JP2004211927A - コージェネレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のコージェネレーションシステム1は、全体を制御する制御装置7と、給水口118と、給水口118を共有する1系統以上の循環系統1,4,5と、浴槽水の追い焚きを行う風呂追い焚き系統6と、循環系統1,4,5と風呂追い焚き系統6とを接続する湯張り経路9aと、湯張り経路9aに配設された湯張り弁114と、を備え、制御装置7は、注水エア抜き開始の信号が入力されると、湯張り弁114を開いて循環系統1,4,5に注水された水を湯張り経路9a及び風呂追い焚き系統6を介して浴槽へ排水し、循環系統1,4,5の注水エア抜きを行う構成を有している。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ガス、LPガス等を用いてガスエンジン発電機や燃料電池発電機を運転し電気を発生し、副産物として発生した熱を貯湯式の湯水の加熱に利用するコージェネレーションシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、空調装置の施工後又は試運転時において、水の注入によるエア抜きは、通常、注水プログラムによって行われていた。このような注水プログラムを用いたエア抜き方法としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。特許文献1に開示の空調装置の注水エア抜き方法は、試運転スイッチの投入により注水プログラムがスタートすると、まず補給水タンクの水位センサが水位が下限レベルに達したことを検知し、循環ポンプが起動して、室内機へ水を循環させる。その後は水位センサが下限レベルを検知するとポンプを止めて給水弁を開き、上限レベルを検知すると給水弁が閉じられる、という動作を繰り返して行うものであった。
【0003】
しかしながら、特許文献1に開示の空調装置の注水エア抜き方法では、補給水タンクの水位の変動により給水弁や循環ポンプを駆動しているため、このような補給水タンクを備えていないコージェネレーションシステム等に用いることができないという問題点があった。したがって、コージェネレーションシステムにおいて、注水エア抜きを行う場合は、システム内の所定の開閉弁を開き、給水口から貯湯タンクや他のすべての循環系統に注水すると共に、その際にシステムから排出される排水に含まれる気泡の排出音等によってエア抜きの完了を確認していた。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−11144号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
(1)作業者は、気泡の排出音などによってエア抜きの完了を確認する必要があり、エア抜き作業の間は現場を離れることができない上に、確実にエア抜きができた時点を判別し難いので、作業効率が悪いという課題を有していた。
(2)循環系統内の空気が十分抜けきらないうちに注水動作が完了していまい、確実な注水エア抜きが行われないという課題を有していた。
(3)短時間で貯湯タンクや循環系統内のエア抜きが完了した場合であっても、一定時間が経過するまでは注水動作が終了しないため、無駄な時間が生じ小エネルギ性に欠けると共に作業性に欠けるという課題を有していた。
(4)貯湯タンクと共に複数の循環系統を有するコージェネレーションシステムでは、従来の方法では貯湯タンクや循環系統の配管内にエアが残留し易く、確実なエア抜きを行うことができないという課題を有していた。
【0006】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、湯張り弁を自動で開いて、循環系統に注水した水を浴槽に排水することができると共に、循環系統内のエア抜きの完了を自動で判定し、残留エアのない確実な注水エア抜きを行うことができるコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のコージェネレーションシステムは、以下の構成を有している。
【0008】
本発明の請求項1に記載のコージェネレーションシステムは、全体を制御する制御装置と、給水口と、前記給水口を共有する1系統以上の循環系統と、浴槽水の追い焚きを行う風呂追い焚き系統と、前記循環系統の内いずれか1系統と前記風呂追い焚き系統とを接続する湯張り経路と、前記湯張り経路に配設された湯張り弁と、を備え、前記制御装置は、注水エア抜き開始の信号が入力されると、前記湯張り弁を開いて前記循環系統に注水された水を前記湯張り経路及び前記風呂追い焚き系統を介して浴槽へ排水し、前記循環系統の注水エア抜きを行う構成を有している。
【0009】
この構成により、以下のような作用を有する。
(1)注水エア抜き時に、循環系統を通過した水を湯張り経路から風呂追い焚き系統を介して浴槽に排出することができるので、他に別途排水口等を設ける必要がなく、既存のシステムで注水エア抜きを行うことができる。
(2)循環系統から浴槽への湯張りを行うための湯張り弁を開くことにより、給水口から循環系統に注水した水を浴槽に排出してエア抜きを行うことができるので、既存のシステムで注水エア抜きを自動で開始することができ、制御が容易で制御性に優れる。
【0010】
ここで、注水エア抜きは、リモコン等の操作部に設けられた試運転スイッチ等のオンにより制御装置に注水エア抜き開始の信号が入力されることで開始される。注水エア抜きが開始されると、制御装置は湯張り経路に配設された湯張り弁を開き循環系統に注水された水を浴槽へ排水する。なお、注水エア抜きを開始する前に、給水口のバルブ等を開き、給水口に接続された水道の水道圧等により循環系統に水が流入するようにしておく必要がある。システム内に貯湯を行う貯湯タンクが配設されている場合は、給水口のバルブ等を開くと貯湯タンクに水が流入する。注水エア抜きは、貯湯タンクが満水になった後に開始してもよく、或いは、貯湯タンクが満水になる前に開始してもよい。
【0011】
請求項2に記載のコージェネレーションシステムは、請求項1に記載の発明において、2系統以上の前記循環系統と、前記循環系統の各々に少なくとも1以上配設された開閉弁と、を備え、前記制御装置は、前記循環系統に配設された前記開閉弁を順次開閉して前記2系統以上の循環系統の注水エア抜きを1系統毎に順次行う構成を有している。
【0012】
この構成により、請求項1の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)2以上の循環系統の各々に配設された開閉弁を順次開閉することにより、2以上の循環系統の注水エア抜きを順番に1系統ごとに行うことができるので、循環系統の配管内にエアが残留し難く、エア抜きを確実に行うことができると共に、貯湯タンクを含む配管内に残留した異物を水やエアと共に排出することができる。
【0013】
ここで、循環系統はシステム内において所定の弁を開閉することにより所定の循環路を形成すると共に、給水口から循環系統の一部を通って湯張り経路や風呂追い焚き系統等の排出側へ連通する経路を形成する。例えば、循環系統に設けられた開閉弁を開くことにより、給水口から循環系統、湯張り経路、風呂追い焚き系統を通って浴槽へ排水することができ、この際、循環系統に配設された循環ポンプを駆動し、湯張り経路に配設された湯張り弁を閉じると、循環系統内の水を循環ポンプにより該循環系統内に循環させることができる。
また、2以上の循環系統は、互いに共有するラインを有してもよい。なお、開閉弁を共有するラインに設けた場合は、独立したラインにも開閉弁を設けて、各々の循環系統のどちらか一方のみに注水を行うことができるようにすることが好ましい。
【0014】
請求項3に記載のコージェネレーションシステムは、請求項2に記載の発明において、前記制御装置は、一の前記循環系統の前記開閉弁を開いて所定時間経過後に次の注水エア抜きの対象となる前記循環系統の前記開閉弁を開く構成を有している。
【0015】
この構成により、請求項2の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)一の循環系統の開閉弁を開いて、該循環系統のエア抜きを行った後、所定時間経過後に自動で次の循環系統のエア抜きに移行するので、多数の循環系統のエア抜きを自動で且つ短時間で行うことができ省力性に優れる。
【0016】
請求項4に記載のコージェネレーションシステムは、請求項2又は3に記載の発明において、前記循環系統に配設された循環ポンプ及び流量センサを備え、前記制御装置は、すべての前記循環系統について前記注水エア抜きを行った後、前記湯張り弁を閉じ前記循環ポンプを駆動して前記循環系統に水を循環させ、前記流量センサにより検出された流量に基づいて前記循環系統のエア抜きが完了したか否かを判定する構成を有している。
【0017】
この構成により、請求項2又は3の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)循環系統内にエアが残留していれば、流量センサにより検出される流量が一定にならないため、流量センサにより検出される流量に基づいてエア抜きの判定をすることができ、システムのエア抜きを確実に行うことができる。
(2)循環ポンプを駆動して循環系統に水を循環させ、循環する水の流量を流量センサにより検出し、その流量に基づいてエア抜きの完了を判定し、自動で注水エア抜きを終了することができる。
【0018】
ここで、循環ポンプ及び流量センサは2系統以上の循環系統の各々に複数配設してもよく、或いは、2以上の循環系統の共有するラインに配設してもよい。
また、流量センサにより検出される流量に基づいてエア抜きの判定を行う場合の判定方法としては、流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えた場合に循環系統のエア抜きが完了したと判定する等が用いられる。
【0019】
請求項5に記載のコージェネレーションシステムは、請求項4に記載の発明において、前記制御装置は、前記流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、前記循環系統のエア抜きの完了を判定する構成を有している。
【0020】
この構成により、請求項4の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、エア抜きの完了を判定するので、エア抜きを確実に行うことができると共に、エアが抜けた後も続けて給水を行うことがなく、無駄な給水及び作業時間を省略でき作業性に優れる。
(2)循環系統内にエアが残留していれば、流量センサにより検出される流量が一定にならないため、循環ポンプの駆動後に流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、エア抜きの判定をすることにより、システムのエア抜きを確実に行うことができる。
【0021】
請求項6に記載のコージェネレーションシステムは、請求項4又は5に記載の発明において、前記循環ポンプ及び前記流量センサが、前記2系統以上の循環系統の共有部分に配設されている構成を有している。
【0022】
この構成により、請求項4又は5の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)すべての開閉弁を開き循環ポンプを駆動することにより、2系統以上の循環系統のすべてに同時に水を循環させることができ、確実な注水エア抜きを行うことができる。
(2)共有するラインに循環ポンプや流量センサを設けることにより、2以上の循環系統を有している場合であっても複数の循環ポンプや流量センサを用いる必要がなく、省コスト性及び制御性に優れると共に、複数の循環ポンプや流量センサを設置する必要がないためシステム内の省スペース性に優れる。
【0023】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本実施の形態1におけるコージェネレーションシステムを示す構成図である。
図1において、1は温度成層を形成して貯湯を行う貯湯系統(循環系統)、2は図示しないガスエンジン発電機の排熱を利用して(例えばウォータージャケットからの湯を利用して)貯湯系統1における湯水の加熱等を行うエンジン排熱系統、3は温水を使用した暖房を行う暖房系統、4は暖房系統3を高温に加熱するための高温暖房系統(循環系統)、5は風呂の追い焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統(循環系統)、6は風呂の追い焚きを行う風呂追い焚き系統、7は全体を制御する制御装置、9は給水給湯系統である。
【0024】
貯湯系統1(循環系統)は、貯湯タンク101、循環ポンプ102、逆流防止の逆止弁102a、湯水の温度を計測する貯湯サーミスタ103〜106、通水水量を連続的に制御する循環比例弁107、通水のオン、オフ制御を行う給水弁108(開閉弁)、循環する湯水の温度を計測する循環サーミスタ109、温度成層を形成するためのじゃま板110、111、逃し弁123a、熱の供給側124aと受給側124bとから成る熱交換器124、循環ポンプ102から吐出される湯水をバイパスする貯湯弁125(開閉弁)、自動エア抜き弁126を有する。
エンジン排熱系統2は、排熱ポンプ201、湯が100℃を越えないように大気に開放されたエンジン冷却水タンク202、暖房系統3との間において熱の供給を行う供給側204aと熱の受給側204bとを有する熱交換器204、排熱サーミスタ205、図示しないガスエンジン発電機の発電能力に余剰が生じた場合にその余剰電力を回収して熱源として使用するための余剰電力回収ヒータ206、排熱ポンプ201からの湯水が吐出される往路口207、図示しないガスエンジン発電機のウォータージャケットからの湯水が供給される戻り口208を有する。
【0025】
暖房系統3は、暖房ポンプ301、高温暖房系統4側に配設された熱の供給側302aと暖房系統3側に配設された熱の受給側302bとから成る熱交換器302、暖房サーミスタ303、バイパス回路304、暖房水タンク306、往路口307、戻り口308を有する。暖房水タンク306は、暖房高水位電極311、暖房低水位電極312、暖房基準電極313を有している。これにより、水位が低下した場合等に必要に応じて暖房補給水弁405を介して後述の給水口より補給水が供給される。
高温暖房系統4(循環系統)は、補助熱源機401、補助熱源出サーミスタ402a、補助熱源入サーミスタ402b、高温暖房系統4を作動させるためのオン、オフ動作の暖房弁403(開閉弁)、流量センサ404を有する。
風呂加熱系統5(循環系統)は、熱の供給側501aと熱の受給側501bとから成る熱交換器501、熱交換器501の下流側に配設されたふろ弁502(開閉弁)を有する。
風呂追い焚き系統6は、風呂ポンプ601、図示しない浴槽へ追焚用の湯を供給する往路口602、図示しない浴槽からの湯水が供給される戻り口603、図示しない浴槽と熱交換器501の間を循環する湯水の温度を計測する風呂サーミスタ605、風呂水流スイッチ607、水位センサ608を有する。
【0026】
給水給湯系統9は、湯と水の混合比を制御して混合する混合弁112、流量調整弁113、給湯口117、給水口118、圧力調整の減圧弁119、給水温度を計測する給水サーミスタ120、水量を計測する給水水量センサ121、逆流防止の逆止弁122、給湯温度を計測する給湯サーミスタ131を有する。
また、給水給湯系統9は、風呂追い焚き系統6と給水給湯系統9をバイパスして接続する湯張り経路9aを有する。湯張り経路9aは、通水のオン、オフ制御を行う湯張り弁114、湯張り水量センサ114a、逆流防止の逆止弁115、116を有する。
【0027】
以上のように構成されたコージェネレーションシステムについて、その注水エア抜き方法を図を用いて説明する。
【0028】
図2は本実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示すフローチャートである。
図3乃至図10は本実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図である。なお、図3乃至図10は図1で説明したコージェネレーションシステムの概略を示す。
なお、流量センサ404及び循環ポンプ102は、給水口118から系統内に注水され浴槽へ排水される水が、貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5のいずれを通過する場合であっても常に流量センサ404及び循環ポンプ102を通過する位置、すなわち貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5が互いに共有する部分に配設されている。
まず、注水エア抜きは、制御装置7やリモコン(図示せず)の試運転スイッチをオンすることにより、制御装置7に注水エア抜き開始の信号が入力され開始される。なお、注水エア抜き開始前の初期状態、すなわちコージェネレーションシステムの施工後や、点検やメンテナンスのために配管の水抜きをした後の注水エア抜き開始時においては、循環ポンプ102は停止し、貯湯弁125、湯張り弁114、ふろ弁502、暖房弁403、給水弁108は閉じた状態にある。また、混合弁112は風呂加熱系統5側(湯側)が全開であり、給水口118側(水側)が全閉となっている。また、給水口118のバルブ(図示せず)は手動等により開いておく。給水口118のバルブを開くと、給水口118に接続された水道の水圧等により貯湯タンク101に熱媒としての水が流入する。
給水口118のバルブが開かれ、貯湯タンク101が満水になった後、或いは貯湯タンク101が満水になる前に、制御装置7に注水エア抜き開始の信号が入力されると、湯張り弁114が開かれる(S1)。これにより、給水口118から貯湯系統1の貯湯タンク101、高温暖房系統4の流量センサ404、補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通する。これにより、図3に示すように、給水口118に接続された水道の水圧により、給水口118から貯湯タンク101に供給された水は上記経路を通って風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、貯湯タンク101の注水エア抜きが行われる。
本実施の形態1においては、貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5の各々の循環系統のエア抜きを行う前に貯湯タンク101のエア抜きを行い、そのエア抜き判定を行っている。以下、貯湯タンク101のエア抜き判定について説明する。なお、本実施の形態1のように、コージェネレーションシステム1が貯湯タンク101を備えている場合は、貯湯タンク101のエア抜きが完了した後に各循環系統のエア抜きを行うことが好ましい。これにより、エア抜きに比較的時間のかかる貯湯タンク101からエア抜きを行うため、効率良くエア抜きを行うことができ、作業時間が短縮され省力性に優れる。
流量センサ404は注水エア抜き開始後から通過する水の流量を検出する(S2)。制御装置7は、流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を維持した時間が所定時間を超えると、貯湯タンク101のエア抜きの完了を判定して、次のステップに進む。ここで、本実施の形態1においては、貯湯タンク101のエア抜き完了の判定の際の所定流量としては8L/minが設定され、所定時間としては30sが設定されている。なお、貯湯タンク101のエア抜きの完了を判定した後、本実施の形態1においては、各循環系統に通水すると共に貯湯タンク101にも継続して通水を行っているが、これに限られるものではなく、貯湯タンク101のエア抜き完了の判定後は貯湯タンク101に通水を行わないようにしてもよい。この場合、貯湯タンク101の上流側及び/又は下流側に開閉弁を配設し、貯湯タンク101のエア抜き完了の判定時にこの開閉弁を閉じるようにする。これにより、各循環系統のエア抜きを短時間で行うことができシステム全体のエア抜きを早く完了することができる。
【0029】
S2で流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を維持した時間が所定時間を超えると、制御装置7は給水弁108を開く(S3)。これにより、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、循環ポンプ102、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通する。これにより、図4に示すように、給水口118に接続された水道の水圧により、水は上記経路及び貯湯タンク101を通って風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、注水エア抜きが行われる。なお、制御装置7は、給水弁108を開くとタイマーを作動させ、15秒経過すると次のステップに進む(S4)。
【0030】
S3で給水弁108を開いてから15秒経過すると、制御装置7はふろ弁502を開く(S5)。これにより、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、循環ポンプ102、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通すると共に、貯湯系統1の給水弁108から風呂加熱系統5側へ分岐してふろ弁502、熱交換器501の熱の供給側501aを通って給水給湯系統9に入る経路が連通する。これにより、図5に示すように、給水口118に接続された水道の水圧により、水は上記経路及び貯湯タンク101を通って風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、注水エア抜きが行われる。なお、制御装置7は、ふろ弁502を開くとタイマーを作動させ、15秒経過すると次のステップに進む(S6)。
【0031】
S5でふろ弁502を開いてから15秒経過すると、制御装置7は貯湯弁125を開き、ふろ弁502を閉じる(S7)。これにより、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、循環ポンプ102、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通すると共に、給水口118から貯湯系統1の給水弁108、貯湯弁125、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通する。これにより、図6に示すように、給水口118に接続された水道の水圧により、水は上記経路及び貯湯タンク101を通って風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、注水エア抜きが行われる。なお、制御装置7は、貯湯弁125を開き、ふろ弁502を閉じるとタイマーを作動させ、15秒経過すると次のステップに進む(S8)。
【0032】
S7で貯湯弁125を開き、ふろ弁502を閉じてから15秒経過すると、制御装置7は貯湯弁125を閉じ、暖房弁403を開く(S9)。これにより、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、循環ポンプ102、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通すると共に、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、高温暖房系統4の暖房弁403、熱交換器302、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通する。これにより、図7に示すように、給水口118に接続された水道の水圧により、水は上記経路及び貯湯タンク101を通って風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、注水エア抜きが行われる。なお、制御装置7は、貯湯弁125を閉じ、暖房弁403を開くとタイマーを作動させ、15秒経過すると次のステップに進む(S10)。
【0033】
S9で貯湯弁125を閉じ、暖房弁403を開いてから15秒経過すると、制御装置7は貯湯弁125を開き、ふろ弁502を開く(S11)。これにより、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、循環ポンプ102、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通すると共に、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、高温暖房系統4の暖房弁403、熱交換器302、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、貯湯弁125、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路、及び、貯湯系統1の給水弁108から風呂加熱系統5側へ分岐してふろ弁502、熱交換器501の熱の供給側501aを通って給水給湯系統9に入る経路が連通する。これにより、図8に示すように、給水口118に接続された水道の水圧により、水は上記経路及び貯湯タンク101を通って風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、注水エア抜きが行われる。なお、制御装置7は、貯湯弁125を開き、ふろ弁502を開くとタイマーを作動させ、15秒経過すると次のステップに進む(S12)。
【0034】
S11で貯湯弁125を開き、ふろ弁502を開いてから15秒経過すると、制御装置7は循環ポンプ102を駆動させる(S13)。これにより、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、循環ポンプ102、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路が連通すると共に、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、高温暖房系統4の暖房弁403、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路、給水口118から、貯湯系統1の給水弁108、貯湯弁125、流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、風呂加熱系統5から給水給湯系統9に入って、混合弁112、流量調整弁113、湯張り経路9aの湯張り弁114を介して、風呂追い焚き系統6に入り往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出される経路、及び、循環ポンプ102から流量センサ404、高温暖房系統4の補助熱源機401、ふろ弁502を通って循環ポンプ102に戻る風呂加熱系統5を循環する経路が連通する。これにより、図9に示すように、給水口118に接続された水道の水圧及び循環ポンプ102の駆動により、水は上記経路を通って又は循環して風呂追い焚き系統6の往路口602や戻り口603から浴槽(図示せず)内に排出され、注水エア抜きが行われる。なお、制御装置7は、循環ポンプ102を駆動するとタイマーを作動させ、15秒経過すると次のステップに進む(S14)。
【0035】
S13で循環ポンプ102を駆動させてから15秒経過すると、制御装置7は湯張り弁114を閉じる(S15)。これにより、循環ポンプ102から貯湯タンク101及び循環ポンプ102から貯湯弁125を循環する貯湯系統1、循環ポンプ102から流量センサ404、補助熱源機401、暖房弁403を循環する高温暖房系統4、及び、循環ポンプから流量センサ404、補助熱源機401、ふろ弁502を循環する風呂加熱系統5が連通する。これにより、図10に示すように、循環ポンプ102の駆動により、水は貯湯系統1、高温暖房系統4、及び風呂加熱系統5を循環する。なお、制御装置7は、湯張り弁114を閉じるとタイマーを作動させ、30秒経過すると次のステップに進む(S16)。
【0036】
S15で湯張り弁114を閉じてから30秒経過すると、制御装置7は、流量センサ404により通過する水の流量を検出し、流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を維持した時間が所定時間を超えると、コージェネレーションシステムのエア抜きが完了したことを判定し(S17)、注水エア抜きを終了する。ここで、本実施の形態1においては、コージェネレーションシステムのエア抜き完了の判定の際の所定流量としては8L/minが設定され、所定時間としては30sが設定されている。また、注水エア抜きを終了する場合は、制御装置7は、循環ポンプ102、貯湯弁125、湯張り弁114、ふろ弁502、暖房弁403、及び給水弁108を注水エア抜き開始前の初期状態に戻す(S18)。すなわち循環ポンプ102を停止し、貯湯弁125、湯張り弁114、ふろ弁502、暖房弁403、給水弁108を閉じる。
なお、S17で、予め設定された規定時間経過しても、流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を所定時間維持しない場合は、制御装置7は、循環ポンプ102を停止し、湯張り弁114を開き、貯湯弁125、ふろ弁502、暖房弁403、及び給水弁108を閉じる(S19)。更に、S3に戻って循環系統のエア抜きを繰り返して行う。
【0037】
なお、本実施の形態1においては、図2のS4、S6、S8、S10、S12、S14、及びS16において、制御装置7のタイマーにより15秒や30秒が設定され、15秒又は30秒経過後に次のステップに進んでいたが、これに限られるものではなく、タイマーによる設定時間は、貯湯系統1や高温暖房系統4、風呂加熱系統5の配管の長さ等により適宜設定されることが好ましい。
【0038】
以上のように本実施の形態1におけるコージェネレーションシステムは構成されているので、以下のような作用を有する。
(1)貯湯タンク101から排出された、或いは貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5の各々の循環系統を通過した水を湯張り経路9aから風呂追い焚き系統6を介して浴槽に排出することができるので、他に排水口等を設ける必要がなく、既存のシステムで注水エア抜きを行うことができる。
(2)制御装置7により、流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えた場合に貯湯タンク101のエア抜きの完了を判定するので、貯湯タンク101のエア抜きを確実に行うことができると共に、エアが抜けた後も続けて貯湯タンク101に給水を行うことがなく、無駄な給水及び作業時間を省略でき作業性に優れる。
(3)貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5の各々の循環系統に配設された貯湯弁125、暖房弁403、ふろ弁502を順次又は同時に開閉することにより、各々の循環系統の注水エア抜きを順番に1系統ずつ行うことができるので、配管内にエアが残留し難く、エア抜きを確実に行うことができる。
(4)貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5の各々の循環系統の注水エア抜きを行った後、湯張り弁114を閉じ、循環ポンプ102を駆動して、流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、エア抜きの完了を判定するので、エア抜きを確実に行うことができると共に、エアが抜けた後も続けて給水を行うことがなく、無駄な給水及び作業時間を省略でき作業性に優れる。
(5)循環ポンプ102の駆動後に、貯湯タンク101や貯湯系統1、高温暖房系統4、風呂加熱系統5内にエアが残留していれば流量センサ404により検出される流量が一定にならないため、流量センサ404により検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、エア抜きの判定をすることにより、システムのエア抜きを確実に行うことができる。
【発明の効果】
以上説明したように本発明のコージェネレーションシステムによれば、以下のような有利な効果が得られる。
【0039】
請求項1に記載の発明によれば、
(1)注水エア抜き時に、循環系統を通過した水を湯張り経路から風呂追い焚き系統を介して浴槽に排出することができるので、他に別途排水口等を設ける必要がなく、既存のシステムで注水エア抜きを行うことができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
(2)循環系統から浴槽への湯張りを行うための湯張り弁を開くことにより、給水口から循環系統に注水した水を浴槽に排出してエア抜きを行うことができるので、既存のシステムで注水エア抜きを自動で開始することができ、容易に制御できる制御性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【0040】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、
(1)2以上の循環系統の各々に配設された開閉弁を順次開閉することにより、2以上の循環系統の注水エア抜きを順番に1系統ごとに行うことができるので、循環系統の配管内にエアが残留し難く、エア抜きを確実に行うことができると共に、貯湯タンクを含む配管内に残留した異物を水やエアと共に排出することができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
【0041】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2の効果に加え、
(1)一の循環系統の開閉弁を開いて、該循環系統のエア抜きを行った後、所定時間経過後に自動で次の循環系統のエア抜きに移行するので、多数の循環系統のエア抜きを自動で且つ短時間で行うことができる省力性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【0042】
請求項4に記載の発明によれば、請求項2又は3の効果に加え、
(1)循環ポンプを駆動して循環系統に水を循環させ、循環する水の流量を流量センサにより検出し、その流量に基づいてエア抜きの完了を判定し、自動で注水エア抜きを終了することができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
(2)循環系統内にエアが残留していれば、流量センサにより検出される流量が一定にならないため、流量センサにより検出される流量に基づいてエア抜きの判定をすることにより、システムのエア抜きを確実に行うことができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
【0043】
請求項5に記載の発明によれば、請求項4の効果に加え、
(1)流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、エア抜きの完了を判定するので、エア抜きを確実に行うことができると共に、エアが抜けた後も続けて給水を行うことがなく、無駄な給水及び作業時間を省略できる作業性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
(2)循環系統内にエアが残留していれば、流量センサにより検出される流量が一定にならないため、循環ポンプの駆動後に流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、エア抜きの判定をすることにより、システムのエア抜きを確実に行うことができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
【0044】
請求項6に記載の発明によれば、請求項4又は5の効果に加え、
(1)すべての開閉弁を開き循環ポンプを駆動することにより、2系統以上の循環系統のすべてに同時に水を循環させることができ、確実な注水エア抜きを行うことができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
(2)共有するラインに循環ポンプや流量センサを設けることにより、2以上の循環系統を有している場合であっても複数の循環ポンプや流量センサを用いる必要がない省コスト性及び制御性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムを示す構成図
【図2】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示すフローチャート
【図3】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図4】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図5】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図6】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図7】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図8】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図9】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【図10】実施の形態1におけるコージェネレーションシステムの注水エア抜き時の動作を示す動作説明図
【符号の説明】
1 貯湯系統(循環系統)
2 エンジン排熱系統
3 暖房系統
4 高温暖房系統(循環系統)
5 風呂加熱系統(循環系統)
6 風呂追い焚き系統
7 制御装置
9 給水給湯系統
9a 湯張り経路
101 貯湯タンク
102 循環ポンプ
102a、115、116、122 逆止弁
103、104、105、106 貯湯サーミスタ
107 循環比例弁
108 給水弁(開閉弁)
109 循環サーミスタ
110、111 じゃま板
112 混合弁
112a 湯比例弁
112b 水比例弁
113 流量調整弁
114 湯張り弁
114a 湯張り水量センサ
117 給湯口
118 給水口
119 減圧弁
120 給水サーミスタ
121 給水水量センサ
123a 逃し弁
124、204、302、501 熱交換器
124a、204a、302a、501a 熱の供給側
124b、204b、302b、501b 熱の受給側
125 貯湯弁(開閉弁)
126 自動エア抜き弁
131 給湯サーミスタ
201 排熱ポンプ
202 エンジン冷却水タンク
205 排熱サーミスタ
206 余剰電力回収ヒータ
207、307、602 往路口
208、308、603 戻り口
301 暖房ポンプ
303 暖房サーミスタ
304 バイパス回路
305 暖房戻りサーミスタ
306 暖房水タンク
311 暖房高水位電極
312 暖房低水位電極
313 暖房基準電極
401 補助熱源機
402a 補助熱源出サーミスタ
402b 補助熱源入サーミスタ
403 暖房弁(開閉弁)
404 流量センサ
405 暖房補給水弁
502 ふろ弁(開閉弁)
601 風呂ポンプ
605 風呂サーミスタ
607 風呂水流スイッチ
608 水位センサ
Claims (6)
- 全体を制御する制御装置と、給水口と、前記給水口を共有する1系統以上の循環系統と、浴槽水の追い焚きを行う風呂追い焚き系統と、前記循環系統の内いずれか1系統と前記風呂追い焚き系統とを接続する湯張り経路と、前記湯張り経路に配設された湯張り弁と、を備え、前記制御装置は、注水エア抜き開始の信号が入力されると、前記湯張り弁を開いて前記循環系統に注水された水を前記湯張り経路及び前記風呂追い焚き系統を介して浴槽へ排水し、前記循環系統の注水エア抜きを行うことを特徴とするコージェネレーションシステム。
- 2系統以上の前記循環系統と、前記循環系統の各々に少なくとも1以上配設された開閉弁と、を備え、前記制御装置は、前記循環系統に配設された前記開閉弁を順次開閉して前記2系統以上の循環系統の注水エア抜きを1系統毎に順次行うことを特徴とする請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御装置は、一の前記循環系統の前記開閉弁を開いて所定時間経過後に次の注水エア抜きの対象となる前記循環系統の前記開閉弁を開くことを特徴とする請求項2に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記循環系統に配設された循環ポンプ及び流量センサを備え、前記制御装置は、すべての前記循環系統について前記注水エア抜きを行った後、前記湯張り弁を閉じ前記循環ポンプを駆動して前記循環系統に水を循環させ、前記流量センサにより検出された流量に基づいて前記循環系統のエア抜きが完了したか否かを判定することを特徴とする請求項2又は3に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御装置は、前記流量センサにより検出された流量が所定流量以上を維持している時間が所定時間を超えたことにより、前記循環系統のエア抜きの完了を判定することを特徴とする請求項4に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記循環ポンプ及び前記流量センサが、前記2系統以上の循環系統の共有部分に配設されていることを特徴とする請求項4又は5に記載のコージェネレーションシステム。
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