JP2007046824A - 排熱回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱媒の清浄度が低下する流路部分を生じさせないようにし得る排熱回収装置を提供する。
【解決手段】 排熱発生装置Ｇを通して熱媒を循環させる複数の経路を備えた循環路５と、循環路５における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を切り換える経路切換手段Ｃと、循環路５を通して熱媒を循環流動させる熱媒循環手段６と、経路切換手段Ｃの切換作動及び熱媒循環手段６の運転を制御する運転制御手段１とが設けられ、運転制御手段１が、循環路５における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を選択するための運転用情報に基づいて、経路切換手段Ｃを切換作動させるように構成され、運転制御手段１が、循環路５のうちで、熱媒の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分が存在するか否かを管理して、清浄化を要する流路部分が存在するときには、その流路部分の熱媒を清浄にする清浄化処理を実行するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排熱発生装置を通して熱媒を循環させる複数の経路を備えた循環路と、
前記循環路における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を切り換える経路切換手段と、
前記循環路を通して熱媒を循環流動させる熱媒循環手段と、
前記経路切換手段の切換作動及び前記熱媒循環手段の運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段が、前記循環路における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を選択するための運転用情報に基づいて、前記経路切換手段を切換作動させるように構成されている排熱回収装置に関する。

かかる排熱回収装置は、熱と電力を併せて発生する熱電併給装置等の排熱発生装置を通して循環路により熱媒を循環させることにより、その熱媒にて排熱発生装置から発生する熱を回収するものである。
そして、前記循環路に備えさせた複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を運転用情報に基づいて切り換えることにより、排熱回収や回収した熱の利用を良好に行えるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

この特許文献１では、熱媒として湯水を循環路を通して循環させるようにし、湯水を貯留する貯湯タンク、及び、放熱対象部に対して放熱作用する放熱用端末に循環させる熱媒を加熱する熱媒加熱用熱交換器を設け、前記複数の経路として、熱媒加熱用熱交換器を迂回させて熱媒貯留槽を通して湯水を循環させる貯湯用経路や、熱媒加熱用熱交換器を通過した湯水の一部が熱媒貯留槽を通流し且つ残部が熱媒貯留槽を迂回する状態で湯水を循環させる放熱貯湯並行経路を備えさせ、運転用情報としての、放熱用端末の放熱要否情報に基づいて、貯湯用経路と放熱貯湯並行経路とを切り換えるようになっている。

ちなみに、貯湯用経路は、貯湯槽に貯湯するときに用いられ、放熱貯湯並行経路は、放熱用端末により放熱対象部に放熱させながら、貯湯槽に貯湯するときに用いるものである。

又、前記特許文献１には、記載されていないが、循環路における複数の経路として、前記貯湯用経路及び放熱貯湯並行経路の他に、例えば、以下のような経路を備える場合もある。
即ち、熱媒加熱用熱交換器を通過した湯水の全量が貯湯タンクを迂回する状態で湯水を循環させるタンク迂回経路を備える場合もある。
つまり、排熱発生装置の起動時等、排熱発生装置の発生熱量が少なくて、排熱発生装置から流出する湯水の温度が低いときに、湯水を貯湯タンクに通流させると貯湯タンクの湯水の温度が低下する虞があるので、このタンク迂回経路は、例えば、そのように排熱発生装置の起動時等、排熱発生装置の発生熱量が少ないときに用いる。

又、前記熱媒加熱用熱交換器を通過した湯水の全量が熱媒貯留槽を通流する状態で湯水を循環させるタンク沸き上げ経路を備える場合もある。
つまり、放熱用端末に循環させる熱媒を加熱するための、補助加熱器を設ける場合には、その補助加熱器を加熱作動させて、湯水をこのタンク沸き上げ経路にて循環させると、熱媒加熱用熱交換器にて循環路を循環する湯水が加熱されるので、このタンク沸き上げ経路は、排熱発生装置の停止中や起動時に、貯湯タンクの湯水を沸き上げするときに用いる。

特開２００５−５５０３３号公報

循環路における複数の経路のうちのいずれかの経路が選択使用された状態においては、循環路を構成する流路部分のうちで熱媒が流動しない非通流状態の流路部分が生じる。
従って、複数の経路のうちで長時間使用されない経路が存在することにより、熱媒の非通流状態が継続する時間が長くなる流路部分が発生し、その流路部分の熱媒の清浄の程度（清浄度と記載する場合がある）が低下する虞があった。

ちなみに、熱媒が非通流状態となることにより清浄度が低下する要因としては、循環路を形成する管状体の内面に生成する生物膜が考えられる。つまり、熱媒が非通流状態となると、その熱媒が非通流状態となっている管状体の内面に生物膜が生成し易くなり、そのような生物膜により、熱媒の清浄度が低下することになる。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱媒の清浄度が低下する流路部分を生じさせないようにし得る排熱回収装置を提供することにある。

本発明の排熱回収装置は、排熱発生装置を通して熱媒を循環させる複数の経路を備えた循環路と、
前記循環路における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を切り換える経路切換手段と、
前記循環路を通して熱媒を循環流動させる熱媒循環手段と、
前記経路切換手段の切換作動及び前記熱媒循環手段の運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段が、前記循環路における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を選択するための運転用情報に基づいて、前記経路切換手段を切換作動させるように構成されているものであって、
第１特徴構成は、前記運転制御手段が、前記循環路のうちで、熱媒の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分が存在するか否かを管理して、前記清浄化を要する流路部分が存在するときには、その流路部分の熱媒を清浄にする清浄化処理を実行するように構成されている点を特徴とする。

即ち、運転制御手段が、循環路のうちで、熱媒の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分が存在するか否かを管理して、清浄化を要する流路部分が存在するときには、その流路部分の熱媒を清浄にする清浄化処理を実行するものとなるから、熱媒の清浄度が低下する流路部分が生じるのが防止される。

従って、熱媒の清浄度が低下する流路部分を生じさせないようにし得る排熱回収装置を提供することができるようになった。

第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記運転制御手段は、前記清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分に熱媒を通流させるように、前記経路切換手段の切換作動及び前記熱媒循環手段の運転を制御するように構成されている点を特徴とする。

即ち、清浄化処理では、清浄化を要する流路部分に熱媒を通流させるように、経路切換手段の切換作動及び熱媒循環手段の運転が制御される。
つまり、清浄化を要する流路部分以外の流路部分の熱媒が清浄化を要する流路部分に流動して、その清浄化を要する流路部分に滞留していた熱媒が他の流路部分に流動することになり、清浄化を要する流路部分を熱媒が流動することにより、管状体の内面に生成される生物膜の上層部が除去される等により、生物膜が成長するのを抑制することが可能となるので、清浄化を要する流路部分の熱媒を清浄にすることが可能となる。

そして、清浄化を要する流路部分に熱媒を通流させるようにするに当たっては、清浄化を要する流路部分を含む経路にて熱媒を循環させるべく、経路切換手段の切換作動及び熱媒循環手段の運転を制御するようにすると、新たに部材を追加することなく、清浄化処理を実施することが可能となる。
従って、低廉化を図りながら本発明を実施するのに好適な手段を提供することができる。

第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記熱媒循環手段が、熱媒の循環速度を変更調節自在に構成され、
前記運転制御手段が、前記清浄化処理において、熱媒の循環速度を高速状態とすべく、前記熱媒循環手段を運転するように構成されている点を特徴とする。

即ち、清浄化処理では、熱媒の循環速度を高速状態とすべく、熱媒循環手段が運転されることから、清浄化を要する流路部分を熱媒が高速状態にて通流することになり、清浄化を要する流路部分を熱媒が高速状態にて通流することにより、管状体の内面に生成される生物膜をより一層除去することが可能となるので、生物膜が成長するのをより一層抑制することが可能となる。
従って、熱媒の清浄化をより一層向上させることが可能となった。

第４特徴構成は、上記第２又は第３特徴構成に加えて、
前記循環路を循環する熱媒を加熱する補助加熱手段が設けられ、
前記運転制御手段が、前記清浄化処理において、熱媒を高温化すべく、前記補助加熱手段を加熱作動させるように構成されている点を特徴とする。

即ち、清浄化処理では、熱媒を高温化すべく、補助加熱手段が加熱作動されることから、清浄化を要する流路部分に高温の熱媒を通流させて、その熱媒の高温化により熱媒の清浄化を向上させることが可能となる。
つまり、管状体の内面に生成される生物膜を構成する微生物を死滅させる又は弱らせることが可能となるので、生物膜が成長するのをより一層抑制することが可能となる。
従って、熱媒の清浄化をより一層向上させることが可能となった。

第５特徴構成は、上記第４特徴構成に加えて、
前記排熱発生装置が、熱と電力を併せて出力する熱電併給装置にて構成され、
前記補助加熱手段が、前記熱電併給装置の余剰電力にて作動して、前記熱電併給装置にて加熱された熱媒を加熱する電気式ヒータにて構成され、
前記運転制御手段が、前記清浄化処理において、前記余剰電力を発生させるようにすべく、現電力負荷よりも大きい電力を発生させるように前記熱電併給装置を運転するように構成されている点を特徴とする。

即ち、排熱発生装置が熱電併給装置にて構成されて、その熱電併給装置から出力される電力が電力消費機器にて消費されると共に、熱電併給装置から発生する熱が循環路を循環する熱媒にて回収される。
そして、補助加熱手段が、熱電併給装置の余剰電力にて作動して、熱電併給装置にて加熱された熱媒を加熱する電気式ヒータにて構成され、清浄化処理では、電気式ヒータを作動させるための余剰電力を発生させるようにすべく、現電力負荷よりも大きい電力を発生させるように熱電併給装置が運転されるので、清浄化処理では、余剰電力を発生させるように熱電併給装置が運転される分、熱電併給装置から発生する熱量が増加して、その熱電併給装置にて熱媒をより高温に加熱することができると共に、電気式ヒータにより、熱電併給装置にて加熱された熱媒を加熱することができることになる。
従って、清浄化処理では、清浄化を要する流路部分により高温の熱媒を通流させることが可能となって、清浄化を要する流路部分の熱媒の清浄化をより一層向上させることが可能となる。

ちなみに、熱電併給装置から商用電源への逆潮を防止するために、通常、上述の如き、熱電併給装置の余剰電力にて作動させる電気式ヒータを、熱電併給装置にて加熱された熱媒を加熱するように設けるものであるので、その電気式ヒータを前記補助加熱手段に兼用することにより、別個に補助加熱手段を設ける必要がない。
要するに、低廉化を図りながら熱媒の清浄化をより一層向上させるのに好適な手段を提供することができるようになった。

第６特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記循環路のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分の熱媒を水道水の供給により循環路外に排出する水道水入替手段が設けられ、
前記運転制御手段が、前記清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分の熱媒を外部に排出して供給される水道水に入れ替えるようすべく、前記水道水入替手段を作動させるように構成されている点を特徴とする。

即ち、循環路のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分の熱媒を水道水の供給により循環路外に排出する水道水入替手段が設けられて、清浄化処理では、清浄化を要する流路部分の熱媒を外部に排出して供給される水道水に入れ替えるようすべく、前記水道水入替手段が作動されるので、清浄化を要する流路部分の熱媒が外部に排出されて、水道水に入れ替えられる。
そして、清浄化を要する流路部分の熱媒が清浄な水道水にて入れ替えられ、その水道水には塩素が含有されているので、熱媒や水道水の流動により、管状体の内面に生成される生物膜の上層部が除去されるのに加えて、その生物膜を構成する微生物を水道水に含有されている塩素にて死滅させる又は弱らせることが可能となり、生物膜が成長するのをより一層抑制することが可能となる。
従って、熱媒の清浄化をより一層向上させることが可能となった。

第７特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記循環路のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分内に滞留する熱媒を清浄化のために加熱する熱媒加熱手段が設けられ、
前記運転制御手段が、前記清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分の熱媒を加熱して清浄化すべく、前記熱媒加熱手段を作動させるように構成されている点を特徴とする。

即ち、循環路のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分内に滞留する熱媒を清浄化のために加熱する熱媒加熱手段が設けられ、清浄化処理では、清浄化を要する流路部分の熱媒を加熱して清浄化すべく、熱媒加熱手段が加熱作動するので、清浄化を要する流路部分に滞留している熱媒をその清浄化が可能なように高温化することができる。
つまり、清浄化を要する流路部分の熱媒の高温化により、管状体の内面に生成される生物膜を構成する微生物を死滅させる又は弱らせることが可能となるので、生物膜が成長するのをより一層抑制することが可能となる。
従って、熱媒の清浄化をより一層向上させることが可能となった。

〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明にかかる排熱回収装置をコージェネレーションシステムに適用した場合の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる排熱回収装置Ａを備えたコージェネレーションシステムを示し、このコージェネレーションシステムは、前記排熱回収装置Ａの他に、排熱発生装置としての電力と熱とを発生する熱電併給装置Ｇ、及び、排熱回収装置Ａ及び熱電併給装置Ｇの運転を制御する運転制御手段としての運転制御部１等を備えて構成してある。
この排熱回収装置Ａは、熱電併給装置Ｇから発生する熱を用いて、貯湯タンク２に貯湯したり、放熱用端末３にて加熱対象部を加熱したりするように構成してあり、貯湯タンク２に貯湯される湯水は給湯路４を通じて給湯箇所に給湯するようになっている。ちなみに、前記放熱用端末３としては、例えば床暖房パネルがあり、その場合は、前記床暖房パネルにて加熱対象部としての暖房対象域を暖房することになる。

前記熱電併給装置Ｇは、燃料電池３０、熱源側熱交換器３１、燃料電池３０と熱源側熱交換器３１とにわたって冷却水を循環させる冷却水循環路３２、及び、その冷却水循環路３２を通して冷却水を循環流動させる冷却水循環ポンプ３３等を備えて構成してある。そして、詳細は後述するが、排熱回収装置Ａは、その熱源側熱交換器３１を通して湯水循環路５により熱媒としての湯水を循環させて、燃料電池３０の排熱を回収するように構成してある。

前記燃料電池３０は、周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、この燃料電池３０は、水素を含有する燃料ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電するセルスタック、そのセルスタックに供給する燃料ガスを生成する燃料ガス生成部、前記セルスタックに酸素含有ガスとして空気を供給するブロア等を備えて構成されている。
前記燃料ガス生成部は、供給される都市ガス（例えば、天然ガスベースの都市ガス）等の炭化水素系の原燃料ガスを脱硫処理する脱硫器、その脱硫器から供給される脱硫原燃料ガスと別途供給される水蒸気とを改質反応させて水素を主成分とする改質ガスを生成する改質器、その改質器から供給される改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気にて二酸化炭素に変成処理する変成器、その変成器から供給される改質ガス中の一酸化炭素を別途供給される選択酸化用空気にて選択酸化する一酸化炭素除去器等から構成され、一酸化炭素を変成処理及び選択酸化処理により低減した改質ガスを前記燃料ガスとして前記セルスタックに供給するように構成してある。

前記燃料電池３０の前記燃料ガス生成部へ原燃料ガスを供給する燃料供給路４１には、原燃料ガスの供給を断続する燃料供給断続弁４２、及び、原燃料ガスの供給量を調節する燃料供給量調節弁４３を設けてある。
そして、燃料供給量調節弁４３により前記燃料ガス生成部への原燃料ガスの供給量を調節することにより、前記燃料電池３０の発電電力を調節するように構成してある。

前記燃料電池３０の電力の出力側には、系統連系用のインバータ３４を設け、そのインバータ３４は、燃料電池３０の発電電力を商用電源３５から受電する受電電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成してある。
前記商用電源３５は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、商用電力供給ライン３６を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力消費機器３７に電気的に接続してある。
又、インバータ３４は、発電電力供給ライン３８を介して前記商用電力供給ライン３６に電気的に接続して、燃料電池３０からの発電電力が前記インバータ３４にて交流に変換されて、前記発電電力供給ライン３８、前記商用電力供給ライン３６を介して前記電力消費機器３７に供給されるように構成してある。

更に、前記熱源側熱交換器３１を通過して加熱された後、前記湯水循環路５を循環する湯水を加熱するように、電気式ヒータ３９を設け、その電気式ヒータ３９は、燃料電池３０の余剰電力が供給されて、その余剰電力にて作動するように構成してある。
つまり、その電気式ヒータ３９に供給する電力を調節自在なスイッチング回路４０を設けて、前記運転制御部１により、前記商用電源３５への逆潮流を検出する逆潮検出用電流センサ（図示省略）にて逆潮流が検出されないように前記電気式ヒータ３９への供給電力を調節すべく、前記スイッチング回路４０を制御する構成としてある。

図１に基づいて、前記排熱回収装置Ａについて説明を加える。
この排熱回収装置Ａは、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する前記貯湯タンク２、前記熱源側熱交換器３１と貯湯タンク２とにわたって湯水を循環させる前記湯水循環路５、その湯水循環路５を通して湯水を循環流動させる熱媒循環手段としての湯水循環ポンプ６、湯水循環路５に設けられた熱媒加熱用熱交換器７と前記放熱用端末３とにわたって熱媒を循環させる熱媒循環路８、その熱媒循環路８を通して熱媒を循環させる熱媒循環ポンプ９、前記熱媒循環路８を通流する熱媒を加熱する熱媒用補助加熱器１０、前記給湯路４を通流する湯水を加熱する給湯用補助加熱器１１、及び、前記湯水循環路５における前記貯湯タンク２よりも下流側で且つ前記熱源側熱交換器３１よりも上流側にて湯水循環路５を通流する湯水を放熱させるラジエータ１２等を備えて構成してある。

以下、前記排熱回収装置Ａの各部について説明を加える。
前記貯湯タンク２は密閉式に構成して、そのタンク底部に水道圧にて水道水を給水する給水路１３を接続し、タンク頂部に前記給湯路４を接続してある。そして、図示しない給湯栓の開栓等により前記給湯路４を通じて前記貯湯タンク２の上部から湯水が排出されるのに伴って、前記給水路１３を通じて前記貯湯タンク２の底部に給水されるようになっていて、前記貯湯タンク２には、温度成層が形成される状態で満杯状態に湯水が貯留されるように構成してある。

前記貯湯タンク２には、その貯湯タンク２の貯湯量の検出用として、複数の貯湯量検出用温度センサＴｔを上下方向に間隔を隔てて設けてある。つまり、前記貯湯量検出用温度センサＴｔが貯湯用設定温度（例えば４３°Ｃ）以上の温度を検出することにより、その設置位置に湯が貯湯されているとして、検出温度が前記貯湯用設定温度以上である貯湯量検出用温度センサＴｔのうちの最下部の貯湯量検出用温度センサＴｔの位置に基づいて、貯湯量を複数段階に検出するように構成してある。つまり、複数の貯湯量検出用温度センサＴｔ全ての検出温度が前記貯湯用設定温度以上になると、前記貯湯タン２５の貯湯量が満杯であることが検出され、複数の貯湯量検出用温度センサＴｔ全ての検出温度が前記貯湯用設定温度未満になると、前記貯湯タンク２の貯湯量が空であることが検出されることになる。

前記熱媒用補助加熱器１０及び前記給湯用補助加熱器１１は、バーナ燃焼式の湯沸し器にて構成してあり、そのバーナ燃焼式の湯沸し器は、加熱対象の湯水又は熱媒を通流させる熱交換器ｈ、その熱交換器ｈを加熱するガスバーナｂ、そのガスバーナｂに燃焼用空気を供給する送風機ｆ、前記熱交換器ｈに流入する湯水又は熱媒の流入温度を検出する流入温度センサ（図示省略）、前記熱交換器ｈから流出する湯水又は熱媒の流出温度を検出する流出温度センサ（図示省略）、前記熱交換器ｈに流入する湯水又は熱媒の流量を検出する流量センサ（図示省略）、及び、燃焼制御部（図示省略）等を備え構成してある。

前記燃焼制御部の制御動作について簡単に説明すると、前記流量センサが設定流量以上の流量を検出している状態で、前記流入温度センサ及び前記流出温度センサの検出情報に基づいて、流入温度が設定温度（前記熱媒用補助加熱器１０及び前記給湯用補助加熱器１１の夫々について設定されている）未満になると、前記バーナｂを燃焼させて、前記流出温度が前記設定温度になるように前記バーナｂの燃焼量を調節し、前記燃焼量を設定最少燃焼量に調節しても前記流出温度が前記設定温度以上になるときは前記バーナｂを消火させる。又、前記バーナｂの燃焼中に、前記流量センサの検出流量が前記設定流量未満になると、前記バーナｂを消火させる。

前記ラジエータ１２は、前記湯水循環路５に設けられた放熱用熱交換器１２ｈと、その放熱用熱交換器１２ｈに通風作用する放熱用送風機１２ｆとを備えて構成してある。そして、その放熱用送風機１２ｆを作動させることにより、放熱用熱交換器１２ｈを通流する湯水の保有熱を放熱させる放熱作動を実行させる構成としてある。

前記湯水循環路５は、前記熱源側熱交換器３１を通して湯水を循環させる複数の経路を備え、その湯水循環路５における複数の経路のうちで湯水を循環させる経路を切り換える経路切換手段Ｃを設けてある。

説明を加えると、この湯水循環路５に、前記熱源側熱交換器３１から湯水を流出させる往き流路部分５ｇ、熱源側熱交換器３１に湯水を流入させる戻り流路部分５ｒを備えさせると共に、それら往き流路部分５ｇの先端と戻り流路部分５ｒの基端との間に、複数の流路部分を設けることにより、前記複数の経路を形成するように構成してある。
即ち、往き流路部分５ｇの先端から、通常流入流路部分５ｉと熱媒加熱流路部分５ｈとを分岐させ、その通常流入流路部分５ｉの先端を前記貯湯タンク２の頂部に接続し、前記熱媒加熱流路部分５ｈは、更に、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖとタンク迂回流路部分５ｂとに分岐させ、その熱媒加熱経由流入流路部分５ｖは前記通常流入流路部分５ｉの途中に接続し、前記タンク迂回流路部分５ｂは、前記貯湯タンク２の底部に接続したタンク流出流路部分５ｅと共に、前記戻り流路部分５ｒに合流させてある。

前記電気式ヒータ３９は、前記往き流路部分５ｇに設け、前記熱媒加熱用熱交換器７は、前記熱媒加熱流路部分５ｈに設け、前記ラジエータ１２の放熱用熱交換器１２ｈ及び前記湯水循環ポンプ６は、前記戻り流路部分５ｒに設けてある。

前記通常流入流路部分５ｉと前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖとの接続部には、タンク入側三方弁１４を設け、前記タンク迂回流路部分５ｂと前記タンク流出流路部分５ｅと前記戻り流路部分５ｒとの接続部分には、タンク出側三方弁１５を設けてある。

そして、図１に示すように、タンク入側三方弁１４を、通常流入流路部分５ｉの上流側部分が接続されたポート１４ａと通常流入流路部分５ｉの下流側部分が接続されたポート１４ｂとが連通する状態とし、且つ、タンク出側三方弁１５を、タンク流出流路部分５ｅが接続されたポート１５ａと戻り流路部分５ｒが接続されたポート１５ｂとが連通する状態にすると、湯水が、往き流路部分５ｇ、通常流入流路部分５ｉ、貯湯タンク２、タンク流出流路部分５ｅ、戻り流路部分５ｒを順次通流する貯湯用経路にて、湯水循環路５を循環することになる。

図２に示すように、タンク入側三方弁１４を、通常流入流路部分５ｉの上流側部分が接続されたポート１４ａと熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが接続されたポート１４ｃとが連通する状態とし、且つ、タンク出側三方弁１５を、タンク迂回流路部分５ｂが接続されたポート１５ｃと戻り流路部分５ｒが接続されたポート１５ｂとが連通する状態にすると、湯水が、往き流路部分５ｇ、通常流入流路部分５ｉの上流側部分、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ、タンク迂回流路部分５ｂ、戻り流路部分５ｒを順次通流するタンク迂回経路にて、湯水循環路５を循環することになる。

図３に示すように、タンク入側三方弁１４を、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが接続されたポート１４ｃと通常流入流路部分５ｉの下流側部分が接続されたポート１４ｂとが連通する状態とし、且つ、タンク出側三方弁１５を、タンク流出流路部分５ｅが接続されたポート１５ａ及びタンク迂回流路部分５ｂが接続されたポート１５ｃ夫々の開度を一方が広くなると他方が狭くなる形態で調節可能で且つそれらポート１５ａ，１５ｃと戻り流路部分５ｒが接続されたポート１５ｂとが連通する状態にすると、湯水が、往き流路部分５ｇ、熱媒加熱流路部分５ｈを順次通流した後、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖとタンク迂回流路部分５ｂとに分流して、一方は貯湯タンク２を通流し、他方はタンク迂回流路部分５ｂを通流した後、戻り流路部分５ｒに合流する放熱貯湯並行経路にて、湯水循環路５を循環することになる。

図４に示すように、タンク入側三方弁１４を、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが接続されたポート１４ｃと通常流入流路部分５ｉの下流側部分が接続されたポート１４ｂとが連通する状態とし、且つ、タンク出側三方弁１５を、タンク流出流路部分５ｅが接続されたポート１５ａと戻り流路部分５ｒが接続されたポート１５ｂとが連通する状態にすると、湯水が、往き流路部分５ｇ、熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ、貯湯タンク２、タンク流出流路部分５ｅ、戻り流路部分５ｒを順次通流するタンク沸き上げ経路にて、湯水循環路５を循環することになる。

つまり、前記湯水循環路５は、複数の経路として、上述のように貯湯用経路、タンク迂回経路、放熱貯湯並行経路及びタンク沸き上げ経路の４つの経路を備え、前記タンク入側三方弁１４及び前記タンク出側三方弁１５夫々を作動させることにより、前記４つの経路のうちで湯水を通流させる経路を切り換えることになり、それらタンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５にて、前記経路切換手段Ｃを構成してある。

前記熱媒循環路８には、熱媒を前記放熱用端末３を迂回させる状態で前記熱媒加熱用熱交換器７を通して循環させる端末迂回路１６を設けると共に、熱媒循環路８における端末迂回路１６の接続部には、熱媒を放熱用端末３に通流させる放熱状態とその放熱用端末３を迂回させる端末迂回状態とに切り換える放熱切換用三方弁１７を設けてある。

前記湯水循環路５の往き流路部分５ｇにおける前記電気式ヒータ３９の設置箇所よりも下流側部分には、その部分を通流する湯水の温度を往き湯水温度として検出する往き温度センサＴｇを設け、前記湯水循環路５の戻り流路部分５ｒにおける前記ラジエータ１２の放熱用熱交換器１２ｈの設置箇所よりも上流側部分には、その部分を通流する湯水の温度を戻り湯水温度として検出する戻り温度センサＴｒを設けてある。

次に、前記運転制御部１の制御動作について説明する。
この運転制御部１は、操作部１８から運転開始が指令されると、前記燃料供給断続弁４２を開弁し、前記ブロアを作動させ、前記冷却水循環ポンプ３３を作動させて、燃料電池３０の運転を開始すると共に、前記湯水循環ポンプ６を作動させて、排熱回収装置Ａの運転を開始し、前記操作部１８から運転停止が指令されると、前記燃料供給断続弁４２を閉弁し、前記ブロアを停止させ、前記冷却水循環ポンプ３３を停止させて、燃料電池３０の運転を停止させると共に、前記湯水循環ポンプ６を停止させて、排熱回収装置Ａの運転を停止させる。尚、通常、この燃料電池３０は２４時間連続運転される。

前記湯水循環ポンプ６は、単位時間あたりの湯水の吐出流量を変更調節自在、即ち、前記湯水循環路５の湯水の循環速度を変更調節自在に構成してある。
そして、運転制御部１は、燃料電池３０の運転中は、電力負荷に応じて出力電力を調節すべく、前記燃料供給量調節弁４３により前記燃料ガス生成部への原燃料ガスの供給量を調節し、且つ、湯水循環路５の湯水の循環速度が前記燃料電池３０の出力電力が高くなるほど速くなるように、前記湯水循環ポンプ６を制御するように構成してある。

又、運転制御部１は、排熱回収装置Ａの運転中は、前記往き温度センサＴｇにて検出される往き湯水温度が設定貯湯許容温度（例えば４３°Ｃ）よりも低いときは、図２に示すように、前記タンク迂回経路にて湯水を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させるタンク迂回運転を実行し、前記往き温度センサＴｇにて検出される往き湯水温度が前記設定貯湯許容温度以上のときは、図１に示すように、前記貯湯用経路にて湯水を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させる貯湯運転を実行するように構成してある。

つまり、燃料電池３０の運転開始直後等、燃料電池３０からの発生熱量が少なくて、燃料電池３０の発生熱量を回収した湯水の温度が前記設定貯湯許容温度よりも低いときは、前記タンク迂回運転が実行されて、貯湯タンク２に設定貯湯許容温度よりも低い低温の湯が供給されるのが回避され、燃料電池３０の発生熱量を回収した湯水の温度が前記設定貯湯許容温度以上のときは、前記貯湯運転が実行されて、貯湯タンク２に設定貯湯許容温度以上の湯が供給されて貯湯されることになる。

更に、運転制御部１は、前記タンク迂回運転の実行中は、前記戻り温度センサＴｒにて検出される戻り湯水温度を監視して、その戻り湯水温度が設定戻り許容温度以上のときは前記ラジエータ１２を放熱作動させるように構成してある。
ちなみに、前記設定戻り許容温度としては、前記熱源側熱交換器３１における燃料電池３０の冷却水と湯水循環路５の湯水との熱交換により、前記冷却水を燃料電池３０の適正な運転が可能な許容上限温度以下にまで冷却可能な前記湯水の温度に設定し、例えば、４０°Ｃに設定する。
尚、前記貯湯運転の実行中は、貯湯タンク２の底部から低温の湯水が熱源側熱交換器３１に戻るので、その低温の湯水により熱源側熱交換器３１にて燃料電池３０の冷却水が前記許容上限温度以下にまで冷却されることになる。

又、前記運転制御部１は、前記排熱回収装置Ａの運転中に、前記操作部１８から暖房運転の開始が指令されると、図３に示すように、前記放熱切換用三方弁１７を前記放熱状態に切り換え、前記熱媒循環ポンプ９を作動させ、前記放熱貯湯並行経路にて湯水を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させる放熱貯湯並行運転を実行し、前記操作部１８から暖房運転の停止が指令されると、前記熱媒循環ポンプ９を停止させ、前記往き温度センサＴｇにて検出される往き湯水温度に基づいて前記貯湯運転かタンク迂回運転のいずれかを実行するように構成してある。つまり、前記操作部１８からの暖房運転の開始及び停止指令が、前記放熱用端末３の放熱要否情報に相当する。
更に、前記運転制御部１は、その放熱貯湯並行運転の実行中は、前記戻り温度センサＴｒにて検出される戻り湯水温度を監視して、その戻り湯水温度が前記設定戻り許容温度よりも低い温度に設定された設定湯水戻し温度になるように、湯水をタンク迂回流路部分５ｂと貯湯タンク２とに分流させる分流比を調節すべく、タンク出側三方弁１５を制御するように構成してある。

この放熱貯湯並行運転では、熱媒加熱用熱交換器７にて加熱された熱媒が放熱用端末３を通流し、その放熱用端末３にて熱媒の保有熱が放熱対象部に放熱されて、その放熱対象部が加熱され、又、前記熱源側熱交換器３１に戻る湯水の温度が前記設定湯水戻し温度になるように、熱媒加熱用熱交換器７を通過した湯水の一部が前記貯湯タンク２に供給されて、燃料電池３０の発生熱の一部が貯湯タンク２に回収されることになるので、排熱回収効率を向上させることが可能となる。

ちなみに、熱媒加熱用熱交換器７を通過した湯水の全量を貯湯タンク２を迂回させて熱源側熱交換器３１に戻すようにすると、その戻り湯水温度が高くなって、燃料電池３０の冷却水を適切に冷却させることができないので、前記ラジエータ１２を放熱作動させる必要があり、そのラジエータ１２からの放熱量が多くなって排熱回収効率が低下する。

又、前記運転制御部１は、前記操作部１８により、タンク沸き上げ運転の開始が指令されると、図４に示すように、前記放熱切換用三方弁１７を前記端末迂回状態に切り換え、前記熱媒循環ポンプ９を作動させ、前記タンク沸き上げ経路にて湯水を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させるタンク沸き上げ運転を実行するように構成してある。

このタンク沸き上げ運転は、例えば、燃料電池３０の停止中に、貯湯タンク２に貯湯するときに行うものである。そして、このタンク沸き上げ運転では、前記熱媒用補助加熱器１０にて加熱された熱媒が熱媒加熱用熱交換器７を通って通流して、その熱媒により熱媒加熱用熱交換器７にて湯水順管路５を通流する湯水が加熱され、その加熱された湯水が貯湯タンク２に供給されるので、貯湯タンク２に貯湯されることになる。

以上、説明したように、前記操作部１８からの指令情報、前記往き温度センサＴｇの検出情報、及び、前記貯湯量検出用温度センサＴｔの検出情報の夫々が、前記湯水循環路５における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を選択するための運転用情報に相当し、前記運転制御部１は、前記運転用情報に基づいて、その運転用情報にて指令された経路にて湯水を循環させるべく、前記経路切換手段Ｃを切換作動させる、具体的には、前記タンク入側三方弁１４及び前記タンク出側三方弁１５夫々を切換作動させるように構成してある。

そして、本発明では、運転制御部１を、前記湯水循環路５のうちで、湯水の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分（以下、要清浄化流路部分と称する場合がある）が存在するか否かを管理する要清浄化流路部分存否管理処理を実行して、要清浄化流路部分が存在するときには、その要清浄化流路部分の湯水を清浄にする清浄化処理を実行するように構成してある。

この第１実施形態では、運転制御部１は、前記清浄化処理として、要清浄化流路部分に熱媒を通流させるように、前記タンク入側三方弁１４及び前記タンク出側三方弁１５夫々の切換作動及び前記湯水循環ポンプ６の運転を制御するように構成してある。

又、前記湯水循環ポンプ６を、湯水の循環速度を変更調節自在に構成して、運転制御部１を、前記清浄化処理において、湯水の循環速度を高速状態とすべく、前記湯水循環ポンプ６を運転するように構成してある。

又、前記湯水循環路５を循環する湯水を加熱する補助加熱手段Ｈｒを設け、前記運転制御部１を、前記清浄化処理において、湯水を高温化すべく、補助加熱手段Ｈｒを加熱作動させるように構成してある。
具体的には、前記補助加熱手段Ｈｒを、前記電気式ヒータ３９にて構成して、運転制御部１を、前記清浄化処理において、前記余剰電力を発生させるようにすべく、現電力負荷よりも大きい電力を発生させるように前記燃料電池３０を運転するように構成してある。

この第１実施形態では、前記貯湯運転を優先して実行するものであり、その貯湯運転の実行中は、前記湯水循環路５のうちで、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂには湯水が通流しないことになるので、運転制御部１を、前記要清浄化流路部分存否管理処理において、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々を管理対象の流路部分として、要清浄化流路部分が存在するか否かを管理するように構成してある。

そして、運転制御部１は、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて前記熱媒加熱流路部分５ｈが要清浄化流路部分であると判別したとき、及び、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが要清浄化流路部分であると判別したときの夫々では、図４に示すように、前記タンク沸き上げ経路にて湯水を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させることにより、清浄化処理を実行し、且つ、その清浄化処理の実行中は、前記燃料電池３０を定格出力電力を出力するように定格運転する。

又、運転制御部１は、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて前記タンク迂回流路部分５ｂが要清浄化流路部分であると判別したときは、図２に示すように、前記タンク迂回経路にて湯水を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させることにより、清浄化処理を実行し、且つ、その清浄化処理の実行中は、燃料電池３０を定格運転する。
そして、前記運転制御部１は、清浄化処理を設定清浄化処理時間の間実行し、その清浄化処理が終了すると、その清浄化処理の前に実行していた運転を実行する。
尚、前記設定清浄化処理時間としては、要清浄化流路部分に滞留する湯水の全体を入れ替えるに要する時間よりも長い時間、例えば、１０分間に設定する。

つまり、定格出力電力は、燃料電池３０の出力電力調節範囲における最大出力電力であるので、清浄化処理の実行中、燃料電池３０を定格運転することは、前記電気式ヒータ３９を作動させるために余剰電力を発生させるべく、現電力負荷よりも大きい電力を発生させるように燃料電池３０を運転することに相当し、又、前記湯水循環路５の湯水の循環速度を高速状態とすべく、前記湯水循環ポンプ６を運転することに相当する。

次に、前記要清浄化流路部分存否管理処理について、説明を加えると、
前記運転制御手段１を、要清浄化流路部分存否管理処理として、管理対象の流路部分、即ち、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂの夫々について、設定管理周期毎に、その設定管理周期内において湯水が通流した通流時間Ｔ２を積算した積算通流時間ΣＴ２が要清浄化流路部分の存否判別用の非存在判別用設定時間Ｔｓ２以下であるか否かを判別して、積算通流時間ΣＴ２が存在判別用設定時間Ｔｓ２以下の流路部分を要清浄化流路部分として管理するように構成してある。

そして、前記設定管理周期を２４時間に設定すると共に、その設定管理周期の開始時刻をこのコージェネレーションシステムの使用者（以下、単にシステム使用者と記載する場合がある）の就寝時間帯、例えば、午前３時に設定してある。又、前記非存在判別用設定時間Ｔｓ２は、例えば４時間に設定してある。
つまり、要清浄化流路部分存否管理処理にて要清浄化流路部分が存在すると管理して、清浄化処理を実行するにしても、システム使用者の就寝中に実行するようにして、予め定められた条件に基づく運転、あるいは、システム使用者の指令に基づく運転等、コージェネレーションシステムの本来の運転への影響を抑制することが可能なようにしてある。

以下、図５に示すフローチャートに基づいて、運転制御部１における要清浄化流路部分存否管理処理及び清浄化処理の制御動作を説明する。
前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々について、午前３時から次の日の午前３時まで、通流状態になったか否かを判別して、通流時間Ｔ２を積算する処理を繰り返し実行し、午前３時になると、通流時間Ｔ２を積算した積算通流時間ΣＴ２と非存在判別用設定時間Ｔｓ２とを比較して、積算通流時間ΣＴ２が非存在判別用設定時間Ｔｓ２以下のときは要清浄化流路部分であると判別して、その要清浄化流路部分に対して清浄化処理を実行し、積算通流時間ΣＴ２をリセットして、リターンする（ステップ＃１〜６）。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、清浄化処理の別実施形態を示すものであるので、主として、その清浄化処理について説明を加えて、第１実施形態と同じ構成については、その説明を省略する。

図６に示すように、この第２実施形態では、前記湯水循環路５のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分の熱媒を水道水の供給により湯水循環路５外に排出する水道水入替手段Ｄを設けてある。

以下、この水道水入替手段Ｄについて、説明を加える。
前記湯水循環路６において、前記往き流路部分５ｇを通常流入流路部分５ｉと熱媒加熱流路部分５ｈとに分岐させる分岐箇所に、排水路１９を接続し、その排水路１９に、その排水路を開閉する排水弁２０を設けてある。

そして、図６に示すように、前記湯水循環ポンプ６を停止させた状態で、タンク入側三方弁１４を、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが接続されたポート１４ｃと通常流入流路部分５ｉの下流側部分が接続されたポート１４ｂとが連通する状態とし、且つ、タンク出側三方弁１５を、タンク流出流路部分５ｅが接続されたポート１５ａとタンク迂回流路部分５ｂが接続されたポート１５ｃとが連通する状態とし、且つ、前記排水弁２０を開弁すると、前記給水路１３から供給される水道水の通流経路（以下、排水用通流経路と記載する場合がある）が、前記貯湯タンク２の底部を通過し、前記タンク流出流路部分５ｅ、前記タンク迂回流路部分５ｂ、前記熱媒加熱流路部分５ｈを順次通流して、前記排水路１９から排出される経路（以下、熱媒加熱・タンク迂回部分排水経路と記載する場合がある）となる。

つまり、排水用通流経路をこの熱媒加熱・タンク迂回部分排水経路にするように、タンク入側三方弁１４、タンク出側三方弁１５及び排水弁２０を作動させると、給水路１３から供給される水道水の水道圧により、前記タンク迂回流路部分５ｂ及び前記熱媒加熱流路部分５ｈに滞留していた湯水を前記排水路１９から湯水循環路５外に排出して、水道水に入れ替えることができる。

又、図７に示すように、前記湯水循環ポンプ６を停止させた状態で、タンク入側三方弁１４を、通常流入流路部分５ｉの上流側部分が接続されたポート１４ａと熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが接続されたポート１４ｃとが連通する状態とし、且つ、タンク出側三方弁１５を、タンク流出流路部分５ｅが接続されたポート１５ａとタンク迂回流路部分５ｂが接続されたポート１５ｃとが連通する状態とし、且つ、前記排水弁２０を開弁すると、前記排水用通流経路が、前記貯湯タンク２の底部を通過し、前記タンク流出流路部分５ｅ、前記タンク迂回流路部分５ｂ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記熱媒加熱流路部分５ｈの両流路部分、前記通常流入流路部分５ｉを順次通流して、前記排水路１９から排出される経路（以下、タンク迂回・熱媒加熱経由流入部分排水経路）となる。

つまり、前記排水用通流経路をこのタンク迂回・熱媒加熱経由流入部分排水経路にするように、タンク入側三方弁１４、タンク出側三方弁１５及び排水弁２０を作動させると、給水路１３から供給される水道水の水道圧により、前記タンク迂回流路部分５ｂ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記熱媒加熱流路部分５ｈに滞留していた湯水を前記排水路１９から湯水循環路５外に排出して、水道水に入れ替えることができる。

要するに、前記タンク入側三方弁１４、前記タンク出側三方弁１５及び前記排水弁２０を上述のように作動させることにより、前記湯水循環路５のうちの対象とする流路部分を選択して、その選択した流路部分の湯水を前記給水路１３から供給される水道水の水道圧により、前記排水路１９を通して湯水循環路５外に排出することができるものとなり、これらタンク入側三方弁１４、タンク出側三方弁１５及び排水弁２０により、前記水道水入替手段Ｄを構成してある。

そして、この第２実施形態では、前記運転制御部１を、清浄化処理として、要清浄化流路部分の熱媒を外部に排出して供給される水道水に入れ替えるようすべく、前記水道水入替手段Ｄを作動させるように構成してある。

以下、清浄化処理における前記運転制御部１の制御動作について説明を加える。
前記運転制御部１は、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて、前記熱媒加熱流路部分５ｈが要清浄化流路部分であると判別したとき、及び、前記タンク迂回流路部分５ｂが要清浄化流路部分であると判別したときの夫々では、前記湯水循環ポンプ６を停止させた状態で、前記排水用通流経路を前記熱媒加熱・タンク迂回部分排水経路にするように前記タンク入側三方弁１４、タンク出側三方弁１５及び排水弁２０を作動させることにより、清浄化処理を実行し、又、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが要清浄化流路部分であると判別したときは、前記湯水循環ポンプ６を停止させた状態で、前記排水用通流経路を前記タンク迂回・熱媒加熱経由流入部分排水経路にするように前記タンク入側三方弁１４、タンク出側三方弁１５及び排水弁２０を作動させることにより、清浄化処理を実行する。
そして、前記運転制御部１は、清浄化処理を前記設定清浄化処理時間の間実行し、その清浄化処理が終了すると、その清浄化処理の前に実行していた運転を実行する。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態を説明するが、この第３実施形態も、清浄化処理の別実施形態を示すものであるので、主として、その清浄化処理について説明を加えて、第１実施形態と同じ構成については、その説明を省略する。

図８に示すように、前記湯水循環路５のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分内に滞留する湯水を清浄化のために加熱する熱媒加熱手段Ｈｗを設けてある。

以下、この熱媒加熱手段Ｈｗについて、説明を加える。
前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂ夫々の外周部に、夫々の流路部分を外周部から加熱するように熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈ，２１ｖ，２１ｂを設け、それら熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈ，２１ｖ，２１ｂの夫々を、給電の断続並びに供給する電力の調節が自在な熱媒加熱用スイッチング回路２２ｈ，２２ｖ，２２ｂ夫々を介して、前記発電電力供給ライン３８から分岐したヒータ用給電ライン４４に接続してある。

つまり、対象とする流路部分の熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈ，２１ｖ，２１ｂに給電するように、熱媒加熱用スイッチング回路２２ｈ，２２ｖ，２２ｂを制御することにより、対象とする流路部分内に滞留する湯水を加熱することができ、それら熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈ，２１ｖ，２１ｂ及び熱媒加熱用スイッチング回路２２ｈ，２２ｖ，２２ｂにより、前記熱媒加熱手段Ｈｗを構成してある。

更に、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂの夫々に対して、夫々の流路部分内の湯水の温度を検出する湯水温度センサＴｈ，Ｔｖ，Ｔｂを設けてある。

更に、図示は省略するが、熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈにて熱媒加熱流路部分５ｈを加熱するときの過熱を防止するために、熱媒加熱用スイッチング回路２２ｈと熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈとを接続するヒータ用給電ライン４４に、熱媒加熱流路部分５ｈにおける湯水温度センサＴｈによる温度検出箇所近傍の温度が設定上限温度以上になるとオフ状態になって熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈへの電力供給を断つバイメタル式のハイリミットスイッチを設けてある。
同様に、熱媒加熱用スイッチング回路２２ｖと熱媒加熱用電気ヒータ２１ｖとを接続するヒータ用給電ライン４４、熱媒加熱用スイッチング回路２２ｂと熱媒加熱用電気ヒータ２１ｂとを接続するヒータ用給電ライン４４にも、夫々、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖにおける湯水温度センサＴｖによる温度検出箇所近傍の温度が前記設定上限温度以上になるとオフ状態になるハイリミットスイッチ、タンク迂回流路部分５ｂにおける湯水温度センサＴｂによる温度検出箇所近傍の温度が前記設定上限温度以上になるとオフ状態になるハイリミットスイッチを設けてある。

そして、この第３実施形態では、前記運転制御部１を、清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分の熱媒を加熱して清浄化すべく、前記熱媒加熱手段Ｈｗを作動させるように構成してある。

以下、清浄化処理における前記運転制御部１の制御動作について説明を加える。
前記運転制御部１は、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて、前記熱媒加熱流路部分５ｈが要清浄化流路部分であると判別したときは、その熱媒加熱流路部分５ｈの熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈに給電し且つその熱媒加熱流路部分５ｈの湯水温度センサＴｈの検出温度が清浄化処理用設定温度になるように、その熱媒加熱流路部分５ｈに対応する熱媒加熱用スイッチング回路２２ｈを制御することにより、清浄化処理を実行する。
又、前記運転制御部１は、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて、前記タンク迂回流路部分５ｂが要清浄化流路部分であると判別したときは、そのタンク迂回流路部分５ｂの熱媒加熱用電気ヒータ２１ｂに給電し且つそのタンク迂回流路部分５ｂの湯水温度センサＴｂの検出温度が設定清浄化処理温度になるように、そのタンク迂回流路部分５ｂに対応する熱媒加熱用スイッチング回路２２ｂを制御することにより、清浄化処理を実行する。
又、前記運転制御部１は、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖが要清浄化流路部分であると判別したときは、その熱媒加熱経由流入流路部分５ｖの熱媒加熱用電気ヒータ２１ｖに給電し且つその熱媒加熱経由流入流路部分５ｖの湯水温度センサＴｖの検出温度が前記設定清浄化処理温度になるように、その熱媒加熱経由流入流路部分５ｖに対応する熱媒加熱用スイッチング回路２２ｖを制御することにより、清浄化処理を実行する。

そして、前記運転制御部１は、清浄化処理の対象となっている流路部分５ｈ，５ｖ，５ｂの湯水温度センサＴｈ，Ｔｖ，Ｔｂの検出温度が前記設定清浄化加熱温度である状態が設定加熱維持時間継続すると、清浄化処理の対象となっている流路部分５ｈ，５ｖ，５ｂの熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈ，２１ｖ，２１ｂへの給電を断つように熱媒加熱用スイッチング回路２２ｈ，２２ｖ，２２ｂを制御して、清浄化処理を終了する。

ちなみに、前記設定清浄化処理温度及び前記設定加熱維持時間は、要清浄化流路部分に滞留している湯水を清浄にするように加熱可能に設定し、例えば前記設定清浄化処理温度を８０°Ｃに、前記設定加熱維持時間を６０分に夫々設定する。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態を説明するが、この第４実施形態は、前記要清浄化流路部分存否管理処理の別実施形態を示すものであるので、主として、その要清浄化流路部分存否管理処理について説明を加えて、第１実施形態と同じ構成については、その説明を省略する。
尚、この第４実施形態の要清浄化流路部分存否管理処理は、上記の第１ないし第３の各実施形態のコージェネレーションシステムに適用することができる。

前記要清浄化流路部分存否管理処理について、説明を加えると、この第４実施形態でも、第１実施形態と同様に、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々を要清浄化流路部分存否管理処理における管理対象の流路部分としてある。
そして、前記運転制御手段１を、要清浄化流路部分存否管理処理において、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂの夫々について、設定管理周期毎に、その設定管理周期内において湯水が通流しない非通流時間Ｔ１を積算した積算非通流時間ΣＴ１が要清浄化流路部分の存否判別用の存在判別用設定時間Ｔｓ１よりも長いか否かを判別して、積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１よりも長い流路部分を要清浄化流路部分として管理するように構成してある。

そして、前記設定管理周期を２４時間に設定すると共に、その設定管理周期の開始時刻をシステム使用者の就寝時間帯、例えば、午前３時に設定してある。又、前記存在判別用設定時間は、例えば２０時間に設定してある。

以下、図９に示すフローチャートに基づいて、運転制御部１における要清浄化流路部分存否管理処理及び清浄化処理の制御動作を説明する。
前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々について、午前３時から次の日の午前３時まで、通流状態になったか否かを判別して、非通流時間Ｔ１を積算する処理を繰り返し実行し、午前３時になると、非通流時間Ｔ１を積算した積算非通流時間ΣＴ１と存在判別用設定時間Ｔｓ１とを比較し、積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１よりも長いときは要清浄化流路部分であると判別して、その要清浄化流路部分に対して清浄化処理を実行し、非通流時間の積算時間ΣＴ１をリセットして、リターンする（ステップ＃１１〜１６）。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態を説明するが、この第５実施形態は、前記要清浄化流路部分存否管理処理の別実施形態を示すものであるので、主として、その要清浄化流路部分存否管理処理について説明を加えて、第１実施形態と同じ構成については、その説明を省略する。
尚、この第５実施形態の要清浄化流路部分存否管理処理は、上記の第１ないし第３の各実施形態のコージェネレーションシステムに適用することができる。

前記要清浄化流路部分存否管理処理について、説明を加えると、この第５実施形態でも、第１実施形態と同様に、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々を要清浄化流路部分存否管理処理における管理対象の流路部分としてある。
そして、前記運転制御手段１を、要清浄化流路部分存否管理処理において、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂの夫々について、湯水が通流した通流時間Ｔ２及び湯水が通流しなかった非通流時間Ｔ１夫々を積算し、積算通流時間ΣＴ２が非存在判別用設定時間Ｔｓ２を越えるよりも前に積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１を越えるか否かを判別して、積算通流時間ΣＴ２が非存在判別用設定時間Ｔｓ２を越えるよりも前に積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１を越えた流路部分を要清浄化流路部分として管理するように構成してある。

ちなみに、前記存在判別用設定時間は、例えば２０時間に設定し、前記非存在判別用設定時間は、例えば４時間に設定してある。

以下、図１０に示すフローチャートに基づいて、運転制御部１における要清浄化流路部分存否管理処理及び清浄化処理の制御動作を説明する。
前記熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々について、通流状態になったか否かを判別して、通流時間Ｔ２及び非通流時間Ｔ１夫々を積算し、積算通流時間ΣＴ２が非存在判別用設定時間Ｔｓ２を越えるか否か、及び、積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１を越えるか否かを判別する処理を繰り返し実行し、積算通流時間ΣＴ２が非存在判別用設定時間Ｔｓ２を越えるよりも前に積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１を越えると、要清浄化流路部分であると判別して、その要清浄化流路部分に対して清浄化処理を実行して、積算通流時間ΣＴ２及び積算非通流時間ΣＴ１をリセットしてリターンし、積算非通流時間ΣＴ１が存在判別用設定時間Ｔｓ１を越えるよりも前に積算通流時間ΣＴ２が非存在判別用設定時間Ｔｓ２を越えると、積算通流時間ΣＴ２及び積算非通流時間ΣＴ１をリセットしてリターンする（ステップ＃２１〜２７）。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の各実施形態では、要清浄化流路部分存否管理処理において、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂを管理対象として、前記湯水循環路５のうちで、熱媒の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分が存在するか否かを管理するように構成したが、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂに加えて、前記通常流入流路部分５ｉ及び前記タンク流出流路部分５ｅも管理対象として、前記湯水循環路５のうちで、熱媒の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分が存在するか否かを管理するように構成しても良い。
例えば、本発明を、コージェネレーションシステムを断続運転する場合に適用すると、コージェネレーションシステムが停止されると、通常流入流路部分５ｉ及びタンク流出流路部分５ｅについても、熱媒の通流が停止する時間が長くなる場合があるので、上述のように、要清浄化流路部分存否管理処理において、熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂに加えて、通常流入流路部分５ｉ及びタンク流出流路部分５ｅも管理対象にするのが好ましい。

（ロ） 要清浄化流路部分存否管理処理において、要清浄化流路部分が複数存在すると判別された場合、複数の要清浄化流路部分夫々の熱媒を清浄にするように、清浄化処理を実施することになる。
つまり、上記の第１実施形態においては、一つの経路にて熱媒を通流させるように前記経路切換手段Ｃを作動させるだけでは、複数の要清浄化流路部分の全てに熱媒が通流しない場合、複数の要清浄化流路部分の全てに熱媒が通流するように、複数の経路にて順次熱媒を通流させるように前記経路切換手段Ｃを作動させることになる。
又、上記の第２実施形態においては、一つの排水用通流経路にて水道水を通流させるように前記水道水入替手段Ｄを作動させるだけでは、複数の要清浄化流路部分の全てに水道水が通流しない場合、複数の要清浄化流路部分の全てに水道水が通流するように、複数の排水用通流経路にて順次水道水を通流させるように前記水道水入替手段Ｄを作動させることになる。
又、上記の第３実施形態においては、複数の要清浄化流路部分夫々の熱媒加熱用電気ヒータに給電するように、複数の要清浄化流路部分夫々に対応する熱媒加熱用スイッチング回路を制御することになる。

（ハ） 上記の第１実施形態において、補助加熱手段Ｈｒの具体構成としては、電気式ヒータ３９に限定されるものではない。例えば、バーナ燃焼式の湯沸し器でも良い。あるいは、前記清浄化処理において、前記熱媒用補助加熱器１０を加熱作動させて、前記熱媒加熱用熱交換器７にて、前記熱媒用補助加熱器１０にて加熱した熱媒により前記湯水循環路５を通流する熱媒を加熱するように構成して、前記補助加熱手段Ｈｒを、前記熱媒用補助加熱器１０及び前記熱媒加熱用熱交換器７にて構成しても良い。

（ニ） 前記放熱貯湯並行経路にて湯水を通流させると、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂのいずれの流路部分も熱媒が通流するので、上記の第１実施形態において、前記要清浄化流路部分存否管理処理にて、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂのうちのいずれの流路部分が要清浄化流路部分であると判別しても、前記放熱貯湯並行経路にて熱媒を通流させるように前記タンク入側三方弁１４及びタンク出側三方弁１５を作動させることにより、清浄化処理を実行するように構成しても良い。
但し、前記放熱貯湯並行経路にて熱媒を通流させる場合、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂを熱媒が分流して、夫々の流路部分の熱媒の循環速度が遅くなることから、生物膜の除去作用が多少低下するので、設定清浄化処理時間を上記第１実施形態よりも長く設定するのが好ましい。

（ホ） 上記の第２実施形態においては、前記水道水入替手段Ｄにて流路部分の熱媒を排出するために水道水を供給する水道水供給路として、前記貯湯タンク２に対する給水路１３を兼用する場合について例示したが、水道水供給路を専用に設けても良い。
例えば、前記熱媒加熱流路部分５ｈ、前記熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及び前記タンク迂回流路部分５ｂの接続箇所に水道水を供給するように水道水供給路を設け、更に、熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂの夫々に対して、排水弁２０を設けた排水路１９を設けると、熱媒加熱流路部分５ｈ、熱媒加熱経由流入流路部分５ｖ及びタンク迂回流路部分５ｂ夫々について各別に水道水に入れ替えることが可能となる。

（ヘ） 前記熱媒加熱手段Ｈｗの熱源としては、上記の第３実施形態において例示した熱媒加熱用電気ヒータ２１ｈ，２１ｖ，２１ｂに限定されるものではなく、例えば、流路部分の外周部に巻回して加熱した熱媒を通流させるコイルでも良い。

（ト） 本発明を排熱発生装置としての熱電併給装置Ｇを備えたコージェネレーションシステムにて用いる排熱回収装置に適用する場合、熱電併給装置Ｇとしては、上記の実施形態において例示した燃料電池３０に限定されるものではなく、発電機をガスエンジンにて駆動するように構成したものや、発電機をガスタービンにて駆動するように構成したものでもよい。
又、本発明は、コージェネレーションシステムにて用いる排熱回収装置以外に、各種燃焼装置や各種燃焼式原動機等の各種の排熱発生装置の排熱を用いて給湯する排熱回収装置に適用することが可能である。

第１実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの構成、及び、貯湯運転での湯水の流れを示すブロック図 第１実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムのタンク迂回運転での湯水の流れを示す図 第１実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの放熱貯湯並行運転での湯水の流れを示す図 第１実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムのタンク沸き上げ運転での湯水の流れを示す図 第１実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの制御動作のフローチャートを示す図 第２実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図 第２実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図 第３実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図 第４実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの制御動作のフローチャートを示す図 第５実施形態に係る排熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの制御動作のフローチャートを示す図

符号の説明

１ 運転制御手段
５ 循環路
６ 熱媒循環手段
３９ 電気式ヒータ
Ｃ 経路切換手段
Ｄ 水道水入替手段
Ｇ 排熱発生装置、熱電併給装置
Ｈｒ 補助加熱手段
Ｈｗ 熱媒加熱手段

Claims (7)

1. 排熱発生装置を通して熱媒を循環させる複数の経路を備えた循環路と、
   前記循環路における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を切り換える経路切換手段と、
   前記循環路を通して熱媒を循環流動させる熱媒循環手段と、
   前記経路切換手段の切換作動及び前記熱媒循環手段の運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
   前記運転制御手段が、前記循環路における複数の経路のうちで熱媒を通流させる経路を選択するための運転用情報に基づいて、前記経路切換手段を切換作動させるように構成されている排熱回収装置であって、
   前記運転制御手段が、前記循環路のうちで、熱媒の非通流状態の継続により清浄化を要する流路部分が存在するか否かを管理して、前記清浄化を要する流路部分が存在するときには、その流路部分の熱媒を清浄にする清浄化処理を実行するように構成されている排熱回収装置。
2. 前記運転制御手段は、前記清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分に熱媒を通流させるように、前記経路切換手段の切換作動及び前記熱媒循環手段の運転を制御するように構成されている請求項１記載の排熱回収装置。
3. 前記熱媒循環手段が、熱媒の循環速度を変更調節自在に構成され、
   前記運転制御手段が、前記清浄化処理において、熱媒の循環速度を高速状態とすべく、前記熱媒循環手段を運転するように構成されている請求項２記載の排熱回収装置。
4. 前記循環路を循環する熱媒を加熱する補助加熱手段が設けられ、
   前記運転制御手段が、前記清浄化処理において、熱媒を高温化すべく、前記補助加熱手段を加熱作動させるように構成されている請求項２又は３記載の排熱回収装置。
5. 前記排熱発生装置が、熱と電力を併せて出力する熱電併給装置にて構成され、
   前記補助加熱手段が、前記熱電併給装置の余剰電力にて作動して、前記熱電併給装置にて加熱された熱媒を加熱する電気式ヒータにて構成され、
   前記運転制御手段が、前記清浄化処理において、前記余剰電力を発生させるようにすべく、現電力負荷よりも大きい電力を発生させるように前記熱電併給装置を運転するように構成されている請求項４記載の排熱回収装置。
6. 前記循環路のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分の熱媒を水道水の供給により循環路外に排出する水道水入替手段が設けられ、
   前記運転制御手段が、前記清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分の熱媒を外部に排出して供給される水道水に入れ替えるようすべく、前記水道水入替手段を作動させるように構成されている請求項１記載の排熱回収装置。
7. 前記循環路のうちの対象とする流路部分を選択自在で、その選択した流路部分内に滞留する熱媒を清浄化のために加熱する熱媒加熱手段が設けられ、
   前記運転制御手段が、前記清浄化処理として、前記清浄化を要する流路部分の熱媒を加熱して清浄化すべく、前記熱媒加熱手段を作動させるように構成されている請求項１記載の排熱回収装置。

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