JP4548722B2 - Cogeneration equipment - Google Patents

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Description

本発明は、コジェネレーション装置に関し、特に、熱交換によって発生した凝縮水の凍結を防止する手段を有するコジェネレーション装置に関する。   The present invention relates to a cogeneration apparatus, and more particularly to a cogeneration apparatus having means for preventing freezing of condensed water generated by heat exchange.

近年、地球環境保護の必要性が喧伝され、都市ガス等を燃料とするガスエンジン等のエンジンを動力源として発電および給湯等を行う自家発電設備としてのコジェネレーション装置が注目されている。この種のコジェネレーション装置等に使用される排熱回収装置では、排気熱交換器で排気が冷却されたときに凝縮水を生じる。そこで、排気が通過するマフラの底部に排水トラップを設けておき、この排水トラップに溜まった凝縮水をドレイン通路を介して放出するように構成した排熱回収装置が提案されている(例えば、特開平11−72018号公報)。
特開平11−72018号公報
In recent years, the necessity of protecting the global environment has been spread, and a cogeneration apparatus as a private power generation facility that generates power and hot water using an engine such as a gas engine that uses city gas as fuel as a power source has attracted attention. In the exhaust heat recovery device used in this type of cogeneration device or the like, condensed water is generated when the exhaust gas is cooled by the exhaust heat exchanger. Therefore, a waste heat recovery device has been proposed in which a drain trap is provided at the bottom of the muffler through which the exhaust passes, and the condensed water accumulated in the drain trap is discharged through the drain passage (for example, a special feature (Kaihei 11-72018).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-72018

コジェネレーション装置で熱回収した媒体が通常の安定した温度に上昇している状態で発生した凝縮水は排気の勢いで吹き飛ばされるので、そこで運転を停止したとしても排気経路上には凝縮水がほとんど残らない。   Condensate generated while the medium recovered by the cogeneration system is heated to a normal stable temperature is blown away by the momentum of the exhaust, so even if the operation is stopped there, almost no condensed water is present on the exhaust path. Does not remain.

また、設置環境温度が氷点下の状態で運転を開始した場合に、発生した凝縮水が運転当初に排気系の経路内壁に付着して凍結することがある。しかし、凍結した凝縮水は、排気経路が閉塞される前に排気によって温められて融けてしまうので、この場合にも排気系の経路上に凝縮水はほとんど残らない。   Further, when the operation is started in a state where the installation environment temperature is below the freezing point, the condensed water generated may adhere to the inner wall of the exhaust system and freeze at the beginning of the operation. However, the frozen condensed water is heated and melted by the exhaust gas before the exhaust path is blocked, and in this case, too, the condensed water does not remain on the exhaust system path.

ところが、氷点下の状態で運転開始した直後になんらかの事情で運転を停止することがあると、凝縮水が排気で吹き飛ばされないで排気経路上に残ってしまうことがある。このまま氷点下の環境に放置すると、排気経路上に残っている凝縮水は凍結してしまう。そして、その後に運転を開始すると、今度はこの凍結した凝縮水の上に新たに発生した凝縮水が付着して凍結する。その結果、凍結した凝縮水が排気回路を閉塞してしまい、運転に支障をきたすことがあり得る。   However, if the operation is stopped for some reason immediately after the operation is started at a temperature below the freezing point, the condensed water may remain on the exhaust path without being blown off by the exhaust. If left in a freezing environment, the condensed water remaining on the exhaust path will freeze. Then, when the operation is started thereafter, the newly generated condensed water adheres to the frozen condensed water and freezes. As a result, the frozen condensed water may block the exhaust circuit and hinder the operation.

本発明は、上記課題に対してなされたものであり、その目的は、排気経路で凍結した凝縮水で排気経路が閉塞するのを防止することができるコジェネレーション装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cogeneration apparatus capable of preventing the exhaust path from being blocked by condensed water frozen in the exhaust path.

本発明は、エンジンと、このエンジンで駆動される発電機と、前記エンジンの排熱から熱エネルギを回収する熱交換器と、この熱交換器で回収された熱エネルギを外部熱負荷に供給する熱媒体の循環路と、前記エンジンの排気を外部へ排出する排気経路とを有するコジェネレーション装置において、エンジンの停止要求検出部と、前記排気経路の環境温度を感知する環境温度センサと、前記熱交換器より下流で熱媒体の温度を感知する熱媒体センサと、感知された前記環境温度が氷点下であり、かつ感知された前記熱媒体の温度が予め設定した基準温度以下であるときにエンジンの停止要求の実行を保留してエンジンの運転を継続させるエンジン制御部とを具備した点に第1の特徴がある。   The present invention provides an engine, a generator driven by the engine, a heat exchanger that recovers thermal energy from exhaust heat of the engine, and supplies the thermal energy recovered by the heat exchanger to an external heat load. In a cogeneration apparatus having a heat medium circulation path and an exhaust path for exhausting the engine exhaust to the outside, an engine stop request detection unit, an environmental temperature sensor for sensing the environmental temperature of the exhaust path, and the heat A heat medium sensor that senses the temperature of the heat medium downstream from the exchanger, and the engine temperature when the sensed environmental temperature is below freezing and the sensed temperature of the heat medium is below a preset reference temperature. There is a first feature in that an engine control unit that suspends execution of the stop request and continues the operation of the engine is provided.

また、本発明は、前記エンジン制御部が、前記熱媒体の温度が前記基準温度を超えたときに前記停止要求の保留を解除する点に第2の特徴がある。   In addition, the present invention has a second feature in that the engine control unit releases the suspension of the stop request when the temperature of the heat medium exceeds the reference temperature.

さらに、本発明は、前記エンジン制御部が、前記停止要求の保留中は、エンジンの回転数目標値をアイドリング用にする点に第3の特徴がある。   Furthermore, the present invention has a third feature in that the engine control unit uses the engine speed target value for idling while the stop request is pending.

上記特徴を有する本発明によれば、凝縮水が凍結するおそれがある氷点下に排気経路が置かれている状況で、かつ排気温度が凝縮水を吹き飛ばすことができるのに十分な温度になっていることを示す基準温度に熱媒体の温度が到達していないときはエンジンが停止されない。つまり短時間で停止する運転が回避され、凝縮水が排気経路に残らないので、凝縮水が凍結して排気経路が閉塞されるのを防止することができる。   According to the present invention having the above characteristics, the exhaust temperature is sufficient to blow the condensed water in a situation where the exhaust path is placed below the freezing point where the condensed water may freeze. When the temperature of the heat medium does not reach the reference temperature indicating that the engine is not stopped. That is, the operation of stopping in a short time is avoided, and the condensed water does not remain in the exhaust path, so that it is possible to prevent the condensed path from freezing and closing the exhaust path.

第2の特徴によれば、熱媒体の温度が基準温度より高くなるまで、エンジンの運転が継続されるので、エンジンは暖機されて排気は排気経路から凝縮水を吹き飛ばすのに十分な温度になっていると判断される。したがって、排気温度が十分に高い通常の運転時の温度になっているので、排気経路上に凝縮水が残留しない。   According to the second feature, since the engine operation is continued until the temperature of the heat medium becomes higher than the reference temperature, the engine is warmed up and the exhaust gas is heated to a temperature sufficient to blow off condensed water from the exhaust path. It is judged that Accordingly, since the exhaust temperature is sufficiently high during normal operation, no condensed water remains on the exhaust path.

第3の特徴によれば、エンジンのアイドリングでは、排気温度が高くなるし、発生する凝縮水の量も少ないので、より効果的に排気経路の凍結防止が可能である。したがって、凍結を防止できる運転を最小のエネルギ消費で果たすことができる。   According to the third feature, when the engine is idling, the exhaust temperature is high and the amount of condensed water generated is small, so that the exhaust path can be more effectively prevented from freezing. Therefore, an operation capable of preventing freezing can be achieved with minimum energy consumption.

以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図2はコジェネレーション装置に使用される排熱回収装置の構成を示すブロック図である。排熱回収装置1はエンジン2およびエンジン2で駆動される発電機3を備える。エンジン2には潤滑オイルを溜めるオイルパン4が設けられる。オイルパン4にはオイルパン4内のオイルと熱媒体との熱交換を行うオイル熱交換器(オイルクーラ)5が設けられる。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an exhaust heat recovery apparatus used in the cogeneration apparatus. The exhaust heat recovery apparatus 1 includes an engine 2 and a generator 3 driven by the engine 2. The engine 2 is provided with an oil pan 4 for storing lubricating oil. The oil pan 4 is provided with an oil heat exchanger (oil cooler) 5 that performs heat exchange between the oil in the oil pan 4 and the heat medium.

排熱回収装置1の上部には、エンジン2のシリンダヘッド6に取り入れられる空気を清浄にするエアフィルタ7、並びにECU30、電源ユニット31、モータドライバユニット32等の制御機器が設けられる。ECU30は、エンジン2の回転数を目標値に収斂させる電子ガバナ装置を有する。ECU30等の制御機器はエンジン2の熱影響を受けにくくするため仕切板で下部の空間と仕切られた部屋に設置されるのが望ましい。   Above the exhaust heat recovery apparatus 1, an air filter 7 that cleans the air taken into the cylinder head 6 of the engine 2 and control devices such as the ECU 30, the power supply unit 31, and the motor driver unit 32 are provided. The ECU 30 has an electronic governor device that converges the rotational speed of the engine 2 to a target value. The control device such as the ECU 30 is preferably installed in a room separated from the lower space by a partition plate in order to make it less susceptible to the thermal influence of the engine 2.

排熱回収装置1はエンジン2の運転に伴って発生する排熱を回収するために熱媒体つまり冷却水の循環経路12を備える。循環経路12は、エンジン2の排熱を効率よく回収するため、冷却水がオイル熱交換器5、排気熱交換器9、排気マニホルド8およびエンジン2のシリンダヘッド6の順に搬送されるように設定されている。   The exhaust heat recovery apparatus 1 includes a heat medium, that is, a cooling water circulation path 12 in order to recover the exhaust heat generated as the engine 2 is operated. The circulation path 12 is set so that the cooling water is conveyed in the order of the oil heat exchanger 5, the exhaust heat exchanger 9, the exhaust manifold 8, and the cylinder head 6 of the engine 2 in order to efficiently recover the exhaust heat of the engine 2. Has been.

冷却水の循環経路12には冷却水の温度を感知する水温センサ(熱媒体センサ)33,34が設けられる。水温センサ33はシリンダヘッド6に設けられ、水温センサ34は、水温センサ33の設置位置より下流、例えば外部熱負荷へ給湯するための排熱回収装置1の出口近くに設けられる。2個所に水温センサ33,34を設けるのは、循環経路12内の冷却水の有無や不足を検出するためである(特開2003−21393号公報参照)。したがって、他の手段によって冷却水の有無等を検出する場合は、水温センサ33,34のいずれか一方は省略することができる。また、水温センサの設定位置はこれらの位置に限定されない。   The cooling water circulation path 12 is provided with water temperature sensors (heat medium sensors) 33 and 34 for detecting the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 33 is provided in the cylinder head 6, and the water temperature sensor 34 is provided downstream from the installation position of the water temperature sensor 33, for example, near the outlet of the exhaust heat recovery apparatus 1 for supplying hot water to an external heat load. The reason why the water temperature sensors 33 and 34 are provided at two locations is to detect the presence or absence of cooling water in the circulation path 12 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-21393). Therefore, when detecting the presence or absence of cooling water by other means, one of the water temperature sensors 33 and 34 can be omitted. Further, the setting position of the water temperature sensor is not limited to these positions.

排熱回収装置1には、庫内温度を感知する庫内温度センサ35が設けられる。排熱回収装置1では、電動ファンを用いて外部から庫内に空気を導入し、かつ内部の冷却ファンとホースとで空気を上方に案内して天井付近のダクトから外部に排出する換気システムを採用する。したがって、庫内底部は低温になりやすい。そこで、排熱回収装置1の庫内で最も低温になると予想される庫内底部にあって、排気熱交換器9の排気出口近くに庫内温度センサ35を設置すれば、排気系の環境温度を感知して排気系での凍結判断をするための条件データを得るのに好都合である。   The exhaust heat recovery apparatus 1 is provided with an interior temperature sensor 35 that senses the interior temperature. In the exhaust heat recovery device 1, a ventilation system that introduces air into the cabinet from the outside using an electric fan and guides the air upward by an internal cooling fan and a hose and exhausts the air from a duct near the ceiling to the outside. adopt. Therefore, the bottom of the cabinet tends to be low temperature. Therefore, if the inside temperature sensor 35 is installed near the exhaust outlet of the exhaust heat exchanger 9 at the bottom of the inside where the exhaust heat recovery apparatus 1 is expected to be the lowest temperature, the environmental temperature of the exhaust system It is convenient to obtain condition data for detecting freezing in the exhaust system by sensing the above.

熱媒体を循環させるためのウォータポンプ10が熱媒体の循環経路12の入口側に設けられる。この配置により、ウォータポンプ10と高温の熱媒体との接触が避けられるのでシール部材等が劣化しにくくなり、ウォータポンプ10の長寿命化が図られる。   A water pump 10 for circulating the heat medium is provided on the inlet side of the heat medium circulation path 12. With this arrangement, contact between the water pump 10 and the high-temperature heat medium is avoided, so that the seal member and the like are not easily deteriorated, and the life of the water pump 10 is extended.

ウォータポンプ10で給送された熱媒体はオイル熱交換器5、排気熱交換器9、排気マニホルド8、およびエンジン2のシリンダヘッド6を順に循環し、エンジン2の排熱を回収する。すなわち、熱媒体はオイルパン4内のオイル熱交換器5に導入され、エンジン2から回収されたオイルと熱交換してオイルを冷却するとともにそれから熱を得る。続いて熱媒体は排気熱交換器9でエンジン2からの排気と熱交換して熱を得る。オイル熱交換器5および排気熱交換器9で熱を得て温度上昇した熱媒体は、さらにエンジン2のシリンダ壁やシリンダヘッド6に設けられた管路つまりウォータジャケット6Aからなる冷却部およびシリンダヘッド6を通って熱回収し、その温度がさらに上昇させられる。   The heat medium fed by the water pump 10 circulates in order through the oil heat exchanger 5, the exhaust heat exchanger 9, the exhaust manifold 8, and the cylinder head 6 of the engine 2 to recover the exhaust heat of the engine 2. That is, the heat medium is introduced into the oil heat exchanger 5 in the oil pan 4, and heat is exchanged with the oil recovered from the engine 2 to cool the oil and obtain heat therefrom. Subsequently, the heat medium exchanges heat with the exhaust from the engine 2 in the exhaust heat exchanger 9 to obtain heat. The heat medium that has risen in temperature by obtaining heat in the oil heat exchanger 5 and the exhaust heat exchanger 9 is further supplied to a cylinder wall of the engine 2 and a pipe provided in the cylinder head 6, that is, a cooling unit and a cylinder head including a water jacket 6A. Heat is recovered through 6, and the temperature is further increased.

排熱を回収して温度上昇した熱媒体は、ボイラユニット等、外部の熱負荷へ循環して利用される。排熱回収装置1にはサーモスタットを内蔵するサーモカバー16が設けられており、サーモスタットの作用により、予め設定した温度以下ではサーモカバー16が閉弁して熱媒体を循環させないようにすることができる。   The heat medium whose temperature has increased by collecting the exhaust heat is circulated to an external heat load such as a boiler unit. The exhaust heat recovery apparatus 1 is provided with a thermo cover 16 incorporating a thermostat. By the action of the thermostat, the thermo cover 16 can be closed at a temperature lower than a preset temperature so that the heat medium is not circulated. .

一方、エンジン2からの排気は、排気マニホルド8、排気熱交換器9、および複数の排気マフラを通って外部へ排出される。   On the other hand, the exhaust from the engine 2 is discharged to the outside through the exhaust manifold 8, the exhaust heat exchanger 9, and a plurality of exhaust mufflers.

図3は、排気系の構成を示す斜視図である。排気系には、複数の排気マフラ23,25,27が設けられる。排気熱回収装置1の下部に配置される排気熱交換器9の底部から引き出された第1排気ホース17は、排気パイプ18を介して排気温度センサホース19に接続される。排気温度センサホース19は排気温度センサパイプ20を介して第2排気ホース21に接続される。排気温度センサパイプ20には、排気温度センサ22が取り付けられる。ほぼ真上に延長される第2排気ホース21の上端は第1排気マフラ23の上部に接続される。   FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the exhaust system. A plurality of exhaust mufflers 23, 25, and 27 are provided in the exhaust system. The first exhaust hose 17 drawn from the bottom of the exhaust heat exchanger 9 disposed at the lower part of the exhaust heat recovery device 1 is connected to an exhaust temperature sensor hose 19 via an exhaust pipe 18. The exhaust temperature sensor hose 19 is connected to the second exhaust hose 21 via the exhaust temperature sensor pipe 20. An exhaust temperature sensor 22 is attached to the exhaust temperature sensor pipe 20. The upper end of the second exhaust hose 21 extending almost directly above is connected to the upper portion of the first exhaust muffler 23.

第1排気マフラ23の下部には、第3排気ホース24の上端が接続される。第3排気ホース24の下端は、第2排気マフラ25に接続される。第2排気マフラ25の下部には第4排気ホース26の下端が接続される。第4排気ホース26は上方に延長され、その上端は排熱回収装置1の上部に位置する第3排気マフラ27の上部に接続される。第3排気マフラ27の上部には排気口を有するダクト274が付設される。第3排気マフラ27の下面にはドレーンホース28およびドレーンパイプ29からなるドレーン通路が接続される。   The upper end of the third exhaust hose 24 is connected to the lower part of the first exhaust muffler 23. The lower end of the third exhaust hose 24 is connected to the second exhaust muffler 25. The lower end of the fourth exhaust hose 26 is connected to the lower part of the second exhaust muffler 25. The fourth exhaust hose 26 extends upward, and its upper end is connected to the upper part of the third exhaust muffler 27 located at the upper part of the exhaust heat recovery apparatus 1. A duct 274 having an exhaust port is attached to the upper portion of the third exhaust muffler 27. A drain passage including a drain hose 28 and a drain pipe 29 is connected to the lower surface of the third exhaust muffler 27.

排気熱交換器9のシェルつまりハウジングはステンレス鋼等の金属材料で形成されるが、第1および第2排気マフラ23,25や第3排気マフラ27は温度が低下した排気の通路を構成するのでそれぞれ樹脂材料(例えば、ポリプロピレン)のブロー成形品で形成されるのがよい。   The shell or housing of the exhaust heat exchanger 9 is formed of a metal material such as stainless steel, but the first and second exhaust mufflers 23 and 25 and the third exhaust muffler 27 constitute an exhaust passage having a lowered temperature. Each may be formed of a blow molded product of a resin material (for example, polypropylene).

図3に矢印で示す排気の流れを説明する。エンジン2の排気は、上方から排気熱交換器9に導入される。排気熱交換器9では、内部に配管された前記循環路12の排気熱交換器部分を搬送される冷却水と熱交換される。排気熱交換器9内で冷却された排気は第1排気ホース17、排気パイプ18、排気温度センサホース19、排気温度センサパイプ20、および第2排気ホース21を経て第1排気マフラ23に導入されて第1段階の消音がなされる。   Exhaust flow indicated by arrows in FIG. 3 will be described. The exhaust of the engine 2 is introduced into the exhaust heat exchanger 9 from above. In the exhaust heat exchanger 9, heat is exchanged with the cooling water conveyed through the exhaust heat exchanger portion of the circulation path 12 piped inside. The exhaust cooled in the exhaust heat exchanger 9 is introduced into the first exhaust muffler 23 via the first exhaust hose 17, the exhaust pipe 18, the exhaust temperature sensor hose 19, the exhaust temperature sensor pipe 20, and the second exhaust hose 21. Thus, the first stage mute is performed.

第1排気マフラ23から排出された排気は第2排気マフラ25に導入されて第2段階に消音される。第2排気マフラ25から排出された排気はさらに上方に案内されて第3排気マフラ27に至り、第3排気マフラ27で3段階に消音され、排気はダクト274から外部に放出される。   Exhaust gas discharged from the first exhaust muffler 23 is introduced into the second exhaust muffler 25 and silenced in the second stage. The exhaust discharged from the second exhaust muffler 25 is guided further upward to reach the third exhaust muffler 27, and is silenced in three stages by the third exhaust muffler 27, and the exhaust is discharged to the outside from the duct 274.

エンジン2の排気は上述の各熱交換部で熱交換により熱を奪われて冷却される。このときに排気中の水分が凝縮して凝縮水を発生する。排気系で発生した凝縮水は排気の流れに従って第3排気マフラ27まで搬送され、ドレーンホース28およびドレーンパイプ29を通って外部に排出される。   The exhaust of the engine 2 is cooled by taking heat away from each of the heat exchange units described above. At this time, moisture in the exhaust gas is condensed to generate condensed water. Condensed water generated in the exhaust system is conveyed to the third exhaust muffler 27 according to the flow of the exhaust, and is discharged to the outside through the drain hose 28 and the drain pipe 29.

コジェネレーション装置で熱回収した媒体が通常の安定した温度に上昇している状態で発生した凝縮水は排気の勢いで吹き飛ばされるので、そこで運転を停止したとしても排気経路上には凝縮水がほとんど残らない。   Condensate generated while the medium recovered by the cogeneration system is heated to a normal stable temperature is blown away by the momentum of the exhaust, so even if the operation is stopped there, almost no condensed water is present on the exhaust path. Does not remain.

また、設置環境温度が氷点下の状態で運転を開始した場合に、発生した凝縮水が運転当初に排気系の経路内壁に付着して凍結することがある。しかし、凍結した凝縮水は、排気経路が閉塞される前に排気によって温められて融けてしまうので、この場合にも排気系の経路上に凝縮水はほとんど残らない。   Further, when the operation is started in a state where the installation environment temperature is below the freezing point, the condensed water generated may adhere to the inner wall of the exhaust system and freeze at the beginning of the operation. However, the frozen condensed water is heated and melted by the exhaust gas before the exhaust path is blocked, and in this case, too, the condensed water does not remain on the exhaust system path.

ところが、氷点下の状態で運転開始した直後になんらかの事情で運転を停止することがあると、凝縮水が排気で吹き飛ばされないで排気経路上に残ってしまうことがある。このまま氷点下の環境に放置すると、排気経路上に残っている凝縮水は凍結してしまう。そして、その後に運転を開始すると、今度はこの凍結した凝縮水の上に新たに発生した凝縮水が付着して凍結すると、凍結した凝縮水が排気回路を閉塞してしまい、運転に支障をきたすことがあり得る。そこで、本実施形態では、この凍結による接続部や狭隘部の閉塞を防止する策を以下のように講じている。   However, if the operation is stopped for some reason immediately after the operation is started at a temperature below the freezing point, the condensed water may remain on the exhaust path without being blown off by the exhaust. If left in a freezing environment, the condensed water remaining on the exhaust path will freeze. Then, when the operation is started thereafter, if the newly generated condensed water adheres to the frozen condensed water and freezes, the frozen condensed water will block the exhaust circuit, which will hinder the operation. It can happen. Therefore, in this embodiment, the following measures are taken to prevent the connection portion and the narrow portion from being blocked due to this freezing.

図1は、本発明の一実施形態に係るECUの要部機能を示すブロック図である。図1において、庫内温度センサ35は上述のように排気熱交換器9の近傍に設置されて排気系の環境温度を感知する。水温センサ34は最下流の熱交換部(エンジンのシリンダヘッド6)より下流で冷却水の温度を検出する。停止要求入力部36は、外部熱負荷からの熱要求が無くなったときや、コントロールパネルから運転停止の指示が入力されたときにエンジン停止要求STOPをエンジン制御部37に入力する。   FIG. 1 is a block diagram showing the main functions of an ECU according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the internal temperature sensor 35 is installed in the vicinity of the exhaust heat exchanger 9 as described above, and senses the environmental temperature of the exhaust system. The water temperature sensor 34 detects the temperature of the cooling water downstream from the most downstream heat exchange section (engine cylinder head 6). The stop request input unit 36 inputs an engine stop request STOP to the engine control unit 37 when the heat request from the external heat load is lost or when an operation stop instruction is input from the control panel.

環境温度判断部38は、庫内温度センサ35で感知された排気系の環境温度T1が氷点下(0°C以下)かどうかを判断する。環境温度T1が0°C以下であれば、環境低温信号ALをハイレベル(H)にする。   The environmental temperature determination unit 38 determines whether the environmental temperature T1 of the exhaust system detected by the internal temperature sensor 35 is below freezing (0 ° C. or lower). If the environmental temperature T1 is 0 ° C. or lower, the environmental low temperature signal AL is set to a high level (H).

水温判断部39は、水温センサ34で感知された冷却水温度T2が基準温度Tref以下かどうかを判断する。基準温度Trefは排気温度が排気経路に凝縮水を生じさせないで、かつ凝縮水を吹き飛ばすことができる程度になっていることを判断できる温度であり、予め設定される。基準温度Trefは、一例として75°Cである。排気温度ではなく冷却水温を基準温度Trefと比較するようにしたのは、冷却水の温度変化の方が緩やかであり、排気温度に基づく判断より確実だからである。冷却水温度T2が温度Tref以下であれば、冷却水低温信号CLをハイレベル(H)にする。   The water temperature determination unit 39 determines whether or not the cooling water temperature T2 detected by the water temperature sensor 34 is equal to or lower than the reference temperature Tref. The reference temperature Tref is a temperature at which it can be determined that the exhaust temperature does not cause condensed water to be generated in the exhaust path and that the condensed water can be blown away. The reference temperature Tref is 75 ° C. as an example. The reason why the cooling water temperature is compared with the reference temperature Tref instead of the exhaust temperature is that the temperature change of the cooling water is more gradual and is more reliable than the judgment based on the exhaust temperature. If the cooling water temperature T2 is equal to or lower than the temperature Tref, the cooling water low temperature signal CL is set to a high level (H).

エンジン制御部37は、エンジン停止要求STOPが入力されたときに、環境低温信号ALおよび冷却水低温信号CLを読み込み、これらのうち、少なくとも一方がローレベルであったときは、エンジン停止指令を出力してエンジン2を停止する。環境温度が0°C以下でなければ、エンジン2を停止しても発生した凝縮水が凍結するおそれがないからである。また、冷却水温が75°C以下でなければ排気温度は高くなっていて凝縮水は生じにくいし、生じていた凝縮水も吹き飛ばされて排気経路内残っていない状況にあると判断されるからである。   The engine control unit 37 reads the environmental low temperature signal AL and the cooling water low temperature signal CL when the engine stop request STOP is input, and outputs an engine stop command when at least one of them is at a low level. Then, the engine 2 is stopped. This is because if the environmental temperature is not 0 ° C. or less, the condensed water generated does not have to be frozen even when the engine 2 is stopped. Also, if the cooling water temperature is not 75 ° C. or less, it is judged that the exhaust temperature is high and condensate is hardly generated, and the condensate that has been generated is blown off and does not remain in the exhaust path. is there.

これに対して、環境低温信号ALおよび冷却水低温信号CLがいずれもハイレベルであったときは、凝縮水の発生や凍結が予想されるので、エンジン制御部37は環境低温信号ALおよび冷却水低温信号CLのいずれかがローレベルになるまでエンジン停止指令を出力しない。つまりエンジン停止要求が保留され、エンジン2の回転状態が維持される。なお、エンジン停止要求保留時は、エンジン回転数の目標値をアイドル回転数用に設定して、最小の消費エネルギで運転する。エンジン2のアイドリング時は発電機は出力を停止して無負荷運転とする。   On the other hand, when the environmental low temperature signal AL and the cooling water low temperature signal CL are both at the high level, generation and freezing of condensed water are expected. The engine stop command is not output until one of the low temperature signals CL becomes low level. That is, the engine stop request is suspended, and the rotation state of the engine 2 is maintained. When the engine stop request is suspended, the engine speed target value is set for the idle speed, and the engine is operated with the minimum energy consumption. When the engine 2 is idling, the generator stops its output and operates without load.

図4は、図1の機能に対応するフローチャートである。ステップS1では、エンジン停止要求STOPの有無を判断する。停止要求STOPがあれば、ステップS2で排気系の環境温度T1が氷点下か否かを判断する。環境温度T1が氷点下であれば、ステップS3に進んで冷却水温度T2が予定の基準温度Tref以下か否かを判断する。ステップS3が否定、もしくはステップS2が否定であれば、凝縮水の凍結のおそれがなかったり、凝縮水が排気系から排出されていると判断して、ステップS4に進み、エンジン停止指令を出力する。これによって、エンジン2は直ちに停止する。   FIG. 4 is a flowchart corresponding to the function of FIG. In step S1, it is determined whether or not there is an engine stop request STOP. If there is a stop request STOP, it is determined in step S2 whether or not the environmental temperature T1 of the exhaust system is below the freezing point. If the environmental temperature T1 is below the freezing point, the process proceeds to step S3 to determine whether or not the cooling water temperature T2 is equal to or lower than a predetermined reference temperature Tref. If step S3 is negative or step S2 is negative, it is determined that there is no risk of freezing of condensed water or that condensed water is discharged from the exhaust system, and the process proceeds to step S4 to output an engine stop command. . As a result, the engine 2 stops immediately.

ステップS3が肯定、つまり環境温度T1が氷点下であり、冷却水温度T2も基準温度Tref以下の低温であった場合は、エンジン停止指令を出力せず、ステップS5に進んで、アイドリング中か否かつまりアイドリング用のエンジン回転数目標値になっているかどうかを判断する。アイドリング中であればステップS2に進む。アイドリング中でなければ、ステップS6に進んでエンジン回転数目標値をアイドリング用に切り替える。なお、ステップS5およびステップS6を省略して、ステップS3が肯定の場合はステップS2に進むようにしてもよい。   If step S3 is positive, that is, if the environmental temperature T1 is below the freezing point and the cooling water temperature T2 is also a low temperature below the reference temperature Tref, the engine stop command is not output and the process proceeds to step S5 to determine whether idling is in progress That is, it is determined whether or not the engine speed target value for idling has been reached. If it is during idling, it will progress to step S2. If the engine is not idling, the process proceeds to step S6 and the engine speed target value is switched to idling. Note that step S5 and step S6 may be omitted, and if step S3 is positive, the process may proceed to step S2.

本実施形態では、凝縮水が残っていても凍結のおそれがない環境温度の時、および凝縮水が高温になって排気系から外部へ吹き飛ばされているであろうと判断される場合には、エンジン停止要求に即座に応じる。これに対して、凝縮水が残っていると凍結のおそれがある環境温度の時、および凝縮水が比較的低温で排気系から外部へ吹き飛ばされないであろうと判断される場合には、エンジン停止要求を保留してエンジンの回転を維持する。これによって、凝縮水が凍結するおそれを生じさせる短時間運転が回避される。   In this embodiment, when the ambient temperature is such that there is no risk of freezing even if condensate remains, and when it is determined that the condensate will be hot and will be blown out of the exhaust system, Respond to stop requests immediately. On the other hand, if the condensate remains at an environmental temperature that may cause freezing, or if it is determined that the condensate will not be blown out of the exhaust system at a relatively low temperature, an engine stop request is required. Hold the engine to keep the engine running. This avoids short-time operation that can cause the condensed water to freeze.

なお、エンジン停止要求が緊急度の高い場合に限ってエンジン停止を優先させる機能をもたせることも、本発明の範囲内の適用例の一つである。   In addition, it is one of the application examples within the scope of the present invention to provide a function of giving priority to the engine stop only when the engine stop request is highly urgent.

本発明の一実施形態に係るコジェネレーション装置の要部機能ブロック図である。It is a principal part functional block diagram of the cogeneration apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るコジェネレーション装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cogeneration apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るコジェネレーション装置のエンジン排気系の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the engine exhaust system of the cogeneration apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るコジェネレーション装置の要部処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part process of the cogeneration apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…排熱回収装置、 2…エンジン、 3…発電機、 5…オイル熱交換器、 6…シリンダヘッド、 8…排気マニホルド、 9…排気熱交換器、 12…循環経路、 19、21,24,26…排気ホース、 22…排気温度センサ、 23…第1排気マフラ、 25…第2排気マフラ、 27…第3排気マフラ、 30…ECU、 34…水温センサ、 35…庫内温度センサ、 37…エンジン制御部、 38…環境温度判断部、 39…水温判断部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waste heat recovery apparatus, 2 ... Engine, 3 ... Generator, 5 ... Oil heat exchanger, 6 ... Cylinder head, 8 ... Exhaust manifold, 9 ... Exhaust heat exchanger, 12 ... Circulation path, 19, 21, 24 , 26 ... exhaust hose, 22 ... exhaust temperature sensor, 23 ... first exhaust muffler, 25 ... second exhaust muffler, 27 ... third exhaust muffler, 30 ... ECU, 34 ... water temperature sensor, 35 ... internal temperature sensor, 37 ... engine control unit, 38 ... environmental temperature judgment unit, 39 ... water temperature judgment unit

Claims (3)

エンジンと、このエンジンで駆動される発電機と、前記エンジンの排熱から熱エネルギを回収する熱交換器と、この熱交換器で回収された熱エネルギを外部熱負荷に供給する熱媒体の循環路と、前記エンジンの排気を外部へ排出する排気経路とを有するコジェネレーション装置において、
エンジンの停止要求検出部と、
前記排気経路の環境温度を感知する環境温度センサと、
前記熱交換器より下流で熱媒体の温度を感知する熱媒体センサと、
感知された前記環境温度が氷点下であり、かつ感知された前記熱媒体の温度が予め設定した基準温度以下であるときにエンジンの停止要求の実行を保留してエンジンの運転を継続させるエンジン制御部とを具備したことを特徴とするコジェネレーション装置。
An engine, a generator driven by the engine, a heat exchanger for recovering heat energy from the exhaust heat of the engine, and circulation of a heat medium for supplying the heat energy recovered by the heat exchanger to an external heat load A cogeneration apparatus having a road and an exhaust path for exhausting the exhaust of the engine to the outside,
An engine stop request detector,
An environmental temperature sensor for sensing an environmental temperature of the exhaust path;
A heat medium sensor for sensing the temperature of the heat medium downstream from the heat exchanger;
An engine control unit that suspends execution of an engine stop request and continues engine operation when the detected environmental temperature is below freezing and the detected temperature of the heat medium is equal to or lower than a preset reference temperature A cogeneration apparatus characterized by comprising:
前記エンジン制御部が、前記熱媒体の温度が前記基準温度を超えたときに前記停止要求の保留を解除することを特徴とする請求項1記載のコジェネレーション装置。   The cogeneration apparatus according to claim 1, wherein the engine control unit releases the suspension of the stop request when the temperature of the heat medium exceeds the reference temperature. 前記エンジン制御部が、前記停止要求の保留中は、エンジンの回転数目標値をアイドリング用にすることを特徴とする請求項1または2記載のコジェネレーション装置。   3. The cogeneration apparatus according to claim 1, wherein the engine control unit sets an engine speed target value for idling while the stop request is pending. 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4886667B2 (en) * 2007-11-19 2012-02-29 本田技研工業株式会社 Cogeneration equipment
JP4838225B2 (en) * 2007-11-19 2011-12-14 本田技研工業株式会社 Cogeneration equipment
JP5055240B2 (en) * 2008-10-08 2012-10-24 三菱重工業株式会社 Silencer
JP5987848B2 (en) 2014-02-04 2016-09-07 トヨタ自動車株式会社 Exhaust heat recovery control device
JP6319169B2 (en) * 2015-04-30 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
JP6536551B2 (en) * 2016-12-12 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132443A (en) * 1999-11-04 2001-05-15 Honda Motor Co Ltd Exhaust heat recovery system of engine
JP2004263589A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Chofu Seisakusho Co Ltd Cogeneration system, and engine generator start method used for the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132443A (en) * 1999-11-04 2001-05-15 Honda Motor Co Ltd Exhaust heat recovery system of engine
JP2004263589A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Chofu Seisakusho Co Ltd Cogeneration system, and engine generator start method used for the same

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