JP2002310502A - 小規模コージェネレーションの排熱利用システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型のコージェネレーション源の運転が停止
されても、貯水タンクの貯水の蓄熱を介して、小型のコ
ージェネレーション源の排熱を利用した暖房を行うこと
ができる小規模コージェネレーションの排熱利用システ
ムを提供すること。また、貯水タンクの奥行きを小さく
した小規模コージェネレーションの排熱利用システムを
提供すること。 【解決手段】 燃料電池１１の運転を開始させると、循
環ポンプ１４により、第１熱交換器１３及び第２熱交換
器１８を通過した貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの
貯水が循環するので、燃料電池１１の排熱が貯湯タンク
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の顕熱として蓄熱され
る。さらに、燃料電池１１小型の運転を停止させても、
第２熱交換器１８により、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，
１５Ｃの貯水の顕熱で暖房ラインＬ４を流れる流体を加
熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小規模施設（一般
家庭・美容院・コンビニエンスストアなど）の燃料電池
・ガスエンジンなどの排熱を給湯・暖房に利用する小規
模コージェネレーションの排熱利用システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、病院・ホテル・レジャー施設など
の大規模コージェネレーションの排熱利用システムにお
いては、例えば、ガスエンジンなどで得られる動力によ
ってヒートポンプを駆動して冷房・暖房を行う一方、ガ
スエンジンなどの排熱で暖めた湯水を貯水タンクに貯め
て給湯に利用することが行われている。

【０００３】また、近年においては、「コージェネレー
ション源」として、小型の燃料電池が実用化されつつあ
り、一般家庭においても、例えば、燃料電池などで発電
を行う一方、燃料電池などの排熱を暖房・給湯の熱需要
に利用する、小規模コージェネレーションの排熱利用シ
ステムの導入が検討され始めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料電
池などの排熱を暖房に利用する場合には、燃料電池など
の運転が停止すれば、燃料電池などからの排熱の供給も
なくなるので、燃料電池などの排熱を暖房に利用するこ
とができなくなるが、この点、燃料電池などの排熱は、
貯水タンクに貯められた湯水（貯水タンクの貯水）の顕
熱として蓄えられているので、燃料電池などの運転が停
止しても、貯水タンクの貯水の蓄熱を介して、燃料電池
などの排熱を暖房に利用したいとの要請があった。

【０００５】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、小型のコージェネレー
ション源の運転が停止しても、貯水タンクの貯水の蓄熱
を介して、小型のコージェネレーション源の排熱を利用
した暖房を行うことができる小規模コージェネレーショ
ンの排熱利用システムを提供することを第１の課題とす
る。

【０００６】また、一般家庭においては、病院・ホテル
・レジャー施設などの大規模施設とは異なって、コージ
ェネレーションの設備機器の設置スペースが相当に狭く
なるので、単に規模を縮小しただけでは、一般家庭に導
入することができないケースが考えられる。特に、コー
ジェネレーションの設備機器のうち、湯水を貯める貯水
タンクについては、圧力容器の構造を必要とし、その形
状が円筒形に制限されるため、その奥行き（直径）を自
由に小さくすることができず、コージェネレーションの
設備機器の設置スペースを大きくする要因の一つになっ
ていた。

【０００７】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、貯水タンクの奥行きを
小さくした小規模コージェネレーションの排熱利用シス
テムを提供することを第２の課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の課題を解決するた
めに成された請求項１に係る発明は、貯湯タンクの貯水
が循環ポンプで第１熱交換器を通過し前記貯湯タンクに
再び戻ることにより、小型のコージェネレーション源の
排熱を回収するとともに前記貯湯タンクの貯水を給湯に
利用する小規模コージェネレーションの排熱利用システ
ムであって、前記第１熱交換器と前記貯湯タンクの間に
第２熱交換器を配設し、前記第２熱交換器を介して前記
貯湯タンクの貯水で暖房の温水を加熱すること、を特徴
としている。

【０００９】このような特徴を有する本発明の小規模コ
ージェネレーションの排熱利用システムにおいては、小
型のコージェネレーション源の排熱を回収するための第
１熱交換器に対して、循環ポンプにより、貯湯タンクの
貯水を通過させた後に再び貯湯タンクに戻しており、こ
れにより、小型のコージェネレーション源の排熱を貯湯
タンクの貯水の顕熱として蓄熱している。このとき、暖
房の温水を加熱するための第２熱交換器が第１熱交換器
と貯湯タンクの間に配設されているため、貯湯タンクの
貯水は、第１熱交換器を通過した後に再び貯湯タンクに
戻る際に、第２熱交換器も通過することになる。

【００１０】従って、小型のコージェネレーション源の
運転を開始させた場合においては、循環ポンプにより、
貯湯タンクの貯水が第１熱交換器及び第２熱交換器を通
過すると、第１熱交換器では、貯湯タンクの貯水で小型
のコージェネレーション源の排熱を回収し、第２熱交換
器では、貯湯タンクの貯水で暖房の温水を加熱し、さら
に、第１熱交換器及び第２熱交換器を通過した貯湯タン
クの貯水が再び貯湯タンクに戻ることにより、小型のコ
ージェネレーション源の排熱が貯湯タンクの貯水の顕熱
として蓄熱される。

【００１１】一方、小型のコージェネレーション源の運
転を停止させた場合においては、小型のコージェネレー
ション源の排熱は発生しなくなるが、これまでに発生し
た小型のコージェネレーション源の排熱は貯湯タンクの
貯水の顕熱として蓄熱されているので、循環ポンプによ
り、貯湯タンクの貯水が第１熱交換器及び第２熱交換器
を通過すると、第１熱交換器では、貯湯タンクの貯水で
小型のコージェネレーション源の排熱を回収することが
できなくなるが、第２熱交換器では、貯湯タンクの貯水
の顕熱で暖房の温水を加熱することができる。

【００１２】すなわち、本発明の小規模コージェネレー
ションの排熱利用システムにおいては、小型のコージェ
ネレーション源の運転を開始させると、循環ポンプによ
り、第１熱交換器及び第２熱交換器を通過した貯湯タン
クの貯水が再び貯湯タンクに戻るので、小型のコージェ
ネレーション源の排熱が貯湯タンクの貯水の顕熱として
蓄熱されることになり、その後に、小型のコージェネレ
ーション源の運転を停止させても、循環ポンプにより、
貯湯タンクの貯水が第１熱交換器及び第２熱交換器を通
過すると、第２熱交換器では、貯湯タンクの貯水の顕熱
で暖房の温水を加熱することができるので、コージェネ
レーション源の運転が停止されても、貯水タンクの貯水
の蓄熱を介して、コージェネレーション源の排熱を利用
した暖房を行うことができる。

【００１３】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載する小規模コージェネレーションの排熱利用システ
ムであって、前記貯湯タンクの複数を並列接続で配設し
たこと、を特徴としている。

【００１４】さらに、本発明の小規模コージェネレーシ
ョンの排熱利用システムにおいて、貯湯タンクの複数を
並列接続に配設すれば、各貯湯タンクの直径を小さくし
ても、各貯湯タンクの合計で必要な貯湯量を確保するこ
とができるので、貯水タンクの奥行きを小さくすること
ができる。

【００１５】また、第２の課題を解決するために成され
た請求項３に係る発明は、貯湯タンクの貯水が循環ポン
プで第１熱交換器を通過し前記貯湯タンクに再び戻るこ
とにより、小型のコージェネレーション源の排熱を回収
するとともに前記貯湯タンクの貯水を給湯に利用する小
規模コージェネレーションの排熱利用システムであっ
て、前記貯湯タンクの複数を並列接続に配設したこと、
を特徴としている。

【００１６】すなわち、本発明の小規模コージェネレー
ションの排熱利用システムは、貯湯タンクの複数を並列
接続に配設しており、各貯湯タンクの直径を小さくして
も、各貯湯タンクの合計で必要な貯湯量を確保すること
ができるので、貯水タンクの奥行きを小さくしたものと
言うことができる。

【００１７】また、請求項４に係る発明は、請求項２又
は請求項３に記載する小規模コージェネレーションの排
熱利用システムであって、前記貯湯タンクの各々に付設
されるとともに各貯湯タンクと前記循環ポンプの間で並
列接続に配設された第１開閉弁と、前記貯湯タンクの各
々に取付けられた第１貯水温度センサーと、を備え、各
第１貯水温度センサーの測定結果に基づいて各第１開閉
弁の開閉を制御すること、を特徴としている。

【００１８】さらに、本発明の小規模コージェネレーシ
ョンの排熱利用システムにおいて、貯湯タンクの各々に
取付けられた第１貯水温度センサーの測定結果に基づい
て、貯湯タンクの各々に付設された第１開閉弁を制御す
れば、この点、各第１開閉弁は、各貯湯タンクと循環ポ
ンプの間で並列接続に配設されたものであることから、
循環ポンプで第１熱交換器を通過させる貯水の貯湯タン
クを、貯湯タンクの貯水の温度をもって選択することが
でき、また、各貯湯タンクの容量も小さいので、短時間
で、貯湯タンクの貯水の温度を高温にすることが可能と
なる。

【００１９】また、請求項５に係る発明は、請求項２乃
至請求項４のいずれか一つに記載する小規模コージェネ
レーションの排熱利用システムであって、前記貯湯タン
クの各々に付設されるとともに前記貯水の給水ライン又
は前記給湯の供給ラインで並列接続に配設された第２開
閉弁と、前記貯湯タンクの各々に取付けられた第２貯水
温度センサーと、を備え、各第２貯水温度センサーの測
定結果に基づいて各第２開閉制御弁の開閉を制御するこ
と、を特徴としている。

【００２０】さらに、本発明の小規模コージェネレーシ
ョンの排熱利用システムにおいて、貯湯タンクの各々に
取付けられた第２貯水温度センサーの測定結果に基づい
て、貯湯タンクの各々に付設された第２開閉制御弁の開
閉を制御すれば、この点、各第２開閉弁は、貯水の給水
ライン又は給湯の供給ラインで並列接続に配設されたも
のであることから、給湯に利用される貯水の貯湯タンク
を、貯湯タンクの貯水の温度をもって選択することがで
きる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。図１に、本実施の形態の小規模
コージェネレーションの排熱利用システムのシステムフ
ロー図を示す。図１に示すように、本実施の形態の小規
模コージェネレーションの排熱利用システム１は、「小
型のコージェネレーション源」として小型の燃料電池１
１を使用するものであり、また、給水ラインＬ１、給湯
ラインＬ２（「給湯の供給ライン」に相当するもの）、
排熱回収ラインＬ３、暖房ラインＬ４などを有してい
る。

【００２２】給水ラインＬ１では、上流側が水道水に接
続されている一方、下流側が３本の貯湯タンク１５Ａ，
１５Ｂ，１５Ｃの下部に並列で接続されている。また、
給湯ラインＬ２では、上流側が３本の貯湯タンク１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの上部に並列で接続されている一
方、バックアップバーナー１６を介して下流側が給湯設
備（例えば、浴槽）に接続されている。尚、給湯ライン
Ｌ２の上流側には、３本の貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，
１５Ｃの各々に、電磁弁（「第２開閉弁」に相当するも
の）Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６が設けられており、電磁弁Ｖ４，
Ｖ５，Ｖ６の下流側で給湯ラインＬ２は一つとなる。

【００２３】従って、電磁弁Ｖ４のみを開ければ、貯湯
タンク１５Ａの貯水のみをバックアップバーナー１６を
介して給湯設備に供給すると同時に、水道水で貯湯タン
ク１５Ａの貯水を補充することができる。また、電磁弁
Ｖ５のみを開ければ、貯湯タンク１５Ｂの貯水のみをバ
ックアップバーナー１６を介して給湯設備に供給すると
同時に、水道水で貯湯タンク１５Ｂの貯水を補充するこ
とができる。また、電磁弁Ｖ６のみを開ければ、貯湯タ
ンク１５Ｃの貯水のみをバックアップバーナー１６を介
して給湯設備に供給すると同時に、水道水で貯湯タンク
１５Ｃの貯水を補充することができる。

【００２４】また、排熱回収ラインＬ３では、上流側が
３本の貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの下部に並列
で接続されている一方、循環ポンプ１４、第１熱交換器
１３、第２熱交換器１８を介して下流側が３本の貯湯タ
ンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの上部に並列で接続されて
いる。尚、排熱回収ラインＬ３の上流側には、３本の貯
湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの各々に、電磁弁
（「第１開閉弁」に相当するもの）Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が
設けられており、電磁弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の下流側で排
熱回収ラインＬ３が一つとなる。そして、一つとなった
排熱回収ラインＬ３は、循環ポンプ１４、第１熱交換器
１３、第２熱交換器１８を介した後に、３つに再び分岐
し、３本の貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの各々に
接続される。

【００２５】従って、電磁弁Ｖ１のみを開ければ、貯湯
タンク１５Ａの貯水のみを循環ポンプ１４、第１熱交換
器１３、第２熱交換器１８を介して貯湯タンク１５Ａに
再び戻すことができる。また、電磁弁Ｖ２のみを開けれ
ば、貯湯タンク１５Ｂの貯水のみを循環ポンプ１４、第
１熱交換器１３、第２熱交換器１８を介して貯湯タンク
１５Ｂに再び戻すことができる。また、電磁弁Ｖ３のみ
を開ければ、貯湯タンク１５Ｃの貯水のみを循環ポンプ
１４、第１熱交換器１３、第２熱交換器１８を介して貯
湯タンク１５Ｃに再び戻すことができる。

【００２６】このとき、排熱回収ラインＬ３に設けられ
た第１熱交換器１３においては、排熱回収ラインＬ３を
流れる貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水を低温
流体とし、燃料電池１１の排熱で加熱される流体を高温
流体としており、燃料電池１１の排熱を貯湯タンク１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水に伝えることができる。

【００２７】また、排熱回収ラインＬ３に設けられた第
２熱交換器１８においては、排熱回収ラインＬ３を流れ
る貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水を高温流体
とし、暖房ラインＬ４を流れる流体を低温流体としてお
り、排熱回収ラインＬ３を流れる貯湯タンク１５Ａ，１
５Ｂ，１５Ｃの貯水の熱を暖房ラインＬ４を流れる流体
に伝えることができる。尚、暖房ラインＬ４は、暖房用
循環ポンプ１９、第２熱交換器１８、三方弁２０、バッ
クアップバーナー２１、図示しない暖房設備（例えば、
床暖房）を循環するものである。

【００２８】また、図１に示すように、本実施の形態の
小規模コージェネレーションの排熱利用システム１にお
いては、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの上部に、
第２貯水温度センサーＴ１，Ｔ３，Ｔ５がそれぞれ設け
られており、第２貯水温度センサーＴ１，Ｔ３，Ｔ５の
各々が制御回路１７に接続されることによって、貯湯タ
ンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのそれぞれに貯められた貯
水の上部の温度を測定することができる。また、貯湯タ
ンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの下部に、第１貯水温度セ
ンサーＴ２，Ｔ４，Ｔ６がそれぞれ設けられており、第
１貯水温度センサーＴ２，Ｔ４，Ｔ６の各々が制御回路
１７に接続されることによって、貯湯タンク１５Ａ，１
５Ｂ，１５Ｃのそれぞれに貯められた貯水の下部の温度
を測定することができる。

【００２９】また、制御回路１７に対しては、電磁弁Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６が接続されており、
電磁弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６の開閉を制
御することができる。さらに、制御回路１７に対して
は、燃料電池１１の制御装置１２が接続されることによ
り、燃料電池１１の運転状況を知ることができる一方、
循環ポンプ１４が接続されることにより、循環ポンプ１
４の運転の開始・停止を制御することができる。

【００３０】尚、給湯ラインＬ２に設けられたバックア
ップバーナー１６は、給湯ラインＬ２に接続している給
湯設備の制御装置で、又は個別に独立して操作される。
また、暖房ラインＬ４に設けられた暖房用循環ポンプ１
９、三方弁２０、バックアップバーナー２１は、暖房ラ
インＬ４に接続している暖房設備の制御装置で、又は個
別に独立して操作される。

【００３１】次に、本実施の形態の小規模コージェネレ
ーションの排熱利用システム１の運転手順について、図
２〜図５に基づいて説明する。図２に示すように、本実
施の形態の小規模コージェネレーションの排熱利用シス
テム１では、先ず、Ｓ１において、図３に示す『給湯運
転』が開始される。そこで、ここでは、図３に示す『給
湯運転』について説明する。

【００３２】図３に示すように、『給湯運転』では、先
ず、Ｓ１１において、第２貯水温度センサーＴ１，Ｔ
３，Ｔ５の測定結果のいずれかが給湯設備の要求温度Ｓ
Ｔより高いか否かを判断する。すなわち、第２貯水温度
センサーＴ１，Ｔ３，Ｔ５を介して、貯湯タンク１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのそれぞれに貯められた貯水の上部
の温度のいずれかが給湯設備の要求温度ＳＴ（例えば、
４０℃）より高いか否かを判断する。

【００３３】ここで、第２貯水温度センサーＴ１，Ｔ
３，Ｔ５の測定結果のいずれかが給湯設備の要求温度Ｓ
Ｔより高いと判断した場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、Ｓ
１２に進んで、第２貯水温度センサーＴ１の測定結果が
給湯設備の要求温度ＳＴより高いか否かを判断する。こ
こで、第２貯水温度センサーＴ１の測定結果が給湯設備
の要求温度ＳＴより高いと判断した場合には（Ｓ１２：
Ｙｅｓ）、Ｓ１３に進んで、電磁弁Ｖ４を開けて、Ｓ１
２に戻る。一方、第２貯水温度センサーＴ１の測定結果
が給湯設備の要求温度ＳＴより高いと判断しない場合に
は（Ｓ１２：Ｎｏ）、Ｓ１４に進んで、電磁弁Ｖ４を閉
じて、Ｓ１５に進む。

【００３４】すなわち、Ｓ１２の時点で、貯湯タンク１
５Ａに貯められた貯水の上部の温度が給湯設備の要求温
度ＳＴより高いときは、貯湯タンク１５Ａに貯められた
貯水の上部の温度が給湯設備の要求温度ＳＴより低くな
るまで、電磁弁Ｖ４を開けて、貯湯タンク１５Ａの貯水
のみをバックアップバーナー１６を介して給湯設備に供
給すると同時に、水道水で貯湯タンク１５Ａの貯水を補
充し、その後に、Ｓ１５に進む。一方、最初のＳ１２の
時点で、貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の上部の温
度が給湯設備の要求温度ＳＴより低いときは、電磁弁Ｖ
４を閉じたままで、Ｓ１５に進む。

【００３５】次に、Ｓ１５では、第２貯水温度センサー
Ｔ３の測定結果が給湯設備の要求温度ＳＴより高いか否
かを判断する。ここで、第２貯水温度センサーＴ３の測
定結果が給湯設備の要求温度ＳＴより高いと判断した場
合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、Ｓ１６に進んで、電磁弁Ｖ
５を開けて、Ｓ１５に戻る。一方、第２貯水温度センサ
ーＴ３の測定結果が給湯設備の要求温度ＳＴより高いと
判断しない場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１７に進ん
で、電磁弁Ｖ５を閉じて、Ｓ１８に進む。

【００３６】すなわち、Ｓ１５の時点で、貯湯タンク１
５Ａに貯められた貯水の上部の温度が給湯設備の要求温
度ＳＴより低く、且つ、貯湯タンク１５Ｂに貯められた
貯水の上部の温度が給湯設備の要求温度ＳＴより高いと
きは、貯湯タンク１５Ｂに貯められた貯水の上部の温度
が給湯設備の要求温度ＳＴより低くなるまで、電磁弁Ｖ
５を開けて、貯湯タンク１５Ｂの貯水のみをバックアッ
プバーナー１６を介して給湯設備に供給すると同時に、
水道水で貯湯タンク１５Ｂの貯水を補充し、その後に、
Ｓ１８に進む。一方、最初のＳ１５の時点で、貯湯タン
ク１５Ａに貯められた貯水の上部の温度が給湯設備の要
求温度ＳＴより低く、且つ、貯湯タンク１５Ｂに貯めら
れた貯水の上部の温度が給湯設備の要求温度ＳＴより低
いときは、電磁弁Ｖ５を閉じたままで、Ｓ１８に進む。

【００３７】次に、Ｓ１８では、第２貯水温度センサー
Ｔ５の測定結果が給湯設備の要求温度ＳＴより高いか否
かを判断する。ここで、第２貯水温度センサーＴ５の測
定結果が給湯設備の要求温度ＳＴより高いと判断した場
合には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、Ｓ１９に進んで、電磁弁Ｖ
６を開けて、Ｓ１８に戻る。一方、第２貯水温度センサ
ーＴ５の測定結果が給湯設備の要求温度ＳＴより高いと
判断しない場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、Ｓ２０に進ん
で、電磁弁Ｖ６を閉じて、Ｓ１１に戻る。

【００３８】すなわち、Ｓ１８の時点で、貯湯タンク１
５Ａ，１５Ｂに貯められた貯水の上部の温度が給湯設備
の要求温度ＳＴより低く、且つ、貯湯タンク１５Ｃに貯
められた貯水の上部の温度が給湯設備の要求温度ＳＴよ
り高いときは、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水の上
部の温度が給湯設備の要求温度ＳＴより低くなるまで、
電磁弁Ｖ６を開けて、貯湯タンク１５Ｃの貯水のみをバ
ックアップバーナー１６を介して給湯設備に供給すると
同時に、水道水で貯湯タンク１５Ｃの貯水を補充し、そ
の後に、Ｓ１１に戻る。一方、最初のＳ１８の時点で、
貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂに貯められた貯水の上部の温
度が給湯設備の要求温度ＳＴより低く、且つ、貯湯タン
ク１５Ｃに貯められた貯水の上部の温度が給湯設備の要
求温度ＳＴより低いときは、電磁弁Ｖ６を閉じたまま
で、Ｓ１１に戻る。

【００３９】一方、上述したＳ１１において、第２貯水
温度センサーＴ１，Ｔ３，Ｔ５の測定結果のいずれかが
給湯設備の要求温度ＳＴより高いと判断しない場合には
（Ｓ１１：Ｎｏ）、Ｓ２１に進んで、第２貯水温度セン
サーＴ１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ３の測定
結果よりも高いか否かを判断する。ここで、第２貯水温
度センサーＴ１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ３
の測定結果よりも高いと判断しない場合には（Ｓ２１：
Ｎｏ）、Ｓ２３に進んで、第２貯水温度センサーＴ３の
測定結果が第２貯水温度センサーＴ５の測定結果よりも
高いか否かを判断する。一方、第２貯水温度センサーＴ
１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ３の測定結果よ
りも高いと判断する場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、または、
第２貯水温度センサーＴ３の測定結果が第２貯水温度セ
ンサーＴ５の測定結果よりも高いと判断しない場合には
（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ２２に進んで、第２貯水温度セン
サーＴ１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ５の測定
結果よりも高いか否かを判断する。

【００４０】すなわち、上述したＳ１１において、第２
貯水温度センサーＴ１，Ｔ３，Ｔ５の測定結果のいずれ
かが給湯設備の要求温度ＳＴより高いと判断しない場合
には（Ｓ１１：Ｎｏ）、Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３によ
り、第２貯水温度センサーＴ１，Ｔ３，Ｔ５を介して、
貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのそれぞれに貯めら
れた貯水の上部の温度のうち、いずれが最も高いかを判
断する。

【００４１】そして、第２貯水温度センサーＴ１の測定
結果が第２貯水温度センサーＴ３の測定結果よりも高い
と判断し（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、且つ、第２貯水温度セン
サーＴ１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ５の測定
結果よりも高いと判断した場合には（Ｓ２２：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ２４に進んで、電磁弁Ｖ４を開ける一方、Ｓ２
５で電磁弁Ｖ５を閉じるとともに、Ｓ２６で電磁弁Ｖ６
を閉じ、その後に、Ｓ１１に戻る。

【００４２】すなわち、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃのそれぞれに貯められた貯水の上部の温度のうち、
貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の上部の温度が最も
高い間は、電磁弁Ｖ４を開ける一方で電磁弁Ｖ５，Ｖ６
を閉じることにより、貯湯タンク１５Ａの貯水のみをバ
ックアップバーナー１６を介して給湯設備に供給すると
同時に、水道水で貯湯タンク１５Ａの貯水を補充し、そ
の後に、Ｓ１１に戻る。

【００４３】また、第２貯水温度センサーＴ１の測定結
果が第２貯水温度センサーＴ３の測定結果よりも高いと
判断せず（Ｓ２１：Ｎｏ）、且つ、第２貯水温度センサ
ーＴ３の測定結果が第２貯水温度センサーＴ５の測定結
果よりも高いと判断した場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、
Ｓ３０に進んで、電磁弁Ｖ５を開ける一方、Ｓ３１で電
磁弁Ｖ４を閉じるとともに、Ｓ３２で電磁弁Ｖ６を閉
じ、その後に、Ｓ１１に戻る。

【００４４】すなわち、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃのそれぞれに貯められた貯水の上部の温度のうち、
貯湯タンク１５Ｂに貯められた貯水の上部の温度が最も
高い間は、電磁弁Ｖ５を開ける一方で電磁弁Ｖ４，Ｖ６
を閉じることにより、貯湯タンク１５Ｂの貯水のみをバ
ックアップバーナー１６を介して給湯設備に供給すると
同時に、水道水で貯湯タンク１５Ｂの貯水を補充し、そ
の後に、Ｓ１１に戻る。

【００４５】また、第２貯水温度センサーＴ１の測定結
果が第２貯水温度センサーＴ３の測定結果よりも高いと
判断し（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、且つ、第２貯水温度センサ
ーＴ１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ５の測定結
果よりも高いと判断しない場合には（Ｓ２２：Ｎｏ）、
Ｓ２７に進んで、電磁弁Ｖ６を開ける一方、Ｓ２８で電
磁弁Ｖ４を閉じるとともに、Ｓ２９で電磁弁Ｖ５を閉
じ、その後に、Ｓ１１に戻る。また、第２貯水温度セン
サーＴ１の測定結果が第２貯水温度センサーＴ３の測定
結果よりも高いと判断せず（Ｓ２１：Ｎｏ）、且つ、第
２貯水温度センサーＴ３の測定結果が第２貯水温度セン
サーＴ５の測定結果よりも高いと判断せず（Ｓ２３：Ｎ
ｏ）、且つ、第２貯水温度センサーＴ１の測定結果が第
２貯水温度センサーＴ５の測定結果よりも高いと判断し
ない場合にも（Ｓ２２：Ｎｏ）、同様である。

【００４６】すなわち、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃのそれぞれに貯められた貯水の上部の温度のうち、
貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水の上部の温度が最も
高い間は、電磁弁Ｖ６を開ける一方で電磁弁Ｖ４，Ｖ５
を閉じることにより、貯湯タンク１５Ｃの貯水のみをバ
ックアップバーナー１６を介して給湯設備に供給すると
同時に、水道水で貯湯タンク１５Ｃの貯水を補充し、そ
の後に、Ｓ１１に戻る。

【００４７】このようにして、本実施の形態の小規模コ
ージェネレーションの排熱利用システム１では、図３に
示す『給湯運転』が常時行われる。また、その一方で、
本実施の形態の小規模コージェネレーションの排熱利用
システム１では、図２に示すように、Ｓ２において、燃
料電池１１が運転中であるか否かが判断される。ここ
で、燃料電池１１が運転中であると判断する場合には
（Ｓ２：Ｙｅｓ）、Ｓ３に進んで、図５の『暖房運転』
を停止し、Ｓ４に進んで、図４の『蓄熱運転』を開始
し、Ｓ２に戻る。そこで、ここでは、図４に示す『蓄熱
運転』について説明する。

【００４８】図４に示すように、『蓄熱運転』では、先
ず、Ｓ４１において、第１貯水温度センサーＴ２の測定
結果が蓄熱要求温度（ここでは、６０℃）より高いか否
かを判断する。すなわち、第１貯水温度センサーＴ２を
介して、貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の下部の温
度が６０℃より高いか否かを判断する。

【００４９】ここで、第１貯水温度センサーＴ２の測定
結果が６０℃より高いと判断しない場合には（Ｓ４１：
Ｎｏ）、Ｓ４２で電磁弁Ｖ１を開けるとともに、Ｓ４３
で循環ポンプ１４を起動させ、その後に、Ｓ４１に戻
る。一方、第１貯水温度センサーＴ２の測定結果が６０
℃より高いと判断する場合には（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、Ｓ
４４で循環ポンプ１４を停止させるとともに、Ｓ４５で
電磁弁Ｖ１を閉じ、その後に、Ｓ４６に進む。

【００５０】すなわち、Ｓ４１の時点で、貯湯タンク１
５Ａに貯められた貯水の下部の温度が６０℃より低いと
きは、貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の下部の温度
が６０℃より高くなるまで、電磁弁Ｖ１を開けて、循環
ポンプ１４を起動させることにより、貯湯タンク１５Ａ
の貯水のみを循環ポンプ１４、第１熱交換器１３、第２
熱交換器１８を介して貯湯タンク１５Ａに再び戻し、そ
の後において、Ｓ４６に進む。このとき、燃料電池１１
は運転中であるので（図２参照）、第１熱交換器１３に
おいては、燃料電池１１の排熱を貯湯タンク１５Ａの貯
水に伝えることができ、第２熱交換器１８においては、
貯湯タンク１５Ａの貯水の熱を暖房ラインＬ４を流れる
流体に伝えることができる。一方、最初のＳ４１の時点
で、貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の下部の温度が
６０℃より高いときは、電磁弁Ｖ１を閉じ且つ循環ポン
プ１４を停止させたまま、Ｓ４６に進む。

【００５１】次に、Ｓ４６では、第１貯水温度センサー
Ｔ４の測定結果が蓄熱要求温度（ここでは、６０℃）よ
り高いか否かを判断する。すなわち、第１貯水温度セン
サーＴ４を介して、貯湯タンク１５Ｂに貯められた貯水
の下部の温度が６０℃より高いか否かを判断する。

【００５２】ここで、第１貯水温度センサーＴ４の測定
結果が６０℃より高いと判断しない場合には（Ｓ４６：
Ｎｏ）、Ｓ４７で電磁弁Ｖ２を開けるとともに、Ｓ４８
で循環ポンプ１４を起動させ、その後に、Ｓ４６に戻
る。一方、第１貯水温度センサーＴ４の測定結果が６０
℃より高いと判断する場合には（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、Ｓ
４９で循環ポンプ１４を停止させるとともに、Ｓ５０で
電磁弁Ｖ２を閉じ、その後に、Ｓ５１に進む。

【００５３】すなわち、Ｓ４６の時点で、貯湯タンク１
５Ａに貯められた貯水の下部の温度が６０℃より高く、
且つ、貯湯タンク１５Ｂに貯められた貯水の下部の温度
が６０℃より低いときは、貯湯タンク１５Ｂに貯められ
た貯水の下部の温度が６０℃より高くなるまで、電磁弁
Ｖ２を開けて、循環ポンプ１４を起動させることによ
り、貯湯タンク１５Ｂの貯水のみを循環ポンプ１４、第
１熱交換器１３、第２熱交換器１８を介して貯湯タンク
１５Ｂに再び戻し、その後において、Ｓ５１に進む。こ
のとき、燃料電池１１は運転中であるので（図２参
照）、第１熱交換器１３においては、燃料電池１１の排
熱を貯湯タンク１５Ｂの貯水に伝えることができ、第２
熱交換器１８においては、貯湯タンク１５Ｂの貯水の熱
を暖房ラインＬ４を流れる流体に伝えることができる。
一方、最初のＳ４６の時点で、貯湯タンク１５Ａに貯め
られた貯水の下部の温度が６０℃より高く、且つ、貯湯
タンク１５Ｂに貯められた貯水の下部の温度が６０℃よ
り高いときは、電磁弁Ｖ２を閉じ且つ循環ポンプ１４を
停止させたまま、Ｓ５１に進む。

【００５４】次に、Ｓ５１では、第１貯水温度センサー
Ｔ６の測定結果が蓄熱要求温度（ここでは、６０℃）よ
り高いか否かを判断する。すなわち、第１貯水温度セン
サーＴ６を介して、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水
の下部の温度が６０℃より高いか否かを判断する。

【００５５】ここで、第１貯水温度センサーＴ６の測定
結果が６０℃より高いと判断しない場合には（Ｓ５１：
Ｎｏ）、Ｓ５２で電磁弁Ｖ３を開けるとともに、Ｓ５３
で循環ポンプ１４を起動させ、その後に、Ｓ５１に戻
る。一方、第１貯水温度センサーＴ６の測定結果が６０
℃より高いと判断する場合には（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、Ｓ
５４で循環ポンプ１４を停止させるとともに、Ｓ５５で
電磁弁Ｖ３を閉じ、その後に、Ｓ４１に戻る。

【００５６】すなわち、Ｓ５１の時点で、貯湯タンク１
５Ａ，１５Ｂに貯められた貯水の下部の温度が６０℃よ
り高く、且つ、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水の下
部の温度が６０℃より低いときは、貯湯タンク１５Ｃに
貯められた貯水の下部の温度が６０℃より高くなるま
で、電磁弁Ｖ３を開けて、循環ポンプ１４を起動させる
ことにより、貯湯タンク１５Ｃの貯水のみを循環ポンプ
１４、第１熱交換器１３、第２熱交換器１８を介して貯
湯タンク１５Ｃに再び戻し、その後において、Ｓ４１に
戻る。このとき、燃料電池１１は運転中であるので（図
２参照）、第１熱交換器１３においては、燃料電池１１
の排熱を貯湯タンク１５Ｃの貯水に伝えることができ、
第２熱交換器１８においては、貯湯タンク１５Ｃの貯水
の熱を暖房ラインＬ４を流れる流体に伝えることができ
る。一方、最初のＳ５１の時点で、貯湯タンク１５Ａ，
１５Ｂに貯められた貯水の下部の温度が６０℃より高
く、且つ、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水の下部の
温度が６０℃より高いときは、電磁弁Ｖ３を閉じ且つ循
環ポンプ１４を停止させたまま、Ｓ４１に戻る。

【００５７】このようにして、本実施の形態の小規模コ
ージェネレーションの排熱利用システム１では、図４に
示す『蓄熱運転』が行われる。そして、本実施の形態の
小規模コージェネレーションの排熱利用システム１で
は、図２に示すように、Ｓ２において、燃料電池１１が
運転中であるか否かが判断される。ここで、燃料電池１
１が運転中であると判断しない場合には（Ｓ２：Ｎ
ｏ）、Ｓ５に進んで、図４の『蓄熱運転』を停止し、Ｓ
６において、暖房設備（例えば、床暖房など）の需要が
あるか否かを判断する。ここで、暖房設備の需要がある
と判断しない場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、Ｓ２に戻り、上
述した処理を繰り返す。一方、暖房設備の需要があると
判断する場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、Ｓ７に進んで、図
５の『暖房運転』を開始した後、Ｓ２に戻り、上述した
処理を繰り返す。そこで、ここでは、図５に示す『暖房
運転』について説明する。

【００５８】図５に示すように、『暖房運転』では、先
ず、Ｓ６１において、第２貯水温度センサーＴ１の測定
結果が暖房要求温度（ここでは、５５℃）より高いか否
かを判断する。すなわち、第２貯水温度センサーＴ１を
介して、貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の上部の温
度が５５℃より高いか否かを判断する。

【００５９】ここで、第２貯水温度センサーＴ１の測定
結果が５５℃より高いと判断する場合には（Ｓ６１：Ｙ
ｅｓ）、Ｓ６２で電磁弁Ｖ１を開けるとともに、Ｓ６３
で循環ポンプ１４を起動させ、その後に、Ｓ６１に戻
る。一方、第２貯水温度センサーＴ１の測定結果が５５
℃より高いと判断しない場合には（Ｓ６１：Ｎｏ）、Ｓ
６４で循環ポンプ１４を停止させるとともに、Ｓ６５で
電磁弁Ｖ１を閉じ、その後に、Ｓ６６に進む。

【００６０】すなわち、Ｓ６１の時点で、貯湯タンク１
５Ａに貯められた貯水の上部の温度が５５℃より高いと
きは、貯湯タンク１５Ａに貯められた貯水の上部の温度
が５５℃より低くなるまで、電磁弁Ｖ１を開けて、循環
ポンプ１４を起動させることにより、貯湯タンク１５Ａ
の貯水のみを循環ポンプ１４、第１熱交換器１３、第２
熱交換器１８を介して貯湯タンク１５Ａに再び戻し、そ
の後において、Ｓ６６に進む。このとき、燃料電池１１
は停止中であるので（図２参照）、第１熱交換器１３に
おいては、燃料電池１１の排熱を貯湯タンク１５Ａの貯
水に伝えることができなくなるが、第２熱交換器１３に
おいては、貯湯タンク１５Ａの貯水の熱を暖房ラインＬ
４を流れる流体に伝えることができる。これにより、暖
房ラインＬ４に接続された暖房設備（例えば、床暖房）
の運転が可能となる。一方、最初のＳ６１の時点で、貯
湯タンク１５Ａに貯められた貯水の上部の温度が５５℃
より低いときは、電磁弁Ｖ１を閉じ且つ循環ポンプ１４
を停止させたまま、Ｓ６６に進む。

【００６１】次に、Ｓ６６では、第２貯水温度センサー
Ｔ３の測定結果が暖房要求温度（ここでは、５５℃）よ
り高いか否かを判断する。すなわち、第２貯水温度セン
サーＴ３を介して、貯湯タンク１５Ｂに貯められた貯水
の上部の温度が５５℃より高いか否かを判断する。

【００６２】ここで、第２貯水温度センサーＴ３の測定
結果が５５℃より高いと判断する場合には（Ｓ６６：Ｙ
ｅｓ）、Ｓ６７で電磁弁Ｖ２を開けるとともに、Ｓ６８
で循環ポンプ１４を起動させ、その後に、Ｓ６６に戻
る。一方、第２貯水温度センサーＴ３の測定結果が５５
℃より高いと判断しない場合には（Ｓ６６：Ｎｏ）、Ｓ
６９で循環ポンプ１４を停止させるとともに、Ｓ７０で
電磁弁Ｖ２を閉じ、その後に、Ｓ７１に進む。

【００６３】すなわち、Ｓ６６の時点で、貯湯タンク１
５Ａに貯められた貯水の上部の温度が５５℃より低く、
且つ、貯湯タンク１５Ｂに貯められた貯水の上部の温度
が５５℃より高いときは、貯湯タンク１５Ｂに貯められ
た貯水の上部の温度が５５℃より低くなるまで、電磁弁
Ｖ２を開けて、循環ポンプ１４を起動させることによ
り、貯湯タンク１５Ｂの貯水のみを循環ポンプ１４、第
１熱交換器１３、第２熱交換器１８を介して貯湯タンク
１５Ｂに再び戻し、その後において、Ｓ７１に進む。こ
のとき、燃料電池１１は停止中であるので（図２参
照）、第１熱交換器１３においては、燃料電池１１の排
熱を貯湯タンク１５Ｂの貯水に伝えることができなくな
るが、第２熱交換器１８においては、貯湯タンク１５Ｂ
の貯水の熱を暖房ラインＬ４を流れる流体に伝えること
ができる。これにより、暖房ラインＬ４に接続された暖
房設備（例えば、床暖房）の運転が可能となる。一方、
最初のＳ６６の時点で、貯湯タンク１５Ａに貯められた
貯水の上部の温度が５５℃より低く、且つ、貯湯タンク
１５Ｂに貯められた貯水の上部の温度が５５℃より低い
ときは、電磁弁Ｖ２を閉じ且つ循環ポンプ１４を停止さ
せたまま、Ｓ７１に進む。

【００６４】次に、Ｓ７１では、第２貯水温度センサー
Ｔ５の測定結果が暖房要求温度（ここでは、５５℃）よ
り高いか否かを判断する。すなわち、第２貯水温度セン
サーＴ５を介して、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水
の上部の温度が５５℃より高いか否かを判断する。

【００６５】ここで、第２貯水温度センサーＴ５の測定
結果が５５℃より高いと判断する場合には（Ｓ７１：Ｙ
ｅｓ）、Ｓ７２で電磁弁Ｖ３を開けるとともに、Ｓ７３
で循環ポンプ１４を起動させ、その後に、Ｓ７１に戻
る。一方、第２貯水温度センサーＴ５の測定結果が５５
℃より高いと判断しない場合には（Ｓ７１：Ｎｏ）、Ｓ
７４で循環ポンプ１４を停止させるとともに、Ｓ７５で
電磁弁Ｖ３を閉じ、その後に、Ｓ６１に戻る。

【００６６】すなわち、Ｓ７１の時点で、貯湯タンク１
５Ａ，１５Ｂに貯められた貯水の上部の温度が５５℃よ
り低く、且つ、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水の上
部の温度が５５℃より高いときは、貯湯タンク１５Ｃに
貯められた貯水の上部の温度が５５℃より低くなるま
で、電磁弁Ｖ３を開けて、循環ポンプ１４を起動させる
ことにより、貯湯タンク１５Ｃの貯水のみを循環ポンプ
１４、第１熱交換器１３、第２熱交換器１８を介して貯
湯タンク１５Ｃに再び戻し、その後において、Ｓ６１に
戻る。このとき、燃料電池１１は停止中であるので（図
２参照）、第１熱交換器１３においては、燃料電池１１
の排熱を貯湯タンク１５Ｃの貯水に伝えることができな
くなるが、第２熱交換器１８においては、貯湯タンク１
５Ｃの貯水の熱を暖房ラインＬ４を流れる流体に伝える
ことができる。これにより、暖房ラインＬ４に接続され
た暖房設備（例えば、床暖房）の運転が可能となる。一
方、最初のＳ７１の時点で、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ
に貯められた貯水の上部の温度が５５℃より低く、且
つ、貯湯タンク１５Ｃに貯められた貯水の上部の温度が
５５℃より低いときは、電磁弁Ｖ３を閉じ且つ循環ポン
プ１４を停止させたまま、Ｓ６１に戻る。

【００６７】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の小規模コージェネレーションの排熱利用システム１に
おいては、図１に示すように、燃料電池１１の排熱を回
収するための第１熱交換器１３に対して、循環ポンプ１
４により、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水を
通過させた後に再び貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ
に戻しており、これにより、燃料電池１１の排熱を貯湯
タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の顕熱として蓄熱
している。このとき、暖房ラインＬ４を流れる流体を加
熱するための第２熱交換器１８が第１熱交換器１３と貯
湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの間に配設されている
ため、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水は、第
１熱交換器１３を通過した後に再び貯湯タンク１５Ａ，
１５Ｂ，１５Ｃに戻る際に、第２熱交換器１８も通過す
ることになる。

【００６８】従って、燃料電池１１の運転を開始させた
場合においては、循環ポンプ１４により、貯湯タンク１
５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水が第１熱交換器１３及び第
２熱交換器１８を通過すると、第１熱交換器１３では、
貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水で燃料電池１
１の排熱を回収し、第２熱交換器１８では、貯湯タンク
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水で暖房ラインＬ４を流れ
る流体を加熱し、さらに、第１熱交換器１３及び第２熱
交換器１８を通過した貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５
Ｃの貯水が再び貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに戻
ることにより、燃料電池１１の排熱が貯湯タンク１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の顕熱として蓄熱される。

【００６９】一方、燃料電池１１の運転を停止させた場
合においては、燃料電池１１の排熱は発生しなくなる
が、これまでに発生した燃料電池１１の排熱は貯湯タン
ク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の顕熱として蓄熱され
ているので、循環ポンプ１４により、貯湯タンク１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水が第１熱交換器１３及び第２
熱交換器１８を通過すると、第１熱交換器１３では、貯
湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水で燃料電池１１
の排熱を回収することができなくなるが、第２熱交換器
１８では、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の
顕熱で暖房ラインＬ４を流れる流体を加熱することがで
きる。

【００７０】すなわち、本実施の形態の小規模コージェ
ネレーションの排熱利用システム１においては、燃料電
池１１の運転を開始させると、循環ポンプ１４により、
第１熱交換器１３及び第２熱交換器１８を通過した貯湯
タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水が再び貯湯タンク
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに戻るので、燃料電池１１の排
熱が貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の顕熱と
して蓄熱されることになり、その後に、燃料電池１１小
型の運転を停止させても、循環ポンプ１４により、貯湯
タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水が第１熱交換器１
３及び第２熱交換器１８を通過すると、第２熱交換器１
８では、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の顕
熱で暖房ラインＬ４を流れる流体を加熱することができ
るので、燃料電池１１の運転が停止されても、貯水タン
ク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の蓄熱を介して、燃料
電池１１の排熱を利用した暖房（例えば、床暖房など）
を行うことができる（図５参照）。

【００７１】さらに、本実施の形態の小規模コージェネ
レーションの排熱利用システム１においては、図１に示
すように、３本の貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを
並列接続に配設させており、各貯湯タンク１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃの直径を小さくしても、各貯湯タンク１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの合計で必要な貯湯量を確保するこ
とができるので、貯水タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの
奥行きを小さくすることができる。

【００７２】さらに、本実施の形態の小規模コージェネ
レーションの排熱利用システム１においては、図４の
『蓄熱運転』に示すように、貯湯タンク１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃの各々に取付けられた第１貯水温度センサー
Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６の測定結果に基づいて、貯湯タンク１
５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの各々に付設された電磁弁Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３を制御しており、この点、各電磁弁Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３は、各貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと循
環ポンプ１４の間で並列接続に配設されたものであるこ
とから、循環ポンプ１４で第１熱交換器１３を通過させ
る貯水の貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを、貯湯タ
ンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の下部の温度をもっ
て選択することができ、また、各貯湯タンク１５Ａ，１
５Ｂ，１５Ｃの容量も小さいので、短時間で、貯湯タン
ク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水の温度を高温（ここで
は、６０℃以上）にすることが可能となる。

【００７３】さらに、本実施の形態の小規模コージェネ
レーションの排熱利用システム１においては、図３の
『給湯運転』に示すように、貯湯タンク１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃの各々に取付けられた第２貯水温度センサー
Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５の測定結果に基づいて、貯湯タンク１
５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの各々に付設された電磁弁Ｖ４，
Ｖ５，Ｖ６の開閉を制御しており、この点、各電磁弁Ｖ
４，Ｖ５，Ｖ６は、貯水１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの給湯
ラインＬ２で並列接続に配設されたものであることか
ら、給湯に利用される貯水の貯湯タンク１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃを、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯
水の上部の温度をもって選択することができる。

【００７４】また、本実施の形態の小規模コージェネレ
ーションの排熱利用システム１においては、図１に示す
ように、給湯ラインＬ２にバックアップバーナー１６を
設けているので、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの
貯水のいずれもが給湯要求温度ＳＴより低くなっても、
瞬時に、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水を給
湯に供することができる。また、図１に示すように、暖
房ラインＬ４にバックアップバーナー２１を設けている
ので、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水のいず
れもが暖房要求温度（ここでは、５５℃）より低くなっ
ても、瞬時に、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯
水を暖房設備（例えば、床暖房など）に供することがで
きる。

【００７５】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態の小規模コージェネ
レーションの排熱利用システム１においては、図１に示
すように、各電磁弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を、貯水１５Ａ，
１５Ｂ，１５Ｃの給湯ラインＬ２で並列接続に配設した
ものであったが、貯水１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの給水ラ
インＬ１で並列接続に配設しても、図３の『給湯運転』
に示すようにして、給湯に利用される貯水の貯湯タンク
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを、貯湯タンク１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃの貯水の上部の温度をもって選択することが
できる。

【００７６】また、本実施の形態の小規模コージェネレ
ーションの排熱利用システム１においては、図２に示す
ように、燃料電池１１が運転中は、図５の『暖房運転』
の処理は行われないが、この点、燃料電池１１が停止中
のみに暖房設備（例えば、床暖房など）の運転を行う趣
旨でなく、燃料電池１１が運転中であれば、第２熱交換
器１８では、貯湯タンク１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの貯水
を介して、暖房ラインＬ４を流れる流体が加熱されるの
で、燃料電池１１が運転中に暖房設備（例えば、床暖房
など）の運転が可能であることは当然である。

【００７７】

【発明の効果】請求項１に係る発明の小規模コージェネ
レーションの排熱利用システムでは、小型のコージェネ
レーション源の運転を開始させると、循環ポンプによ
り、第１熱交換器及び第２熱交換器を通過した貯湯タン
クの貯水が再び貯湯タンクに戻るので、小型のコージェ
ネレーション源の排熱が貯湯タンクの貯水の顕熱として
蓄熱されることになり、その後に、小型のコージェネレ
ーション源の運転を停止させても、循環ポンプにより、
貯湯タンクの貯水が第１熱交換器及び第２熱交換器を通
過すると、第２熱交換器では、貯湯タンクの貯水の顕熱
で暖房の温水を加熱することができるので、小型のコー
ジェネレーション源の運転が停止されても、貯水タンク
の貯水の蓄熱を介して、小型のコージェネレーション源
の排熱を利用した暖房を行うことができる。

【００７８】また、請求項２に係る発明小規模コージェ
ネレーションの排熱利用システムでは、請求項１に係る
発明において、貯湯タンクの複数を並列接続に配設して
おり、各貯湯タンクの直径を小さくしても、各貯湯タン
クの合計で必要な貯湯量を確保することができるので、
貯水タンクの奥行きを小さくすることができる。

【００７９】また、請求項３に係る発明の小規模コージ
ェネレーションの排熱利用システムは、貯湯タンクの複
数を並列接続に配設しており、各貯湯タンクの直径を小
さくしても、各貯湯タンクの合計で必要な貯湯量を確保
することができるので、貯水タンクの奥行きを小さくし
たものと言うことができる。

【００８０】また、請求項４に係る発明の小規模コージ
ェネレーションの排熱利用システムでは、請求項２又は
請求項３係る発明において、貯湯タンクの各々に取付け
られた第１貯水温度センサーの測定結果に基づいて、貯
湯タンクの各々に付設された第１開閉弁を制御してお
り、この点、各第１開閉弁は、各貯湯タンクと循環ポン
プの間で並列接続に配設されたものであることから、循
環ポンプで第１熱交換器を通過させる貯水の貯湯タンク
を、貯湯タンクの貯水の温度をもって選択することがで
き、また、各貯湯タンクの容量も小さいので、短時間
で、貯湯タンクの貯水の温度を高温にすることが可能と
なる。

【００８１】また、請求項５に係る発明の小規模コージ
ェネレーションの排熱利用システムでは、貯湯タンクの
各々に取付けられた第２貯水温度センサーの測定結果に
基づいて、貯湯タンクの各々に付設された第２開閉制御
弁の開閉を制御しており、この点、各第２開閉弁は、貯
水の給水ライン又は給湯の供給ラインで並列接続に配設
されたものであることから、給湯に利用される貯水の貯
湯タンクを、貯湯タンクの貯水の温度をもって選択する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の「小規模コージェネレーション
の排熱利用システム」のシステムフロー図である。

【図２】本実施の形態の「小規模コージェネレーション
の排熱利用システム」のフローチャート図である。

【図３】本実施の形態の「小規模コージェネレーション
の排熱利用システム」の『給湯運転』のフローチャート
図である。

【図４】本実施の形態の「小規模コージェネレーション
の排熱利用システム」の『蓄熱運転』のフローチャート
図である。

【図５】本実施の形態の「小規模コージェネレーション
の排熱利用システム」の『暖房運転』のフローチャート
図である。

【符号の説明】

１ 小規模コージェネレーションの排熱利用システム １１ 燃料電池 １３ 第１熱交換器 １４ 循環ポンプ １５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 貯湯タンク １８ 第２熱交換器 Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５ 第２貯水温度センサー Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６ 第１貯水温度センサー Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６ 電磁弁 Ｌ１ 貯水ライン Ｌ２ 給湯ライン Ｌ４ 暖房ライン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯タンクの貯水が循環ポンプで第１熱
   交換器を通過し前記貯湯タンクに再び戻ることにより、
   小型のコージェネレーション源の排熱を回収するととも
   に前記貯湯タンクの貯水を給湯に利用する小規模コージ
   ェネレーションの排熱利用システムであって、 前記第１熱交換器と前記貯湯タンクの間に第２熱交換器
   を配設し、 前記第２熱交換器を介して前記貯湯タンクの貯水で暖房
   の温水を加熱すること、を特徴とする小規模コージェネ
   レーションの排熱利用システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する小規模コージェネレ
   ーションの排熱利用システムであって、 前記貯湯タンクの複数を並列接続で配設したこと、を特
   徴とする小規模コージェネレーションの排熱利用システ
   ム。
3. 【請求項３】 貯湯タンクの貯水が循環ポンプで第１熱
   交換器を通過し前記貯湯タンクに再び戻ることにより、
   小型のコージェネレーション源の排熱を回収するととも
   に前記貯湯タンクの貯水を給湯に利用する小規模コージ
   ェネレーションの排熱利用システムであって、 前記貯湯タンクの複数を並列接続に配設したこと、を特
   徴とする小規模コージェネレーションの排熱利用システ
   ム。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載する小規模
   コージェネレーションの排熱利用システムであって、 前記貯湯タンクの各々に付設されるとともに各貯湯タン
   クと前記循環ポンプの間で並列接続に配設された第１開
   閉弁と、 前記貯湯タンクの各々に取付けられた第１貯水温度セン
   サーと、を備え、 各第１貯水温度センサーの測定結果に基づいて各第１開
   閉弁の開閉を制御すること、を特徴とする小規模コージ
   ェネレーションの排熱利用システム。
5. 【請求項５】 請求項２乃至請求項４のいずれか一つに
   記載する小規模コージェネレーションの排熱利用システ
   ムであって、 前記貯湯タンクの各々に付設されるとともに前記貯水の
   給水ライン又は前記給湯の供給ラインで並列接続に配設
   された第２開閉弁と、 前記貯湯タンクの各々に取付けられた第２貯水温度セン
   サーと、を備え、 各第２貯水温度センサーの測定結果に基づいて各第２開
   閉制御弁の開閉を制御すること、を特徴とする小規模コ
   ージェネレーションの排熱利用システム。