JP2009250137A - Cogeneration system and gas engine system - Google Patents

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Takeyasu Adachi
丈泰 安達
Hiroki Awata
宏紀 粟田
Daiki Tanaka
大樹 田中
Yoshitaka Shibata
善隆 柴田
Masahiko Yagi
政彦 八木
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Osaka Gas Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cogeneration system capable of surely preventing the occurrence of gas leakage. <P>SOLUTION: An engine operation signal S3 is outputed by an interlock circuit 160 only when an engine rotation signal S4 is ON for detecting operation of a gas engine, and gas shut-off valves 133A and 133B are operated for opening by driving circuits 150A and 150B only when an engine operation signal S3 is ON. Thus, a control part 123 prevents supply of gas when the gas engine is not operated, even when processing runs away by a bug of a program, without opening the gas shut-off valves 133A and 133B, as long as the gas engine is not operated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コジェネレーションシステム、およびそれに用いられるガスエンジンシステムに関する。   The present invention relates to a cogeneration system and a gas engine system used therefor.

近年では、運転の効率化を図ったコジェネレーションタイプの各種の自家用発電装置が開発されている。このような自家用発電装置の一種として、都市ガスやＬＰガスを燃料とするガスエンジンで小型発電機を駆動して発電をすると共に、ガスエンジンの排熱を利用して給湯を行う、家庭用のコジェネレーションシステムが研究・開発されている（例えば特許文献１参照。）。   In recent years, various types of in-house power generators of cogeneration type have been developed to improve operation efficiency. As a kind of such private power generator, a small generator is driven by a gas engine using city gas or LP gas as fuel, and hot water is supplied using the exhaust heat of the gas engine. Cogeneration systems have been researched and developed (for example, see Patent Document 1).

このようにガスエンジンを用いるコジェネレーションシステムにおいては、安全確保のため、ガス漏れに対する対策を確実に図るのが必要なのは言うまでもなく、これまでも各部において二重、三重のフェールセーフ対策が取られている。   In such a cogeneration system using a gas engine, it is necessary to take measures against gas leakage to ensure safety, and double and triple fail-safe measures have been taken in each part so far. Yes.

ここで、ガスエンジン本体に注目すると、従来、ガス漏れ対策としては、ガス漏れをセンサで検出したときに、ガスエンジンの作動を停止させるものが一般的であった（例えば特許文献２参照。）。また、ガスエンジンの作動を確実に停止させるために、ガスエンジンにガスを供給する経路に、ガス遮断弁を二重に設けることも行われている。   Here, paying attention to the gas engine main body, conventionally, as a countermeasure against gas leakage, it has been common to stop the operation of the gas engine when gas leakage is detected by a sensor (see, for example, Patent Document 2). . In addition, in order to reliably stop the operation of the gas engine, double gas shut-off valves are also provided in a path for supplying gas to the gas engine.

特開２００７−２０５２９３号公報JP 2007-205293 A 実公昭６３−３７４８５号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-37485

ガス漏れをセンサで検出したときには、ガスエンジンの制御部がセンサからの検出信号に基づき、ガス遮断弁を遮断させる信号を出力するが、その制御は制御部に予め設定されたプログラム（ソフトウェア）に基づいて行われる。
特に近年、制御の高度化、複雑化に伴い、プログラムも複雑化しており、思わぬバグ等が潜在していることもある。センサからガス漏れを検出したことを示す検出信号の入力を受けたにも関わらず、このようなバグ等により、ガスエンジンの制御部がガス遮断弁を遮断させる信号を出力しないこともあり得る。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ガス漏れの発生を確実に防止することのできるコジェネレーションシステム、ガスエンジンシステムを提供することを目的とする。 When the gas leak is detected by the sensor, the control unit of the gas engine outputs a signal for shutting off the gas shut-off valve based on the detection signal from the sensor. The control is performed by a program (software) preset in the control unit. Based on.
In particular, in recent years, with the sophistication and complexity of control, programs have become more complicated, and unexpected bugs and the like may be present. In spite of receiving a detection signal indicating that a gas leak has been detected from the sensor, the control unit of the gas engine may not output a signal for shutting off the gas cutoff valve due to such a bug.
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object thereof is to provide a cogeneration system and a gas engine system that can reliably prevent the occurrence of gas leakage.

かかる目的のもとになされた本発明のコジェネレーションシステムは、ガスと空気とを混合した燃料ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンと、ガスエンジンの回転軸と連結され、ガスエンジンの運転にともなって駆動することで電力を発電して系統に送る発電機と、冷却媒体をガスエンジンに供給する冷却媒体供給部と、ガスエンジンの排熱を回収する排熱回収部と、ガスエンジンに供給するガスを遮断する遮断弁と、ガスエンジンの運転のＯＮ・ＯＦＦを検出するエンジン運転状態センサと、エンジン運転状態センサでガスエンジンの運転がＯＮであるときのみ、遮断弁を開とするガス供給制御手段と、を備えることを特徴とする。
このように、エンジン運転状態センサでガスエンジンの運転がＯＮであるときのみ、遮断弁を開とすることで、ガスエンジンの運転がＯＮでないとき、つまりガスエンジンが停止しているときにガスが供給されるのを防ぐことができる。
このため、ガス供給制御手段は、エンジン運転状態センサから入力されるガスエンジンの運転がＯＮであることを示す検出信号と、遮断弁に電源供給する電源信号または遮断弁を開とする弁駆動信号とが入力されたときのみ、遮断弁を開とする論理回路を用いるのが好ましい。プログラムによるソフトウェア処理ではなく論理回路を用いることにより、制御プログラムのバグや暴走があった場合にも、ガスエンジンが停止しているときにガスが供給されるのを防ぐことができる。
なお、排熱回収部で回収した熱は、各種の熱負荷に供給することができる。 The cogeneration system according to the present invention, which has been made for this purpose, is connected to a gas engine that burns and rotates a fuel gas in which gas and air are mixed, and a rotary shaft of the gas engine. A generator that generates electric power by driving with it and sends it to the system, a cooling medium supply unit that supplies the cooling medium to the gas engine, an exhaust heat recovery unit that recovers exhaust heat of the gas engine, and a supply to the gas engine A shutoff valve that shuts off the gas to be used, an engine operating state sensor that detects ON / OFF of the gas engine operation, and a gas supply that opens the shutoff valve only when the engine operating state sensor is ON. And a control means.
In this way, only when the operation of the gas engine is ON by the engine operation state sensor, by opening the shut-off valve, the gas is discharged when the operation of the gas engine is not ON, that is, when the gas engine is stopped. It can be prevented from being supplied.
For this reason, the gas supply control means includes a detection signal input from the engine operating state sensor indicating that the operation of the gas engine is ON, and a power supply signal for supplying power to the shutoff valve or a valve drive signal for opening the shutoff valve It is preferable to use a logic circuit that opens the shut-off valve only when and are input. By using a logic circuit instead of software processing by a program, it is possible to prevent gas from being supplied when the gas engine is stopped, even if there is a bug in the control program or a runaway.
The heat recovered by the exhaust heat recovery section can be supplied to various heat loads.

エンジン運転状態センサは、ガスエンジンの回転を検出することでガスエンジンの運転のＯＮ・ＯＦＦを検出する。そして、エンジン運転状態センサは、ガスエンジンの回転に伴って出力されるパルス信号のパルスが、予め定められた時間内に検出されないときに、ガスエンジンの運転をＯＦＦとして検出する。ガスエンジンの運転がＯＦＦであると検出されたとき、ガス供給制御手段ではガスの供給を遮断する。   The engine operation state sensor detects ON / OFF of the operation of the gas engine by detecting the rotation of the gas engine. The engine operation state sensor detects the operation of the gas engine as OFF when the pulse of the pulse signal output with the rotation of the gas engine is not detected within a predetermined time. When it is detected that the operation of the gas engine is OFF, the gas supply control means cuts off the gas supply.

本発明は、コジェネレーションシステムを構成するガスエンジンのみならず、他の用途のガスエンジンシステムにも適用することが可能である。すなわち、本発明のガスエンジンシステムは、ガスと空気とを混合した燃料ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンと、ガスエンジンに供給するガスを遮断する遮断弁と、ガスエンジンの運転のＯＮ・ＯＦＦを検出するエンジン運転状態センサと、エンジン運転状態センサでガスエンジンの運転がＯＮであるときのみ、遮断弁を開とするガス供給制御手段と、を備え、ガス供給制御手段は、エンジン運転状態センサから入力されるガスエンジンの運転がＯＮであることを示す検出信号と、遮断弁に電源供給する電源信号または遮断弁を開とする弁駆動信号とが入力されたときのみ、遮断弁を開とする論理回路を用いることを特徴とする。   The present invention can be applied not only to gas engines constituting a cogeneration system, but also to gas engine systems for other uses. That is, the gas engine system of the present invention includes a gas engine that burns and rotates a fuel gas in which gas and air are mixed, a shut-off valve that shuts off a gas supplied to the gas engine, and ON / OFF of the operation of the gas engine. An engine operation state sensor for detecting OFF, and a gas supply control means for opening the shut-off valve only when the gas engine operation is ON by the engine operation state sensor. The shut-off valve is opened only when a detection signal input from the sensor indicating that the operation of the gas engine is ON and a power supply signal for supplying power to the shut-off valve or a valve drive signal for opening the shut-off valve are input. The logic circuit is used.

本発明によれば、エンジン運転状態センサでガスエンジンの運転がＯＮであるときのみ、遮断弁を開とすることで、ガスエンジンの運転がＯＮでないとき、つまりガスエンジンが停止しているときにガスが供給されるのを防ぐことができ、ガスの漏洩を防ぐことができる。しかも、ガス供給制御手段は、論理回路によって実現できるので、システムの制御プログラムのバグや暴走等が生じても、ガス漏れを確実に防止できる。   According to the present invention, the shutoff valve is opened only when the operation of the gas engine is ON by the engine operation state sensor, so that the operation of the gas engine is not ON, that is, when the gas engine is stopped. Gas can be prevented from being supplied, and gas leakage can be prevented. Moreover, since the gas supply control means can be realized by a logic circuit, it is possible to reliably prevent gas leakage even if a bug in the system control program or a runaway occurs.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるコジェネレーションシステムの構成を示すものである。
図１に示すコジェネレーションシステム１００は、一般家庭用に用いられるものであり、屋外に設置される。一方、給湯器（冷却媒体供給部）１０は、一般家庭の屋内に設置される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a cogeneration system according to the present embodiment.
A cogeneration system 100 shown in FIG. 1 is used for general households and is installed outdoors. On the other hand, the water heater (cooling medium supply unit) 10 is installed indoors in a general household.

コジェネレーションシステム１００は、ケーシング１１０内に、ガスエンジン１２１、発電機１２２、制御部１２３、系統連系インバータ１２４、起動インバータ１２５、排ガス熱交換器（排熱回収部）１２６等を組み込んで（収納して）構成されている。   The cogeneration system 100 incorporates (stores) a gas engine 121, a generator 122, a control unit 123, a grid interconnection inverter 124, a startup inverter 125, an exhaust gas heat exchanger (exhaust heat recovery unit) 126, and the like in a casing 110. Configured).

ガスエンジン１２１の回転軸と発電機１２２の回転軸は機械的に連結されている。ガスエンジン１２１が回転駆動して発電機１２２を回転させると、発電機１２２は発電を行い、発電された電力は、系統連系インバータ１２４により波形や周波数が整えられてから、系統（家庭用の屋内配線）２０に供給される。
一方、系統２０に接続された起動インバータ１２５から発電機１２２に電力を供給すると、発電機１２２は電動機として機能し、回転力を発生してガスエンジン１２１を起動回転させることができるようになっている。 The rotating shaft of the gas engine 121 and the rotating shaft of the generator 122 are mechanically connected. When the gas engine 121 is rotationally driven to rotate the generator 122, the generator 122 generates power, and the generated power is adjusted in waveform and frequency by the grid interconnection inverter 124, and then the grid (home-use) is generated. Indoor wiring) 20.
On the other hand, when power is supplied to the generator 122 from the startup inverter 125 connected to the system 20, the generator 122 functions as an electric motor and can generate rotational force to start and rotate the gas engine 121. Yes.

ミキサ１３０には、エアクリーナ１３１を介して外部から吸い込んだ空気が供給されると共に、ガスライン１３２を介してガスが供給され、ミキサ１３０にて空気とガスとが混合され、燃料ガスとなる。
ガスライン１３２には、ガス遮断弁（遮断弁）１３３とガバナ１３４が介装されている。ガス遮断弁１３３は、２段の遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを直列に備えている。ガバナ１３４は、ミキサ１３０に供給するガスの流量を調整する。ガス遮断弁１３３の遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂの双方が開となっている状態で、ガバナ１３４の開度を調整することにより、ガスエンジン１２１に供給される燃料ガスの空燃比が調節される。
ミキサ１３０にて空気とガスとが混合されてなる燃料ガスは、スロットル１３５を介してガスエンジン１２１に吸い込まれる。このとき、スロットル１３５の開度を調節することにより、ガスエンジン１２１への燃料ガスの供給量を調節することができる。 The mixer 130 is supplied with air sucked from the outside via the air cleaner 131 and also supplied with gas via the gas line 132, and the mixer 130 mixes air and gas to become fuel gas.
A gas cutoff valve (shutoff valve) 133 and a governor 134 are interposed in the gas line 132. The gas cutoff valve 133 includes two-stage cutoff valves 133A and 133B in series. The governor 134 adjusts the flow rate of the gas supplied to the mixer 130. The air-fuel ratio of the fuel gas supplied to the gas engine 121 is adjusted by adjusting the opening of the governor 134 in a state where both the shut-off valves 133A and 133B of the gas shut-off valve 133 are open.
A fuel gas obtained by mixing air and gas in the mixer 130 is sucked into the gas engine 121 through the throttle 135. At this time, the amount of fuel gas supplied to the gas engine 121 can be adjusted by adjusting the opening of the throttle 135.

ガス遮断弁１３３の開閉制御や、ガバナ１３４及びスロットル１３５の開度制御は、制御部１２３により行っている。   The controller 123 performs opening / closing control of the gas cutoff valve 133 and opening control of the governor 134 and the throttle 135.

ガスエンジン１２１は、燃料ガスが供給されるとともに、イグナイタ１２１ａからスパークを発生することにより、回転駆動する。なおイグナイタ１２１ａの点火時期制御は制御部１２３により行なわれる。
ガスエンジン１２１から排出される排気ガスは、排ガス熱交換器１２６及びマフラー１２７を介して、外部に排出される。 The gas engine 121 is rotationally driven by being supplied with fuel gas and generating a spark from the igniter 121a. The ignition timing control of the igniter 121a is performed by the control unit 123.
Exhaust gas discharged from the gas engine 121 is discharged to the outside through the exhaust gas heat exchanger 126 and the muffler 127.

ガスエンジン１２１には、水ライン１３６を介して冷却媒体としての水Ｗが給湯器１０から供給される。この水Ｗは、ガスエンジン１２１内を流通してガスエンジン１２１を冷却し、水Ｗは加熱される。ガスエンジン１２１を流通してきた水Ｗは、更に排ガス熱交換器１２６に送られ、ガスエンジン１２１の排気ガスから回収した熱（排熱）により更に加熱される。このようにして加熱された水Ｗは、余剰電力ヒータ１２８を通過してから、給湯器１０に送られる。
なおここで、ガスエンジン１２１に供給される冷却媒体は、給湯器１０から供給される水Ｗに代えて、不凍液等を用いることも可能である。その場合、不凍液は、排ガス熱交換器１２６で加熱した後、エンジンで再加熱する構成とすることもできる。また、冷却媒体で回収した熱は、上記した以外の様々な熱負荷に供給することもできる。
余剰電力ヒータ１２８には定常運転時には電力は供給されないが、発電機１２２が発電しているときに、系統２０の負荷が急に遮断（停電）されると発電電力が供給されるものであり、このようにして振り替えて供給された電力によりヒータ加熱して水Ｗを加熱する。 Water W as a cooling medium is supplied to the gas engine 121 from the water heater 10 through the water line 136. The water W flows through the gas engine 121 to cool the gas engine 121, and the water W is heated. The water W that has flowed through the gas engine 121 is further sent to the exhaust gas heat exchanger 126 and further heated by the heat (exhaust heat) recovered from the exhaust gas of the gas engine 121. The water W thus heated is sent to the water heater 10 after passing through the surplus power heater 128.
Here, as the cooling medium supplied to the gas engine 121, an antifreeze or the like can be used instead of the water W supplied from the water heater 10. In that case, the antifreeze may be reheated by the engine after being heated by the exhaust gas heat exchanger 126. Further, the heat recovered by the cooling medium can be supplied to various heat loads other than those described above.
The surplus power heater 128 is not supplied with power during normal operation, but when the generator 122 is generating power, the generated power is supplied when the load on the system 20 is suddenly interrupted (power failure). In this way, the water W is heated by heating the heater with the supplied electric power.

ガスエンジン１２１には、ガスエンジン１２１のカムの回転数を検出する回転数センサ（エンジン運転状態センサ）１４０が備えられている。回転数センサ１４０で検出したエンジン回転数は、制御部１２３に送られる。   The gas engine 121 is provided with a rotation speed sensor (engine operation state sensor) 140 that detects the rotation speed of the cam of the gas engine 121. The engine speed detected by the speed sensor 140 is sent to the control unit 123.

図２は、制御部１２３におけるガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂの開閉制御を行うための回路構成を示す図である。
この図２に示すように、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂは、それぞれ駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂにより、その開閉が制御される。駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂから、ＯＮ信号が入力されればガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂが開き、ＯＦＦ信号が入力されればガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂは閉じ、ガスの供給が遮断される。 FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration for performing opening / closing control of the gas cutoff valves 133A, 133B in the control unit 123. As shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the gas shut-off valves 133A and 133B are controlled to be opened and closed by drive circuits 150A and 150B, respectively. When the ON signal is input from the drive circuits 150A and 150B, the gas cutoff valves 133A and 133B are opened, and when the OFF signal is input, the gas cutoff valves 133A and 133B are closed and the gas supply is shut off.

駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂには、制御部１２３のマイコン（ＥＣＵ）１２３ｍから、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂの開閉を制御するための駆動制御信号（弁駆動信号）Ｓ１、Ｓ２が入力されるとともに、インターロック回路（ガス供給制御手段）１６０から、ガスエンジン１２１が作動していることを示すエンジン作動信号（検出信号）Ｓ３が入力される。
駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂにおいては、駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２と、エンジン作動信号Ｓ３の双方が入力された（ＯＮである）ときに、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを開とし、それ以外の場合にはガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを閉とする。 The drive circuits 150A and 150B are supplied with drive control signals (valve drive signals) S1 and S2 for controlling the opening and closing of the gas shutoff valves 133A and 133B from the microcomputer (ECU) 123m of the control unit 123. An engine operation signal (detection signal) S3 indicating that the gas engine 121 is operating is input from the lock circuit (gas supply control means) 160.
In the drive circuits 150A and 150B, when both the drive control signals S1 and S2 and the engine operation signal S3 are input (ON), the gas shut-off valves 133A and 133B are opened, and in other cases The gas shutoff valves 133A and 133B are closed.

インターロック回路１６０は、ガスエンジン１２１の回転数センサ１４０からエンジン回転信号Ｓ４を受ける。エンジン回転信号Ｓ４は、例えばガスエンジン１２１のカムの回転を回転数センサ１４０で検出することで得られるもので、ガスエンジン１２１の回転に応じて出力されるパルス信号である。
また、インターロック回路１６０は、制御部１２３のマイコン１２３ｍがＯＮになると出力される電源制御信号（電源信号）Ｓ５の入力を受ける。
インターロック回路１６０においては、エンジン回転信号Ｓ４がＯＮであり、かつ電源制御信号Ｓ５がＯＮである場合に、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂにエンジン作動信号Ｓ３を出力する。パルス信号であるエンジン回転信号Ｓ４がＯＮであるか否かを判定するには、予め定められたタイマー設定時間ｔ内に、エンジン回転信号Ｓ４のパルスが立つか否かに基づいて判定すればよい。タイマー設定時間ｔ内にエンジン回転信号Ｓ４のパルスが立てば、ガスエンジン１２１が作動していると判定し、エンジン回転信号をＯＮとする。タイマー設定時間ｔ内にエンジン回転信号Ｓ４のパルスが立たなければ、ガスエンジン１２１が停止していると判定し、エンジン回転信号をＯＦＦとする。 Interlock circuit 160 receives engine rotation signal S <b> 4 from rotation speed sensor 140 of gas engine 121. The engine rotation signal S4 is obtained, for example, by detecting the rotation of the cam of the gas engine 121 by the rotation speed sensor 140, and is a pulse signal output in accordance with the rotation of the gas engine 121.
Further, the interlock circuit 160 receives an input of a power control signal (power signal) S5 that is output when the microcomputer 123m of the controller 123 is turned on.
The interlock circuit 160 outputs the engine operation signal S3 to the drive circuits 150A and 150B when the engine rotation signal S4 is ON and the power control signal S5 is ON. In order to determine whether or not the engine rotation signal S4, which is a pulse signal, is ON, it may be determined based on whether or not the pulse of the engine rotation signal S4 is raised within a predetermined timer setting time t. . If the pulse of the engine rotation signal S4 is generated within the timer set time t, it is determined that the gas engine 121 is operating, and the engine rotation signal is turned ON. If the pulse of the engine rotation signal S4 does not stand within the timer set time t, it is determined that the gas engine 121 is stopped, and the engine rotation signal is turned OFF.

図３は、上記したような制御部１２３によるガスエンジン１２１へのガス供給の制御例を示すものである。
コジェネレーションシステム１００の起動が外部（ユーザ）によって入力され、制御部１２３のマイコン１２３ｍがＯＮになると、インターロック回路１６０に入力される電源制御信号Ｓ５がＯＮとなる（図３中符号（１））。その後、ユーザの手動操作、あるいは制御部１２３でのプログラムに基づいた自動制御によりガスエンジン１２１が起動されると、回転数センサ１４０からガスエンジン１２１の回転を示すパルス信号（エンジン回転信号Ｓ４）が発生し（図３中符号（２））、インターロック回路１６０に入力される。
インターロック回路１６０においては、電源制御信号Ｓ５と、エンジン回転信号Ｓ４との双方がＯＮになると、エンジン作動信号Ｓ３を駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂに出力する（図３中符号（３））。 FIG. 3 shows an example of control of gas supply to the gas engine 121 by the controller 123 as described above.
When the activation of the cogeneration system 100 is input by the outside (user) and the microcomputer 123m of the control unit 123 is turned ON, the power control signal S5 input to the interlock circuit 160 is turned ON (reference numeral (1) in FIG. 3). ). Thereafter, when the gas engine 121 is started by a user's manual operation or automatic control based on a program in the control unit 123, a pulse signal (engine rotation signal S4) indicating the rotation of the gas engine 121 is output from the rotation speed sensor 140. Generated (reference numeral (2) in FIG. 3) and input to the interlock circuit 160.
In the interlock circuit 160, when both the power control signal S5 and the engine rotation signal S4 are turned ON, the engine operation signal S3 is output to the drive circuits 150A and 150B (reference numeral (3) in FIG. 3).

一方、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂには、ガスエンジン１２１の起動処理を開始するにともない、制御部１２３から、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを開とするための駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２をＯＮに切り替えて入力する（図３中符号（４）、（５））。ここで、駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２をＯＮに切り替えるタイミングは、制御部１２３の制御によるもので、図３に示すように、ガス遮断弁１３３Ａを開とするための駆動制御信号Ｓ１と、ガス遮断弁１３３Ｂを開とするための駆動制御信号Ｓ２とで、時間差を持ってＯＮに切り替えてもよい。   On the other hand, the drive circuits 150A and 150B switch the drive control signals S1 and S2 for opening the gas shut-off valves 133A and 133B from the control unit 123 to ON as the start processing of the gas engine 121 is started. Input (reference numerals (4) and (5) in FIG. 3). Here, the timing for switching the drive control signals S1 and S2 to ON is based on the control of the control unit 123. As shown in FIG. 3, the drive control signal S1 for opening the gas cutoff valve 133A, and the gas cutoff The drive control signal S2 for opening the valve 133B may be switched to ON with a time difference.

駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂでは、入力されるエンジン作動信号Ｓ３と、駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２との双方がＯＮになると、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを開動作させる（図３中符号（６））。
これにより、ガスライン１３２から供給されるガスがミキサ１３０に送り込まれる。 In the drive circuits 150A and 150B, when both the input engine operation signal S3 and the drive control signals S1 and S2 are turned on, the gas cutoff valves 133A and 133B are opened (reference numeral (6) in FIG. 3).
Thereby, the gas supplied from the gas line 132 is sent into the mixer 130.

このようにしてガスエンジン１２１の起動・運転を行い、しかる後に、一定のタイマー設定時間ｔ内にエンジン回転信号Ｓ４のパルスが立たず、ガスエンジン１２１が停止していると判定された場合、インターロック回路１６０は、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂに出力するエンジン作動信号Ｓ３をＯＦＦとする（図３中符号（７））。
これを受けた駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂは、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを閉動作させ、これによってガスエンジン１２１へのガス供給が遮断される（図３中符号（８））。 In this way, the gas engine 121 is started and operated, and after that, if it is determined that the pulse of the engine rotation signal S4 does not occur within the fixed timer set time t and the gas engine 121 is stopped, The lock circuit 160 turns off the engine operation signal S3 output to the drive circuits 150A and 150B (reference numeral (7) in FIG. 3).
Receiving this, the drive circuits 150A and 150B close the gas shutoff valves 133A and 133B, thereby shutting off the gas supply to the gas engine 121 (reference numeral (8) in FIG. 3).

このようにして、インターロック回路１６０にて、ガスエンジン１２１が作動しているときのみＯＮとなるエンジン作動信号Ｓ３を出力し、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂでは、エンジン作動信号Ｓ３がＯＮであるときのみガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを開動作させるようにした。しかも、インターロック回路１６０、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂは、プログラムによる判定処理ではなく、論理回路によって実現されるものである。
これにより、制御部１２３において、プログラムに基づいて駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２がＯＮの状態であっても、ガスエンジン１２１が作動していない限り、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂは開かない。したがって、例えプログラムのバグ等によって処理が暴走したような場合であっても、ガスエンジン１２１が作動していないのにガスが供給されることがなく、供給されたガスがエアクリーナ１３１から漏出するといった事態も確実に防止できる。 In this way, the interlock circuit 160 outputs the engine operation signal S3 that is ON only when the gas engine 121 is operating, and the drive circuits 150A and 150B only when the engine operation signal S3 is ON. The gas shut-off valves 133A and 133B are opened. In addition, the interlock circuit 160 and the drive circuits 150A and 150B are realized by logic circuits, not by determination processing by a program.
Thereby, in the control part 123, even if drive control signal S1, S2 is a state based on a program, unless the gas engine 121 is operate | moving, gas cutoff valve 133A, 133B will not open. Therefore, even if the process is runaway due to a bug in the program, etc., the gas is not supplied even though the gas engine 121 is not operating, and the supplied gas leaks from the air cleaner 131. The situation can be surely prevented.

図４に示すものは、図２に示した回路構成の変形例を示す図である。
この図４に示す回路構成においては、制御部１２３におけるガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂの開閉制御を行うための回路構成を示す図である。
この図４に示すように、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂは、それぞれ駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂにより、その開閉が制御される。駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂから、ＯＮ信号が入力されればガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂが開き、ＯＦＦ信号が入力されればガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂは閉じ、ガスの供給が遮断される。 FIG. 4 shows a modification of the circuit configuration shown in FIG.
In the circuit configuration shown in FIG. 4, it is a diagram showing a circuit configuration for performing opening / closing control of the gas cutoff valves 133A, 133B in the control unit 123.
As shown in FIG. 4, the gas shut-off valves 133A and 133B are controlled to be opened and closed by drive circuits 150A and 150B, respectively. When the ON signal is input from the drive circuits 150A and 150B, the gas cutoff valves 133A and 133B are opened, and when the OFF signal is input, the gas cutoff valves 133A and 133B are closed and the gas supply is shut off.

駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂには、制御部１２３のマイコン１２３ｍがＯＮになると出力される電源制御信号Ｓ５が入力される。
また、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂには、インターロック回路１６０から、ガスエンジン１２１が作動していることを示すエンジン作動信号Ｓ３が入力される。
駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂにおいては、電源制御信号Ｓ５と、エンジン作動信号Ｓ３の双方が入力された（ＯＮである）ときに、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを開とし、それ以外の場合にはガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂを閉とする。 The power supply control signal S5 output when the microcomputer 123m of the control unit 123 is turned on is input to the drive circuits 150A and 150B.
Further, an engine operation signal S3 indicating that the gas engine 121 is operating is input from the interlock circuit 160 to the drive circuits 150A and 150B.
In the drive circuits 150A and 150B, when both the power supply control signal S5 and the engine operation signal S3 are input (ON), the gas shut-off valves 133A and 133B are opened. The valves 133A and 133B are closed.

インターロック回路１６０は、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂのそれぞれに対応して独立して設けられており、それぞれガスエンジン１２１の回転数センサ１４０からエンジン回転信号Ｓ４を受ける。
また、インターロック回路１６０は、制御部１２３のマイコン（ＥＣＵ）１２３ｍから、ガス遮断弁１３３Ａ、１３３Ｂの開閉を制御するための駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２を受ける。
インターロック回路１６０においては、エンジン回転信号Ｓ４がＯＮであり、かつ駆動制御信号Ｓ１、Ｓ２がＯＮである場合に、駆動回路１５０Ａ、１５０Ｂにエンジン作動信号Ｓ３を出力する。 The interlock circuit 160 is provided independently for each of the drive circuits 150 </ b> A and 150 </ b> B, and receives the engine rotation signal S <b> 4 from the rotation speed sensor 140 of the gas engine 121.
The interlock circuit 160 also receives drive control signals S1 and S2 for controlling the opening and closing of the gas shut-off valves 133A and 133B from the microcomputer (ECU) 123m of the control unit 123.
The interlock circuit 160 outputs the engine operation signal S3 to the drive circuits 150A and 150B when the engine rotation signal S4 is ON and the drive control signals S1 and S2 are ON.

この、図４に示したような回路構成においても、図３と同様のガスエンジン１２１へのガス供給の制御が行え、同様の効果を奏することができる。   Also in the circuit configuration as shown in FIG. 4, the gas supply control to the gas engine 121 similar to that in FIG. 3 can be performed, and the same effect can be obtained.

なお、上記実施の形態では、コジェネレーションシステム１００の構成について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、適宜他の構成を組み合わせることが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。 In the above embodiment, the configuration of the cogeneration system 100 has been described. However, other configurations can be appropriately combined without departing from the gist of the present invention.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

本実施の形態におけるコジェネレーションシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cogeneration system in this Embodiment. 本実施の形態におけるガスエンジンへのガス供給制御を行うための回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure for performing the gas supply control to the gas engine in this Embodiment. 図２に示した回路構成における、ガスエンジンへのガス供給の制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of control of the gas supply to a gas engine in the circuit structure shown in FIG. 図２に示した回路構成の変形例である。It is a modification of the circuit configuration shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０…給湯器（冷却媒体供給部）、１００…コジェネレーションシステム、１２１…ガスエンジン、１２２…発電機、１２３…制御部、１２３ｍ…マイコン、１２６…排ガス熱交換器（排熱回収部）、１３０…ミキサ、１３１…エアクリーナ、１３２…ガスライン、１３３…ガス遮断弁（遮断弁）、１３３Ａ、１３３Ｂ…遮断弁、１３４…ガバナ、１３５…スロットル、１４０…回転数センサ（エンジン運転状態センサ）、１５０Ａ、１５０Ｂ…駆動回路、１６０…インターロック回路（ガス供給制御手段）、Ｓ１、Ｓ２…駆動制御信号（弁駆動信号）、Ｓ３…エンジン作動信号（検出信号）、Ｓ４…エンジン回転信号、Ｓ５…電源制御信号（電源信号）   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Hot water heater (cooling medium supply part), 100 ... Cogeneration system, 121 ... Gas engine, 122 ... Generator, 123 ... Control part, 123m ... Microcomputer, 126 ... Exhaust gas heat exchanger (exhaust heat recovery part), 130 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Mixer, 131 ... Air cleaner, 132 ... Gas line, 133 ... Gas shutoff valve (shutoff valve), 133A, 133B ... Shutoff valve, 134 ... Governor, 135 ... Throttle, 140 ... Speed sensor (engine operating state sensor), 150A , 150B ... drive circuit, 160 ... interlock circuit (gas supply control means), S1, S2 ... drive control signal (valve drive signal), S3 ... engine operation signal (detection signal), S4 ... engine rotation signal, S5 ... power supply Control signal (power signal)

Claims (5)

ガスと空気とを混合した燃料ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンと、
前記ガスエンジンの回転軸と連結され、前記ガスエンジンの運転にともなって駆動することで電力を発電して系統に送る発電機と、
冷却媒体を前記ガスエンジンに供給する冷却媒体供給部と、
前記ガスエンジンの排熱を回収する排熱回収部と、
前記ガスエンジンに供給するガスを遮断する遮断弁と、
前記ガスエンジンの運転のＯＮ・ＯＦＦを検出するエンジン運転状態センサと、
前記エンジン運転状態センサで前記ガスエンジンの運転がＯＮであるときのみ、前記遮断弁を開とするガス供給制御手段と、
を備えることを特徴とするコジェネレーションシステム。 A gas engine that rotates by driving a fuel gas mixed with gas and air; and
A generator connected to the rotating shaft of the gas engine, and generating electric power by being driven along with the operation of the gas engine and sending it to the system;
A cooling medium supply unit for supplying a cooling medium to the gas engine;
An exhaust heat recovery unit for recovering exhaust heat of the gas engine;
A shutoff valve for shutting off a gas supplied to the gas engine;
An engine operating state sensor for detecting ON / OFF of the operation of the gas engine;
Gas supply control means for opening the shut-off valve only when the operation of the gas engine is ON by the engine operating state sensor;
A cogeneration system characterized by comprising: 前記ガス供給制御手段は、前記エンジン運転状態センサから入力される前記ガスエンジンの運転がＯＮであることを示す検出信号と、前記遮断弁に電源供給する電源信号または前記遮断弁を開とする弁駆動信号とが入力されたときのみ、前記遮断弁を開とする論理回路であることを特徴とする請求項１に記載のコジェネレーションシステム。   The gas supply control means includes a detection signal input from the engine operation state sensor indicating that the operation of the gas engine is ON, a power supply signal for supplying power to the cutoff valve, or a valve for opening the cutoff valve The cogeneration system according to claim 1, wherein the cogeneration system is a logic circuit that opens the shut-off valve only when a drive signal is input. 前記エンジン運転状態センサは、前記ガスエンジンの回転を検出することで前記ガスエンジンの運転のＯＮ・ＯＦＦを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のコジェネレーションシステム。   The cogeneration system according to claim 1, wherein the engine operation state sensor detects ON / OFF of the operation of the gas engine by detecting rotation of the gas engine. 前記エンジン運転状態センサは、前記ガスエンジンの回転に伴って出力されるパルス信号のパルスが、予め定められた時間内に検出されないときに、前記ガスエンジンの運転をＯＦＦとして検出し、
前記ガス供給制御手段では前記ガスの供給を遮断することを特徴とする請求項３に記載のコジェネレーションシステム。 The engine operation state sensor detects that the operation of the gas engine is OFF when a pulse of a pulse signal output with the rotation of the gas engine is not detected within a predetermined time,
The cogeneration system according to claim 3, wherein the gas supply control means cuts off the supply of the gas. ガスと空気とを混合した燃料ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンと、
前記ガスエンジンに供給するガスを遮断する遮断弁と、
前記ガスエンジンの運転のＯＮ・ＯＦＦを検出するエンジン運転状態センサと、
前記エンジン運転状態センサで前記ガスエンジンの運転がＯＮであるときのみ、前記遮断弁を開とするガス供給制御手段と、を備え、
前記ガス供給制御手段は、前記エンジン運転状態センサから入力される前記ガスエンジンの運転がＯＮであることを示す検出信号と、前記遮断弁に電源供給する電源信号または前記遮断弁を開とする弁駆動信号とが入力されたときのみ、前記遮断弁を開とする論理回路であることを特徴とするガスエンジンシステム。 A gas engine that rotates by driving a fuel gas mixed with gas and air; and
A shutoff valve for shutting off a gas supplied to the gas engine;
An engine operating state sensor for detecting ON / OFF of the operation of the gas engine;
Gas supply control means for opening the shut-off valve only when the operation of the gas engine is ON by the engine operating state sensor,
The gas supply control means includes a detection signal input from the engine operation state sensor indicating that the operation of the gas engine is ON, a power supply signal for supplying power to the cutoff valve, or a valve for opening the cutoff valve A gas engine system that is a logic circuit that opens the shutoff valve only when a drive signal is input.
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