JPH109054A - Exhaust heat recovery system - Google Patents
Exhaust heat recovery systemInfo
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- JPH109054A JPH109054A JP8161574A JP16157496A JPH109054A JP H109054 A JPH109054 A JP H109054A JP 8161574 A JP8161574 A JP 8161574A JP 16157496 A JP16157496 A JP 16157496A JP H109054 A JPH109054 A JP H109054A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コジェネレーショ
ンシステムなどに用いるために、ガスエンジンやディー
ゼルエンジンの冷却ジャケットといったエンジン冷却部
と排熱回収用熱交換器とを冷却水循環配管を介して接続
するとともに、排熱回収用熱交換器に、温水吸収式冷凍
機や給湯設備や暖房装置などの排熱回収負荷を循環ポン
プを介装した負荷側循環配管を介して接続し、排熱回収
用熱交換器よりも冷却水循環配管の下流側において、冷
却水循環配管に、三方弁とバイパス配管とから構成され
るような放熱量変更手段を備えた放熱用熱交換器を設
け、かつ、放熱量変更手段よりも下流側で、冷却水循環
配管に、エンジン冷却部に戻される冷却水の温度を測定
する冷却水温度センサを設け、その冷却水温度センサで
測定される冷却水の温度に基づいて放熱量変更手段を作
動するように構成した排熱回収システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention connects an engine cooling unit such as a cooling jacket of a gas engine or a diesel engine to a heat exchanger for exhaust heat recovery via a cooling water circulation pipe for use in a cogeneration system or the like. At the same time, the exhaust heat recovery heat exchanger is connected to the exhaust heat recovery load, such as a hot water absorption refrigerator, hot water supply equipment, and heating device, via a load-side circulation pipe with a circulation pump. On the downstream side of the cooling water circulation pipe from the exchanger, a cooling water circulation pipe is provided with a heat radiation heat exchanger having a heat radiation amount changing means such as a three-way valve and a bypass pipe, and a heat radiation amount changing means. On the downstream side, a cooling water temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water returned to the engine cooling unit is provided in the cooling water circulation pipe, and the cooling water measured by the cooling water temperature sensor is provided. About the exhaust heat recovery system configured to operate the heat radiation amount changing means based on the time.
【0002】[0002]
【従来の技術】上述のような排熱回収システムでは、通
常、冷却水温度センサで測定される冷却水の温度が設定
温度になるように放熱量変更手段を作動するフィードバ
ック側制御手段を備え、エンジン冷却部に供給される冷
却水の温度が設定温度になるように、放熱用熱交換器に
分配供給する冷却水の量を制御している。これにより、
冷却ジャケット内の冷却水の温度が上昇しすぎてエンジ
ン保護回路が作動し、エンジンを自動的に停止する、い
わゆるエンジントリップが発生することを回避できるよ
うにしている。2. Description of the Related Art An exhaust heat recovery system as described above usually includes feedback side control means for operating a heat radiation amount changing means so that the temperature of cooling water measured by a cooling water temperature sensor becomes a set temperature. The amount of cooling water to be supplied to the heat radiating heat exchanger is controlled such that the temperature of the cooling water supplied to the engine cooling unit becomes the set temperature. This allows
It is possible to avoid the occurrence of a so-called engine trip in which the temperature of the cooling water in the cooling jacket rises excessively, the engine protection circuit is activated, and the engine is automatically stopped.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な排熱回収システムでは、例えば、温水吸収式冷凍機が
急に停止するなどのように排熱需要量が急激に減少する
とか、循環ポンプが故障等によって停止して排熱回収が
できなくなるといった、排熱回収量が急激に減少する異
常事態が発生する。By the way, in the above-mentioned exhaust heat recovery system, for example, the amount of exhaust heat demand suddenly decreases, for example, when a hot water absorption refrigerator is suddenly stopped, or a circulation pump is used. An abnormal situation occurs in which the amount of exhaust heat recovery sharply decreases, for example, the device stops due to a failure or the like and cannot recover exhaust heat.
【0004】しかしながら、従来例では、後流に三方弁
などを介して水温を下げるための放熱用熱交換器を設け
ていても、上述のような異常事態の発生に伴い、排熱回
収用熱交換器を経た冷却水循環配管での水温が急上昇す
ると制御遅れのために放熱用熱交換器で熱が十分奪われ
ず、冷却水の温度が設定温度よりもオーバーシュート
し、高温の冷却水がエンジンに戻ってエンジンがトリッ
プする。[0004] However, in the conventional example, even if a heat-exchanging heat exchanger for lowering the water temperature is provided in the downstream side via a three-way valve or the like, the heat-exchanging heat exchanger for exhaust-heat recovery due to the occurrence of the abnormal situation described above. If the water temperature in the cooling water circulation pipe through the exchanger rises sharply, heat will not be taken away sufficiently by the heat exchanger for heat dissipation due to control delay, and the temperature of the cooling water will overshoot the set temperature, causing the high-temperature cooling water to flow into the engine. Return and engine trip.
【0005】そのため、オーバーシュートによる最大温
度を見込んで設定温度を低くしている。ところが、通常
時においてエンジン冷却部から取り出される冷却水の温
度が低くなってしまい、排熱回収効率が低下する欠点が
あった。For this reason, the set temperature is lowered in consideration of the maximum temperature due to overshoot. However, there is a disadvantage that the temperature of the cooling water taken out from the engine cooling unit in a normal time is lowered, and the exhaust heat recovery efficiency is reduced.
【0006】そこで、排熱回収用熱交換器から出た冷却
水の温度を入口温度センサで測定し、その測定した温度
に基づいて三方弁などの放熱量変更手段を作動するフィ
ードフォワード制御を行い、早期に放熱量変更手段を作
動してオーバーシュートを防止するものが提案されてい
る。Therefore, the temperature of the cooling water discharged from the heat exchanger for exhaust heat recovery is measured by an inlet temperature sensor, and feedforward control for operating a radiation amount changing means such as a three-way valve is performed based on the measured temperature. In order to prevent overshoot by activating the heat radiation amount changing means at an early stage, it has been proposed.
【0007】フィードフォワード制御を行う場合、入口
温度センサによって冷却水の温度を測定する箇所と、冷
却水循環配管側から放熱用熱交換器側に流れ込む箇所と
が近い場合には制御遅れを生じ、排熱回収量が急激に減
少したときに、放熱用熱交換器側に流されなかった高温
のままの冷却水がエンジン冷却部に戻されてオーバーシ
ュートを生じる問題があった。In the case of performing the feedforward control, if the location where the temperature of the cooling water is measured by the inlet temperature sensor is close to the location where the cooling water circulates from the piping side to the heat-radiating heat exchanger side, a control delay occurs, and the drainage occurs. When the heat recovery amount sharply decreases, there is a problem in that the high-temperature cooling water that has not flowed to the heat-radiating heat exchanger side is returned to the engine cooling section to cause overshoot.
【0008】また、制御遅れが生じないような位置に入
口温度センサを設けた場合、排熱回収量が急激に減少し
たときには対応できるが、逆に、排熱回収量が減少して
いる状態から、温水吸収式冷凍機の運転が再開されるな
どのように排熱回収量が増大したときには、入口温度セ
ンサによって冷却水の温度が低下したことを感知して放
熱量変更手段を作動し、放熱用熱交換器での放熱量を急
激に減少してしまうと、一部の冷却水が放熱用熱交換器
で放熱されずに高温のままでエンジン冷却部に戻されて
オーバーシュートを生じる問題があった。Further, when an inlet temperature sensor is provided at a position where control delay does not occur, it is possible to cope with a sudden decrease in the amount of exhaust heat recovery. When the amount of exhaust heat recovered increases, for example, when the operation of the hot water absorption refrigerator is restarted, the temperature of the cooling water is sensed by the inlet temperature sensor to reduce the temperature of the cooling water, and the heat radiation amount changing means is actuated. If the amount of heat dissipated in the heat exchanger decreases rapidly, some cooling water will not be dissipated by the heat dissipating heat exchanger and will return to the engine cooling section at a high temperature, causing overshoot. there were.
【0009】そこで、このような問題を解消するため、
入口温度センサで測定された低温の冷却水が放熱量変更
手段で制御される箇所に到達するに必要な時間を算出
し、その時間だけ、放熱用熱交換器での放熱を継続する
ことが考えられた。Therefore, in order to solve such a problem,
Calculate the time required for the low-temperature cooling water measured by the inlet temperature sensor to reach the location controlled by the heat radiation amount changing means, and consider continuing the heat radiation in the heat radiation heat exchanger for that time. Was done.
【0010】このような冷却水が放熱量変更手段で制御
される箇所に到達するに必要な時間は、配管の内径とそ
こを流れる冷却水の流速とから算出される。ところが、
配管の内径は、使用に伴って、配管の内周面にスケール
が付着するなど、経年変化して流動抵抗が大になる可能
性がある。The time required for the cooling water to reach the location controlled by the heat radiation amount changing means is calculated from the inner diameter of the pipe and the flow rate of the cooling water flowing therethrough. However,
The inner diameter of the pipe may change with time, for example, the scale may adhere to the inner peripheral surface of the pipe with use, and the flow resistance may increase.
【0011】このようなことから、長期にわたって適切
に遅れ時間を設定することが困難であり、また、制御の
遅れ時間を制御構成に組み込むためにコストアップを招
く欠点があり、更なる改善が望まれていた。Therefore, it is difficult to appropriately set the delay time over a long period of time, and there is a drawback that the cost is increased because the control delay time is incorporated into the control configuration. Was rare.
【0012】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項1に係る発明の排熱回収システ
ムは、制御遅れの問題発生を合理的に抑制するととも
に、経年変化に影響されずに、排熱回収量の急激な変動
に起因するオーバーシュートの発生を防止できるように
することを目的とし、また、請求項2に係る発明の排熱
回収システムは、排熱回収再開時における動作遅れに起
因して制御が不安定になることを回避できるようにする
ことを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and the exhaust heat recovery system according to the first aspect of the present invention rationally suppresses the occurrence of a control delay problem and is capable of preventing aging. It is an object of the present invention to prevent overshoot from occurring due to a sudden change in the amount of exhaust heat recovery without being affected. An object of the present invention is to prevent control from becoming unstable due to an operation delay at the time.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
上述のような目的を達成するために、エンジン(1) のエ
ンジン冷却部と排熱回収用熱交換器(6) とを冷却水循環
配管(5) を介して接続するとともに、排熱回収用熱交換
器(6) に、循環ポンプ(7) を介装した負荷側循環配管
(8) を介して排熱回収負荷(9),(10)を接続し、排熱回収
用熱交換器(6) よりも冷却水循環配管(5) の下流側で、
冷却水循環配管(5) に、放熱量変更手段(16)を備えた放
熱用熱交換器(18)を設け、かつ、放熱量変更手段(16)よ
りも下流側で、冷却水循環配管(5) に、エンジン冷却部
に戻される冷却水の温度を測定する冷却水温度センサ(1
9)を設け、その冷却水温度センサ(19)で測定される冷却
水の温度に基づいて放熱量変更手段(16)を作動するよう
に構成した排熱回収システムにおいて、負荷側循環配管
(8) の排熱回収負荷(9),(10)よりも下流側に設けられ
て、そこを流れる負荷側循環水の温度を測定する負荷側
循環水温度センサ(20)と、その負荷側循環水温度センサ
(20)で測定される負荷側循環水の温度と第1の設定温度
とを比較して負荷側循環水の温度が第1の設定温度以上
のときに放熱信号を出力する排熱回収量検出手段(22)
と、負荷側循環配管(8) に設けられて、負荷側循環水の
流動状態が所定の流動状態かそれ以外の異常流動状態か
を検出して異常流動状態の検出に伴って放熱信号を出力
する流動状態検出手段(21)と、前記放熱信号に基づい
て、冷却水温度センサ(19)による冷却水の測定温度が第
2の設定温度よりも低くなるまで放熱信号を出力させる
ホールド手段(27)と、前記放熱信号に応答して、放熱量
変更手段(16)の弁開度を、エンジン(1) が定格運転し、
かつ、排熱回収負荷(9),(10)の排熱需要が零のときに放
熱用熱交換器(18)に供給すべき冷却水量を流す弁開度よ
りも小さい開度に予め設定した設定弁開度になるように
制御出力を出すフィードフォワード側制御手段(28)と、
冷却水温度センサ(19)による冷却水の測定温度に基づい
て、その測定温度が高くなるほど放熱量が増大するよう
に放熱量変更手段(16)を制御する制御出力を出すフィー
ドバック側制御手段(24)とを備え、フィードフォワード
側制御手段(28)からの制御出力とフィードバック側制御
手段(24)からの制御出力とを加算した制御出力によって
放熱量変更手段(16)を制御するように構成する。各要素
に括弧[( )]書きで付した番号は、理解を容易にする
ため、図1、図2および図7を参照して付与した。請求
項に記載の発明は各番号を除いたものである。例えば、
排熱回収負荷(9),(10)との記載は、排熱回収負荷は単数
[例(9)]でも複数[例(9),(10)]でもよいことを意味
する。The invention according to claim 1 is
To achieve the above object, the engine cooling section of the engine (1) is connected to the exhaust heat recovery heat exchanger (6) via the cooling water circulation pipe (5), and the exhaust heat recovery heat exchanger is connected. Load side circulation piping with circulation pump (7) interposed in exchanger (6)
Exhaust heat recovery loads (9) and (10) are connected via (8), and on the downstream side of the cooling water circulation pipe (5) from the exhaust heat recovery heat exchanger (6),
The cooling water circulation pipe (5) is provided with a heat radiation heat exchanger (18) having a heat radiation amount changing means (16), and the cooling water circulation pipe (5) is located downstream of the heat radiation amount changing means (16). The cooling water temperature sensor (1) measures the temperature of the cooling water returned to the engine cooling section.
In the exhaust heat recovery system configured to operate the heat radiation amount changing means (16) based on the cooling water temperature measured by the cooling water temperature sensor (19),
A load-side circulating water temperature sensor (20) that is provided downstream of the exhaust heat recovery loads (9) and (10) of (8) and measures the temperature of the load-side circulating water flowing therethrough; Circulating water temperature sensor
Comparing the temperature of the load-side circulating water measured in (20) with the first set temperature and outputting a heat radiation signal when the temperature of the load-side circulating water is equal to or higher than the first set temperature; Means (22)
Is provided in the load-side circulation pipe (8) to detect whether the flow state of the load-side circulating water is a predetermined flow state or any other abnormal flow state, and output a heat radiation signal in accordance with the detection of the abnormal flow state Flow state detecting means (21) and a holding means (27) for outputting a heat radiation signal until the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor (19) becomes lower than a second set temperature based on the heat radiation signal. ), And in response to the heat radiation signal, the engine (1) performs a rated operation of the valve opening of the heat radiation amount changing means (16),
In addition, when the exhaust heat demand of the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is zero, the opening degree is preset to be smaller than the valve opening degree through which the amount of cooling water to be supplied to the heat radiating heat exchanger (18) flows. Feedforward side control means (28) for outputting a control output so as to reach the set valve opening degree,
Based on the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor (19), the feedback control means (24) for outputting a control output for controlling the heat radiation amount changing means (16) so that the heat radiation amount increases as the measured temperature increases. ), And controls the heat radiation amount changing means (16) by a control output obtained by adding the control output from the feed forward control means (28) and the control output from the feedback control means (24). . The numbers given in parentheses [()] to each element are given with reference to FIGS. 1, 2 and 7 for easy understanding. The invention described in the claims excludes each number. For example,
The description of the exhaust heat recovery loads (9) and (10) means that the exhaust heat recovery load may be singular [Example (9)] or plural [Examples (9) and (10)].
【0014】排熱回収負荷としては、温水吸収式冷凍機
や給湯設備や暖房装置などが用いられる。As the heat recovery load, a hot water absorption refrigerator, hot water supply equipment, a heating device, or the like is used.
【0015】また、請求項2に係る発明の排熱回収シス
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項1
に係る発明の排熱回収システムにおけるホールド手段(2
7)を、負荷側循環水温度センサ(20)による負荷側循環水
の測定温度がその設定温度(Ta)よりも低くなり、かつ、
冷却水温度センサ(19)による冷却水の測定温度がその設
定温度(Tb)よりも低くなるまで放熱信号を出力させるよ
うに構成する。Further, the exhaust heat recovery system according to the second aspect of the present invention has the first aspect in order to achieve the above object.
Holding means in the exhaust heat recovery system of the invention according to (2).
7), the load-side circulating water temperature measured by the load-side circulating water temperature sensor (20) becomes lower than its set temperature (Ta), and
The cooling water temperature sensor (19) is configured to output the heat radiation signal until the measured temperature of the cooling water becomes lower than the set temperature (Tb).
【0016】[0016]
【作用】請求項1に係る発明の排熱回収システムの構成
によれば、排熱回収負荷(9),(10)での排熱需要量が急激
に減少し、負荷側循環水の温度が急激に上昇して第1の
設定温度を越えると、それを負荷側循環水温度センサ(2
0)が感知して放熱信号を出力する。また、循環ポンプ
(7) の故障によって負荷側循環水が流動しないなどの異
常流動状態が発生したときには、そのことを流動状態検
出手段(21)により検出して放熱信号を出力する。そのよ
うな放熱信号に基づいてホールド手段(27)から放熱信号
を出力し、放熱信号に応答して、フィードフォワード側
制御手段(28)により、最大放熱量よりは小さい値に設定
した設定放熱量になるように放熱量変更手段(16)を作動
する制御出力を出し、全量よりは少ない量の冷却水を放
熱用熱交換器(18)に供給する状態にする。一方、フィー
ドバック側制御手段(24)では、冷却水温度センサ(19)の
測定温度に基づき、その測定温度が高くなれば、放熱用
熱交換器(18)に供給する量が多くなるように、逆に、測
定温度が低くなれば、放熱用熱交換器(18)に供給する量
が少なくなるようにそれぞれ放熱量変更手段(16)を作動
する制御出力を出す。そして、フィードフォワード側制
御手段(28)からの制御出力とフィードバック側制御手段
(24)からの制御出力とを加算したシステム全体の制御出
力によって放熱量変更手段(16)を作動する。According to the configuration of the exhaust heat recovery system according to the first aspect of the present invention, the exhaust heat demand at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) sharply decreases, and the temperature of the load side circulating water decreases. When the temperature rises rapidly and exceeds the first set temperature, it is detected by the load-side circulating water temperature sensor (2
0) senses and outputs a heat radiation signal. Also a circulation pump
When an abnormal flow state such as the load side circulating water not flowing due to the failure of (7) occurs, the flow state detection means (21) detects the occurrence and outputs a heat radiation signal. A heat radiation signal is output from the holding means (27) based on such a heat radiation signal, and in response to the heat radiation signal, the set heat radiation amount set to a value smaller than the maximum heat radiation amount by the feed forward side control means (28). The control output for operating the heat radiation amount changing means (16) is issued so that the cooling water is supplied to the heat radiation heat exchanger (18) in an amount smaller than the total amount. On the other hand, in the feedback side control means (24), based on the measured temperature of the cooling water temperature sensor (19), if the measured temperature increases, the amount supplied to the heat-radiating heat exchanger (18) increases, Conversely, when the measured temperature decreases, a control output for operating the heat radiation amount changing means (16) is issued so that the amount supplied to the heat radiation heat exchanger (18) decreases. Then, the control output from the feedforward control means (28) and the feedback control means
The heat radiation amount changing means (16) is operated by the control output of the entire system obtained by adding the control output from (24).
【0017】一方、排熱回収負荷(9),(10)での排熱回収
が再開されたときや排熱需要量が増大したときには、そ
のことを、冷却水温度センサ(19)による冷却水の測定温
度が第2の設定温度よりも低くなることによって判断
し、それに基づいてホールド手段(27)の作用を解除し、
フィードフォワード側制御手段(28)からの制御出力だけ
では放熱用熱交換器(18)に冷却水が供給されないが、冷
却水温度センサ(19)による測定温度に基づいてフィード
バック側制御手段(24)からの制御出力が加算され、冷却
水温度センサ(19)による測定温度が第2の設定温度を越
えないように、放熱量変更手段(16)を作動する。On the other hand, when the exhaust heat recovery at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is resumed or when the amount of the exhaust heat demand increases, this is notified by the cooling water temperature sensor (19). Is determined by the measured temperature of being lower than the second set temperature, based on which the operation of the holding means (27) is released,
Cooling water is not supplied to the heat radiation heat exchanger (18) only by the control output from the feed forward control means (28), but the feedback control means (24) is based on the temperature measured by the cooling water temperature sensor (19). Is added, and the heat radiation amount changing means (16) is operated so that the temperature measured by the cooling water temperature sensor (19) does not exceed the second set temperature.
【0018】より詳述すれば、排熱回収負荷(9),(10)で
の排熱需要が安定していて、エンジン冷却部に戻される
冷却水の温度変化が小さいときには、エンジン冷却部に
戻される冷却水の温度に基づくフィードバック側制御手
段(24)からの制御出力の加算分が有効に作用して放熱用
熱交換器(18)に供給する冷却水の量を制御する。More specifically, when the exhaust heat demand at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is stable and the temperature change of the cooling water returned to the engine cooling unit is small, the engine cooling unit The addition of the control output from the feedback-side control means (24) based on the temperature of the returned cooling water effectively acts to control the amount of cooling water supplied to the heat-radiating heat exchanger (18).
【0019】例えば、温水吸収式冷凍機の運転が停止さ
れるなど、排熱回収負荷(9),(10)での排熱需要量が急激
に減少したときとか、循環ポンプ(7) の故障によって負
荷側循環水が流動しないなどの異常流動状態が発生して
結果として排熱回収ができなくなったときには、そのこ
とを、循環水温度センサ(20)で測定される負荷側循環水
の温度が第1の設定温度を越えることや流動状態検出手
段(21)が異常流動状態を検出することにより、排熱回収
用熱交換器(6) の二次側で早く感知し、ホールド手段(2
7)の作用により、必要量を放熱するために必要な冷却水
量の全量ではなく、予め設定したある程度の量(設定
量)の冷却水を放熱用熱交換器(18)に供給し、急激に温
度が高くなった冷却水をエンジン冷却部に戻すことを回
避するとともに、温度が上昇していない冷却水を必要以
上に放熱用熱交換器(18)に供給して必要以上に低温の冷
却水をエンジン冷却部に戻すことを抑制し、かつ、設定
量を越える範囲では、フィードバック側制御手段(24)か
らの制御出力の加算分により、エンジン冷却部に戻され
る冷却水の温度が設定温度を越えないように放熱用熱交
換器(18)に供給する冷却水の量を制御する。For example, when the demand for exhaust heat at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) suddenly decreases, such as when the operation of the hot water absorption refrigerator is stopped, or when the failure of the circulation pump (7) occurs. When an abnormal flow state such as load-side circulating water does not flow occurs and exhaust heat recovery becomes impossible as a result, the fact that the load-side circulating water temperature measured by the circulating-water temperature sensor (20) is When the temperature exceeds the first set temperature or when the flow state detecting means (21) detects an abnormal flow state, the secondary side of the exhaust heat recovery heat exchanger (6) detects the temperature quickly and the holding means (2)
By the action of 7), instead of the total amount of cooling water required to dissipate the required amount, a predetermined amount (set amount) of cooling water is supplied to the heat exchanger for heat radiation (18), and suddenly Avoid returning the high-temperature cooling water to the engine cooling section, and supply unnecessarily low-temperature cooling water to the heat-radiating heat exchanger (18) to cool the unnecessarily low-temperature cooling water. Is returned to the engine cooling section, and in a range exceeding the set amount, the temperature of the cooling water returned to the engine cooling section decreases the set temperature by the addition of the control output from the feedback side control means (24). The amount of cooling water supplied to the heat-exchanging heat exchanger (18) is controlled so as not to exceed.
【0020】また、排熱回収負荷(9),(10)での排熱回収
が再開されたり、排熱回収負荷(9),(10)での排熱需要が
安定状態に移行すると、その時点よりも遅らせて、前述
したようにホールド手段(27)の作用を解除し、冷却水温
度センサ(19)による測定温度に基づくフィードバック側
制御手段(24)からの制御出力の加算分の作用により、エ
ンジン冷却部に戻される冷却水の温度が設定温度を越え
ないように放熱用熱交換器(18)に供給する冷却水の量を
制御する。When the exhaust heat recovery at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is resumed, or when the exhaust heat demand at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) shifts to a stable state, As described above, the action of the hold means (27) is released as described above, and the action of the addition of the control output from the feedback control means (24) based on the temperature measured by the cooling water temperature sensor (19) is used. The amount of the cooling water supplied to the heat radiating heat exchanger (18) is controlled so that the temperature of the cooling water returned to the engine cooling unit does not exceed the set temperature.
【0021】また、請求項2に係る発明の排熱回収シス
テムの構成によれば、ホールド手段(27)による作用の解
除を、冷却水温度センサ(19)による冷却水の測定温度が
設定温度よりも低くなることに加えて、負荷側循環水温
度センサ(20)による負荷側循環水の測定温度が設定温度
よりも低くなることに基づいて行う。例えば、排熱回収
負荷(9),(10)での排熱回収の再開に際し、排熱回収用熱
交換器(6) に、最初は、排熱回収負荷(9),(10)側に残存
していた低温の循環水が流れ、次いで、排熱回収負荷
(9),(10)を経た循環水が流れるものの、排熱回収負荷
(9),(10)での動作遅れがある場合に、その動作遅れの間
に排熱回収負荷(9),(10)を経た循環水の温度は低くなっ
ていない。このため、冷却水温度センサ(19)が最初の低
温の冷却水を感知することに基づいてホールド手段(27)
による作用を解除すると、その直後に動作遅れに起因し
た高温の冷却水がエンジン冷却部に流れ込むが、本案に
より、冷却水温度センサ(19)が最初の低温の冷却水を感
知したときに負荷側循環水温度センサ(20)で動作遅れに
起因した高温の循環水を感知していれば、ホールド手段
(27)による作用が解除されず、放熱用熱交換器(18)への
供給状態が継続され、動作遅れに起因した高温の冷却水
がエンジン冷却部に流れ込むことを回避できる。Further, according to the configuration of the exhaust heat recovery system according to the second aspect of the present invention, the operation of the holding means (27) is canceled so that the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor (19) becomes lower than the set temperature. In addition to the above, the determination is made based on the fact that the measured temperature of the load side circulating water by the load side circulating water temperature sensor (20) becomes lower than the set temperature. For example, when resuming the exhaust heat recovery at the exhaust heat recovery loads (9) and (10), the exhaust heat recovery heat exchanger (6) is initially connected to the exhaust heat recovery loads (9) and (10). The remaining low-temperature circulating water flows, and then the exhaust heat recovery load
Although the circulating water flows through (9) and (10), the exhaust heat recovery load
When there is an operation delay in (9) and (10), the temperature of the circulating water that has passed through the exhaust heat recovery loads (9) and (10) has not decreased during the operation delay. Therefore, based on the fact that the cooling water temperature sensor (19) senses the first low-temperature cooling water, the holding means (27)
When the cooling water temperature sensor (19) detects the first low-temperature cooling water, the high-pressure cooling water due to the operation delay flows into the engine cooling section immediately after the operation is canceled. If the circulating water temperature sensor (20) detects high-temperature circulating water due to operation delay, hold means
The function of (27) is not canceled, and the supply state to the heat radiating heat exchanger (18) is continued, so that high-temperature cooling water due to operation delay can be prevented from flowing into the engine cooling unit.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0023】図1は、本発明に係る排熱回収システムの
第1実施例を示すブロック図であり、ガスエンジン1
に、伝動クラッチ2を介して発電機3が連動連結されて
いる。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an exhaust heat recovery system according to the present invention.
The generator 3 is interlocked and connected via a transmission clutch 2.
【0024】ガスエンジン1のエンジン冷却部の出口と
入口とにわたって、第1のポンプ4を介装した冷却水循
環配管5を介して排熱回収用熱交換器6が接続されてい
る。排熱回収用熱交換器6に、循環ポンプ7を介装した
負荷側循環配管8が接続され、その負荷側循環配管8
に、排熱回収負荷としての温水吸収式冷凍機9と給湯設
備10それぞれが、互いに並列に送り配管11aおよび
戻り配管11b、ならびに、温水供給量を調整する三方
弁12を介して接続されている。更に、温水吸収式冷凍
機9に、第2のポンプ13を介装した冷房用配管14を
介して冷房装置15が接続され、エンジン冷却によって
発生する排熱を冷房や給湯の熱源として利用するように
構成されている。An exhaust heat recovery heat exchanger 6 is connected to an outlet and an inlet of the engine cooling section of the gas engine 1 via a cooling water circulation pipe 5 provided with a first pump 4. A load-side circulation pipe 8 having a circulation pump 7 interposed is connected to the heat exchanger 6 for exhaust heat recovery.
In addition, a hot water absorption refrigerator 9 and a hot water supply facility 10 as exhaust heat recovery loads are connected in parallel to each other via a feed pipe 11a and a return pipe 11b, and a three-way valve 12 for adjusting a hot water supply amount. . Further, a cooling device 15 is connected to the hot water absorption refrigerator 9 via a cooling pipe 14 provided with a second pump 13 interposed therebetween, so that exhaust heat generated by cooling the engine is used as a heat source for cooling and hot water supply. Is configured.
【0025】また、冷却水循環配管5の排熱回収用熱交
換器6よりも下流側に、放熱量変更手段としての三方弁
16とバイパス配管17とを介して放熱用熱交換器18
が接続されている。三方弁16は放熱用熱交換器18へ
の入口側に設けても良い。Further, on the downstream side of the cooling water circulation pipe 5 from the exhaust heat recovery heat exchanger 6, a heat radiation heat exchanger 18 via a three-way valve 16 as a heat radiation amount changing means and a bypass pipe 17.
Is connected. The three-way valve 16 may be provided on the inlet side to the heat exchanger 18 for heat radiation.
【0026】冷却水循環配管5の三方弁16との接続箇
所よりも下流側に、エンジン冷却部に供給される冷却水
の温度を測定する冷却水温度センサ19が設けられてい
る。また、負荷側循環配管8の給湯設備10に対する三
方弁12よりも下流側に、そこを流れる排熱回収後の負
荷側循環水の温度を測定する負荷側循環水温度センサ2
0と、負荷側循環水の流動状態の有無を検出して負荷側
循環水の流動が停止したときに放熱信号を出力するフロ
ースイッチ21が設けられている。A cooling water temperature sensor 19 for measuring the temperature of the cooling water supplied to the engine cooling section is provided downstream of the connection point of the cooling water circulation pipe 5 with the three-way valve 16. Further, a load-side circulating water temperature sensor 2 that measures the temperature of the load-side circulating water after exhaust heat recovery that flows through the load-side circulating pipe 8 downstream of the three-way valve 12 with respect to the hot water supply equipment 10.
0 and a flow switch 21 that detects the presence or absence of the flow state of the load side circulating water and outputs a heat radiation signal when the flow of the load side circulating water stops.
【0027】負荷側循環水温度センサ20には、排熱回
収量検出手段としてのコンパレータ22が接続され、そ
のコンパレータ22において、負荷側循環水温度センサ
20で測定される負荷側循環水の温度T1と第1の温度
設定器23(図2参照)から入力される第1の設定温度
Taとを比較し、負荷側循環水の温度T1が設定温度T
a以上になったときに放熱信号を出力するように構成さ
れている。The load-side circulating water temperature sensor 20 is connected to a comparator 22 as exhaust heat recovery amount detecting means. In the comparator 22, the temperature T1 of the load-side circulating water measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 is measured. Is compared with the first set temperature Ta input from the first temperature setter 23 (see FIG. 2), and the temperature T1 of the load side circulating water is set to the set temperature T.
It is configured to output a heat radiation signal when the value exceeds a.
【0028】前述したフロースイッチ21では、負荷側
循環水が流れているか流れていないか、換言すれば、循
環ポンプ7が停止しているかどうかを判別しているが、
例えば、フロースイッチ21に代えて流速センサを設
け、その流速センサによって測定される負荷側循環水の
流速と設定速度とをコンパレータで比較し、負荷側循環
水の流速が設定速度よりも遅くなったときに放熱信号を
出力するように構成し、循環ポンプ7の停止に加えて負
荷側循環配管8での洩れ等による流速低下をも検出でき
るように構成しても良く、要するに、負荷側循環水の流
動状態を検出して所定の流動状態かそれ以外の異常流動
状態かを検出して異常流動状態の検出に伴って放熱信号
を出力するように構成するものであれば良く、フロース
イッチ21や、流速センサとコンパレータとから成るも
のなどをして流動状態検出手段と総称する。The above-described flow switch 21 determines whether the load side circulating water is flowing or not flowing, in other words, whether the circulating pump 7 is stopped.
For example, a flow rate sensor is provided in place of the flow switch 21, and the flow rate of the load side circulating water measured by the flow rate sensor is compared with a set speed by a comparator, and the flow rate of the load side circulating water is lower than the set speed. In some cases, a heat radiation signal may be output so as to detect not only the stop of the circulating pump 7 but also a decrease in flow velocity due to leakage in the load-side circulating pipe 8. The flow switch 21 and the flow switch 21 may be configured so as to detect a predetermined flow state or another abnormal flow state and output a heat radiation signal in accordance with the detection of the abnormal flow state. , A flow state sensor and a comparator are collectively referred to as flow state detecting means.
【0029】前記冷却水温度センサ19にはフィードバ
ック側制御手段24が接続され、このフィードバック側
制御手段24において、冷却水温度センサ19による冷
却水の測定温度に基づいて比例微分積分制御(PID制
御)し、その測定温度が高くなるほど放熱量が増大する
ように三方弁16を制御する制御出力を出すようになっ
ている。詳述すれば、冷却水温度センサ19による冷却
水の測定温度の変化に応じた制御出力を出し、上昇側に
変化したときには三方弁16を開くように、すなわち、
放熱用熱交換器18に供給する冷却水の量を増加するよ
うに、逆に、下降側に変化したときには三方弁16を閉
じるように、すなわち、放熱用熱交換器18に供給する
冷却水の量を減少するようになっている。Feedback side control means 24 is connected to the cooling water temperature sensor 19, and the feedback side control means 24 performs proportional differential integration control (PID control) based on the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor 19. Then, a control output for controlling the three-way valve 16 is issued so that the heat radiation increases as the measured temperature increases. More specifically, a control output corresponding to a change in the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor 19 is issued, and the three-way valve 16 is opened when the temperature changes to a rising side, that is,
In order to increase the amount of the cooling water supplied to the heat radiation heat exchanger 18, on the contrary, to close the three-way valve 16 when it changes to the descending side, that is, to supply the cooling water to the heat radiation heat exchanger 18. The amount is to be reduced.
【0030】前記冷却水温度センサ19、フロースイッ
チ21およびコンパレータ22それぞれにマイクロコン
ピュータ25が接続されている。マイクロコンピュータ
25には、比較手段26とホールド手段27とフィード
フォワード側制御手段28とが備えられている。A microcomputer 25 is connected to each of the cooling water temperature sensor 19, the flow switch 21 and the comparator 22. The microcomputer 25 includes a comparing unit 26, a holding unit 27, and a feed-forward control unit 28.
【0031】比較手段26では、冷却水温度センサ19
から入力される測定冷却水温度T2と第2の温度設定器
29から入力される第2の設定温度Tbとを比較し、測
定冷却水温度T2が第2の設定温度Tb以下になったと
きにホールド手段27にホールド解除信号を出力し、ホ
ールド手段27からの後述する放熱信号の出力を禁止す
るようになっている。In the comparison means 26, the cooling water temperature sensor 19
Is compared with the second set temperature Tb inputted from the second temperature setter 29, and when the measured coolant temperature T2 becomes equal to or lower than the second set temperature Tb. A hold release signal is output to the hold means 27, and the output of a heat radiation signal described later from the hold means 27 is prohibited.
【0032】ホールド手段27では、フロースイッチ2
1およびコンパレータ22それぞれからの放熱信号に基
づいて、比較手段26からホールド解除信号を受けるま
で、すなわち、冷却水温度センサ19による冷却水の測
定温度T2が第2の設定温度Tb以下になるまで放熱信
号を出力させるようになっている。In the holding means 27, the flow switch 2
1 and the heat release signal from the comparator 22 until the hold release signal is received from the comparison means 26, that is, until the measured temperature T2 of the coolant by the coolant temperature sensor 19 becomes equal to or lower than the second set temperature Tb. It is designed to output a signal.
【0033】フィードフォワード側制御手段28では、
ホールド手段27からの放熱信号に応答して、三方弁1
6の弁開度を、ガスエンジン1が定格運転し、かつ、温
水吸収式冷凍機9および給湯設備10の排熱需要が零の
ときに放熱用熱交換器18に供給すべき冷却水量を流す
弁開度よりも小さい予め設定した設定弁開度になるよう
に、例えば、30%などの制御出力を出すようになってい
る。In the feed forward side control means 28,
In response to the heat radiation signal from the holding means 27, the three-way valve 1
When the gas engine 1 is rated and the exhaust heat demand of the hot water absorption chiller 9 and the hot water supply equipment 10 is zero, the amount of cooling water to be supplied to the heat radiating heat exchanger 18 is set to the valve opening degree of 6. A control output of, for example, 30% is output so that a preset valve opening degree smaller than the valve opening degree is set in advance.
【0034】前記フィードバック側制御手段24からの
制御出力とフィードフォワード側制御手段28からの制
御出力とを制御出力加算手段30に入力して加算し、そ
の両者の加算した制御出力を制御出力加算手段30から
三方弁16のドライバ31に出力し、加算した制御出力
に対応した開度が得られるように三方弁16の開度を制
御するように構成されている。The control output from the feedback-side control means 24 and the control output from the feedforward-side control means 28 are input to the control output adding means 30 and added, and the control output obtained by adding the two is output to the control output adding means. The output from 30 to the driver 31 of the three-way valve 16 is controlled so that the opening of the three-way valve 16 is controlled so as to obtain an opening corresponding to the added control output.
【0035】次に、上記構成による制御動作を図3のフ
ローチャートを用いて説明する。先ず、負荷側循環水温
度センサ20で測定される負荷側循環水の温度T1と冷
却水温度センサ19で測定される冷却水温度T2とを入
力して(S1)、負荷側循環水の温度T1と第1の設定
温度Taと比較する(S2)。ここで、負荷側循環水の
温度T1が第1の設定温度Ta以上のときには放熱信号
をホールド手段27に出力する(S3)。Next, the control operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the load side circulating water temperature T1 measured by the load side circulating water temperature sensor 20 and the cooling water temperature T2 measured by the cooling water temperature sensor 19 are input (S1), and the load side circulating water temperature T1 is set. Is compared with the first set temperature Ta (S2). Here, when the temperature T1 of the load-side circulating water is equal to or higher than the first set temperature Ta, a heat radiation signal is output to the holding means 27 (S3).
【0036】ステップS2において、負荷側循環水の温
度T1が第1の設定温度Taよりも低いときにはステッ
プS4に移行し、流動状態かどうか、すなわち、循環ポ
ンプ7が停止しているかどうかを判断する。ここで、循
環ポンプ7が停止していると判断したときには、ステッ
プS3に移行して放熱信号をホールド手段27に出力し
(S3)、一方、循環ポンプ7が停止していないと判断
したときには、所定の排熱回収が行われている状態であ
るために、ステップS1に戻す。In step S2, when the temperature T1 of the load side circulating water is lower than the first set temperature Ta, the flow shifts to step S4 to judge whether or not the circulating pump 7 is stopped, ie, whether or not the circulating pump 7 is stopped. . Here, when it is determined that the circulation pump 7 is stopped, the process proceeds to step S3 to output a heat radiation signal to the holding means 27 (S3). On the other hand, when it is determined that the circulation pump 7 is not stopped, Since the predetermined exhaust heat recovery is being performed, the process returns to step S1.
【0037】放熱信号をが出力された後には、冷却水温
度T2と第2の設定温度Tbとを比較する(S5)。こ
こで、冷却水温度T2が第2の設定温度Tb以下でない
とき、すなわち、冷却水温度T2が第2の設定温度Tb
よりも高いときには放熱信号をフィードフォワード側制
御手段28に出力し(S6)、フィードフォワード側制
御手段28から制御出力加算手段30に30%の制御出力
を出す(S7)。After the heat radiation signal is output, the cooling water temperature T2 is compared with the second set temperature Tb (S5). Here, when the cooling water temperature T2 is not lower than or equal to the second set temperature Tb, that is, when the cooling water temperature T2 is lower than the second set temperature Tb.
If it is higher than this, a heat radiation signal is output to the feed forward control means 28 (S6), and a 30% control output is output from the feed forward control means 28 to the control output adding means 30 (S7).
【0038】次いで、制御出力加算手段30において、
フィードフォワード側制御手段28からの制御出力にフ
ィードバック側制御手段24からの制御出力を加算し
(S8)、その加算した制御出力をドライバ31に出し
て(S9)からステップS1に戻す。これにより、ドラ
イバ31を通じて、加算した制御出力に対応した開度が
得られるように三方弁16を制御する。Next, in the control output adding means 30,
The control output from the feedback control means 24 is added to the control output from the feedforward control means 28 (S8), and the added control output is output to the driver 31 (S9), and the process returns to step S1. Thus, the three-way valve 16 is controlled through the driver 31 so that an opening corresponding to the added control output is obtained.
【0039】ステップS5において、冷却水温度T2が
第2の設定温度Tb以下になったときには、ステップS
10に移行してホールド手段27にホールド解除信号を
出力し、フィードフォワード側制御手段28から制御出
力加算手段30に15%(この制御出力は三方弁16のデ
ッドバンド内にあり、実際には放熱用熱交換器18に冷
却水は供給されない)の制御出力を出して(S11)か
らステップS8に移行する。In step S5, when the cooling water temperature T2 falls below the second set temperature Tb, step S5
10 and outputs a hold release signal to the hold means 27. The feedforward control means 28 outputs 15% to the control output adding means 30 (this control output is within the dead band of the three-way valve 16, and actually, (A cooling water is not supplied to the heat exchanger 18), and the process proceeds from step S11 to step S8.
【0040】以上の構成により、温水吸収式冷凍機6や
給湯設備7での排熱需要が安定していて、エンジン冷却
部に戻される冷却水の温度変化が小さいときには、エン
ジン冷却部に戻される冷却水の温度T2に基づくフィー
ドバック側制御手段24からの制御出力の加算分が有効
に作用して放熱用熱交換器18に供給する冷却水の量を
制御する。With the above configuration, when the demand for exhaust heat in the hot water absorption refrigerator 6 and the hot water supply system 7 is stable and the temperature change of the cooling water returned to the engine cooling unit is small, the cooling water is returned to the engine cooling unit. The added amount of the control output from the feedback side control means 24 based on the temperature T2 of the cooling water effectively acts to control the amount of the cooling water supplied to the heat exchanger 18 for heat radiation.
【0041】例えば、循環ポンプ7が故障などにより停
止されたり、温水吸収式冷凍機9の運転が急に停止され
たりして排熱回収量が急激に減少したときには、そのこ
とを負荷側循環水温度センサ20で測定される負荷側循
環水の温度T1が第1の設定温度Ta以上になるか、フ
ロースイッチ21で流動停止状態を検出するかにより感
知し、ホールド手段27の作用により、フィードフォワ
ード側制御手段28から制御出力加算手段30に30%の
制御出力を出し、必要量を放熱するために必要な冷却水
量の全量ではなく、予め設定したある程度の量(設定
量)の冷却水を放熱用熱交換器18に供給し、急激に温
度が高くなった冷却水をエンジン冷却部に戻すことを回
避するとともに、温度が上昇していない冷却水を必要以
上に放熱用熱交換器18に供給して必要以上に低温の冷
却水をエンジン冷却部に戻すことを抑制し、かつ、設定
量を越える範囲では、フィードバック側制御手段24か
らの制御出力の加算分により、エンジン冷却部に戻され
る冷却水の温度T2が第2の設定温度Tbを越えないよ
うに放熱用熱交換器18に供給する冷却水の量を制御す
る。For example, when the circulating pump 7 is stopped due to a failure or the like, or the operation of the hot water absorption refrigerator 9 is suddenly stopped, and the amount of exhaust heat recovery decreases sharply, this is taken into account. It is detected whether the temperature T1 of the load-side circulating water measured by the temperature sensor 20 becomes equal to or higher than the first set temperature Ta, or whether the flow switch 21 detects the flow stop state. A 30% control output is output from the side control means 28 to the control output adding means 30, and a predetermined amount (set amount) of cooling water is radiated instead of the total amount of cooling water required to radiate the required amount. The cooling water supplied to the cooling heat exchanger 18 to avoid returning the cooling water whose temperature has suddenly increased to the engine cooling unit, and the cooling water whose temperature has not risen more than necessary. 8 to prevent the cooling water having a temperature lower than necessary from being returned to the engine cooling unit, and within a range exceeding the set amount, the added amount of the control output from the feedback control unit 24 causes the engine cooling unit to The amount of the cooling water supplied to the heat radiating heat exchanger 18 is controlled so that the returned cooling water temperature T2 does not exceed the second set temperature Tb.
【0042】また、循環ポンプ7の再起動や温水吸収式
冷凍機9の運転が再開されるなど、排熱回収負荷での排
熱回収が再開されると、そのことをエンジン冷却部に戻
される冷却水の温度T2が第2の設定温度Tb以下にな
り、かつ、負荷側循環水の温度T1が第1の設定温度T
aよりも低くなるとともに流動停止状態でないことによ
り判断し、排熱回収の再開時点よりも遅らせてホールド
手段27の作用を解除してフィードフォワード側制御手
段28から制御出力加算手段30に15%の制御出力を出
し、冷却水温度センサ19によって測定される、エンジ
ン冷却部に戻される冷却水の温度T2に基づくフィード
バック側制御手段24からの制御出力を加算し、その加
算した制御出力によりエンジン冷却部に戻される冷却水
の温度T2が第2の設定温度Tbを越えないように放熱
用熱交換器18に供給する冷却水の量を制御する。When the exhaust heat recovery by the exhaust heat recovery load is restarted, for example, by restarting the circulation pump 7 or restarting the operation of the hot water absorption refrigerator 9, the fact is returned to the engine cooling section. The cooling water temperature T2 becomes equal to or lower than the second set temperature Tb, and the load side circulating water temperature T1 becomes the first set temperature Tb.
a from the feed forward side control means 28 to the control output adding means 30 by releasing the operation of the holding means 27 at a time later than the restart time of the exhaust heat recovery. A control output is output, and a control output from the feedback side control means 24 based on the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit, which is measured by the cooling water temperature sensor 19, is added. The amount of the cooling water supplied to the heat-radiating heat exchanger 18 is controlled so that the temperature T2 of the cooling water returned to the temperature does not exceed the second set temperature Tb.
【0043】次に、上記第1実施例による動作につき、
図4、図5および図6のグラフを用いて説明する。図4
は、温水吸収式冷凍機9や給湯設備10での排熱需要の
変化に伴う、給湯設備10からの出口温度(A1で示
す)および放熱用熱交換器18からの出口温度(B1で
示す)[両温度それぞれを真温度と縦軸に表示する]の
経時的変化を示すグラフである。なお、この真温度は、
通常の装置に組み込まれる直径10mmの白金測温抵抗体に
代えて計測専用の直径2mmの白金測温抵抗体を用いて測
定した。Next, regarding the operation according to the first embodiment,
This will be described with reference to the graphs of FIGS. FIG.
Are the outlet temperature (shown by A1) from the hot water supply system 10 and the outlet temperature (shown by B1) from the heat-dissipating heat exchanger 18 due to changes in the exhaust heat demand in the hot water absorption refrigerator 9 and the hot water supply system 10. It is a graph which shows a time-dependent change of [each temperature is displayed on a vertical axis and a true temperature]. The true temperature is
The measurement was performed using a 2 mm diameter platinum resistance thermometer dedicated for measurement instead of a 10 mm diameter platinum resistance temperature detector incorporated in a normal apparatus.
【0044】図5は、負荷側循環水温度センサ20で測
定される負荷側循環水の温度T1および冷却水温度セン
サ19によって測定されるエンジン冷却部に戻される冷
却水の温度T2[両温度それぞれを制御用センサー温度
と縦軸に表示する]の経時的変化を示すグラフであり、
図6の真温度に比べてセンサ自体の応答特性の遅れによ
ってややズレを生じるとともに滑らかな変化になり、か
つ、低温になっているが、充分追随していることがわか
る。FIG. 5 shows the temperature T1 of the load-side circulating water measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 and the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling section measured by the cooling-water temperature sensor 19 [both temperatures, respectively]. Is displayed on the vertical axis of the control sensor temperature).
It can be seen that, although a slight shift occurs due to the delay of the response characteristic of the sensor itself as compared with the true temperature in FIG. 6 and a smooth change occurs, and the temperature is low, the temperature sufficiently follows.
【0045】図6は、両センサ19,20の測定温度に
基づく制御出力の経時的変化を示すグラフである。排熱
需要が安定している状態では、フロースイッチ21によ
る流動状態の検出と、負荷側循環水温度センサ20によ
って測定される第1の設定温度Ta未満の負荷側循環水
の温度T1とに基づく、フィードフォワード側制御手段
28からの15%の制御出力(A2で示す)に、エンジン
冷却部に戻される冷却水の温度T2に基づくフィードバ
ック側制御手段24からの制御出力(B2で示す)を加
算した制御出力(Cで示す)を出して三方弁12の開度
を制御し、図5に示すように、エンジン冷却部に戻され
る冷却水の温度T2は、第2の設定温度Tb(例えば、
80℃)に近い状態に維持される。FIG. 6 is a graph showing the change over time of the control output based on the measured temperatures of the two sensors 19 and 20. In a state where the exhaust heat demand is stable, the flow state is detected by the flow switch 21 and the temperature T1 of the load-side circulating water lower than the first set temperature Ta measured by the load-side circulating water temperature sensor 20. The control output (indicated by B2) from the feedback-side control means 24 based on the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit is added to the 15% control output (indicated by A2) from the feedforward-side control means 28. The control output (indicated by C) is output to control the opening of the three-way valve 12, and as shown in FIG. 5, the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit is changed to a second set temperature Tb (for example,
80 ° C).
【0046】排熱需要が安定している状態から、例え
ば、循環ポンプ7が停止したり、温水吸収式冷凍機9の
運転が急に停止されるといったように排熱回収が急激に
減少した場合(図4にP1で示す)、図5に示すよう
に、負荷側循環水温度センサ20で測定される負荷側循
環水の温度T1が上昇するが、第1の設定温度Ta(例
えば、80℃)を越えるに伴い、放熱信号をホールド手段
27に出力してホールド状態になるとともにホールド手
段27からフィードフォワード側制御手段28に放熱信
号を出力し、図6に示すように、フィードフォワード側
制御手段28から30%の制御出力を出してホールド状態
に移行する。ホールド状態に移行すると、30%の制御出
力にエンジン冷却部に戻される冷却水の温度T2に基づ
くフィードバック側制御手段24からの制御出力を加算
し、その加算された制御出力Cにより三方弁12を開閉
する。これらの結果、エンジン冷却部に戻される冷却水
の温度T2は、所定温度(約80℃)に維持される。When the demand for exhaust heat is stable and the exhaust heat recovery decreases rapidly, for example, the circulation pump 7 is stopped or the operation of the hot water absorption refrigerator 9 is suddenly stopped. As shown in FIG. 5, the temperature T1 of the load-side circulating water measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 rises, but as shown in FIG. 5, the first set temperature Ta (for example, 80 ° C.) ), The heat radiation signal is output to the holding means 27 to enter the hold state, and at the same time, the heat radiation signal is output from the holding means 27 to the feedforward control means 28, and as shown in FIG. A control output of 28 to 30% is output and the state shifts to the hold state. When the state shifts to the hold state, the control output from the feedback side control means 24 based on the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit is added to the control output of 30%, and the three-way valve 12 is operated by the added control output C. Open and close. As a result, the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit is maintained at a predetermined temperature (about 80 ° C.).
【0047】一方、例えば、循環ポンプ7が再起動され
たり、温水吸収式冷凍機9の運転が再開されるなどによ
り排熱回収需要が急激に増大すると、図4および図5に
示すように、先ず、排熱回収用熱交換器6に低温の負荷
側循環水が流れ込み、真温度A1および負荷側循環水温
度センサ20で測定される冷却水の温度T1が急激に低
下する。この影響が、放熱用熱交換器18の出口の真温
度B1および冷却水温度センサ19の測定温度T2それ
ぞれに、測定位置の距離を冷却水が流れる時間tだけ遅
れて現れる。冷却水温度センサ19の測定温度T2が第
2の設定温度Tb以下になると、ホールド手段27にホ
ールド解除信号を出力してホールドを解除し、図6に示
すように、フィードフォワード側制御手段28からの制
御出力A2が15%に戻され、これにフィードバック側制
御手段24からの制御出力B2を加算した制御出力Cに
よって三方弁16を制御し、放熱用熱交換器18に流さ
れる冷却水の量を減少し、エンジン冷却部に戻される冷
却水の温度T2が必要以上に低下することを回避する。
その後、排熱需要が安定するに伴い、エンジン冷却部に
戻される冷却水の温度T2が所定温度(約80℃)に維持
されるようになる。On the other hand, if the exhaust heat recovery demand sharply increases, for example, when the circulation pump 7 is restarted or the operation of the hot water absorption refrigerator 9 is restarted, as shown in FIGS. First, the low-temperature load-side circulating water flows into the exhaust heat recovery heat exchanger 6, and the true temperature A1 and the cooling water temperature T1 measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 rapidly decrease. This effect appears at the true temperature B1 at the outlet of the heat radiation heat exchanger 18 and the measured temperature T2 of the cooling water temperature sensor 19 with a delay of the time t at which the cooling water flows through the distance between the measurement positions. When the measured temperature T2 of the cooling water temperature sensor 19 becomes equal to or lower than the second set temperature Tb, a hold release signal is output to the hold means 27 to release the hold, and as shown in FIG. The control output A2 is returned to 15%, and the three-way valve 16 is controlled by the control output C obtained by adding the control output B2 from the feedback-side control means 24 to the amount of the cooling water flowing to the heat-radiating heat exchanger 18. To prevent the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit from unnecessarily lowering.
Thereafter, as the exhaust heat demand becomes stable, the temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit is maintained at a predetermined temperature (about 80 ° C.).
【0048】図7は、本発明に係る排熱回収システムの
第2実施例の要部を示すブロック図であり、第1実施例
と異なるところは次の通りである。すなわち、第1実施
例におけるコンパレータ22および比較手段26それぞ
れからの比較出力がAND回路32に入力され、そのA
ND回路32からの出力がホールド解除信号としてホー
ルド手段27に入力されるようになっている。FIG. 7 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of the exhaust heat recovery system according to the present invention. The difference from the first embodiment is as follows. That is, the comparison output from each of the comparator 22 and the comparison means 26 in the first embodiment is input to the AND circuit 32,
The output from the ND circuit 32 is input to the hold means 27 as a hold release signal.
【0049】そして、その動作において、図8のフロー
チャートに示すように、第1実施例におけるステップS
5とステップS10との間に、負荷側循環水温度センサ
20で測定される負荷側循環水の温度T1が第1の設定
温度Ta未満かどうかを判断するステップS5Aを介装
し、冷却水温度センサ19によって測定される、エンジ
ン冷却部に戻される冷却水の温度T2が第2の設定温度
Tb以下になり、かつ、負荷側循環水温度センサ20で
測定される冷却水の温度T1が第1の設定温度Ta未満
になったときにステップS10に移行してホールド解除
信号を出力するようになっている。ステップS5Aにお
いて、負荷側循環水温度センサ20で測定される冷却水
の温度T1が第1の設定温度Ta以上と判断したきに
は、ホールド解除信号を出力せずにステップS6に移行
するようになっている。他の構成ならびに動作は第1実
施例と同じであり、その説明は省略する。In the operation, as shown in the flowchart of FIG. 8, step S in the first embodiment is performed.
5 and step S10, a step S5A for judging whether the temperature T1 of the load-side circulating water measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 is lower than the first set temperature Ta is provided, and the cooling water temperature The temperature T2 of the cooling water returned to the engine cooling unit measured by the sensor 19 becomes equal to or lower than the second set temperature Tb, and the temperature T1 of the cooling water measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 becomes the first temperature T1. When the temperature becomes lower than the set temperature Ta, the flow shifts to step S10 to output a hold release signal. If it is determined in step S5A that the cooling water temperature T1 measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 is equal to or higher than the first set temperature Ta, the process proceeds to step S6 without outputting the hold release signal. Has become. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0050】次に、この第2実施例による特徴的動作に
つき、図9のタイムチャートを用いて説明する。すなわ
ち、温水吸収式冷凍機9の運転が再開されるなどにより
排熱回収需要が急激に増大し、図9の(a)に示すよう
に、最初に温水吸収式冷凍機9の戻り配管11b内の低
温の循環水が排熱回収用熱交換器6に流れ込んで負荷側
循環水温度センサ20で測定される負荷側循環水の温度
T1が急激に低下するが、次いで、温水吸収式冷凍機9
で実際に排熱が回収された循環水が流れ込む前に、温水
吸収式冷凍機9での動作遅れなどに起因して排熱が回収
されない高温の冷却水が流れるような場合、図9の
(b)に示すように、時間遅れtを持って冷却水温度セ
ンサ19の測定温度T2も同様に変化する。Next, a characteristic operation according to the second embodiment will be described with reference to a time chart of FIG. That is, the exhaust heat recovery demand sharply increases due to the restart of the operation of the hot water absorption refrigerator 9 or the like, and as shown in FIG. Low-temperature circulating water flows into the heat exchanger 6 for exhaust heat recovery, and the temperature T1 of the load-side circulating water measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 sharply decreases.
In the case where the high-temperature cooling water from which the exhaust heat is not recovered due to an operation delay in the hot water absorption refrigerator 9 before the circulating water from which the exhaust heat has been actually recovered flows, as shown in FIG. As shown in b), the measured temperature T2 of the cooling water temperature sensor 19 also changes with a time delay t.
【0051】このような事態を生じる場合、前述した第
1実施例では、このときに冷却水温度センサ19の測定
温度T2が第2の設定温度Tb以下になるに伴ってホー
ルド状態を解除していたのであるが、その後に、前述し
たように排熱が回収されない高温の冷却水が流れて、エ
ンジン冷却部に戻される冷却水の温度が高くなってオー
バーシュートを生じる問題がある。そこで、この第2実
施例では、図9の(c)に示すように、冷却水温度セン
サ19の測定温度T2が第2の設定温度Tb以下になっ
ただけではホールド状態を解除できず、温水吸収式冷凍
機9で実際に排熱が回収され、負荷側循環水温度センサ
20で測定される循環水の温度T1も第1の設定温度T
a未満になってからホールド状態を解除し、前述の問題
を回避できるようにしている。When such a situation occurs, in the above-described first embodiment, the hold state is released at this time as the measured temperature T2 of the cooling water temperature sensor 19 falls below the second set temperature Tb. However, thereafter, as described above, there is a problem in that high-temperature cooling water from which exhaust heat is not recovered flows, and the temperature of the cooling water returned to the engine cooling unit increases, causing overshoot. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 9C, the hold state cannot be released only when the measured temperature T2 of the cooling water temperature sensor 19 falls below the second set temperature Tb. The exhaust heat is actually recovered by the absorption refrigerator 9, and the circulating water temperature T1 measured by the load-side circulating water temperature sensor 20 is also the first set temperature T.
The hold state is released after the value becomes less than a so that the above-described problem can be avoided.
【0052】放熱用熱交換器18に流す冷却水流量を変
更する放熱量変更手段としては、三方弁16に代えて、
例えば、バイパス配管17と、2本のバイパス配管1
7,17を接続した箇所で挟まれた冷却水循環配管5部
分とに個別に流量調整弁を設け、両流量調整弁を互いに
連動させて放熱用熱交換器18に流す冷却水流量を変更
するように構成するものでも良い。As the heat radiation amount changing means for changing the flow rate of the cooling water flowing through the heat radiation heat exchanger 18, instead of the three-way valve 16,
For example, a bypass pipe 17 and two bypass pipes 1
A flow rate control valve is separately provided in a portion of the cooling water circulating pipe 5 sandwiched between the points where the pipes 7 and 17 are connected, and the flow rate control valves are linked to each other to change the flow rate of the cooling water flowing to the heat radiation heat exchanger 18. May be configured.
【0053】また、上記実施例では、ホールドする設定
放熱量を得る上でのフィードフォワード側制御手段28
からの制御出力を30%に設定しているが、この値は排熱
回収システムに用いられる温水吸収式冷凍機9の容量や
三方弁16などに応じて適宜設定すれば良く、通常25〜
35%程度である。In the above embodiment, the feed-forward control means 28 for obtaining the set heat radiation amount to be held.
Is set to 30%, but this value may be appropriately set according to the capacity of the hot water absorption refrigerator 9 used in the exhaust heat recovery system, the three-way valve 16, and the like.
It is about 35%.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の排熱回収システムによれば、排熱回収用熱交換器(6)
の二次側配管である負荷側循環配管側に負荷側循環水温
度センサ(20)と流動状態検出手段(21)とを設け、循環ポ
ンプ(7) の故障などによって負荷側循環水の流動に異常
を検出したときとか、排熱回収負荷(9),(10)での排熱需
要量が急激に減少して温度が急激に上昇した循環水を負
荷側循環水温度センサ(20)で感知したときに放熱信号を
出力し、それに基づいてホールド手段(27)から放熱信号
を出力し、その放熱信号に応答して、フィードフォワー
ド側制御手段(28)から、全量よりも少ない所定量の冷却
水を放熱用熱交換器(18)に供給するように最大放熱量よ
りも小さい値に設定した設定放熱量になる制御出力を出
力させる。As is apparent from the above description, according to the exhaust heat recovery system of the present invention, the heat exchanger for exhaust heat recovery (6)
A load-side circulating water temperature sensor (20) and a flow state detection means (21) are provided on the load-side circulating pipe side, which is the secondary side pipe, and the flow-side circulating water flows due to a failure of the circulating pump (7). The load-side circulating water temperature sensor (20) senses when abnormalities are detected or the circulating water whose exhaust heat demand at the exhaust heat recovery load (9), (10) suddenly decreases and the temperature rises sharply When the heat release signal is output, a heat release signal is output from the holding means (27) based on the signal, and in response to the heat release signal, a predetermined amount of cooling less than the total amount is supplied from the feed forward side control means (28). In order to supply water to the heat radiating heat exchanger (18), a control output having a heat radiation amount set to a value smaller than the maximum heat radiation amount is output.
【0055】一方、フィードバック側制御手段(24)から
は、冷却水温度センサ(19)の測定温度に基づき、その測
定温度が高くなれば、放熱用熱交換器(18)に供給する量
が多くなるように、逆に、測定温度が低くなれば、放熱
用熱交換器(18)に供給する量が少なくなるようにそれぞ
れ制御出力を出力させ、フィードフォワード側制御手段
(28)とフィードバック側制御手段(24)の両者の加算所定
した制御出力によって放熱量変更手段(16)を作動する。
そして、排熱回収負荷(9),(10)での排熱回収が再開され
ると、そのことを、冷却水温度センサ(19)による冷却水
の測定温度が設定温度よりも低くなることによって判断
し、それに基づいてホールド手段(27)の作用を解除し、
冷却水温度センサ(19)による測定温度に基づく、フィー
ドバック側制御手段(24)からの制御出力が有効に作用し
て放熱量変更手段(16)を作動し、エンジン冷却部に戻さ
れる冷却水の温度が設定温度を越えないように制御す
る。On the other hand, from the feedback side control means (24), if the measured temperature is high based on the measured temperature of the cooling water temperature sensor (19), the amount supplied to the heat-radiating heat exchanger (18) increases. Conversely, when the measured temperature decreases, the control output is output so that the amount supplied to the heat-radiating heat exchanger (18) decreases, and the feed-forward control means
The heat radiation amount changing means (16) is operated by the control output determined by the addition of the control means (28) and the feedback control means (24).
Then, when the exhaust heat recovery at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is restarted, the fact is that the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor (19) becomes lower than the set temperature. Judgment, release the action of the holding means (27) based on it,
The control output from the feedback side control means (24) based on the temperature measured by the cooling water temperature sensor (19) effectively acts to operate the heat radiation amount changing means (16), and the cooling water returned to the engine cooling section. Control so that the temperature does not exceed the set temperature.
【0056】すなわち、排熱回収負荷(9),(10)での排熱
需要が安定していて、エンジン冷却部に戻される冷却水
の温度変化が小さいときには、エンジン冷却部に戻され
る冷却水の温度に基づくフィードバック側制御手段(24)
からの制御出力の加算分が有効に作用して放熱用熱交換
器(18)に供給する冷却水の量を制御する。That is, when the demand for the exhaust heat at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is stable and the temperature change of the cooling water returned to the engine cooling unit is small, the cooling water returned to the engine cooling unit Feedback-side control means based on the temperature of the vehicle (24)
The addition of the control output from the CPU effectively acts to control the amount of cooling water supplied to the heat-radiating heat exchanger (18).
【0057】例えば、循環ポンプ(7) が停止されたり、
温水吸収式冷凍機の運転が急に停止されるなど、排熱回
収負荷(9),(10)での排熱回収量が急激に減少したときに
は、必要量を放熱するために必要な冷却水量の全量では
なく、予め設定したある程度の量(設定量)の冷却水を
放熱用熱交換器(18)に供給する。これにより、急激に温
度が高くなった冷却水をエンジン冷却部に戻すことを回
避するとともに、温度が上昇していない冷却水を必要以
上に放熱用熱交換器(18)に供給して必要以上に低温の冷
却水をエンジン冷却部に戻すことを抑制できる。また、
設定量を越える範囲では、フィードバック側制御手段(2
4)からの制御出力の加算分により、エンジン冷却部に戻
される冷却水の温度が設定温度を越えないように放熱用
熱交換器(18)に供給する冷却水の量を良好に制御でき
る。For example, the circulation pump (7) is stopped,
When the amount of exhaust heat recovery at the exhaust heat recovery load (9) or (10) decreases rapidly, such as when the operation of the hot water absorption refrigerator is suddenly stopped, the amount of cooling water required to release the required amount of heat Is supplied to the heat-radiating heat exchanger (18), instead of the total amount of the cooling water, of a predetermined amount (set amount). As a result, it is possible to avoid returning the cooling water whose temperature has suddenly increased to the engine cooling section, and to supply the cooling water whose temperature has not increased to the heat exchanger (18) for heat radiation more than necessary. It is possible to suppress the return of the low-temperature cooling water to the engine cooling section. Also,
In the range exceeding the set amount, the feedback control means (2
By the addition of the control output from 4), the amount of the cooling water supplied to the heat-radiating heat exchanger (18) can be favorably controlled so that the temperature of the cooling water returned to the engine cooling unit does not exceed the set temperature.
【0058】更に、循環ポンプ(7) が再起動されたり、
排熱回収負荷(9),(10)での排熱回収が再開されると、フ
ィードバック側制御手段(24)からの制御出力の加算分の
作用により、エンジン冷却部に戻される冷却水の温度が
設定温度を越えないように放熱用熱交換器(18)に供給す
る冷却水の量を制御するから、配管内を流れる冷却水の
時間遅れを考慮する場合のように、配管の内周面へのス
ケール付着といった経年変化に影響されずに済み、排熱
回収負荷(9),(10)での排熱回収量の増大に起因するオー
バーシュートの発生を良好に防止できるようになった。Further, the circulation pump (7) is restarted,
When the exhaust heat recovery at the exhaust heat recovery loads (9) and (10) is resumed, the temperature of the cooling water returned to the engine cooling unit is increased by the action of the addition of the control output from the feedback control means (24). Control the amount of cooling water supplied to the heat-exchanger heat exchanger (18) so that the temperature does not exceed the set temperature. As a result, it is possible to prevent the occurrence of overshoot caused by the increase in the amount of exhaust heat recovery in the exhaust heat recovery loads (9) and (10) without being affected by the secular change such as the adhesion of scale to the surface.
【0059】また、請求項2に係る発明の排熱回収シス
テムによれば、それぞれ、排熱回収負荷(9),(10)での排
熱回収の再開に際し、排熱回収負荷(9),(10)側に残存し
ていた低温の循環水を負荷側循環水温度センサ(20)が感
知しても、ホールド手段(27)による作用が解除されず、
放熱用熱交換器(18)への供給状態を継続できるから、排
熱回収負荷(9),(10)での動作遅れに起因した高温の冷却
水がエンジン冷却部に流れ込むことを回避でき、制御の
安定性を向上できるようになった。According to the exhaust heat recovery system of the second aspect of the present invention, when the exhaust heat recovery is resumed at the exhaust heat recovery loads (9) and (10), respectively, the exhaust heat recovery loads (9) and (9) Even if the low-temperature circulating water remaining on the (10) side is detected by the load-side circulating water temperature sensor (20), the operation of the holding means (27) is not released,
Since the supply state to the heat radiation heat exchanger (18) can be continued, it is possible to prevent high-temperature cooling water from flowing into the engine cooling section due to operation delay in the exhaust heat recovery loads (9) and (10), Control stability can be improved.
【図1】本発明に係る排熱回収システムの第1実施例を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an exhaust heat recovery system according to the present invention.
【図2】マイクロコンピュータの構成を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a microcomputer.
【図3】動作説明に供するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation;
【図4】真温度の経時的変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a change over time of a true temperature.
【図5】入口温度センサおよび冷却水温度センサによる
測定温度の経時的変化を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change over time of a temperature measured by an inlet temperature sensor and a cooling water temperature sensor.
【図6】制御出力の経時的変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a temporal change of a control output.
【図7】本発明に係る排熱回収システムの第2実施例の
要部を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of the exhaust heat recovery system according to the present invention.
【図8】動作説明に供する要部のフローチャートであ
る。FIG. 8 is a flowchart of a main part for explanation of operation.
【図9】動作説明に供する要部のタイムチャートであ
る。FIG. 9 is a time chart of a main part used for explaining the operation.
1…ガスエンジン 5…冷却水循環配管 6…排熱回収用熱交換器 7…循環ポンプ 8…負荷側循環配管 9…排熱回収負荷としての温水吸収式冷凍機 10…排熱回収負荷としての給湯設備 16…放熱量変更手段を構成する三方弁 17…放熱量変更手段を構成するバイパス配管 18…放熱用熱交換器 19…冷却水温度センサ 20…負荷側循環水温度センサ 21…フロースイッチ 22…排熱回収量検出手段としてのコンパレータ 24…フィードバック側制御手段 27…ホールド手段 28…フィードフォワード側制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas engine 5 ... Cooling water circulation pipe 6 ... Exhaust heat recovery heat exchanger 7 ... Circulation pump 8 ... Load side circulation pipe 9 ... Hot water absorption type refrigerator as exhaust heat recovery load 10 ... Hot water supply as exhaust heat recovery load Equipment 16: Three-way valve constituting heat radiation amount changing means 17 ... Bypass pipe constituting heat radiation amount changing means 18 ... Heat radiation heat exchanger 19 ... Cooling water temperature sensor 20 ... Load side circulating water temperature sensor 21 ... Flow switch 22 ... Comparator as exhaust heat recovery amount detection means 24 feedback control means 27 hold means 28 feedforward control means
Claims (2)
収用熱交換器(6) とを冷却水循環配管(5) を介して接続
するとともに、前記排熱回収用熱交換器(6)に、循環ポ
ンプ(7) を介装した負荷側循環配管(8) を介して排熱回
収負荷を接続し、前記排熱回収用熱交換器(6) よりも前
記冷却水循環配管(5) の下流側で、前記冷却水循環配管
(5) に、放熱量変更手段(16)を備えた放熱用熱交換器(1
8)を設け、かつ、前記放熱量変更手段(16)よりも下流側
で、前記冷却水循環配管(5) に、前記エンジン冷却部に
戻される冷却水の温度を測定する冷却水温度センサ(19)
を設け、その冷却水温度センサ(19)で測定される冷却水
の温度に基づいて前記放熱量変更手段(16)を作動するよ
うに構成した排熱回収システムにおいて、 前記負荷側循環配管(8) の前記排熱回収負荷よりも下流
側に設けられて、そこを流れる負荷側循環水の温度を測
定する負荷側循環水温度センサ(20)と、 前記負荷側循環水温度センサ(20)で測定される負荷側循
環水の温度と第1の設定温度とを比較して負荷側循環水
の温度が第1の設定温度以上のときに放熱信号を出力す
る排熱回収量検出手段(22)と、 前記負荷側循環配管(8) に設けられて、負荷側循環水の
流動状態が所定の流動状態かそれ以外の異常流動状態か
を検出して異常流動状態の検出に伴って放熱信号を出力
する流動状態検出手段(21)と、 前記放熱信号に基づいて、前記冷却水温度センサ(19)に
よる冷却水の測定温度が第2の設定温度よりも低くなる
まで放熱信号を出力させるホールド手段(27)と、 前記放熱信号に応答して、前記放熱量変更手段(16)の弁
開度を、前記エンジン(1) が定格運転し、かつ、前記排
熱回収負荷の排熱需要が零のときに前記放熱用熱交換器
(18)に供給すべき冷却水量を流す弁開度よりも小さい開
度に予め設定した設定弁開度になるように制御出力を出
すフィードフォワード側制御手段(28)と、 前記冷却水温度センサ(19)による冷却水の測定温度に基
づいて、その測定温度が高くなるほど放熱量が増大する
ように前記放熱量変更手段(16)を制御する制御出力を出
すフィードバック側制御手段(24)とを備え、 前記フィードフォワード側制御手段(28)からの制御出力
と前記フィードバック側制御手段(24)からの制御出力と
を加算した制御出力によって前記放熱量変更手段(16)を
制御するように構成したことを特徴とする排熱回収シス
テム。An exhaust heat recovery heat exchanger (6) is connected to an engine cooling section of an engine (1) and a waste heat recovery heat exchanger (6) via a cooling water circulation pipe (5). To the exhaust heat recovery load via a load side circulation pipe (8) with a circulation pump (7) interposed, and the cooling water circulation pipe (5) is On the downstream side, the cooling water circulation pipe
In (5), a heat exchanger (1)
8), and a cooling water temperature sensor (19) for measuring the temperature of the cooling water returned to the engine cooling section in the cooling water circulation pipe (5) downstream of the heat radiation amount changing means (16). )
In the exhaust heat recovery system configured to operate the heat radiation amount changing means (16) based on the temperature of the cooling water measured by the cooling water temperature sensor (19), the load-side circulation pipe (8 A load-side circulating water temperature sensor (20) that is provided downstream of the exhaust heat recovery load and measures the temperature of the load-side circulating water flowing therethrough, and the load-side circulating water temperature sensor (20). Comparing the measured temperature of the load side circulating water with the first set temperature and outputting a heat radiation signal when the temperature of the load side circulating water is equal to or higher than the first set temperature; Provided on the load-side circulation pipe (8), detects whether the flow state of the load-side circulating water is a predetermined flow state or another abnormal flow state, and generates a heat radiation signal along with the detection of the abnormal flow state. A flow state detecting means (21) to output, and the cooling water temperature sensor ( A holding means (27) for outputting a heat radiation signal until the measured temperature of the cooling water according to (19) becomes lower than the second set temperature; and a valve opening of the heat radiation amount changing means (16) in response to the heat radiation signal. When the engine (1) is in rated operation and the exhaust heat demand of the exhaust heat recovery load is zero, the heat radiating heat exchanger
(18) a feedforward-side control means (28) for outputting a control output so that a preset valve opening is set to an opening smaller than a valve opening for flowing an amount of cooling water to be supplied to the cooling water temperature sensor; Based on the measured temperature of the cooling water according to (19), feedback-side control means (24) for outputting a control output for controlling the heat radiation amount changing means (16) so that the heat radiation increases as the measured temperature increases. The heat radiation amount changing means (16) is configured to be controlled by a control output obtained by adding a control output from the feed forward control means (28) and a control output from the feedback control means (24). An exhaust heat recovery system, characterized in that:
負荷側循環水温度センサ(20)による負荷側循環水の測定
温度がその設定温度(Ta)よりも低くなり、かつ、冷却水
温度センサ(19)による冷却水の測定温度がその設定温度
(Tb)よりも低くなるまで放熱信号を出力させるものであ
る排熱回収システム。2. The holding means (27) according to claim 1,
The measured temperature of the load side circulating water by the load side circulating water temperature sensor (20) is lower than its set temperature (Ta), and the measured temperature of the cooling water by the cooling water temperature sensor (19) is the set temperature.
An exhaust heat recovery system that outputs a heat radiation signal until the temperature becomes lower than (Tb).
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP16157496A JP3804693B2 (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Waste heat recovery system |
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