JP6800084B2 - エネルギ供給システム - Google Patents

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Description

本発明は、マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて発電する発電部と、前記発電部の運転を制御する発電側制御部を有するエネルギ供給装置を備え、前記マイコンメータは、燃料ガスの通流量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定の判定条件を満たす燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間(30日)の間に生じないときには、警報作動する又は燃料ガスの供給を遮断するように構成されているエネルギ供給システムに関する。
燃料ガスの通流量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定の判定条件を満たす燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じなかった場合、マイコンメータは警報作動する又は燃料ガスの供給を遮断する。マイコンメータが警報作動した場合、例えば、通報を受けた作業員が、燃料ガスの供給を遮断して、実際に燃料ガスが漏れていないか否かの点検を行わなければならない面倒がある。また、マイコンメータが燃料ガスの供給を遮断した場合には、マイコンメータを燃料ガスの供給状態に復旧する操作を行わなければならない面倒がある。そのため、マイコンメータが、燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じなかったことにより警報作動することを回避できれば及び燃料ガスの供給を遮断することを回避できれば好ましい。
但し、マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて発電する発電部を有するエネルギ供給装置が設けられているエネルギ供給システムでは、発電部の運転と停止とを頻繁に繰り返すのではなく、発電部が比較的長い期間、連続して運転されることが多い。そのため、発電部が漏洩判定用期間(例えば、30日)を超えて運転を継続すると、燃料ガスの通流量が設定判定量(例えば、1.0L/h)以下となることに基づいて求められる燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないため、マイコンメータが警報作動や燃料ガスの供給の遮断をしてしまうという事態が発生する。
特許文献1に記載のエネルギ供給システムは、マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて発電する発電部とその発電部の運転を制御する発電側制御部とを有するエネルギ供給装置を備える。このエネルギ供給システムでは、エネルギ供給装置は、自身の発電部での燃料ガスの消費量を知ることができる構成になっている。
そして、漏洩判定用期間(30日)の2日前に相当する日(28日)又は1日前に相当する日(29日)に発電部の運転を停止させ、発電部の運転を停止した後においては、エネルギ供給装置へ燃料ガスを供給しない時間が設定継続時間(60分)に対応する所定時間(60分)を継続したか否かを判断し、所定時間を継続した場合には、起動禁止解除条件が満たされたとして、発電部を再起動するように構成されている。
このように、特許文献1に記載のエネルギ供給システムでは、燃料ガス非消費状態が生じない期間が漏洩判定用期間に到達する前に、少なくとも発電部では燃料ガスを消費させない期間を意図的に設けることで、燃料ガス非消費状態を発生させるように試みている。
特開2017−022078号公報
特許文献1に記載のエネルギ供給システムでは、同一のマイコンメータから燃料ガスの供給を受ける複数台のエネルギ供給装置を備えている場合が想定されていない。例えば、2世帯住宅などでは、同一の敷地内に複数台のエネルギ供給装置(燃料電池などの発電部)が設置され、それら複数台のエネルギ供給装置に対して同一のマイコンメータを経由して燃料ガスが供給される場合もある。
そのため、1台のエネルギ供給装置は、自身のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量を知ることはできるが、他のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量を知ることはできない。その結果、1台のエネルギ供給装置は、同一のマイコンメータに関して燃料ガス非消費状態が発生しているか否かを正確に判断できないという問題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、同一のマイコンメータを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置が存在するか否かに関わらず、適切なタイミングで発電部の運転を停止及び再開できるエネルギ供給システムを提供する点にある。
上記目的を達成するための本発明に係るエネルギ供給システムの特徴構成は、マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて発電する発電部と、前記発電部の運転を制御する発電側制御部を有するエネルギ供給装置を備え、
前記マイコンメータは、燃料ガスの通流量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定の判定条件を満たす燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないときには、警報作動する又は燃料ガスの供給を遮断するように構成されているエネルギ供給システムであって、
前記エネルギ供給装置は、同一の前記マイコンメータを経由して燃料ガスが供給される他の前記エネルギ供給装置が存在しない単独設置状態であるか又は存在する複数設置状態であるかを識別するための設置状態識別部を備え、
前記発電側制御部は、
前記発電部の停止実行条件が満たされると、前記発電部の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を実行するように構成され、
前記単独設置状態であると識別されているとき、前記エネルギ供給装置での燃料ガスの消費量が前記設定判定量以下となる状態が前記設定判定時間以上連続することを含む所定のガス不使用状態が無い状況が、前記漏洩判定用期間よりも短い所定期間連続したことを前記停止実行条件とし、
前記複数設置状態であると識別されているとき、暦に基づいて予め設定された停止タイミングになったことを前記停止実行条件とし、時間的に前後する二つの前記停止タイミング同士の間隔は前記漏洩判定用期間よりも短くなるように設定されている点にある。
尚、前記エネルギ供給装置は、前記マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて熱を発生する熱源部と、前記熱源部の運転を制御する熱源側制御部とを更に有していてもよい。
上記特徴構成によれば、発電側制御部は、発電部の停止実行条件が満たされると、発電部の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を実行する。このように、停止実行条件が満たされた後、起動禁止解除条件が満たされるまで発電部の運転を停止させる、即ち、発電部の運転による燃料ガスの消費を停止させる期間を強制的に設けることで、マイコンメータがその間に燃料ガス非消費状態が発生したと判定する可能性が高まる。
また、エネルギ供給装置が備える設置状態識別部は、同一のマイコンメータを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置が存在しない単独設置状態であるか又は存在する複数設置状態であるかを識別する。つまり、単独設置状態であれば、エネルギ供給装置の発電側制御部は、マイコンメータを経由して燃料ガスが供給される全てのエネルギ供給装置(即ち、自身の1台のエネルギ供給装置)での燃料ガスの消費量を知ることができる。これに対して、複数設置状態であれば、各エネルギ供給装置の発電制御部は、自身のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量を知ることはできるが、同じマイコンメータから燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量を知ることはできない。
そのため、単独設置状態であれば、発電側制御部は、自身のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量に基づいた制御を行うことができる。特に本特徴構成では、発電側制御部は、単独設置状態であると識別されているとき、エネルギ供給装置での燃料ガスの消費量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定のガス不使用状態が無い状況が、漏洩判定用期間よりも短い所定期間連続したことを停止実行条件とする。つまり、発電側制御部は、上記漏洩判定用期間よりも短い所定期間を設定することで、マイコンメータによって燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないと判定される前に、発電部の停止実行条件が満たされたと判定して、発電部の運転を停止させる。その結果、マイコンメータが警報作動する又は燃料ガスの供給を遮断するといった事態が回避されることを期待できる。
これに対して、複数設置状態であれば、発電側制御部は、自身のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量及び他のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量とは無関係に、暦に基づいて予め設定された停止タイミングになったことを停止実行条件とする。つまり、同じマイコンメータから燃料ガスが供給される複数のエネルギ供給装置の発電部は、暦に基づいて予め設定された停止タイミングで共に停止して、その後、運転による燃料ガスの消費が共に無くなる。更に、本実施形態では、時間的に前後する二つの停止タイミング同士の間隔は漏洩判定用期間よりも短くなるように設定されている。その結果、少なくとも各発電部では、マイコンメータにより燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないと判定される前の上記停止タイミングで停止されて、燃料ガスの消費が行われなくなる。その結果、その後で発電側制御部が発電部の運転を再開するときには、マイコンメータにより燃料ガス非消費状態が発生したと判定されている可能性が高まる。従って、同一のマイコンメータを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置が存在するか否かに関わらず、適切なタイミングで発電部の運転を停止及び再開できるエネルギ供給システムを提供できる。
本発明に係るエネルギ供給システムの別の特徴構成は、前記発電側制御部は、前記漏洩判定回避用停止処理によって前記発電部の運転を停止してから所定の待機期間の間に、前記エネルギ供給装置での燃料ガスの消費量が前記設定判定量以下となる状態が前記設定判定時間以上連続することを含む所定のガス不使用状態があったことを前記起動禁止解除条件とする点にある。
上記特徴構成によれば、発電側制御部は、燃料ガス非消費状態が発生したか否かをマイコンメータが判定するときの根拠となる情報(複数のエネルギ供給装置及びその他の装置での燃料ガスの消費量)と近い情報(自身のエネルギ供給装置での燃料ガスの消費量)を用いて、起動禁止解除条件が満たされたか否かを判定する。その結果、発電側制御部が上記待機期間の間に起動禁止解除条件が満たされたと判定して発電部の運転を再開するときには、マイコンメータでもその待機期間の間に燃料ガス非消費状態が発生したと判定する可能性が高まる。従って、停止実行条件が満たされることで発電部の運転を停止した後、適切なタイミングで発電部の運転を再開できる。
本発明に係るエネルギ供給システムの更に別の特徴構成は、前記発電側制御部は、前記複数設置状態であると識別されているときの前記待機期間を、前記単独設置状態であると識別されているときの前記待機期間よりも短く設定する点にある。
発電部の停止頻度を高くすると、発電部を停止している間は運転による燃料ガスの消費が行われないため、マイコンメータによって燃料非消費状態が発生していると判定される可能性が高まる。しかし、発電部の停止頻度が高くなると、発電部を活用できる期間が短くなるという問題がある。
本特徴構成では、複数設置状態であると識別されているとき、発電部の停止頻度は高くなるが、待機期間を相対的に短くして1回当たりの停止期間は短くなる。その結果、マイコンメータによって燃料非消費状態が発生していると判定される可能性を高めつつ、発電部を活用できる機会を充分に確保できる。
単独設置状態のエネルギ供給システムの構成を示す図である。 熱源ユニットの構成を具体的に記載した図である。 発電ユニットの構成を具体的に記載した図である。 複数設置状態のエネルギ供給システムの構成を示す図である。 単独設置状態であるときに発電側制御部が行う漏洩判定回避処理を説明するフローチャートである。 複数設置状態であるときに発電側制御部が行う漏洩判定回避処理を説明するフローチャートである。
以下に図面を参照して本発明の実施形態に係るエネルギ供給システムについて説明する。
図1は、エネルギ供給システムの構成を示す図である。エネルギ供給システムは、エネルギ供給装置Eを備える。エネルギ供給装置Eは、マイコンメータMを経由して供給される燃料ガスを用いて発電する発電部Aとしての熱電併給部41と、熱電併給部41の運転を制御する発電側制御部92を有する発電ユニット40を備える。本実施形態では、エネルギ供給装置Eは、上記マイコンメータMを経由して供給される燃料ガスを用いて熱を発生する熱源部Bと、熱源部Bの運転を制御する熱源側制御部25とを有する熱源ユニット10を更に備える。加えて、本実施形態の発電ユニット40は、発電側通信部93と、発電側記憶部94と、設置状態識別部95と、流量計Faとを有する。また、本実施形態の熱源ユニット10は、熱源側通信部26と、熱源側記憶部27と、流量計Fbとを有する。
発電ユニット40及び熱源ユニット10の具体的な構成については後述する。
本実施形態では、発電ユニット40及び熱源ユニット10は、同一の施設5(例えば、住居や事業所など)内に設置されている。そのため、発電ユニット40の熱電併給部41及び熱源ユニット10の熱源部Bには、同一のマイコンメータMの下流側に接続されるガス管1を経由して燃料ガスGが供給される。尚、ガス管1は、ガスコンロなどの他のガス消費機器2にも接続されて、燃料ガスGが供給される。
マイコンメータMは、燃料ガスGの通流量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定の判定条件を満たす燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないときには、警報作動する又は燃料ガスGの供給を遮断する機能を備えている。例えば、超音波式のマイコンメータMの場合、マイコンメータMの漏洩判定用期間(例えば30日間)において、燃料ガス非消費状態であると見なされるための判定条件(即ち、燃料ガスGの通流量が設定判定量(例えば、1.0L/h)以下となる状態が設定判定時間以上(例えば、2分以上)である場合の継続時間の積算値が設定値以上(例えば、60分)となる条件)が満たされなければ、マイコンメータMは警報作動する又は燃料ガスGの供給を遮断する。
〔熱源ユニット10〕
図2に例示するように、熱源ユニット10は、一般的な給湯暖房器として構成され、熱源側入水部20aを介して供給された湯水Wを、予め設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓30に供給する、所謂給湯運転を行うと共に、暖房放熱器33へ加熱した熱媒を循環させる暖房用循環路34を通流する熱媒Hを加熱する暖房運転を行うものである。外部インターフェースとしては、上水管路20の一端側に設けられ外部から湯水Wを上水管路20に取り込む熱源側入水部20a、上水管路20の他端側に設けられ上水管路20の湯水Wを外部に吐出する熱源側出水部20b、熱媒流路16の一端側に設けられ外部から熱媒Hを熱媒流路16に取り込む熱源側熱媒受入部16a、熱媒流路16の他端側に設けられ熱媒流路16の熱媒Hを外部に吐出する熱源側熱媒吐出部16b、及び、都市ガス等の燃料ガスGを取り込む燃料ガス供給部14などが設けられている。上水管路20には、給湯熱交換器11bの上流側と下流側とを接続する形態でバイパス調整弁24が設けられている。
熱源側出水部20bは、給湯栓30に接続されることで、熱源側出水部20bから吐出された湯水Wが給湯栓30に供給される。また、熱源側熱媒受入部16a及び熱源側熱媒吐出部16bは、温水床暖房パネルなどの暖房放熱器33との間に設けられた暖房用循環路34を循環する熱媒Hを取り込み又は吐出する形態で、暖房用循環路34に接続される。暖房用循環路34は、熱源側熱媒吐出部16bから吐出された熱媒Hの全量のうち、所定流量が、往きヘッダ31を介して暖房用循環路34に設けられた暖房放熱器33に供給され、一方、暖房放熱器33を通過した熱媒Hが、戻りヘッダ32を通過し、戻りヘッダ32を通過した熱媒Hの全量を発電ユニット40へ導く発電側熱媒流路104を通流して、熱源側熱媒受入部16aに戻すように配設されている。
熱源ユニット10には、バーナ11a,12aの作動を制御したり、その他弁やポンプなどの各種補機の運転を制御したりするコンピュータからなる熱源側制御部25が設けられている。
熱源ユニット10は、熱源側入水部20aに取り込んで熱源側出水部20bから吐出される湯水Wを加熱するための給湯用加熱部11と、熱源側熱媒受入部16aに取り込んで熱源側熱媒吐出部16bから吐出される熱媒Hを加熱するための暖房用加熱部12とを有する。給湯用加熱部11及び暖房用加熱部12は本発明の熱源部Bに対応する。
給湯用加熱部11は、調整弁11cを介して供給される燃料ガスGをファン13により供給される燃焼用空気により燃焼させるバーナ11aと、バーナ11aから排出される高温の燃焼ガスとの熱交換により上水管路20を通流する湯水Wを加熱する給湯熱交換器11bとを有して構成されている。
暖房用加熱部12は、調整弁12cを介して供給される燃料ガスGをファン13により供給される燃焼用空気により燃焼させるバーナ12aと、バーナ12aから排出される高温の燃焼ガスとの熱交換により熱媒流路16を通流する熱媒Hを加熱する暖房熱交換器12bとを有して構成されている。
また、上水管路20には、熱源側入水部20aから取り込んだ湯水Wの温度(以下「熱源側入水温度」と呼ぶ場合がある。)を検出する第3温度センサ21と、熱源側出水部20bから吐出する湯水Wの温度(以下「熱源側出水温度」と呼ぶ場合がある。)を検出する第4温度センサ22と、湯水Wの通流を検出する水スイッチ23とが配置されている。
一方、熱媒流路16には、熱源側熱媒受入部16aから取り込んだ熱媒Hの温度(以下「熱源側入熱媒温度」と呼ぶ場合がある。)を検出する第1温度センサ17と、熱源側熱媒吐出部16bから吐出する熱媒Hの温度(以下「熱源側出熱媒温度」と呼ぶ場合がある。)を検出する第2温度センサ18と、熱媒Hを送出する熱媒ポンプ19とが配置されている。
このような構成により、熱源側制御部25は、熱源側入水部20aから供給された湯水Wを予めリモコン(図示せず)で設定された設定給湯温度に加熱して給湯栓30に供給する給湯運転や、暖房運転時において暖房放熱器33との間に設けられた暖房用循環路34を循環する熱媒Hを予め設定された目標温度に加熱する暖房運転を実行可能となる。
〔発電ユニット40〕
図3に例示するように、発電ユニット40は、上述した熱源ユニット10に並設される一の筐体60内に各種機器を配置した一体型に構成されている。発電ユニット40は、外部インターフェースとして、上水道から湯水W(上水)を取り込む発電側入水部80a、湯水Wを熱源ユニット10側へ吐出する発電側出水部78a、貯湯タンク90の排水を行う排水路74及び排水弁75、熱源ユニット10側から暖房用の熱媒Hを取り込む発電側熱媒受入部58a、熱源ユニット10側へ熱媒Hを吐出する発電側熱媒吐出部58bなどが設けられている。
更に、発電ユニット40側に設けられた熱電併給部41並びに弁やポンプなどの各種補機の運転を制御するコンピュータからなる発電側制御部92が設けられている。
発電ユニット40が有する発電部Aとしての熱電併給部41は、燃料電池発電装置やエンジン駆動式発電装置などである。例えば、燃料電池発電装置であれば、供給される燃料ガスGを改質処理する改質処理装置と、改質処理により得られる水素などを用いて発電する燃料電池とを備える。エンジン駆動式発電装置であれば、燃料ガスGを燃料として消費して作動するエンジンとそのエンジンにて駆動される発電機とを備える。熱電併給部41で発生した電力は適宜インバータ等を介して商用電源と連系する形態で外部の電力負荷等に供給される。また、熱電併給部41が発生した熱は湯水Wの加熱に利用され、かかる加熱された湯水Wを貯留する貯湯タンク90が設けられている。
熱電併給部41は、例えば内部に設けられた冷却水ジャケット(図示省略)を通流する冷却水Cにより冷却される構造を有し、その冷却水Cが循環する冷却水循環路42が設けられている。冷却水循環路42には、冷却水Cの循環方向に沿って、冷却水Cを送り出す冷却水ポンプ46、冷却水Cの通流を断続可能な電磁弁47、熱電併給部41における冷却水ジャケット(図示省略)、冷却水ジャケットから吐出された冷却水Cで、冷却水ジャケットの下流側に設けられる暖房用熱交換器56への冷却水入温度を検出する第6温度センサ50、後述する熱媒バイパス路104bを通流する熱媒Hと冷却水循環路42で冷却水ジャケットを出た後の冷却水Cとを熱交換する暖房用熱交換器56と、暖房用熱交換器56の出口冷却水温度を検出する第8温度センサ57と、冷却水循環路42の側と冷却水バイパス路43の側とを通流する冷却水Cの配分流量を制御する冷却水三方調整弁45と、冷却水Cを一次的に貯留するバッファタンク51とが、記載の順で配設されている。
バッファタンク51には、一時的に貯留される冷却水Cの温度で、冷却水三方調整弁45にて合流された下流側の冷却水合流温度を検出する第5温度センサ49が設けられている。また、発電側入水部80aに供給された湯水Wが、補充水路53及び電磁弁52を介して適宜冷却水Cとしてバッファタンク51に補充される。冷却水バイパス路43には、貯湯タンク90に貯留される湯水Wと冷却水Cとを熱交換する貯湯用熱交換器55が設けられると共に、貯湯用熱交換器55の出口冷却水温度を検出する第7温度センサ54が設けられている。
即ち、熱電併給部41において熱を発生している状態で、且つ熱媒ポンプ19を作動させて、暖房用熱交換器56に熱媒Hを通流させると共に、冷却水ポンプ46を作動させ、冷却水循環路42に冷却水Cを循環させると、熱電併給部41を通過して加熱された冷却水Cが、貯湯用熱交換器55及び暖房用熱交換器56を通過することで湯水W及び熱媒Hとの間で熱交換を行い、再び熱電併給部41に供給されることになる。
また、冷却水循環路42には、熱電併給部41の上流側と下流側とを繋ぐ熱電併給部バイパス路44と、熱電併給部バイパス路44を通流する冷却水Cの流量を調整する電磁弁48と、熱電併給部41の入口直前での冷却水循環路42の流量を調整する電磁弁47とが設けられている。これにより、冷却水循環路42に冷却水Cが循環している状態において、熱電併給部41の上流側に配置された電磁弁47を閉弁させると共に熱電併給部バイパス路44に配置された電磁弁48を開弁させることで、冷却水Cの全量を、熱電併給部41をバイパスさせて熱電併給部バイパス路44に通流できる。
尚、暖房用熱交換器56の配設位置に関し説明を追加すると、暖房用熱交換器56は、冷却水循環路42での冷却水Cの流れ方向で、熱電併給部41の下流側での冷却水循環路42と熱電併給部バイパス路44との接続部位と、冷却水バイパス路43と冷却水循環路42との上流側接続部位(冷却水バイパス路43における冷却水Cの流れ方向での上流側接続部位)との間に、配設されている。
貯湯タンク90は、下部90bに湯水Wが供給され上部90aから発電側出水部78aに湯水Wが取り出される密閉式タンクとして構成されている。
貯湯タンク90の上部90aに接続された上部管路66は、湯水三方調整弁77及び出湯管路78を介して発電側出水部78aに接続されており、その湯水三方調整弁77の上流側には、貯湯タンク90の上部90aから上部管路66に取り出された湯水Wの温度(以下「タンク取出湯水温度」と呼ぶ場合がある。)を検出する第9温度センサ76が設けられている。尚、このタンク取出湯水温度の検出は、第9温度センサ76の代わりに、貯湯タンク90の上下方向に分散配置した複数の温度センサ91のうち最上部に設けられた温度センサ91aで行っても構わない。
また、この湯水三方調整弁77には、発電側入水部80aに通じる給水管路82が接続されている。更に、出湯管路78と給水管路82とは、バイパス管路86により接続されており、このバイパス管路86には、湯水Wの通流を断続可能な電磁弁87が配置されている。
即ち、上記湯水三方調整弁77は、貯湯タンク90の上部90aから発電側出水部78aに供給される湯水Wに対し、混合比調整を伴って、給水管路82から供給される湯水Wを混合可能な混合部として機能する。
尚、出湯管路78のバイパス管路86との接続部の下流側には、湯水Wの通流方向に沿って、湯水Wの流量を検出する流量センサ79、発電側出水部78aから吐出される湯水Wの温度(以下「発電側出水温度」と呼ぶ場合がある。)を検出する第10温度センサ81が、記載の順に配置されている。
一方、給水管路82のバイパス管路86との接続部の上流側には、湯水Wの通流方向に沿って、湯水Wの圧力を調整する減圧弁84、発電側入水部80aに供給された湯水Wの温度を検出する第11温度センサ85、湯水Wの逆流を阻止する逆止弁83が、記載の順に配置されている。
また、給水管路82は、貯湯タンク90の下部90bに接続された底部管路72に対して逆止弁89を介して接続されており、この構成により、貯湯タンク90では、上部90aから湯水Wが取り出されると同時に、下部90bから湯水Wが、給水管路82、及び底部管路72を介して供給されることになる。
暖房用循環路34に関し説明を加えると、暖房用循環路34は、戻りヘッダ32を通過した熱媒Hの全量を発電ユニット40へ導く発電側熱媒流路104を有すると共に、発電側熱媒流路104を通流する熱媒Hの一部又は全部を、暖房用熱交換器56の側へバイパスする熱媒バイパス路104bとを有する。
説明を追加すると、発電側熱媒流路104は、発電側熱媒受入部58a及び発電側熱媒吐出部58bを介して、発電ユニット40の筐体内に配設される筐体内発電側熱媒流路104aに接続されている。更に、筐体内発電側熱媒流路104aの側と、熱媒バイパス路104bの側への熱媒Hの配分流量を調整可能な、熱媒三方調整弁113が設けられている。
筐体内発電側熱媒流路104aには、筐体内発電側熱媒流路104aと熱媒バイパス路104bの双方を通流した熱媒が合流する部位の下流側の熱媒温度である熱媒合流温度を検出する第12温度センサ102bが設けられている。
詳細については後述するが、発電側制御部92は、熱媒三方調整弁113により、筐体内発電側熱媒流路104aの側と熱媒バイパス路104bの側への熱媒Hの配分流量を調整する形態で、熱媒循環状態制御を実行するように構成されている。
ここで、実施形態に係る発電ユニット40にあっては、その筐体内に熱媒Hを圧送する熱媒ポンプを備えておらず、熱源ユニット10の内部に設けられる熱媒ポンプ19の吐出圧力にて熱媒が循環される。
本実施形態では、発電ユニット40と熱源ユニット10とは通信回線3によって接続されており、その通信回線3を経由して熱源ユニット10の熱源部Bでの燃料ガスの消費量が、熱源ユニット10から発電ユニット40に対して伝達される。その結果、発電ユニット40の発電側制御部92は、自身のエネルギ供給装置Eの熱電併給部41及び熱源部Bでの合計の燃料ガスGの消費量を知ることができる。
尚、2世帯住宅などでは、同一の敷地内に複数台のエネルギ供給装置E(熱電併給部41などの発電部A)が設置され、それら複数台のエネルギ供給装置Eに対して同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される場合もある。そのため、1台のエネルギ供給装置Eは、自身のエネルギ供給装置Eでの燃料ガスの消費量を知ることはできるが、他のエネルギ供給装置Eでの燃料ガスの消費量を知ることはできない。その結果、同一のマイコンメータMに関して燃料ガス非消費状態が発生しているか否かを正確に判断できないという問題がある。
図1に示した例では、同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置Eが存在しない単独設置状態になっている。それとは異なり、図4は、同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置E(E1,E2)が存在する複数設置状態を示す図である。
図4に示すように、同じ施設5内には同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される複数のエネルギ供給装置E(E1,E2)が存在している。そのため、それぞれの発電ユニット40の発電側制御部92は、自身のエネルギ供給装置Eでの燃料ガスの消費量を知ることはできるが、他のエネルギ供給装置Eでの燃料ガスの消費量を知ることはできない。その結果、同一のマイコンメータMに関して燃料ガス非消費状態が発生しているか否かを正確に判断できない。
そのような問題に鑑みて、発電ユニット40は、同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置Eが存在しない単独設置状態であるか又は存在する複数設置状態であるかを識別するための設置状態識別部95を備える。例えば、発電ユニット40の設置者等が、「単独設置状態」であるか又は「複数設置状態」であるかを切替可能な機械的なスイッチにより設置状態識別部95を実現できる。或いは、コンピュータを発電ユニット40に接続し、そのコンピュータから発電ユニット40の設定を「単独設置状態」又は「複数設置状態」に切替可能な構成にしてもよい。つまり、発電側制御部92は、設置状態識別部95の識別結果に基づいて、同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置Eが存在しているか否かを識別できる。そして、同一のマイコンメータMを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置Eが存在しているか否かに応じて、後述するように、漏洩判定回避処理の内容を異ならせる。
〔漏洩判定回避処理〕
発電側制御部92は、熱電併給部41の停止実行条件が満たされると、熱電併給部41の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を実行する。
具体的には、発電側制御部92は、単独設置状態であると識別されているとき、エネルギ供給装置Eでの燃料ガスの消費量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定のガス不使用状態が無い状況が、漏洩判定用期間(30日)よりも短い所定期間(例えば26日間)連続したことを停止実行条件とする。
また、発電側制御部92は、複数設置状態であると識別されているとき、暦に基づいて予め設定された停止タイミングになったことを停止実行条件とする。ここで、時間的に前後する二つの停止タイミング同士の間隔は漏洩判定用期間よりも短くなるように設定されている。例えば、暦に基づいて設定される停止タイミングは、月の「1日」及び「15日」などである。この場合、二つの停止タイミングとしての「1日」及び「15日」の間隔は、上記漏洩判定用期間(30日)よりも短くなっている。
図5は、単独設置状態であるときに発電側制御部92が行う漏洩判定回避処理を説明するフローチャートである。
本実施形態においては、図1〜図3に示すように、発電ユニット40及び熱源ユニット10の夫々に、燃料ガスGの通流量を計測する流量計Fa及び流量計Fbが設けられている。そして、流量計Fbで検出された熱源ユニット10での消費量の情報は、通信回線3を介して発電ユニット40に伝達される。その結果、発電側制御部92は、流量計Fa及び流量計Fbの検出情報に基づいて、熱電併給部41及び熱源部Bでの燃料ガスGの消費量を認識できる。
先ず、発電側制御部92は、熱電併給部41及び熱源部Bでの燃料ガスGの消費量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む第1ガス不使用状態が無い状況が漏洩判定用期間(30日間)よりも短い所定期間(26日間)連続したか否かを判定する(#10)。本実施形態では、第1ガス不使用状態は、熱電併給部41及び熱源部Bでの燃料ガスGの消費量が設定判定量以下となる状態が60分間連続することが4回存在したという状態である。
そして、第1ガス不使用状態が無い状況が26日間連続している場合には、熱電併給部41の起動を禁止する起動禁止をセットし(#11)、次に、熱電併給部41の運転を停止する運転停止処理を実行する(#12)。
尚、発電側制御部92は、#10にて26日間経過していないと判定したときには、このフローチャートの最初に戻る。
次に、#13において発電側制御部92は、第1設定停止期間(本発明の待機期間)T1aの計時を開始し、その第1設定停止期間(待機期間)T1aが満了するまでの間に、第2ガス不使用状態があったか否かを判定する(#14,#15)。本実施形態では、第2ガス不使用状態は、熱電併給部41及び熱源部Bでの燃料ガスGの消費量が設定判定量以下となる状態が60分間連続することが2回存在したという状態である。
そして、発電側制御部92は、第1設定停止期間(待機期間)T1aが満了するまでの間に第2ガス不使用状態があったと判定した場合には起動禁止を解除し(#20)、第1設定停止期間(待機期間)T1aが満了するまでの間に第2ガス不使用状態がなかったと判定した場合にはガス使用を控えるメッセージをリモコン(図示せず)などで利用者に対して発信する(#16)。
つまり、発電側制御部92は、漏洩判定回避用停止処理によって熱電併給部41の運転を停止してから第1設定停止期間(待機期間)T1a(24時間)の間に、エネルギ供給装置Eでの燃料ガスの消費量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む第2ガス不使用状態があったことを起動禁止解除条件とする。
その後、#17において発電側制御部92は、第2設定停止期間T2の計時を開始し、その第2設定停止期間が満了するまでの間に、第3ガス不使用状態があったか否かを判定する(#18,#19)。本実施形態では、第3ガス不使用状態は、熱電併給部41及び熱源部Bでの燃料ガスGの消費量が設定判定量以下となる状態が60分間連続することが1回存在したという状態である。そして、発電側制御部92は、第2設定停止期間T2が満了するまでの間に第3ガス不使用状態があったと判定した場合には起動禁止を解除し(#20)、第2設定停止期間T2が満了するまでの間に第3ガス不使用状態がなかったと判定した場合には#17に戻る。
図6は、複数設置状態であるときに発電側制御部92が行う漏洩判定回避処理を説明するフローチャートである。
先ず、発電側制御部92は、暦に基づいて予め設定された停止タイミング(停止日)になったか否かを判定し(#30)、停止タイミングになった場合には、熱電併給部41の起動を禁止する起動禁止をセットし(#31)、次に、熱電併給部41の運転を停止する運転停止処理を実行する(#32)。
尚、発電側制御部92は、#30にて停止タイミングになっていないと判定したときには、このフローチャートの最初に戻る。
次に、#33において発電側制御部92は、第1設定停止期間(待機期間)T1bの計時を開始し、その第1設定停止期間(待機期間)T1bが満了するまでの間に、第2ガス不使用状態があったか否かを判定する(#34,#35)。そして、発電側制御部92は、第1設定停止期間(待機期間)T1bが満了するまでの間に第2ガス不使用状態があったと判定した場合には起動禁止を解除し(#40)、第1設定停止期間(待機期間)T1bが満了するまでの間に第2ガス不使用状態がなかったと判定した場合にはガス使用を控えるメッセージをリモコン(図示せず)などで利用者に対して発信する(#36)。
本実施形態では、発電側制御部92は、複数設置状態であると識別されているときの第1設定停止期間(待機期間)T1bを、単独設置状態であると識別されているときの第1設定停止期間(待機期間)T1aよりも短く設定する。このため、複数設置状態であると識別されているとき、熱電併給部41の停止頻度(1日及び15日に停止)は高くなるが、待機期間を相対的に短くして1回当たりの停止期間は短くなる。その結果、マイコンメータMによって燃料非消費状態が発生していると判定される可能性を高めつつ、熱電併給部41を活用できる機会を充分に確保できる。
その後、#37において発電側制御部92は、第2設定停止期間T2の計時を開始し、その第2設定停止期間T2が満了するまでの間に、第3ガス不使用状態があったか否かを判定する(#38,#39)。そして、発電側制御部92は、第2設定停止期間T2が満了するまでの間に第3ガス不使用状態があったと判定した場合には起動禁止を解除し(#40)、第2設定停止期間T2が満了するまでの間に第2ガス不使用状態がなかったと判定した場合には#37に戻る。
<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、エネルギ供給システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成については適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、超音波式のマイコンメータMを例示したが、膜式のマイコンメータMについても本発明は適用できる。この場合、マイコンメータMが燃料ガス非消費状態が発生したと判定するための判定条件は、例えば、燃料ガスGの通流量が設定判定量(例えば、1.0L/h)以下となる状態が設定判定時間以上(例えば、60分以上)連続する条件に定められる。
他にも、上記実施形態では、発電ユニット40に貯湯タンク90が設けられる構成を記載したが、貯湯タンク90が設けられないエネルギ供給システムや、発電ユニット40とは別に貯湯タンク90が設けられるエネルギ供給システムなど、エネルギ供給システムの構成は適宜変更可能である。
<2>
上記実施形態では、具体的な数値を挙げてエネルギ供給システムで行われる処理の内容などについて説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。
例えば、漏洩判定用期間、所定期間、待機期間などについて具体的な数値を挙げて説明を行ったが、それらの数値は適宜変更可能である。
他にも、第1ガス不使用状態及び第2ガス不使用状態及び第3ガス不使用状態の内容についても具体的な数値を挙げて説明したが、それらの数値は適宜変更可能である。
<3>
尚、上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本発明は、同一のマイコンメータを経由して燃料ガスが供給される他のエネルギ供給装置が存在するか否かに関わらず、適切なタイミングで発電部の運転を停止及び再開できるエネルギ供給システムに利用できる。
10 熱源ユニット
11 給湯用加熱部(熱源部 B)
12 暖房用加熱部(熱源部 B)
40 発電ユニット
41 熱電併給部(発電部 A)
92 発電側制御部
A 発電部
B 熱源部
E(E1,E2) エネルギ供給装置

Claims (4)

  1. マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて発電する発電部と、前記発電部の運転を制御する発電側制御部を有するエネルギ供給装置を備え、
    前記マイコンメータは、燃料ガスの通流量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定の判定条件を満たす燃料ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないときには、警報作動する又は燃料ガスの供給を遮断するように構成されているエネルギ供給システムであって、
    前記エネルギ供給装置は、同一の前記マイコンメータを経由して燃料ガスが供給される他の前記エネルギ供給装置が存在しない単独設置状態であるか又は存在する複数設置状態であるかを識別するための設置状態識別部を備え、
    前記発電側制御部は、
    前記発電部の停止実行条件が満たされると、前記発電部の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を実行するように構成され、
    前記単独設置状態であると識別されているとき、前記エネルギ供給装置での燃料ガスの消費量が前記設定判定量以下となる状態が前記設定判定時間以上連続することを含む所定のガス不使用状態が無い状況が、前記漏洩判定用期間よりも短い所定期間連続したことを前記停止実行条件とし、
    前記複数設置状態であると識別されているとき、暦に基づいて予め設定された停止タイミングになったことを前記停止実行条件とし、時間的に前後する二つの前記停止タイミング同士の間隔は前記漏洩判定用期間よりも短くなるように設定されているエネルギ供給システム。
  2. 前記発電側制御部は、前記漏洩判定回避用停止処理によって前記発電部の運転を停止してから所定の待機期間の間に、前記エネルギ供給装置での燃料ガスの消費量が前記設定判定量以下となる状態が前記設定判定時間以上連続することを含む所定のガス不使用状態があったことを前記起動禁止解除条件とする請求項1に記載のエネルギ供給システム。
  3. 前記発電側制御部は、前記複数設置状態であると識別されているときの前記待機期間を、前記単独設置状態であると識別されているときの前記待機期間よりも短く設定する請求項2に記載のエネルギ供給システム。
  4. 前記エネルギ供給装置は、前記マイコンメータを経由して供給される燃料ガスを用いて熱を発生する熱源部と、前記熱源部の運転を制御する熱源側制御部とを更に有する請求項1〜3の何れか一項に記載のエネルギ供給システム。
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