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技術 排熱回収装置

出願人 大阪瓦斯株式会社
発明者 八木政彦岩田伸富尾剛至
出願日 2005年11月7日 (14年2ヶ月経過) 出願番号 2005-322157
公開日 2007年5月24日 (12年7ヶ月経過) 公開番号 2007-127373
状態 未査定
技術分野 ヒートポンプ、太陽熱、廃熱利用給湯器 蒸気又は温水中央暖房方式
主要キーワード 通水センサ 液液熱交換器 略一定量 バイパス流量調整弁 目標暖房温度 熱媒流量 暖房用熱媒 フィン付き
関連する未来課題
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図面 (6)

課題

熱交換器個数を増加させて構成を複雑にすることなく、排熱発生装置にて発生する排熱量が必要とされる熱量に対して不足するときに、その不足する熱量を賄えるようにすることが可能となる排熱回収装置を提供する。

解決手段

排熱発生装置3にて加熱された排熱回収用熱媒を排熱回収用の熱媒循環路13を通して循環させる排熱回収用の熱媒循環手段P1と、前記排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器15、16、17とが設けられ、排熱回収用の熱媒を加熱する補助熱源機18が排熱回収用の熱媒循環路13に設けられる。

概要

背景

上記排熱回収装置において、従来では、例えば、図5に示すように構成したものがあった。
すなわち、エンジン発電装置とを備えるような熱電併給装置等からなる排熱発生装置3の排熱にて加熱された排熱回収用熱媒循環ポンプ50により排熱回収用の熱媒循環路13を通して循環させ、その排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と循環ポンプ51により給湯用通水路52を通流する熱消費用の熱媒としての給湯用の湯水との間での熱交換を行う給湯用の熱交換器53、排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と循環ポンプ54にて暖房用循環路55を循環する熱消費用熱媒としての暖房用の熱媒との間での熱交換を行う暖房用の熱交換器56、及び、前記給湯用の湯水が通流する給湯用通水路52に補助熱源機18が備えられる構成のものがあった。そして、前記給湯用通水路52には、加熱された湯水を貯湯しておく貯湯タンク57、及び、湯水と暖房用の熱媒との間での熱交換を行う暖房用の補助熱交換器58が設けられる構成となっており、給湯用通水路52を循環する湯水と循環ポンプ60にて追焚き循環路61を循環する風呂追焚き用の湯水との間での熱交換を行う風呂追焚き用の熱交換器59も前記給湯用通水路52に設けられる構成となっている(例えば、特許文献1参照。)。

説明を加えると、前記補助熱源機18によって、前記排熱発生装置3にて発生する排熱量が熱消費用の熱媒を介して熱が消費される熱負荷にて必要とされる熱量より少なく、熱量が不足しているときに、その不足する熱量を賄うことができるようにしたものである。

つまり、前記排熱発生装置3にて発生する排熱量が熱負荷にて必要とされる必要熱量に対して不足するときに、補助熱源機18にて発生する熱により給湯用の湯水を所望の温度に加熱して給湯するようにしたり、暖房用の補助熱交換器58において、補助熱源機18により発生する熱により加熱した給湯用の湯水と暖房用の熱媒との間での熱交換を行い、暖房用の熱媒を所望の温度にまで加熱して暖房を良好に行えるようにしたものである。尚、風呂追焚き用の熱交換器59は、排熱回収用の熱媒との間での熱交換は行わずに、補助熱源機18により発生する熱により加熱した給湯用の湯水と風呂追焚き用の湯水との間での熱交換を行い、風呂追焚きを行えるようにしている。

特開2004−211927号公報

概要

熱交換器の個数を増加させて構成を複雑にすることなく、排熱発生装置にて発生する排熱量が必要とされる熱量に対して不足するときに、その不足する熱量を賄えるようにすることが可能となる排熱回収装置を提供する。排熱発生装置3にて加熱された排熱回収用の熱媒を排熱回収用の熱媒循環路13を通して循環させる排熱回収用の熱媒循環手段P1と、前記排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器15、16、17とが設けられ、排熱回収用の熱媒を加熱する補助熱源機18が排熱回収用の熱媒循環路13に設けられる。

目的

本発明の目的は、熱交換器の個数を増加させて構成を複雑にすることなく、排熱発生装置にて発生する排熱量が必要とされる熱量に対して不足するときに、その不足する熱量を賄えるようにすることが可能となる排熱回収装置を提供する点にある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

排熱発生装置にて加熱された排熱回収用熱媒を排熱回収用の熱媒循環路を通して循環させる排熱回収用の熱媒循環手段と、前記排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器とが設けられた排熱発生装置であって、前記排熱回収用の熱媒を加熱する補助熱源機が前記排熱回収用の熱媒循環路に設けられている排熱回収装置

請求項2

前記補助熱源機が、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分に設けられ、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記補助熱源機と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分とを接続するバイパス路が設けられている請求項1記載の排熱回収装置。

請求項3

前記補助熱源機が、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分に設けられている請求項1記載の排熱回収装置。

請求項4

前記排熱回収用の熱媒循環路における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記補助熱源機との間の循環路部分とを接続するバイパス路が設けられている請求項3記載の排熱回収装置。

請求項5

前記排熱回収用の熱媒循環路における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分とを接続するバイパス路が設けられ、前記補助熱源機が、前記バイパス路に設けられている請求項1記載の排熱回収装置。

技術分野

0001

本発明は、排熱発生装置にて加熱された排熱回収用熱媒を排熱回収用の熱媒循環路を通して循環させる排熱回収用の熱媒循環手段と、前記排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器とが設けられた排熱回収装置に関する。

背景技術

0002

上記排熱回収装置において、従来では、例えば、図5に示すように構成したものがあった。
すなわち、エンジン発電装置とを備えるような熱電併給装置等からなる排熱発生装置3の排熱にて加熱された排熱回収用の熱媒を循環ポンプ50により排熱回収用の熱媒循環路13を通して循環させ、その排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と循環ポンプ51により給湯用通水路52を通流する熱消費用の熱媒としての給湯用の湯水との間での熱交換を行う給湯用の熱交換器53、排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と循環ポンプ54にて暖房用循環路55を循環する熱消費用熱媒としての暖房用の熱媒との間での熱交換を行う暖房用の熱交換器56、及び、前記給湯用の湯水が通流する給湯用通水路52に補助熱源機18が備えられる構成のものがあった。そして、前記給湯用通水路52には、加熱された湯水を貯湯しておく貯湯タンク57、及び、湯水と暖房用の熱媒との間での熱交換を行う暖房用の補助熱交換器58が設けられる構成となっており、給湯用通水路52を循環する湯水と循環ポンプ60にて追焚き循環路61を循環する風呂追焚き用の湯水との間での熱交換を行う風呂追焚き用の熱交換器59も前記給湯用通水路52に設けられる構成となっている(例えば、特許文献1参照。)。

0003

説明を加えると、前記補助熱源機18によって、前記排熱発生装置3にて発生する排熱量が熱消費用の熱媒を介して熱が消費される熱負荷にて必要とされる熱量より少なく、熱量が不足しているときに、その不足する熱量を賄うことができるようにしたものである。

0004

つまり、前記排熱発生装置3にて発生する排熱量が熱負荷にて必要とされる必要熱量に対して不足するときに、補助熱源機18にて発生する熱により給湯用の湯水を所望の温度に加熱して給湯するようにしたり、暖房用の補助熱交換器58において、補助熱源機18により発生する熱により加熱した給湯用の湯水と暖房用の熱媒との間での熱交換を行い、暖房用の熱媒を所望の温度にまで加熱して暖房を良好に行えるようにしたものである。尚、風呂追焚き用の熱交換器59は、排熱回収用の熱媒との間での熱交換は行わずに、補助熱源機18により発生する熱により加熱した給湯用の湯水と風呂追焚き用の湯水との間での熱交換を行い、風呂追焚きを行えるようにしている。

0005

特開2004−211927号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかし、上記従来構成においては、熱消費用の熱媒としての給湯用の湯水が通流する前記給湯用通水路に補助熱源機が備えられる構成であるから、排熱回収用の熱媒を用いて熱交換を行うための複数の熱交換器としての前記給湯用の熱交換器及び前記暖房用の熱交換器とは別に、前記給湯用通水路に、補助熱源機にて加熱される給湯用の湯水と暖房用の熱媒との間での熱交換を行うための暖房用の補助熱交換器を備える必要があり、構成が複雑となってコスト高を招く不利があった。

0007

すなわち、上記従来構成は、前記排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器のうちのいずれか1つの熱交換器に通流する熱消費用の熱媒を補助熱源機にて加熱する構成となっていることから、補助加熱機により加熱される1つの熱交換器に通流する熱消費用の熱媒である給湯用の湯水の熱を利用して、他の熱交換器に通流する熱消費用の熱媒である暖房用の熱媒を加熱するために、排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器とは別に、補助的な熱交換器を設ける必要があり、それだけ熱交換器の個数が多くなり、構成が複雑になるものであった。

0008

本発明の目的は、熱交換器の個数を増加させて構成を複雑にすることなく、排熱発生装置にて発生する排熱量が必要とされる熱量に対して不足するときに、その不足する熱量を賄えるようにすることが可能となる排熱回収装置を提供する点にある。

課題を解決するための手段

0009

本発明に係る排熱回収装置は、排熱発生装置にて加熱された排熱回収用の熱媒を排熱回収用の熱媒循環路を通して循環させる排熱回収用の熱媒循環手段と、前記排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器とが設けられたものであって、その第1特徴構成は、前記排熱回収用の熱媒を加熱する補助熱源機が前記排熱回収用の熱媒循環路に設けられている点にある。

0010

第1特徴構成によれば、排熱回収用の熱媒を加熱する補助熱源機が前記排熱回収用の熱媒循環路に設けられているから、排熱発生装置にて発生する排熱量が、熱消費用の熱媒を介して熱が消費される熱負荷にて必要とされる必要熱量より少なく、熱量が不足している場合には、補助熱源機によって排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒を加熱することによって不足する熱量を賄うことができる。

0011

すなわち、排熱発生装置にて発生する排熱量が前記必要熱量に対して不足している場合であっても、排熱回収用の熱媒循環路を通して循環する排熱回収用の熱媒を補助熱源機によって加熱することによって、排熱回収用の熱媒が加熱されて大きな熱量を有するものとなる。その結果、複数の熱交換器の夫々においては、大きな熱量を有する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間で熱交換が行われて熱が伝えられるので、熱消費用の熱媒が充分に加熱されて必要熱量を賄うことができるのである。

0012

このように、複数の熱交換器の夫々においては、熱消費用の熱媒は排熱回収用の熱媒との間で熱交換されて充分加熱されるので、その熱交換が行われたのちに再度加熱する必要はなく、排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器とは別に、熱消費用の熱媒を再度加熱するための補助的な熱交換器は不要となる。

0013

従って、熱交換器の個数を増加させて構成を複雑にすることなく、排熱発生装置にて発生する排熱量が必要とされる熱量に対して不足するときに、その不足する熱量を賄えるようにすることが可能となる排熱発生装置を提供できるに至った。

0014

本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記補助熱源機が、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分に設けられ、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記補助熱源機と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分とを接続するバイパス路が設けられている点にある。

0015

第2特徴構成によれば、補助熱源機にて加熱された排熱回収用の熱媒のうちの一部は、排熱発生装置を通過して排熱を回収する状態で通流するが、補助熱源機にて加熱された排熱回収用の熱媒のうちの排熱発生装置を通過しなかった残余の熱媒は前記バイパス路を通して通流することになり、排熱発生装置を通過した排熱回収用の熱媒とバイパス路を通過した排熱回収用の熱媒とが合流して、複数の熱交換器を順次通過して熱交換が行われたのちに、補助熱源機にて加熱されることになる。このように、補助熱源機にて加熱された排熱回収用の熱媒が、排熱発生装置とバイパス路とに分流する状態で通流して排熱回収用の熱媒循環路を循環することになる。

0016

つまり、この種の排熱回収装置に用いられる排熱発生装置に対して排熱回収用の熱媒を循環させるにあたり、排熱発生装置に循環通流する排熱回収用の熱媒の流量及び排熱発生装置に供給される排熱回収用の熱媒の温度を適正な値に管理することにより、排熱発生装置の運転障害を与えることが無いようにする必要があるが、排熱回収用の熱媒を排熱発生装置に供給するのに適する温度に補助熱源機にて加熱しながら、排熱発生装置を通過しなかった残余の熱媒をバイパス路を通して通流させるようにすることで、排熱発生装置に循環通流する排熱回収用の熱媒の流量、及び、排熱発生装置に供給される排熱回収用の熱媒の温度を夫々適正な値に維持するようにしながらも、複数の熱交換器に通流される排熱回収用の熱媒の流量を多くして保有する熱量を排熱発生装置にて回収した排熱量よりも多くすることにより、補助熱源機により加熱する熱量を有効に利用して、熱消費用の熱媒を加熱することが可能となる。

0017

そして、排熱発生装置を通流する排熱回収用の熱媒の流量、及び、補助熱源機にて加熱して排熱発生装置に供給する排熱回収用の熱媒の温度を適正な値に調整することによって、排熱発生装置の運転状態を適切な状態に維持することが可能となる。

0018

例えば、外気温度が低い期においては、排熱回収用の熱媒は、排熱回収用の熱媒循環路内を循環して複数の熱交換器において熱消費用の熱媒との間で熱交換が行われると、外気温度に近い低い温度にまで低下するおそれがある。そして、排熱発生装置として、エンジンの排熱を回収する構成であれば、低い温度になっている排熱回収用の熱媒をそのまま排熱発生装置としてのエンジンに循環供給させるようにすると、エンジンが急激に冷却されて燃焼効率が低下する等、適切な運転状態が維持できないおそれがある。又、エンジン等においては、運転中において回収できる排熱量は略一定量であるから、排熱回収用の熱媒の流量は適正な値に維持することが好ましいが、上述の如く、排熱発生装置に循環供給される排熱回収用の熱媒を補助熱源機によって適正な温度になるように加熱するとともに、排熱発生装置を通流する排熱回収用の熱媒の流量を適正な流量に調整することにより、排熱発生装置の運転状態を適切な状態に維持することが可能となるのである。

0019

又、排熱発生装置を運転停止状態から運転開始するときにおいて、排熱回収用の熱媒を、補助熱源機によって適正な温度になるように加熱して排熱発生装置に循環供給することにより、排熱発生装置を暖機させて始動を良好に行うことも可能となる。

0020

そして、複数の熱交換器に対しては、バイパス路を通過した排熱回収用の熱媒と排熱発生装置を通過した後の排熱回収用の熱媒とが合流した大きな流量の排熱回収用の熱媒が循環することになり、バイパス路を通過した排熱回収用の熱媒は補助熱源機によって加熱されており、排熱発生装置を通過した後の排熱回収用の熱媒は排熱発生装置による排熱によって加熱されているから、排熱発生装置による排熱量と補助熱源機による加熱量とを合せた大きな熱量にて熱消費用の熱媒が充分に加熱されて、必要とされる熱量を賄うことができる。

0021

本発明の第3特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記補助熱源機が、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分に設けられている点にある。

0022

第3特徴構成によれば、補助熱源機が、排熱回収用の熱媒循環路における排熱発生装置と複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分に設けられているから、排熱回収用の熱媒は、補助熱源機にて加熱されたのちに最上流側に位置する熱交換器から順に複数の熱交換器を通過したのちに排熱発生装置を通過する状態で、排熱回収用の熱媒循環路を循環することになる。

0023

すなわち、補助熱源機にて加熱された排熱回収用の熱媒は、複数の熱交換器において熱消費用の熱媒との間での熱交換が行われたのちに排熱発生装置に向けて循環するので、補助熱源機にて排熱回収用の熱媒を充分高い温度にまで加熱した場合であっても、排熱発生装置に対しては適正な温度の排熱回収用の熱媒を循環通流させることが可能となる。

0024

この種の排熱回収装置に用いられる排熱発生装置に供給される排熱回収用の熱媒の温度は適正な値に管理することが好ましいものであるが、上記構成によれば、排熱発生装置に供給される排熱回収用の熱媒の温度を適正な値にするようにした場合であっても、補助熱源機においては排熱回収用の熱媒を排熱発生装置に供給するときの適正な温度よりも充分高い温度にまで加熱して複数の熱交換器に供給することができる。

0025

従って、補助熱源機にて充分高い温度にまで加熱した排熱回収用の熱媒を複数の熱交換器に供給して熱消費用の熱媒を加熱することによって、熱交換するときの効率を高めて補助熱源機にて発生する熱を応答性の良い状態で複数の熱交換器に供給することができ、不足する熱量を賄うことが可能となる。

0026

本発明の第4特徴構成は、第3特徴構成に加えて、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記補助熱源機との間の循環路部分とを接続するバイパス路が設けられている点にある。

0027

第4特徴構成によれば、補助熱源機にて加熱されて複数の熱交換器を通過した後の排熱回収用の熱媒のうちの一部は、排熱発生装置を通過して排熱を回収する状態で通流するが、排熱発生装置を通過しなかった残余の熱媒は前記バイパス路を通して通流することになり、排熱発生装置を通過した排熱回収用の熱媒とバイパス路を通過した排熱回収用の熱媒とが合流して、補助熱源機にて加熱されて複数の熱交換器を順次通過して熱交換が行われることになる。このように、排熱回収用の熱媒が排熱発生装置とバイパス路とに分流する状態で通流して排熱回収用の熱媒循環路を循環することになる。

0028

ところで、この種の排熱回収装置に用いられる排熱発生装置は、回収可能な排熱量は略一定である場合が多く、排熱発生装置に循環通流する排熱回収用の熱媒の流量は適正な値に管理することが好ましいものである。

0029

そこで、前記バイパス路を設けて、排熱発生装置を通過しなかった残余の熱媒をバイパス路を通して通流させるようにすることで、排熱発生装置に循環通流する排熱回収用の熱媒の流量を適正な値に維持するようにしながも、補助熱源機にて加熱したのちに複数の熱交換器に通流される排熱回収用の熱媒の流量を多くして、保有する熱量を排熱発生装置にて回収した熱量よりも多くすることにより、補助熱源機により加熱する熱量を有効に利用して、熱消費用の熱媒を加熱することが可能となる。

0030

説明を加えると、前記バイパス路を経由して流動する排熱回収用の熱媒は排熱発生装置にて加熱されずに、排熱発生装置を循環する熱媒と合流することになるが、複数の熱交換器に対しては、排熱発生装置を循環する熱媒とバイパス路を循環する熱媒とが合流したのちに補助熱源機にて加熱された後の熱媒が循環することになり、排熱発生装置による排熱量と補助熱源機による加熱量とを合わせた大きな熱量を有する熱媒が供給されるから、熱消費用の熱媒が充分に加熱されて、必要とされる熱量を賄うことができる。

0031

本発明の第5特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路における前記排熱発生装置と前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器との間の循環路部分とを接続するバイパス路が設けられ、前記補助熱源機が、前記バイパス路に設けられている点にある。

0032

第5特徴構成によれば、排熱回収用の熱媒循環手段によって排熱回収用の熱媒循環路を循環する排熱回収用の熱媒のうちの一部は、排熱発生装置を通過して排熱を回収する状態で通流するが、排熱発生装置を通過しなかった残余の熱媒はバイパス路を通して通流することになる。そして、このバイパス路には補助熱源機が設けられるので、バイパス路を通流する排熱回収用の熱媒は、補助熱源機にて加熱されることになる。

0033

すなわち、前記排熱発生装置を通過して排熱発生装置の排熱によって加熱された排熱回収用の熱媒と、バイパス路を通過して補助熱源機によって加熱された排熱回収用の熱媒とが合流した大きな流量の排熱回収用の熱媒が循環することになり、排熱発生装置による排熱量と補助熱源機による加熱量とを合せた大きな熱量を有する熱媒が供給されるから、熱消費用の熱媒が充分に加熱されて、必要とされる熱量を賄うことができる。

0034

そして、排熱発生装置にて発生する排熱量が必要熱量を賄える程度に充分大きいときには、補助熱源機による加熱動作を行う必要はないが、このような場合においては、前記バイパス路に対する熱媒の循環を停止させるようにすると、排熱回収用の熱媒循環手段によって循環する排熱回収用の熱媒は排熱発生装置及び複数の熱交換器夫々を通過するが、補助熱源機を通過することがないから、加熱動作を行わない補助熱源機を通過することによって無駄に放熱することがなく、排熱発生装置にて発生する排熱を極力有効に利用することができる。

発明を実施するための最良の形態

0035

〔第1実施形態〕
以下、本発明にかかる排熱回収装置の第1実施形態をコージェネレーションシステムに適用した場合について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、図1に示すように、ガス燃焼式のエンジン1によって発電装置2を駆動するように構成された排熱発生装置としての熱電併給装置3と、その熱電併給装置3にて発生する排熱を回収して、湯水の給湯箇所への給湯、熱消費端末5への熱供給、風呂の追焚き等を行う排熱回収装置6と、熱電併給装置3および排熱回収装置6の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部7などから構成されている。

0036

前記熱電併給装置3において、前記発電装置2の出力側には系統連系用インバータ8が設けられ、そのインバータ8は、発電装置2の出力電力商用電力系統9から供給される電力と同じ電圧および同じ周波数にするように構成されている。前記商用電力系統9は、例えば、単相3線式100/200Vであり、商業用電力供給ライン10を介して、テレビ冷蔵庫洗濯機などの電力負荷11に電気的に接続されている。また、インバータ8は、コージェネ供給ライン12を介して商業用電力供給ライン10に電気的に接続され、発電装置2からの発電電力がインバータ8およびコージェネ用供給ライン12を介して電力負荷11に供給するように構成されている。前記熱消費端末5は、床暖房装置浴室暖房装置等の暖房端末にて構成されている。尚、図示はしていないが、各種の運転を指令するためのリモコン操作部も設けられている。

0037

次に、前記排熱回収装置6の構成について説明する。
この排熱回収装置6は、熱電併給装置3にて加熱された排熱回収用の熱媒を排熱回収用の熱媒循環路13を通して循環させる排熱回収用の熱媒循環手段としての排熱回収用循環ポンプP1と、排熱回収用の熱媒循環路13を循環する排熱回収用の熱媒と熱消費用の熱媒との間での熱交換を行う複数の熱交換器15、16、17とが設けられている。

0038

そして、排熱回収用の熱媒を加熱する補助熱源機18が排熱回収用の熱媒循環路13に設けられている。すなわち、前記補助熱源機18が、排熱回収用の熱媒循環路13における複数の熱交換器15、16、17のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器17と熱電併給装置3との間の循環路部分13aに設けられ、排熱回収用の熱媒循環路13における補助熱源機18と熱電併給装置3との間の循環路部分13bと、排熱回収用の熱媒循環路13における熱電併給装置3と複数の熱交換器15、16、17のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器15との間の循環路部分13cとを接続するバイパス路19が設けられている。

0039

以下、排熱回収装置6の構成について具体的に説明する。
図2に示すように、排熱回収装置6には、熱電併給装置3にて発生した排熱にて加熱された排熱回収用の熱媒を排熱回収用の熱媒循環路13を通して循環させる排熱回収用熱媒通流部20、熱電併給装置3にて発生した排熱によって熱消費用の熱媒としての暖房用熱媒を加熱して上述したような熱消費端末5に循環させる暖房用熱媒通流部21、熱電併給装置3にて発生した排熱によって熱消費用の熱媒としての湯水を加熱して、貯湯タンク4に対する貯湯や貯湯タンク4内の湯を給湯路22を通して給湯栓浴槽等への給湯等を行う給湯用湯水通流部23、熱電併給装置3にて発生した排熱によって熱消費用熱媒としての湯水を加熱して、風呂追焚き用循環路24を通して循環させて浴槽内の湯水を加熱する風呂追焚き用湯水通流部25とを備えて構成されている。

0040

前記排熱回収用熱媒通流部20は、熱電併給装置3におけるエンジン1のウォータージャケット内を通過する排熱回収用の熱媒(具体的には、プロピレングリコール水溶液)が循環する排熱回収用の熱媒循環路13に、排熱回収用の熱媒を循環させる前記排熱回収用循環ポンプP1以外に、排熱回収用の熱媒と暖房用の熱媒との間での熱交換を行う液液熱交換器からなる暖房用の熱交換器15、排熱回収用の熱媒と給湯用の湯水との間での熱交換を行う液液熱交換器からなる給湯用の熱交換器16、排熱回収用の熱媒と風呂追焚き用の湯水との間での熱交換を行う液液熱交換器からなる風呂追焚き用の熱交換器17が備えられており、又、それ以外にも、高温の熱媒(水溶液)が膨張することを許容するように大気開放された膨張タンク26、エンジン1のウォータージャケット内を循環する熱媒の流量を検出するエンジン側熱媒流量センサ27a、前記バイパス路19を循環する熱媒の流量を検出するバイパス側熱媒流量センサ27b、排熱回収用の熱媒を加熱する前記補助熱源機18、前記バイパス路19を循環する熱媒の流量を変更調整自在なバイパス流量調整弁28、エンジン1のウォータージャケット内を循環する熱媒の流量を変更調整自在なエンジン流量調整弁29等が備えられている。

0041

又、前記排熱回収用熱媒通流部20には、暖房用の熱交換器15の上流側の熱媒温度を検出する暖房上手サーミスタ30、給湯用の熱交換器16の上流側の熱媒温度を検出する給湯上手側サーミスタ31、風呂追焚き用の熱交換器17の上手側の熱媒温度を検出する風呂追焚き上手側サーミスタ32、風呂追焚き用の熱交換器17の下流側の熱媒温度を検出する下流側サーミスタ33、補助熱源機18の下流側の熱媒温度を検出する熱源機出口サーミスタ34が夫々設けられている。

0042

前記補助熱源機18は、詳述はしないが、一般的なガス燃焼式の給湯装置と同じ構成であり、フィン付きの熱交換器内を排熱回収用の熱媒が通過しているときに、ガスバーナによって熱交換器を加熱することで排熱回収用の熱媒を加熱する構成となっている。

0043

前記暖房用熱媒通流部21には、前記暖房用の熱交換器15、暖房用熱媒を循環させる暖房用循環ポンプP2、高温の熱媒が膨張することを許容するように大気に開放された外部開放型の膨張タンク36、熱消費端末5へ供給される暖房用熱媒の温度を検出する暖房往き熱媒温度サーミスタ37、熱消費端末5から戻る暖房用熱媒の温度を検出する暖房戻り熱媒温度サーミスタ38等が備えられている。

0044

前記給湯用湯水通流部23には、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する貯湯タンク4以外に、前記給湯用の熱交換器16、湯水を循環させる貯湯用循環ポンプP3、貯湯タンクに対する通水断続する断続弁48、給水温度を検出する給水サーミスタ39、水量を計測する給水量センサ40、給湯路22における湯と水の混合比を調整する混合比率調整弁41、湯張り通水を断続するための湯張り弁42、前記給湯用の熱交換器16の下流側の湯水の温度を検出する加熱湯温サーミスタ43、給湯用湯水の温度を検出するための給湯温サーミスタ44等が備えられている。

0045

説明を加えると、前記貯湯タンク4には、その下部側から給水路45を介して給水が行われて湯水が貯留され、貯湯タンク4にて貯湯される湯水を循環させながら給湯用の熱交換器16によって加熱して、貯湯タンク4内の湯水が温度成層を形成しながら加熱される構成となっている。そして、断続弁48を開いている状態で給湯路22における図示しない給湯栓が開かれると、水道圧によって貯湯タンク4の上部側から使用された分だけ貯湯される湯水が給湯されることになる。

0046

前記風呂追焚き用湯水通流部25には、前記風呂追焚き用の熱交換器17、風呂用循環ポンプP4、通流する湯水の温度を検出する風呂サーミスタ47等が備えられ、この風呂追焚き用湯水通流部25は、湯張り弁42を介して給湯用湯水通流部23に接続され、給湯用湯水通流部23から供給される湯水を風呂追焚き用湯水通流部25を通して浴槽に供給して湯張りを行えるように構成されている。

0047

そして、前記運転制御部7は、図示しないリモコン操作部への指令情報に基づいて、貯留タンク4内に湯水を貯湯させる貯湯運転、前記熱消費端末5に熱を供給する暖房運転、風呂の追焚きを行う風呂追焚き運転、給湯栓や浴槽等に給湯する給湯運転等を行うように構成されている。

0048

前記貯湯運転について説明する。
この貯湯運転は、熱電併給装置3が電力負荷を賄うためにエンジン1を作動させて発電装置2にて発電を行うときに、エンジン1にて発生する排熱を利用して湯水を加熱して、その加熱した湯水を貯湯タンク4に貯湯するものである。そして、この貯湯運転では、補助熱源機18による加熱は行わず、バイパス流量調整弁28を閉弁し、エンジン流量調整弁29を開弁して、排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、エンジン1にて発生する排熱によって排熱回収用の熱媒を加熱してその熱媒を循環させる。一方、貯湯用循環ポンプP3を作動させて貯湯タンク4内の湯水を循環させて、給湯用の熱交換器16にて排熱回収用の熱媒と熱交換することにより前記湯水を加熱して貯湯タンク4に貯湯する。このとき、貯湯タンク4内の湯水は約70℃〜75℃の温度に加熱される。

0049

次に、暖房運転について説明する。
この暖房運転は、エンジン1を作動させて発電装置2にて発電を行っている状態と、エンジン1を停止して発電を行っていない状態とでは制御の内容が異なる。

0050

先ず、エンジン1を作動させて発電を行っている状態における暖房運転について説明する。
すなわち、リモコン操作部にて暖房運転が指令され、且つ、目標暖房温度が設定されると、その目標暖房温度と現在の温度との差から必要とされる暖房用必要熱量を算出する。そして、その暖房用必要熱量が、エンジン1にて発生する排熱量よりも大きいか否かを判別する。

0051

エンジン1にて発生する排熱量が暖房用必要熱量よりも大きいと判別すると、補助熱源機18による加熱は行わず、バイパス流量調整弁28を閉弁し、エンジン流量調整弁29を開弁して排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、エンジン1にて発生する排熱によって排熱回収用の熱媒を加熱してその熱媒を循環させる。このとき、エンジン側熱媒流量センサ27aにて検出されるエンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるようにエンジン流量調整弁29の開度を制御する。このとき、排熱回収用の熱媒はエンジン1の排熱によって約80℃程度にまで加熱される。

0052

一方、暖房用熱媒通流部21においては、次のような運転を行う。
すなわち、暖房用循環ポンプP2を作動させて暖房用熱媒を循環させ、暖房用の熱交換器15にて、排熱回収用の熱媒と暖房用熱媒とを熱交換して暖房用熱媒を加熱する。このとき、エンジン1の排熱は暖房用必要熱量より大きいので、暖房用熱媒は約80℃に加熱される。熱消費端末5として浴室暖房装置を使用するときは、約80℃の暖房用熱媒を暖房用循環ポンプP2を連続的に作動させて循環させるが、熱消費端末5として床暖房装置を使用するときは、暖房用循環ポンプP2を間欠的に作動させて停止中に膨張タンク36内にて温度低下した湯と80℃の湯とを混ぜて約60℃の熱媒を床暖房装置へ供給することになる。

0053

エンジン1にて発生する排熱量が暖房用必要熱量よりも小さいと判別すると、バイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29を開弁して排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、エンジン1だけでなくバイパス路19へも排熱回収用の熱媒を循環させ、且つ、補助熱源機18による加熱を実行する。そして、エンジン側熱媒流量センサ27aにて検出されるエンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるように、且つ、熱源機出口サーミスタ34にて検出される排熱回収用の熱媒の温度が約70℃になるように、補助熱源機18の加熱量、バイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29の開度を制御する。

0054

このとき、暖房用の熱交換器15へ供給される排熱回収用の熱媒の温度は、エンジン1を循環して排熱にて約80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と、バイパス路19を通過した70℃の排熱回収用の熱媒とが混合されるときの混合比率により定まる温度になるが、この温度が75℃以上になるように混合比率、具体的にはバイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29の開度が調整されることになる。ちなみに、暖房用の熱交換器15においては熱交換によって約20℃程度温度が低下するので、補助熱源機18に対して供給される排熱回収用の熱媒の温度は55℃〜60℃程度になる。尚、暖房用熱媒通流部21における運転は排熱量が大きい場合と同様であるから説明は省略する。

0055

次に、エンジン1を停止して発電を行っていない状態において、暖房運転が指令された場合について説明する。すなわち、エンジン1を停止して発電を行っていない状態において暖房運転が指令されると、運転制御部7は、バイパス流量調整弁28を開弁し、エンジン流量調整弁29を閉弁して、排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、補助熱源機18にて排熱回収用の熱媒の温度が80℃になるように加熱すべく運転を制御する。尚、暖房用熱媒通流部21における運転は排熱量が大きい場合と同様であるから説明は省略する。
つまり、補助熱源機18にて80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と暖房用熱媒通流部21における暖房用熱媒との間で熱交換が行われ、暖房用熱媒が約80℃になるように加熱されて熱負荷端末5に循環供給される。

0056

次に、給湯運転について説明する。
前記貯湯タンク4に70℃〜75℃の温度の湯が貯湯されている場合に、給湯栓が開き操作され、給湯が指令されると、断続弁48を開弁して水道圧によって貯湯タンク4の上部側から給湯栓に向けて使用された分だけ湯水が供給される。そのとき、混合比率調整弁41にて湯と水との混合比率を調整して目標給湯温度の湯を給湯することができる。

0057

貯湯タンク4内に加熱された湯が存在していないときに、給湯が指令された場合の制御は、エンジン1を作動させて発電装置2にて発電を行っている場合と、エンジン1を停止して発電を行っていない場合とでは制御の内容が異なる。

0058

先ず、エンジン1を作動させて発電を行っている状態における制御について説明する。
すなわち、貯湯タンク4内に加熱された湯が存在していないときに、図示しない通水センサにて給湯栓が開弁されたことが検出され、給湯が指令されたことを判別すると、給水サーミスタ39にて検出される給水の温度、リモコン操作部にて設定されている目標給湯温度、給水量センサ40にて検出される給水量の各検出情報から、給湯を行うのに必要が給湯用必要熱量を算出する。そして、その給湯用必要熱量が、エンジン1にて発生する排熱量よりも大きいか否かを判別する。

0059

エンジン1にて発生する排熱量が給湯用必要熱量よりも大きいと判別すると、補助熱源機18による加熱は行わず、バイパス流量調整弁28を閉弁し、エンジン流量調整弁29を開弁して排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、エンジン1にて発生する排熱によって排熱回収用の熱媒を加熱してその熱媒を循環させる。そして、エンジン側熱媒流量センサ27aにて検出されるエンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるようにエンジン流量調整弁29の開度を制御する。このとき、排熱回収用の熱媒はエンジン1の排熱によって約80℃程度にまで加熱される。

0060

このとき、給湯用湯水通流部23においては、エンジン1の排熱にて80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と、給水路45から給湯路22に向けて通流する給湯用湯水との間で、給湯用熱交換器16を介して熱交換が行われ、給湯用湯水の温度が約80℃になるように加熱される。この給湯用湯水は、混合比率調整弁41にて水との混合比率が調整されてリモコン操作部にて設定された目標給湯温度の湯を給湯することになる。

0061

エンジン1にて発生する排熱量が給湯用必要熱量よりも小さいと判別すると、バイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29を開弁して排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、エンジン1だけでなくバイパス路19へも排熱回収用の熱媒を循環させ、且つ、補助熱源機18による加熱を実行する。そして、エンジン側熱媒流量センサ27aにて検出されるエンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるように、且つ、熱源機出口サーミスタ34にて検出される排熱回収用の熱媒の温度が約70℃になるように、補助熱源機18の加熱量、バイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29の開度を制御する。

0062

給湯用の熱交換器16へ供給される排熱回収用の熱媒の温度は、エンジン1を循環して排熱にて約80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と、バイパス路19を通過した70℃の排熱回収用の熱媒との混合比率により定まる温度になるが、この温度が75℃以上になるように混合比率が調整されることになる。ちなみに、給湯用の熱交換器16を通過する排熱回収用の熱媒は熱交換によって給水温度に近い温度にまで温度が低下することになる。

0063

給湯用湯水通流部23においては、約75℃に加熱された排熱回収用の熱媒と、給水路45から給湯路22に向けて通流する給湯用湯水との間で、給湯用熱交換器16を介して熱交換が行われ、給湯用湯水の温度が約75℃になるように加熱される。この給湯用湯水は、混合比率調整弁41にて水との混合比率が調整されてリモコン操作部にて設定された目標給湯温度の湯を給湯することになる。

0064

次に、暖房運転と給湯運転とが同時に指令された場合の制御について説明する。
先ず、エンジン1を停止して発電を行っていない状態においては、バイパス流量調整弁28を開弁し、エンジン流量調整弁29を閉弁して、排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、補助熱源機18にて排熱回収用の熱媒の温度が80℃になるように加熱すべく運転を制御する。さらに、加熱湯温サーミスタ43にて検出される給湯用湯水の温度が70℃になるようにバイパス流量調整弁28の開度を制御する。

0065

エンジン1が作動して発電を行っている状態においては、エンジン1にて発生する排熱量が暖房用必要熱量及び給湯用必要熱量の合計値より大きいときは、補助熱源機18による加熱は行わず、バイパス流量調整弁28を閉弁し、エンジン流量調整弁29を開弁して排熱回収用循環ポンプP1を作動させて、エンジン1にて発生する排熱によって排熱回収用の熱媒を加熱してその熱媒を循環させる。そして、エンジン側熱媒流量センサ27aにて検出されるエンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるようにエンジン流量調整弁29の開度を制御する。このとき、排熱回収用の熱媒はエンジン1の排熱によって約80℃程度にまで加熱される。

0066

一方、暖房用熱媒通流部21においては、暖房用循環ポンプP2を作動させて暖房用熱媒を循環させ、暖房用の熱交換器15にて、エンジン1の排熱にて約80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と暖房用熱媒との間で熱交換が行われて、加熱された暖房用熱媒を熱消費端末5に循環供給する。

0067

又、給湯用湯水通流部23においては、給湯用熱交換器16にて、エンジン1の排熱にて約80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と、給水路45から給湯路22に向けて通流する給湯用湯水との間で熱交換が行われて、加熱された給湯用湯水が給湯路22を通して供給される。この給湯用湯水は、混合比率調整弁41にて水との混合比率が調整されてリモコン操作部にて設定された目標給湯温度の湯を給湯することになる。

0068

次に、エンジン1が作動して発電を行っている状態において、エンジン1にて発生する排熱量が暖房用必要熱量及び給湯用必要熱量の合計値よりも小さいときは、バイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29を開弁して、排熱回収用循環ポンプP1を作動させ、且つ、補助熱源機18による加熱運転を実行する。

0069

そして、エンジン側熱媒流量センサ27aにて検出される排熱回収用熱媒の流量、言い換えると、エンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約10リッター/分となり、且つ、排熱回収用の熱媒の温度が75℃になるように、補助熱源機18の加熱量及びエンジン流量調整弁29の開度を制御する。つまり、単独運転のときにおけるエンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量(5リッター/分)の倍の流量(10リッター/分)を供給し、排熱回収するときの熱媒の温度差が単独運転のときの温度差(10℃)の半分(5℃)にしている。その結果、排熱回収用の熱媒のエンジン1からの出口温度が80℃になるように調整されることになる。

0070

このとき、暖房用の熱交換器15へ供給される排熱回収用の熱媒の温度は、エンジン1を循環して排熱にて約80℃に加熱された排熱回収用の熱媒と、バイパス路19を通過した75℃の排熱回収用の熱媒とが混合されるときの混合比率により定まる温度になるが、このとき、エンジン1を循環する流量が大きくなるように設定されているから、排熱回収用の熱媒は大きな熱量を保有しており、暖房用の必要熱量を賄えるものとなる。

0071

さらに、その後、排熱回収用の熱媒の温度及びエンジン流量調整弁29の開度を前記制御状態に維持しながら、加熱湯温サーミスタ43の検出値、すなわち、給湯路22を通して供給される給湯用湯水の温度が約70℃になるように補助熱源機18の加熱量及びバイパス流量調整弁28の開度を制御する。この給湯用湯水は、混合比率調整弁41にて水との混合比率が調整されて目標給湯温度の湯を給湯することになる。このことにより、所望の温度の湯水を給湯栓から給湯することができる。
このようにして、暖房運転と給湯運転とが同時に実行することができる。

0072

次に、前記追焚き運転について説明する。この追焚き運転においては、排熱回収用の熱媒から追焚き用の湯水に固定の熱量を供給して風呂追炊き加熱を行う構成となっている。
すなわち、追焚きが指令されたときに、エンジン1が作動していれば、エンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるように、排熱回収用の熱媒を循環させ、風呂用循環ポンプP4を作動させる。

0073

エンジン1が停止しているときに、追焚き運転が指令されると、バイパス流量調整弁28を開弁して排熱回収用循環ポンプP1を作動させ、補助熱源機18による加熱を実行して、バイパス側熱媒流量センサ27bにて検出される排熱回収用熱媒の流量、風呂追焚き上手側サーミスタ32にて検出される検出温度、及び、下流側サーミスタ33にて検出される検出温度に基づいて求められる追焚き用の加熱量が予め設定されている設定熱量になるように、補助熱源機18の加熱量、バイパス流量調整弁28の開度を制御する。

0074

又、暖房運転や給湯運転を同時に実行しており、エンジン1の排熱と補助熱源機18の加熱とを共に行っているときに、追焚きが指令されると、暖房用熱量や給湯用熱量を賄うようにしながら、上述したようにして求められる追焚き用の加熱量が予め設定されている設定熱量になるように、且つ、エンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となり、熱源機出口サーミスタ34にて検出される排熱回収用の熱媒の温度は約70℃になるように、補助熱源機18の加熱量、バイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29の開度を制御することになる。

0075

〔第2実施形態〕
以下、本発明にかかる排熱回収装置の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
この第2実施形態は、前記補助熱源機18の配置構成並びに運転制御部7による運転制御の仕方が異なるが、それ以外の他の構成は第1実施形態のときと同様であるから、ここでは異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明は省略する。

0076

すなわち、この実施形態では、図3に示すように、前記補助熱源機18が、前記排熱回収用の熱媒循環路13における前記排熱発生装置としての熱電併給装置3と前記複数の熱交換器15、16、17のうちの熱媒流動方向の最上流側に位置する熱交換器15との間の循環路部分13dに設けられている。

0077

そして、この実施形態では、第1実施形態と同様に、前記排熱回収用の熱媒循環路13における複数の熱交換器15、16、17のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器15と排熱発生装置3との間の循環路部分13bと、排熱回収用の熱媒循環路13における排熱発生装置3と補助熱源機18との間の循環路部分13cとを接続するバイパス路19が設けられている。

0078

又、この実施形態では、熱電併給装置3におけるエンジン1を停止して発電を行っていない場合、及び、エンジン1を作動させて発電を行っていても、熱電併給装置3における排熱量が、熱消費用の熱媒を介して熱が消費される熱負荷における必要熱量より少ない場合における運転制御部7による運転制御の仕方は、第1実施形態と同様であるが、熱電併給装置3における排熱量では必要熱量に不足するときに、その不足する熱量を賄うために補助熱源機18にて排熱回収用の熱媒を加熱する場合には、暖房用必要熱量や給湯用必要熱量等の大きさに応じて、エンジン1に供給される排熱回収用の熱媒の温度が70℃を越えないように、且つ、エンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるように、補助熱源機18にて加熱される排熱回収用の熱媒の目標温度やバイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29の開度を制御することになる。つまり、補助熱源機18にて加熱される排熱回収用の熱媒の目標温度が70℃に固定される第1実施形態の構成とは異なる。

0079

〔第3実施形態〕
以下、本発明にかかる排熱回収装置の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
この第3実施形態は、前記補助熱源機18の配置構成並びに運転制御部7による運転制御の仕方が異なるが、それ以外の他の構成は第1実施形態のときと同様であるから、ここでは異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明は省略する。

0080

すなわち、この実施形態では、図4に示すように、前記補助熱源機18が、前記バイパス路19に設けられている。そして、この実施形態では、熱電併給装置3におけるエンジン1を停止して発電を行っていない場合、及び、エンジン1を作動させて発電を行っていても、熱電併給装置3における排熱量が、熱消費用の熱媒を介して熱が消費される熱負荷における必要熱量より少ない場合における運転制御部7による運転制御の仕方は、第1実施形態と同様であるが、熱電併給装置3における排熱量では必要熱量に不足するときに、その不足する熱量を賄うために補助熱源機18にて排熱回収用の熱媒を加熱する場合には、暖房用必要熱量や給湯用必要熱量等の大きさに応じて、エンジン1に供給される排熱回収用の熱媒の温度が70℃を越えないように、且つ、エンジン1に対する排熱回収用の熱媒の循環量が約5リッター/分となるように、補助熱源機18にて加熱される排熱回収用の熱媒の目標温度やバイパス流量調整弁28及びエンジン流量調整弁29の開度を制御することになる。つまり、補助熱源機18にて加熱される排熱回収用の熱媒の目標温度が第1実施形態のように70℃に固定される構成とは異なる。

0081

又、この実施形態では、補助熱源機18による加熱を行わないときは、バイパス流量調整弁28は閉弁することになるが、そのとき、エンジン1の排熱にて加熱される排熱回収用の熱媒は、補助熱源機18内部を通過することがないので、補助熱源機18を通過することによる無駄な放熱を回避できる。

0082

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。

0083

(1)上記第2実施形態では、前記排熱回収用の熱媒循環路13における前記複数の熱交換器のうちの熱媒流動方向の最下流側に位置する熱交換器と前記排熱発生装置との間の循環路部分と、前記排熱回収用の熱媒循環路13における前記排熱発生装置と前記補助熱源機18との間の循環路部分とを接続するバイパス路19が設けられる構成を例示したが、このようなバイパス路19を設けない構成として、排熱回収用の熱媒の全量が排熱発生装置を循環する構成としてもよい。

0084

(2)上記各実施形態では、排熱回収用の熱媒循環路として、排熱発生装置としての熱電併給装置におけるエンジンのウォータージャケットに接続される熱媒循環路を用いる構成としたが、このような構成に限らず、排熱回収用の熱媒循環路としては、例えば、排熱発生装置を通過する排熱回収用の熱媒が循環するエンジン冷却用循環経路に液液熱交換器を設けて、その液液熱交換器にて熱交換された熱媒を循環させる構成としてもよい。又、エンジン冷却用循環経路に、熱媒が流動する状態と流動しない状態とに切り換え自在なラジエータを設けておき、排熱回収装置にて排熱回収しないときには、このラジエータに熱媒を流動させて放熱する構成としてもよい。

0085

(3)上記各実施形態では、前記排熱発生装置として、エンジンによって発電装置を駆動する形式の熱電併給装置を例示したが、燃料電池等の他の熱電併給装置を用いるようにしてもよく、又、熱電併給装置に限らず他の構成の排熱発生装置を適用することも可能である。

図面の簡単な説明

0086

コージェネレーションシステムのブロック図
第1実施形態の排熱回収装置の概略構成
第2実施形態の排熱回収装置の概略構成図
第3実施形態の排熱回収装置の概略構成図
従来の排熱回収装置の概略構成図

符号の説明

0087

3排熱発生装置
13排熱回収用の熱媒循環路
13a,13b,13c循環路部分
15、16、17熱交換器
18補助熱源機
19バイパス路
P1 排熱回収用の熱媒循環手段

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