失が発生するので、システム全体での圧力損失が大きくなる。よって、給湯栓に供給される湯水の供給量を十分に確保することができず、給湯栓から吐出する湯水に十分な水圧を与えることができないという問題が発生する。例えば、給湯栓としてのシャワーにおいて十分に湯水の供給量が得られない場合等では、使用者の不満を招く虞がある。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、給湯栓に供給される湯水の供給量を十分に確保して、給湯栓から吐出する湯水に十分な水圧を与えることができるコージェネレーションシステムを提供する点にある。
この目的を達成するための本発明に係るコージェネレーションシステムは、
電力と熱とを発生する熱電併給部と、
前記熱電併給部が発生した熱で加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を吐出する本体側出水部と、
運転を制御する制御部とを備え、
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機に対して、前記本体側出水部から吐出した湯水を、前記熱源機側入水部に供給するコージェネレーションシステムであって、
その第１特徴構成は、
前記貯湯タンクから取り出されて前記本体側出水部に供給される湯水に対し、混合比調整を伴って上水を混合可能な混合部と、上水を断続的に供給可能な上水供給部とを備え、
前記制御部が、前記本体側出水部から吐出される湯水の温度である本体側出水温度が、前記設定給湯温度に基づいて決定される目標出水温度になるように、前記上水供給部からの上水の供給を停止した状態で、前記混合部を制御する混合制御を実行し、前記本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなる場合には、前記混合制御の実行にかかわらず、前記上水供給部を作動させて前記本体側出水部に供給される湯水に上水を供給する上水供給操作を実行し、前記熱源機で上水が供給された湯水を前記設定給湯温度に加熱する点にある。
電力と熱とを発生する熱電併給部と、
前記熱電併給部が発生した熱で加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を吐出する本体側出水部と、
運転を制御する制御部とを備え、
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機に対して、前記本体側出水部から吐出した湯水を、前記熱源機側入水部に供給するコージェネレーションシステムであって、
その第１特徴構成は、
前記貯湯タンクから取り出されて前記本体側出水部に供給される湯水に対し、混合比調整を伴って上水を混合可能な混合部と、上水を断続的に供給可能な上水供給部とを備え、
前記制御部が、前記本体側出水部から吐出される湯水の温度である本体側出水温度が、前記設定給湯温度に基づいて決定される目標出水温度になるように、前記上水供給部からの上水の供給を停止した状態で、前記混合部を制御する混合制御を実行し、前記本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなる場合には、前記混合制御の実行にかかわらず、前記上水供給部を作動させて前記本体側出水部に供給される湯水に上水を供給する上水供給操作を実行し、前記熱源機で上水が供給された湯水を前記設定給湯温度に加熱する点にある。
また、この目的を達成するための本発明に係る給湯設備は、
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機と、
本発明に係るコージェネレーションシステムとを、
前記熱源機側入水部と前記本体側出水部とを接続する形態で備えた点を特徴とする。
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機と、
本発明に係るコージェネレーションシステムとを、
前記熱源機側入水部と前記本体側出水部とを接続する形態で備えた点を特徴とする。
上記第１特徴構成のコージェネレーションシステム及びそれを備えた給湯設備によれば、貯湯タンクから取り出されて本体側出水部に供給される湯水に対し、上水を混合比調整を伴って混合可能な混合部と、上水を断続的に供給可能な上水供給部とを備えるので、貯湯タンクから取り出された湯水に対し、混合部及び上水供給部を介して上水を供給することができる。
また、制御部による混合部における混合制御で、混合部において湯水に混合する上水の混合量の割合である混合比を調整して、本体側出水部から吐出される湯水の温度である本体側出水温度を目標出水温度に温度低下側に調節することができる。
一方、混合制御の実行にかかわらず、本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなる場合には、貯湯タンクから取り出されて本体側出水部に供給される湯水に対し、上水供給部において上水を供給するので、本体側出水部から熱源機への湯水の供給圧力を高いものに維持することができる。これにより、給湯栓から吐出する湯水に十分な水圧を与えることができる。
また、制御部による混合部における混合制御で、混合部において湯水に混合する上水の混合量の割合である混合比を調整して、本体側出水部から吐出される湯水の温度である本体側出水温度を目標出水温度に温度低下側に調節することができる。
一方、混合制御の実行にかかわらず、本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなる場合には、貯湯タンクから取り出されて本体側出水部に供給される湯水に対し、上水供給部において上水を供給するので、本体側出水部から熱源機への湯水の供給圧力を高いものに維持することができる。これにより、給湯栓から吐出する湯水に十分な水圧を与えることができる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの第２特徴構成は、
上記第１特徴構成に加えて、前記混合制御において、前記貯湯タンクから取り出される湯水の温度であるタンク取出湯水温度が前記目標出水温度よりも低い場合には、前記上水供給操作を実行する点にある。
上記第１特徴構成に加えて、前記混合制御において、前記貯湯タンクから取り出される湯水の温度であるタンク取出湯水温度が前記目標出水温度よりも低い場合には、前記上水供給操作を実行する点にある。
上記第２特徴構成によれば、貯湯タンクから取り出される湯水の温度であるタンク取出湯水温度が目標温度よりも低くなる場合には、上水供給部において上水を供給するので、貯湯タンクから取り出された直後の湯水の温度であるタンク取出湯水温度によって、上水供給操作が実行されるので、本体側出水部から吐出される湯水の温度である本体側出水温度によって、上水供給操作が実行される場合よりも、上水供給操作の実行を早期に実施することができ、迅速に、本体側出水部から熱源機への湯水の供給圧力を高くして、給湯栓から吐出する湯水に十分な水圧を与えることができる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
前記制御部が、前記上水供給操作を実行する場合に、前記本体側出水温度を前記設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように、前記混合部を制御する点にある。
前記制御部が、前記上水供給操作を実行する場合に、前記本体側出水温度を前記設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように、前記混合部を制御する点にある。
上記第３特徴構成によれば、本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなる場合には、
本体側出水温度を設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように混合部が制御されるので、混合部において、貯湯タンクから取り出された湯水の温度を低下させることで、より多く上水が湯水に混合されるように制御される。これにより、本体側出水部から熱源機への湯水の供給圧力を一層高いものに維持することができる。
また、熱源機に供給される湯水の温度が、設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下に低下されるので、熱源機が供給された湯水を設定給湯温度に加熱調整するにあたり、良好な熱効率を維持できる比較的高負荷の状態で湯水を加熱して、当該湯水を設定給湯温度まで昇温することができる。
本体側出水温度を設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように混合部が制御されるので、混合部において、貯湯タンクから取り出された湯水の温度を低下させることで、より多く上水が湯水に混合されるように制御される。これにより、本体側出水部から熱源機への湯水の供給圧力を一層高いものに維持することができる。
また、熱源機に供給される湯水の温度が、設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下に低下されるので、熱源機が供給された湯水を設定給湯温度に加熱調整するにあたり、良好な熱効率を維持できる比較的高負荷の状態で湯水を加熱して、当該湯水を設定給湯温度まで昇温することができる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記上水供給部が、前記混合部をバイパスする状態で、前記混合部へ上水を供給する本体側入水部と前記本体側出水部とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス電磁弁で構成されている点にある。
前記上水供給部が、前記混合部をバイパスする状態で、前記混合部へ上水を供給する本体側入水部と前記本体側出水部とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス電磁弁で構成されている点にある。
上記第４特徴構成によれば、混合部と上水供給部とに上水を供給するにあたり、上水道との接続部を一箇所の本体側入水部として構成することができ、システムを簡略化することができる。また、上水供給部が、上記バイパス電磁弁を開弁した状態で、本体側入水部に供給された上水を、混合部をバイパスするバイパス路を通じて、混合部を通過した後の湯水に供給するので、上水供給部は混合部で発生する水圧低下の影響を受けずに上水道の水圧を維持した状態で貯湯タンクから取り出された湯水に上水を直接供給することができる。よって、本体側出水部から熱源機への湯水の供給圧力を一層高いものに維持できる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの第５特徴構成は、上記第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、
前記熱源機は、前記熱源機側入水部より取り込んだ湯水を前記設定給湯温度に加熱する給湯用加熱部と、当該給湯用加熱部を通過した湯水を吐出する熱源機側出水部と、前記熱源機側入水部より取り込んだ湯水を、前記給湯用加熱部をバイパスさせて前記熱源機側出水部に導く給湯バイパス管路と、前記給湯バイパス管路を流通する湯水の流量を調節するバイパス調整手段とを備え、
前記混合制御において、前記本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、
前記熱源機側入水部より供給された湯水の前記熱源機側入水部から前記熱源機側出水部までの範囲の圧力損失が最小となるように前記バイパス調整手段を調整する点にある。
前記熱源機は、前記熱源機側入水部より取り込んだ湯水を前記設定給湯温度に加熱する給湯用加熱部と、当該給湯用加熱部を通過した湯水を吐出する熱源機側出水部と、前記熱源機側入水部より取り込んだ湯水を、前記給湯用加熱部をバイパスさせて前記熱源機側出水部に導く給湯バイパス管路と、前記給湯バイパス管路を流通する湯水の流量を調節するバイパス調整手段とを備え、
前記混合制御において、前記本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、
前記熱源機側入水部より供給された湯水の前記熱源機側入水部から前記熱源機側出水部までの範囲の圧力損失が最小となるように前記バイパス調整手段を調整する点にある。
上記第５特徴構成によれば、本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、圧力損失を発生する給湯用加熱部をバイパスさせて熱源機側出水部に導く給湯バイパス管路を流れる湯水の量をバイパス調整手段により調整して、熱源機側入水部より供給された湯水の、熱源機側入水部から熱源機側出水部までの範囲の圧力損失を最小にすることができる。
よって、本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、熱源機内で発生する圧力損失を低減し、熱源機側入水部より取り込んだ湯水の水圧を維持した状態で、熱源機側出水部に接続されている給湯栓に湯水を供給することができる。
よって、本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、熱源機内で発生する圧力損失を低減し、熱源機側入水部より取り込んだ湯水の水圧を維持した状態で、熱源機側出水部に接続されている給湯栓に湯水を供給することができる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの第６特徴構成は、上記第１乃至第５特徴構成の何れかに加えて、
前記貯湯タンクが、底部に上水が供給され上部から前記本体側出水部に湯水が取り出される密閉式タンクであり、
前記貯湯タンクの底部から取り出した湯水を前記熱電併給部が発生した熱で加熱して前記貯湯タンクの上部に戻す形態で湯水を循環させる加熱貯湯循環路を備えた点にある。
前記貯湯タンクが、底部に上水が供給され上部から前記本体側出水部に湯水が取り出される密閉式タンクであり、
前記貯湯タンクの底部から取り出した湯水を前記熱電併給部が発生した熱で加熱して前記貯湯タンクの上部に戻す形態で湯水を循環させる加熱貯湯循環路を備えた点にある。
上記第６特徴構成によれば、貯湯タンクの湯水が、底部から取り出され、熱電併給部が発生した熱により加熱された後に、上部に戻される形態で、加熱貯湯循環路を循環することになる。よって、貯湯タンクには、温度成層を形成する状態で湯水が貯留される。
そして、給湯需要があると、貯湯タンクの上層の比較的高温の湯水が取り出されて本体側出水部から吐出され、熱源機を介して給湯栓に供給されることになるので、貯湯タンクの温度成層の乱れを抑制しながら、比較的高温の湯水を優先して利用することができる。
そして、給湯需要があると、貯湯タンクの上層の比較的高温の湯水が取り出されて本体側出水部から吐出され、熱源機を介して給湯栓に供給されることになるので、貯湯タンクの温度成層の乱れを抑制しながら、比較的高温の湯水を優先して利用することができる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの第７特徴構成は、上記第１乃至第６特徴構成の何れかに加えて、
前記熱源機に対して別体に構成され、前記熱源機に併設された一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている点にある。
前記熱源機に対して別体に構成され、前記熱源機に併設された一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている点にある。
上記第７特徴構成によれば、本発明に係るコージェネレーションシステムを、熱源機に対して別体に構成し、熱電併給部を貯湯タンク等と同じ一の筐体内に内蔵する形態で、一体型に構成することができるので、搬送及び設置作業の簡略化を図り、更に設置面積及び製造コストの縮小を図ることができる。
本発明に係るコージェネレーションシステムの実施形態について、図面に基づいて説明する。
尚、本実施形態に係るコージェネレーションシステム４０は、図１に示すように、給湯栓３０に接続され、給湯栓３０に供給する湯水Ｗを加熱する熱源機１０に対して独立別体に構成され、その熱源機１０に並設される一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている。
また、本実施形態に係る給湯設備は、熱源機１０とコージェネレーションシステム４０とを備えた設備として構成されている。
尚、本実施形態に係るコージェネレーションシステム４０は、図１に示すように、給湯栓３０に接続され、給湯栓３０に供給する湯水Ｗを加熱する熱源機１０に対して独立別体に構成され、その熱源機１０に並設される一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている。
また、本実施形態に係る給湯設備は、熱源機１０とコージェネレーションシステム４０とを備えた設備として構成されている。
〔熱源機〕
先ず、本実施形態のコージェネレーションシステム４０に並設される熱源機１０の構成について、図１に基づいて説明する。
熱源機１０は、詳細については後述するが、一般的な給湯暖房器で構成され、通常は上水道から熱源機側入水部２０ａを介して供給された上水Ｗを、予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓３０に供給する、所謂給湯加熱運転を行うものであり、後述するコージェネレーションシステム４０に並設されるように構成されている。本例に示す構成では、コージェネレーションシステム４０から得られる湯水Ｗが熱源機１０に導入される。また、この熱源機１０としては、本例の場合、コージェネレーションシステム４０とは独立に構成されているため、従来家庭に設置されていた給湯暖房器をそのまま使用することができる。
外部インターフェースとしては、上水管路２０の一端側に設けられ外部から湯水Ｗを当該上水管路２０に取り込む熱源機側入水部２０ａ、同上水管路２０の他端側に設けられ当該上水管路２０の湯水Ｗを外部に吐出する熱源機側出水部２０ｂ、熱媒管路１６の一端側に設けられ外部から熱媒Ｈを当該熱媒管路１６に取り込む熱源機側熱媒供給部１６ａ、同熱媒管路１６の他端側に設けられ当該熱媒管路１６の熱媒Ｈを外部に吐出する熱源機側熱媒吐出部１６ｂ、及び、天然ガス系都市ガスである燃料ガスＧを取り込む燃料ガス供給部１４、などが設けられている。
熱源機側出水部２０ｂは、給湯栓３０に接続されることで、当該熱源機側出水部２０ｂから吐出された湯水Ｗが給湯栓３０に供給される。
また、熱源機側熱媒供給部１６ａ及び熱源機側熱媒吐出部１６ｂは、温水床暖房パネルなどの暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを取り込み又は吐出する形態で、当該暖房用循環路３４に接続される。具体的には、熱源機側熱媒吐出部１６ｂから吐出された熱媒Ｈが、往きヘッダ３１を介して暖房用循環路３４に設けられた暖房放熱器３３に供給され、一方、暖房放熱器３３を通過した熱媒Ｈが、戻りヘッダ３２及び後述するコージェネレーションシステム４０を介して熱源機側熱媒供給部１６ａに戻される。
先ず、本実施形態のコージェネレーションシステム４０に並設される熱源機１０の構成について、図１に基づいて説明する。
熱源機１０は、詳細については後述するが、一般的な給湯暖房器で構成され、通常は上水道から熱源機側入水部２０ａを介して供給された上水Ｗを、予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓３０に供給する、所謂給湯加熱運転を行うものであり、後述するコージェネレーションシステム４０に並設されるように構成されている。本例に示す構成では、コージェネレーションシステム４０から得られる湯水Ｗが熱源機１０に導入される。また、この熱源機１０としては、本例の場合、コージェネレーションシステム４０とは独立に構成されているため、従来家庭に設置されていた給湯暖房器をそのまま使用することができる。
外部インターフェースとしては、上水管路２０の一端側に設けられ外部から湯水Ｗを当該上水管路２０に取り込む熱源機側入水部２０ａ、同上水管路２０の他端側に設けられ当該上水管路２０の湯水Ｗを外部に吐出する熱源機側出水部２０ｂ、熱媒管路１６の一端側に設けられ外部から熱媒Ｈを当該熱媒管路１６に取り込む熱源機側熱媒供給部１６ａ、同熱媒管路１６の他端側に設けられ当該熱媒管路１６の熱媒Ｈを外部に吐出する熱源機側熱媒吐出部１６ｂ、及び、天然ガス系都市ガスである燃料ガスＧを取り込む燃料ガス供給部１４、などが設けられている。
熱源機側出水部２０ｂは、給湯栓３０に接続されることで、当該熱源機側出水部２０ｂから吐出された湯水Ｗが給湯栓３０に供給される。
また、熱源機側熱媒供給部１６ａ及び熱源機側熱媒吐出部１６ｂは、温水床暖房パネルなどの暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを取り込み又は吐出する形態で、当該暖房用循環路３４に接続される。具体的には、熱源機側熱媒吐出部１６ｂから吐出された熱媒Ｈが、往きヘッダ３１を介して暖房用循環路３４に設けられた暖房放熱器３３に供給され、一方、暖房放熱器３３を通過した熱媒Ｈが、戻りヘッダ３２及び後述するコージェネレーションシステム４０を介して熱源機側熱媒供給部１６ａに戻される。
熱源機１０には、後述するバーナ１１ａ，１２ａの作動を制御したり、その他弁やポンプなどの各種補機の運転を制御したりするコンピュータからなる熱源機側制御部２５が設けられている。
熱源機側制御部２５は、住居内に設置されたリモコン２７との間で通信部２６を介して通信可能に構成されており、この構成により、リモコン２７から給湯時の設定給湯温度や暖房運転の運転及び停止を操作することができる。また、この通信部２６は、後述するコージェネレーションシステム４０側の通信部９６との間でも、無線又は有線での双方向の通信が可能に構成されている。
熱源機側制御部２５は、住居内に設置されたリモコン２７との間で通信部２６を介して通信可能に構成されており、この構成により、リモコン２７から給湯時の設定給湯温度や暖房運転の運転及び停止を操作することができる。また、この通信部２６は、後述するコージェネレーションシステム４０側の通信部９６との間でも、無線又は有線での双方向の通信が可能に構成されている。
熱源機１０は、熱源機側入水部２０ａに取り込んで熱源機側出水部２０ｂから吐出される湯水Ｗを加熱するための給湯用加熱部１１と、熱源機側熱媒供給部１６ａに取り込んで熱源機側熱媒吐出部１６ｂから吐出される熱媒Ｈを加熱するための暖房用加熱部１２とを有する。
給湯用加熱部１１は、調整弁１１ｃを介して供給される燃料ガスＧをファン１３により供給される燃焼用空気により燃焼させるバーナ１１ａと、当該バーナ１１ａから排出される高温の燃焼ガスとの熱交換により上水管路２０を通流する湯水Ｗを加熱する給湯熱交換器１１ｂとを有して構成されている。
一方、暖房用加熱部１２は、調整弁１２ｃを介して供給される燃料ガスＧをファン１３により供給される燃焼用空気により燃焼させるバーナ１２ａと、当該バーナ１２ａから排出される高温の燃焼ガスとの熱交換により熱媒管路１６を通流する熱媒Ｈを加熱する暖房熱交換器１２ｂとを有して構成されている。
給湯用加熱部１１は、調整弁１１ｃを介して供給される燃料ガスＧをファン１３により供給される燃焼用空気により燃焼させるバーナ１１ａと、当該バーナ１１ａから排出される高温の燃焼ガスとの熱交換により上水管路２０を通流する湯水Ｗを加熱する給湯熱交換器１１ｂとを有して構成されている。
一方、暖房用加熱部１２は、調整弁１２ｃを介して供給される燃料ガスＧをファン１３により供給される燃焼用空気により燃焼させるバーナ１２ａと、当該バーナ１２ａから排出される高温の燃焼ガスとの熱交換により熱媒管路１６を通流する熱媒Ｈを加熱する暖房熱交換器１２ｂとを有して構成されている。
また、上水管路２０には、熱源機側入水部２０ａから取り込んだ湯水Ｗの温度（以下「熱源機側入水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する入水温度センサ２１と、熱源機側出水部２０ｂから吐出する湯水Ｗの温度（以下「熱源機側出水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する出水温度センサ２２と、湯水Ｗの通流を検出する水スイッチ２３とが配置されている。さらに、上水管路２０には、熱源機側入水部２０ａより取り込んだ湯水Ｗを、給湯用加熱部１１をバイパスして熱源機側出水部２０ｂに導く給湯バイパス管路２８が備えられている。また、給湯バイパス管路２８には、給湯バイパス管路２８を流通する湯水Ｗの流量を調節するバイパス調整手段としてのバイパス調整弁２４が設けられている。基本的には、このバイパス調整弁２４は、熱源機側制御部２５によって制御され、熱源機側出水温度を設定給湯温度に制御するために湯水のバイパス量を調整するために使用されるものである。
一方、熱媒管路１６には、熱源機側熱媒供給部１６ａから取り込んだ熱媒Ｈの温度（以下「熱源機側入熱媒温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する入熱媒温度センサ１７と、熱源機側熱媒吐出部１６ｂから吐出する熱媒Ｈの温度（以下「熱源機側出熱媒温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する出熱媒温度センサ１８と、熱媒Ｈを送出する熱媒循環ポンプ１９とが配置されている。
一方、熱媒管路１６には、熱源機側熱媒供給部１６ａから取り込んだ熱媒Ｈの温度（以下「熱源機側入熱媒温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する入熱媒温度センサ１７と、熱源機側熱媒吐出部１６ｂから吐出する熱媒Ｈの温度（以下「熱源機側出熱媒温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する出熱媒温度センサ１８と、熱媒Ｈを送出する熱媒循環ポンプ１９とが配置されている。
このような構成により、熱源機側制御部２５は、熱源機側入水部２０ａから供給された湯水Ｗを予めリモコン２７で設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓３０に供給する給湯加熱運転や、暖房運転時において暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを予め設定された設定熱媒温度に加熱する暖房加熱運転を実行可能となる。以下に、給湯加熱運転と暖房加熱運転との詳細について説明を加える。
（給湯加熱運転）
給湯加熱運転は、上水管路２０に配置された水スイッチ２３により給湯栓３０の開栓による湯水Ｗの流通を検知している状態において、入水温度センサ２１で検出される熱源機側入水温度が設定給湯温度未満である場合に、バーナ１１ａで燃料ガスＧを燃焼させる燃焼運転を行う形態で実行される。また、この給湯加熱運転では、出水温度センサ２２で検出される熱源機側出水温度が設定給湯温度になるように、バーナ１１ａでの燃焼量が、燃料ガスＧの供給量を調整する調整弁１１ｃの開度制御により調整される。
従って、給湯栓３０を開栓した場合には、適宜給湯加熱運転が実行されて、その給湯栓３０には設定給湯温度の湯水Ｗが供給されることになる。
給湯加熱運転は、上水管路２０に配置された水スイッチ２３により給湯栓３０の開栓による湯水Ｗの流通を検知している状態において、入水温度センサ２１で検出される熱源機側入水温度が設定給湯温度未満である場合に、バーナ１１ａで燃料ガスＧを燃焼させる燃焼運転を行う形態で実行される。また、この給湯加熱運転では、出水温度センサ２２で検出される熱源機側出水温度が設定給湯温度になるように、バーナ１１ａでの燃焼量が、燃料ガスＧの供給量を調整する調整弁１１ｃの開度制御により調整される。
従って、給湯栓３０を開栓した場合には、適宜給湯加熱運転が実行されて、その給湯栓３０には設定給湯温度の湯水Ｗが供給されることになる。
この給湯加熱運転において、バーナ１１ａを安定した状態で燃焼すると、熱源機側入水部２０ａから熱源機１０に入水した湯水Ｗに所定の温度上昇が発生する。従って、熱源機１０に入水する湯水Ｗの温度を、設定給湯温度から上記所定の温度上昇の温度幅につき低くした基底温度とすることで、バーナ１１ａを安定した状態で燃焼させて、湯水Ｗを設定給湯温度とすることが可能となる。
よって、この給湯加熱運転において、入水温度センサ２１で検出される湯水Ｗの熱源機側入水温度を、基底温度以下として熱源機１０に入水させることで、熱源機１０のバーナ１１ａの燃焼を安定させた状態、且つ、熱効率を向上させた状態で出水温度センサ２２で検出される湯水Ｗの熱源機側出水温度を設定給湯温度に調節することができる。
よって、この給湯加熱運転において、入水温度センサ２１で検出される湯水Ｗの熱源機側入水温度を、基底温度以下として熱源機１０に入水させることで、熱源機１０のバーナ１１ａの燃焼を安定させた状態、且つ、熱効率を向上させた状態で出水温度センサ２２で検出される湯水Ｗの熱源機側出水温度を設定給湯温度に調節することができる。
更に、上水管路２０には、給湯熱交換器１１ｂの上流側と下流側とを接続する形態で給湯バイパス管路２８が設けられ、この給湯バイパス管路２８にバイパス調整弁２４が設けられている。
そして、給湯栓３０が開栓された状態で、給湯加熱運転を実行しないときには、このバイパス調整弁２４を全開にして、熱源機側入水部２０ａより供給された湯水Ｗの熱源機側入水部２０ａから熱源機側出水部２０ｂまでの範囲の圧力損失が最小となるように構成されている。
そして、給湯栓３０が開栓された状態で、給湯加熱運転を実行しないときには、このバイパス調整弁２４を全開にして、熱源機側入水部２０ａより供給された湯水Ｗの熱源機側入水部２０ａから熱源機側出水部２０ｂまでの範囲の圧力損失が最小となるように構成されている。
（暖房加熱運転）
暖房加熱運転は、リモコン２７において暖房運転の開始ボタンが押操作されて熱媒管路１６に配置された熱媒循環ポンプ１９の作動が開始され、熱媒管路１６に熱媒Ｈが通流している状態で、入熱媒温度センサ１７で検出される熱源機側入熱媒温度が設定熱媒温度未満である場合に、バーナ１２ａで燃料ガスＧを燃焼させる燃焼運転を行う形態で実行される。また、この暖房加熱運転では、出熱媒温度センサ１８で検出される熱源機側出熱媒温度が設定熱媒温度になるように、バーナ１２ａでの燃焼量が、燃料ガスＧの供給量を調整する調整弁１２ｃの開度制御により調整される。
暖房加熱運転は、リモコン２７において暖房運転の開始ボタンが押操作されて熱媒管路１６に配置された熱媒循環ポンプ１９の作動が開始され、熱媒管路１６に熱媒Ｈが通流している状態で、入熱媒温度センサ１７で検出される熱源機側入熱媒温度が設定熱媒温度未満である場合に、バーナ１２ａで燃料ガスＧを燃焼させる燃焼運転を行う形態で実行される。また、この暖房加熱運転では、出熱媒温度センサ１８で検出される熱源機側出熱媒温度が設定熱媒温度になるように、バーナ１２ａでの燃焼量が、燃料ガスＧの供給量を調整する調整弁１２ｃの開度制御により調整される。
〔コージェネレーションシステム〕
次に、本発明に係るコージェネレーションシステム４０の実施形態について、図２〜図５に基づいて説明する。
尚、図２〜図５は、コージェネレーションシステム４０の各種運転状態を示すものであるが、上水及び湯水Ｗ、冷却水Ｃ、又は熱媒Ｈの流体が通流している配管を太実線で表示し、当該流体が通流してない配管を細実線で表示している。
図２に示すように、コージェネレーションシステム４０は、上述した熱源機１０に並設される一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている。
尚、このコージェネレーションシステム４０は、外部インターフェースとして、上水道から上水Ｗを取り込む本体側入水部８０ａ、湯水Ｗを熱源機１０側へ吐出する本体側出水部７８ａ、貯湯タンク９０の排水を行う排水弁７５、熱源機１０側から暖房用の熱媒Ｈを取り込む本体側熱媒供給部５８ａ、熱源機１０側へ同熱媒Ｈを吐出する本体側熱媒吐出部５８ｂなどが設けられている。
更に、当該コージェネレーションシステム４０側に設けられた熱電併給部４１並びに弁やポンプなどの各種補機の運転を制御するコンピュータからなる制御部としての本体側制御部９５が設けられている。この本体側制御部９５は、通信部９６を介して、熱源機１０側の通信部２６との間で無線又は有線での双方向通信を行ったり、外部に設けた表示部（図示省略）に運転状態などの所定の表示を行ったりするための通信を行うように構成されている。
具体的には、詳細については後述するが、熱源機１０の通信部２６からコージェネレーションシステム４０の通信部９６に対しては、熱源機１０側で設定された設定給湯温度や暖房運転のＯＮ・ＯＦＦに関する情報が出力され、逆に、コージェネレーションシステム４０の通信部９６から熱源機１０の通信部２６に対しては、熱源機１０による給湯加熱運転を制限するための制限指令、給湯加熱運転の実行を禁止する禁止指令、給湯加熱運転の実行を許可するための許可指令、バイパス調整弁２４を全開にして、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となり圧力損失が最小となる状態とするバイパス全開指令等が指令情報として出力される。
尚、上記指令情報の入力を受け付けた熱源機１０では、当該指令情報が給湯加熱運転の実行を禁止する禁止指令である場合には、給湯栓３０へ湯水Ｗを供給する給湯時においても、給湯加熱運転を実行することがないように構成されている。
また、本実施形態において、コージェネレーションシステム４０の通信部９６に対して、熱源機１０の通信部２６から入力を受け付けた設定給湯温度とは、熱源機１０又は熱源機１０に設けられたリモコン２７上で利用者により設定された設定給湯温度であって、当該熱源機１０又はリモコン２７から無線又は有線形式の通信部２６を介して入力を受け付けたものを示す。
次に、本発明に係るコージェネレーションシステム４０の実施形態について、図２〜図５に基づいて説明する。
尚、図２〜図５は、コージェネレーションシステム４０の各種運転状態を示すものであるが、上水及び湯水Ｗ、冷却水Ｃ、又は熱媒Ｈの流体が通流している配管を太実線で表示し、当該流体が通流してない配管を細実線で表示している。
図２に示すように、コージェネレーションシステム４０は、上述した熱源機１０に並設される一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている。
尚、このコージェネレーションシステム４０は、外部インターフェースとして、上水道から上水Ｗを取り込む本体側入水部８０ａ、湯水Ｗを熱源機１０側へ吐出する本体側出水部７８ａ、貯湯タンク９０の排水を行う排水弁７５、熱源機１０側から暖房用の熱媒Ｈを取り込む本体側熱媒供給部５８ａ、熱源機１０側へ同熱媒Ｈを吐出する本体側熱媒吐出部５８ｂなどが設けられている。
更に、当該コージェネレーションシステム４０側に設けられた熱電併給部４１並びに弁やポンプなどの各種補機の運転を制御するコンピュータからなる制御部としての本体側制御部９５が設けられている。この本体側制御部９５は、通信部９６を介して、熱源機１０側の通信部２６との間で無線又は有線での双方向通信を行ったり、外部に設けた表示部（図示省略）に運転状態などの所定の表示を行ったりするための通信を行うように構成されている。
具体的には、詳細については後述するが、熱源機１０の通信部２６からコージェネレーションシステム４０の通信部９６に対しては、熱源機１０側で設定された設定給湯温度や暖房運転のＯＮ・ＯＦＦに関する情報が出力され、逆に、コージェネレーションシステム４０の通信部９６から熱源機１０の通信部２６に対しては、熱源機１０による給湯加熱運転を制限するための制限指令、給湯加熱運転の実行を禁止する禁止指令、給湯加熱運転の実行を許可するための許可指令、バイパス調整弁２４を全開にして、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となり圧力損失が最小となる状態とするバイパス全開指令等が指令情報として出力される。
尚、上記指令情報の入力を受け付けた熱源機１０では、当該指令情報が給湯加熱運転の実行を禁止する禁止指令である場合には、給湯栓３０へ湯水Ｗを供給する給湯時においても、給湯加熱運転を実行することがないように構成されている。
また、本実施形態において、コージェネレーションシステム４０の通信部９６に対して、熱源機１０の通信部２６から入力を受け付けた設定給湯温度とは、熱源機１０又は熱源機１０に設けられたリモコン２７上で利用者により設定された設定給湯温度であって、当該熱源機１０又はリモコン２７から無線又は有線形式の通信部２６を介して入力を受け付けたものを示す。
コージェネレーションシステム４０は、燃料電池やエンジン駆動式発電機などのような電力と熱とを発生する熱電併給部４１を備え、発生した電力は適宜インバータ等を介して商用電源と連係する形態で外部の電力負荷等に供給される。また、熱電併給部４１が発生した熱は湯水Ｗの加熱に利用され、かかる加熱された湯水Ｗを貯留する貯湯タンク９０が設けられている。
熱電併給部４１は、内部に設けられた水冷ジャケット（図示省略）を通流する冷却水Ｃにより冷却される構造を有し、その冷却水Ｃが循環する冷却水循環路４２が設けられている。
冷却水循環路４２には、冷却水Ｃの循環方向に沿って、冷却水Ｃを送り出す冷却水ポンプ４６、冷却水Ｃの通流を断続可能な電磁弁４７、熱電併給部４１における冷却水ジャケット（図示省略）、当該冷却水ジャケットから吐出された冷却水Ｃの温度（以下「高温側冷却水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する高温側冷却水温度センサ５０、排熱貯湯熱交換器５５、排熱暖房熱交換器５６、第１バイパス路４３を通じて流入する冷却水Ｃの流量を調整する三方調整弁４５、及び、冷却水Ｃを一時的に貯えるバッファタンク５１が、記載の順で配置されている。
バッファタンク５１には、一時的に貯留される冷却水Ｃの温度（以下「低温側冷却水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する低温側冷却水温度センサ４９が設けられている。また、本体側入水部８０ａに供給された上水Ｗが、電磁弁５２を介して適宜冷却水Ｃとしてバッファタンク５１に補充される。
冷却水循環路４２には、冷却水Ｃの循環方向に沿って、冷却水Ｃを送り出す冷却水ポンプ４６、冷却水Ｃの通流を断続可能な電磁弁４７、熱電併給部４１における冷却水ジャケット（図示省略）、当該冷却水ジャケットから吐出された冷却水Ｃの温度（以下「高温側冷却水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する高温側冷却水温度センサ５０、排熱貯湯熱交換器５５、排熱暖房熱交換器５６、第１バイパス路４３を通じて流入する冷却水Ｃの流量を調整する三方調整弁４５、及び、冷却水Ｃを一時的に貯えるバッファタンク５１が、記載の順で配置されている。
バッファタンク５１には、一時的に貯留される冷却水Ｃの温度（以下「低温側冷却水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する低温側冷却水温度センサ４９が設けられている。また、本体側入水部８０ａに供給された上水Ｗが、電磁弁５２を介して適宜冷却水Ｃとしてバッファタンク５１に補充される。
更に、冷却水循環路４２には、排熱貯湯熱交換器５５の上流側と排熱暖房熱交換器５６との下流側に配置された三方調整弁４５とを接続する第１バイパス路４３と、電磁弁４７の上流側と熱電併給部４１の下流側とを接続する第２バイパス路４４とが架設されている。また、この第２バイパス路４４には、冷却水Ｃの通流を断続可能な電磁弁４８が配置されている。
即ち、冷却水循環路４２に冷却水Ｃを循環させている状態において、三方調整弁４５を調整することで、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６をバイパスして第１バイパス路４３を通流する冷却水Ｃの流量が調整される。
また、冷却水循環路４２に冷却水Ｃが循環している状態において、熱電併給部４１の上流側に配置された電磁弁４７を閉弁させると共に第２バイパス路４４に配置された電磁弁４８を開弁させることで、冷却水Ｃの全量を、熱電併給部４１をバイパスさせて第２バイパス路４４に通流させることができる。
即ち、冷却水循環路４２に冷却水Ｃを循環させている状態において、三方調整弁４５を調整することで、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６をバイパスして第１バイパス路４３を通流する冷却水Ｃの流量が調整される。
また、冷却水循環路４２に冷却水Ｃが循環している状態において、熱電併給部４１の上流側に配置された電磁弁４７を閉弁させると共に第２バイパス路４４に配置された電磁弁４８を開弁させることで、冷却水Ｃの全量を、熱電併給部４１をバイパスさせて第２バイパス路４４に通流させることができる。
排熱貯湯熱交換器５５は、冷却水循環路４２を通流する冷却水Ｃと加熱貯湯循環路６０を通流する湯水Ｗとの間で熱交換を行うように構成されている。一方、排熱暖房熱交換器５６は、冷却水循環路４２を通流する冷却水Ｃと熱媒管路５８を通流する熱媒Ｈとの間で熱交換を行うように構成されている。
即ち、熱電併給部４１において熱を発生している状態で、冷却水ポンプ４６を作動させて、冷却水循環路４２に冷却水Ｃを循環させると、熱電併給部４１を通過して加熱された冷却水Ｃが、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６を通過することで湯水Ｗ及び熱媒Ｈとの間で熱交換を行い、再び熱電併給部４１に供給されることになる。
即ち、熱電併給部４１において熱を発生している状態で、冷却水ポンプ４６を作動させて、冷却水循環路４２に冷却水Ｃを循環させると、熱電併給部４１を通過して加熱された冷却水Ｃが、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６を通過することで湯水Ｗ及び熱媒Ｈとの間で熱交換を行い、再び熱電併給部４１に供給されることになる。
熱電併給部４１で加熱された冷却水Ｃの温度、即ち高温側冷却水温度センサ５０で検出される高温側冷却水温度が、所定の温度（例えば７５℃〜８０℃程度）となるように、冷却水ポンプ４６の出力や三方調整弁４５の開度が制御される。
具体的には、冷却水ポンプ４６の出力を低下させる、又は、三方調整弁４５の第１バイパス路４３側の開度を増加させることで、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６を通流する冷却水Ｃの流量を減少させると、冷却水Ｃの当該熱交換器５５、５６での放熱量が減少することから、高温側冷却水温度が上昇する。そして、この原理を利用して、冷却水Ｃの温度が所定の温度に調整される。
尚、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６で冷却された冷却水Ｃの温度、即ち低温側冷却水温度センサ４９で検出される低温側冷却水温度が、所定の温度になるように、冷却水ポンプ４６の出力や三方調整弁４５の開度を制御するように構成しても構わない。
具体的には、冷却水ポンプ４６の出力を低下させる、又は、三方調整弁４５の第１バイパス路４３側の開度を増加させることで、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６を通流する冷却水Ｃの流量を減少させると、冷却水Ｃの当該熱交換器５５、５６での放熱量が減少することから、高温側冷却水温度が上昇する。そして、この原理を利用して、冷却水Ｃの温度が所定の温度に調整される。
尚、排熱貯湯熱交換器５５及び排熱暖房熱交換器５６で冷却された冷却水Ｃの温度、即ち低温側冷却水温度センサ４９で検出される低温側冷却水温度が、所定の温度になるように、冷却水ポンプ４６の出力や三方調整弁４５の開度を制御するように構成しても構わない。
貯湯タンク９０は、底部９０ｂに上水Ｗが供給され上部９０ａから本体側出水部７８ａに湯水Ｗが取り出される密閉式タンクとして構成されている。また、貯湯タンク９０の底部９０ｂから取り出した湯水Ｗを、熱電併給部４１が発生した熱で加熱するべく排熱貯湯熱交換器５５に通流させて、貯湯タンク９０の上部９０ａに戻す形態で、湯水Ｗを循環させる加熱貯湯循環路６０が設けられている。
この加熱貯湯循環路６０は、貯湯タンク９０の底部９０ｂに対しては、当該底部９０ｂに接続された底部管路７２に対して三方弁７３を介して接続されており、一方、貯湯タンク９０の上部９０ａに対しては、当該上部９０ａに接続された上部管路６６に対して比例弁６５を介して接続されている。
また、上部管路６６には、湯水バイパス路６７が接続されており、また、この湯水バイパス路６７の他方側端部は、逆止弁６９を介して加熱貯湯循環路６０に配置された三方調整弁６８に接続されている。
この加熱貯湯循環路６０は、貯湯タンク９０の底部９０ｂに対しては、当該底部９０ｂに接続された底部管路７２に対して三方弁７３を介して接続されており、一方、貯湯タンク９０の上部９０ａに対しては、当該上部９０ａに接続された上部管路６６に対して比例弁６５を介して接続されている。
また、上部管路６６には、湯水バイパス路６７が接続されており、また、この湯水バイパス路６７の他方側端部は、逆止弁６９を介して加熱貯湯循環路６０に配置された三方調整弁６８に接続されている。
この加熱貯湯循環路６０には、湯水Ｗの流通方向に沿って、湯水バイパス路６７を通じて流入する湯水Ｗの流量を調整する三方調整弁６８、湯水Ｗを送り出す循環ポンプ６１、排熱貯湯熱交換器５５、当該排熱貯湯熱交換器５５を通過した後の湯水Ｗの温度（以下「高温側湯水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する循環水高温センサ６３、同湯水Ｗの流量を検出する循環流量センサ６２、貯湯タンク９０の上部９０ａに流入する湯水Ｗの温度（以下「貯湯温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する貯湯温度センサ６４、比例弁６５、及び、貯湯タンク９０が、記載の順で配置されている。
また、貯湯タンク９０の上部９０ａに接続された上部管路６６は、三方調整弁７７及び出湯管路７８を介して本体側出水部７８ａに接続されており、その三方調整弁７７の上流側には、貯湯タンク９０の上部９０ａから上部管路６６に取り出された湯水Ｗの温度（以下「タンク取出湯水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する取出水温度センサ７６が設けられている。尚、このタンク取出湯水温度の検出は、取出水温度センサ７６の代わりに、貯湯タンク９０の上下方向に分散配置した複数の温度センサ９１のうち最上部に設けられた温度センサ９１ａで行っても構わない。
また、この三方調整弁７７には、本体側入水部８０ａに通じる給水管路８２が接続されている。更に、出湯管路７８と給水管路８２とは、三方調整弁７７をバイパスする状態で、三方調整弁７７へ上水Ｗを供給する本体側入水部８０ａと本体側出水部７８ａとを接続するバイパス管路８６により接続されており、このバイパス管路８６には、上水Ｗの通流を断続可能なバイパス電磁弁８７が配置されている。
また、この三方調整弁７７には、本体側入水部８０ａに通じる給水管路８２が接続されている。更に、出湯管路７８と給水管路８２とは、三方調整弁７７をバイパスする状態で、三方調整弁７７へ上水Ｗを供給する本体側入水部８０ａと本体側出水部７８ａとを接続するバイパス管路８６により接続されており、このバイパス管路８６には、上水Ｗの通流を断続可能なバイパス電磁弁８７が配置されている。
即ち、上記三方調整弁７７は、貯湯タンク９０の上部９０ａから取り出されて本体側出水部７８ａに供給される湯水Ｗに対し、混合比調整を伴って、本体側入水部８０ａから給水管路８２に供給される上水Ｗを混合可能な混合部として機能する。
また、バイパス管路８６及びバイパス電磁弁８７は、貯湯タンク９０の上部９０ａから取り出されて本体側出水部７８ａに供給される前の湯水Ｗに対し、三方調整弁７７をバイパスして本体側入水部８０ａから給水管路８２に供給される上水Ｗを断続的に供給可能な上水供給部８８として機能する。
このバイパス管路８６及びバイパス電磁弁８７によって、本体側入水部８０ａに接続され給水管路８２に上水Ｗを供給する上水道内の水圧を維持した状態で、貯湯タンク９０の上部９０ａから本体側出水部７８ａに供給される湯水Ｗに対し、上水Ｗを供給することができる。
また、バイパス管路８６及びバイパス電磁弁８７は、貯湯タンク９０の上部９０ａから取り出されて本体側出水部７８ａに供給される前の湯水Ｗに対し、三方調整弁７７をバイパスして本体側入水部８０ａから給水管路８２に供給される上水Ｗを断続的に供給可能な上水供給部８８として機能する。
このバイパス管路８６及びバイパス電磁弁８７によって、本体側入水部８０ａに接続され給水管路８２に上水Ｗを供給する上水道内の水圧を維持した状態で、貯湯タンク９０の上部９０ａから本体側出水部７８ａに供給される湯水Ｗに対し、上水Ｗを供給することができる。
尚、出湯管路７８のバイパス管路８６との接続部の下流側には、湯水Ｗの通流方向に沿って、湯水Ｗの流量を検出する流量センサ７９、本体側出水部７８ａから吐出される湯水Ｗの温度（以下「本体側出水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する出水温度センサ８１が、記載の順に配置されている。
一方、給水管路８２のバイパス管路８６との接続部の上流側には、上水Ｗの通流方向に沿って、上水Ｗの圧力を調整する減圧弁８４、本体側入水部８０ａに供給された上水Ｗの温度（以下「本体側入水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する温度センサ８５、上水Ｗの逆流を阻止する逆止弁８３が、記載の順に配置されている。
一方、給水管路８２のバイパス管路８６との接続部の上流側には、上水Ｗの通流方向に沿って、上水Ｗの圧力を調整する減圧弁８４、本体側入水部８０ａに供給された上水Ｗの温度（以下「本体側入水温度」と呼ぶ場合がある。）を検出する温度センサ８５、上水Ｗの逆流を阻止する逆止弁８３が、記載の順に配置されている。
また、給水管路８２は、貯湯タンク９０の底部９０ｂに接続された底部管路７２の三方弁７３に対して逆止弁８９を介して接続されており、この構成により、貯湯タンク９０では、上部９０ａから湯水Ｗが取り出されると同時に、底部９０ｂから上水Ｗが、給水管路８２、三方弁７３、及び底部管路７２を介して供給されることになる。
排熱暖房熱交換器５６が配置された熱媒管路５８の一方側端部に設けられた本体側熱媒供給部５８ａは、戻りヘッダ３２に接続され、一方、同熱媒管路５８の他方側端部に設けられた本体側熱媒吐出部５８ｂは、熱源機１０の熱源機側熱媒供給部１６ａに接続される。
即ち、暖房用循環路３４において暖房放熱器３３を通過した後の熱媒Ｈは、戻りヘッダ３２及び本体側熱媒供給部５８ａを介して、熱媒管路５８に配置された排熱暖房熱交換器５６に供給され、更に、この排熱暖房熱交換器５６を通過した後の熱媒Ｈは、本体側熱媒吐出部５８ｂ及び熱源機側熱媒供給部１６ａを介して、熱源機１０の熱媒管路１６（図１参照）に配置された暖房熱交換器１２ｂ（図１参照）に供給され、更に、この暖房熱交換器１２ｂを通過した後の熱媒Ｈは、熱源機側熱媒吐出部１６ｂ及び往きヘッダ３１を介して、暖房用循環路３４に配置された暖房放熱器３３に供給されることになる。
即ち、暖房用循環路３４において暖房放熱器３３を通過した後の熱媒Ｈは、戻りヘッダ３２及び本体側熱媒供給部５８ａを介して、熱媒管路５８に配置された排熱暖房熱交換器５６に供給され、更に、この排熱暖房熱交換器５６を通過した後の熱媒Ｈは、本体側熱媒吐出部５８ｂ及び熱源機側熱媒供給部１６ａを介して、熱源機１０の熱媒管路１６（図１参照）に配置された暖房熱交換器１２ｂ（図１参照）に供給され、更に、この暖房熱交換器１２ｂを通過した後の熱媒Ｈは、熱源機側熱媒吐出部１６ｂ及び往きヘッダ３１を介して、暖房用循環路３４に配置された暖房放熱器３３に供給されることになる。
また、本体側制御部９５は、詳細については後述するが所定の運転指令制御、混合制御及び上水供給操作を実行するように構成されている。
この運転指令制御では、貯湯タンク９０の上部９０ａから上部管路６６に取り出された湯水Ｗの温度、即ち取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度に基づいて、本体側出水温度が目標出水温度よりも低いものとなるかの判断を行い、その判断結果に基づいて、熱源機１０の給湯加熱運転の可否を決定し、当該決定した給湯加熱運転の可否に従って熱源機１０による給湯加熱運転を制限するための制限指令を、通信部９６を介して熱源機１０に出力する。
一方、混合制御では、通信部９６を介して熱源機１０又はリモコン２７から入力を受け付けた設定給湯温度に基づいて、本体側出水温度の目標値である目標出水温度を決定し、当該決定した目標出水温度になるように、上水供給部８８からの上水Ｗの供給を停止した状態で、混合部としての三方調整弁７７を制御する。
そして、上水供給操作では、取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度に基づいて、本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなると判断された場合には、バイパス電磁弁８７を作動させて開状態とし、本体側出水部７８ａに供給される湯水Ｗに、バイパス管路８６より上水Ｗを供給する。
また、本体側制御部９５は、この上水供給操作を実行する場合に、本体側出水温度を設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように、三方調整弁７７を制御する。
尚、上記熱源機１０又はリモコン２７から入力を受け付けた設定給湯温度は、以下、熱源機１０側から入力を受け付けた設定給湯温度とする。
以上のような構成により、コージェネレーションシステム４０は、熱源機側制御部２５及び本体側制御部９５の夫々の制御により、所定の給湯運転、貯湯運転、排熱暖房運転、及び蓄熱暖房運転を実行することができ、これら運転の詳細について、以下に説明する。
この運転指令制御では、貯湯タンク９０の上部９０ａから上部管路６６に取り出された湯水Ｗの温度、即ち取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度に基づいて、本体側出水温度が目標出水温度よりも低いものとなるかの判断を行い、その判断結果に基づいて、熱源機１０の給湯加熱運転の可否を決定し、当該決定した給湯加熱運転の可否に従って熱源機１０による給湯加熱運転を制限するための制限指令を、通信部９６を介して熱源機１０に出力する。
一方、混合制御では、通信部９６を介して熱源機１０又はリモコン２７から入力を受け付けた設定給湯温度に基づいて、本体側出水温度の目標値である目標出水温度を決定し、当該決定した目標出水温度になるように、上水供給部８８からの上水Ｗの供給を停止した状態で、混合部としての三方調整弁７７を制御する。
そして、上水供給操作では、取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度に基づいて、本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなると判断された場合には、バイパス電磁弁８７を作動させて開状態とし、本体側出水部７８ａに供給される湯水Ｗに、バイパス管路８６より上水Ｗを供給する。
また、本体側制御部９５は、この上水供給操作を実行する場合に、本体側出水温度を設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように、三方調整弁７７を制御する。
尚、上記熱源機１０又はリモコン２７から入力を受け付けた設定給湯温度は、以下、熱源機１０側から入力を受け付けた設定給湯温度とする。
以上のような構成により、コージェネレーションシステム４０は、熱源機側制御部２５及び本体側制御部９５の夫々の制御により、所定の給湯運転、貯湯運転、排熱暖房運転、及び蓄熱暖房運転を実行することができ、これら運転の詳細について、以下に説明する。
（給湯運転）
図２に示すように、給湯運転は、給湯栓３０が開栓されることで熱源機１０の熱源機側出水部２０ｂから給湯栓３０へ湯水Ｗが供給され、それに伴って本体側出水部７８ａから熱源機側入水部２０ａへ湯水Ｗが供給され、それに伴って出湯管路７８に配置された流量センサ７９で湯水Ｗの通流が検知された状態で実行される。
かかる給湯運転では、貯湯タンク９０の上層の比較的高温の湯水Ｗが、上部９０ａから上部管路６６に取り出されて、三方調整弁７７を介して出湯管路７８に供給される。
更に、この給湯運転では、一旦、目標出水温度を、熱源機１０側から入力を受け付けた設定給湯温度と等しい温度又は同設定給湯温度よりも放熱分を考慮した若干高めの温度に決定した状態で、混合制御が実行されて、三方調整弁７７の開度が制御される。
すなわち、この混合制御では、取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度が目標出水温度以上である場合には、三方調整弁７７において適当な上水Ｗが混合されることで、目標出水温度の湯水Ｗが得られ、その湯水Ｗが熱源機１０の熱源機側入水部２０ａに供給されることになる。
また、本体側制御部９５による運転指令制御では、熱源機１０における給湯加熱運転の実行の禁止を決定し、当該給湯加熱運転の実行を禁止するための禁止指令、及び、バイパス調整弁２４を全開にして、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となり圧力損失が最小となる状態とするバイパス全開指令を、通信部９６、２６を介して熱源機側制御部２５に出力する。
すると、バイパス調整弁２４が全開にされ、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となり、熱源機側入水部２０ａより供給された湯水Ｗの熱源機側入水部２０ａから熱源機側出水部２０ｂまでの範囲の圧力損失が最小となる状態となる。
つまり、熱源機１０においては、熱源機側入水温度が設定給湯温度以上であれば、その湯水Ｗを再加熱する必要がないために、給湯加熱運転が行われることなく、この設定給湯温度の湯水Ｗは、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となる状態で、給湯栓３０に供給されることになる。また、熱源機側入水温度が設定給湯温度を若干下回っていたとしても、入力された禁止指令により無用な給湯加熱運転の実行が禁止されることになる。よって、熱源機１０の熱効率が向上されながら、貯湯タンク９０に貯留されている湯水Ｗが有効利用されてシステム全体のエネルギー効率が向上されることになる。
図２に示すように、給湯運転は、給湯栓３０が開栓されることで熱源機１０の熱源機側出水部２０ｂから給湯栓３０へ湯水Ｗが供給され、それに伴って本体側出水部７８ａから熱源機側入水部２０ａへ湯水Ｗが供給され、それに伴って出湯管路７８に配置された流量センサ７９で湯水Ｗの通流が検知された状態で実行される。
かかる給湯運転では、貯湯タンク９０の上層の比較的高温の湯水Ｗが、上部９０ａから上部管路６６に取り出されて、三方調整弁７７を介して出湯管路７８に供給される。
更に、この給湯運転では、一旦、目標出水温度を、熱源機１０側から入力を受け付けた設定給湯温度と等しい温度又は同設定給湯温度よりも放熱分を考慮した若干高めの温度に決定した状態で、混合制御が実行されて、三方調整弁７７の開度が制御される。
すなわち、この混合制御では、取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度が目標出水温度以上である場合には、三方調整弁７７において適当な上水Ｗが混合されることで、目標出水温度の湯水Ｗが得られ、その湯水Ｗが熱源機１０の熱源機側入水部２０ａに供給されることになる。
また、本体側制御部９５による運転指令制御では、熱源機１０における給湯加熱運転の実行の禁止を決定し、当該給湯加熱運転の実行を禁止するための禁止指令、及び、バイパス調整弁２４を全開にして、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となり圧力損失が最小となる状態とするバイパス全開指令を、通信部９６、２６を介して熱源機側制御部２５に出力する。
すると、バイパス調整弁２４が全開にされ、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となり、熱源機側入水部２０ａより供給された湯水Ｗの熱源機側入水部２０ａから熱源機側出水部２０ｂまでの範囲の圧力損失が最小となる状態となる。
つまり、熱源機１０においては、熱源機側入水温度が設定給湯温度以上であれば、その湯水Ｗを再加熱する必要がないために、給湯加熱運転が行われることなく、この設定給湯温度の湯水Ｗは、給湯バイパス管路２８を通過する湯水Ｗの量が最大となる状態で、給湯栓３０に供給されることになる。また、熱源機側入水温度が設定給湯温度を若干下回っていたとしても、入力された禁止指令により無用な給湯加熱運転の実行が禁止されることになる。よって、熱源機１０の熱効率が向上されながら、貯湯タンク９０に貯留されている湯水Ｗが有効利用されてシステム全体のエネルギー効率が向上されることになる。
一方、取出水温度センサ７６で検出されるタンク取出湯水温度によって本体側出水温度が目標出水温度未満であるかを判断し、目標出水温度未満であると判断された場合には、混合制御の実行にかかわらず、バイパス電磁弁８７を開弁し、バイパス管路８６を通じて給水管路８２から出湯管路７８に多くの上水Ｗを供給する上水供給動作を実行する。
そして、この上水供給操作を実行する場合に、本体側制御部９５は、本体側出水温度を前記設定給湯温度よりも低く設定された基底温度（例えば３０℃）以下になるように、三方調整弁７７を制御する。
これにより、上水供給部８８及び三方調整弁７７を通じて給水管路８２から出湯管路７８に多くの上水Ｗを供給されるとともに、本体側出水部７８ａから吐出される湯水Ｗの圧力を高く維持できるので、給湯栓３０の水圧が高く維持されることになる。
そして、この上水供給操作を実行する場合に、本体側制御部９５は、本体側出水温度を前記設定給湯温度よりも低く設定された基底温度（例えば３０℃）以下になるように、三方調整弁７７を制御する。
これにより、上水供給部８８及び三方調整弁７７を通じて給水管路８２から出湯管路７８に多くの上水Ｗを供給されるとともに、本体側出水部７８ａから吐出される湯水Ｗの圧力を高く維持できるので、給湯栓３０の水圧が高く維持されることになる。
また、この場合、設定給湯温度未満の湯水Ｗが熱源機１０の熱源機側入水部２０ａに供給されることになるので、本体側制御部９５による運転指令制御では、熱源機１０における給湯加熱運転の実行の許可を決定し、当該給湯加熱運転の実行を許可するための許可指令を、通信部９６、２６を介して熱源機側制御部２５に出力するとともに、バイパス全開指令を解除する。
すると、熱源機１０の熱源機側制御部２５によるバイパス調整弁２４の開度制御が再開される。さらに、熱源機１０において、熱源機側入水温度が設定給湯温度未満であるために、給湯加熱運転が実行される。ここで、熱源機側入水温度が基底温度以下とされるので、熱源機１０のバーナ１１ａの燃焼を安定させた状態、且つ、熱効率を向上させた状態で、設定給湯温度に湯水Ｗを加熱することができる。これにより、設定給湯温度に調節された湯水Ｗを給湯栓３０に供給することができる。
すると、熱源機１０の熱源機側制御部２５によるバイパス調整弁２４の開度制御が再開される。さらに、熱源機１０において、熱源機側入水温度が設定給湯温度未満であるために、給湯加熱運転が実行される。ここで、熱源機側入水温度が基底温度以下とされるので、熱源機１０のバーナ１１ａの燃焼を安定させた状態、且つ、熱効率を向上させた状態で、設定給湯温度に湯水Ｗを加熱することができる。これにより、設定給湯温度に調節された湯水Ｗを給湯栓３０に供給することができる。
（貯湯運転）
図３に示すように、熱電併給部４１が発生した熱で加熱された湯水Ｗを貯留する所謂貯湯運転は、熱電併給部４１が作動して熱を発生しながら、冷却水ポンプ４６及び循環ポンプ６１が作動することにより、排熱貯湯熱交換器５５において、比較的高温（例えば７５℃〜８０℃程度）に維持された冷却水Ｃと貯湯タンク９０の底部９０ｂから取り出した比較的低温の湯水Ｗとの熱交換が行われて、当該湯水Ｗが加熱され、一方、当該冷却水Ｃが冷却される形態で実行される。
そして、このように加熱された湯水Ｗが、比例弁６５及び上部管路６６を介して貯湯タンク９０の上部９０ａに流入することになり、結果、貯湯タンク９０には、上部に高温の湯水Ｗが存在し下部に低温の湯水Ｗが存在する状態の温度成層を形成する状態で湯水Ｗが貯留されることになる。
また、貯湯タンク９０において温度成層を形成する形態で湯水Ｗを貯留するので、貯湯タンク９０の上下方向に分散配置した複数の温度センサ９１の検出結果により、貯湯タンク９０の上層に貯留されている高温の湯水Ｗの量、即ち貯湯量を判定することができる。
図３に示すように、熱電併給部４１が発生した熱で加熱された湯水Ｗを貯留する所謂貯湯運転は、熱電併給部４１が作動して熱を発生しながら、冷却水ポンプ４６及び循環ポンプ６１が作動することにより、排熱貯湯熱交換器５５において、比較的高温（例えば７５℃〜８０℃程度）に維持された冷却水Ｃと貯湯タンク９０の底部９０ｂから取り出した比較的低温の湯水Ｗとの熱交換が行われて、当該湯水Ｗが加熱され、一方、当該冷却水Ｃが冷却される形態で実行される。
そして、このように加熱された湯水Ｗが、比例弁６５及び上部管路６６を介して貯湯タンク９０の上部９０ａに流入することになり、結果、貯湯タンク９０には、上部に高温の湯水Ｗが存在し下部に低温の湯水Ｗが存在する状態の温度成層を形成する状態で湯水Ｗが貯留されることになる。
また、貯湯タンク９０において温度成層を形成する形態で湯水Ｗを貯留するので、貯湯タンク９０の上下方向に分散配置した複数の温度センサ９１の検出結果により、貯湯タンク９０の上層に貯留されている高温の湯水Ｗの量、即ち貯湯量を判定することができる。
更に、この貯湯運転では、循環ポンプ６１により排熱貯湯熱交換器５５における湯水Ｗの流量が調整されているが、この排熱貯湯熱交換器５５で加熱された湯水Ｗの温度、循環水高温センサ６３で検出される高温側湯水温度が、所定の温度（例えば７５℃程度）となるように、三方調整弁６８の開度が制御される。
具体的には、三方調整弁６８の湯水バイパス路６７側の開度を増加させることで、排熱貯湯熱交換器５５で加熱された湯水Ｗのうち、貯湯タンク９０に供給されるのではなく湯水バイパス路６７を介して排熱貯湯熱交換器５５の上流側に再循環される湯水Ｗの割合が増加すると、高温側湯水温度が上昇する。そして、この原理を利用して、高温側湯水温度が所定の温度に調整される。
具体的には、三方調整弁６８の湯水バイパス路６７側の開度を増加させることで、排熱貯湯熱交換器５５で加熱された湯水Ｗのうち、貯湯タンク９０に供給されるのではなく湯水バイパス路６７を介して排熱貯湯熱交換器５５の上流側に再循環される湯水Ｗの割合が増加すると、高温側湯水温度が上昇する。そして、この原理を利用して、高温側湯水温度が所定の温度に調整される。
（排熱暖房運転）
図４に示すように、熱電併給部４１が発生した熱で暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを加熱する所謂排熱暖房運転は、熱電併給部４１が作動して熱を発生しながら、熱源機１０側から暖房運転開始の情報の入力を受け付けて、冷却水ポンプ４６が作動することにより、排熱暖房熱交換器５６において、比較的高温（例えば７５℃〜８０℃程度）に維持された冷却水Ｃと循環する熱媒Ｈとの熱交換が行われて、当該熱媒Ｈが加熱され、一方当該冷却水Ｃが冷却される形態で実行される。
図４に示すように、熱電併給部４１が発生した熱で暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを加熱する所謂排熱暖房運転は、熱電併給部４１が作動して熱を発生しながら、熱源機１０側から暖房運転開始の情報の入力を受け付けて、冷却水ポンプ４６が作動することにより、排熱暖房熱交換器５６において、比較的高温（例えば７５℃〜８０℃程度）に維持された冷却水Ｃと循環する熱媒Ｈとの熱交換が行われて、当該熱媒Ｈが加熱され、一方当該冷却水Ｃが冷却される形態で実行される。
このような排熱暖房運転では、暖房用循環路３４において暖房放熱器３３を通過した後の熱媒Ｈが、先ず、戻りヘッダ３２及び本体側熱媒供給部５８ａを介して、熱媒管路５８に配置された排熱暖房熱交換器５６に供給され、この排熱暖房熱交換器５６における冷却水Ｃとの熱交換によって加熱される。
更に、この排熱暖房熱交換器５６を通過して加熱された熱媒Ｈは、本体側熱媒吐出部５８ｂ及び熱源機側熱媒供給部１６ａを介して、熱源機１０の熱媒管路１６（図１参照）に配置された暖房熱交換器１２ｂ（図１参照）に供給される。ここで、熱源機１０においては、上述した暖房加熱運転が適宜実行され熱媒Ｈが設定熱媒温度に加熱される。そして、この設定熱媒温度の熱媒Ｈが、熱源機側熱媒吐出部１６ｂ及び往きヘッダ３１を介して、暖房用循環路３４に配置された暖房放熱器３３に再度供給されることになる。
即ち、暖房放熱器３３で放熱される熱の少なくとも一部が、熱電併給部４１が発生した熱で補われることになり、システム全体のエネルギー効率が一層向上される。
更に、この排熱暖房熱交換器５６を通過して加熱された熱媒Ｈは、本体側熱媒吐出部５８ｂ及び熱源機側熱媒供給部１６ａを介して、熱源機１０の熱媒管路１６（図１参照）に配置された暖房熱交換器１２ｂ（図１参照）に供給される。ここで、熱源機１０においては、上述した暖房加熱運転が適宜実行され熱媒Ｈが設定熱媒温度に加熱される。そして、この設定熱媒温度の熱媒Ｈが、熱源機側熱媒吐出部１６ｂ及び往きヘッダ３１を介して、暖房用循環路３４に配置された暖房放熱器３３に再度供給されることになる。
即ち、暖房放熱器３３で放熱される熱の少なくとも一部が、熱電併給部４１が発生した熱で補われることになり、システム全体のエネルギー効率が一層向上される。
尚、上述した貯湯運転と排熱暖房運転とは、同時に実行することができる。
即ち、かかる貯湯運転と排熱暖房運転とを同時に実行する貯湯排熱暖房運転では、図３に示す貯湯運転と同様に、冷却水ポンプ４６及び循環ポンプ６１を作動させて、排熱貯湯熱交換器５５において、比較的高温（例えば７５℃〜８０℃程度）に維持された冷却水Ｃと貯湯タンク９０の底部９０ｂから取り出した比較的低温の湯水Ｗとの間で熱交換が行われて湯水Ｗが加熱され、その加熱された湯水Ｗが、比例弁６５及び上部管路６６を介して貯湯タンク９０の上部９０ａに流入して、貯湯が行われることになる。
同時に、図４に示す排熱暖房運転と同様に、暖房用循環路３４と排熱暖房熱交換器５６との間で熱媒Ｈを循環させることで、当該排熱暖房熱交換器において冷却水Ｃとの熱交換によって熱媒Ｈが加熱されることになり、その加熱された熱媒Ｈが暖房放熱器３３に供給されて暖房が行われることになる。
即ち、かかる貯湯運転と排熱暖房運転とを同時に実行する貯湯排熱暖房運転では、図３に示す貯湯運転と同様に、冷却水ポンプ４６及び循環ポンプ６１を作動させて、排熱貯湯熱交換器５５において、比較的高温（例えば７５℃〜８０℃程度）に維持された冷却水Ｃと貯湯タンク９０の底部９０ｂから取り出した比較的低温の湯水Ｗとの間で熱交換が行われて湯水Ｗが加熱され、その加熱された湯水Ｗが、比例弁６５及び上部管路６６を介して貯湯タンク９０の上部９０ａに流入して、貯湯が行われることになる。
同時に、図４に示す排熱暖房運転と同様に、暖房用循環路３４と排熱暖房熱交換器５６との間で熱媒Ｈを循環させることで、当該排熱暖房熱交換器において冷却水Ｃとの熱交換によって熱媒Ｈが加熱されることになり、その加熱された熱媒Ｈが暖房放熱器３３に供給されて暖房が行われることになる。
（蓄熱暖房運転）
図５に示すように、貯湯タンク９０に貯留した湯水Ｗが持つ熱で暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを加熱する所謂蓄熱暖房運転は、熱電併給部４１が停止している際に、暖房用循環路３４と排熱暖房熱交換器５６との間で熱媒Ｈが循環する状態で、冷却水ポンプ４６及び循環ポンプ６１が作動し、また、冷却水循環路４２の電磁弁４７が閉弁すると共に第２バイパス路４４の電磁弁４８が開弁し、また、三方調整弁６８が湯水バイパス路６７から加熱貯湯循環路６０の循環ポンプ６１側への湯水Ｗの通流のみ許容する状態に切り替えられる形態で実行される。
即ち、貯湯タンク９０の上層の比較的高温の湯水Ｗが、上部９０ａから湯水バイパス路６７に取り出され、加熱貯湯循環路６０に配置された排熱貯湯熱交換器５５に供給される。一方、冷却水循環路４２では、冷却水Ｃが、熱電併給部４１をバイパスして第２バイパス路４４を通過し、排熱貯湯熱交換器５５を通過した後に排熱暖房熱交換器５６を通過することになる。
よって、排熱貯湯熱交換器５５では、高温の湯水Ｗと低温の冷却水Ｃとの間で熱交換が行われて冷却水Ｃが加熱され、更に、排熱暖房熱交換器５６では、その加熱された高温の冷却水Ｃと低温の熱媒Ｈとの間で熱交換が行われて熱媒Ｈが加熱されることになり、その熱媒Ｈが暖房放熱器３３に供給されて暖房が行われることになる。
図５に示すように、貯湯タンク９０に貯留した湯水Ｗが持つ熱で暖房放熱器３３との間に設けられた暖房用循環路３４を循環する熱媒Ｈを加熱する所謂蓄熱暖房運転は、熱電併給部４１が停止している際に、暖房用循環路３４と排熱暖房熱交換器５６との間で熱媒Ｈが循環する状態で、冷却水ポンプ４６及び循環ポンプ６１が作動し、また、冷却水循環路４２の電磁弁４７が閉弁すると共に第２バイパス路４４の電磁弁４８が開弁し、また、三方調整弁６８が湯水バイパス路６７から加熱貯湯循環路６０の循環ポンプ６１側への湯水Ｗの通流のみ許容する状態に切り替えられる形態で実行される。
即ち、貯湯タンク９０の上層の比較的高温の湯水Ｗが、上部９０ａから湯水バイパス路６７に取り出され、加熱貯湯循環路６０に配置された排熱貯湯熱交換器５５に供給される。一方、冷却水循環路４２では、冷却水Ｃが、熱電併給部４１をバイパスして第２バイパス路４４を通過し、排熱貯湯熱交換器５５を通過した後に排熱暖房熱交換器５６を通過することになる。
よって、排熱貯湯熱交換器５５では、高温の湯水Ｗと低温の冷却水Ｃとの間で熱交換が行われて冷却水Ｃが加熱され、更に、排熱暖房熱交換器５６では、その加熱された高温の冷却水Ｃと低温の熱媒Ｈとの間で熱交換が行われて熱媒Ｈが加熱されることになり、その熱媒Ｈが暖房放熱器３３に供給されて暖房が行われることになる。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、熱源機１０を給湯加熱運転と暖房加熱運転との両方を実行可能な給湯暖房器として構成したが、別に当該熱源機１０を給湯運転のみ実行可能な給湯器として構成しても構わない。また、この場合、コージェネレーションシステム４０における排熱暖房熱交換器５６などの暖房用の熱媒Ｈを加熱する構成については省略することもできる。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、熱源機１０を給湯加熱運転と暖房加熱運転との両方を実行可能な給湯暖房器として構成したが、別に当該熱源機１０を給湯運転のみ実行可能な給湯器として構成しても構わない。また、この場合、コージェネレーションシステム４０における排熱暖房熱交換器５６などの暖房用の熱媒Ｈを加熱する構成については省略することもできる。
（２）上記実施形態では、本体側出水温度を目標出水温度に調整するために、混合部として機能する三方調整弁７７を備え、混合制御を行って、貯湯タンク９０の上部９０ａから取り出した湯水Ｗに低温の上水Ｗを混合比調整を伴って混合するように構成したが、例えば、貯湯タンク９０の上層に目標出水温度の湯水Ｗを貯留するように構成して、かかる混合部等の構成を省略しても構わない。
（３）上記実施形態では、貯湯タンク９０を、温度成層を形成する形態で加熱された湯水Ｗを貯留するように構成された密閉式タンクとしたが、開放式タンクとしたり、更には、加熱された湯水Ｗのみを貯留するように構成しても構わない。
（４）上記実施形態では、熱源機１０に対してコージェネレーションシステム４０を独立別体に構成したが、これに限らず、熱源機１０を、コージェネレーションシステム４０に内蔵した補助熱源機として構成してもよい。
（５）上記実施形態では、コージェネレーションシステム４０を、熱電併給部４１や貯湯タンク９０やその他各種部位について、一の筐体内に配置して一体型に構成したが、これに限らず、例えば、熱電併給部４１と貯湯タンク９０とを夫々別体に構成してもよい。また、熱電併給部４１と貯湯タンク９０とを複数の筐体の夫々に分配して設けて、複数のユニットからなるものとしても構わない。
（６）上記実施形態では、本体側入水部８０ａに供給された上水Ｗを、三方調整弁７７とバイパス電磁弁８７とに分岐して供給する構成としたが、これに限らす、三方調整弁７７とバイパス電磁弁８７との夫々に独立して本体側入水部が設けられた構成としてもよい。
（７）上記実施形態では、本体側制御部９５は、貯湯タンク９０から取り出される湯水Ｗの温度であるタンク取出湯水温度としての取出水温度センサ７６によって検出した温度に基づいて、本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなると判断された場合に、上水供給操作を実施したが、これに限らず、本体側制御部９５は、上水供給部８８からの上水Ｗの供給を停止した状態で、三方調整弁７７を制御する混合制御を実行し、出水温度センサ８１で検出される本体側出水温度が目標出水温度未満である場合には、混合制御の実行にかかわらず、バイパス電磁弁８７を開弁し、バイパス管路８６を通じて給水管路８２から出湯管路７８に多くの上水Ｗを供給する上水供給動作を実行するように構成してもよい。
（８）上記実施形態では、バイパス調整手段を、給湯バイパス管路２８に設けられたバイパス調整弁２４で構成し、混合制御において、本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、このバイパス調整弁２４を全開として、熱源機側入水部２０ａより供給された湯水Ｗの、熱源機側入水部２０ａから熱源機側出水部２０ｂまでの範囲の圧力損失が最小となるように調整したが、これに限らず、バイパス調整手段を、給湯バイパス管路２８と上水管路２０との接続部に設けられた三方混合調整弁で構成し、混合制御において、本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、この三方混合調整弁の開度を、熱源機側入水部２０ａより供給された湯水Ｗの、熱源機側入水部２０ａから熱源機側出水部２０ｂまでの範囲の圧力損失が最小となるように調整してもよい。
以上説明したように、給湯栓に供給される湯水の供給量を十分に確保して、給湯栓から吐出する湯水に十分な水圧を与えることができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
１０ 熱源機
１１ 給湯用加熱部
２０ａ 熱源機側入水部
２０ｂ 熱源機側出水部
３０ 給湯栓
４０ コージェネレーションシステム
４１ 熱電併給部
６０ 加熱貯湯循環路
７７ 混合部（三方調整弁）
７８ａ 本体側出水部
８０ａ 本体側入水部
８６ バイパス路
８７ バイパス電磁弁
８８ 上水供給部
９０ 貯湯タンク
９０ａ 上部
９０ｂ 底部
９５ 制御部（本体側制御部）
Ｗ 湯水、上水
１１ 給湯用加熱部
２０ａ 熱源機側入水部
２０ｂ 熱源機側出水部
３０ 給湯栓
４０ コージェネレーションシステム
４１ 熱電併給部
６０ 加熱貯湯循環路
７７ 混合部（三方調整弁）
７８ａ 本体側出水部
８０ａ 本体側入水部
８６ バイパス路
８７ バイパス電磁弁
８８ 上水供給部
９０ 貯湯タンク
９０ａ 上部
９０ｂ 底部
９５ 制御部（本体側制御部）
Ｗ 湯水、上水
Claims (8)
- 電力と熱とを発生する熱電併給部と、
前記熱電併給部が発生した熱で加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を吐出する本体側出水部と、
運転を制御する制御部とを備え、
熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機に対して、前記本体側出水部から吐出した湯水を、前記熱源機側入水部に供給するコージェネレーションシステムであって、
前記貯湯タンクから取り出されて前記本体側出水部に供給される湯水に対し、混合比調整を伴って上水を混合可能な混合部と、上水を断続的に供給可能な上水供給部とを備え、
前記制御部が、前記本体側出水部から吐出される湯水の温度である本体側出水温度が、前記設定給湯温度に基づいて決定される目標出水温度になるように、前記上水供給部からの上水の供給を停止した状態で、前記混合部を制御する混合制御を実行し、前記本体側出水温度が目標出水温度よりも低くなる場合には、前記混合制御の実行にかかわらず、前記上水供給部を作動させて前記本体側出水部に供給される湯水に上水を供給する上水供給操作を実行し、前記熱源機で上水が供給された湯水を前記設定給湯温度に加熱するコージェネレーションシステム。 - 前記混合制御において、前記貯湯タンクから取り出される湯水の温度であるタンク取出湯水温度が前記目標出水温度よりも低い場合には、前記上水供給操作を実行する請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御部が、前記上水供給操作を実行する場合に、前記本体側出水温度を前記設定給湯温度よりも低く設定された基底温度以下になるように、前記混合部を制御する請求項１又は２に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記上水供給部が、前記混合部をバイパスする状態で、前記混合部へ上水を供給する本体側入水部と前記本体側出水部とを接続するバイパス路と、当該バイパス路に配置されたバイパス電磁弁で構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記熱源機は、前記熱源機側入水部より取り込んだ湯水を前記設定給湯温度に加熱する給湯用加熱部と、当該給湯用加熱部を通過した湯水を吐出する熱源機側出水部と、前記熱源機側入水部より取り込んだ湯水を、前記給湯用加熱部をバイパスさせて前記熱源機側出水部に導く給湯バイパス管路と、前記給湯バイパス管路を流通する湯水の流量を調節するバイパス調整手段とを備え、
前記混合制御において、前記本体側出水温度が目標出水温度となる場合には、
前記熱源機側入水部より供給された湯水の前記熱源機側入水部から前記熱源機側出水部までの範囲の圧力損失が最小となるように前記バイパス調整手段を調整する請求項１〜４の何れか１項に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記貯湯タンクが、底部に上水が供給され上部から前記本体側出水部に湯水が取り出される密閉式タンクであり、
前記貯湯タンクの底部から取り出した湯水を前記熱電併給部が発生した熱で加熱して前記貯湯タンクの上部に戻す形態で湯水を循環させる加熱貯湯循環路を備えた請求項１〜５の何れか１項に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記熱源機に対して別体に構成され、前記熱源機に併設された一の筐体内に各種部位を配置した一体型に構成されている請求項１〜６の何れか１項に記載のコージェネレーションシステム。
- 熱源機側入水部から供給された上水を予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓に供給する給湯加熱運転を行う熱源機と、
請求項１〜７の何れか１項に記載のコージェネレーションシステムとを、
前記熱源機側入水部と前記本体側出水部とを接続する形態で備えた給湯設備。
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