WO2016117221A1

WO2016117221A1 - 排熱回収装置及び熱供給システム及び排熱回収装置の運転方法

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Publication number: WO2016117221A1
Application number: PCT/JP2015/082722
Authority: WO
Inventors: 柴田善隆
Original assignee: 大阪瓦斯株式会社
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2016-07-28

Abstract

　排熱回収装置２０が、第１熱媒が流入する第１熱媒側入口２１と、第１熱媒が流出する第１熱媒側出口２２と、第１熱媒が流れる第１熱媒流路２３と、第２熱媒が流入する第２熱媒側入口２５と、第２熱媒が流出する第２熱媒側出口２６と、第２熱媒が流れる第２熱媒流路２７と、第１熱媒と第２熱媒との熱交換を行う熱交換器２８と、第１熱媒流路２３の途中に設けられる膨張タンク２９と、熱交換器２８を迂回するように第１熱媒を流す迂回流路２４と、迂回流路２４と第１熱媒流路２３との合流部位に設けられ、合流後の第１熱媒の温度が所定温度に近付くように、迂回流路２４での第１熱媒の流量と熱交換器２８での第１熱媒の流量との比率を調節する混合器３４とを備える。

Description

排熱回収装置及び熱供給システム及び排熱回収装置の運転方法

　本発明は、第１熱媒が有する熱を回収してその熱を第２熱媒に渡す排熱回収装置、及び、それを備える熱供給システム、並びに、排熱回収装置の運転方法に関する。

　従来から、熱源装置で発生した熱を、給湯や暖房に利用させる熱供給システムがある。例えば、特許文献１（特開２０１３－１０４５９６号公報）に記載されている熱供給システムは、ヒートポンプ（２）及び外部熱源（３）という熱源装置で発生した熱を回収した温水を、水回路（２５）及び温水回路（３０Ａ，３０Ｂ）に流しながら、貯湯タンク（４）及び暖房用機器（５）に供給するように構成されている。この熱供給システムを家屋などの建物に設置する場合、水回路（２５）及び温水回路（３０Ａ，３０Ｂ）を屋内に敷設することなども必要になる。そのため、このような熱供給システムは、通常は、建物の建築と併せて設置される。

特開２０１３－１０４５９６号公報

　既に熱源装置を含む熱供給システムが設置されている建物に、例えばヒートポンプ、太陽熱温水器、熱電併給装置（燃料電池等）などの最新の熱源装置を追加しようとした場合、既存の熱供給システムの設備（例えば、配管、弁、ポンプなど）を大幅に改修せず、最小限の改修で留めることが好ましい。
　また、上述のような追加の熱源装置は、熱を発生する熱源部と、その熱源部で発生した
熱を既存の上記熱媒流路に対して渡すための熱交換部とを有する構成になると思われるそして、追加の熱源装置は、大きな設置スペースが必要になる点、騒音が発生する点、換気が必要になる点などから、通常は屋外に設置される。但し、屋外に設置すると、防水対策を施さなければならないため、装置が高価になるという問題がある。また、屋外に設置すると、冬季の凍結を回避する対策を施さなければなら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、熱源装置から回収した熱を、建物内に設置される既存の設備に対して渡すことができる排熱回収装置及びそれを備えた熱供給システム、並びに、排熱回収装置の運転方法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排熱回収装置の特徴構成は、第１熱媒が有する熱を回収して、その熱を第２熱媒に渡す排熱回収装置であって、
　前記第１熱媒が流入する第１熱媒側入口と、
　前記第１熱媒が流出する第１熱媒側出口と、
　前記第１熱媒が前記第１熱媒側入口から前記第１熱媒側出口へと流れる第１熱媒流路と、
　前記第１熱媒流路の途中に設けられ、当該第１熱媒流路で前記第１熱媒を流す第１ポンプと、
　前記第２熱媒が流入する第２熱媒側入口と、
　前記第２熱媒が流出する第２熱媒側出口と、
　前記第２熱媒が前記第２熱媒側入口から前記第２熱媒側出口へと流れる第２熱媒流路と、
　前記第１熱媒流路を流れる前記第１熱媒と前記第２熱媒流路を流れる前記第２熱媒との熱交換を行う熱交換器と、
　前記第１熱媒流路の途中に設けられる膨張タンクと、
　前記第１熱媒流路の途中で、前記熱交換器を迂回するように前記第１熱媒を流す迂回流路と、
　前記迂回流路と前記第１熱媒流路との合流部位に設けられ、合流後の前記第１熱媒の温度が所定温度に近付くように、前記迂回流路を流れる前記第１熱媒の流量と前記熱交換器を流れる前記第１熱媒の流量との比率を調節して混合させる混合器とを備える点にある。

　上記特徴構成によれば、排熱回収装置は、第１熱媒が流出入する第１熱媒側入口及び第１熱媒側出口と、第２熱媒が流出入する第２熱媒側入口及び第２熱媒側出口と、第１熱媒と第２熱媒との熱交換を行う熱交換器とを独自に備えることで、第１熱媒が有する熱を回収してその熱を第２熱媒に渡すという機能を実現できる。加えて、排熱回収装置は、第１熱媒が流れる第１熱媒流路の途中に膨張タンクを備えることで、温度変化に伴う第１熱媒の体積変化があったとしてもその体積変化を吸収できる。

　加えて、迂回流路と第１熱媒流路との合流部位に設けられる混合器は、その合流後の第１熱媒の温度が所定温度に近付くように、迂回流路を流れる第１熱媒の流量と熱交換器を流れる第１熱媒の流量との比率を調節して混合させる。その結果、本特徴構成の排熱回収装置の第１熱媒側出口から流出する第１熱媒の温度、即ち、第１熱媒を加熱する熱源装置へと供給される第１熱媒の温度が上記所定温度に近付く。つまり、熱源装置には、上記所定温度に近い適正な温度範囲にある第１熱媒（冷却水）が継続的に供給されるので、その熱源装置の耐久性等の悪化を抑制できる。

　このように、本特徴構成の排熱回収装置は、追加で熱源装置を設けた場合、その追加の熱源装置で発生した熱を回収し、その回収した熱を第２熱媒に渡すという機能を全て担うことができる。加えて、排熱回収装置には、大きな設置スペースが不要であり、騒音が発生する装置を備えておらず、換気が必要になることもないため、追加の熱源装置が屋外に設けられたとしても、排熱回収装置は屋内に設置できる。そのため、排熱回収装置に対する防水対策や凍結防止対策などを施す必要はない。
　従って、建物外に設置される熱源装置から回収した熱を、建物内に設置される既存の設備に対して渡すことができる排熱回収装置を提供できる。

　本発明に係る排熱回収装置の別の特徴構成は、前記第１ポンプは、前記第１熱媒側入口と前記熱交換器及び前記混合器との間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、
　前記膨張タンクは、前記第１熱媒側入口と前記第１ポンプとの間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、前記膨張タンクの内部は大気に開放されている点にある。

　上記特徴構成によれば、膨張タンクの第１熱媒の液面（大気圧）を基準とすると、例えば排熱回収装置と、第１熱媒を加熱してその加熱後の第１熱媒を排熱回収装置へと送出する熱源装置との間を循環する第１熱媒には、その熱源装置において、熱源装置から膨張タンクまでの第１熱媒の圧損分と、熱源装置と膨張タンクとの間の高低差に対応する圧力との和の圧力が加わる。このように、第１熱媒側入口と熱交換器及び混合器との間の第１熱媒流路の途中に膨張タンクを設け、膨張タンクの内部を大気に開放しているので、第１熱媒を加熱する熱源装置を流れる第１熱媒の圧力を低くできる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記膨張タンクは、前記第１熱媒流路の途中から分岐する分岐流路に接続される点にある。

　上記特徴構成によれば、膨張タンクは、第１熱媒流路の途中から分岐する分岐流路に接続される。つまり、第１熱媒流路を流れる第１熱媒は、膨張タンク内を通過しない。その結果、膨張タンクで第１熱媒からの放熱が発生したとしても、その放熱が第１熱媒流路を流れる第１熱媒の温度に特に影響を与えることはない。尚、第１熱媒流路を流れる第１熱媒の体積変化が生じた場合には、第１熱媒流路から分岐した分岐流路に接続された膨張タンクでその体積変化が吸収されることは確保される。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記第１熱媒流路の途中の第１分岐部位と前記膨張タンクとを接続する第１分岐流路と、
　前記第１熱媒側入口よりも下流側且つ前記第１分岐部位よりも上流側の前記第１熱媒流路の途中の第２分岐部位と前記膨張タンクとを接続する第２分岐流路と、
　前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒のうち、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせる前記第１熱媒の量を調節できる流量調節機構とを有する点にある。

　上記特徴構成によれば、流量調節機構によって、第２分岐部位から第２分岐流路を介して膨張タンクへ至らせる第１熱媒の量と、第２分岐部位から膨張タンクへ至らせずに第１分岐部位へ至らせる第１熱媒の量とを自在に調節できる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記第２分岐流路は、前記膨張タンクの下部に接続されている点にある。

　第２分岐流路が膨張タンクの上部に接続されている場合、第２分岐流路を経由して膨張タンクに流入した第１熱媒が第１熱媒の液面に対して上方から衝突して、気泡が新たに生成される可能性がある。
　ところが本特徴構成では、第１熱媒が第２分岐流路を経由して膨張タンクの下部に流入するとき、膨張タンクでの第１熱媒の液面に衝突するといった事象は発生しなくなる。その結果、膨張タンクにおいて気泡が新たに生成されなくなる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記流量調節機構は、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせるか、或いは、前記第２分岐流路を介さずに、前記第１熱媒流路を介して前記第１分岐部位へ至らせるかを切り替える切替弁を有する点にある。

　上記特徴構成によれば、流量調節機構としての切替弁によって、第１熱媒流路を通って第２分岐部位へ流れてくる第１熱媒を、全て第２分岐部位から膨張タンクへ至らせること、及び、膨張タンクへ至らせずに全て第２分岐部位から第１分岐部位に至らせることができる。つまり、第１熱媒を膨張タンクへ至らせずに全て第２分岐部位から第１分岐部位に至らせた場合には、第１熱媒流路を流れる第１熱媒は膨張タンク内を通過しなくなる。その結果、膨張タンクでの第１熱媒からの放熱が発生したとしても、その放熱が第１熱媒流路を流れる第１熱媒の温度に特に影響を与えないようにできる。また、第１熱媒流路を流れる第１熱媒の全てを第２分岐部位から膨張タンクへ至らせた場合には、第１熱媒が一時的に膨張タンクで滞留するようになる。その結果、第１熱媒に混入している気泡が膨張タンク内で留まり、膨張タンクから下流側へは流れ出さないことを期待できる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記流量調節機構は、前記第２分岐部位と前記第１分岐部位との間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、前記第１熱媒流路を流れる前記第１熱媒の量を調節できる第１流量調節弁と、前記第２分岐部位と前記膨張タンクとの間の前記第２分岐流路の途中に設けられ、前記第２分岐流路を流れる前記第１熱媒の量を調節できる第２流量調節弁とを有する点にある。

　上記特徴構成によれば、流量調節機構としての第１流量調節弁及び第２流量調節弁のそれぞれの開度を調節することで、第１熱媒流路を通って第２分岐部位へ流れてくる第１熱媒を、全て第２分岐部位から膨張タンクへ至らせること、及び、全て膨張タンクへ至らせずに第２分岐部位から第１分岐部位に至らせることができる。加えて、本特徴構成では、流量調節機構としての第１流量調節弁及び第２流量調節弁のそれぞれの開度を調節することで、第２分岐部位から膨張タンクと第１分岐部位との両方に第１熱媒を至らせることができる。このように、本特徴構成では、膨張タンクを経由して流れる第１熱媒の流速を小さくしつつ、第１熱媒流路全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできる。そして、膨張タンクを経由して流れる第１熱媒の流速を小さくすることで、膨張タンクに流入した第１熱媒が膨張タンク内の液面に対して上方から衝突するとしても、その衝突の勢いは弱くなり、且つ、膨張タンク内での第１熱媒の動きも小さくなる。その結果、膨張タンク内の液面での新たな気泡生成を抑制でき、且つ、第１熱媒に気泡が含まれているとしても、膨張タンク内で滞留している間に第１熱媒から分離され易くなる（即ち、気泡が第１熱媒に混入したまま膨張タンク内から流れ出すことを抑制できる）。また、第１熱媒流路全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできるので、第１熱媒流路の各所で第１熱媒中に存在し得る気泡がその場で留まることなく、第１熱媒と共に流れるようになる。そして、気泡が最終的には膨張タンクに至って第１熱媒から排除されることを期待できる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記膨張タンクは、外部に対して開放される開放口を有し、一端が前記開放口に接続され及び他端が大気に開放されるチューブを備え、前記チューブは、前記一端が前記開放口に接続された状態で前記他端を屋外に引き出すことができる長さを有する点にある。

　上記特徴構成によれば、第１熱媒流路を流れる第１熱媒に気体が混入したとしても、その気体は、膨張タンクからチューブを経由して排気される。特に、その気体が有害な成分を含んでいたとしても、チューブは屋外に引き出されて大気に開放されるように構成されているので、第１熱媒に混入した有害な気体が屋内で排出されないようにできる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、前記混合器は、前記合流後の前記第１熱媒の温度を感知して前記迂回流路を流れる前記第１熱媒の流量と前記熱交換器を流れる前記第１熱媒の流量との比率を調節して混合させる感温式の混合弁であり、前記所定温度を設定変更できるように構成されている点にある。

　上記特徴構成によれば、混合器は、上記合流後の第１熱媒の温度を感知して迂回流路を流れる第１熱媒の流量と熱交換器を流れる第１熱媒の流量との比率を調節して混合させる感温式の混合弁である。つまり、簡単な装置構成で、合流後の第１熱媒の温度を上記所定温度に近付けることができる。

　加えて、混合器は、上記所定温度を設定変更できるように構成されているので、上記合流後の第１熱媒の温度、即ち、排熱回収装置の第１熱媒側出口から流出する第１熱媒の温度を変更させることもできる。例えば、所定の熱源装置と本特徴構成の排熱回収装置との間で第１熱媒が循環するようなシステムを構築する場合、排熱回収装置から熱源装置へと供給される第１熱媒の温度を、混合器での上記所定温度の設定変更により異ならせることができる。従って、排熱回収装置と組み合わせて用いられる熱源装置が、例えば別の熱源装置に置き換えられることでその熱源装置が要求する第１熱媒の温度が変更されても、上記所定温度を変更することで、熱源装置が要求する温度に近い第１熱媒を排熱回収装置から熱源装置へと供給できる。

　本発明に係る排熱回収装置の更に別の特徴構成は、外装容器を備え、前記外装容器の表面に前記第１熱媒側入口及び前記第１熱媒側出口及び前記第２熱媒側入口及び前記第２熱媒側出口を有し、前記外装容器の内部に前記第１熱媒流路及び前記第２熱媒流路及び前記熱交換器及び前記膨張タンク及び前記迂回流路及び前記混合器を有する点にある。

　上記特徴構成によれば、排熱回収装置を外装容器を用いて一体化できる。

　本発明に係る排熱回収装置の別の特徴構成は、前記第１ポンプと前記第１熱媒側出口との間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、前記第１熱媒側出口から流出する前記第１熱媒の流量を調整するための流量調整器を備える点にある。

　排熱回収装置が建物の屋内等に設置され、第１熱媒を加熱する熱源装置が屋外に設置される場合、排熱回収装置と熱源装置との間の距離は様々である。また、排熱回収装置の設置場所と熱源装置の設置場所との高低差も様々である。そのため、第１ポンプの出力の大きさによっては、排熱回収装置と熱源装置との間を流れる第１熱媒の圧力が大きく変化してしまう可能性がある。
　ところが、本特徴構成によれば、排熱回収装置は、第１熱媒流路の途中に設けられ、第１熱媒側出口から流出する第１熱媒の流量を調整するための流量調整器を備える。つまり、流量調整器を操作することで、第１熱媒側出口から流出する第１熱媒の流量を調整できる。その結果、排熱回収装置と熱源装置との間を流れる第１熱媒の圧力、即ち、その熱源装置に加わる第１熱媒の圧力を調整できる。

　上記目的を達成するための本発明に係る熱供給システムの特徴構成は、前記第２熱媒が保有している熱を利用する熱利用ユニットによって熱が利用された後の前記第２熱媒が前記熱利用ユニットから帰還するように構成され、途中の分岐部で前記第２熱媒の流れを分岐させる第２熱媒帰還路と、
　前記熱利用ユニットに前記第２熱媒を供給するように構成され、分岐して流れていた前記第２熱媒を、途中の合流部で合流させる第２熱媒供給路と、
　前記第２熱媒側入口には前記分岐部で分岐された後の前記第２熱媒帰還路が接続され及び前記第２熱媒側出口には前記第２熱媒供給路が接続されている上記排熱回収装置と、
　前記第１熱媒側出口に接続される第１熱媒供給路を介して前記排熱回収装置から供給される前記第１熱媒を加熱し、その加熱した前記第１熱媒を、前記第１熱媒側入口に接続される第１熱媒帰還路を介して前記排熱回収装置に供給する第１熱源装置と、
　前記分岐部で分岐された後の前記第２熱媒帰還路を介して供給される前記第２熱媒を加熱し、その加熱した前記第２熱媒を前記第２熱媒供給路へと供給する第２熱源装置とを備える点にある。

　上記特徴構成によれば、熱利用ユニットによって熱が利用された後の相対的に低温の第２熱媒は排熱回収装置及び第２熱源装置に対して並列に供給され、及び、排熱回収装置及び第２熱源装置のそれぞれで加熱された後の相対的に高温の第２熱媒は熱利用ユニットに供給される。つまり、第１熱源装置で発生した熱は排熱回収装置を介して第２熱媒に渡され、その熱は、第２熱源装置を経由せずに熱利用ユニットに供給される。同様に、第２熱源装置で発生した熱は第２熱媒に渡され、その熱は、排熱回収装置を経由せずに熱利用ユニットに供給される。その結果、排熱回収装置及び第２熱源装置には、熱利用ユニットから供給される相対的に低温の第２熱媒が流入して、排熱回収装置及び第２熱源装置ではその低温の第２熱媒を加熱するので、第２熱媒は排熱回収装置及び第２熱源装置から多くの熱量を回収できる。
　また、第２熱媒が排熱回収装置及び第２熱源装置を直列に流れるように構成されていたならば、例えばそれらのうちの上流側の装置で加熱された高温の第２熱媒が下流側の装置を必ず流れる。そして、下流側の装置で第２熱媒からの放熱が発生することもある。ところが本特徴構成では、排熱回収装置及び第２熱源装置の一方で加熱された高温の第２熱媒は、それらの他方を経由せずに熱利用ユニットへと供給されるので、上述のような無駄な放熱が行われないようにできる。

　上記目的を達成するための本発明に係る排熱回収装置の運転方法の特徴構成は、上記排熱回収装置において、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせ、及び、前記膨張タンクに貯えられている前記第１熱媒を前記第１分岐流路を介して前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第１流動工程を実施し、前記第１流動工程を実施した後、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路及び前記第１分岐流路を経由せずに前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第２流動工程を実施する点にある。

　上記特徴構成によれば、第１流動工程を実施することで、第１熱媒流路を通って第２分岐部位へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路を介して膨張タンクへ至らせながら、第１熱媒流路での第１熱媒の流動が行われる。その結果、第１熱媒が一時的に膨張タンクで滞留するため、第１熱媒に混入している気泡が膨張タンク内で留まり、膨張タンクから下流側へは流れ出さないことを期待できる。つまり、第１流動工程を実施している間に、第１熱媒流路を流れている第１熱媒に混入している気泡を膨張タンクにおいて十分に除去できる。
　そして、第１流動工程を実施した後に第２流動工程を実施することで、第１熱媒からの気泡の除去が十分に行われた状態で、膨張タンクを経由させずに第１熱媒流路での第１熱媒の流動を行わせることができる。

　上記目的を達成するための本発明に係る排熱回収装置の運転方法の別の特徴構成は、上記排熱回収装置において、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせ、及び、前記膨張タンクに貯えられている前記第１熱媒を前記第１分岐流路を介して前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第１流動工程を実施し、
　前記第１流動工程を実施した後、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の一部を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせ及び前記膨張タンクに貯えられている前記第１熱媒を前記第１分岐流路を介して前記第１分岐部位へ至らせ、並びに、前記第１熱媒の残部を、前記第２分岐流路及び前記第１分岐流路を経由せずに前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる過渡流動工程を実施し、
　前記過渡流動工程を実施した後、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路及び前記第１分岐流路を経由せずに前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第２流動工程を実施する点にある。

　上記特徴構成によれば、第１流動工程を実施することで、第１熱媒流路を通って第２分岐部位へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路を介して膨張タンクへ至らせながら、第１熱媒流路での第１熱媒の流動が行われる。その結果、第１熱媒が一時的に膨張タンクで滞留するため、第１熱媒に混入している気泡が膨張タンク内で留まり、膨張タンクから下流側へは流れ出さないことを期待できる。つまり、第１流動工程を実施している間に、第１熱媒流路を流れている第１熱媒に混入している気泡を膨張タンクにおいて十分に除去できる。
　第１流動工程を実施した後、過渡流動工程を実施することで、第１熱媒流路を通って第２分岐部位へ流れてくる第１熱媒の一部を、第２分岐流路を介して膨張タンクへ至らせ及び膨張タンクに貯えられている第１熱媒を第１分岐流路を介して第１分岐部位へ至らせ、並びに、第１熱媒の残部を、第２分岐流路及び第１分岐流路を経由せずに第１分岐部位へ至らせながら、第１熱媒流路での第１熱媒の流動が行われる。つまり、過渡流動工程では、膨張タンクを経由して流れる第１熱媒の流速を小さくしつつ、第１熱媒流路全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできる。そして、膨張タンクを経由して流れる第１熱媒の流速を小さくすることで、膨張タンクに流入した第１熱媒が膨張タンク内の液面に対して上方から衝突するとしても、その衝突の勢いは弱くなり、且つ、膨張タンク内での第１熱媒の動きも小さくなる。その結果、膨張タンク内の液面での新たな気泡生成を抑制でき、且つ、第１熱媒に気泡が含まれているとしても、膨張タンク内で滞留している間に第１熱媒から分離され易くなる（即ち、気泡が第１熱媒に混入したまま膨張タンク内から流れ出すことを抑制できる）。また、第１熱媒流路全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできるので、第１熱媒流路の各所で第１熱媒中に存在し得る気泡がその場で留まることなく、第１熱媒と共に流れるようになる。そして、気泡が最終的には膨張タンクに至って第１熱媒から排除されることを期待できる。従って、第１流動工程の実施によって第１熱媒に混入している気泡の完全な除去が行われなかったとしても、過渡流動工程の実施によって、第１熱媒からの気泡の除去を更に促進させることができる。
　そして、過渡流動工程を実施した後に第２流動工程を実施することで、第１熱媒からの気泡の除去が十分に行われた状態で、膨張タンクを経由させずに第１熱媒流路での第１熱媒の流動を行わせることができる。

は、熱供給システムの構成を示す図である。は、第１実施形態の排熱回収装置の構成を示す図である。は、熱供給システムの機能ブロック図である。は、別の構成の排熱回収装置を示す図である。は、別の構成の排熱回収装置を示す図である。は、第１熱媒流路に対する膨張タンクの接続状態を示す図である。は、排熱回収装置と熱電併給装置との接続形態の一例を示す図である。は、第１熱媒流路及び膨張タンクでの熱媒の流動状態を示す図である。は、第１熱媒流路及び膨張タンクでの熱媒の流動状態を示す図である。は、第１熱媒流路及び膨張タンクでの熱媒の流動状態を示す図である。は、第１熱媒流路及び膨張タンクでの熱媒の流動状態を示す図である。は、第１熱媒流路及び膨張タンクでの熱媒の流動状態を示す図である。は、第１熱媒流路に対する膨張タンクの接続状態を示す図である。

＜第１実施形態＞
　以下に図面を参照して第１実施形態の排熱回収装置２０及び熱供給システムの構成について説明する。
　図１は、熱供給システムの構成を示す図である。図示するように、熱供給システムは、排熱回収装置２０と、熱電併給装置５０と、ボイラー装置１と、第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２とを備える。熱利用ユニット１９と熱供給システムとは、第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２とを介して接続されている。熱利用ユニット１９には、この熱供給システムから熱が供給される。排熱回収装置２０は建物Ｂの屋内に設置され、熱電併給装置５０は屋外に設置されている。

　熱電併給装置５０は、熱と電気とを併せて発生させる装置であり、エネルギー効率が高くなるという利点がある。図１に示す熱電併給装置５０は、内燃機関５２とその内燃機関５２によって駆動される発電機５１とを有する。従って、熱電併給装置５０では、エンジンから排出される熱と、発電機５１から出力される電気とが発生される。

　尚、熱電併給装置５０は、熱と電気とを併せて発生させることのできる装置であれば、どのような構成のものでも構わない。例えば、熱と電気とを発生させることができる燃料電池を有する装置などを、熱電併給装置５０として利用できる。本実施形態では、熱電併給装置５０が、第１熱媒を加熱する第１熱源装置となる。熱電併給装置５０の運転の制御は、後述する制御装置Ｃが行う。

　ボイラー装置１は、燃料を燃焼することで発生する燃焼熱を利用して、熱媒を加熱する装置であり、一般的には熱出力が大きいという利点がある。本実施形態では、ボイラー装置１が、第２熱媒を加熱する第２熱源装置となる。ボイラー装置１の運転の制御は、後述する制御装置Ｃが行う。

　図２は、排熱回収装置２０の構成を示す図である。図示するように、排熱回収装置２０は、熱交換器２８において、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒と第２熱媒流路２７を流れる第２熱媒との間の熱交換を行わせる。排熱回収装置２０の役割は、熱電併給装置５０で発生した熱（即ち、第１熱媒が有する熱）を回収して、その熱を第２熱媒に渡すことである。

　排熱回収装置２０は、第１熱媒が流入する第１熱媒側入口２１と、第１熱媒が流出する第１熱媒側出口２２と、第１熱媒が第１熱媒側入口２１から第１熱媒側出口２２へと流れる第１熱媒流路２３と、第１熱媒流路２３の途中に設けられ、第１熱媒流路２３で第１熱媒を流す第１ポンプ３２と、第２熱媒が流入する第２熱媒側入口２５と、第２熱媒が流出する第２熱媒側出口２６と、第２熱媒が第２熱媒側入口２５から第２熱媒側出口２６へと流れる第２熱媒流路２７と、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒と第２熱媒流路２７を流れる第２熱媒との熱交換を行う熱交換器２８と、第１熱媒の体積変化を吸収する膨張タンク２９と、迂回流路２４と、混合器３４とを備える。好ましくは、排熱回収装置２０は、外装容器Ｖを備え、その外装容器Ｖの表面に第１熱媒側入口２１及び第１熱媒側出口２２及び第２熱媒側入口２５及び第２熱媒側出口２６を有し、その外装容器Ｖの内部に第１熱媒流路２３及び第２熱媒流路２７及び熱交換器２８及び膨張タンク２９及び迂回流路２４及び混合器３４を有する。膨張タンク２９は、外部に対して開放される開放口３０を有している。

　排熱回収装置２０の第１熱媒側出口２２には、排熱回収装置２０から熱電併給装置５０に対して第１熱媒を供給する第１熱媒供給路１２が接続される。排熱回収装置２０の第１熱媒側入口２１には、熱電併給装置５０から排熱回収装置２０に向かって第１熱媒が帰還する第１熱媒帰還路１１が接続される。
　第１熱媒供給路１２を介して熱電併給装置５０に供給された第１熱媒は、熱電併給装置５０から排出される熱によって加熱され、その加熱された第１熱媒が第１熱媒帰還路１１を介して排熱回収装置２０へと帰還する。つまり、第１熱媒は排熱回収装置２０と熱電併給装置５０との間を循環する。

　第１熱媒側入口２１から排熱回収装置２０の内部に流入した第１熱媒は、第１熱媒流路２３を通って排熱回収装置２０の内部を流れ、第１熱媒側出口２２に至る。第１熱媒側入口２１から第１熱媒側出口２２に至る間の第１熱媒流路２３の途中には、熱交換器２８と混合器３４と膨張タンク２９と第１ポンプ３２とが設けられる。
　第２熱媒側入口２５から排熱回収装置２０の内部に流入した第２熱媒は、第２熱媒流路２７を通って排熱回収装置２０の内部を流れ、第２熱媒側出口２６に至る。第２熱媒側入口２５から第２熱媒側出口２６に至る間の第２熱媒流路２７の途中には、熱交換器２８と第２ポンプ３３とが設けられている。
　第１熱媒流路２３で第１熱媒を流すための第１ポンプ３２及び第２熱媒流路２７で第２熱媒を流すための第２ポンプ３３の動作の制御は、後述する制御装置Ｃが行う。

　本実施形態の排熱回収装置２０は、第１熱媒流路２３の途中で熱交換器２８を迂回するように第１熱媒を流す迂回流路２４と、迂回流路２４を流れる第１熱媒の流量と熱交換器２８を流れる第１熱媒の流量との比率を調節する混合器３４を備える。具体的には、迂回流路２４は、第１熱媒流路２３の途中の分岐部３１から分岐して、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒を、熱交換器２８を迂回させて流す。

　本実施形態の混合器３４は、迂回流路２４と第１熱媒流路２３との合流部位に設けられ、迂回流路２４を流れる第１熱媒の流量と熱交換器２８を流れる第１熱媒の流量との比率を調節して両者を混合させるように構成されている。本実施形態では、混合器３４として、感温式の混合弁（三方弁）を用いている。この混合器３４は、例えば熱膨張率の大きな感温性材料、及び、その感温性材料の膨張及び収縮に連動して変位する弁体などを有する。そして、混合器３４は、合流後の第１熱媒の温度に応じて感温性材料の熱膨張の度合いが変化して、それに連動して弁体が変位することで、迂回流路２４を流れる第１熱媒の流量と熱交換器２８を流れる第１熱媒の流量との比率を変化させる。つまり、混合器３４は、合流後の第１熱媒の温度が所定温度に近付くように、迂回流路２４を流れる第１熱媒の流量と熱交換器２８を流れる第１熱媒の流量との比率を調節するように自動的に動作する。

　例えば、混合器３４として、兼工業株式会社から販売されている自動ミキシングバルブ（ＴＭ型）や温調切替弁（ＴＳ型）、フシマン株式会社から販売されているワックス式温度調整弁（ＧＨ５型）などを利用できる。

　排熱回収装置２０の第２熱媒側入口２５には、第２熱媒帰還路２が接続される。この第２熱媒帰還路２は、第２熱媒が保有している熱を利用する熱利用ユニット１９によって熱が利用された後の第２熱媒が熱利用ユニット１９から帰還するように構成され、途中の分岐部４で第２熱媒の流れを分岐させる流路である。つまり、この第２熱媒帰還路２は、熱利用ユニット１９から排熱回収装置２０に向かって相対的に低温の第２熱媒が帰還する流路である。

　排熱回収装置２０の第２熱媒側出口２６には、第２熱媒供給路３が接続される。第２熱媒供給路３は、熱利用ユニット１９に第２熱媒を供給するように構成され、分岐して流れていた第２熱媒を、途中の合流部５で合流させる流路である。つまり、この第２熱媒供給路３は、排熱回収装置２０から熱利用ユニット１９に対して相対的に高温の第２熱媒を供給する流路である。

　第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２には、ボイラー装置１も接続されている。そして、排熱回収装置２０及びボイラー装置１には、第２熱媒帰還路２の途中の分岐部４で分岐した第２熱媒がそれぞれ供給される。排熱回収装置２０及びボイラー装置１からは、第２熱媒供給路３の途中の合流部５で第２熱媒が合流する。そして、第２熱媒が保有している熱を利用する熱利用ユニット１９に対して、第２熱媒供給路３を介して第２熱媒が供給され、熱利用ユニット１９によって熱が利用された後の第２熱媒が、第２熱媒帰還路２を介して帰還する。第２熱媒供給路３の途中には、循環ポンプ４４が設けられている。循環ポンプ４４の動作の制御は、後述する制御装置Ｃが行う。

　このように、排熱回収装置２０とボイラー装置１とは、第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２に対して並列に設けられている。つまり、熱電併給装置５０で発生した熱は排熱回収装置２０を介して第２熱媒に渡され、その熱は、ボイラー装置１を経由せずに熱利用ユニット１９に供給される。同様に、ボイラー装置１で発生した熱は第２熱媒に渡され、その熱は、排熱回収装置２０を経由せずに熱利用ユニット１９に供給される。そして、排熱回収装置２０及びボイラー装置１には、熱利用ユニット１９から供給される相対的に低温の第２熱媒が流入して、排熱回収装置２０及びボイラー装置１ではその低温の第２熱媒を加熱するので、第２熱媒は排熱回収装置２０及びボイラー装置１から多くの熱量を回収できる。また、排熱回収装置２０及びボイラー装置１の一方で加熱された高温の第２熱媒は、それらの他方を経由せずに熱利用ユニット１９へと供給されるので、無駄な放熱が行われないようにできる。

　本実施形態では、熱利用ユニット１９は、貯湯装置１６と暖房装置１５とを備える。
　貯湯装置１６は、湯水を貯えるタンク１７と熱交換部１８とを有する。
　タンク１７の上部には、タンク１７内に貯えられている湯水をタンク１７外に流出させる出湯路９が接続される。タンク１７の下部には、出湯路９からの湯水の流出に応じて補充される水をタンク１７内に流入させる給水路８が接続される。そして、タンク１７の内部の湯水には給水路８から水圧が常時加わっている。出湯路９の端部には、蛇口などの給湯端末１０が接続されている。給湯端末１０が開栓されると、タンク１７内部に加わっている水圧によって、タンク１７の内部の湯水が出湯路９を通って給湯端末１０へと送出される。

　熱交換部１８には第２熱媒が流れる。そして、熱交換部１８では、タンク１７に貯えられている湯水と、第２熱媒との間での熱交換が行われる。つまり、熱交換部１８では、第２熱媒が保有する熱を利用してタンク１７内の湯水の加熱及び昇温が行われる。

　以上のように、タンク１７は、上部に接続される出湯路９から湯水が抜き出されると同時に下部に接続される給水路８から水が補充されるような構成となっているため、給水路８の接続部位の周囲には相対的に低温の湯水が存在する。そして、それよりも上方には、相対的に高温の湯水が貯えられる。

　タンク１７には、貯えている湯水の温度を測定する温度検出部が設けられる。本実施形態では、温度検出部としての複数の温度センサ４５，４６をタンク１７に設けている。第１温度検出部としての第１温度センサ４６は、第２温度検出部としての第２温度センサ４５よりも、貯湯装置１６のタンク１７の内部の相対的に下方に設けられている。つまり、第１温度センサ４６で測定された湯水の第１温度は、第２温度センサ４５で測定された湯水の第２温度よりも、貯湯装置１６のタンク１７の内部の相対的に下方に貯えられている湯水の温度である。第１温度センサ４６及び第２温度センサ４５の測定結果は、後述する制御装置Ｃに伝達される。これらの温度センサ４５，４６は、例えば、熱電対やサーミスタなどを用いて実現できる。

　貯湯装置１６に関して、１日の中に貯湯装置１６のタンク１７の内部に貯えられている湯水の昇温運転を許可する昇温許可時間帯と、昇温運転を許可しない昇温不許可時間帯とが設定されており、例えば、その情報が記憶装置４７に記憶されている。これら昇温許可時間帯及び昇温不許可時間帯は、この熱供給システムの使用者などが後述する入力装置４８を利用して入力した情報、又は、予め貯湯装置１６に関して定められた情報である。

　暖房装置１５は、第２熱媒が保有している熱を利用して暖房を行う装置である。具体的には、暖房装置１５は、第２熱媒と室内の空気との熱交換を行うことで、即ち、第２熱媒の放熱を行わせることで室内の暖房を行う。室内には、室内の空気の温度を測定する室温検出部としての室温センサ４９が設けられている。室温センサ４９の測定結果は、後述する制御装置Ｃに伝達される。室温センサ４９は、例えば、熱電対やサーミスタなどを用いて実現できる。

　暖房装置１５に関して、１日の中に暖房装置１５の運転を許可する暖房許可時間帯と、運転を許可しない暖房不許可時間帯とが設定されており、例えば、その情報が記憶装置４７に記憶されている。これら暖房許可時間帯及び暖房不許可時間帯は、この熱供給システムの使用者などが入力装置４８を利用して入力した情報、又は、予め暖房装置１５に関して定められた情報である。

　熱利用ユニット１９では、第２熱媒供給路３は分岐部１３で分岐し、第２熱媒が貯湯装置１６及び暖房装置１５に対して並列に供給される。つまり、貯湯装置１６及び暖房装置１５には同じ温度の第２熱媒が供給される。分岐部１３と貯湯装置１６との間の第２熱媒供給路３には、その流路を開閉する開閉弁６が設けられる。分岐部１３と暖房装置１５との間の第２熱媒供給路３には、その流路を開閉する開閉弁７が設けられる。

　また、貯湯装置１６で熱が利用された後の第２熱媒が流れる第２熱媒帰還路２と、暖房装置１５で熱が利用された後の第２熱媒が流れる第２熱媒帰還路２とは合流部１４で合流する。開閉弁６及び開閉弁７の動作の制御は、後述する制御装置Ｃが行う。

　以上のように、第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２での第２熱媒の流動状態は、循環ポンプ４４及び第２ポンプ３３及び開閉弁６及び開閉弁７によって調節される。循環ポンプ４４及び第２ポンプ３３及び開閉弁６及び開閉弁７は、第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２での第２熱媒の流動状態を調節する流動状態調節装置として機能する。

　図３は、熱供給システムの制御ブロック図である。上述したように、熱供給システムの運転の制御を行う制御装置Ｃは、熱電併給装置５０、ボイラー装置１、第１ポンプ３２、第２ポンプ３３、循環ポンプ４４、開閉弁６、開閉弁７などの動作の制御を行う。また、制御装置Ｃには、第１温度センサ４６の測定結果、第２温度センサ４５の測定結果、室温センサ４９の測定結果などが伝達される。制御装置Ｃには、入力装置４８で入力された情報も伝達される。それら制御装置Ｃに伝達された情報など、制御装置Ｃが取り扱う情報は、記憶装置４７に記憶させることができる。

　次に、混合器３４の動作について説明する。
　例えば、熱電併給装置５０の運転開始時は、熱電併給装置５０から第１熱媒側入口２１へと供給される第１熱媒の温度も低いため、混合器３４によって混合された後の第１熱媒の温度も低い状態にある。このとき、混合器３４では、高温側（迂回流路２４側）に殆どの第１熱媒を流す。熱電併給装置５０から第１熱媒側入口２１へと供給される第１熱媒の温度が上昇して、混合器３４によって混合された後の第１熱媒の温度が所定温度に近づいてくると、混合器３４では、徐々に低温側（熱交換器２８側）を流れる第１熱媒の流量を増加させると共に、高温側（迂回流路２４側）を流れる第１熱媒の流量を減少させる。その後、混合器３４によって混合された後の第１熱媒の温度が所定温度を超えると、混合器３４はその温度を下げようと低温側（熱交換器２８側）を流れる第１熱媒の流量を増やす。

　このように、混合器３４では、高温側（迂回流路２４側）及び低温側（熱交換器２８側）の何れか一方のみの第１熱媒の流量を変化させるのではなく、両方の流量を変化させることで高温側（迂回流路２４側）を流れる第１熱媒の流量及び低温側（熱交換器２８側）を流れる第１熱媒の流量の比率を変化させて、合流後の第１熱媒の温度が所定温度に近付くように自動的に動作している。その結果、排熱回収装置２０から流出して熱電併給装置５０へと供給される第１熱媒の温度が上記所定温度に近付く。そして、熱電併給装置５０の内燃機関５２には、上記所定温度に近い適正な温度範囲にある第１熱媒（冷却水）が継続的に供給される。

　加えて、混合器３４として、上記所定温度を手動により設定変更できる感温式の混合弁を用いることもできる。例えば、混合器３４が、上述した感温性材料と弁体との位置関係を変更できる手動操作部を有する構成にしてもよい。このように、上記混合器３４を、上記所定温度を設定変更できるように構成された感温式の混合弁を用いて構成した場合、混合器３４から流出する第１熱媒の温度、即ち、排熱回収装置２０の第１熱媒側出口２２から流出する第１熱媒の温度を変更させることができる。つまり、排熱回収装置２０から流出して熱電併給装置５０へと供給される第１熱媒の温度を変更させることができる。従って、排熱回収装置２０と組み合わせて用いられる熱源装置が変更されることでその熱源装置が要求する第１熱媒の温度（即ち、冷却水の温度）が変更されても、上記所定温度を変更することで、熱源装置が要求する温度に近い第１熱媒を排熱回収装置２０から熱源装置へと供給できる。

　次に、熱電併給装置５０及び排熱回収装置２０を動作させるタイミング、並びに、ボイラー装置１を動作させるタイミングについて説明する。

　熱電併給装置５０に関して、１日の中に熱電併給装置５０の運転を許可する熱電併給許可時間帯と、熱電併給装置５０の運転を許可しない熱電併給不許可時間帯とが設定されており、例えば、その情報が記憶装置４７に記憶されている。これら熱電併給許可時間帯及び熱電併給不許可時間帯は、この熱供給システムの使用者などが入力装置４８を利用して入力した情報、又は、予め熱電併給装置５０で定められた情報である。

　ボイラー装置１に関して、１日の中にボイラー装置１の運転を許可するボイラー許可時間帯と、ボイラー装置１の運転を許可しないボイラー不許可時間帯とが設定されており、例えば、その情報が記憶装置４７に記憶されている。これらボイラー許可時間帯及びボイラー不許可時間帯は、この熱供給システムの使用者などが入力装置４８を利用して入力した情報、又は、予めボイラー装置１で定められた情報である。

〔貯湯装置１６〕
　本実施形態の熱供給システムでは、貯湯装置１６に貯えられている湯水の温度が低くなったとき、湯水の昇温を熱電併給装置５０で発生した熱によって行うことができる。その場合、制御装置Ｃは、現在の時刻が昇温許可時間帯及び熱電併給許可時間帯にあり、且つ、昇温対象とする貯湯装置１６のタンク１７の内部の湯水の第１温度（第１温度センサ４６で測定された湯水の温度）が熱電併給装置５０による昇温運転を許可する第１下限温度以下であるとき、熱電併給装置５０を運転させ、及び、熱媒が第２熱媒供給路３と第２熱媒帰還路２とを通って排熱回収装置２０と貯湯装置１６との間で循環するように流動状態調節装置（循環ポンプ４４及び第２ポンプ３３及び開閉弁６及び開閉弁７）を動作させる。つまり、制御装置Ｃは、熱電併給装置５０に含まれる内燃機関５２及び発電機５１を運転させ、排熱回収装置２０に含まれる第１ポンプ３２及び第２ポンプ３３を運転させ、循環ポンプ４４を運転させ、開閉弁６を開く。これにより、熱電併給装置５０で発生した熱が第１熱媒に渡され、更に、第１熱媒が保有する熱が排熱回収装置２０を介して第２熱媒に渡される。加えて、第２熱媒が第２熱媒供給路３を通って貯湯装置１６の熱交換部１８に供給されて、タンク１７の内部の湯水の昇温が行われる。

　尚、制御装置Ｃは、現在の時刻が昇温許可時間帯及び熱電併給許可時間帯にあったとしても、第１温度センサ４６で測定される湯水の第１温度が上記第１下限温度よりも高ければ、即ち、貯湯装置１６のタンク１７に未だ十分に高温の湯水が貯えられていれば、熱電併給装置５０及び排熱回収装置２０の運転は行わない。

　また、第１温度センサ４６で測定される湯水の第１温度が上記第１下限温度以下であっても、即ち、貯湯装置１６のタンク１７に貯えられている湯水の温度が低いとしても、現在の時刻が昇温許可時間帯及び熱電併給許可時間帯の重なり合う時間帯になければ（昇温不許可時間帯又は熱電併給不許可時間帯にあれば）、熱電併給装置５０及び排熱回収装置２０の運転は行わない。

　本実施形態の熱供給システムでは、貯湯装置１６に貯えられている湯水の温度が低くなったとき、湯水の昇温をボイラー装置１で発生した熱によって行うこともできる。その場合、制御装置Ｃは、現在の時刻が昇温許可時間帯及びボイラー許可時間帯にあり、且つ、昇温対象とする貯湯装置１６のタンク１７の内部の湯水の第２温度（第２温度センサ４５で測定された湯水の温度）がボイラー装置１による昇温運転を許可する第２下限温度以下であるとき、ボイラー装置１を運転させ、及び、熱媒が第２熱媒供給路３と第２熱媒帰還路２とを通ってボイラー装置１と貯湯装置１６との間を循環するように流動状態調節装置を動作させる。つまり、制御装置Ｃは、ボイラー装置１を運転させ、循環ポンプ４４を運転させ、開閉弁６を開く。これにより、ボイラー装置１で発生した熱が第２熱媒に渡される。加えて、第２熱媒が第２熱媒供給路３を通って貯湯装置１６の熱交換部１８に供給されて、タンク１７の内部の湯水の昇温が行われる。

　尚、制御装置Ｃは、現在の時刻が昇温許可時間帯及びボイラー許可時間帯にあったとしても、第２温度センサ４５で測定される湯水の第２温度が上記第２下限温度よりも高ければ、即ち、貯湯装置１６のタンク１７に未だ十分に高温の湯水が貯えられていれば、ボイラー装置１の運転は行わない。

　また、第２温度センサ４５で測定される湯水の第２温度が上記第２下限温度以下であっても、即ち、貯湯装置１６のタンク１７に貯えられている湯水の温度が低いとしても、現在の時刻が昇温許可時間帯及びボイラー許可時間帯の重なり合う時間帯になければ（昇温不許可時間帯又はボイラー不許可時間帯にあれば）、ボイラー装置１の運転は行わない。

〔暖房装置１５〕
　本実施形態の熱供給システムでは、建物Ｂ内の気温が低くなったとき、暖房装置１５による建物Ｂ内の空気の昇温を熱電併給装置５０で発生した熱によって行うことができる。その場合、制御装置Ｃは、現在の時刻が暖房許可時間帯及び熱電併給許可時間帯にあり、且つ、暖房対象とする空気の温度（室温センサ４９で測定された空気の温度）が暖房装置１５による暖房運転を許可する温度条件を満たしているとき（例えば、第３下限温度以下であるとき）、熱電併給装置５０を運転させ、及び、熱媒が第２熱媒供給路３と第２熱媒帰還路２とを通って排熱回収装置２０と暖房装置１５との間で循環するように流動状態調節装置を動作させる。つまり、制御装置Ｃは、熱電併給装置５０に含まれる内燃機関５２及び発電機５１を運転させ、排熱回収装置２０に含まれる第１ポンプ３２及び第２ポンプ３３を運転させ、循環ポンプ４４を運転させ、開閉弁７を開く。これにより、熱電併給装置５０で発生した熱が第１熱媒に渡され、更に、第１熱媒が保有する熱が排熱回収装置２０を介して第２熱媒に渡される。加えて、第２熱媒が第２熱媒供給路３を通って暖房装置１５に供給されて、暖房装置１５で第２熱媒の放熱（暖房）が行われる。

　尚、制御装置Ｃは、現在の時刻が暖房許可時間帯及び熱電併給許可時間帯にあったとしても、室温センサ４９で測定される空気の温度が上記温度条件を満たしていないとき（例えば、第３下限温度よりも高いとき）、即ち、室温が十分に高温であるとき、暖房装置１５の運転は行わない。

　また、室温センサ４９で測定される空気の温度が上記温度条件を満たしていても、即ち、室温が低いとしても、現在の時刻が暖房許可時間帯及び熱電併給許可時間帯の重なり合う時間帯になければ（暖房不許可時間帯又は熱電併給不許可時間帯にあれば）、暖房装置１５の運転は行わない。

　本実施形態の熱供給システムでは、建物Ｂ内の気温が低くなったとき、暖房装置１５による建物Ｂ内の空気の昇温をボイラー装置１で発生した熱によって行うこともできる。その場合、制御装置Ｃ、現在の時刻が暖房許可時間帯及びボイラー許可時間帯にあり、且つ、暖房対象とする空気の温度（室温センサ４９で測定された空気の温度）が暖房装置１５による暖房運転を許可する温度条件を満たしているとき（例えば、第３下限温度以下であるとき）、ボイラー装置１を運転させ、及び、熱媒が第２熱媒供給路３と第２熱媒帰還路２とを通ってボイラー装置１と暖房装置１５との間で循環するように流動状態調節装置を動作させる。つまり、制御装置Ｃは、ボイラー装置１を運転させ、循環ポンプ４４を運転させ、開閉弁７を開く。これにより、ボイラー装置１で発生した熱が第２熱媒に渡される。加えて、第２熱媒が第２熱媒供給路３を通って暖房装置１５に供給されて、暖房装置１５で第２熱媒の放熱（暖房）が行われる。

　尚、制御装置Ｃは、現在の時刻が暖房許可時間帯及びボイラー許可時間帯にあったとしても、室温センサ４９で測定される空気の温度が上記温度条件を満たしていないとき（例えば、第３下限温度よりも高いとき）、即ち、室温が十分に高温であるとき、暖房装置１５の運転は行わない。

　また、室温センサ４９で測定される空気の温度が上記温度条件を満たしていても、即ち、室温が低いとしても、現在の時刻が暖房許可時間帯及びボイラー許可時間帯の重なり合う時間帯になければ（暖房不許可時間帯又はボイラー不許可時間帯にあれば）、暖房装置１５の運転は行わない。

　以上のように、熱電併給装置５０で発生した熱によって貯湯装置１６の湯水の昇温を行う運転、ボイラー装置１で発生した熱によって貯湯装置１６の湯水の昇温を行う運転、熱電併給装置５０で発生した熱によって暖房装置１５による建物Ｂ内の空気の昇温を行う運転、ボイラー装置１で発生した熱によって暖房装置１５による建物Ｂ内の空気の昇温を行う運転のそれぞれについて説明したが、上述した各許可時間帯及び各温度条件の設定によよっては、制御装置Ｃが、それらの運転うちの２以上の運転を時間的に重なって行うこともある。

＜第２実施形態＞
　第２実施形態の排熱回収装置２０は、流量調節器を備える点で上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の排熱回収装置２０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

　図４は、第２実施形態の排熱回収装置２０の構成を示す図である。
　排熱回収装置２０が建物Ｂの屋内に設置され、熱電併給装置５０が屋外に設置される場合、排熱回収装置２０と熱電併給装置５０とを接続する第１熱媒供給路１２及び第１熱媒帰還路１１の長さは様々である。また、排熱回収装置２０の設置場所と熱電併給装置５０の設置場所との高低差も様々である。そのため、第１ポンプ３２の出力の大きさによっては、排熱回収装置２０と熱電併給装置５０との間を流れる第１熱媒の圧力が大きく変化してしまう可能性がある。

　ところが、図４に示すように、第２実施形態の排熱回収装置２０は、第１熱媒流路２３の途中に設けられ、第１熱媒側出口２２から流出する第１熱媒の流量を調整するための流量調整器としての絞り弁３５を備える。上記実施形態と同様に、この絞り弁３５も外装容器Ｖに収容される。そして、第１熱媒側入口２１から排熱回収装置２０の内部に流入した第１熱媒は、混合器３４及び熱交換器２８と、膨張タンク２９と、第１ポンプ３２と、絞り弁３５とを順に流れ、第１熱媒側出口２２から排熱回収装置２０の外部へと流出する。つまり、使用者が絞り弁３５を操作することで、第１ポンプ３２の出力を変化させなくても、第１熱媒側出口２２から流出する第１熱媒の流量を調整できる。その結果、熱電併給装置５０に加わる第１熱媒の圧力を調整できる。

＜第３実施形態＞
　第３実施形態の排熱回収装置２０は、膨張タンク２９を設ける位置が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態の排熱回収装置２０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

　図５は、第３実施形態の排熱回収装置２０の構成を示す図である。図示するように、第３実施形態の排熱回収装置２０は、第１熱媒側入口２１と熱交換器２８及び混合器３４との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられる膨張タンク２９を備える。そして、膨張タンク２９の内部は開放口３０によって大気に開放されている。加えて、膨張タンク２９は、第１熱媒流路２３の途中の、第１ポンプ３２よりも第１熱媒側入口２１に近い位置、即ち、熱電併給装置５０に近い位置に設けられている。つまり、本実施形態の熱供給システムでは、膨張タンク２９の第１熱媒の液面（大気圧）を基準とすると、熱電併給装置５０を流れる第１熱媒には、熱電併給装置５０から膨張タンク２９までの第１熱媒の圧損分と、熱電併給装置５０と膨張タンク２９との間の高低差に対応する圧力との和の圧力が加わる。このように、第１熱媒側入口２１と熱交換器２８及び混合器３４との間の第１熱媒流路２３の途中に膨張タンク２９を設け、膨張タンク２９の内部を大気に開放しているので、熱電併給装置５０に加わる第１熱媒の圧力を相対的に低くできる。

　尚、図５に示す第３実施形態の排熱回収装置２０にも、第２実施形態で説明した流量調整器としての絞り弁３５を設けているが、第１実施形態と同様にこの絞り弁３５を設けない構成を採用してもよい。

＜第４実施形態＞
　第４実施形態の排熱回収装置２０は、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第４実施形態の排熱回収装置２０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

　図６は、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態を示す図である。
　上記実施形態で説明した排熱回収装置２０では、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒が、膨張タンク２９を通過しながら流れる形態となっていたため、膨張タンク２９での第１熱媒からの放熱によって、第１熱媒の温度低下が相対的に大きくなる可能性がある。

　ところが、図６に示すように、本実施形態では、膨張タンク２９は、第１熱媒側入口２１と熱交換器２８及び混合器３４との間の第１熱媒流路２３の途中から分岐する分岐流路３７に接続される。つまり、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒は、膨張タンク２９内を通過しない。その結果、膨張タンク２９で第１熱媒からの放熱が発生したとしても、その放熱が第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒の温度に特に影響を与えることはない。尚、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒の体積変化が生じた場合には、第１熱媒流路２３から分岐した分岐流路３７に接続された膨張タンク２９でその体積変化が吸収されることは確保される。

　加えて、第１熱媒流路２３と分岐流路３７との接続部位には、上に凸の形状をした気泡溜部３６が設けられている。その結果、第１熱媒流路２３内に気泡が混入したとしても、気泡はこの気泡溜部３６に留まり、それよりも下流側の第１熱媒流路２３には流れないようにできる。また、気泡溜部３６に留まった気泡は、分岐流路３７を通って膨張タンク２９の方へと移動し、大気に放出される。

＜第５実施形態＞
　図７は、排熱回収装置２０と熱電併給装置５０との接続形態の一例を示す図である。
　図７に示すように、熱電併給装置５０が有する内燃機関５２は、排ガス用熱交換器５３と、燃焼室を取り囲むシリンダ５６及びシリンダヘッド５５などを含む。排ガス用熱交換器５３は、燃焼室から排出される排気ガスを熱源として第１熱媒を加熱するために利用される。シリンダ５６及びシリンダヘッド５５には、それらを冷却するための冷却水として第１熱媒が流される。

　シリンダ５６とシリンダヘッド５５との間にはガスケット５４が装着され、このガスケット５４により、シリンダ５６の内部の燃焼室の気密性が確保されている。但し、ガスケット５４が破損するなどの異常が発生すると、燃焼室内のガス（一酸化炭素や未燃焼の燃料などを含む有害なガス）が第１熱媒に混入する可能性がある。その場合、第１熱媒に混入した有害なガスが第１熱媒帰還路１１を通って膨張タンク２９に流入する。

　但し、本実施形態では、膨張タンク２９は、外部に対して開放される開放口３０を有する。そして、排熱回収装置２０は、一端が開放口３０に接続され及び他端が大気に開放されるチューブ４３を有する。チューブ４３は、一端が開放口３０に接続された状態で他端を屋外に引き出すことができる長さを有する。排熱回収装置２０では、外装容器Ｖにチューブ４３を通すことのできる孔５９が予め形成されている。外装容器Ｖの内部に収容されている膨張タンク２９の開放口３０に一端が接続されるチューブ４３は、外装容器Ｖの孔５９を通って他端が屋外に引き出されて大気に開放されるように設置される。その結果、第１熱媒に混入した有害なガスが膨張タンク２９の内部に侵入したとしても、その有害なガスは、膨張タンク２９の開放口３０からチューブ４３の一端側の内部に侵入し、チューブ４３の内部を通って、チューブ４３の他端側から屋外に排出される。

　チューブ４３は、ゴム、合成樹脂、金属などの様々な材料を用いて作製できる。また、チューブ４３は、膨張タンク２９の開放口３０から建物Ｂの屋外までの長さを有していれば、単一の部材で作製されていてもよいし、或いは、複数の部材の組み合わせで作製されていてもよい。例えば、チューブ４３は、一端が開放口３０に接続された状態で他端を屋外に引き出すことができる長さを有する単一のチューブを用いて作製できる。或いは、チューブ４３は、開放口３０から外装容器Ｖの孔５９まで接続するチューブ（内側チューブ）と、外装容器Ｖの孔５９から屋外まで接続するチューブ（外側チューブ）とを組み合わせて作製できる。

　例えば、後者のように複数のチューブが組み合わされたチューブ４３を備える排熱回収装置２０を製造する場合、排熱回収装置２０の外装容器Ｖを建物Ｂに設置する前には、膨張タンク２９の開放口３０から外装容器Ｖの孔５９までを内側チューブで接続しておき、その後、排熱回収装置２０の外装容器Ｖを建物Ｂに設置するときに、外装容器Ｖの孔５９から建物Ｂの屋外までを外側チューブで接続するといった排熱回収装置２０の製造方法を採用することもできる。この場合、外装容器Ｖの孔５９の部分が、内側チューブと外側チューブとの連結を仲介するための継手となるように形成しておくことが好ましい。つまり、内側チューブが、膨張タンク２９の開放口３０と外装容器Ｖの内面側の一部を構成する継手（孔５９）とに接続され、外側チューブが、外装容器Ｖの外面側の一部を構成する継手（孔５９）に接続される。

＜第６実施形態＞
　第６実施形態の排熱回収装置２０は、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第６実施形態の排熱回収装置２０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

　図８～図１０は、排熱回収装置２０の内部での、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態を示す図である。また、図８～図１０では、第１熱媒が流動している経路を太実線で描いている。尚、図示は省略しているが、本実施形態でも、膨張タンク２９が、第１熱媒側入口２１と第１ポンプ３２との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられ、及び、第１ポンプ３２が、第１熱媒側入口２１と熱交換器２８及び混合器３４との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられている装置構成を想定している。そして、第１熱媒は排熱回収装置２０と熱電併給装置５０との間を循環する。

　排熱回収装置２０は、第１熱媒流路２３の途中の第１分岐部位３８と膨張タンク２９とを接続する第１分岐流路（分岐流路）３７と、第１熱媒側入口２１よりも下流側且つ第１分岐部位３８よりも上流側の第１熱媒流路２３の途中の第２分岐部位３９と膨張タンク２９とを接続する第２分岐流路４０と、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒のうち、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせる第１熱媒の量を調節できる流量調節機構Ｆとを有する。加えて、第１熱媒流路２３と第１分岐流路３７との接続部位（第１分岐部位３８）には、気泡溜部３６が設けられている。

　本実施形態において、流量調節機構Ｆは、第２分岐部位３９と第１分岐部位３８との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられ、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒の量をそれ単体で調節できる第１流量調節弁Ｆ１と、第２分岐部位３９と膨張タンク２９との間の第２分岐流路４０の途中に設けられ、第２分岐流路４０を流れる第１熱媒の量をそれ単体で調節できる第２流量調節弁Ｆ２とを有する。第１流量調節弁Ｆ１及び第２流量調節弁Ｆ２は、手動操作により開度が調節される弁や、制御装置Ｃによる制御によって開度が遠隔制御される弁などである。

　流量調節機構Ｆとしての第１流量調節弁Ｆ１及び第２流量調節弁Ｆ２のそれぞれの開度を調節することで、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒を、全て第２分岐部位３９から膨張タンク２９へ至らせること、及び、全て膨張タンク２９へ至らせずに第２分岐部位３９から第１分岐部位３８に至らせること、第２分岐部位３９から膨張タンク２９及び第１分岐部位３８の両方に至らせることができる。

　つまり、第１熱媒を膨張タンク２９へ至らせずに第２分岐部位３９から第１分岐部位３８に至らせた場合には、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒は膨張タンク２９内を通過しなくなる。その結果、膨張タンク２９での第１熱媒からの放熱が発生したとしても、その放熱が第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒の温度に特に影響を与えないようにできる。また、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒の全てを第２分岐部位３９から膨張タンク２９へ至らせた場合には、全ての第１熱媒が一時的に膨張タンク２９で滞留するようになる。その結果、第１熱媒に混入している気泡が膨張タンク２９内で留まり、膨張タンク２９から下流側へは流れ出さないことを期待できる。

　また更に、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の一部を第２分岐部位３９から膨張タンク２９に至らせ及び第１熱媒の残部を第２分岐部位３９から第１分岐部位３８に至らせた場合には、膨張タンク２９を経由して流れる第１熱媒の流速を小さくしつつ、第１熱媒流路２３の全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできる。膨張タンク２９を経由して流れる第１熱媒の流速を小さくすることで、膨張タンク２９に流入した第１熱媒が膨張タンク２９内の液面に対して上方から衝突するとしても、その衝突の勢いは弱くなり、且つ、膨張タンク２９内での第１熱媒の動きも小さくなる。その結果、膨張タンク２９内の液面での新たな気泡生成を抑制でき、且つ、第１熱媒に気泡が含まれているとしても、膨張タンク２９内で滞留している間に第１熱媒から分離され易くなる（即ち、気泡が第１熱媒に混入したまま膨張タンク２９内から流れ出すことを抑制できる）。また、第１熱媒流路２３の全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできるので、第１熱媒流路２３の各所で第１熱媒中に存在し得る気泡がその場で留まることなく、第１熱媒と共に流れるようになる。そして、気泡が最終的には膨張タンク２９に至って第１熱媒から排除されることを期待できる。

　次に、このような構成の排熱回収装置２０の運転方法について説明する。この運転方法は、第１熱媒流路２３に第１熱媒を新たに充填又は追加で充填するときに行うことができる。或いは、この運転方法は、第１冷媒を新たに充填するか否かとは無関係に、例えば、第１熱媒に対して気泡が混入したと判定したタイミングで行うことができる。第１熱媒に対して気泡が混入したと判定したタイミングとは、例えば、膨張タンク２９における水位が所定の閾値以上に高くなったタイミング、即ち、第１熱媒流路２３を流れる第１熱媒に気泡が混入することで、その気泡の体積分だけ膨張タンク２９での水位が上昇したと見なすことができるタイミングで行われる。膨張タンク２９への第１熱媒の注入は、膨張タンク２９の上部に設けられる注入口５７から行われる。注入口５７は蓋５８によって密閉できる。

　図８は、膨張タンク２９の注入口５７から第１熱媒を注入したすぐ後、或いは、第１熱媒に対して気泡が混入していると判定されたすぐ後での第１熱媒の流動状態を示している。このとき、第１ポンプ３２を動作させ、及び、第１流量調節弁Ｆ１及び第２流量調節弁Ｆ２のそれぞれの開度を調節することで（即ち、第１流量調節弁Ｆ１を閉状態、第２流量調節弁Ｆ２を開状態にすることで）、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせ、及び、膨張タンク２９に貯えられている第１熱媒を第１分岐流路３７を介して第１分岐部位３８へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせている（第１流動工程）。

　このような第１流動工程が実施されると、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動が行われる。その結果、全ての第１熱媒が一時的に膨張タンク２９で滞留するため、第１熱媒に混入している気泡が膨張タンク２９内で留まり、膨張タンク２９から下流側へは流れ出さないことを期待できる。つまり、第１流動工程を実施している間に、第１熱媒流路２３を流れている第１熱媒に混入している気泡を膨張タンク２９において十分に除去できる。特に、第１熱媒流路２３に第１熱媒を新たに充填するとき、第１熱媒への気泡の混入が発生し得るため、第１熱媒から気泡を除去するために先ずはこの第１流動工程を実施することが有効になる。尚、図８に示したように、第２分岐流路４０が膨張タンク２９の上部に接続されている場合、第２分岐流路４０を経由して膨張タンク２９に流入する第１熱媒が第１熱媒の液面に対して上方から衝突して、気泡が新たに生成される可能性はある。

　図９は、図８に示した流動状態で熱媒を流動させた後に行われる流動状態を示している。ここでは、図８に示した熱媒の流動（第１流動工程）を実施した後、第１ポンプ３２を動作させ、及び、第１流量調節弁Ｆ１及び第２流量調節弁Ｆ２のそれぞれの開度を調節することで（即ち、第１流量調節弁Ｆ１及び第２流量調節弁Ｆ２を共に開状態にすることで）、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の一部を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせ及び膨張タンク２９に貯えられている第１熱媒を第１分岐流路３７を介して第１分岐部位３８へ至らせ、並びに、第１熱媒の残部を、第２分岐流路４０及び第１分岐流路３７を経由せずに第１分岐部位３８へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせる（過渡流動工程）。

　このような過渡流動工程が実施されると、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の一部を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせ及び膨張タンク２９に貯えられている第１熱媒を第１分岐流路３７を介して第１分岐部位３８へ至らせ、並びに、第１熱媒の残部を、第２分岐流路４０及び第１分岐流路３７を経由せずに第１分岐部位３８へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動が行われる。つまり、図９に示した過渡流動工程の実施中は、第２分岐流路４０及び膨張タンク２９を経由して流れる第１熱媒の流速を、図８に示した第１流動工程の実施中よりも小さくしつつ、第１熱媒流路２３の全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできる。膨張タンク２９を経由して流れる第１熱媒の流速を小さくすることで、膨張タンク２９に流入した第１熱媒が膨張タンク２９内の液面に対して上方から衝突するとしても、その衝突の勢いは弱くなり、且つ、膨張タンク２９内での第１熱媒の動きも小さくなる。その結果、膨張タンク２９内の液面での新たな気泡生成を抑制でき、且つ、第１熱媒に気泡が含まれているとしても、膨張タンク２９内で滞留している間に第１熱媒から分離され易くなる（即ち、気泡が第１熱媒に混入したまま膨張タンク２９内から流れ出すことを抑制できる）。また、第１熱媒流路２３の全体を流れる第１熱媒の流速を十分に大きくできるので、第１熱媒流路２３の各所で第１熱媒中に存在し得る気泡がその場で留まることなく、第１熱媒と共に流れるようになる。そして、気泡が最終的には膨張タンク２９に至って第１熱媒から排除されることを期待できる。従って、第１流動工程の実施によって第１熱媒に混入している気泡の完全な除去が行われなかったとしても、過渡流動工程の実施によって、第１熱媒からの気泡の除去を更に促進させることができる。
　また、第１流動工程から過渡流動工程への移行は、第１流動工程を設定期間実施したタイミングや、例えば操作者が目視で膨張タンク２９内の気泡が少なくなったと判定したタイミングなどで行うことができる。

　図１０は、図９に示した流動状態で熱媒を流動させた後に行われる流動状態を示している。ここでは、図９に示した熱媒の流動（過渡流動工程）を実施した後、第１ポンプ３２を動作させ、及び、第１流量調節弁Ｆ１及び第２流量調節弁Ｆ２のそれぞれの開度を調節することで（即ち、第１流量調節弁Ｆ１を開状態、第２流量調節弁Ｆ２を閉状態にすることで）、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０及び第１分岐流路３７を経由せずに第１分岐部位３８へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせる（第２流動工程）。そして、第１流動工程及び過渡流動工程を実施した後に第２流動工程を実施することで、第１熱媒からの気泡の除去が十分に行われた状態で、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせることができる。

　また、過渡流動工程から第２流動工程への移行は、過渡流動工程を設定期間実施したタイミングや、例えば操作者が目視で膨張タンク２９内の気泡が非常に少なくなったと判定したタイミングなどで行うことができる。

＜第７実施形態＞
　第７実施形態の排熱回収装置２０は、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第７実施形態の排熱回収装置２０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

　図１１及び図１２は、排熱回収装置２０の内部での、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態を示す図である。また、図１１及び図１２には、第１熱媒が流動している経路を太実線で描いている。尚、図示は省略しているが、本実施形態でも、膨張タンク２９が、第１熱媒側入口２１と第１ポンプ３２との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられ、及び、第１ポンプ３２が、第１熱媒側入口２１と熱交換器２８及び混合器３４との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられている装置構成を想定している。そして、第１熱媒は排熱回収装置２０と熱電併給装置５０との間を循環する。

　本実施形態において、流量調節機構Ｆは、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせるか、或いは、第２分岐流路４０を介さずに、第１熱媒流路２３を介して第１分岐部位３８へ至らせるかを切り替える切替弁（三方弁）Ｆ３を有する。切替弁Ｆ３は、手動操作により開度が調節される弁や、制御装置Ｃによる制御によって開度が遠隔制御される弁などである。

　次に、このような構成の排熱回収装置２０の運転方法について説明する。この運転方法も、第１熱媒流路２３に第１熱媒を新たに充填又は追加で充填するとき、或いは、第１冷媒を新たに充填するか否かとは無関係に、例えば、第１熱媒に対する気泡の混入が疑われるタイミングで行うことができる。

　図１１は、膨張タンク２９の注入口５７から第１熱媒を注入したすぐ後、或いは、第１熱媒に対して気泡が混入していると判定されたすぐ後での第１熱媒の流動状態を示している。このとき、第１ポンプ３２を動作させ、及び、切替弁Ｆ３の開閉状態を切り替えることで（即ち、切替弁Ｆ３が第２分岐部位３９から第２分岐流路４０側のみに第１熱媒を流すように開閉状態を切り替える）、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせ、及び、膨張タンク２９に貯えられている第１熱媒を第１分岐流路３７を介して第１分岐部位３８へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせている（第１流動工程）。

　このような第１流動工程が実施されると、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０を介して膨張タンク２９へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動が行われる。その結果、全ての第１熱媒が一時的に膨張タンク２９で滞留するため、第１熱媒に混入している気泡が膨張タンク２９内で留まり、膨張タンク２９から下流側へは流れ出さないことを期待できる。つまり、第１流動工程を実施している間に、第１熱媒流路２３を流れている第１熱媒に混入している気泡を膨張タンク２９において十分に除去できる。特に、第１熱媒流路２３に第１熱媒を新たに充填又は追加で充填するとき、第１熱媒への気泡の混入が発生し得るため、第１熱媒から気泡を除去するために先ずはこの第１流動工程を実施することが有効になる。

　図１２は、図１１に示した流動状態で熱媒を流動させた後に行われる流動状態を示している。ここでは、図１１に示した熱媒の流動（第１流動工程）を実施した後、第１ポンプ３２を動作させ、及び、切替弁Ｆ３の状態を切り替えることで（即ち、切替弁Ｆ３が第２分岐部位３９から第１分岐部位３８側のみに第１熱媒を流すように開閉状態を切り替える）、第１熱媒流路２３を通って第２分岐部位３９へ流れてくる第１熱媒の全量を、第２分岐流路４０及び第１分岐流路３７を経由せずに第１分岐部位３８へ至らせながら、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせる（第２流動工程）。そして、第１流動工程を実施した後に第２流動工程を実施することで、第１熱媒からの気泡の除去が十分に行われた状態で、第１熱媒流路２３での第１熱媒の流動を行わせることができる。

　また、第１流動工程から第２流動工程への移行は、第１流動工程を設定期間実施したタイミングや、例えば操作者が目視で膨張タンク２９内の気泡が少なくなったと判定したタイミングなどで行うことができる。

＜別実施形態＞
　上記実施形態では、排熱回収装置２０及び熱供給システムについて具体例を挙げて説明したが、それらの構成は適宜変更できる。
　例えば、熱供給システムが２台の熱源装置（熱電併給装置５０、ボイラー装置１）を備える例を説明したが、熱供給システムが更に別の熱源装置を備えていてもよい。その場合、追加で設ける熱源装置も、第２熱媒供給路３及び第２熱媒帰還路２に対して、上述した排熱回収装置２０及びボイラー装置１と並列に接続すればよい。
　上記実施形態において、第１温度センサ（第１温度検出部）４６、第２温度センサ（第２温度検出部）４５、室温センサ（室温検出部）４９などをサーモスタットで実現してもよい。例えば、サーモスタットである第１温度検出部が、タンク１７に貯えられている湯水の温度が第１下限温度以下であることを検出して機械的にオン状態に切り替わり、第１下限温度より高い温度であることを検出して機械的にオフ状態に切り替わるように設定しておく。そうすると、制御装置Ｃは、サーモスタットである第１温度検出部が湯水の温度が第１下限温度以下になったことを検出したことを知ることができる。また、サーモスタットがオン状態とオフ状態とで切り替わる閾値温度（例えば、上述した第１下限温度など）を手動式のダイヤル等で変更できる構成を採用してもよい。

　上記実施形態において、混合器３４を、例えば温度センサ（図示せず）によって検出された温度に応じて弁の開閉調節が制御される電子制御の三方混合弁を用いて構成してもよく、或いは、そのような電子制御の二方弁を複数個用いて構成してもよい。

　図８～図１２には、第１熱媒流路２３から分岐した第１分岐流路３７及び第２分岐流路４０が膨張タンク２９に対して接続される構成を記載したが、例えば、膨張タンク２９に対する第２分岐流路４０の接続形態は適宜変更できる。例えば、図１３に示すように、第２分岐流路４０が、膨張タンク２９の下部に接続されていてもよい。

　図８～図１２に示したように、第２分岐流路４０が膨張タンク２９の上部に接続されている場合、第２分岐流路４０を経由して膨張タンク２９に流入する第１熱媒が第１熱媒の液面に対して上方から衝突して、気泡が新たに生成される可能性がある。ところが図１３に示すような接続形態を採用することで、第１熱媒が第２分岐流路４０を経由して膨張タンク２９の下部に流入するとき、膨張タンク２９での第１熱媒の液面に衝突するといった事象は発生しなくなる。その結果、膨張タンク２９において気泡が新たに生成されなくなる。

　図６及び図８～図１２は、第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態を、膨張タンク２９が、第１熱媒側入口２１と第１ポンプ３２との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられ、及び、第１ポンプ３２が、第１熱媒側入口２１と熱交換器２８及び混合器３４との間の第１熱媒流路２３の途中に設けられている構成（例えば、図５で説明した構成）を想定して記載しているが、図２及び図４に示したような部位に膨張タンク２９及び第１ポンプ３２が設けられている構成においても、図６及び図８～図１２に示した第１熱媒流路２３に対する膨張タンク２９の接続形態を採用できる。

　尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）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でき、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できる。

　本発明は、第１熱媒が有する熱を回収して、その熱を第２熱媒に渡す排熱回収装置、及び、それを備える熱供給システム、並びに、排熱回収装置の運転方法に利用できる。

１　ボイラー装置（第２熱源装置）
２　第２熱媒帰還路
３　第２熱媒供給路
１１　第１熱媒帰還路
１２　第１熱媒供給路
１９　熱利用ユニット
２０　排熱回収装置
２１　第１熱媒側入口
２２　第１熱媒側出口
２３　第１熱媒流路
２４　迂回流路
２５　第２熱媒側入口
２６　第２熱媒側出口
２７　第２熱媒流路
２８　熱交換器
２９　膨張タンク
３０　開放口
３２　第１ポンプ
３４　混合器
３５　絞り弁（流量調整器）
３７　分岐流路（第１分岐流路）
３８　第１分岐部位
３９　第２分岐部位
４０　第２分岐流路
４３　チューブ
５０　熱電併給装置（第１熱源装置）
Ｆ　流量調節機構
Ｆ１　第１流量調節弁
Ｆ２　第２流量調節弁
Ｆ３　切替弁
Ｖ　外装容器

Claims

　第１熱媒が有する熱を回収して、その熱を第２熱媒に渡す排熱回収装置であって、
　前記第１熱媒が流入する第１熱媒側入口と、
　前記第１熱媒が流出する第１熱媒側出口と、
　前記第１熱媒が前記第１熱媒側入口から前記第１熱媒側出口へと流れる第１熱媒流路と、
　前記第１熱媒流路の途中に設けられ、当該第１熱媒流路で前記第１熱媒を流す第１ポンプと、
　前記第２熱媒が流入する第２熱媒側入口と、
　前記第２熱媒が流出する第２熱媒側出口と、
　前記第２熱媒が前記第２熱媒側入口から前記第２熱媒側出口へと流れる第２熱媒流路と、
　前記第１熱媒流路を流れる前記第１熱媒と前記第２熱媒流路を流れる前記第２熱媒との熱交換を行う熱交換器と、
　前記第１熱媒流路の途中に設けられる膨張タンクと、
　前記第１熱媒流路の途中で、前記熱交換器を迂回するように前記第１熱媒を流す迂回流路と、
　前記迂回流路と前記第１熱媒流路との合流部位に設けられ、合流後の前記第１熱媒の温度が所定温度に近付くように、前記迂回流路を流れる前記第１熱媒の流量と前記熱交換器を流れる前記第１熱媒の流量との比率を調節して混合させる混合器とを備える排熱回収装置。
　前記第１ポンプは、前記第１熱媒側入口と前記熱交換器及び前記混合器との間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、
　前記膨張タンクは、前記第１熱媒側入口と前記第１ポンプとの間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、前記膨張タンクの内部は大気に開放されている請求項１に記載の排熱回収装置。
　前記膨張タンクは、前記第１熱媒流路の途中から分岐する分岐流路に接続される請求項１又は２に記載の排熱回収装置。
　前記第１熱媒流路の途中の第１分岐部位と前記膨張タンクとを接続する第１分岐流路と、
　前記第１熱媒側入口よりも下流側且つ前記第１分岐部位よりも上流側の前記第１熱媒流路の途中の第２分岐部位と前記膨張タンクとを接続する第２分岐流路と、
　前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒のうち、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせる前記第１熱媒の量を調節できる流量調節機構とを有する請求項１又は２に記載の排熱回収装置。
　前記第２分岐流路は、前記膨張タンクの下部に接続されている請求項４に記載の排熱回収装置。
　前記流量調節機構は、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせるか、或いは、前記第２分岐流路を介さずに、前記第１熱媒流路を介して前記第１分岐部位へ至らせるかを切り替える切替弁を有する請求項４又は５に記載の排熱回収装置。
　前記流量調節機構は、前記第２分岐部位と前記第１分岐部位との間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、前記第１熱媒流路を流れる前記第１熱媒の量を調節できる第１流量調節弁と、前記第２分岐部位と前記膨張タンクとの間の前記第２分岐流路の途中に設けられ、前記第２分岐流路を流れる前記第１熱媒の量を調節できる第２流量調節弁とを有する請求項４又は５に記載の排熱回収装置。
　前記膨張タンクは、外部に対して開放される開放口を有し、
　一端が前記開放口に接続され及び他端が大気に開放されるチューブを備え、
　前記チューブは、前記一端が前記開放口に接続された状態で前記他端を屋外に引き出すことができる長さを有する請求項１～７の何れか一項に記載の排熱回収装置。
　前記混合器は、前記合流後の前記第１熱媒の温度を感知して前記迂回流路を流れる前記第１熱媒の流量と前記熱交換器を流れる前記第１熱媒の流量との比率を調節して混合させる感温式の混合弁であり、前記所定温度を設定変更できるように構成されている請求項１～８の何れか一項に記載の排熱回収装置。
　外装容器を備え、前記外装容器の表面に前記第１熱媒側入口及び前記第１熱媒側出口及び前記第２熱媒側入口及び前記第２熱媒側出口を有し、前記外装容器の内部に前記第１熱媒流路及び前記第２熱媒流路及び前記熱交換器及び前記膨張タンク及び前記迂回流路及び前記混合器を有する請求項１～９の何れか一項に記載の排熱回収装置。
　前記第１ポンプと前記第１熱媒側出口との間の前記第１熱媒流路の途中に設けられ、前記第１熱媒側出口から流出する前記第１熱媒の流量を調整するための流量調整器を備える請求項１～１０の何れか一項に記載の排熱回収装置。
　前記第２熱媒が保有している熱を利用する熱利用ユニットによって熱が利用された後の前記第２熱媒が前記熱利用ユニットから帰還するように構成され、途中の分岐部で前記第２熱媒の流れを分岐させる第２熱媒帰還路と、
　前記熱利用ユニットに前記第２熱媒を供給するように構成され、分岐して流れていた前記第２熱媒を、途中の合流部で合流させる第２熱媒供給路と、
　前記第２熱媒側入口には前記分岐部で分岐された後の前記第２熱媒帰還路が接続され及び前記第２熱媒側出口には前記第２熱媒供給路が接続されている請求項１～１１の何れか一項に記載の排熱回収装置と、
　前記第１熱媒側出口に接続される第１熱媒供給路を介して前記排熱回収装置から供給される前記第１熱媒を加熱し、その加熱した前記第１熱媒を、前記第１熱媒側入口に接続される第１熱媒帰還路を介して前記排熱回収装置に供給する第１熱源装置と、
　前記分岐部で分岐された後の前記第２熱媒帰還路を介して供給される前記第２熱媒を加熱し、その加熱した前記第２熱媒を前記第２熱媒供給路へと供給する第２熱源装置とを備える熱供給システム。
　請求項４～７の何れか一項に記載の排熱回収装置の運転方法であって、
　前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせ、及び、前記膨張タンクに貯えられている前記第１熱媒を前記第１分岐流路を介して前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第１流動工程を実施し、
　前記第１流動工程を実施した後、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路及び前記第１分岐流路を経由せずに前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第２流動工程を実施する排熱回収装置の運転方法。
　請求項４又は５又は７に記載の排熱回収装置の運転方法であって、
　前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせ、及び、前記膨張タンクに貯えられている前記第１熱媒を前記第１分岐流路を介して前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第１流動工程を実施し、
　前記第１流動工程を実施した後、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の一部を、前記第２分岐流路を介して前記膨張タンクへ至らせ及び前記膨張タンクに貯えられている前記第１熱媒を前記第１分岐流路を介して前記第１分岐部位へ至らせ、並びに、前記第１熱媒の残部を、前記第２分岐流路及び前記第１分岐流路を経由せずに前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる過渡流動工程を実施し、
　前記過渡流動工程を実施した後、前記第１熱媒流路を通って前記第２分岐部位へ流れてくる前記第１熱媒の全量を、前記第２分岐流路及び前記第１分岐流路を経由せずに前記第１分岐部位へ至らせながら、前記第１熱媒流路での前記第１熱媒の流動を行わせる第２流動工程を実施する排熱回収装置の運転方法。