JP4004453B2 - 排熱回収給湯装置 - Google Patents
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Description
つまり、熱媒貯留槽で蓄熱された熱を水道水を加熱するために利用できると共に、排熱発生装置から発生する排熱を水道水を加熱するために直接利用することもできる。
従って、熱媒貯留槽内の熱媒の蓄熱量が小さい場合であっても、所望の温度の給湯を行うことができる排熱回収給湯装置を提供することができる。
以下に、参考実施形態に係る排熱回収給湯装置について、図面に基づいて説明する。
図1に示す排熱回収給湯装置は、発電機(図示せず)を駆動するガスエンジン((排熱発生装置))30を備えた発電装置Gにおいて、そのガスエンジン30から発生する排熱を熱媒貯留槽1にて蓄熱し、給水加熱用熱交換器2において、熱媒貯留槽1で蓄えられた熱媒の熱と水道水との熱交換により給湯を行うように構成されている。そして、ガスエンジン30から発生する排熱を回収した熱媒は、熱媒循環路5中に設けられたポンプ10に付勢されて、熱媒循環路5を通流して熱媒貯留槽1に流入し、貯留される。そして、熱媒貯留槽1から流出した熱媒は熱媒循環路5を通流して、再び、ガスエンジン30から発生する排熱を回収するように構成されているのだが、その熱媒循環路5の途中で熱媒をバイパス流動状態とバイパス流動停止状態とに切り換え自在の切り換え弁40(バイパス手段)が設けられている。そして、切り換え弁40がバイパス流動状態及びバイパス流動停止状態のどちらに切り換えられているかに拘わらず、熱媒循環路5を流動する熱媒を給水加熱用熱交換器2へと分岐させ、且つ、分岐させた熱媒を熱媒循環路5へ返すための給湯路35及び返湯路36とが設けられている。
制御部3は、発電装置Gの運転中は熱媒循環ポンプ10を作動させて、ガスエンジン30の排熱を回収した熱媒を熱媒貯留槽1と各ブロックB1、B2、B3に設けられた給水加熱用熱交換器2とを通して循環させている。
他方で、測定値がバイパス切り換え用設定温度未満のときには(つまり、熱媒貯留槽1内の蓄熱量が小さいときには)、これら熱媒貯留槽1における熱媒の温度情報及び給湯路7から給湯中であるか否かを示す給湯情報に基づいて、熱媒がバイパス用熱媒循環路41を流れるバイパス流動状態に切り換え弁40を切り換えて、各ブロックB1、B2、B3内に設けられている給水加熱用熱交換器2には、ガスエンジン30の排熱を回収した高温の熱媒を直接供給させる。
通常給湯制御では、三方弁15を湯水が給湯用補助湯沸器14をバイパスする側に切り換え、且つ、給湯用補助湯沸器14のバーナ14bの燃焼を停止させた状態で、給湯温度センサ20にて検出される給湯温度が給湯目標温度になるようにミキシング弁11の作動を制御する。
補助加熱給湯制御では、三方弁15を湯水が給湯用補助湯沸器14に供給される側に切り換え、且つ、給湯用補助湯沸器14のバーナ14bを燃焼させ、且つ、ミキシング弁11をミキシング水路12側が閉じ状態となるように制御した状態で、給湯温度センサ20にて検出される給湯温度が給湯目標温度になるように、ガス流量調整弁18の開度を調節して、バーナ14bの燃焼量を調節する。
上記実施形態において、制御部3は、熱媒貯留槽温度センサ1tの測定値を用いた温度情報及び通常給水流量センサ21の測定値を用いた流量情報に基づいて、切り換え弁40の切り換えを行って、ガスエンジン30から発生する排熱を回収した熱媒を、熱媒貯留槽1へ流入させるバイパス流動停止状態、又は、バイパス用熱媒循環路41を通流させるバイパス流動状態の択一的な選択を行っていたが、図2に示す本実施形態で説明する分流弁44は、上記バイパス流動状態において熱媒の一部をバイパス用熱媒循環路41を流動させる、つまり、熱媒貯留槽1及びバイパス用熱媒循環路41へ熱媒を分配して流すように構成されている点で上記実施形態と異なる。以下に、図2を参照して本実施形態の説明を行うが、上記参考実施形態と同様の説明については省略する。
その結果、熱媒貯留槽1での熱媒温度が低いとしても、ガスエンジン30から発生する排熱を回収した高温の熱媒の大部分がバイパス用熱媒循環路41を通流して供給されることになり、且つ、ガスエンジン30から発生する排熱を回収した高温の熱媒の一部分が熱媒貯留槽1に流入することになる。その結果、給水加熱用熱交換器2における水道水との熱交換によって、給水栓13からは所望の温度で給湯を行うことができ、且つ、熱媒貯留槽1にはガスエンジン30から発生する排熱を蓄熱して、熱媒貯留槽1内の熱媒の温度を上昇させることができる。
図3に示す排熱回収給湯装置は、バイパス用熱媒循環路41中に熱媒を加熱及び貯留可能な補助加熱手段43付きの補助熱媒貯留槽42が設けられている点で上記実施形態と異なる。以下に、図3を参照して本実施形態の説明を行うが、上記実施形態と同様の説明については省略する。また、参考実施形態で説明した排熱回収給湯装置の改変例として説明するが、本発明の第1実施形態で説明した排熱回収給湯装置を同様に改変することも可能である。
<1>
図4に示す排熱回収給湯装置では、熱媒循環路5は、熱媒を冷却水用熱交換器32と熱媒貯留槽1とにわたって循環させる加熱側熱媒循環路部分5aと、熱媒貯留槽1を通過した後の熱媒を給水加熱用熱交換器2に循環させる放熱側熱媒循環路部分5gとから構成し、加熱側熱媒循環路部分5aには加熱側熱媒循環ポンプ37を設け、放熱側熱媒循環路部分5gには放熱側熱媒循環ポンプ38を設けてある点で上記実施形態と異なる。以下に、図4を参照して別実施形態の説明を行うが、上記実施形態と同様の説明については省略する。また、参考実施形態で説明した排熱回収給湯装置の改変例として説明するが、本発明の第1実施形態及び本発明の第2実施形態で説明した排熱回収給湯装置を同様に改変することも可能である。
上記実施形態では、制御部3が、流量センサの検出結果に基づいて、給湯が開始されたか否かを判定するための給湯情報を取得する場合について説明したが、他の方法によって給湯情報を取得するように構成することもできる。例えば、一般に設けられている給湯用のリモコン操作部(図示せず)などを用いて給湯開始が指令された場合、制御部3がその給湯開始指令(給湯情報)を受け取ったことを給湯開始と判定するように構成することもできる。
2 給水加熱用熱交換器
5 熱媒循環路
30 ガスエンジン
40 切り換え弁
41 バイパス用熱媒循環路
Claims (2)
- 排熱発生装置から発生する排熱を回収した熱媒が、熱媒貯留槽と熱交換器とを通して熱媒循環路にて循環され、前記熱媒と熱交換する水道水が、水道圧にて入水され且つ水道圧にて給湯路に送出されるように構成されている排熱回収給湯装置であって、
前記熱媒貯留槽をバイパスして前記排熱発生装置と前記熱交換器との間で前記熱媒を循環させるバイパス用熱媒循環路を備えたバイパス手段が、バイパス流動状態とバイパス流動停止状態とに切り換え自在に設けられ、
前記バイパス手段が、前記バイパス流動状態において、前記バイパス用熱媒循環路を通して流動させる前記熱媒の分配量を変更自在に構成され、
前記バイパス手段の作動を管理する制御手段が、前記給湯路から給湯が行われているときには、前記熱媒貯留槽での熱媒温度が前記バイパス切り換え用設定温度よりも低いほど前記バイパス用熱媒循環路を通して流動させる前記熱媒の量が多くなるように、前記バイパス手段を作動させるように構成されている排熱回収給湯装置。 - 前記バイパス用熱媒循環路中に前記熱媒を加熱及び貯留可能な補助加熱手段付きの補助熱媒貯留槽が設けられ、
前記補助加熱手段が、前記熱媒貯留槽での熱媒温度が補助加熱用設定温度未満のとき、前記補助熱媒貯留槽内の熱媒を加熱するように構成されている請求項1記載の排熱回収給湯装置。
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