JP2003172587A - 排熱回収システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト化を図ることができ、しかもエネル
ギー効率が高い排熱回収システムを提供する。 【解決手段】 排熱回収システムは、発電機で発生する
排ガスと熱媒とを熱交換させて、熱媒を加熱する排熱回
収用熱交換器ＨＥＸ１を備える。排熱回収用熱交換器Ｈ
ＥＸ１は、排ガスの進行方向とその直交方向とに並び、
熱媒が内部を流れる複数の伝熱管３２ａを含む伝熱管群
６０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機で発生する
排熱を回収して給湯や空調に利用する排熱回収システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスビルや商業施設等の比較
的小規模なエリアにおいて、ガスや石油等を燃料とする
駆動源により発電機を駆動し、電力を自給するシステム
が採用される傾向にある。特に、発電機の駆動源とし
て、低燃費、低騒音で駆動される小型のガスタービンの
利用技術が進歩し、汎用性が高まったことで、上記シス
テムの採用が拡大する傾向にある。

【０００３】上記のような電力自給システムには、発電
機を駆動する際に駆動源から発生する排熱を回収し、同
エリア内での給湯や空調に利用する排熱回収システムが
併設される場合が多い。

【０００４】図１１に排熱回収システムの一例を示す。
図１１において、符号５０１はガスタービン、５０２は
排熱回収用熱交換器、５０３は貯湯槽、５０４は給湯
栓、５０５は給水タンク、５０６は給湯温度調節用熱交
換器、５０７は冷却塔である。ガスタービン５０１と排
熱回収用熱交換器５０２とは排ガス導入管５０８によっ
て接続されており、さらに排熱回収用熱交換器５０２に
は水を加熱した排ガスを排出する排気塔５０９が設けら
れている。

【０００５】排熱回収用熱交換器５０２と貯湯槽５０３
とは水（湯）を循環させる閉じた系を構成する一次配管
５１０によって接続されている。また、貯湯槽５０３と
給湯栓５０４、給湯温度調節用熱交換器５０６は湯を循
環させる閉じた系を構成する二次配管５１１によって接
続されている。給水タンク５０５は二次配管５１１に給
水管５１２によって接続されている。さらに、給湯温度
調節用熱交換器５０６と冷却塔５０７とは冷媒としての
水を循環させる閉じた系を構成する冷媒配管５１３によ
って接続されている。

【０００６】上記排熱回収システムでは、ガスタービン
５０１の排熱は排熱回収用熱交換器５０２に導入されて
貯湯槽５０３を通じて排気されるが、排熱回収用熱交換
器５０２において一次配管を循環する水と熱交換を行っ
てこれを加熱する。排熱回収用熱交換器５０２において
加熱された水（湯）は貯湯槽５０３に流入する。貯湯槽
５０３の水（湯）は二次配管５１１を循環し、給湯栓５
０４が開かれると系外に流出して利用される。貯湯槽５
０３の水（湯）の残量が少なくなったら給水タンク５０
５から適宜給水が実施される。

【０００７】また、上記排熱回収システムにおいては、
二次配管５１１を循環する水（湯）の利用が少ないと、
系内の温度が過度に上昇してしまう。そこで、こういっ
た場合を含めて給湯温度調節用熱交換器５０６において
余剰の熱エネルギーを回収し、冷却塔５０７で大気中に
放出するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記排熱回収システム
においては、給湯温度調節用熱交換器５０６や冷却塔５
０７によって構成される冷却設備を必要とする等、シス
テム全体が複雑かつ大掛かりとなり、設置に際してコス
トが嵩みやすいという問題がある。

【０００９】また、電力自給システムの利用の拡大に伴
い、よりエネルギー効率の高い排熱回収システムが求め
られている。

【００１０】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、低コスト化を図ることができ、しかもエネ
ルギー効率が高い排熱回収システムを提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、発電機で発生する排ガスと熱媒とを熱交
換させて、前記熱媒を加熱する排熱回収用熱交換器を備
える排熱回収システムであって、前記排熱回収用熱交換
器は、前記排ガスの進行方向とその直交方向とに並び、
前記熱媒が内部を流れる複数の伝熱管を含む伝熱管群を
有することを特徴とする。

【００１２】この排熱回収システムでは、排ガスの進行
方向とその直交方向とに並ぶ複数の伝熱管を含む伝熱管
群を有することにより、排ガスと熱媒とが効率よく熱交
換され、熱媒が高温に加熱される。そのため、エネルギ
ー効率の向上を図ることができる。

【００１３】この排熱回収システムにおいて、前記複数
の伝熱管は、Ｕ字管によって互いに連結されていてもよ
い。この排熱回収システムでは、複数の伝熱管がＵ字管
によって互いに連結されていることにより、伝熱管群の
構成や配列が変更しやすく、熱交換容量が任意に調整可
能となる。

【００１４】また、この排熱回収システムにおいて、前
記複数の伝熱管は、千鳥型に配列されているとよい。こ
の排熱回収システムでは、複数の伝熱管が千鳥型に配列
されていることにより、熱交換面積を大きく取りつつ、
複数の伝熱管の隙間を通過する排ガスの圧損を抑制でき
る。

【００１５】この場合において、前記伝熱管群は、前記
排ガスの流れを均一にするためのダミー管を含むとよ
い。この排熱回収システムでは、ダミー管によって排ガ
スの流れの均一化が図られ、排ガスと熱媒とがより効率
的に熱交換される。

【００１６】また、この場合において、前記ダミー管
は、前記複数の伝熱管と略平行に配置され、前記千鳥型
配列の一部をなすとよい。複数の伝熱管で千鳥型の配列
を構成しようとすると、伝熱管群の側部に隙間の大きな
領域が形成されることから、ダミー管を千鳥型配列の一
部をなすように、配置することにより、均一な隙間から
なる管群が構成される。これにより、排ガスが伝熱管群
内を均一に流れるようになり、排ガスと熱媒とがより効
率的に熱交換される。

【００１７】また、この排熱回収システムにおいて、前
記伝熱管群への前記排ガスの入口及び出口に配置され、
前記排ガスの流れを整える複数の貫通孔が設けられた整
流部材を有するとよい。この排熱回収システムでは、伝
熱管群への排ガスの入口及び出口に、複数の貫通孔が設
けられた整流部材が配置されることにより、伝熱管群に
対する開口比率の適正化が図られ、流路断面内で排ガス
が均一に流れるようになり、排ガスと熱媒とがより効率
的に熱交換される。

【００１８】また、この排熱回収システムにおいて、前
記伝熱管群の熱変形を抑制する変形抑制部材を有すると
よい。この排熱回収システムでは、変形抑制部材によっ
て伝熱管群の熱変形が抑制されることにより、伝熱管群
の熱変形に伴う排ガスの流れの変化が抑制され、排ガス
と熱媒との効率的な熱交換が安定して維持される。

【００１９】また、この排熱回収システムにおいて、前
記伝熱管群に導入される前記排ガスの一部を迂回させる
バイパス流路を有するとよい。この排熱回収システムで
は、バイパス流路によって、熱媒の加熱に対して余剰な
排ガスを迂回させることが可能となる。そのため、従来
のような冷却設備を不要にできる。

【００２０】この場合において、前記バイパス流路に
は、該バイパス流路の圧損を高める抵抗部材が設けられ
ているとよい。この排熱回収システムでは、抵抗部材に
よってバイパス流路の圧損が高まることにより、伝熱管
群に導入すべき排ガスがバイパス流路に漏れるのが抑制
される。また、バイパス流路の圧損が高まり、伝熱管群
における圧損との差が小さくなることにより、迂回させ
る排ガスの流量の制御性の向上が図られる。さらに、抵
抗部材によってバイパス流路の内壁で音が反射されて消
費されやすくなり、消音効果が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の排熱回収システム
の実施形態例を図面を参照して説明する。図１は、排熱
回収システム１０が併設された電力自給システム１１の
全体構成を概略的に示している。電力自給システム１１
自体は小型のガスタービン（マイクロガスタービン）Ｍ
Ｔを駆動源として発電機を駆動することによって電力を
得るが、これに併設される排熱回収システム１０は、発
電機を駆動する際にガスタービンＭＴから発生する排ガ
スの熱を回収し、それを空調や給湯などの所定の設備に
利用するものである。

【００２２】図２は、排熱回収システム１０の第１の実
施形態の構成を示す図であり、本実施形態の排熱回収シ
ステム１０は、発電機で発生する排ガスの熱を利用し
て、給湯用の水を加熱するものである。

【００２３】図２において、ＨＥＸ１は排ガスと熱媒と
の間で熱交換を行わせて熱媒を加熱する排熱回収用熱交
換器、１３は排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１において加熱
された熱媒を一時的に貯溜するバッファタンクとしての
貯熱槽、ＨＥＸ２は加熱された熱媒と水との間で熱交換
を行わせて水（実際に給湯に利用される水）を加熱する
水加熱用熱交換器、１４は補助加熱装置としてのガス湯
沸器、１５は加熱された水を必要に応じて取り出すため
の給湯栓、Ｐ１は熱媒を輸送するポンプである。なお、
上記熱媒としては、例えば、水（温水）あるいは薬液が
用いられる。

【００２４】ガスタービンＭＴ（図１参照）と排熱回収
用熱交換器ＨＥＸ１とは排ガス導入管２０によって接続
されている。排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１への排ガス導
入直前の排ガス導入管２０には、排ガスの温度を検出す
る温度センサＴＣ１が設けられている。また、排熱回収
用熱交換器ＨＥＸ１には、排ガスを外部に排出する排気
塔２１が設けられている。

【００２５】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１、貯熱槽１
３、及びポンプＰ１は熱媒を循環させる一次熱媒循環系
を構成する一次熱媒配管２５によって接続されている。
また、水加熱用熱交換器ＨＥＸ２は、プレート型熱交換
器であり、貯熱槽１３とともに、水供給源としての水道
の水を給湯栓１５に供給する水配管２８によって接続さ
れている。なお、水配管２８における水の供給圧は水供
給源側で与えられている。

【００２６】図３は、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１の構
造を概略的に示しており、図４は、図３に示すＡ−Ａ矢
視断面を概略的に示している。図３及び図４において、
排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１は、筐体３０の内部に、ア
ルミ製の冷却フィン３１を多数取り付けられたステンレ
ス製の伝熱管３２ａが収納されたものである。

【００２７】より具体的には、円筒状の複数の伝熱管３
２ａが、排ガスの進行方向とその直交方向とに並べられ
て伝熱管群６０を構成し、複数の伝熱管３２ａの隣同士
がＵ字管３２ｂによって直列状あるいは並列状に互いに
連結されている。本例では、複数の伝熱管３２ａは、図
４に示すように、千鳥型に配列されており、排ガスの進
行方向に隣り合う伝熱管３２ａ同士がその進行方向に対
してずれて配置されている。なお、複数の伝熱管３２ａ
がＵ字管３２ｂによって互いに連結されていることによ
り、伝熱管群６０の構成や配列が変更しやすく、熱交換
容量が任意に調整できるという利点を有する。また、冷
却フィン３１と伝熱管３２ａとは熱変形が生じた場合に
その結合強度が強まるように、一方を変形させて他方を
挟みこむことにより互いに結合されている。また、複数
の伝熱管３２ａの互いの距離は、伝熱管群６０を流れる
排ガスに対して所望の圧損が生じるように定められてい
る。伝熱管３２ａ同士の距離によって圧損を調整するこ
とで、伝熱管群６０に対して排ガスを高さ方向、幅方向
ともになるべく均一に流し、熱交換の効率化を図ること
ができる。

【００２８】また、伝熱管群６０は、排ガスの流れを均
一にするためのダミー管６１を含む。ダミー管６１は、
複数の伝熱管３２ａと略平行に、千鳥型配列の一部をな
すように配置される。これは、複数の伝熱管３２ａによ
って千鳥型の配列を構成しようとすると、伝熱管群６０
の側部に隙間の大きな領域が形成されることから、その
隙間の不均一さをダミー管６１によって解消しようとす
るものである。ダミー管６１としては、例えば伝熱管３
２ａとほぼ同じ外径の管状部材からなり、周面に冷却フ
ィン３１とほぼ同形状のフィンが設けられたもの、ある
いは、冷却フィン３１を含めた外径とほぼ同じ外径を有
する管状部材からなるもの等が用いられる。

【００２９】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１の筐体３０の
上部には、排ガスの導入口３３と導出口３４とが両側に
離間して設けられており、導入口３３に前述した排ガス
導入管２０（図２参照）が、導出口３４に前述した排気
塔２１（図２参照）がそれぞれ接続される。また、伝熱
管３２は、前述した一次熱媒配管２５（図２参照）に接
続されて一次熱媒循環系の一部を構成する。

【００３０】また、伝熱管群６０への排ガスの入口及び
出口には、排ガスの流れを整える複数の貫通孔が設けら
れた整流部材６３，６４が配置されている。整流部材６
３，６４の貫通孔は、流路断面内での排ガスの速度がな
るべく均一となるようにその形状が定められている。

【００３１】また、伝熱管群６０への排ガスの入口及び
出口に接続されるマニホールドは、出入口両端の静圧差
が２０％以内となるようにその断面積等が定められてい
る。これは排ガス条件（温度、流量等）に合わせてマニ
ホールド断面積を適正化することで、排ガスを伝熱管群
６０の高さ方向、幅方向に均一に流し、効率的な熱交換
を実現することを目的とするものである。

【００３２】さらに、伝熱管群６０の周囲には、伝熱管
群６０の熱変形を抑制する変形抑制部材６５が配置され
ている。すなわち、変形抑制部材６５は、伝熱管３２ａ
の熱変形に伴う伝熱管群６０の膨らみを防止するよう
に、本例では、筐体３０の外側から挟むように、伝熱管
群６０の側部に配置されている。

【００３３】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１には、排ガス
導入管２０を通じて導入される排ガスを排熱回収用熱交
換器ＨＥＸ１への導入前に排気塔２１に導いて大気中に
排出させる制御弁Ｖ１が設けられ、制御弁Ｖ１と排気塔
２１との間には排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入され
る排ガスの一部を迂回させるバイパス流路３５が設けら
れている。制御弁Ｖ１は、導入口３３及びバイパス流路
３５の一部もしくは全てを塞ぐバタフライ弁とバタフラ
イ弁を駆動する電動モータ等の不図示の駆動装置とを含
み、隣接する導入口３３とバイパス流路３５の入口との
間で揺動するように構成されている。

【００３４】また、バイパス流路３５には、バイパス流
路３５の圧損を高めるための抵抗部材６７が設けられて
いる。この抵抗部材６７は、バイパス流路３５と伝熱管
群６０との圧力差により、伝熱管群６０に導入すべき排
ガスがバイパス流路３５に漏れるのを抑制するためのも
のである。本例では、環状に形成されるとともに、流路
断面積を狭めるように配置されている。なお、抵抗部材
６７の形態はこれに限定されず、例えば、上述した整流
部材６３，６４のように、複数の貫通孔が設けられた部
材を用いてもよい。

【００３５】また、本例では、排熱回収用熱交換器ＨＥ
Ｘ１において、伝熱管３２内の熱媒の流れの方向と、そ
の伝熱管３２の外側を流れる排ガスの流れの方向とが逆
方向となるいわゆる向流となっている。熱交換される２
つの流体が互いに逆方向に流れる向流式の熱交換は、効
率が高く均一な熱交換を実現しやすい。ただし、本発明
は向流式の熱交換に限定されるものではなく、熱媒の流
れの方向と排ガスの流れの方向とが同方向となる並流式
の熱交換を採用してもよい。

【００３６】図２に戻り、一次熱媒配管２５には、排熱
回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入される熱媒を排熱回収用
熱交換器ＨＥＸ１の前後で迂回させる三方切換弁Ｖ２、
及びバイパス配管４０が設けられている。

【００３７】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１からの熱媒導
出後の一次熱媒配管２５には、熱媒の温度を検出する温
度検出手段としての温度センサＴＣ２が設けられてい
る。制御弁Ｖ１は、この温度センサＴＣ２の検出結果に
基づいて開閉制御され、必要に応じて排ガスを迂回させ
て排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１への導入を阻むようにな
っている。また、三方切換弁Ｖ２も同様に、温度センサ
ＴＣ２の検出結果に基づいて制御され、必要に応じて熱
媒を迂回させて排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１への導入を
阻むようになっている。

【００３８】貯熱槽１３は、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ
１よりも下方に配置されている。また、貯熱槽１３に
は、貯熱槽１３内を大気中に開放する大気開放管４１が
設けられている。大気開放管４１は、一端が貯熱槽１３
に接続され、他端が排ガスの流路としての排気塔２１に
接続されている。また、大気開放管４１には、貯熱槽１
３から蒸発した熱媒の蒸気を凝縮する凝縮器４２が設け
られている。凝縮器４２は、タンク側に対して大気側の
流路としての排気塔２１側を上に傾斜配置されている。
また、貯熱槽１３内には、断熱材を含む蓋体４３が熱媒
液面を覆うように浮かべられている。

【００３９】水加熱用熱交換器ＨＥＸ２の水導出後の配
管とガス湯沸器１４の水導出後の配管との合流直後の水
配管２８には、加熱後の水の温度を検出する温度センサ
ＴＣ３が設けられている。なお、この温度センサＴＣ３
は、給湯温度の確認用として用いられる。

【００４０】また、水配管２８には、水加熱用熱交換器
ＨＥＸ２に導入される水を水加熱用熱交換器ＨＥＸ２の
前後で迂回させる三方切換弁Ｖ１０、及びバイパス配管
４５が設けられ、バイパス配管４５の途中に前述したガ
ス湯沸器１４が設けられている。また、ガス湯沸器１４
には別個に構築されたガス供給系からのガスの供給を受
けるべくガス配管４６が接続されており、ガス配管４６
には、ガス湯沸器１４へのガスの導入を断続するガス導
入弁Ｖ１１が設けられている。なお、三方切換弁Ｖ１０
は、前述した温度センサＴＣ２の検出結果に基づいて制
御され、必要に応じて水を水加熱用熱交換器ＨＥＸ２の
前後で迂回させてガス湯沸器１４に導入する。ガス湯沸
器１４は、三方切換弁Ｖ１０がガス湯沸器１４側に開く
と水の導入を検知して作動し、導入された水を加熱する
ようになっている。また、本発明の補助加熱手段は、ガ
ス湯沸器１４と三方切換弁Ｖ１０とを含んで構成され
る。

【００４１】次に、上記のように構成された排熱回収シ
ステムによる排熱回収のしくみを説明する。まず、ガス
タービンＭＴから排出された排ガスは、排ガス導入管２
０を通じて排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入され、一
次熱媒循環系を流れる熱媒と熱交換を行ってその熱媒を
加熱し、その後、排気塔２１から排出される。

【００４２】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１において加熱
された熱媒は、ポンプＰ１の働きにより一次熱媒循環系
を流れるとともに、貯熱槽１３において一時的に貯溜さ
れる。また、一次熱媒循環系を流れる熱媒は、水加熱用
熱交換器ＨＥＸ２に導入され、水配管２８を流れる水と
熱交換を行ってその水を加熱し、再び貯熱槽１３に貯溜
される。そして、水加熱用熱交換器ＨＥＸ２において加
熱された水（温水）は、水供給源の供給圧により水配管
２８を流れ、給湯栓１５が開かれると系外に流出して利
用される。

【００４３】また、貯熱槽１３内には、断熱材を含む蓋
体４３が熱媒液面を覆うように浮かべられていることか
ら、保温効果が働き、大気開放された貯熱槽１３であっ
ても、大気中に逃げる熱エネルギー量が抑制され、排熱
から回収した熱エネルギーが無駄なく利用される。

【００４４】また、貯熱槽１３に接続された大気開放管
４１に凝縮器４２が設けられていることから、貯熱槽１
３から蒸発した熱媒の蒸気がその凝縮器４２で凝縮さ
れ、タンクに戻される。そのため、熱媒の容量低下が抑
制される。

【００４５】次に、上記排熱回収システムを稼動させる
際の処理の流れについて図５及び図６に示すフローチャ
ートを参照して説明する。稼動前の排熱回収システムの
各部の初期状態は、制御弁Ｖ１：排ガスを迂回、三方切
換弁Ｖ２：熱媒を迂回、三方切換弁Ｖ１０：水加熱用熱
交換器ＨＥＸ２に水導入、ガス導入弁Ｖ１１：閉、ポン
プＰ１：停止、となっている。

【００４６】この状態から排熱回収システムを稼動する
と、ステップ１において、温度センサＴＣ１の検出結果
から排ガス温度が２００℃よりも高いか否かが判別され
る。そして、排ガス温度が２００℃よりも低い場合、ガ
スタービンＭＴが停止中とみなされ、排熱回収システム
各部の状態が、ステップ２において「湯沸器単独運転」
に切り換えられて、制御弁Ｖ１：排ガスを迂回、三方切
換弁Ｖ２：熱媒を迂回、三方切換弁Ｖ１０：ガス湯沸器
１４に水導入、ガス導入弁Ｖ１１：開、ポンプＰ１：停
止、となる。

【００４７】また、ステップ１において、排ガス温度が
２００℃以上の場合、ガスタービンＭＴが稼動中とみな
され、排熱回収システムの各部の状態が、ステップ３に
おいて「ガスタービン／ガス湯沸器運転」に切り換えら
れて、制御弁Ｖ１：比例制御、三方切換弁Ｖ２：排熱回
収用熱交換器ＨＥＸ１に熱媒導入、三方切換弁Ｖ１０：
水加熱用熱交換器ＨＥＸ２に水導入、ガス導入弁Ｖ１
１：開、ポンプＰ１：運転、となり、この後、排熱回収
系の制御プロセスと、給湯温度制御プロセスとが実行さ
れる。

【００４８】排熱回収系制御プロセスにおいては、ま
ず、ステップ１０において温度センサＴＣ２の検出結果
に基づいて排熱回収直後の熱媒温度が所望の設定温度、
例えば９０℃に達すると、制御弁Ｖ１が比例制御され
る。この制御弁Ｖ１の比例制御は、温度センサＴＣ１の
検出結果から排ガスの温度が２００℃以上で、かつ温度
センサＴＣ２の検出結果から熱媒温度が９８℃よりも低
い場合において、連続的に制御される。なお、ステップ
１１において温度センサＴＣ１の検出結果から排ガスの
温度が２００℃よりも低くなると、ステップ１に戻り、
「湯沸器単独運転」に切り換えられる。

【００４９】また、ステップ１２において温度センサＴ
Ｃ２の検出結果から熱媒温度が９８℃以上の場合、ステ
ップ１３に進み、制御弁Ｖ１：排ガスを迂回、三方切換
弁Ｖ２：熱媒を迂回、に切り換えられ、ステップ１４に
おいて熱媒温度が２００℃以上であるとＳ１５において
熱媒温度が高温であることが表示される。さらに、ステ
ップ１６において熱媒温度が１００℃以上の状態を６０
秒以上維持したことが確認されると、ステップ１７にお
いて上述した「湯沸器単独運転」と同じ状態に切り換わ
り、ステップ１８において「制御弁Ｖ１動作不良／熱回
収停止」の警報が報知される。

【００５０】また、ステップ１６において熱媒温度が１
００℃以上の状態を６０秒以上維持しない場合、ステッ
プ１９において熱媒温度が９８℃よりも低いか否かが判
別され、９８℃よりも低い場合、ステップ２０におい
て、制御弁Ｖ１：比例制御、三方切換弁Ｖ２：排熱回収
用熱交換器ＨＥＸ１に熱媒導入、に切り換えられ、ステ
ップ１０に戻る。また、ステップ１９において熱媒温度
が９８℃よりも高い場合、ステップ１３に戻り、ステッ
プ１３〜ステップ１９が繰り返される。なお、この排熱
回収制御プロセスにおいて、上述した各温度及び時間は
所定の範囲内で任意に設定変更される。

【００５１】図６は、給湯温度制御プロセスのフローチ
ャート図である。給湯温度制御プロセスにおいては、ま
ず、ステップ３０において温度センサＴＣ２の検出結果
から熱媒温度が所望の所定温度、例えば９０℃に達する
と、三方切換弁Ｖ１０がオン／オフ制御される。すなわ
ち、ステップ３１において温度センサＴＣ１の検出結果
から排ガスの温度が２００℃以上であることが確認さ
れ、かつステップ３２において温度センサＴＣ２の検出
結果から熱媒温度が９８℃よりも低いことが確認される
と、ステップ３３において三方切換弁Ｖ１０がガス湯沸
器１４側に切り換えられ、ガス湯沸器１４が点火して水
が加熱される。また、ステップ３２において熱媒温度が
９８℃を超えたことが確認されると、ステップ３４にお
いて三方切換弁Ｖ１０が水加熱用熱交換器ＨＥＸ２側に
切り換えられ、排ガスとの熱交換により、水が加熱され
る。なお、この給湯温度制御プロセスにおいて、上述し
た各温度は所定の範囲内で任意に設定変更される。

【００５２】このように、本例の排熱回収システムにお
いては、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１で発電機の排ガス
と熱媒とが熱交換して熱媒が加熱され、さらに水加熱用
熱交換器ＨＥＸ２で熱媒と水とが熱交換して給湯用の水
が加熱される。このとき、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１
において、排ガスの進行方向とその直交方向とに並ぶ複
数の伝熱管３２ａを含む伝熱管群６０を有することによ
り、排ガスと熱媒とが効率よく熱交換され、熱媒が高温
に加熱される。しかも、複数の伝熱管３２ａが千鳥型に
配列されていることから、熱交換面積を大きく取りつ
つ、複数の伝熱管３２ａの隙間を通過する排ガスの圧損
を抑制できる。

【００５３】この場合、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に
おいて、ダミー管６１によって排ガスの流れの均一化が
図られ、排ガスと熱媒とがより効率的に熱交換される。
つまり、複数の伝熱管３２ａで千鳥型の配列を構成しよ
うとすると、伝熱管群６０の側部に隙間の大きな領域が
形成されることから、ダミー管６１を千鳥型配列の一部
をなすように、配置することにより、均一な隙間からな
る管群が構成される。これにより、排ガスを伝熱管群６
０内に均一に流し、排ガスと熱媒とをより効率的に熱交
換させることができる。

【００５４】さらに、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１にお
いては、伝熱管群６０への排ガスの入口及び出口に、複
数の貫通孔が設けられた整流部材６３，６４が配置され
ることにより、伝熱管群６０に対する開口比率の適正化
が図られ、流路断面内で排ガスが均一に流れるようにな
り、排ガスと熱媒とがより効率的に熱交換される。しか
も、変形抑制部材６５によって伝熱管群６０の熱変形が
抑制されることから、伝熱管群６０の熱変形に伴う排ガ
スの流れの変化が抑制され、排ガスと熱媒との効率的な
熱交換が安定して維持される。

【００５５】また、本例の排熱回収システムにおいて
は、水加熱用熱交換器ＨＥＸ２がプレート型熱交換器で
あることから、完全交流等によって高い熱伝達率で効率
的な熱交換が実施される。そのため、水加熱用熱交換器
ＨＥＸ２への水の導入経路が従来のように循環系でなく
ても、水道水からの比較的低温の水が熱媒に近い温度に
まで加熱される。これにより、水の循環経路が不要とな
り、低コスト化が図られる。また、経路の短縮に伴って
熱エネルギーの損失が少なくなり、システム全体のエネ
ルギー効率の向上が図られる。

【００５６】また、本例の排熱回収システムにおいて
は、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１で加熱された熱媒の温
度を温度センサＴＣ２で常時検出しておき、その検出結
果に基づいて排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１への排ガスの
導入量を制御弁Ｖ１で制御する。そして、熱媒が所定の
温度を上回ると排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入すべ
き排ガスを導入前にバイパス流路３５に迂回させて大気
中に排出する。これにより、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ
１においては、必要な分の熱エネルギーだけが回収さ
れ、余計な熱エネルギーは排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１
に導入されずに大気中に排出される。そのため、従来の
ような冷却設備が不要になり、この点からも低コスト化
が図られる。

【００５７】しかも、抵抗部材６７によってバイパス流
路３５の圧損が高まることから、伝熱管群６０に導入す
べき排ガスがバイパス流路３５に漏れるのが抑制され
る。また、バイパス流路３５の圧損が高まり、伝熱管群
６０における圧損との差が小さくなることにより、迂回
させる排ガスの流量の制御性の向上が図られる。

【００５８】また、本例の排熱回収システムにおいて
は、温度センサＴＣ２の検出結果に基づいて、排熱回収
用熱交換器ＨＥＸ１で加熱された熱媒の温度が所望の温
度に達しない場合には、水加熱用熱交換器ＨＥＸ２に導
入される水を三方切換弁Ｖ１０を介して迂回させ、迂回
した水をガス湯沸器１４で加熱する。そのため、給湯用
の水の温度を高温状態に安定して維持することができ
る。

【００５９】また、本例の排熱回収システムにおいて
は、熱媒を一時的に貯溜する貯熱槽１３を有することか
ら、貯熱槽１３内に貯溜される熱媒によって貯熱効果
（保温効果）が生じ、熱媒の温度変動が緩やかになる。
また、貯熱槽１３が大気開放型であることから、熱媒の
圧力上昇が生じにくく、熱媒が容易に温度上昇する。そ
のため、熱媒を効率的に高温に加熱することができる。
さらに、貯熱槽１３が大気開放型であることにより、熱
媒中に発生した気泡・蒸気が貯熱槽１３内で分離されて
放出され、液中への気泡・蒸気の混入による不具合が回
避される。すなわち、この排熱回収システムでは、熱媒
を沸点に近い高温に加熱するとともに、その高温状態を
安定して維持でき、これに伴い、給湯用の水を高温に加
熱するとともに、その高温状態を安定して維持できる。
また、タンクが大気開放型であることから、高コストな
耐圧構造の使用が回避され、低コスト化が図られる。

【００６０】次に、本発明の排熱回収システムの第２の
実施形態例を図７及び図８を参照して説明する。本実施
形態の排熱回収システム１０は、発電機で発生する排ガ
スの熱を利用して、空調などの所定の設備で循環使用さ
れる熱媒を加熱するものである。なお、上記第１の実施
形態において既に説明したものと同一の機能を有する構
成要素には同一符号を付してその説明を省略または簡略
化する。

【００６１】本実施形態の排熱回収システムにおいて
は、上記第１の実施形態と異なり、所定の設備で循環使
用される熱媒を直接、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１で加
熱するようになっている。

【００６２】図７において、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ
１、貯熱槽１３、及びポンプＰ１は、熱媒を輸送する熱
媒輸送系を構成する熱媒配管２３によって接続されてい
る。熱媒配管２３には、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に
導入される熱媒を排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１の前後で
迂回させる三方切換弁Ｖ２、及びバイパス配管４０が設
けられている。また、貯熱槽１３への熱媒導入前の熱媒
配管２３には、ポンプＰ１と同期して熱媒の輸送を制御
する電磁弁Ｖ３が設けられている。

【００６３】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１からの熱媒導
出後の熱媒配管２３には、熱媒の温度を検出する温度検
出手段としての温度センサＴＣ２が設けられている。ま
た、温度センサＴＣ２が設けられた箇所からさらに先の
熱媒配管２３には、空調などの所定の設備１２から排熱
回収用熱交換器ＨＥＸ１への熱媒の逆流を防止する逆止
弁Ｖ４が設けられている。

【００６４】次に、上記のように構成された排熱回収シ
ステムによる排熱回収のしくみを説明する。まず、ガス
タービンＭＴから排出された排ガスは、排ガス導入管２
０を通じて排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入され、熱
媒輸送系を流れる熱媒と熱交換を行ってその熱媒を加熱
し、その後、排気塔２１から排出される。

【００６５】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１において加熱
された熱媒は、ポンプＰ１の働きにより熱媒輸送系を流
れ、空調などの所定の設備１２の熱媒として循環使用さ
れる。また、設備１２から還ってきた熱媒は貯熱槽１３
において一時的に貯溜された後、再び、排熱回収用熱交
換器ＨＥＸ１に導入される。

【００６６】また、貯熱槽１３内には、断熱材を含む蓋
体４３が熱媒液面を覆うように浮かべられていることか
ら、保温効果が働き、大気開放された貯熱槽１３であっ
ても、大気中に逃げる熱エネルギー量が抑制され、排熱
から回収した熱エネルギーが無駄なく利用される。

【００６７】また、貯熱槽１３に接続された大気開放管
４１に凝縮器４２が設けられていることから、貯熱槽１
３から蒸発した熱媒の蒸気がその凝縮器４２で凝縮さ
れ、タンクに戻される。そのため、熱媒の容量低下が抑
制される。

【００６８】次に、上記排熱回収システムを稼動させる
際の処理の流れについて図８を参照して説明する。稼動
前の排熱回収システムの各部の初期状態は、制御弁Ｖ
１：排ガスを迂回、三方切換弁Ｖ２：熱媒を迂回、電磁
弁Ｖ３：閉、となっている。

【００６９】この状態から排熱回収システムを稼動する
と、ステップ１００において、温度センサＴＣ１の検出
結果から排ガス温度が２００℃よりも高いか否かが判別
され、排ガス温度が２００℃以上になると、排熱回収シ
ステムの各部の状態が、ステップ１０１において切り換
えられ、制御弁Ｖ１：比例制御、三方切換弁Ｖ２：排熱
回収用熱交換器ＨＥＸ１に熱媒導入、電磁弁Ｖ３：開、
ポンプＰ１：運転、となり、この後、排熱回収系の制御
プロセスが実行される。

【００７０】排熱回収系制御プロセスにおいては、ま
ず、ステップ１１０において温度センサＴＣ２の検出結
果に基づいて排熱回収直後の熱媒温度が所望の設定温
度、例えば９０℃に達すると、制御弁Ｖ１が比例制御さ
れる。この制御弁Ｖ１の比例制御は、温度センサＴＣ２
の検出結果から熱媒温度が９８℃よりも低い場合におい
て、連続的に制御される。

【００７１】また、ステップ１１１において温度センサ
ＴＣ２の検出結果から熱媒温度が９８℃以上の場合、ス
テップ１１２に進み、制御弁Ｖ１：排ガスを迂回、三方
切換弁Ｖ２：熱媒を迂回、に切り換えられ、ステップ１
１３において熱媒温度が１００℃以上の状態を２分以上
維持したことが確認されると、ステップ１１４において
排熱回収システムの各部の状態が前述した初期状態と同
じ状態に切り換わり、ステップ１１５において「制御弁
Ｖ１動作不良／熱回収停止」の警報が報知される。

【００７２】また、ステップ１１３において熱媒温度が
１００℃以上の状態を２分秒以上維持しない場合、ステ
ップ１１６において熱媒温度が９８℃よりも低いか否か
が判別され、９８℃よりも低い場合、ステップ１１７に
おいて、制御弁Ｖ１：比例制御、三方切換弁Ｖ２：排熱
回収用熱交換器ＨＥＸ１に熱媒導入、に切り換えられ、
ステップ１１０に戻る。また、ステップ１１６において
熱媒温度が９８℃よりも高い場合、ステップ１１２に戻
り、ステップ１１２〜ステップ１１６が繰り返される。
なお、この排熱回収制御プロセスにおいて、上述した各
温度及び時間は所定の範囲内で任意に設定変更される。

【００７３】このように、本例の排熱回収システムにお
いては、所定の設備で循環使用される熱媒を直接、排熱
回収用熱交換器ＨＥＸ１で加熱する。このとき、排熱回
収用熱交換器ＨＥＸ１で加熱された熱媒の温度を温度セ
ンサＴＣ２で常時検出しておき、その検出結果に基づい
て排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１への排ガスの導入量を制
御弁Ｖ１で制御する。そして、熱媒が所定の温度を上回
ると排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入すべき排ガスを
導入前にバイパス流路３５に迂回させて大気中に排出す
る。これにより、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１におい
て、必要な分の熱エネルギーだけが回収され、余計な熱
エネルギーは排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入されず
に大気中に排出される。そのため、従来のような冷却設
備が不要になり、低コスト化が図られる。また、この排
熱回収システムでは、所定の設備で循環使用される熱媒
を直接、排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１で加熱するため、
複数段の熱交換器を備える従来に比べて、熱エネルギー
の損失が少ない。そのため、システム全体のエネルギー
効率の向上が図られる。

【００７４】また、本例の排熱回収システムにおいて
は、熱媒を一時的に貯溜する貯熱槽１３を有することか
ら、熱媒を沸点に近い高温に加熱するとともに、その高
温状態を安定して維持できる。そのため、この熱媒を循
環使用する所定の設備において、燃料量の削減など、様
々な利点が得られる。また、タンクが大気開放型である
ことから、高コストな耐圧構造の使用が回避され、低コ
スト化が図られる。

【００７５】また、本例の排熱回収システムにおいて
は、循環系内に大気開放型のタンクを備えることから熱
媒が逆流しやすいものの、逆止弁Ｖ４によって所定の設
備から排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１への熱媒の逆流が防
止されることにより、熱媒の逆流に伴う不具合が回避さ
れる。

【００７６】次に、本発明の排熱回収システムの第３の
実施形態例を図９及び図１０を参照して説明する。本実
施形態の排熱回収システム１０も上記第２の実施形態と
同様に、発電機で発生する排ガスの熱を利用して、空調
などの所定の設備で循環使用される熱媒を加熱するもの
である。なお、上記各実施形態において既に説明したも
のと同一の機能を有する構成要素には同一符号を付して
その説明を省略または簡略化する。

【００７７】本実施形態の排熱回収システムにおいて
は、上記各実施形態と異なり、ガスタービンＭＴ（図１
参照）からの排ガスとは別に、排熱回収用熱交換器ＨＥ
Ｘ１に燃焼ガスを導入する補助燃焼ガス導入手段として
の補助燃焼装置５０、及び三方切換弁Ｖ０を有する。

【００７８】補助燃焼装置５０は、ガスタービンＭＴか
らの排ガスと同程度の温度及び量の燃焼ガスを発生させ
ることが可能であり、例えば大気圧ガス燃焼器が用いら
れる。また、三方切換弁Ｖ０は、排熱回収用熱交換器Ｈ
ＥＸ１に対してガスタービンＭＴからの排ガスを導入す
るか、あるいは補助燃焼装置５０からの燃焼ガスを導入
するかを切り換えるものであり、ガスタービンＭＴと排
熱回収用熱交換器ＨＥＸ１との間の排ガス導入管２０に
設けられている。

【００７９】次に、上記のように構成された排熱回収シ
ステムによる排熱回収のしくみを説明する。まず、ガス
タービンＭＴから排出された排ガスは、排ガス導入管２
０を通じて排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入され、熱
媒輸送系を流れる熱媒と熱交換を行ってその熱媒を加熱
し、その後、排気塔２１から排出される。

【００８０】また、発電機に不具合が生じた場合や発電
機の停止時等、所定のタイミングで補助燃焼装置５０を
運転する。補助燃焼装置５０で発生した燃焼ガスは、ガ
スタービンＭＴからの排ガスとは別に、三方切換弁Ｖ０
を介して排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１に導入される。こ
のとき、例えば、発電機からの排ガスに加えて、または
その排ガスに代えて、補助燃焼ガスを排熱回収用熱交換
器ＨＥＸ１に導入し、熱媒を加熱することにより、熱媒
の温度が安定して維持される。

【００８１】排熱回収用熱交換器ＨＥＸ１において加熱
された熱媒は、ポンプＰ１の働きにより熱媒輸送系を流
れ、空調などの所定の設備１２の熱媒として循環使用さ
れる。また、設備１２から還ってきた熱媒は貯熱槽１３
において一時的に貯溜された後、再び、排熱回収用熱交
換器ＨＥＸ１に導入される。

【００８２】次に、上記排熱回収システムを稼動させる
際の処理の流れについて図１０を参照して説明する。稼
動前の排熱回収システムの各部の初期状態は、制御弁Ｖ
１：排ガスを迂回、三方切換弁Ｖ２：熱媒を迂回、電磁
弁Ｖ３：閉、となっている。

【００８３】この状態から排熱回収システムを稼動する
と、ステップ２００において、温度センサＴＣ１の検出
結果から排ガス温度が２００℃よりも高いか否かが判別
される。そして、排ガス温度が２００℃よりも低い場
合、ガスタービンＭＴが停止中とみなされ、ステップ２
０１において補助燃焼装置が運転され、三方切換弁Ｖ０
が補助燃焼装置５０側に開き、ガスタービンＭＴの排ガ
スに代えて、補助燃焼装置５０の燃焼ガスが排熱回収用
熱交換器ＨＥＸ１に導入される。

【００８４】また、ステップ２００において、排ガス温
度が２００℃以上の場合、ガスタービンＭＴが稼動中と
みなされ、ステップ２０２において補助燃焼装置５０が
停止され、三方切換弁Ｖ０が排熱回収用熱交換器ＨＥＸ
１側に開き、ガスタービンＭＴの排ガスが排熱回収用熱
交換器ＨＥＸ１に導入される。そして、ステップ２０３
において排熱回収システムの各部の状態が、制御弁Ｖ
１：比例制御、三方切換弁Ｖ２：排熱回収用熱交換器Ｈ
ＥＸ１に熱媒導入、電磁弁Ｖ３：開、ポンプＰ１：運
転、となり、この後、排熱回収系の制御プロセスが実行
される。

【００８５】排熱回収系制御プロセスにおいては、上述
した第２の実施形態と同様のステップが実行される。す
なわち、まず、ステップ２１０において温度センサＴＣ
２の検出結果に基づいて排熱回収直後の熱媒温度が所望
の設定温度、例えば９０℃に達すると、制御弁Ｖ１が比
例制御される。この制御弁Ｖ１の比例制御は、温度セン
サＴＣ２の検出結果から熱媒温度が９８℃よりも低い場
合において、連続的に制御される。

【００８６】また、ステップ２１１において温度センサ
ＴＣ２の検出結果から熱媒温度が９８℃以上の場合、ス
テップ２１２に進み、制御弁Ｖ１：排ガスあるいは燃焼
ガスを迂回、三方切換弁Ｖ２：熱媒を迂回、に切り換え
られ、ステップ２１３において熱媒温度が１００℃以上
の状態を２分以上維持したことが確認されると、ステッ
プ２１４において排熱回収システムの各部の状態が前述
した初期状態と同じ状態に切り換わり、ステップ２１５
において「制御弁Ｖ１動作不良／熱回収停止」の警報が
報知される。

【００８７】また、ステップ２１３において熱媒温度が
１００℃以上の状態を２分秒以上維持しない場合、ステ
ップ２１６において熱媒温度が９８℃よりも低いか否か
が判別され、９８℃よりも低い場合、ステップ２１７に
おいて、制御弁Ｖ１：比例制御、三方切換弁Ｖ２：排熱
回収用熱交換器ＨＥＸ１に熱媒導入、に切り換えられ、
ステップ２１０に戻る。また、ステップ２１６において
熱媒温度が９８℃よりも高い場合、ステップ２１２に戻
り、ステップ２１２〜ステップ２１６が繰り返される。
なお、この排熱回収制御プロセスにおいて、上述した各
温度及び時間は所定の範囲内で任意に設定変更される。

【００８８】このように、本例の排熱回収システムにお
いては、ガスタービンＭＴ（発電機）の停止時に、ガス
タービンＭＴで発生する排ガスに代えて、排熱回収用熱
交換器ＨＥＸ１に燃焼ガスが導入され、熱媒を加熱す
る。そのため、例えば電力料金が安い時間帯等において
発電機を停止させた場合にも、この排熱回収システムを
用いて、所定の設備を運転させることが可能となる。つ
まり、コスト効率のよい連続運転を可能にする。

【００８９】なお、本発明の排熱回収システムには、熱
媒を循環使用する所定の設備として、吸収式冷凍サイク
ルによって冷凍を行う吸収式冷凍機（ジェネリンク）が
好ましく用いられる。上述したように、本発明の排熱回
収システムは、熱媒を沸点に近い高温に加熱するととも
に、その高温状態を安定して維持できる。しかも、コス
ト効率のよい連続運転を可能にする。そのため、吸収式
冷凍機では、本発明の排熱回収システムからの熱媒を循
環使用することにより、燃料コストを大幅に削減するこ
とが可能になるとともに、その熱エネルギーの総合的な
利用効率を向上させることが可能になる。

【００９０】以上、添付図面を参照しながら本発明に係
る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例
に限定されないことは言うまでもない。上述した例にお
いて示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例で
あって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計
要求等に基づき種々変更可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の排熱回収
システムによれば、排ガスと熱媒とが効率よく熱交換さ
れることから、エネルギー効率の向上を図ることができ
る。また、不要な経路を省くことにより、低コスト化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の排熱回収システムが併設される電力
自給システムの全体構成の一例を概略的に示す図であ
る。

【図２】 本発明の排熱回収システムの第１の実施形態
例の構成を示す図である。

【図３】 排熱回収用熱交換器の内部構造を模式的に示
す図である。

【図４】 図３に示すＡ−Ａ矢視断面を概略的に示す図
である。

【図５】 排熱回収システムを稼動させる際の処理手順
の一例を示すフローチャート図である。

【図６】 給湯温度制御プロセスの処理手順の一例を示
すフローチャート図である。

【図７】 本発明の排熱回収システムの第２の実施形態
例の構成を示す図である。

【図８】 図７の排熱回収システムを稼動させる際の処
理手順の一例を示すフローチャート図である。

【図９】 本発明の排熱回収システムの第３の実施形態
例の構成を示す図である。

【図１０】 図５の排熱回収システムを稼動させる際の
処理手順の一例を示すフローチャート図である。

【図１１】 従来の排熱回収システムの構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

ＭＴ ガスタービン ＨＥＸ１ 排熱回収用熱交換器 ＨＥＸ２ 水加熱用熱交換器 ＴＣ２ 温度センサ（温度検出手段） Ｖ０ 三方切換弁（補助燃焼ガス導入手段） Ｖ１ 制御弁 Ｖ４ 逆止弁 Ｖ１０ 三方切換弁（補助加熱手段） １３ 貯熱槽（タンク） １４ ガス湯沸器（補助加熱手段） ３２ａ 伝熱管 ３２ｂ Ｕ字管 ５０ 補助燃焼装置（補助燃焼ガス導入手段） ６０ 伝熱管群 ６１ ダミー管 ６３，６４ 整流部材 ６５ 変形抑制部材 ６７ 抵抗部材

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 智也 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社エネルギー・環境研究所 内 Ｆターム(参考） 3L065 DA14 3L103 AA37 BB05 BB17 CC02 CC27 DD08 DD33

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電機で発生する排ガスと熱媒とを熱交
   換させて、前記熱媒を加熱する排熱回収用熱交換器を備
   える排熱回収システムであって、 前記排熱回収用熱交換器は、前記排ガスの進行方向とそ
   の直交方向とに並び、前記熱媒が内部を流れる複数の伝
   熱管を含む伝熱管群を有することを特徴とする排熱回収
   システム。
2. 【請求項２】 前記複数の伝熱管は、Ｕ字管によって互
   いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の
   排熱回収システム。
3. 【請求項３】 前記複数の伝熱管は、千鳥型に配列され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の排熱回収システム。
4. 【請求項４】 前記伝熱管群は、前記排ガスの流れを均
   一にするためのダミー管を含むことを特徴とする請求項
   ３に記載の排熱回収システム。
5. 【請求項５】 前記ダミー管は、前記複数の伝熱管と略
   平行に配置され、前記千鳥型配列の一部をなすことを特
   徴とする請求項４に記載の排熱回収システム。
6. 【請求項６】 前記伝熱管群への前記排ガスの入口及び
   出口に配置され、前記排ガスの流れを整える複数の貫通
   孔が設けられた整流部材を有することを特徴とする請求
   項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の排熱回
   収システム。
7. 【請求項７】 前記伝熱管群の熱変形を抑制する変形抑
   制部材を有することを特徴とする請求項１から請求項６
   のうちのいずれか一項に記載の排熱回収システム。
8. 【請求項８】 前記伝熱管群に導入される前記排ガスの
   一部を迂回させるバイパス流路を有することを特徴とす
   る請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の
   排熱回収システム。
9. 【請求項９】 前記バイパス流路には、該バイパス流路
   の圧損を高める抵抗部材が設けられていることを特徴と
   する請求項８に記載の排熱回収システム。