JP2013200078A - Hot water storage heating apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot water storage heating apparatus capable of lowering a temperature of hot water flowing in a hot water circulation circuit without requiring a dedicated water discharge passage and water discharge on-off valve.SOLUTION: A hot water storage heating apparatus 1 includes: a hot water storage tank 41; an external heat source 2 for heating hot water in the hot water storage tank 41; a hot water circulation circuit 45 circulating hot water between the external heat source 2 and the hot water storage tank 41; and a hot water heating circuit 48 having an expansion tank 80 capable of storing heating water heated via heat storage in the hot water storage tank 41. The hot water storage heating apparatus 1 includes: a replenishing passage 95 having a lower end connected to the expansion tank 80 to supply the heating water to the expansion tank 80; an on-off valve 96 installed in the replenishing passage 95; and a control means 97 switching an opening/closing state of the on-off valve 95. An upper end of the replenishing passage 95 is branched and connected to a return side passage of the hot water circulation circuit 45, and hot water flowing in the hot water circulation passage 45 can be supplied to the expansion tank 80 via the replenishing passage 95.

Description

本発明は貯湯暖房装置に関し、特に貯湯タンクの満蓄時に、湯水循環回路を流れる高温の湯水を、貯湯タンクへ戻さずに温水暖房回路の膨張タンクへ供給可能にしたものに関する。   The present invention relates to a hot water storage and heating device, and more particularly to a hot water storage device that can supply hot hot water flowing through a hot water circulation circuit to an expansion tank of a hot water heating circuit without returning to the hot water storage tank when the hot water storage tank is fully charged.

従来から、空気と改質燃料ガス(水素含有ガス)とを燃料電池セルスタックに供給することで電力を発生させ、この発電の際に副次的に発生する熱を湯水として回収する燃料電池コージェネレーションシステムが実用に供されている。この燃料電池コージェネレーションシステムは、発電を行なう発電ユニットと、この発電ユニットから排出される排気ガスとの間で熱交換された後の湯水を貯湯する貯湯タンクを有する貯湯暖房ユニットとを備え、貯湯暖房装置として活用されるのが一般的である。   Conventionally, a fuel cell core that generates air by supplying air and a reformed fuel gas (hydrogen-containing gas) to the fuel cell stack, and recovers the heat generated secondaryly during the power generation as hot water. Generation systems are in practical use. The fuel cell cogeneration system includes a power generation unit that generates power, and a hot water storage and heating unit that includes a hot water storage tank that stores hot water after heat exchange is performed between exhaust gas discharged from the power generation unit. It is generally used as a heating device.

上記の発電ユニットは、一般に、空気と改質燃料ガスとで発電を行なう燃料電池セルスタック、この燃料電池セルスタックに供給する改質燃料ガスを純水(水蒸気)と天然ガス等の燃料ガスから生成する改質器、前記燃料電池セルスタックからの排気ガスと貯湯タンクの湯水との間で熱交換する熱交換器、前記改質器に供給する純水を貯留する貯留タンク等を備えている。   The power generation unit generally includes a fuel cell stack that generates power with air and reformed fuel gas, and reformed fuel gas supplied to the fuel cell stack from pure water (water vapor) and a fuel gas such as natural gas. A reformer to be generated, a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas from the fuel cell stack and hot water in the hot water storage tank, a storage tank for storing pure water to be supplied to the reformer, and the like. .

また、貯湯暖房ユニットは、上記の貯湯タンクに加えて、発電ユニットと貯湯タンクとの間に湯水を循環させる湯水循環回路、貯湯タンク内に貯湯された湯水を風呂等の所望の給湯先に供給する給湯回路、暖房水を床暖房パネル等に供給する温水暖房回路、風呂のお湯の追い焚きをする風呂給湯追焚回路、温水暖房回路の暖房水や風呂給湯追焚回路のお湯を加熱する熱利用循環回路等を備えている。   In addition to the hot water storage tank described above, the hot water storage / heating unit supplies hot water circulating between the power generation unit and the hot water storage tank, and supplies hot water stored in the hot water storage tank to a desired hot water supply destination such as a bath. Hot water supply circuit, hot water heating circuit that supplies heating water to floor heating panels, etc. A use circuit is provided.

ところで、上記の発電ユニットでは、燃料電池セルスタックからの排気ガス中より水を回収して再使用する、所謂水自立運転が行われている。通常は、貯湯タンク内の湯水を湯水循環回路に循環させ、発電ユニットの熱交換器にて湯水と排気ガスとの間で熱交換を行い、排気ガスに含まれる水蒸気を冷却して凝縮水を回収している。   By the way, in the power generation unit described above, so-called water self-sustained operation is performed in which water is recovered from the exhaust gas from the fuel cell stack and reused. Normally, hot water in the hot water storage tank is circulated in the hot water circulation circuit, heat is exchanged between the hot water and the exhaust gas in the heat exchanger of the power generation unit, and the water vapor contained in the exhaust gas is cooled to condense the condensed water. Collected.

しかし、貯湯タンクから湯水循環回路を介して熱交換器へ流れる湯水の温度は、貯湯タンクの蓄熱状況により上昇し、やがて、貯湯タンクが満蓄状態(高温の湯水で満タンの状態)となり、湯水循環回路を循環する湯水が熱交換器における露点以上の温度に達する。すると、熱交換器で発生する凝縮水の量が減少して十分な量の凝縮水を回収できなくなり、改質用の水の供給が不足する場合がある。   However, the temperature of hot water flowing from the hot water storage tank to the heat exchanger through the hot water circulation circuit rises due to the heat storage status of the hot water storage tank, and eventually the hot water storage tank becomes fully stored (a state where the hot water is full). The hot water circulating in the hot water circulation circuit reaches a temperature above the dew point in the heat exchanger. As a result, the amount of condensed water generated in the heat exchanger decreases and a sufficient amount of condensed water cannot be recovered, and the supply of reforming water may be insufficient.

このような場合、特許文献1の燃料電池システムでは、湯水循環回路に設けられたラジエータを作動することによって、熱交換器へ供給される湯水の温度を低下させて凝縮水を回収する。ラジエータが設置されていない場合、湯水循環回路の戻り側配管の湯水を排水用開閉弁が設置された排水通路を介して直接外部に排水し、新たに貯湯タンクに低温の上水を供給することで、湯水循環回路を循環する湯水の温度を低下させる。   In such a case, in the fuel cell system disclosed in Patent Document 1, by operating a radiator provided in the hot water circulation circuit, the temperature of the hot water supplied to the heat exchanger is lowered and the condensed water is recovered. When a radiator is not installed, the hot water in the return pipe of the hot water circulation circuit is drained directly to the outside through the drainage passage where the on-off valve is installed, and new low-temperature clean water is supplied to the hot water storage tank. The temperature of the hot water circulating in the hot water circulation circuit is lowered.

特開2010−277973号公報JP 2010-277773 A

しかし、特許文献1のラジエータを設置しない構造では、湯水循環回路から外部に高温の湯水を排水する為の専用の排水通路や排水用開閉弁が必要となり、コスト高となってしまう。また、熱交換器で加熱された湯水を貯湯タンクの上部に戻す前に、戻り側配管から外部に排水する構造上、湯水の排水に伴い供給される上水の給水圧により、貯湯タンクの上部からも高温の湯水が戻り側配管を介して外部に排水されてしまう虞があり、貯湯タンク内の湯水の貯留状態が安定しない。このため、上水源から低温の上水を貯湯タンクの下部に供給しても、湯水循環回路の往き側配管に円滑に流れずに、貯湯タンク内で高温側の湯水と混じり合ってしまい、温い湯水が湯水循環回路に供給されて凝縮水回収の効率が低下してしまう。   However, in the structure in which the radiator of Patent Document 1 is not installed, a dedicated drainage passage and drainage on-off valve for draining hot hot water from the hot water circulation circuit to the outside are required, resulting in high costs. In addition, before returning the hot water heated by the heat exchanger to the upper part of the hot water storage tank, the upper side of the hot water storage tank is structured by draining the water from the return side piping to the outside due to the supply water pressure supplied with the hot water drainage. Therefore, hot hot water may be drained to the outside through the return side piping, and the hot water storage state in the hot water storage tank is not stable. For this reason, even if low temperature clean water is supplied from the water supply source to the lower part of the hot water storage tank, it does not flow smoothly to the piping on the outgoing side of the hot water circulation circuit, and mixes with hot water on the high temperature side in the hot water storage tank. Hot water is supplied to the hot water circulation circuit, and the efficiency of condensate recovery decreases.

一方、ラジエータが設置されている場合、一般的にラジエータは複雑な構造で高価なものであり、製作コストの低減及び装置の小型化を図る上では不利となるので、ラジエータには性能を抑制した小型なものが望ましいが、そうすると、夏場等の外気温度が高い場合、小型のラジエータでは十分な量の凝縮水を回収できなくなる虞がある。   On the other hand, when a radiator is installed, the radiator is generally complicated and expensive, which is disadvantageous in reducing the manufacturing cost and downsizing the device. Although a small size is desirable, there is a possibility that a sufficient amount of condensed water cannot be recovered with a small radiator when the outside air temperature is high in summer or the like.

さらに、燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、発電ユニット(又は貯湯暖房ユニット)内に湯水循環通路内の湯水を循環させる循環ポンプが設けられるが、湯水循環回路は閉回路に構成されるので、運転初期時のエア抜き運転を行う場合、循環ポンプまで水を呼び込み、循環ポンプを駆動することで湯水循環回路のエア抜きする必要があるので、エア抜きに時間が掛かるという問題がある。   Furthermore, in the fuel cell cogeneration system, a circulation pump for circulating hot water in the hot water circulation passage is provided in the power generation unit (or hot water storage / heating unit). However, since the hot water circulation circuit is configured in a closed circuit, When the air venting operation is performed, it is necessary to vent the hot water circulation circuit by drawing water into the circulation pump and driving the circulation pump.

本発明の目的は、専用の排水通路や排水用開閉弁を必要とせずに湯水循環回路を流れる湯水の温度を低下可能な貯湯暖房装置を提供すること、及び、エア抜き運転時に、循環ポンプを作動させずに湯水循環回路のエア抜きが可能な貯湯暖房装置を提供すること、等である。   An object of the present invention is to provide a hot water storage / heating device capable of lowering the temperature of hot water flowing through a hot water circulation circuit without requiring a dedicated drainage passage or a drain on / off valve, and a circulation pump at the time of air venting operation. To provide a hot water storage / heating device capable of bleeding the hot water circulation circuit without being operated.

請求項1の貯湯暖房装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を加熱する為の外部熱源と、前記外部熱源と前記貯湯タンクとの間に湯水を循環させる湯水循環回路と、少なくとも前記貯湯タンクの蓄熱を介して加熱される暖房水を貯留可能な膨張タンクを有する温水暖房回路とを備えた貯湯暖房装置において、前記膨張タンクに下流端が接続され且つ前記膨張タンクに前記暖房水を供給する為の補給通路と、この補給通路に設けられた開閉弁と、この開閉弁の開閉状態を切り換える制御手段とを備え、前記補給通路の上流端が前記湯水循環回路の戻り側通路に分岐接続され、前記湯水循環回路を流れる湯水を前記補給通路を介して前記膨張タンクに供給可能に構成したことを特徴としている。   The hot water storage and heating device according to claim 1 includes a hot water storage tank, an external heat source for heating hot water in the hot water storage tank, a hot water circulation circuit for circulating hot water between the external heat source and the hot water storage tank, and at least the hot water storage. A hot water storage and heating apparatus comprising a hot water heating circuit having an expansion tank capable of storing heating water heated through heat storage in the tank, wherein a downstream end is connected to the expansion tank and the heating water is supplied to the expansion tank A replenishment passage, an on-off valve provided in the replenishment passage, and a control means for switching the open / close state of the on-off valve, the upstream end of the replenishment passage being branched and connected to the return side passage of the hot water circulation circuit The hot water flowing through the hot water circulation circuit can be supplied to the expansion tank through the supply passage.

請求項2の貯湯暖房装置は、請求項1の発明において、前記湯水循環回路の戻り側通路において、前記補給通路が分岐する分岐部より下流側に逆止弁が設けられたことを特徴としている。   The hot water storage / heating device of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, a check valve is provided in the return side passage of the hot water circulation circuit downstream from the branch portion where the supply passage branches. .

請求項3の貯湯暖房装置は、請求項1又は2の発明において、前記制御手段は、前記湯水循環回路の往き側通路の湯水の温度が所定の温度以上になった場合に、前記開閉弁を開放状態にすること特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the hot water storage / heating apparatus according to the first or second aspect, wherein the control means controls the on-off valve when the temperature of the hot water in the forward passage of the hot water circulation circuit becomes equal to or higher than a predetermined temperature. It is characterized by opening.

請求項4の貯湯暖房装置は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記制御手段は、エア抜き運転時に、前記開閉弁を開放状態にすることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the hot water storage / heating apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the control means opens the on-off valve during an air bleeding operation.

請求項1の発明によれば、補給通路の上流端が湯水循環回路の戻り側通路に分岐接続され、湯水循環回路を流れる湯水を補給通路を介して膨張タンクに供給可能に構成したので、湯水循環回路の戻り側配管を流れる高温の湯水を排水したい場合、又は、膨張タンクへ暖房水を補給したい場合、開閉弁を開弁状態にすることで、補給通路を介して高温の湯水を温水暖房回路の膨張タンクへ排水又は供給することができ、故に、従来からある暖房水補給用の補給通路や開閉弁を、湯水循環回路からの湯水の排水の為に共有化することで、新たに専用の排水通路や排水用開閉弁を設置する必要がなくなり、コストを低減できる。   According to the first aspect of the present invention, the upstream end of the replenishment passage is branched and connected to the return side passage of the hot water circulation circuit so that hot water flowing through the hot water circulation circuit can be supplied to the expansion tank via the replenishment passage. If you want to drain the hot water flowing through the return side piping of the circulation circuit, or if you want to replenish the heating water to the expansion tank, open the on-off valve to heat the hot water through the supply passage. It can be drained or supplied to the expansion tank of the circuit. Therefore, the existing replenishment passage and opening / closing valve for replenishing heating water are shared for the drainage of hot water from the hot water circulation circuit. This eliminates the need to install a drainage passage and a drainage on-off valve, thereby reducing costs.

請求項2の発明によれば、湯水循環回路の戻り側通路において、補給通路が分岐する分岐部より下流側に逆止弁を設けたので、貯湯タンク内の上部高温側の湯水は補給通路へ流れず、貯湯タンク内の湯水が動かず安定状態を維持し、故に、貯湯タンクの下部を介して低温の上水を湯水循環回路の往き側通路に確実に供給でき、湯水循環回路を流れる湯水の温度を大幅に低下できる。   According to the second aspect of the present invention, in the return side passage of the hot water circulation circuit, the check valve is provided downstream from the branching portion where the replenishment passage branches. The hot water in the hot water storage tank does not move, and the hot water in the hot water tank does not move and maintains a stable state. Therefore, low temperature clean water can be reliably supplied to the forward passage of the hot water circulation circuit via the lower part of the hot water tank, and the hot water flowing through the hot water circulation circuit The temperature of can be greatly reduced.

請求項3の発明によれば、制御手段は、湯水循環回路の往き側通路の湯水の温度が所定の温度以上になった場合に、開閉弁を開放状態にするので、貯湯タンクが満蓄状態になった場合に、湯水循環回路内の高温の湯水を、補給通路を介して膨張タンクに排水できる。このため、新たに低温の上水を貯湯タンクを介して湯水循環回路に導入可能となり、湯水循環回路に高価で大型なラジエータを設ける必要がなくなり、製作コストや運転コストを低減することができる。   According to the invention of claim 3, the control means opens the on-off valve when the temperature of the hot water in the outward passage of the hot water circulation circuit is equal to or higher than a predetermined temperature, so that the hot water storage tank is fully charged. In such a case, hot hot water in the hot water circulation circuit can be drained to the expansion tank through the supply passage. For this reason, it is possible to newly introduce low temperature clean water into the hot water circulation circuit via the hot water storage tank, and it is not necessary to provide an expensive and large-sized radiator in the hot water circulation circuit, thereby making it possible to reduce manufacturing costs and operation costs.

請求項4の発明によれば、制御手段は、エア抜き運転時に、開閉弁を開放状態にするので、上水源の給水圧で湯水循環回路のエア抜きが可能となり、エア抜き運転の時間短縮を図ることができる。   According to the invention of claim 4, since the control means opens the on-off valve during the air bleeding operation, the hot water circulation circuit can be vented by the supply water pressure of the water supply source, and the time for the air bleeding operation can be shortened. Can be planned.

本発明の実施例1に係る貯湯暖房装置の貯湯暖房ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hot water storage heating unit of the hot water storage heating apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 発電ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a power generation unit. 排熱排出運転時における貯湯暖房装置の貯湯暖房ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hot water storage and heating unit of the hot water storage and heating device during the exhaust heat discharge operation. 湯水排出運転時における貯湯暖房装置の貯湯暖房ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hot water storage and heating unit of the hot water storage and heating device during hot water discharge operation.

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on examples.

先ず、本発明の貯湯暖房装置1の全体構成について説明する。
図1,図2に示すように、貯湯暖房装置1は、発電を行なう発電ユニット2と、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯タンク41と湯水を循環させる為の湯水循環回路45とを有する貯湯暖房ユニット3とから構成された燃料電池コージェネレーションシステムである。
First, the whole structure of the hot water storage / heating device 1 of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, a hot water storage and heating device 1 includes a power generation unit 2 that generates electric power, a hot water storage tank 41 that stores hot water after heat exchange, and a hot water circulation circuit 45 that circulates the hot water. This is a fuel cell cogeneration system including a heating unit 3.

図2に示すように、発電ユニット2は、貯湯タンク41の湯水を加熱する為の貯湯暖房ユニット3の外部熱源であり、燃料電池発電モジュール4、カソード空気用送風装置5、燃料ガス昇圧用送風装置6、燃料改質空気用送風装置7、排気ガス排出通路8、熱交換器9、水処理装置11、インバータ12等から構成されている。   As shown in FIG. 2, the power generation unit 2 is an external heat source of the hot water storage / heating unit 3 for heating the hot water in the hot water storage tank 41, and includes a fuel cell power generation module 4, a cathode air blower 5, and a fuel gas booster blower. The apparatus 6 includes a fuel reforming air blower 7, an exhaust gas discharge passage 8, a heat exchanger 9, a water treatment device 11, an inverter 12, and the like.

発電ユニット2は、上記の各種装置が外装ケース13に一体的に収納されて構成され、燃料電池発電モジュール4にて発電された直流電力は、インバータ12を介して交流電力に変換されて外部に出力される。発電ユニット2には、外装ケース13に設置された外気温度を検出可能な外気温度センサ14を含む複数の温度センサが設置されているが、詳細な説明は省略する。   The power generation unit 2 is configured such that the above-described various devices are integrally housed in an outer case 13, and the DC power generated by the fuel cell power generation module 4 is converted into AC power via the inverter 12 to the outside. Is output. The power generation unit 2 is provided with a plurality of temperature sensors including an outside air temperature sensor 14 that can detect the outside air temperature installed in the outer case 13, but detailed description thereof is omitted.

カソード空気用送風装置5は、フィルタ5aを介して外部から空気を発電空気ブロワ5bに取り込み、この取り込まれた空気を、バッファタンク15aと流量センサ15bと逆止弁15cが設置された空気通路15を介して燃料電池発電モジュール4に供給する。   The air blower 5 for cathode air takes air from the outside into the power generation air blower 5b through the filter 5a, and this taken air is supplied to the air passage 15 in which the buffer tank 15a, the flow sensor 15b, and the check valve 15c are installed. Is supplied to the fuel cell power generation module 4.

燃料ガス昇圧用送風装置6は、図示外のガス供給源から燃料ガスを電磁弁6aとガスガバナ6bを通して燃料昇圧ブロワ6cに取り込み、この昇圧された燃料ガスを、バッファタンク16aと流量センサ16bと脱硫器16cとが設置されたガス通路16と逆止弁18aが設置された共通通路18を介して燃料電池発電モジュール4に供給する。   The blower 6 for boosting the fuel gas takes in the fuel gas from a gas supply source (not shown) through the solenoid valve 6a and the gas governor 6b into the fuel booster blower 6c, and the boosted fuel gas is desulfurized with the buffer tank 16a, the flow sensor 16b, and the like. The fuel cell power generation module 4 is supplied through the gas passage 16 in which the vessel 16c is installed and the common passage 18 in which the check valve 18a is installed.

燃料改質空気用送風装置7は、フィルタ7aを介して外部から燃料改質用の空気を改質空気ブロワ7bに取り込み、この取り込まれた燃料改質用の空気を、流量センサ17aと電磁弁17bと逆止弁17cとが設置された改質空気通路17と共通通路18を介して燃料電池発電モジュール4に供給する。   The fuel reforming air blower 7 takes in the fuel reforming air from the outside to the reforming air blower 7b through the filter 7a, and the taken fuel reforming air is supplied to the flow sensor 17a and the solenoid valve. The fuel cell power generation module 4 is supplied through a reformed air passage 17 and a common passage 18 in which a check valve 17c and a check valve 17c are installed.

次に、燃料電池発電モジュール4について説明する。
図2に示すように、燃料電池発電モジュール4(以下、発電モジュール4という)は、燃料電池セルスタック21、蒸発器22、燃料改質器23、オフガス燃焼室24、熱交換器27等を備え、燃料改質器23によって改質された改質燃料ガス及び酸化剤としての空気を燃料電池セルスタック21で化学反応させることで発電を行うものである。
Next, the fuel cell power generation module 4 will be described.
As shown in FIG. 2, the fuel cell power generation module 4 (hereinafter referred to as the power generation module 4) includes a fuel cell stack 21, an evaporator 22, a fuel reformer 23, an off-gas combustion chamber 24, a heat exchanger 27, and the like. The fuel cell stack 21 causes a chemical reaction between the reformed fuel gas reformed by the fuel reformer 23 and air as an oxidant.

蒸発器22は、燃料ガスに混合する為の水蒸気を生成して燃料改質器23に供給するものである。蒸発器22には、燃料ガス昇圧用送風装置6によって取り込まれて昇圧された燃料ガス(都市ガスやLPG等)と、燃料改質空気用送風装置7によって取り込まれた燃料改質用の空気とが、共通通路18を介して供給され、水処理装置11から純水通路35を介して純水が供給される。蒸発器22は、供給された純水から水蒸気を生成する。   The evaporator 22 generates steam for mixing with the fuel gas and supplies it to the fuel reformer 23. The evaporator 22 has a fuel gas (city gas, LPG, etc.) taken in and boosted by the fuel gas boosting blower 6, and fuel reforming air taken in by the fuel reforming air blower 7. However, pure water is supplied from the water treatment device 11 via the pure water passage 35. The evaporator 22 generates water vapor from the supplied pure water.

燃料改質器23は、その内部に白金等の改質触媒を備え、蒸発器22から混合通路25を介して供給される燃料ガスと空気と水蒸気とを混合して反応(所謂、水蒸気改質)させて、水素リッチな改質燃料ガスを生成し、この改質燃料ガスを、改質燃料ガス供給路26を介して燃料電池セルスタック21の燃料極側に供給する。   The fuel reformer 23 includes a reforming catalyst such as platinum in the inside thereof, and reacts by mixing fuel gas, air, and steam supplied from the evaporator 22 via the mixing passage 25 (so-called steam reforming). Thus, the hydrogen-rich reformed fuel gas is generated, and this reformed fuel gas is supplied to the fuel electrode side of the fuel cell stack 21 via the reformed fuel gas supply path 26.

燃料電池セルスタック21は、複数の燃料電池セルを並べて構成されている。各燃料電池セルは、ジルコニア等の固体電解質と燃料極と酸素極から夫々形成されている。燃料電池セルスタック21の燃料極(アノード)側には、燃料改質器23から改質燃料ガスが供給され、燃料電池セルスタック21の酸素極(カソード)側には、カソード空気用送風装置5から空気通路15と排気ガスにより加熱される熱交換器27とを介して空気が供給され、これらを高温の環境下で電気化学反応させて直流電力を生成する。   The fuel cell stack 21 is configured by arranging a plurality of fuel cells. Each fuel cell is formed of a solid electrolyte such as zirconia, a fuel electrode, and an oxygen electrode. The reformed fuel gas is supplied from the fuel reformer 23 to the fuel electrode (anode) side of the fuel cell stack 21, and the cathode air blower 5 is supplied to the oxygen electrode (cathode) side of the fuel cell stack 21. From the air passage 15 and the heat exchanger 27 heated by the exhaust gas, air is supplied, and these are electrochemically reacted in a high temperature environment to generate DC power.

オフガス燃焼室24は、燃料電池セルスタック21の発電に伴い生じる残余燃料ガスを燃焼処理する為のものであり、燃料電池セルスタック21の燃料極側及び酸素極側の各排出側と接続されている。このオフガス燃焼室24では、燃料極側から排出された残余燃料ガスを含む反応燃料ガスと、酸素極側から排出された酸素を含む空気とを公知の燃焼触媒を用いて燃焼させることによって高温の排気ガスを生成し、この排気ガスで燃料改質器23や熱交換器9を加熱してから、排気ガス排出通路8を介して外部に排出する。   The off-gas combustion chamber 24 is for burning the remaining fuel gas generated by the power generation of the fuel cell stack 21 and is connected to the fuel electrode side and the oxygen electrode side discharge sides of the fuel cell stack 21. Yes. In this off-gas combustion chamber 24, a high temperature is obtained by burning a reaction fuel gas containing residual fuel gas discharged from the fuel electrode side and air containing oxygen discharged from the oxygen electrode side using a known combustion catalyst. Exhaust gas is generated, the fuel reformer 23 and the heat exchanger 9 are heated with the exhaust gas, and then discharged to the outside through the exhaust gas discharge passage 8.

熱交換器9は、排気ガス排出通路8の途中部に設けられ、湯水循環回路45の一部を構成する熱交換通路部9aを備えている。この熱交換器9において、発電モジュール4から排出される排気ガスを、熱交換通路部9aを流れる湯水との間で熱交換させて、排気ガス中に含まれる水蒸気は冷却され凝縮されて凝縮水となる。   The heat exchanger 9 is provided in the middle of the exhaust gas discharge passage 8 and includes a heat exchange passage portion 9 a that constitutes a part of the hot water circulation circuit 45. In this heat exchanger 9, the exhaust gas discharged from the power generation module 4 is heat-exchanged with hot water flowing through the heat exchange passage 9a, and the water vapor contained in the exhaust gas is cooled and condensed to be condensed water. It becomes.

次に、水処理装置11について説明する。
図2に示すように、水処理装置11は、処理タンク31と、純水タンク32と、純水ポンプ33等を備え、熱交換器9にて凝縮された凝縮水を、回収通路34を介して回収し、処理タンク31により不純物を取り除いた水を、純水通路35を介して発電モジュール4の蒸発器22に供給するものである。
Next, the water treatment device 11 will be described.
As shown in FIG. 2, the water treatment apparatus 11 includes a treatment tank 31, a pure water tank 32, a pure water pump 33, and the like, and condensate water condensed in the heat exchanger 9 is passed through a recovery passage 34. Then, the water from which impurities are removed by the processing tank 31 is supplied to the evaporator 22 of the power generation module 4 through the pure water passage 35.

処理タンク31は、熱交換器9から回収した凝縮水の不純物を取り除く為のものである。処理タンク31には、凝縮水に含まれる不純物をイオン交換により除去するイオン交換樹脂が設けられている。処理タンク31の上部に回収通路34が接続される。処理タンク31の上部には、オーバーフロー用の排水通路37aが接続されている。この排水通路37aには、中和器38が設置されている。   The processing tank 31 is for removing impurities of condensed water recovered from the heat exchanger 9. The treatment tank 31 is provided with an ion exchange resin that removes impurities contained in the condensed water by ion exchange. A recovery passage 34 is connected to the upper portion of the processing tank 31. An overflow drainage passage 37 a is connected to the upper portion of the processing tank 31. A neutralizer 38 is installed in the drainage passage 37a.

純水タンク32は、処理タンク31により処理された水を一時的に貯留する為のものである。純水タンク32の上部には、処理タンク31の下部と接続するタンク連結通路36が接続されている。タンク連結通路36の途中部や純水タンク32の上部には、オーバーフロー用の排水通路37b,37cが夫々接続されている。   The pure water tank 32 is for temporarily storing the water processed by the processing tank 31. A tank connection passage 36 connected to the lower part of the processing tank 31 is connected to the upper part of the pure water tank 32. Overflow drainage passages 37b and 37c are connected to a middle portion of the tank connection passage 36 and an upper portion of the pure water tank 32, respectively.

純水タンク32には、純水タンク32内に貯留された純水の液面を3段階(上位レベルL1、中位レベルL2、下位レベルL3)に応じて検出可能な水位スイッチ39が設けられている。この水位スイッチ39で検出される純水の液面に応じて、純水回収運転モード(排熱回収運転・排熱排出運転・湯水排出運転)が切り換えられる。   The pure water tank 32 is provided with a water level switch 39 that can detect the level of pure water stored in the pure water tank 32 according to three levels (upper level L1, middle level L2, and lower level L3). ing. The pure water recovery operation mode (exhaust heat recovery operation / exhaust heat discharge operation / hot water discharge operation) is switched according to the level of pure water detected by the water level switch 39.

純水タンク32の下端部には、純水通路35が接続され、この純水通路35の途中部に純水ポンプ33、流量センサ35a、逆止弁35bが順に設置されている。純水ポンプ33は、純水タンク32内の浄化された水を発電モジュール4の蒸発器22へ供給する為のものである。純水ポンプ33の駆動により、純水通路35を通って純水が蒸発器22に供給される。   A pure water passage 35 is connected to a lower end portion of the pure water tank 32, and a pure water pump 33, a flow rate sensor 35a, and a check valve 35b are sequentially installed in the middle of the pure water passage 35. The pure water pump 33 is for supplying the purified water in the pure water tank 32 to the evaporator 22 of the power generation module 4. By driving the pure water pump 33, pure water is supplied to the evaporator 22 through the pure water passage 35.

次に、貯湯暖房ユニット3について説明する。
図1に示すように、貯湯暖房ユニット3は、給湯、床暖房パネルへの熱の供給や風呂の追い焚き等の機能を有するものであり、貯湯タンク41、補助熱源機42、第1,第2熱交換器43,44、湯水循環回路45、給水回路46、給湯回路47、温水暖房回路48、風呂給湯追焚回路49、熱利用循環回路50、これら回路45〜50を相互に接続する複数のバイパス通路51〜54,57や風呂出湯通路55、出湯通路58等を備え、これらは外装ケース59内に一体的に収納されて構成されている。
Next, the hot water storage / heating unit 3 will be described.
As shown in FIG. 1, the hot water storage / heating unit 3 has functions such as hot water supply, supply of heat to the floor heating panel, reheating of the bath, etc., and includes a hot water storage tank 41, an auxiliary heat source unit 42, first and first heating units. 2 heat exchangers 43 and 44, hot water circulation circuit 45, water supply circuit 46, hot water supply circuit 47, hot water heating circuit 48, bath hot water supply circuit 49, heat utilization circulation circuit 50, and a plurality of these circuits 45 to 50 connected to each other The bypass passages 51 to 54, 57, the bath hot water passage 55, the hot water passage 58, and the like are integrally housed in the exterior case 59.

貯湯タンク41は、高温の湯水(例えば、80〜90℃)を貯留可能な上下方向に細長い断熱性の密閉タンクであり、貯留された温水の放熱を防ぐ為にタンク周囲は断熱材で覆われている。貯湯タンク41内の複数の貯留層の湯水の温度が複数のタンク湯水温度センサ61a〜61dにより検出される。   The hot water storage tank 41 is a heat-insulating hermetically long tank that can store hot hot water (for example, 80 to 90 ° C.) and is elongated in the vertical direction, and the tank periphery is covered with a heat insulating material to prevent heat dissipation of the stored hot water. ing. The temperature of the hot water in the plurality of reservoirs in the hot water storage tank 41 is detected by the plurality of tank hot water temperature sensors 61a to 61d.

補助熱源機42は、バーナー42aや熱交換器42b等を内蔵した公知のガス給湯器で構成され、熱利用循環回路50の湯水の温度が不足する等の特別な場合に限り、湯水を再度加熱するものである。   The auxiliary heat source unit 42 is composed of a known gas water heater with a built-in burner 42a, a heat exchanger 42b, etc., and reheats the hot water only in special cases such as when the temperature of the hot water in the heat utilization circulation circuit 50 is insufficient. To do.

第1熱交換器43は、温水暖房回路48を流れる暖房水を加熱するものであり、熱利用循環回路50の一部となる熱交換通路部43aと、温水暖房回路48の一部となる熱交換通路部43bとを有している。この第1熱交換器43において、熱利用循環回路50を流れる高温の湯水と温水暖房回路48を流れる暖房水との間で熱交換され、暖房水は加熱され湯水は冷却される。   The first heat exchanger 43 heats the heating water flowing through the hot water heating circuit 48, and the heat exchange passage portion 43 a that becomes a part of the heat utilization circulation circuit 50 and the heat that becomes a part of the hot water heating circuit 48. And an exchange passage portion 43b. In the first heat exchanger 43, heat is exchanged between hot hot water flowing through the heat utilization circulation circuit 50 and heating water flowing through the hot water heating circuit 48, and the heating water is heated and the hot water is cooled.

第2熱交換器44は、風呂給湯追焚回路49を流れる風呂のお湯を加熱するものであり、熱利用循環回路50の一部となる熱交換通路部44aと、風呂給湯追焚回路49の一部となる内部空間44bとを有している。この第2熱交換器44において、熱利用循環回路50を流れる高温の湯水と風呂給湯追焚回路49を流れる風呂のお湯との間で熱交換され、浴槽水は加熱され湯水は冷却される。   The second heat exchanger 44 heats the hot water in the bath that flows through the bath hot water supply circuit 49, and includes a heat exchange passage 44 a that forms part of the heat utilization circuit 50 and the bath hot water supply circuit 49. It has a part of the internal space 44b. In the second heat exchanger 44, heat is exchanged between hot hot water flowing through the heat utilization circuit 50 and bath water flowing through the bath hot water supply circuit 49, and the bath water is heated and the hot water is cooled.

次に、湯水循環回路45について説明する。
図1,図2に示すように、湯水循環回路45は、外部熱源である発電ユニット2の熱交換器9と貯湯タンク41との間に湯水を循環させる閉回路であり、上流往き側通路45a、下流往き側通路45b、上流戻り側通路45c、下流戻り側通路45dを有し、貯湯タンク41の下部に上流往き側通路45aの上流端が接続され、貯湯タンク41の上部に下流戻り側通路45dの下流端が接続されている。
Next, the hot water circulation circuit 45 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the hot water circulation circuit 45 is a closed circuit that circulates hot water between the heat exchanger 9 of the power generation unit 2 that is an external heat source and the hot water storage tank 41, and includes an upstream forward passage 45a. A downstream return side passage 45b, an upstream return side passage 45c, and a downstream return side passage 45d. The upstream end of the upstream forward side passage 45a is connected to the lower part of the hot water storage tank 41, and the downstream return side passage is connected to the upper part of the hot water storage tank 41. The downstream end of 45d is connected.

上流往き側通路45aと下流往き側通路45bとの間から上流戻り側通路45cと下流戻り側通路45dとの間に接続する第1バイパス通路51が分岐され、この分岐部には、上流往き側通路45aと下流往き側通路45bとの接続又は下流往き側通路45bと第1バイパス通路51との接続を択一的に選択可能な貯湯切換弁62が設置されている。下流往き側通路45bには、湯水を急速に冷却可能なラジエータ63が設置されている。下流往き側通路45bの発電ユニット2側には、排熱回収循環ポンプ64(図2参照)が設置されている。   A first bypass passage 51 connected between the upstream return side passage 45c and the downstream return side passage 45d is branched from between the upstream forward side passage 45a and the downstream forward side passage 45b. A hot water storage switching valve 62 is provided that can alternatively select connection between the passage 45a and the downstream forward passage 45b or connection between the downstream forward passage 45b and the first bypass passage 51. A radiator 63 capable of rapidly cooling the hot and cold water is installed in the downstream outward passage 45b. An exhaust heat recovery circulation pump 64 (see FIG. 2) is installed on the power generation unit 2 side of the downstream forward passage 45b.

下流往き側通路45bと上流戻り側通路45cとの間に、発電ユニット2の熱交換器9の熱交換通路部9aが接続されている。湯水循環回路45の下流戻り側通路45dには、後述する補給通路95が分岐する分岐部45eより下流側に、貯湯タンク41側への流れを許容する逆止弁65が設けられている。   A heat exchange passage portion 9a of the heat exchanger 9 of the power generation unit 2 is connected between the downstream forward passage 45b and the upstream return passage 45c. In the downstream return side passage 45d of the hot water circulation circuit 45, a check valve 65 that allows the flow toward the hot water storage tank 41 is provided downstream of a branching portion 45e where a replenishment passage 95 to be described later branches.

湯水循環回路45を循環する湯水の温度は、ラジエータ入口側の循環湯水温度センサ66a、ラジエータ出口側の循環湯水温度センサ66b、熱交換器入口側の循環湯水温度センサ66c、熱交換器出口側の循環湯水温度センサ66d、上流戻り側通路45cの循環湯水温度センサ66eにより検出される。尚、貯湯暖房ユニット3には、タンク湯水温度センサ61a〜61dや循環湯水温度センサ66a〜66e以外にも種々の温度センサが設置されているが、詳細な説明は省略する。   The temperatures of hot water circulating in the hot water circulation circuit 45 are as follows: a circulating hot water temperature sensor 66a on the radiator inlet side, a circulating hot water temperature sensor 66b on the radiator outlet side, a circulating hot water temperature sensor 66c on the heat exchanger inlet side, and a heat exchanger outlet side. The temperature is detected by a circulating hot water temperature sensor 66d and a circulating hot water temperature sensor 66e in the upstream return side passage 45c. The hot water storage and heating unit 3 is provided with various temperature sensors in addition to the tank hot water temperature sensors 61a to 61d and the circulating hot water temperature sensors 66a to 66e, but detailed description thereof is omitted.

通常の排熱回収運転では、図1に示すように、貯湯切換弁62は上流往き側通路45aと下流往き側通路45bとを接続するように切り換えられ、貯湯タンク41から排熱回収循環ポンプ64を介して湯水が、上流往き側通路45aと下流往き側通路45bを通り、熱交換器9の熱交換通路部9aに送られ加熱され、加熱された湯水は、上流戻り側通路45cと下流戻り側通路45dを通って貯湯タンク41に戻される。   In a normal exhaust heat recovery operation, as shown in FIG. 1, the hot water storage switching valve 62 is switched to connect the upstream forward passage 45a and the downstream forward passage 45b, and the exhaust heat recovery circulation pump 64 from the hot water storage tank 41 is switched. The hot water passes through the upstream outgoing side passage 45a and the downstream outgoing side passage 45b, is sent to the heat exchange passage portion 9a of the heat exchanger 9 and heated, and the heated hot water returns to the upstream return side passage 45c and the downstream return. It returns to the hot water storage tank 41 through the side passage 45d.

次に、給水回路46について説明する。
給水回路46は、上水源から低温の上水を貯湯タンク41に供給するものであり、上流給水通路46a、中間給水通路46b、下流給水通路46cを有し、上水源に上流給水通路46aの上流端が接続され、貯湯タンク41の下部に下流給水通路46cの下流端が接続されている。上流給水通路46aには減圧弁67が設置され、中間給水通路46bには逆止弁46dが設置されている。中間給水通路46bには、安全弁68aが設置された排水通路68が接続され、この排水通路68の下流端は、排水桝69に延びている。
Next, the water supply circuit 46 will be described.
The water supply circuit 46 supplies low temperature clean water from a water supply source to the hot water storage tank 41, and has an upstream water supply passage 46a, an intermediate water supply passage 46b, and a downstream water supply passage 46c. The water supply source is upstream of the upstream water supply passage 46a. The end is connected, and the downstream end of the downstream water supply passage 46 c is connected to the lower part of the hot water storage tank 41. A pressure reducing valve 67 is installed in the upstream water supply passage 46a, and a check valve 46d is installed in the intermediate water supply passage 46b. A drainage passage 68 provided with a safety valve 68 a is connected to the intermediate water supply passage 46 b, and a downstream end of the drainage passage 68 extends to a drainage basin 69.

給水回路46において、中間給水通路46bと下流給水通路46cとの間から熱利用循環回路50に接続する第2バイパス通路52が分岐され、この分岐部には、中間給水通路46bと下流給水通路46cとの接続又は中間給水通路46bと第2バイパス通路52との接続又は第2バイパス通路52と下流給水通路46cとの接続を選択可能な蓄熱切換弁71が設置されている。この第2バイパス通路52により、低温の上水を熱利用循環回路50に供給することができ、また逆に、熱利用循環回路50から湯水を貯湯タンク41に戻すことができる。下流給水通路46cから外部に接続する排水通路72が分岐している。   In the water supply circuit 46, a second bypass passage 52 connected to the heat utilization circuit 50 is branched from between the intermediate water supply passage 46b and the downstream water supply passage 46c, and the intermediate water supply passage 46b and the downstream water supply passage 46c are branched to this branch portion. Or a heat storage switching valve 71 is provided which can select connection between the intermediate water supply passage 46b and the second bypass passage 52 or connection between the second bypass passage 52 and the downstream water supply passage 46c. By this second bypass passage 52, low temperature clean water can be supplied to the heat utilization circuit 50, and conversely, hot water can be returned from the heat utilization circuit 50 to the hot water storage tank 41. A drainage passage 72 connected to the outside is branched from the downstream water supply passage 46c.

次に、給湯回路47について説明する。
給湯回路47は、貯湯タンク41内に貯湯された湯水を風呂等の所望の給湯先に供給するものであり、高温の湯水が流れる上流給湯通路47a、水と高温の湯水が混合された混合湯水が流れる下流給湯通路47bを有し、上流給湯通路47aの上流端が貯湯タンク41の上部に接続され、下流給湯通路47bの下流端に給湯栓73が接続されている。上流給湯通路47aと下流給湯通路47bとの間には混合弁74が設置され、この混合弁74に上流給水通路46aから分岐した第3バイパス通路53が接続されている。混合弁74は、出湯温度が指令温度になるように、水と高温の湯水の流量比が制御される。
Next, the hot water supply circuit 47 will be described.
The hot-water supply circuit 47 supplies hot water stored in the hot-water storage tank 41 to a desired hot-water supply destination such as a bath. The upstream end of the upstream hot water supply passage 47a is connected to the upper part of the hot water storage tank 41, and the hot water tap 73 is connected to the downstream end of the downstream hot water supply passage 47b. A mixing valve 74 is installed between the upstream hot water supply passage 47a and the downstream hot water supply passage 47b, and a third bypass passage 53 branched from the upstream water supply passage 46a is connected to the mixing valve 74. In the mixing valve 74, the flow ratio of water and hot hot water is controlled so that the tapping temperature becomes the command temperature.

第3バイパス通路53には、逆止弁53aが設置されている。第3バイパス通路53から混合弁74を介さずに下流給湯通路47bへ直接接続する第4バイパス通路54が分岐され、この第4バイパス通路54には、高温回避電磁弁78が設置されている。この第4バイパス通路54によって、下流給湯通路47bに上水源から低温の上水を直接供給することができる。   A check valve 53 a is installed in the third bypass passage 53. A fourth bypass passage 54 is directly branched from the third bypass passage 53 to the downstream hot water supply passage 47b without passing through the mixing valve 74, and a high temperature avoidance electromagnetic valve 78 is installed in the fourth bypass passage 54. By the fourth bypass passage 54, low temperature clean water can be directly supplied from the clean water source to the downstream hot water supply passage 47b.

下流給湯通路47bには、流量センサ47cが設置され、流量センサ47cの下流側であって下流給湯通路47bの途中部から風呂給湯追焚回路49へ接続する風呂出湯通路55が分岐され、この分岐部には出湯水比例弁75が設置されている。風呂出湯通路55には、流量センサ55a、注湯電磁弁76、逆止弁55bが順に一体的に設置されている。   A flow rate sensor 47c is installed in the downstream hot water supply passage 47b, and a bath outlet hot water passage 55 connected to the bath hot water supply circuit 49 from the middle of the downstream hot water supply passage 47b on the downstream side of the flow rate sensor 47c is branched. A hot water proportional valve 75 is installed in the section. A flow sensor 55a, a pouring electromagnetic valve 76, and a check valve 55b are integrally installed in the bath outlet passage 55 in this order.

次に、温水暖房回路48について説明する。
温水暖房回路48は、床暖房パネルや浴室乾燥機等に供給される暖房水を循環させる回路であり、膨張タンク80、暖房往き側共通通路48a、暖房往き側高温通路48b、暖房往き側低温通路48c、暖房戻り側通路48dを有している。
Next, the hot water heating circuit 48 will be described.
The hot water heating circuit 48 is a circuit that circulates heating water supplied to a floor heating panel, a bathroom dryer, and the like, and includes an expansion tank 80, a heating forward common passage 48a, a heating outgoing hot passage 48b, and a heating outgoing cold passage. 48c and a heating return side passage 48d.

膨張タンク80は、貯湯タンク41の蓄熱を介して加熱される暖房水を貯留可能なものであり、加熱による暖房水の体積膨張分を許容可能なものである。膨張タンク80には、暖房水の液面の下限レベルLと上限レベルHを検出可能な1対の水位センサ80a,80bが夫々設置され、水位センサ80aが暖房水の不足を検出した場合、開閉弁96を開弁状態とすることで、膨張タンク80に補給通路95を介して高温の湯水を暖房水として補充可能である。さらに、膨張タンク80には、排水通路81が接続され、この排水通路81から排水される暖房水は、ホッパー81aを介して排水桝69に排水される。   The expansion tank 80 can store the heating water heated via the heat storage of the hot water storage tank 41, and can allow the volume expansion of the heating water due to heating. The expansion tank 80 is provided with a pair of water level sensors 80a and 80b capable of detecting the lower limit level L and the upper limit level H of the level of the heating water. When the water level sensor 80a detects a lack of heating water, it opens and closes. By opening the valve 96, hot water can be replenished as heating water to the expansion tank 80 via the supply passage 95. Further, a drainage passage 81 is connected to the expansion tank 80, and the heating water drained from the drainage passage 81 is drained to a drainage basin 69 through a hopper 81a.

暖房往き側共通通路48aには、暖房循環ポンプ82が設置されている。暖房往き側高温通路48bには、第1熱交換器43の熱交換通路部43bが介装されている。暖房往き側高温通路48bから暖房往き側低温通路48cに接続する第5バイパス通路57が分岐され、この第5バイパス通路57には、逆止弁57aが設置されている。暖房往き側低温通路48cには流量制御弁83が設置されている。尚、暖房往き側高温通路48bは、浴室乾燥機等に高温の暖房水を供給するものであり、暖房往き側低温通路48cは、床暖房パネル等に低温の暖房水を供給するものである。   A heating circulation pump 82 is installed in the heating outgoing common passage 48a. A heat exchange passage portion 43b of the first heat exchanger 43 is interposed in the heating going side high temperature passage 48b. A fifth bypass passage 57 connected from the heating going-side high temperature passage 48 b to the heating going-side low temperature passage 48 c is branched, and a check valve 57 a is installed in the fifth bypass passage 57. A flow control valve 83 is installed in the heating-out side low-temperature passage 48c. The heating-out side high-temperature passage 48b supplies high-temperature heating water to a bathroom dryer or the like, and the heating-out side low-temperature passage 48c supplies low-temperature heating water to a floor heating panel or the like.

膨張タンク80から暖房循環ポンプ82を介して暖房水が、暖房往き側共通通路48aと暖房往き側高温通路48bとを通り、熱交換通路部43bに送られ加熱され、加熱された暖房水は、暖房往き側高温通路48bから浴室乾燥機等に送り出される一方、暖房往き側低温通路48cからは、暖房水が加熱されることなく床暖房パネル等に送り出される。送り出された暖房水は、暖房戻り側通路48dを通って膨張タンク80に戻される。   Heating water from the expansion tank 80 via the heating circulation pump 82 passes through the heating-out side common passage 48a and the heating-out side high-temperature passage 48b, is sent to the heat exchange passage portion 43b, and is heated. While being sent out to the bathroom dryer etc. from the heating going side high temperature passage 48b, the heating water is sent out to the floor heating panel etc. without being heated from the heating going side low temperature passage 48c. The heated heating water is returned to the expansion tank 80 through the heating return side passage 48d.

次に、風呂給湯追焚回路49について説明する。
風呂給湯追焚回路49は、風呂のお湯を追い焚きする回路であり、風呂往き側通路49a、風呂戻り側通路49bを有している。風呂往き側通路49aと風呂戻り側通路49bとの間には、第2熱交換器44の内部空間44bが接続され、風呂戻り側通路49bには、風呂水流スイッチ84や風呂循環ポンプ85等が設置されている。
Next, the bath hot water supply circuit 49 will be described.
The bath hot water supply circuit 49 is a circuit for chasing hot water in the bath, and includes a bath going-out side passage 49a and a bath return side passage 49b. An internal space 44b of the second heat exchanger 44 is connected between the bath going-side passage 49a and the bath return-side passage 49b, and a bath water flow switch 84, a bath circulation pump 85, etc. is set up.

風呂から風呂循環ポンプ85を介してお湯が、風呂戻り側通路49bを通り、内部空間44bに送られ加熱され、加熱されたお湯は、風呂往き側通路49aから風呂へ送り出される。必要に応じて、給湯回路47から分岐した風呂出湯通路55を介して、風呂戻り側通路49bに湯水を補充することができる。   Hot water is sent from the bath via the bath circulation pump 85 through the bath return side passage 49b and sent to the internal space 44b and heated, and the heated hot water is sent out from the bath going side passage 49a to the bath. If necessary, hot water can be replenished to the bath return side passage 49b through the bath hot water passage 55 branched from the hot water supply circuit 47.

次に、熱利用循環回路50について説明する。
熱利用循環回路50は、貯湯タンク41の高温の湯水を循環させて温水暖房回路48や風呂給湯追焚回路49との間で熱交換を行う閉回路であり、湯水供給通路50a、補助熱源往き側通路50b、熱交換往き側通路50c、湯水戻り側通路50dを有し、湯水供給通路50aの上流端が貯湯タンク41の上部に接続されている。
Next, the heat utilization circulation circuit 50 will be described.
The heat utilization circulation circuit 50 is a closed circuit that circulates hot hot water in the hot water storage tank 41 and exchanges heat with the hot water heating circuit 48 and the bath hot water supply circuit 49. The hot water supply passage 50a and the auxiliary heat source go out. The hot water supply passage 50a is connected to the upper portion of the hot water storage tank 41. The hot water supply passage 50a has a side passage 50b, a heat exchange forward passage 50c, and a hot water return passage 50d.

湯水供給通路50aの下流端と補助熱源往き側通路50bの上流端と湯水戻り側通路50dの下流端との合流部には三方弁86が設置され、この三方弁86は、湯水供給通路50aと補助熱源往き側通路50bとの間の接続・遮断及び補助熱源往き側通路50bと湯水戻り側通路50dとの間を接続・遮断を択一的に切換可能なものである。湯水供給通路50aには逆止弁50eが設置され、補助熱源往き側通路50bには熱利用循環ポンプ87と流量センサ88が設置されている。補助熱源往き側通路50bには、安全弁89aが設置された排水通路89が接続されている。   A three-way valve 86 is installed at the junction between the downstream end of the hot water supply passage 50a, the upstream end of the auxiliary heat source forward passage 50b, and the downstream end of the hot water return side passage 50d. The three-way valve 86 is connected to the hot water supply passage 50a. The connection / cutoff between the auxiliary heat source forward passage 50b and the connection / cutoff between the auxiliary heat source forward passage 50b and the hot water return side passage 50d can be switched alternatively. A check valve 50e is installed in the hot water supply passage 50a, and a heat utilization circulation pump 87 and a flow rate sensor 88 are installed in the auxiliary heat source forward passage 50b. A drainage passage 89 provided with a safety valve 89a is connected to the auxiliary heat source forward passage 50b.

補助熱源往き側通路50bと熱交換往き側通路50cとの間に、補助熱源機42の熱交換器42bが接続されている。熱交換往き側通路50cの下流側部分の1対の分岐通路と湯水戻り側通路50dの上流側部分の1対の分岐通路との間に、第1,第2熱交換器43,44の熱交換通路部43a,44aが夫々接続されている。湯水戻り側通路50dの1対の分岐通路に暖房熱交出口電磁弁91と風呂熱交出口電磁弁92が夫々設置されている。湯水戻り側通路50dには流量センサ93が設置されている。   The heat exchanger 42b of the auxiliary heat source unit 42 is connected between the auxiliary heat source forward side passage 50b and the heat exchange forward side passage 50c. The heat of the first and second heat exchangers 43 and 44 is between a pair of branch passages in the downstream portion of the heat exchange forward passage 50c and a pair of branch passages in the upstream portion of the hot water return passage 50d. Exchange passage portions 43a and 44a are connected to each other. A heating heat exchange outlet electromagnetic valve 91 and a bath heat exchange outlet electromagnetic valve 92 are respectively installed in a pair of branch passages of the hot water return side passage 50d. A flow rate sensor 93 is installed in the hot water return side passage 50d.

熱交換往き側通路50cから給湯回路47に接続する出湯通路58が分岐され、出湯通路58には、タンク水比例弁94が設置されている。この出湯通路58によって、貯湯タンク41内で温度が低下した湯水や、給水回路46から第2バイパス通路52を介して導入された低温の上水を補助熱源機42で加熱し、高温の湯水として給湯回路47に供給することができる。   A hot water supply passage 58 connected to the hot water supply circuit 47 is branched from the heat exchange outgoing side passage 50c, and a tank water proportional valve 94 is installed in the hot water supply passage 58. With this hot water supply passage 58, hot water whose temperature has decreased in the hot water storage tank 41 or low temperature clean water introduced from the water supply circuit 46 via the second bypass passage 52 is heated by the auxiliary heat source unit 42 to obtain hot hot water. The hot water supply circuit 47 can be supplied.

貯湯タンク41から熱利用循環ポンプ87を介して高温の湯水が、湯水供給通路50aから補助熱源往き側通路50bを通り、補助熱源機42の熱交換器42bに送られ必要に応じて再加熱され、補助熱源機42を通った湯水は、熱交換往き側通路50cを通って第1,第2熱交換器43,44に送られ、この第1,第2熱交換器43,44で熱交換された湯水は、湯水戻り側通路50dと第2バイパス通路52と下流給水通路46cとを通って貯湯タンク41の下部に戻される。
尚、貯湯暖房ユニット3には、複数の水抜き栓が設置されているが、詳細な説明は省略する。
Hot hot water from the hot water storage tank 41 through the heat utilization circulation pump 87 is sent from the hot water supply passage 50a through the auxiliary heat source forward passage 50b to the heat exchanger 42b of the auxiliary heat source unit 42 and reheated as necessary. The hot water passing through the auxiliary heat source unit 42 is sent to the first and second heat exchangers 43 and 44 through the heat exchange forward passage 50c, and heat exchange is performed in the first and second heat exchangers 43 and 44. The hot water is returned to the lower part of the hot water storage tank 41 through the hot water return side passage 50d, the second bypass passage 52, and the downstream water supply passage 46c.
The hot water storage / heating unit 3 is provided with a plurality of drain plugs, but detailed description thereof is omitted.

次に、湯水循環回路45と温水暖房回路48とを接続する本願特有の補給通路95について説明する。
図1に示すように、補給通路95は、暖房水を膨張タンク80に供給する為のものであり、上流端が湯水循環回路45の下流戻り側通路45dに分岐接続され、下流端が温水暖房回路48の膨張タンク80の上端部に接続されて構成されている。この補給通路95には、制御ユニット97により制御される開閉弁(暖房補給水電磁弁)96が設置されている。つまり、湯水循環回路45を流れる湯水を、必要に応じて膨張タンク80に供給することができる。
Next, the replenishment passage 95 unique to the present application for connecting the hot water circulation circuit 45 and the hot water heating circuit 48 will be described.
As shown in FIG. 1, the supply passage 95 is for supplying heating water to the expansion tank 80, the upstream end is branched and connected to the downstream return side passage 45 d of the hot water circulation circuit 45, and the downstream end is hot water heating. The circuit 48 is configured to be connected to the upper end portion of the expansion tank 80. An opening / closing valve (heating heating water electromagnetic valve) 96 controlled by the control unit 97 is installed in the supply passage 95. That is, hot water flowing through the hot water circulation circuit 45 can be supplied to the expansion tank 80 as necessary.

この補給通路95を設ける構成によれば、湯水循環回路45の下流戻り側通路45dを流れる高温の湯水を排水したい場合、又は、膨張タンク80へ暖房水を補給したい場合、開閉弁96を開弁状態にすることで、補給通路95を介して高温の湯水を温水暖房回路48の膨張タンク80へ確実に排水又は供給することができ、故に、従来からある暖房水補給用の補給通路95や開閉弁96を、湯水循環回路45からの湯水の排水の為に共有化することで、新たに専用の排水通路や排水用開閉弁を設置する必要がなくなり、コストを低減できる。   According to the configuration in which the supply passage 95 is provided, the open / close valve 96 is opened when it is desired to drain hot hot water flowing through the downstream return side passage 45d of the hot water circulation circuit 45 or when heating water is supplied to the expansion tank 80. In this state, hot hot water can be surely drained or supplied to the expansion tank 80 of the hot water heating circuit 48 via the supply passage 95. Therefore, the conventional supply passage 95 for heating water supply and opening / closing can be performed. By sharing the valve 96 for draining hot water from the hot water circulation circuit 45, it is not necessary to newly install a dedicated drainage passage or drainage on-off valve, and the cost can be reduced.

さらに、湯水循環回路45の下流戻り側通路45dにおいて、補給通路95が分岐する分岐部45eより下流側に逆止弁65を設けたので、貯湯タンク41内の上部高温側の湯水は補給通路95へ流れず、貯湯タンク41内の湯水が動かず安定状態を維持し、故に、貯湯タンク41の下部を介して低温の上水を湯水循環回路45の上流往き側通路45aに確実に供給でき、湯水循環回路95を流れる湯水の温度を大幅に低下できる。   Further, in the downstream return side passage 45d of the hot water circulation circuit 45, the check valve 65 is provided on the downstream side of the branching portion 45e where the supply passage 95 branches, so that the hot water on the upper high temperature side in the hot water storage tank 41 is supplied to the supply passage 95. The hot water in the hot water storage tank 41 does not move and maintains a stable state. Therefore, low temperature clean water can be reliably supplied to the upstream forward passage 45a of the hot water circulation circuit 45 through the lower part of the hot water storage tank 41, The temperature of the hot water flowing through the hot water circulation circuit 95 can be greatly reduced.

次に、制御ユニット97について説明する。
貯湯暖房装置1は、制御ユニット97(制御手段に相当する)によって制御されている。各種の温度センサ、各種の流量センサ、水位スイッチ39や水位センサ80a,80bの信号が制御ユニット97に送信され、この制御ユニット97により、発電ユニット2と貯湯暖房ユニット3の動作、各種弁部材の切り換え、各種ポンプの作動・停止、各種開閉弁の開閉状態の切り換え等を制御し、各種運転(排熱回収運転、追い焚き運転、暖房運転、給湯運転等)を実行する。
Next, the control unit 97 will be described.
The hot water storage / heating device 1 is controlled by a control unit 97 (corresponding to control means). Various temperature sensors, various flow sensors, signals of the water level switch 39 and the water level sensors 80a and 80b are transmitted to the control unit 97, and the control unit 97 operates the power generation unit 2 and the hot water storage / heating unit 3 and the various valve members. Controls switching, operation / stop of various pumps, switching of open / close states of various on-off valves, etc., and performs various operations (exhaust heat recovery operation, reheating operation, heating operation, hot water supply operation, etc.).

次に、本発明の貯湯暖房装置1の作用及び効果について説明する。
この貯湯暖房装置1は、発電ユニット2の純水タンク32内の純水の貯留状態と、貯湯タンク41内の湯水の貯湯状態等に応じて、図1に示す通常の排熱回収運転と、図3に示す排熱排出運転と、図4に示す湯水排出運転の3つの純水回収運転モードを有する。
Next, the operation and effect of the hot water storage / heating device 1 of the present invention will be described.
The hot water storage / heating device 1 includes a normal exhaust heat recovery operation shown in FIG. 1 according to a storage state of pure water in the pure water tank 32 of the power generation unit 2, a hot water storage state of the hot water storage tank 41, and the like. Three pure water recovery operation modes of the exhaust heat discharge operation shown in FIG. 3 and the hot water discharge operation shown in FIG. 4 are provided.

図1に示すように、通常の排熱回収運転においては、制御ユニット97は、貯湯切換弁62を貯湯タンク41側に設定し、開閉弁96を閉弁状態に制御する。排熱回収循環ポンプ64の駆動により、貯湯タンク41の下端部から上流往き側通路45aと下流往き側通路45bとを経て熱交換通路部9aに流入した湯水は、オフガス燃焼室24から排出された排気ガスと熱交換し、この湯水を暖め、加熱された湯水が上流戻り側通路45cと下流戻り側通路45dを通って貯湯タンク41に貯留され、この運転を繰り返すことで貯湯タンク41に高温の湯水が貯留される。   As shown in FIG. 1, in a normal exhaust heat recovery operation, the control unit 97 sets the hot water switching valve 62 to the hot water storage tank 41 side and controls the on-off valve 96 to be closed. The hot water flowing into the heat exchange passage 9a from the lower end of the hot water storage tank 41 through the upstream forward passage 45a and the downstream forward passage 45b is discharged from the off-gas combustion chamber 24 by driving the exhaust heat recovery circulation pump 64. Heat exchange with the exhaust gas is performed to warm the hot water, and the heated hot water is stored in the hot water storage tank 41 through the upstream return side passage 45c and the downstream return side passage 45d. By repeating this operation, the hot water storage tank 41 has a high temperature. Hot water is stored.

一方、発電ユニット2においては、熱交換器9で排気ガスに含まれる水蒸気が冷却されて凝縮水を発生し、この凝縮水は、回収通路34を介して処理タンク31に送られ、処理タンク31内で凝縮水の不純物を除去し、この浄化された水を純水タンク32に送り一時的に貯留する。その後、この純水タンク32に貯留された水は、純水ポンプ33によって発電モジュール4の蒸発器22に送られ、改質用の水として再利用される。   On the other hand, in the power generation unit 2, the water vapor contained in the exhaust gas is cooled by the heat exchanger 9 to generate condensed water, and this condensed water is sent to the processing tank 31 via the recovery passage 34. The impurities in the condensed water are removed from the inside, and the purified water is sent to the pure water tank 32 and temporarily stored. Thereafter, the water stored in the pure water tank 32 is sent to the evaporator 22 of the power generation module 4 by the pure water pump 33 and reused as reforming water.

しかし、貯湯タンク41から上流往き側通路45aと下流往き側通路45bとを介して熱交換器9へ流れる湯水の温度は、貯湯タンク41の蓄熱状況により上昇し、やがて、貯湯タンク41が満蓄状態となり、湯水循環回路45を循環する湯水が熱交換器9における露点近傍の温度に達する。すると、排気ガスの温度低下が小さくなり、熱交換器9で発生する凝縮水の量が低減して十分な量の凝縮水を回収できなくなり、改質用の水の供給が不足する。   However, the temperature of the hot water flowing from the hot water storage tank 41 to the heat exchanger 9 through the upstream outward passage 45a and the downstream outward passage 45b rises due to the heat storage state of the hot water storage tank 41, and eventually the hot water storage tank 41 is fully stored. The hot water circulating in the hot water circulation circuit 45 reaches a temperature near the dew point in the heat exchanger 9. Then, the temperature drop of the exhaust gas is reduced, the amount of condensed water generated in the heat exchanger 9 is reduced, and a sufficient amount of condensed water cannot be recovered, and the supply of reforming water is insufficient.

この場合、貯湯タンク41の複数のタンク湯水温度センサ61a〜61dが満蓄状態を検知し、又は、上流往き側通路45aの湯水の温度が循環湯水温度センサ66aにより所定の温度以上(例えば80℃度以上)であることを検知し、純水タンク32の水位スイッチ39が低下した水の液面(中位レベルL2)を検知した場合に、これら検知信号に基づいて運転モードを、以下に説明する排熱排出運転に切り換える。尚、満畜状態とは、貯湯タンク41内が、例えば80℃度の高温の湯水で満たされた状態である。   In this case, the plurality of tank hot water temperature sensors 61a to 61d of the hot water storage tank 41 detect the full storage state, or the temperature of the hot water in the upstream outward passage 45a is equal to or higher than a predetermined temperature by the circulating hot water temperature sensor 66a (for example, 80 ° C.). When the water level switch 39 of the pure water tank 32 detects a lowered water level (medium level L2), the operation mode is described below based on these detection signals. Switch to exhaust heat exhaust operation. The full animal state is a state in which the hot water storage tank 41 is filled with hot hot water of, for example, 80 ° C.

図3に示すように、排熱排出運転においては、制御ユニット97は、貯湯切換弁62をバイパス側に設定し、開閉弁96を閉弁状態にし、ラジエータ63を起動すると共に排熱回収循環ポンプ64の回転数を増大する。これにより、下流往き側通路45bと上流戻り側通路45cと第1バイパス通路51とからなる閉回路が構成され、排熱回収循環ポンプ64の駆動により、下流往き側通路45bを流れてラジエータ63で冷却され熱交換通路部9aに流入した湯水は、オフガス燃焼室24から排出された排気ガスと熱交換し、この湯水を暖め、加熱された湯水が上流戻り側通路45cを通って第1バイパス通路51を流れ、再びラジエータ63で冷却され、この運転を繰り返すことで、湯水を強制的に冷却しながら、排気ガス中の水蒸気から凝縮水を回収する。   As shown in FIG. 3, in the exhaust heat discharge operation, the control unit 97 sets the hot water storage switching valve 62 to the bypass side, closes the open / close valve 96, activates the radiator 63, and exhaust heat recovery circulation pump. Increase the number of revolutions of 64. As a result, a closed circuit including the downstream forward side passage 45b, the upstream return side passage 45c, and the first bypass passage 51 is formed, and the exhaust heat recovery circulation pump 64 is driven to flow through the downstream forward side passage 45b and the radiator 63. The hot water that is cooled and flows into the heat exchange passage 9a exchanges heat with the exhaust gas discharged from the off-gas combustion chamber 24, warms the hot water, and the heated hot water passes through the upstream return side passage 45c and passes through the first bypass passage. 51, and cooled again by the radiator 63. By repeating this operation, the condensed water is recovered from the water vapor in the exhaust gas while forcibly cooling the hot water.

しかし、上記のように強制的に湯水を冷却しながら純水を回収する排熱排出運転を実行し且つ一定時間経過しても、夏場等の外気温度が高く、ラジエータ63を作動させても、下流往き側通路45bを流れる湯水を効率的に冷却できず、純水タンク32の水位の回復が見込まれない場合がある。この場合は、純水回収運転モードを、排熱排出運転から以下に説明する湯水排出運転に切り換える。   However, even if the exhaust heat exhaust operation for recovering pure water while forcibly cooling hot water as described above is executed and a certain time elapses, the outdoor air temperature is high in summer or the like, and the radiator 63 is operated, In some cases, the hot water flowing through the downstream going-side passage 45b cannot be efficiently cooled, and recovery of the water level of the pure water tank 32 is not expected. In this case, the pure water recovery operation mode is switched from the exhaust heat discharge operation to the hot water discharge operation described below.

図4に示すように、湯水排出運転においては、制御ユニット97は、貯湯切換弁62を貯湯タンク41側に設定し、開閉弁96を開弁状態にし、外気温度に応じてラジエータ63の停止・駆動を選択する。上記のように貯湯タンク41内(又は上流往き側通路45a内)の湯水の温度が所定の設定温度以上(80度以上)且つ純水タンク32内の水が所定の設定水位(中位レベルL2)に低下時には、開閉弁96を介して貯湯タンク41への湯水の循環を膨張タンク80への排水に切り換え、給水回路46から低温の上水を貯湯タンク41へ導入する。   As shown in FIG. 4, in the hot water discharge operation, the control unit 97 sets the hot water switching valve 62 to the hot water storage tank 41 side, opens the on-off valve 96, and stops the radiator 63 according to the outside air temperature. Select drive. As described above, the temperature of the hot water in the hot water storage tank 41 (or in the upstream forward passage 45a) is not less than a predetermined set temperature (80 degrees or more), and the water in the pure water tank 32 has a predetermined set water level (intermediate level L2). ), The hot water circulation to the hot water storage tank 41 is switched to the drainage to the expansion tank 80 via the on-off valve 96, and low temperature clean water is introduced into the hot water storage tank 41 from the water supply circuit 46.

次に、貯湯タンク41の下部と上流往き側通路45aと下流往き側通路部45bとを経て熱交換通路部9aに流入した低温の上水は、オフガス燃焼室24から排出された排気ガスに含まれる水蒸気と熱交換し、この上水を暖め、加熱された上水が上流戻り側通路45cと下流戻り側通路45dと補給通路95とを通って膨張タンク80に排出され、膨張タンク80が満杯の場合は、排水通路81を介して外部に排水される。   Next, the low temperature clean water flowing into the heat exchange passage 9a through the lower part of the hot water storage tank 41, the upstream forward passage 45a and the downstream forward passage 45b is included in the exhaust gas discharged from the offgas combustion chamber 24. The water is exchanged with the steam to warm the water, and the heated water is discharged to the expansion tank 80 through the upstream return side passage 45c, the downstream return side passage 45d, and the supply passage 95, and the expansion tank 80 is full. In this case, the water is discharged to the outside through the drainage passage 81.

一方、発電ユニット2においては、低温の上水が導入されることで、熱交換器9の冷却能力が増すので、排熱排出運転の場合と比較して多めの凝縮水が発生し、この凝縮水を、回収通路34を介して処理タンク31に送られ、処理タンク31内で処理した後に純水タンク32に貯留する。   On the other hand, since the cooling capacity of the heat exchanger 9 is increased by introducing low temperature clean water in the power generation unit 2, more condensed water is generated than in the case of the exhaust heat discharge operation, and this condensation Water is sent to the processing tank 31 through the recovery passage 34, processed in the processing tank 31, and then stored in the pure water tank 32.

このように、満蓄状態となった貯湯タンク41内の湯水に代えて低温の上水を熱交換に利用する事で、水蒸気との間の熱交換を促進し、十分な量の凝縮水を回収することができ、改質用の水不足による発電運転停止を回避することができる。その後、純水タンク32の水位が設定水位以上(上位レベルL1)に回復した場合、上水源からの上水の導入を停止して、通常の排熱回収運転に切り換えても良い。   In this way, heat exchange with steam is promoted by using low temperature clean water instead of hot water in the hot water storage tank 41 in a fully stored state, and a sufficient amount of condensed water is obtained. It can be recovered, and it is possible to avoid a power generation operation stop due to a shortage of water for reforming. Thereafter, when the water level of the pure water tank 32 recovers to the set water level or higher (upper level L1), the introduction of clean water from the clean water source may be stopped and switched to normal exhaust heat recovery operation.

このように、貯湯タンク41が満蓄状態になった場合や湯水循環回路45の往き側通路(上流往き側通路45a)の湯水の温度が所定の温度以上になった場合に、つまり、通常の排熱回収運転によって凝縮水を十分に回収できなくなった場合、開閉弁96を開放状態にするので、貯湯タンク41内の上部高温側の湯水を排水せずに維持したまま、湯水循環回路45内の高温の湯水を、補給通路95を介して膨張タンク80に排水することができる。このため、新たに低温の上水を湯水循環回路45に導入可能となるので、湯水循環回路45に高価で大型なラジエータ63を設ける必要がなくなり、製作コストや運転コストを低減することができる。   As described above, when the hot water storage tank 41 is fully stored or when the temperature of the hot water in the outgoing side passage (upstream outgoing side passage 45a) of the hot water circulation circuit 45 exceeds a predetermined temperature, When the condensed heat cannot be sufficiently recovered by the exhaust heat recovery operation, the on-off valve 96 is opened, so that the hot water on the upper high temperature side in the hot water storage tank 41 is maintained without being drained, and the hot water circulation circuit 45 is maintained. The hot hot water can be drained into the expansion tank 80 through the supply passage 95. For this reason, since it is possible to newly introduce low temperature clean water into the hot water circulation circuit 45, it is not necessary to provide an expensive and large radiator 63 in the hot water circulation circuit 45, and manufacturing costs and operation costs can be reduced.

また、貯湯タンク41が満蓄状態となっても、新たに低温の上水を貯湯タンク41の下部を介して湯水循環回路45に導入可能となるので、排気ガスから十分な量の凝縮水を回収することができる。さらに、純水回収運転モードにおいて、排熱排出運転を省略して、排熱回収運転から直接湯水排出運転に切り換える場合は、ラジエータ63を省略することもできる。   Even when the hot water storage tank 41 is fully charged, it is possible to introduce new low-temperature clean water into the hot water circulation circuit 45 via the lower part of the hot water storage tank 41, so that a sufficient amount of condensed water can be obtained from the exhaust gas. It can be recovered. Further, in the pure water recovery operation mode, when the exhaust heat discharge operation is omitted and the exhaust heat recovery operation is switched directly to the hot water discharge operation, the radiator 63 can be omitted.

次に、実施例1の貯湯暖房装置1を部分的に変更した実施例2について説明する。尚、実施例1では、純水回収運転に関して説明したが、実施例2では、エア抜き運転に関して説明する。   Next, a second embodiment in which the hot water storage / heating device 1 of the first embodiment is partially changed will be described. In the first embodiment, the pure water recovery operation is described. In the second embodiment, the air bleeding operation is described.

本実施例では、補給通路95を使用して湯水循環回路45のエア抜きについて説明し、貯湯タンク41、給湯回路47、風呂給湯追焚回路49、熱利用循環回路50等のエア抜きについての説明は省略する。また、エア抜き運転時に上水源から供給される水の流れは、実施例1の図4に示すものと略同様の流れとなるので、図4に基づいて説明する。   In this embodiment, the air supply of the hot water circulation circuit 45 is described using the replenishment passage 95, and the air release of the hot water storage tank 41, the hot water supply circuit 47, the bath hot water supply circuit 49, the heat utilization circulation circuit 50, and the like is described. Is omitted. In addition, the flow of water supplied from the water supply source during the air bleeding operation is substantially the same as that shown in FIG. 4 of the first embodiment, and will be described based on FIG.

先ず、制御ユニット97により、運転初期又はタンク排水後のエア抜き運転時に、開閉弁96を開放状態に設定する。この状態で、上水源から低温の上水が給水回路46に供給されると、給水圧によって貯湯タンク41の下部を経て湯水循環回路45の上流往き側通路45aと下流往き側通路45bとを通り熱交換通路部9aに流入し、上流戻り側通路45cと下流戻り側通路45dを流れる。下流戻り側通路45dの貯湯タンク41側には逆止弁65が設けられているので、貯湯タンク41の上部から下流戻り側通路45dに水は流入しないので、下流戻り側通路45dを流れる水は、他のエア抜き用の水に干渉されずに補給通路95を通って膨張タンク80に流れるので、湯水循環回路45のエア抜きを迅速に行うことができる。   First, the control unit 97 sets the open / close valve 96 to the open state at the initial stage of operation or at the time of air bleeding operation after draining the tank. In this state, when low temperature clean water is supplied from the clean water source to the water supply circuit 46, the water supply pressure passes through the lower portion of the hot water storage tank 41 and passes through the upstream forward passage 45a and the downstream forward passage 45b of the hot water circulation circuit 45. It flows into the heat exchange passage portion 9a and flows through the upstream return side passage 45c and the downstream return side passage 45d. Since the check valve 65 is provided on the hot water storage tank 41 side of the downstream return side passage 45d, water does not flow into the downstream return side passage 45d from the upper part of the hot water storage tank 41. Therefore, the water flowing through the downstream return side passage 45d Since the water flows through the replenishment passage 95 to the expansion tank 80 without being interfered with other air-releasing water, the hot water circulation circuit 45 can be quickly vented.

さらに、膨張タンク80に流入した水は、暖房循環ポンプ82の駆動によって膨張タンク80から暖房往き側共通通路48aや暖房戻り側通路48dを流れるので、温水暖房回路48のエア抜きも行うことができる。膨張タンク80が満杯状態となると、水は排水通路81を介して外部に排水される。つまり、湯水循環回路45と共に温水暖房回路48のエア抜きも同時に行うことができる。   Further, since the water flowing into the expansion tank 80 flows from the expansion tank 80 through the heating forward side common passage 48a and the heating return side passage 48d by driving the heating circulation pump 82, the hot water heating circuit 48 can be vented. . When the expansion tank 80 becomes full, water is drained to the outside through the drainage passage 81. That is, the hot water heating circuit 48 and the hot water circulation circuit 45 can be vented simultaneously.

このように、制御ユニット97は、エア抜き運転時に、開閉弁96を開放状態にするので、湯水循環回路45の排熱回収循環ポンプ64を駆動せずとも、上水源の給水圧で湯水循環回路45のエア抜きが可能となり、エア抜き運転の時間短縮を図ることができる。   In this way, the control unit 97 opens the on-off valve 96 during the air bleeding operation, so that the hot water circulation circuit can be driven by the supply water pressure of the water supply source without driving the exhaust heat recovery circulation pump 64 of the hot water circulation circuit 45. 45 can be vented, and the time for the venting operation can be shortened.

次に、前記実施例1,2を部分的に変更した形態について説明する。
[1]前記実施例2において、外部熱源として、燃料電池式の発電ユニット2について説明したが、これに限定する必要はなく、ヒートポンプ式加熱装置、ガスエンジン等を採用しても良いし、これら以外にも種々の公知なものを採用可能である。
Next, a mode in which the first and second embodiments are partially changed will be described.
[1] In the second embodiment, the fuel cell type power generation unit 2 has been described as an external heat source. However, the present invention is not limited to this, and a heat pump type heating device, a gas engine, or the like may be employed. In addition to these, various known ones can be used.

[2]その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。 [2] In addition, those skilled in the art can implement the present invention by adding various modifications without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes such modifications. It is.

1 貯湯暖房装置
2 発電ユニット
3 貯湯暖房ユニット
41 貯湯タンク
45 湯水循環回路
48 温水暖房回路
80 膨張タンク
95 補給通路
96 開閉弁
97 制御ユニット(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage heating apparatus 2 Electric power generation unit 3 Hot water storage heating unit 41 Hot water storage tank 45 Hot water circulation circuit 48 Hot water heating circuit 80 Expansion tank 95 Supply passage 96 On-off valve 97 Control unit (control means)

Claims (4)

貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を加熱する為の外部熱源と、前記外部熱源と前記貯湯タンクとの間に湯水を循環させる湯水循環回路と、少なくとも前記貯湯タンクの蓄熱を介して加熱される暖房水を貯留可能な膨張タンクを有する温水暖房回路とを備えた貯湯暖房装置において、
前記膨張タンクに下流端が接続され且つ前記膨張タンクに前記暖房水を供給する為の補給通路と、この補給通路に設けられた開閉弁と、この開閉弁の開閉状態を切り換える制御手段とを備え、
前記補給通路の上流端が前記湯水循環回路の戻り側通路に分岐接続され、前記湯水循環回路を流れる湯水を前記補給通路を介して前記膨張タンクに供給可能に構成したことを特徴とする貯湯暖房装置。
A hot water storage tank, an external heat source for heating the hot water in the hot water storage tank, a hot water circulation circuit for circulating hot water between the external heat source and the hot water storage tank, and at least heat storage through the heat storage of the hot water storage tank In a hot water storage and heating device comprising a hot water heating circuit having an expansion tank capable of storing heating water,
A replenishment passage having a downstream end connected to the expansion tank and supplying the heating water to the expansion tank; an on-off valve provided in the replenishment passage; and control means for switching an open / close state of the on-off valve. ,
A hot water storage heater characterized in that an upstream end of the replenishing passage is branched and connected to a return side passage of the hot water circulation circuit, and hot water flowing through the hot water circulation circuit can be supplied to the expansion tank via the replenishment passage. apparatus.
前記湯水循環回路の戻り側通路において、前記補給通路が分岐する分岐部より下流側に逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の貯湯暖房装置。   The hot water storage and heating device according to claim 1, wherein a check valve is provided downstream of a branching portion where the replenishing passage branches in the return side passage of the hot water circulation circuit. 前記制御手段は、前記湯水循環回路の往き側通路の湯水の温度が所定の温度以上になった場合に、前記開閉弁を開放状態にすることを特徴とする請求項1又は2に記載の貯湯暖房装置。   3. The hot water storage device according to claim 1, wherein the control means opens the on-off valve when the temperature of the hot water in the outgoing side passage of the hot water circulation circuit becomes equal to or higher than a predetermined temperature. Heating device. 前記制御手段は、エア抜き運転時に、前記開閉弁を開放状態にすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の貯湯暖房装置。

The hot water storage / heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means opens the on-off valve during an air bleeding operation.

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