JP2002277051A - 経路温度測定方法および排熱回収装置 - Google Patents
経路温度測定方法および排熱回収装置Info
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Abstract
温水を加熱できるか否かの判定を精度よく行えるように
する。 【解決手段】 コントローラ19は、暖房ポンプ21を
駆動して循環経路13内の暖房用温水を、第2熱交換器
24を介して循環させ、一定時間が経過した後、コント
ローラ19は、第2熱交換器24の下流側の第2サーミ
スタ27で測定検知された温度から第2熱交換器24の
上流側の第1サーミスタ26で測定検知された温度を差
し引いた温度差が、予め定めた基準値以上であるか否か
によって、暖房用温水の加熱の可否を判定している。
Description
路の温度を測定する経路温度測定方法およびそれを用い
た排熱回収装置に関する。
ンジン発電機等の熱源からの排熱によって加熱された熱
媒が供給循環される熱交換器を、蓄熱槽としての貯湯槽
内に設置し、前記熱交換器による前記熱媒と貯湯槽内の
低温水との熱交換によって、前記低温水を加熱して蓄熱
し、貯えられた高温水を、必要に応じて給湯するものが
ある。
ステムにおいて、貯湯槽内に間接加熱用熱交換器を設置
し、貯湯槽の温水の温度が高いときには、前記間接加熱
用熱交換器に、例えば、暖房用温水や浴槽水を循環させ
ることによって、暖房用温水や浴槽水を間接加熱して暖
房を行ったり、風呂の追い焚きを行ったりすることが考
えられる。
温水の温度を、貯湯槽に設置したサーミスタ等の温度検
知手段によって検知し、間接加熱用熱交換器で熱交換で
きるか否か、すなわち、加熱できるか否かを判定する必
要がある。
は、温度検知手段の取り付け位置や貯湯槽内の温度分布
などに影響されるために、正確に行うのが困難であり、
このため、貯湯槽の温水によって熱交換可能であるか否
かの判定を正確に行えない場合がある。
たものであって、貯湯槽の蓄熱によって、熱交換可能で
あるか否かの判定を精度よく行えるようにすることを目
的とする。
を達成するために、次のように構成している。
度測定方法は、蓄熱槽内の熱交換器を通過する熱媒の熱
交換経路の温度を測定し、測定した温度に基づいて、前
記熱媒を、前記蓄熱槽の蓄熱によって、加熱できるか否
かを判定するための温度測定方法であって、前記熱媒を
移動させて一定時間以上経過後に、前記熱交換経路の温
度を測定するものである。
一定時間以上移動させた後の熱交換経路における温度を
測定するので、蓄熱槽内の熱交換器で実際に熱交換が行
われた後の熱媒の温度に基づいて、蓄熱槽内の熱交換器
による熱媒の加熱ができるか否かを判定することがで
き、単に、蓄熱槽の温度を検知して判定するのに比べて
精度の高い判定が行える。
は、蓄熱槽内の熱交換器を通過する熱媒の熱交換経路の
上流側および下流側の温度をそれぞれ測定し、その温度
差と予め定めた基準値とを比較して、前記熱媒を、前記
蓄熱槽の蓄熱によって、加熱できるか否かを判定するた
めの温度測定方法であって、前記熱媒を移動させて一定
時間以上経過後に、前記熱交換経路の前記熱交換器より
も上流側および該熱交換器よりも下流側の温度をそれぞ
れ測定するものである。
一定時間以上移動させた後の熱交換経路における熱交換
器の上流側および下流側の温度を測定するので、蓄熱槽
内の熱交換器で実際に熱交換が行われる前後の熱媒の温
度差に基づいて、蓄熱槽内の熱交換器による熱媒の加熱
ができるか否かを判定することができ、単に、蓄熱槽の
温度を検知して判定するのに比べて精度の高い判定が行
える。
2の発明において、前記熱交換経路は、前記熱交換器を
前記熱媒が循環する循環経路である。
の熱交換器を循環させる循環加熱経路において、前記熱
交換器で熱媒を加熱できるか否かの判定を高い精度で行
える。
熱源の排熱を回収して蓄熱槽に蓄熱する排熱回収装置に
おいて、前記蓄熱槽内に設置された熱交換器と、該熱交
換器で前記蓄熱槽内の蓄熱水との間で熱交換する熱媒
が、循環する循環経路と、前記熱媒を前記熱交換器で加
熱できるか否かを判定する判定手段と、前記循環経路の
温度を検知する温度検知手段とを備え、前記判定手段
は、前記熱媒を循環させて一定時間以上経過した後に前
記温度検知手段で検知される温度に基づいて、加熱でき
るか否かを判定するものである。
熱を回収して蓄熱槽に蓄熱する排熱回収装置において、
熱媒を、一定時間以上循環させた後の熱交換経路の温度
を温度検知手段で測定検知するので、判定手段では、蓄
熱槽内の熱交換器で実際に熱交換が行われた後の熱媒の
温度に基づいて、蓄熱槽内の熱交換器による熱媒の加熱
ができるか否かを判定することができ、単に、蓄熱槽の
温度を検知して判定するのに比べて精度の高い判定が行
える。
熱源の排熱を回収して蓄熱槽に蓄熱する排熱回収装置に
おいて、前記蓄熱槽内に設置された熱交換器と、該熱交
換器で前記蓄熱槽内の蓄熱水との間で熱交換する熱媒
が、循環する循環経路と、前記熱媒を前記熱交換器で加
熱できるか否かを判定する判定手段と、前記循環経路の
前記熱交換器よりも上流側および下流側の温度をそれぞ
れ検知する温度検知手段とを備え、前記判定手段は、前
記熱媒を循環させて一定時間以上経過した後に前記温度
検知手段で検知される前記上流側と前記下流側との温度
差および予め定められた基準値に基づいて、加熱できる
か否かを判定するものである。
熱を回収して蓄熱槽に蓄熱する排熱回収装置において、
熱媒を、一定時間以上循環させた後の熱交換経路におけ
る熱交換器の上流側および下流側の温度を温度検知手段
で測定検知するので、判定手段では、蓄熱槽内の熱交換
器で実際に熱交換が行われる前後の熱媒の温度差に基づ
いて、蓄熱槽内の熱交換器による熱媒の加熱ができるか
否かを判定することができ、単に、蓄熱槽の温度を検知
して判定するのに比べて精度の高い判定が行える。
5の発明において、前記循環経路には、前記熱交換器を
バイパスするバイパス経路が設けられるとともに、前記
熱媒の経路を、前記熱交換器側または前記バイパス経路
側に切り換える切り換え手段が設けられ、前記判定手段
の判定結果に基づいて、前記切り換え手段を制御して前
記熱媒を、前記熱交換器で熱交換させるか否かを制御す
る制御手段を備えている。
によって、蓄熱槽内の熱交換器による熱媒の加熱ができ
ないと判定されたときには、熱媒の経路を、バイパス経
路側に切り換えることにより、熱交換器を通過させて該
熱交換器で放熱するのを防止できる。
いずれかの発明において、前記熱源が、発電機能を有す
る内燃機関、又は燃料電池である。
ジンなどの内燃機関や燃料電池の排熱を回収して蓄熱槽
に蓄熱できるとともに、内燃機関や燃料電池よる発電電
力を、当該排熱回収装置が設置される家庭内負荷などに
供給することができ、エネルギーの有効利用を図ること
ができる。
実施形態に基づいて説明する。
度測定方法が適用される排熱回収装置を備える給湯暖房
システムの概略構成図である。
を有する内燃機関としてのガスエンジンであり、このガ
スエンジン1よって発電された電気は、当該給湯暖房シ
ステムが設置されている一般家庭の家庭内負荷に供給さ
れる。
ガスエンジンンの水冷およびガスエンジンの排ガスによ
って加熱された不凍液が循環する排熱回収回路2であ
り、蓄熱槽である貯湯槽3の内部に設置された第1熱交
換器4と、循環ポンプ5とを備えている。
が接続される一方、上部の出湯口には出湯配管8が接続
されており、混合弁9によって、給水配管からの給水
に、貯湯槽3からの出湯が混合されて給湯熱交換器10
を介して給湯されるように構成されている。
るコントローラであり、後述のサーミスタ26,27な
どの各種センサの出力およびリモコン18からの設定操
作に応じて、ガスエンジン1の駆動停止の制御を行うと
ともに、補助熱源器6およびその他各部の制御を行うも
のである。
するとともに、排熱回収回路2の循環ポンプ5を駆動し
てガスエンジン1からの熱媒を、矢符で示されるように
第1熱交換器4を介して循環させることにより、ガスエ
ンジン1から回収した排熱を、第1熱交換器4で放熱さ
せて貯湯槽3内の低温の水を加熱して蓄熱するものであ
り、貯湯槽3に貯えられた蓄熱水としての温水が、必要
に応じて、出湯配管8を介して補助熱源器6に供給され
て給湯される一方、給水配管7から貯湯槽3に給水され
る。
貯湯槽3内の高温水との熱交換によって、熱媒としての
暖房用温水を加熱するための第2熱交換器24が配置さ
れており、この第2熱交換器24は、暖房用温水が循環
する熱交換経路としての循環経路13に連通しており、
この循環経路13は、補助熱源器6内の暖房用熱交換器
20と、暖房ポンプ21と、ファンコンベクターや床暖
房などの暖房端末22とを結んでいる。
3に、第2熱交換器24をバイパスするバイパス経路2
3を設けるとともに、循環経路13の暖房用温水の流路
を、第2熱交換器24側またはバイパス経路23側に切
換える切換手段を構成する三方弁25を備えている。
4よりも上流側の経路の温度を測定検知する第1サーミ
スタ26が設置されるとともに、第2熱交換器24より
も下流側の経路の温度を測定検知する第2サーミスタ2
7が設置されている。
第2熱交換器24による熱交換が可能であるか否か、す
なわち、第2熱交換器24によって暖房用温水の加熱が
可能であるか否かの判定を行うのであるが、この判定を
精度よく行うために、次のようにしている。
ントローラ19は、三方弁25を、第2熱交換器24側
に接続しており、暖房ポンプ21を駆動して循環経路1
3内の暖房用温水を、実線矢符で示されるように第2熱
交換器24を介して循環させ、一定時間、例えば、暖房
用温水が、循環経路13を一、二回循環する時間が経過
した後、コントローラ19は、第2熱交換器24の下流
側の経路の第2サーミスタ27で測定検知された温度か
ら第2熱交換器24の上流側の経路の第1サーミスタ2
6で測定検知された温度を差し引いた温度差が、予め定
めた基準値、例えば、5℃以上であるか否かの判断を行
い、5℃以上であるときには、第2熱交換器24による
熱交換が可能であると判定し、第2熱交換器24で暖房
用温水を加熱するとともに、必要に応じて暖房用熱交換
器20で加熱して暖房端末22に供給循環させて暖房運
転を行うものである。
から第1サーミスタ26で測定検知された温度を差し引
いた温度差が、5℃以上でないときには、第2熱交換器
24での熱交換はできないと判定し、コントローラ19
は、三方弁25を、第2熱交換器24をバイパスするバ
イパス経路23側に切り換え、破線矢符で示されるよう
に、暖房用温水を暖房用熱交換器20で加熱して暖房端
末22に供給循環させて暖房運転を行うものである。
4による熱交換が可能であるか否かの判定を、循環経路
13内の暖房用温水を、実際に循環させ、一定時間以上
経過後の第2熱交換器24の上流側および下流側の経路
の温度を測定し、その温度差と基準値とを比較して行う
ので、実際に第2熱交換器24で暖房用温水が加熱され
たか否かに基づいて判定することになり、単に貯湯槽3
の温度を検知して判定する場合に比べて、精度の高い判
定が行えることになる。
路13を一、二回循環する時間に限らず、任意に設定す
ることができるが、少なくとも第2熱交換器24の上流
側の暖房用温水が、第2熱交換器24で熱交換されて下
流側に至る時間である。
設置位置もこの実施の形態に限らず、第2熱交換器24
の上流側および下流側であればよい。
値は、例えば、高温暖房であるか低温暖房であるかとい
った運転モードなどに応じて予め設定されている。
施の形態に係る排熱回収装置を備える給湯暖房システム
の概略構成図であり、上述の実施の形態に対応する部分
には、同一の参照符号を付す。
スエンジン1よりも下流側であって、第1熱交換器4よ
りも上流側に、第3熱交換器12を設けている。
態の暖房用温水の循環経路13を、分岐した分岐経路2
8に連通しており、暖房用温水の流路を、この分岐経路
28にするか否かを切り換える三方弁29が設けられて
いる。
び循環ポンプ5が駆動されている場合には、コントロー
ラ191は、三方弁29を、分岐経路28側に切り換
え、このときには、補助熱源器61内の暖房ポンプ21
を駆動して暖房用温水を太線矢符で示されるように循環
させ、ガスエンジン1の排熱によって加熱された不凍液
によって、第3熱交換器12で暖房用温水を加熱して暖
房端末22に供給循環させて暖房運転を行うものであ
る。
している場合には、上述の実施の形態と同様に、貯湯槽
3内の第2熱交換器24で熱交換可能であるか否かを判
定する。すなわち、コントローラ191は、三方弁2
9,25を、第2熱交換器24側にし、暖房ポンプ21
を駆動して循環経路13内の暖房用温水を、実線矢符で
示されるように第2熱交換器24を介して循環させ、一
定時間が経過した後、コントローラ191は、第2熱交
換器24の下流側の第2サーミスタ27で測定検知され
た温度から第2熱交換器24の上流側の第1サーミスタ
26で測定検知された温度を差し引いた温度差が、基準
値である5℃以上あるか否かの判断を行い、5℃以上あ
るときには、第2熱交換器24による熱交換が可能であ
ると判定し、第2熱交換器24で暖房用温水を加熱する
とともに、必要に応じて暖房用熱交換器20で加熱して
暖房端末22に供給循環させて暖房運転を行うものであ
る。
から第1サーミスタ26で測定検知された温度を差し引
いた温度差が、5℃以上でないときには、第2熱交換器
24での熱交換はできないと判定し、コントローラ19
1は、三方弁25を、第2熱交換器24をバイパスする
バイパス経路23側に切り換え、破線矢符で示されるよ
うに、暖房用温水を暖房用熱交換器20で加熱して暖房
端末22に供給循環させて暖房運転を行うものである。
動されているときには、第3熱交換器12によって、暖
房用温水を効率的に加熱することができる。
交換器24による熱交換の可否の判定を精度高く行え
る。
態では、第2熱交換器24の上流側および下流側の経路
の温度差と基準値とを比較して熱交換の可否を判定した
けれども、本発明の他の実施の形態として、例えば、第
2熱交換器24の下流側の温度を測定し、その測定温度
と予め定めた基準温度とを比較し、基準温度以上である
ときには、第2熱交換器24による熱交換が可能である
と判定するようにしてもよい。
排熱を回収したけれども、本発明の他の実施の形態とし
て、燃料電池のような他の発電機の排熱を回収するよう
にしてもよい。
適用して説明したけれども、本発明は、ガスエンジンに
限るものではなく、ガソリンエンジンなどの液体燃料を
用いた内燃機関にも勿論適用可能である。
貯湯槽3内の第2熱交換器24で循環加熱する暖房シス
テムに適用して説明したけれども、本発明は、暖房シス
テムに限らず、例えば、浴槽水を循環加熱して追い焚き
を行う風呂システム、あるいは、両者を併有するシステ
ムにも同様に適用できるものである。
9,191は、補助熱源器6,61の制御を行うととも
に、該補助熱源器6,61外の排熱回収回路2や三方弁
25,29などの排熱回収のための制御を併せて行った
けれども、本発明の他の実施の形態として、補助熱源器
6,61用のコントローラと、排熱回収用のコントロー
ラとに分けて両者間で通信を行うように構成してもよ
い。
熱交換器によって熱媒を加熱できるか否かの判定を、前
記熱媒を、一定時間以上循環移動させた後の熱交換経路
の温度を測定して行うので、蓄熱槽内の熱交換器で実際
に熱交換が行われた後の熱媒の温度に基づいて、判定す
ることができ、単に、蓄熱槽の温度を検知して判定する
のに比べて精度の高い判定が行える。
た後の熱交換経路における熱交換器の上流側および下流
側の温度を測定するので、蓄熱槽内の熱交換器で実際に
熱交換が行われる前後の熱媒の温度差に基づいて、蓄熱
槽内の熱交換器による熱媒の加熱の可否を判定すること
ができ、一層精度の高い判定が行える。
は燃料電池の排熱を回収して蓄熱槽に蓄熱することがで
きるとともに、内燃機関、又は燃料電池の発電電力を、
例えば、家庭内負荷に供給することができ、エネルギー
の有効利用を図ることができる。
を備える給湯暖房システムの概略構成図である。
収装置を備える給湯暖房システムの概略構成図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 蓄熱槽内の熱交換器を通過する熱媒の熱
交換経路の温度を測定し、測定した温度に基づいて、前
記熱媒を、前記蓄熱槽の蓄熱によって、加熱できるか否
かを判定するための温度測定方法であって、 前記熱媒を移動させて一定時間以上経過後に、前記熱交
換経路の温度を測定することを特徴とする経路温度測定
方法。 - 【請求項2】 蓄熱槽内の熱交換器を通過する熱媒の熱
交換経路の上流側および下流側の温度をそれぞれ測定
し、その温度差と予め定めた基準値とを比較して、前記
熱媒を、前記蓄熱槽の蓄熱によって、加熱できるか否か
を判定するための温度測定方法であって、 前記熱媒を移動させて一定時間以上経過後に、前記熱交
換経路の前記熱交換器よりも上流側および該熱交換器よ
りも下流側の温度をそれぞれ測定することを特徴とする
経路温度測定方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の経路温度測定方
法であって、 前記熱交換経路は、前記熱交換器を前記熱媒が循環する
循環経路であることを特徴とする経路温度測定方法。 - 【請求項4】 熱源の排熱を回収して蓄熱槽に蓄熱する
排熱回収装置において、 前記蓄熱槽内に設置された熱交換器と、 該熱交換器で前記蓄熱槽内の蓄熱水との間で熱交換する
熱媒が、循環する循環経路と、 前記熱媒を前記熱交換器で加熱できるか否かを判定する
判定手段と、 前記循環経路の温度を検知する温度検知手段とを備え、 前記判定手段は、前記熱媒を循環させて一定時間以上経
過した後に前記温度検知手段で検知される温度に基づい
て、加熱できるか否かを判定することを特徴とする排熱
回収装置。 - 【請求項5】 熱源の排熱を回収して蓄熱槽に蓄熱する
排熱回収装置において、 前記蓄熱槽内に設置された熱交換器と、 該熱交換器で前記蓄熱槽内の蓄熱水との間で熱交換する
熱媒が、循環する循環経路と、 前記熱媒を前記熱交換器で加熱できるか否かを判定する
判定手段と、 前記循環経路の前記熱交換器よりも上流側および下流側
の温度をそれぞれ検知する温度検知手段とを備え、 前記判定手段は、前記熱媒を循環させて一定時間以上経
過した後に前記温度検知手段で検知される前記上流側と
前記下流側との温度差および予め定められた基準値に基
づいて、加熱できるか否かを判定することを特徴とする
排熱回収装置。 - 【請求項6】 請求項4または5記載の排熱回収装置に
おいて、 前記循環経路には、前記熱交換器をバイパスするバイパ
ス経路が設けられるとともに、前記熱媒の経路を、前記
熱交換器側または前記バイパス経路側に切り換える切り
換え手段が設けられ、 前記判定手段の判定結果に基づいて、前記切り換え手段
を制御して前記熱媒を、前記熱交換器で熱交換させるか
否かを制御する制御手段を備えることを特徴とする排熱
回収装置。 - 【請求項7】 請求項4〜6のいずれかに記載の排熱回
収装置において、 前記熱源が、発電機能を有する内燃機関、又は燃料電池
であることを特徴とする排熱回収装置。
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