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発明の名称 貯湯式の給湯設備
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−65984(P2001−65984A)
公開日 平成13年3月16日(2001.3.16)
出願番号 特願平11−242658
出願日 平成11年8月30日(1999.8.30)
代理人 【識別番号】100107308
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
【テーマコード(参考)】
3L025
【Fターム(参考)】
3L025 AD09 
発明者 柴田 善隆 / 佐野 真 / 安田 明彦 / 田中 由美 / 談議所 謙治
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 複数の貯湯タンクと、その複数の貯湯タンク内の湯水を湯水加熱手段により加熱するべく、前記複数の貯湯タンク内の湯水を前記湯水加熱手段に択一的に循環させる循環手段と、前記複数の貯湯タンク内の湯水を択一的に給湯路に供給する給湯手段と、前記複数の貯湯タンクの夫々について、湯水にて貯蔵する貯蔵熱量を各別に検出する貯蔵熱量検出手段と、給湯運転を実行する給湯制御手段とが設けられ、前記給湯制御手段は、給湯開始指令に伴って、前記複数の貯湯タンクのうちの一つを湯水供給源の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクの湯水を給湯するように、前記給湯手段を作動させる給湯制御、および、前記複数の貯湯タンクのうちの湯水供給源に選択されていない貯湯タンクについて、その貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱する加熱形態で、複数の貯湯タンク内の湯水を順次加熱するように、前記貯蔵熱量検出手段の検出情報に基づいて前記循環手段を作動させる熱量貯蔵制御を実行するように構成された貯湯式の給湯設備であって、前記給湯制御手段が、前記熱量貯蔵制御において、前記複数の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も少ない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する熱量回収優先加熱制御を行うように構成されている貯湯式の給湯設備。
【請求項2】 前記給湯制御手段が、前記給湯制御において、前記給湯開始指令に伴って、前記湯水供給源として貯蔵熱量の最も多い貯湯タンクを選択し、かつ、一つの貯湯タンクを一旦選択したのちは、その選択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、または、湯水供給源として貯湯タンクを選択してからの経過時間が設定時間に達するまで、今回の給湯開始指令による給湯のみならず、それ以降の給湯開始指令による給湯においても、その選択した貯湯タンクの湯水を給湯してから、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択する湯水使い切り制御を行うように構成され、かつ、前記熱量貯蔵制御において、前記貯湯タンクのうち、前記給湯制御の実行において湯水供給源としては選択されていない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択するように構成されている請求項1に記載の貯湯式の給湯設備。
【請求項3】 前記給湯制御手段が、前記熱量貯蔵制御において、前記熱量回収優先加熱制御を実行する熱量回収優先加熱モードと、前記複数の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する給湯優先加熱制御を実行する給湯優先加熱モードとに選択自在に構成されている請求項1または2に記載の貯湯式の給湯設備。
【請求項4】 前記湯水加熱手段が、発電機を駆動するエンジンからの排熱を熱媒とする熱交換器で構成され、前記エンジンの作動を制御するエンジン制御手段が、電力要求に合わせて前記エンジンを駆動する発電優先モードと、前記熱交換器の排熱要求に合わせて前記エンジンを駆動する排熱優先モードとに切換え自在に構成され、前記給湯制御手段が、前記熱量貯蔵制御において、前記発電優先モードのときには、前記熱量回収優先加熱モードが選択され、かつ、前記排熱優先モードのときには、前記給湯優先加熱モードが選択されるように構成されている請求項3に記載の貯湯式の給湯設備。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の貯湯タンクと、その複数の貯湯タンク内の湯水を湯水加熱手段により加熱するべく、前記複数の貯湯タンク内の湯水を前記湯水加熱手段に択一的に循環させる循環手段と、前記複数の貯湯タンク内の湯水を択一的に給湯路に供給する給湯手段と、前記複数の貯湯タンクの夫々について、湯水にて貯蔵する貯蔵熱量を各別に検出する貯蔵熱量検出手段と、給湯運転を実行する給湯制御手段とが設けられ、前記給湯制御手段は、給湯開始指令に伴って、前記複数の貯湯タンクのうちの一つを湯水供給源の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクの湯水を給湯するように、前記給湯手段を作動させる給湯制御、および、前記複数の貯湯タンクのうちの湯水供給源に選択されていない貯湯タンクについて、その貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱する加熱形態で、複数の貯湯タンク内の湯水を順次加熱するように、前記貯蔵熱量検出手段の検出情報に基づいて前記循環手段を作動させる熱量貯蔵制御を実行するように構成された貯湯式の給湯設備に関する。
【0002】
【従来の技術】このような構成の貯湯式の給湯設備は、例えば、特開平6−221673号公報により知られている。この公報に記載の給湯設備によれば、複数の貯湯タンクにおいて、熱量貯蔵制御を実行する順番が予め決められていて、熱量貯蔵制御を実行する場合には、常に、その決められた順番に従って、各貯湯タンク内の湯水を順次加熱するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上記公報に記載の給湯設備では、熱量貯蔵制御を実行する際、各貯湯タンクにおける貯蔵熱量の多少にかかわらず、常に、決められた順番に従って熱量貯蔵制御を実行するため、下記のような不都合があった。
【0004】すなわち、湯水加熱手段によって貯湯タンク内の湯水全体を所望の温度にまで加熱する場合、湯水をゆっくりと循環させならが加熱し、貯湯タンク内の湯水に温度成層を形成しながら、1回の循環で所望の温度にまで加熱する方法と、貯湯タンク内の湯水を高速で何度も何度も循環させながら所望の温度にまで加熱する方法とがある。
【0005】前記湯水加熱手段が、例えば、高熱量負荷のガスバーナのようなものであれば、前者の方法でも、貯湯タンク内の湯水を効率良く所望の温度にまで加熱することはできるが、湯水加熱手段が、例えば、80℃程度の高温の湯を使用する熱交換器のようなものであると、湯水をゆっくりと循環させても、その循環湯水の全体を、つまり、循環湯水の表面から中心部までを所望の温度にまで加熱するのがむずかしく、そのような場合には、後者の方法により貯湯タンク内の湯水を何度も何度も循環させながら加熱する方が、貯湯タンク内の湯水を効率良く所望の温度にまで加熱することができる。しかし、その反面、後者の方法によれば、貯湯タンク内の湯水を何度も何度も循環させるため、その循環によって貯湯タンク内の湯水が混合されて温度成層が形成されず、そのため、貯湯タンク内の湯水の温度が均一化されるという事態が生じる。それに加えて、湯水加熱手段によって貯湯タンク内の湯水を加熱する場合、加熱される側である貯湯タンク内の湯水の温度が低いほど、貯湯タンク内の湯水に対して効率良く熱交換される。
【0006】したがって、湯水加熱手段が上述した熱交換器のような場合、貯蔵熱量が少なくて、混合により均一化された後の湯水の温度が低いほど、効率の良い熱交換が可能となり、逆に、貯蔵熱量が多くて、均一化された後の湯水の温度が高いほど、熱交換の効率が悪くなるが、上記公報に記載の給湯設備では、各貯湯タンクにおける貯蔵熱量の多少にかかわらず、常に、決められた順番に従って熱量貯蔵制御を実行することになるため、場合によっては、湯水加熱手段による熱交換の効率が低くなるという欠点があった。
【0007】本発明は、このような従来の欠点に着目したもので、その目的は、複数ある貯湯タンク内の湯水に対して効果的な熱量貯蔵制御を実行することで、効率の良い熱交換を可能にする貯湯式の給湯設備の提供にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、請求項1に記載の発明によれば、複数の貯湯タンクと、その複数の貯湯タンク内の湯水を湯水加熱手段により加熱するべく、前記複数の貯湯タンク内の湯水を前記湯水加熱手段に択一的に循環させる循環手段と、前記複数の貯湯タンク内の湯水を択一的に給湯路に供給する給湯手段と、前記複数の貯湯タンクの夫々について、湯水にて貯蔵する貯蔵熱量を各別に検出する貯蔵熱量検出手段と、給湯運転を実行する給湯制御手段とが設けられ、前記給湯制御手段は、給湯開始指令に伴って、前記複数の貯湯タンクのうちの一つを湯水供給源の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクの湯水を給湯するように、前記給湯手段を作動させる給湯制御、および、前記複数の貯湯タンクのうちの湯水供給源に選択されていない貯湯タンクについて、その貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱する加熱形態で、複数の貯湯タンク内の湯水を順次加熱するように、前記貯蔵熱量検出手段の検出情報に基づいて前記循環手段を作動させる熱量貯蔵制御を実行するように構成された貯湯式の給湯設備であって、前記給湯制御手段が、前記熱量貯蔵制御において、前記複数の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も少ない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する熱量回収優先加熱制御を行うように構成されている。
【0009】すなわち、複数の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も少ない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択し、その貯湯タンクの湯水を加熱する熱量回収優先加熱制御を行うように構成されているので、複数ある貯湯タンクのうち、最も熱回収率の良い貯湯タンクを選択して加熱することになり、したがって、湯水加熱手段が高温の湯を使用する熱交換器のようなものであっても、効率良く熱回収しながら湯水を加熱することができる。
【0010】請求項2に記載の発明によれば、前記給湯制御手段が、前記給湯制御において、前記給湯開始指令に伴って、前記湯水供給源として貯蔵熱量の最も多い貯湯タンクを選択し、かつ、一つの貯湯タンクを一旦選択したのちは、その選択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、または、湯水供給源として貯湯タンクを選択してからの経過時間が設定時間に達するまで、今回の給湯開始指令による給湯のみならず、それ以降の給湯開始指令による給湯においても、その選択した貯湯タンクの湯水を給湯してから、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択する湯水使い切り制御を行うように構成され、かつ、前記熱量貯蔵制御において、前記貯湯タンクのうち、前記給湯制御の実行において湯水供給源としては選択されていない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択するように構成されている。
【0011】すなわち、貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを湯水供給源の貯湯タンクとして選択して給湯する給湯制御において、給湯開始指令に伴って湯水供給源として一つの貯湯タンクを一旦選択したのちは、その選択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、または、湯水供給源として貯湯タンクを選択してからの経過時間が設定時間に達するまで、今回の給湯開始指令による給湯のみならず、それ以降の給湯開始指令による給湯においても、その選択した貯湯タンクの湯水を給湯してから、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択する湯水使い切り制御を行うように構成されているので、湯水供給源として選択された貯湯タンクにおいては、給湯可能な温度の湯を残したままでその貯湯タンク内の湯水を循環させて加熱し、それによって、給湯可能な温度の湯を含めて湯水全体が混合されるような事態が極力回避され、たとえ湯水加熱手段が高温の湯を使用する熱交換器のようなものであっても、給湯可能な温度にまで加熱された湯については、極力無駄のない状態で効率良く給湯することができる。また、湯水供給源に選択されていない貯湯タンクについて、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで、貯湯タンク内の湯水を順次加熱する熱量貯蔵制御において、貯湯タンクのうち、前記給湯制御の実行において湯水供給源としては選択されていない貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する貯湯タンク選択加熱制御を行うように構成されているので、湯水供給源に選択されていない貯湯タンク内の湯水については、必要に応じて無駄無く加熱されることになり、湯水供給源に選択された貯湯タンクに対して湯水使い切り制御を実行した後においても、直ちに別の貯湯タンクを湯水供給源として選択して、連続した給湯を行うことが可能となる。
【0012】請求項3に記載の発明によれば、前記給湯制御手段が、前記熱量貯蔵制御において、前記熱量回収優先加熱制御を実行する熱量回収優先加熱モードと、前記複数の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する給湯優先加熱制御を実行する給湯優先加熱モードとに選択自在に構成されている。
【0013】すなわち、上述した熱量回収優先加熱制御であると、効率の良い熱回収が可能となるが、その反面、湯水の使用が可能となるまでにかなりの時間を要する虞がある。つまり、湯水加熱手段が上述した熱交換器のような場合、貯蔵熱量の多い貯湯タンクの湯水を加熱すれば、比較的短時間で湯水の使用が可能となるが、貯蔵熱量の少ない貯湯タンクの湯水を加熱すれば、湯水の使用が可能になるまでに比較的時間を要し、実際の使用に際して不便な事態が生じる。
【0014】しかし、その点にも充分な考慮が払われ、熱量回収優先加熱制御を実行する熱量回収優先加熱モードと、貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクを加熱対象の貯湯タンクとして選択して、その貯湯タンクについての湯水を加熱する給湯優先加熱制御を実行する給湯優先加熱モードとに選択自在に構成されているので、例えば、熱量の回収を優先したい場合には、熱量回収優先モードを選択し、給湯を優先したい場合には、給湯優先加熱モードを選択することにより、使用者の要求に応じた熱量貯湯制御の実行が可能となる。
【0015】請求項4に記載の発明によれば、前記湯水加熱手段が、発電機を駆動するエンジンからの排熱を熱媒とする熱交換器で構成され、前記エンジンの作動を制御するエンジン制御手段が、電力要求に合わせて前記エンジンを駆動する発電優先モードと、前記熱交換器の排熱要求に合わせて前記エンジンを駆動する排熱優先モードとに切換え自在に構成され、前記給湯制御手段が、前記熱量貯蔵制御において、前記発電優先モードのときには、前記熱量回収優先加熱モードが選択され、かつ、前記排熱優先モードのときには、前記給湯優先加熱モードが選択されるように構成されている。
【0016】すなわち、湯水加熱手段が、発電機を駆動するエンジンからの排熱を熱媒とする熱交換器で構成されているので、発電機を駆動するエンジンの排熱を利用して湯水を加熱することができるのは勿論、上述した熱量回収優先加熱制御や湯水使い切り制御の実行によって、エンジンの排熱を効率良く回収したり、給湯可能な温度の湯を無駄無く有効に使用することができる。そして、電力供給を優先させる発電優先モードでは、換言すると、給湯の使用状況とは無関係にエンジンが駆動される状態では、熱量回収優先加熱制御を実行することで、エンジンの排熱を効率良く回収することができ、また、排熱利用による給湯を優先させる排熱優先モードでは、給湯優先加熱制御を実行することで、使用者の要求に応じた給湯が可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明による貯湯式の給湯設備をコージェネレーションシステムに適用した実施の形態につき図面に基づいて説明する。このコージェネレーションシステムは、ガスエンジンにより発電するとともに、ガスエンジンの排熱を利用して給湯するもので、図1に示すように、ガスエンジン1と、そのガスエンジン1により駆動される他装置としての発電機2を備え、ガス供給路3から供給される燃料ガスを燃焼させてガスエンジン1を駆動し、そのガスエンジン1により発電機2を駆動して、所望の箇所に電力を供給するとともに、燃焼後の排ガスを排気路4を介して装置外へ排出するように構成されている。
【0018】前記ガスエンジン1には、冷却水を供給する冷却水往き路5aと、冷却水をラジエータ6に戻す冷却水戻り路5bとが設けられ、冷却水往き路5aには、冷却水を循環させるための冷却水ポンプ7が設けられ、冷却水戻り路5bには、排気路4を通流する排ガスとの間で熱交換させて、冷却水を加熱するための排ガス熱交換器8が設けられている。前記冷却水往き路5aと冷却水戻り路5bとにわたっては、熱交換器用水路9を介してラジエータ6を迂回する状態で湯水加熱手段としての温水熱交換器10が接続され、熱交換器用水路9と冷却水戻り路5bとの接続箇所には、切換え三方弁11が設けられている。
【0019】この給湯設備は、第1と第2の2本の貯湯タンク12A,12Bを備え、第1貯湯タンク12Aの底部には第1往き路13aが、第2貯湯タンク12Bの底部には第2往き路13bが接続され、第1往き路13aと第2往き路13bとが、前記温水熱交換器10への往き路13に循環切換え三方弁14を介して接続され、前記往き路13には、循環ポンプ15が設けられている。前記温水熱交換器10からの戻り路16は、第1貯湯タンク12Aに接続された第1戻り路16aと、第2貯湯タンク12Bに接続された第2戻り路16bとに分岐され、第1貯湯タンク12Aが、第1往き路13a、往き路13、戻り路16、第1戻り路16aを介して、第2貯湯タンク12Bが、第2往き路13b、往き路13、戻り路16、第2戻り路16bを介して、温水熱交換器10に対して並列状態に接続されている。
【0020】前記第1貯湯タンク12Aの上部には第1給湯路17aが、第2貯湯タンク12Bの上部には第2給湯路17bが接続され、第1給湯路17aと第2給湯路17bとが、給湯路17に接続されるとともに、第1貯湯タンク12Aの底部には第1給水路18aが、第2貯湯タンク12Bの底部には第2給水路18bが接続されていて、第1給水路18aと第2給水路18bとが、給水切換え三方弁19を介して給水路18に接続されている。その給水路18と前記給湯路17とは、バイパス路20で接続され、バイパス路20と給湯路17との接続箇所には、第1貯湯タンク12Aまたは第2貯湯タンク12Bからの湯水と給水路18からの水とを混合するための混合弁21が設けられ、その混合弁21よりも上流側の給湯路17には、給湯サーミスタ22が、下流側の給湯路17には、混合後の湯水の温度を検出する湯温サーミスタ23が設けられ、給水路18には、給水温度を検出する給水サーミスタ24が設けられている。
【0021】すなわち、第1往き路13a、第2往き路13b、循環切換え三方弁14、往き路13、循環ポンプ15、戻り路16、第1戻り路16a、ならびに、第2戻り路16bによって、第1と第2の貯湯タンク12A,12B内の湯水を温水熱交換器10に択一的に循環させる循環手段Aが構成されている。また、給水路18、給水切換え三方弁19、第1給水路18a、第2給水路18b、第1給湯路17a、ならびに、第2給湯路17bによって、第1と第2の貯湯タンク12A,12B内の湯水を択一的に給湯路17に供給する給湯手段Bが構成され、かつ、その給湯路17には、ガス燃焼式の瞬間湯沸器25が接続され、そのガス瞬間湯沸器25には、給水路26が接続されるとともに、給湯栓27を備えた出湯路28が接続されている。
【0022】前記第1貯湯タンク12Aには、その第1貯湯タンク12A内の湯水の温度を上下方向の3箇所で検出するための上部サーミスタ29a、中間サーミスタ29b、下部サーミスタ29cの3つのサーミスタが、上下方向での位置を異ならせた状態で設けられ、これら3つのサーミスタ29a,29b,29cによって、第1貯湯タンク12A内の湯水が貯蔵する貯蔵熱量を検出する第1貯蔵熱量検出手段29が構成されている。同様に、第2貯湯タンク12Bには、その第2貯湯タンク12B内の湯水の温度を上下方向の3箇所で検出するための上部サーミスタ30a、中間サーミスタ30b、下部サーミスタ30cの3つのサーミスタが、上下方向での位置を異ならせた状態で設けられ、これら3つのサーミスタ30a,30b,30cによって、第2貯湯タンク12B内の湯水が貯蔵する貯蔵熱量を検出する第2貯蔵熱量検出手段30が構成されている。
【0023】このような構成からなるコージェネレーションシステムの作動は、全てコンピュータ利用の制御装置Hによって制御されるように構成されている。そのため、制御装置Hは、図2に示すように、給湯運転を実行する給湯制御手段H1とガスエンジン1の作動を制御するエンジン制御手段H2とを備え、給湯制御手段H1とエンジン制御手段H2とが、通信可能に構成されている。前記給湯制御手段H1には、給湯サーミスタ22、湯温サーミスタ23、給水サーミスタ24、第1と第2の貯蔵熱量検出手段29,30からの検出情報が入力されるように構成され、それら入力情報に基づいて、循環切換え三方弁14、循環ポンプ15、給水切換え三方弁19、混合弁20などの作動を制御するように構成されている。また、前記エンジン制御手段H2には、電力要求に合わせてガスエンジン1を駆動する発電優先モードと、温水熱交換器10への排熱要求に合わせてガスエンジン1を駆動する排熱優先モードとに切換えるモード切換えスイッチSWが接続され、ガスエンジン1、冷却水ポンプ7、切換え三方弁11などの作動を制御するように構成されている。
【0024】つぎに、制御装置Hによる給湯制御の作動につき、図3のフローチャートに基づいて説明する。図外リモコンの運転スイッチがONされるか、タイマーの作動によって自動的に、給湯運転の開始が指令されると(ステップ1)、両貯湯タンク12A,12B内の湯水を順次加熱する熱量貯蔵制御が実行される。この熱量貯蔵制御において、前記モード切換えスイッチSWにより排熱優先モードが選択されていると、給湯優先加熱モードが選択されて給湯優先加熱制御が実行され、発電優先モードが選択されていると、熱量回収優先加熱モードが選択されて熱量回収優先加熱制御が実行される(ステップ2〜4)。
【0025】前記給湯優先加熱制御は、第1と第2の貯湯タンク12A,12Bのうち、後述する給湯制御の実行において湯水供給源として選択されていない貯湯タンク12A,12Bにおいて、貯蔵熱量が多い方の貯蔵タンク12A,12Bが、加熱対象の貯湯タンク12A,12Bとして選択され、その貯湯タンク12A,12B内の湯水が加熱される。例えば、両貯湯タンク12A,12Bが、共に湯水供給源として選択されておらず、第1貯蔵熱量検出手段29において、上部サーミスタ29aと中間サーミスタ29bとが75℃以上の温度を検出し、下部サーミスタ29cが75℃未満の温度を検出するとともに、第2貯蔵熱量検出手段30において、上部サーミスタ30a、中間サーミスタ30b、下部サーミスタ30cの全てが75℃以上の温度を検出すると、第2貯湯タンク12Bの方が貯蔵熱量が多いものと判断して、第2貯湯タンク12Bを加熱対象のタンクとして選択し、第2貯湯タンク12B内の湯水が加熱される。
【0026】この第2貯湯タンク12B内の湯水の加熱は、循環切換え三方弁14が切換え操作されて、第2貯湯タンク12B側の第2往き路13bが往き路13に連通されるとともに、循環ポンプ15が作動され、第2貯湯タンク12B内の湯水が、第2往き路13b、往き路13、戻り路16、第2戻り路16bを介して温水熱交換器10に循環供給される。その温水熱交換器10には、ガスエンジン1を冷却することより加熱され、更に、排ガス熱交換器8で加熱された後の冷却水が、冷却水ポンプ7の作動によって循環供給されているので、第2貯湯タンク12B内の湯水は、温水熱交換器10により加熱されながら循環される。温水熱交換器10に循環される加熱後の冷却水は、温度が80℃程度であるため、第2貯湯タンク12B内の湯水は、比較的高速で何度も何度も循環されて加熱され、第2貯蔵熱量検出手段30における下部サーミスタ30cが75℃以上の温度を検出すると、その貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達したものと判断して、第2貯湯タンク12Bに対する熱量貯蔵制御を終了し、その後、下部サーミスタ30cが75℃未満の温度を検出すると、第2貯湯タンク12Bに対する熱量貯蔵制御が再開される。
【0027】また、第1貯湯タンク12Aが加熱対象の貯湯タンクとして選択されて、第1貯湯タンク12A内の湯水を加熱する場合であれば、循環切換え三方弁14が切換え操作されて、第1貯湯タンク12A側の第1往き路13aが往き路13に連通され、第1貯湯タンク12A内の湯水が、第1往き路13a、往き路13、戻り路16、第1戻り路16aを介して温水熱交換器10に循環供給されて加熱される。そして、第1貯蔵熱量検出手段29の下部サーミスタ29cが75℃以上の温度を検出すると、第1貯湯タンク12Aの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達したものと判断して、熱量貯蔵制御を終了するとともに、切換え三方弁11が切換え操作されて、ガスエンジン1の冷却水が、ラジエータ6側に循環供給される。
【0028】前記熱量回収優先加熱制御は、第1と第2の貯湯タンク12A,12Bのうち、給湯制御の実行において湯水供給源として選択されていない貯湯タンク12A,12Bにおいて、貯蔵熱量が少ない方の貯蔵タンク12A,12Bが、加熱対象の貯湯タンク12A,12Bとして選択され、その貯湯タンク12A,12B内の湯水が加熱される。例えば、上述した例のように、両貯湯タンク12A,12Bが、共に湯水供給源として選択されておらず、第1貯蔵熱量検出手段29において、上部サーミスタ29aと中間サーミスタ29bとが75℃以上の温度を検出するとともに、下部サーミスタ29Cが75℃未満の温度を検出し、第2貯蔵熱量検出手段30において、上部サーミスタ30a、中間サーミスタ30b、下部サーミスタの全てが75℃以上の温度を検出すると、第1貯湯タンク12Aの方が貯蔵熱量が少ないものと判断して、第1貯湯タンク12Aを加熱対象のタンクとして選択し、第1貯湯タンク12A内の湯水が加熱される。
【0029】このようにして、エンジン制御手段H2が排熱優先モードのときには、熱量貯蔵制御において、給湯優先加熱モードが選択されて、第1と第2の貯湯タンク12A,12Bのうちで貯蔵熱量が多い方の貯蔵タンク12A,12Bが加熱対象の貯湯タンク12A,12Bとして選択され、その貯湯タンク12A,12B内の湯水が加熱され、エンジン制御手段H2が発電優先モードのときには、熱量貯蔵制御において、熱量回収優先加熱モードが選択されて、第1と第2の貯湯タンク12A,12Bのうちで貯蔵熱量が少ない方の貯湯タンク12A,12Bが加熱対象の貯湯タンク12A,12Bとして選択されて、その貯湯タンク12A,12Bの湯水が加熱される。
【0030】前記給湯栓27の開操作によって給湯の開始が指令されると(ステップ5)、両貯湯タンク12A,12B内の湯水を給湯する給湯制御が実行され、その際、排熱優先モードが選択されていると、湯水使い切り制御が、発電優先モードが選択されていると、貯蔵熱量優先制御が実行される(ステップ6〜8)。
【0031】前記湯水使い切り制御は、第1と第2の貯湯タンク12A,12Bのうちで貯蔵熱量が多い方の貯湯タンク12A,12B、例えば、第1貯蔵熱量検出手段29において、上部サーミスタ29a、中間サーミスタ29b、下部サーミスタ29cの全てが75℃以上の温度を検出し、第2貯蔵熱量検出手段30において、上部サーミスタ30aが75℃以上の温度を検出し、中間サーミスタ30bと下部サーミスタ30cとが75℃未満の温度を検出すると、第1貯湯タンク12Aの方が貯蔵熱量が多いものと判断して、第1貯湯タンク12Aを湯水供給源のタンクとして選択し、第1貯湯タンク12A内の湯水が給湯される。
【0032】具体的には、給水切換え三方弁19が切換え操作されて、第1貯湯タンク12A側の第1給水路18aが給水路18に連通され、給水路18からの給水圧によって第1貯湯タンク12A内の湯水が上方に押し上げられて給湯路17に供給される。その際、給湯サーミスタ22と給水サーミスタ24からの検出情報に基づいて、混合弁21の開度が調整されるとともに、湯温サーミスタ23からの検出情報に基づいて、混合弁21の開度が微調整されて、例えば、70℃に調整された湯水が、ガス瞬間湯沸器25に供給される。ガス瞬間湯沸器25に供給された湯水は、必要に応じて、ガス瞬間湯沸器25により更に加熱され、かつ、給水路26からの水が混合されて、図外のリモコンにより設定された温度の湯水が給湯栓27から吐出される。
【0033】前記給湯栓27の閉操作によって給湯の停止が指令されても、第1貯蔵熱量検出手段29の上部サーミスタ29aが75℃以上の温度を検出していると、第1貯湯タンク12Aの貯蔵熱量が設定下限熱量以上であると判断して、給水切換え三方弁19は切換え操作されず、第1貯湯タンク12A側の第1給水路18aが給水路18に連通された状態に維持される。したがって、その後、給湯栓27が開操作されて給湯の開始が指令されると、再度、第1貯湯タンク12A内の湯水が給湯され、第1貯蔵熱量検出手段29の上部サーミスタ29aが75℃未満の温度を検出すると、第1貯湯タンク12Aの貯蔵熱量が設定下限貯蔵熱量に達したものと判断し、第2貯湯タンク12Bを湯水供給源のタンクとして選択する。具体的には、給水切換え三方弁19が切換え操作されて、第2貯湯タンク12B側の第2給水路18bが給水路18に連通され、給水路18からの給水圧によって第2貯湯タンク12B内の湯水が給湯路17に供給される。
【0034】つまり、給湯開始指令に伴って湯水供給源として一つの貯湯タンク、例えば、第1貯湯タンク12Aを湯水供給源として一旦選択したのちは、その選択した第1貯湯タンク12Aの貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、今回の給湯開始指令による給湯のみならず、それ以降の給湯開始指令による給湯においても、その選択した第1貯湯タンク12Aの湯水を給湯してから、別の貯湯タンク、つまり、第2貯湯タンク12Bを湯水供給源として選択する湯水使い切り制御を行うように構成されている。
【0035】上述した湯水使い切り制御において、給湯栓27の開操作によって給湯の開始が指令されたとき、第1と第2の貯蔵熱量検出手段29,30において、両下部サーミスタ29c,30cが共に75℃未満の温度を検出すると、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量にまで達している貯湯タンクが存在しないと判断し、給水切換え三方弁19が切換え操作され、第1貯湯タンク12A側の第1給水路18aも第2貯湯タンク12B側の第2給水路18bも、共に給水路18への連通が断たれる。その場合には、給水路18からの水が、バイパス路20を介してガス瞬間湯沸器25に直接供給され、ガス瞬間湯沸器25で加熱された後、給水路26からの水が混合されて、図外のリモコンにより設定された温度の湯水が給湯栓27から吐出される。つまり、給湯制御において、給湯開始指令が指令されたときに、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱した貯湯タンクが存在しないときには、給湯を開始しないように構成されている。
【0036】ただし、上述したように、例えば、第1貯湯タンク12Aを湯水供給源のタンクとして選択し、第1貯湯タンク12A内の湯水が給湯されている状態で、第1貯蔵熱量検出手段29の上部サーミスタ29aが75℃未満の温度を検出し、第1貯湯タンク12Aの貯蔵熱量が設定下限貯蔵熱量に達したものと判断した場合には、たとえ第2貯湯タンク12Bの貯蔵熱量が設定上限貯蔵熱量未満であっても、第2貯湯タンク12Bを湯水供給源のタンクとして選択して、第2貯湯タンク12Bからの給湯を継続する。つまり、給湯制御において、給湯を継続するに伴って、湯水供給源として選択した貯湯タンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満の加熱途中であっても、その貯湯タンクからの湯水を給湯するように構成されている。
【0037】前記貯蔵熱量優先制御は、両貯湯タンク12A,12Bのうちで貯蔵熱量が多い方の貯湯タンク12A,12B、例えば、第1貯蔵熱量検出手段29において、上部サーミスタ29a、中間サーミスタ29b、下部サーミスタ29cの全てが75℃以上の温度を検出し、第2貯蔵熱量検出手段30において、上部サーミスタ30aと中間サーミスタ30bとが75℃以上の温度を検出し、下部サーミスタ30cが75℃未満の温度を検出すると、第1貯湯タンク12Aの方が貯蔵熱量が多いものと判断して、第1貯湯タンク12Aを湯水供給源のタンクとして選択し、第1貯湯タンク12A内の湯水が給湯される。そして、次の給湯開始指令があると、そのときに貯蔵熱量が多い方の貯湯タンク12A,12B、例えば、第1貯蔵熱量検出手段29において、上部サーミスタ29aのみが75℃以上の温度を検出し、第2貯蔵熱量検出手段30において、上部サーミスタ30aと中間サーミスタ30bとが75℃以上の温度を検出すると、第2貯湯タンク12Bの方が貯蔵熱量が多いものと判断して、第2貯湯タンク12Bを湯水供給源のタンクとして選択し、第2貯湯タンク12B内の湯水が給湯される。
【0038】つまり、エンジン制御手段H2が発電優先モードのときには、給湯制御において、給湯が一旦中断すれば、次の給湯開始指令に伴って、そのときの最も貯蔵熱量が多い貯湯タンク、上述の例では第2貯湯タンク12Bを湯水供給源として選択して給湯する貯蔵熱量優先制御を行うように構成されている。
【0039】そして、この貯蔵熱量優先制御においても、上述したように、給湯開始指令が指令されたときに、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱した貯湯タンクが存在しないときには、給湯を開始しないように構成され、また、給湯を継続するに伴って、湯水供給源として選択した貯湯タンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満の加熱途中であっても、その貯湯タンクからの湯水を給湯するように構成されている。
【0040】〔別実施形態〕
(1)先の実施形態では、貯湯タンクを2本設けた例を示したが、3本以上の貯湯タンクを使用して実施することもできる。その場合、熱量貯蔵制御において、給湯優先加熱モードが選択されて給湯優先加熱制御が実行される際には、3本以上の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も多い貯湯タンクが加熱対象の貯湯タンクとして選択され、また、熱量回収優先加熱モードが選択されて熱量回収優先加熱制御が実行される際には、3本以上の貯湯タンクのうちで貯蔵熱量が最も少ない貯湯タンクが加熱対象の貯湯タンクとして選択されるように構成することになる。また、熱量回収優先加熱制御については、エンジン制御手段H2が発電優先モードに設定されているときにのみ実行するように構成した例を示したが、エンジン制御手段H2が排熱優先モードに設定されているときにも、熱量回収優先加熱制御を実行するように構成することもできる。
【0041】(2)先の実施形態では、熱量貯蔵制御において、エンジン制御手段H2が排熱優先モードにあると、給湯優先加熱モードが選択され、エンジン制御手段H2が発電優先モードにあると、熱量回収優先加熱モードが選択される構成を示したが、例えば、モード切換えスイッチなどを設けて、エンジン制御手段H2のモードとは無関係に、給湯優先加熱モードと熱量回収優先加熱モードとを自由に選択できるように構成することもできる。
【0042】(3)先の実施形態では、湯水使い切り制御において、湯水供給源として選択した貯湯タンクの貯蔵熱量が設定下限熱量となるまで、その選択した貯湯タンクからの給湯を実行し、その後、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択するように構成した例を示したが、湯水供給源として貯湯タンクを選択してからの経過時間に基づいて、その経過時間が設定時間に達するまで、その選択した貯湯タンクからの給湯を実行し、その後、別の貯湯タンクを湯水供給源として選択するように構成することもできる。
【0043】(4)先の実施形態では、給湯制御における湯水使い切り制御と貯蔵熱量優先制御において、給湯開始指令が指令されたときに、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量になるまで湯水を加熱した貯湯タンクが存在しないときには、給湯を開始しないように構成した例を示したが、貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達した貯湯タンクが存在しないときにも、貯湯タンクからの給湯を開始するように構成することもできる。例えば、第1貯湯タンク12Aの第1貯蔵熱量検出手段29において、下部サーミスタ29cが75℃未満の温度を検出しても、中間サーミスタ29bまたは上部サーミスタ29aが75℃以上の温度を検出すれば、第1貯湯タンク12A内に75℃以上の湯が存在すると判断して、第1貯湯タンク12Aからの給湯を開始するように構成することもできる。
【0044】(5)先の実施形態では、給湯制御における湯水使い切り制御と貯蔵熱量優先制御において、給湯を継続するに伴って、湯水供給源として選択した貯湯タンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満の加熱途中であっても、その貯湯タンクからの湯水を給湯するように構成した例を示したが、湯水供給源として選択した貯湯タンクの湯水を設定下限貯蔵熱量まで消費したときに、別の貯湯タンクが設定上限貯蔵熱量未満であれば、別の貯湯タンクからの給湯を行わないように構成することもできる。
【0045】(6)先の実施形態では、貯湯タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量に達して熱量貯蔵制御を終了した後、その貯湯タンクの貯蔵熱量が設定最大貯蔵熱量未満になると、熱量貯蔵制御を再開するように構成した例を示したが、この熱量貯蔵制御の再開時期については、種々の変更が可能である。例えば、第1貯湯タンク12Aであれば、第1貯蔵熱量検出手段29の中間サーミスタ29bが75℃未満の温度を検出すると、熱量貯蔵制御を再開するように構成したり、あるいは、上部サーミスタ29aが75℃未満の温度を検出すると、熱量貯蔵制御を再開するように構成することもできる。
【0046】(7)先の実施形態では、湯水加熱手段として、発電機2を駆動するガスエンジン1からの排熱を熱媒とする温水熱交換器10を使用した例を示したが、例えば、ガスエンジンを使用したエンジンヒートポンプ式冷暖房装置に適用して、そのガスエンジンや凝縮器からの排熱を熱媒とする温水熱交換器に置き換えることもでき、また、湯水加熱手段の数もひとつに限るものではなく、複数の湯水加熱手段を直列に接続したり、並列に接続して実施することもできる。また、給湯路17にガス瞬間湯沸器25を接続して、ガス瞬間湯沸器25の出湯路28に設けた給湯栓27から所望温度の湯水を供給するように構成した例を示したが、ガス瞬間湯沸器25を無くして、給湯路17からの湯水によって、床暖房装置の熱媒を加熱したり、風呂の浴槽内湯水を加熱するように構成するなど、給湯路17からの湯水の使用態様については、種々の変更が可能である。




 

 


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