(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、前記発電機の排熱を回収した水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽より出た水が流れ、前記発電機より熱回収した後、前記貯湯槽に戻るよう構成された排熱回収経路と、前記排熱回収経路の途中で分岐し、前記発電機より熱回収した水が前記貯湯槽をバイパスして、前記発電機より熱回収する前の水が流れる排熱回収経路に合流するバイパス経路と、前記水循環経路を流れる水の流入先を貯湯槽とバイパス経路との間で切替える切替器と、前記排熱回収経路内の水を流すための水送出器と、前記バイパス経路を介して前記排熱回収経路内を循環する水を加熱する加熱器と、制御器とを備え、
前記制御器は、前記水送出器の停止中に、前記排熱回収経路内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがある場合に、前記水送出器を動作させ、前記貯湯槽内の水を前記排熱回収経路内に流通させる浄化運転を実行するとともに、
前記排熱回収経路内の水の凍結の恐れがある場合に、前記切替器をバイパス経路側に切替えた状態で、前記加熱器及び前記水送出器を動作させる凍結防止運転を実行するよう構成され、
前記制御器は、前記浄化運転を前記凍結防止運転よりも優先させることを特徴とする請求項１記載のコージェネレーションシステム。
【請求項２】
前記制御器は、前記貯湯槽内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがある場合に、前記切替器を、前記貯湯槽側に切替えるとともに、前記加熱器及び前記水送出器を動作させ、前記貯湯槽内の貯湯水を加熱殺菌する貯湯槽加熱運転を実行するよう構成され、前記制御器は、前記凍結防止運転を前記貯湯槽加熱運転よりも優先させる請求項１記載のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
前記制御器は、前記水送出器を、発電時における最大操作量よりも高い操作量になるよう制御する請求項１または２記載のコージェネレーションシステム。
【請求項４】
前記発電機が燃料電池である請求項１記載のコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機の排熱を貯湯槽に蓄熱するコージェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコージェネレーションシステムとして、例えば、燃料電池コージェネレーションシステムとして、図５に示されるコージェネレーションシステム３０１において、貯湯ポンプ４の動作が長期間停止され、かつ停止期間中に給湯量検知器１１で給湯利用が検知されている場合は、排熱回収経路６内にレジオネラ属菌が繁殖することを抑制するため、貯湯ポンプ４を動作させ、塩素濃度のより高い貯湯槽７内の貯湯水で排熱回収経路６内の貯湯水を置換する運転方法（以下、浄化運転）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、従来の燃料電池コージェネレーションシステムとして、図５に示される燃料電池コージェネレーションシステム３０１において、貯湯槽７を含む水経路上に設けられた温度検知器（例えば、温度検知器１０）の検知温度が凍結の恐れがある温度にまで低下すると、加熱器５をONするとともに、流路切替器１４を切替えてバイパス経路８を経由して排熱回収経路６内の貯湯水が循環するよう制御することで排熱回収経路６内の貯湯水の凍結を防止する凍結防止運転が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来の燃料電池コージェネレーションシステムとしては、給湯量検知器１１により長期に亘り貯湯槽７内の貯湯水の利用が少ないことが検知された場合、貯湯槽内にレジオネラ属菌が繁殖することを抑制するため、流路切替器１４を貯湯槽７側に切替えた状態で、加熱器５及び貯湯ポンプ４を動作させ、貯湯水を排熱回収経路６及び貯湯槽７の間を循環させ、貯湯槽全体を６０℃以上に加熱し殺菌する貯湯槽加熱運転が提案されている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９０７５１号公報
【特許文献２】特開２００８−９１０９６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】発明協会公開技報公技番号２００６−５０６６２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１記載の浄化運転及び特許文献２記載の凍結防止運転は、いずれも燃料電池システムの発電運転の停止中に実行されるが、それぞれの運転方法を実行するタイミングが重なった場合に、いずれの運転を優先するのが最適であるかについて考慮されていなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、浄化運転及び凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、適切な優先順位で各運転が実行されるコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために、本発明のコージェネレーションシステムは、発電機と、前記発電機の排熱を回収した水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽より出た水が流れ、前記発電機より熱回収した後、前記貯湯槽に戻るよう構成された排熱回収経路と、前記排熱回収経路の途中で分岐し、前記発電機より熱回収した水が前記貯湯槽をバイパスして、前記発電機より熱回収する前の水が流れる排熱回収経路に合流するバイパス経路と、前記水循環経路を流れる水の流入先を貯湯槽とバイパス経路との間で切替える切替器と、前記排熱回収経路内の水を流すための水送出器と、前記バイパス経路を介して前記排熱回収経路内を循環する水を加熱する加熱器と、制御器とを備え、
前記制御器は、前記水送出器の停止中に、前記排熱回収経路内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがある場合に、前記水送出器を動作させ、前記貯湯槽内の水を前記排熱回収経路内に流通させる浄化運転を実行するとともに、
前記排熱回収経路内の水の凍結の恐れがある場合に、前記切替器をバイパス経路側に切替えた状態で、前記加熱器及び前記水送出器を動作させる凍結防止運転を実行するよう構成され、
前記制御器は、前記浄化運転を前記凍結防止運転よりも優先させることを特徴とする。
【００１０】
これにより、浄化運転と凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、浄化運転と凍結防止運転との間でハンチングを起こす可能性が低減される。これは、浄化運転と凍結防止運転を実行するための実行するタイミングが重なった場合に、凍結防止運転を優先的に実行させた後、浄化運転を実行すると、凍結防止のための加熱運転が実行されてない貯湯槽より低温の水が排熱回収経路に流入することで、浄化運転が中断され、再度、凍結防止運転が実行され、その後、浄化運転が再開されても、排熱回収経路内に貯湯槽より低温の水が流入し、浄化運転が中断され、再度、凍結防止運転が実行され、浄化運転と凍結防止運転とが繰返し実行される可能性がある。しかしながら、浄化運転を実行後に凍結防止運転を実行するよう構成することで上記のような浄化運転及び凍結防止運転が繰返し実行される可能性が低減される。
【００１１】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、前記制御器は、前記貯湯槽内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがある場合に、前記切替器を、前記貯湯槽側に切替えるとともに、前記加熱器及び前記水送出器を動作させ、前記貯湯槽内の貯湯水を加熱殺菌する貯湯槽加熱運転を実行するよう構成され、前記制御器は、前記凍結防止運転を前記貯湯槽加熱運転よりも優先させることを特徴とする。
【００１２】
これにより、貯湯槽加熱運転と凍結防止運転を実行するための実行するタイミングが重なった場合に、凍結防止運転が優先されるため、バイパス経路内の貯湯水が凍結する可能性が低減される。これは、貯湯槽加熱運転と凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、貯湯槽加熱運転を実行すると、貯湯槽内の全ての水を再加熱完了するまでには相当の時間を要し、その間に、バイパス経路内の貯湯水が凍結してしまう可能性があるが、凍結防止運転を優先的に実行した後、貯湯槽加熱運転を実行するよう構成することで、バイパス経路内の貯湯水が凍結する可能性が低減される。
【００１３】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、前記制御器は、前記水送出器を、発電時における最大操作量よりも高い操作量になるよう制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、前記発電機が燃料電池であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコージェネレーションシステムによれば、浄化運転及び凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、浄化運転及び凍結防止運転が繰返し実行される可能性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１のコージェネレーションシステムの概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１のコージェネレーションシステムにおける浄化運転のフロー図
【図３】本発明の実施の形態１のコージェネレーションシステムにおける凍結防止運転のフロー図
【図４】本発明の実施の形態１のコージェネレーションシステムにおける貯湯槽加熱運転のフロー図
【図５】従来のコージェネレーションシステムの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のコージェネレーションシステムの構成図である。図１に示されるように、本実施の形態のコージェネレーションシステム１００は、発電機１０１と、発電機１０１の排熱を回収する冷媒が流れる冷媒循環経路１０９と、冷媒循環経路１０９内において冷媒を循環させるための第１ポンプ１０３と、発電機１の排熱を回収した冷媒と冷媒の保有熱を回収する貯湯水との間で熱交換させるための熱交換器１０２と、熱交換器１０２を通過した貯湯水を貯える貯湯槽１０７と、熱交換器１０２を経由するとともに、その両端が貯湯槽１０７に接続された排熱回収経路１０６と、排熱回収経路１０６内の貯湯水を流すための第２ポンプ１０４と、排熱回収経路１０６内の貯湯水の温度を検知する温度検知器１１０と、排熱回収経路１０６に設けられた加熱器１０５と、熱交換器１０２の上流及び下流の排熱回収経路を接続し、熱交換器１０２を通過した貯湯水が貯湯槽１０７をバイパスするためのバイパス経路１０８と、熱交換器１０２を通過した貯湯水の流入先をバイパス経路１０８と貯湯槽１０７との間で切替えるための切替器１１４と、貯湯槽１０７内の貯湯水を熱負荷に供給するための給湯経路１１２と、給湯経路１１２を通過する貯湯水の流量を検出する給湯量検知器１１１と、制御器１１３とを備える。
【００１９】
なお、本実施の形態のコージェネレーションシステム１００においては、発電機１０１は、燃料電池を用いるが、燃料電池に限定されるものでなく、ガスエンジン発電機、太陽電池等のいずれの発電機であっても構わない。加熱器１０５は、本実施の形態のコージェネレーションシステム１００においては、燃焼器が用いられるが、電気ヒーターを用いても構わない。また、制御器１１３は、単独の制御器から構成される必要はなく、複数の制御器が分散配置され、それらが協働して燃料電池システムを制御するように構成されていてもよい。また、制御器１１３は、例えば、マイクロコンピュータで構成され、そのＣＰＵによって演算部が構成され、その内部メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ、ハードディスク等）によって記憶部が構成される。例えば、マイクロコンピュータで構成され、そのＣＰＵによって演算部が構成され、その内部メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）によって記憶部が構成される。また、冷媒は、冷却水が用いられるが、発電機１０１の排熱を回収可能な熱媒体であれば、その種類は限定されるものではなく、例えば、エチレングリコールを含む不凍液であってもよい。また、第２の水ポンプは、本発明の水送出器に相当する。
【００２０】
次に、上記構成を有するコージェネレーションシステム１００の運転方法について説明する。本実施の形態のコージェネレーションシステム１００は、以下の２種類の運転を制御器１１３により実行するよう構成されている。
【００２１】
第１の運転方法は、第２ポンプ１０４の停止中に、排熱回収経路１０６内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがある場合に、第２ポンプ１０４を動作させ、貯湯槽１０７内の水を排熱回収経路１０６内に流通させる浄化運転を実行する運転方法（以下、浄化運転）である。
【００２２】
第２の運転方法は、排熱回収経路１０６内の貯湯水の凍結の恐れがある場合に、切替器１１４をバイパス経路１０８側に切替えた状態で、加熱器１０５及び第２ポンプ１０４を動作させる運転方法（以下、凍結防止運転）である。
【００２３】
次に、図２に示されるフロー図に基づき上記浄化運転について詳細に説明する。
【００２４】
図２に示されるように、第２ポンプ１０４の動作停止期間が第１の時間閾値ｔ１以上であるか否かが判定され（ステップＳ２０１）、第１の時間閾値ｔ１以上である場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、切替器１１４を貯湯槽１０７側に切替え（ステップＳ２０２）、第２ポンプ１０４の動作を開始させる（ステップＳ２０３）。次に、第２ポンプ１０４の動作開始後、第２ポンプ１０４の動作時間が、第２の時間閾値ｔ２以上であるか否かが判定される（ステップＳ２０４）。第２ポンプ１０４の動作時間が、第２の時間閾値ｔ２以上である場合（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、第２ポンプ１０４の動作を停止する（ステップＳ２０５）。一方、第２ポンプ１０４の動作時間が、第２の時間閾値ｔ２未満である場合（ステップＳ２０４でＮｏ）、第２ポンプ１０４の動作を継続する。なお、上記ステップＳ２０１は、排熱回収経路１０６内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがあるか否かを判定するためのステップであるが、本例に限定されるものでなく、レジオネラ属菌が繁殖する恐れがあるか否かを判定可能であれば、いずれの判定手法を採用しても構わない。
【００２５】
排熱回収経路１０６内の貯湯水が循環せずに滞留する期間が長くなると、貯湯水にレジオネラ属菌が繁殖する可能性が高くなるが、上記浄化運転によりその可能性が低減される。これは、第２ポンプ１０４の動作が停止されるのは、主に、燃料電池システム１００の運転が停止している期間であるが、この運転停止期間においても、貯湯槽１０７内の貯湯水は給湯で利用される可能性が高く、その際に、塩素を含む市水が新たに貯湯槽１０７に供給され、排熱回収経路１０６に滞留する貯湯水よりも貯湯槽１０７内の貯湯水の方が塩素濃度が高くなる。そして、上記浄化運転により、その塩素濃度の高い貯湯水が排熱回収経路１０６に導入されることにより、レジオネラ属菌の繁殖が抑制される。
【００２６】
ここで、上記「第１の時間閾値」は、排熱回収経路１０６内のレジオネラ属菌が基準値（１０ＣＦＵ／１００ｍｌ未満）を超えない貯湯水の滞留時間の上限値以下の値として設定され、例えば、７２時間で設定される。また、「第２の時間閾値」は、少なくとも排熱回収経路１０６内の貯湯水が貯湯槽１０７内の貯湯水により置換されるのに必要な第２ポンプ１０４の動作時間の下限値以上の値として設定され、例えば、１２分で設定される。なお、ステップＳ２０４では、第２ポンプ１０４の動作時間を、第２ポンプ１０４の動作により排熱回収経路１０６を通流する貯湯水が、貯湯槽１０７内の貯湯水により置換されたか否かを判断する条件値として用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、排熱回収経路１０６を通流する貯湯水の累積流量を、上記条件値として用いても構わない。この場合、具体的には、貯湯水の累積流量に対して所定の閾値が設定されるが、この所定の閾値は、排熱回収経路１０６内の容積量以上の値として設定される。
【００２７】
なお、上記浄化運転においては、制御器１１３が、貯湯槽１０７内の貯湯水が給湯利用されていることについて判断せずに、上記浄化運転を実行するよう構成されているが、給湯量検知器１１１の検出値に基づき使用者が給湯利用していることを確認してから上記浄化運転を実行する形態を採用しても構わない。なお、上記給湯利用の確認については、第２ポンプ１０４の動作停止期間における累積給湯量が、所定の給湯量閾値以上であるか否かにより判断される。上記「所定の給湯量閾値」は、使用者が給湯利用した際に使用する湯量の下限値以上の値として設定され、例えば、１０Ｌで設定される。
【００２８】
次に、図３に示されるフロー図に基づき上記凍結防止運転について詳細に説明する。
【００２９】
図３に示されるように、温度検知器１０の検知温度が第１の温度閾値Ｔ１以下であるか否かが判定され（ステップＳ３０１）、温度検知器１０の検知温度が第１の温度閾値Ｔ１以下である場合（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、切替器１１４をバイパス経路１０８側に切替え（ステップＳ３０２）、第２ポンプ１０４及び加熱器１０５の動作を開始させる（ステップＳ３０３）。次に、第２ポンプ１０４及び加熱器１０５の動作開始後、温度検知器１１０の検知温度が、第２の温度閾値Ｔ２以上であるか否かが判定される（ステップＳ３０４）。温度検知器１１０の検知温度が、第２の温度閾値Ｔ２以上である場合（ステップＳ３０４でＹｅｓ）、第２ポンプ１０４の動作を停止する（ステップＳ３０５）。一方、温度検知器１１０の検知温度が、第２の温度閾値Ｔ２未満である場合（ステップＳ３０４でＮｏ）、第２ポンプ１０４の動作を継続する。
【００３０】
上記凍結防止運転により排熱回収経路１０６及びバイパス経路１０８で構成される循環経路Ａ内の貯湯水が凍結する可能性が低減される。
【００３１】
ここで、上記「第１の温度閾値」は、排熱回収経路１０６内の貯湯水が凍結しない下限温度以上の温度値として設定される。また、上記「第２の温度閾値」は、上記第１の温度閾値よりも大きい値として設定される。
【００３２】
なお、上記ステップＳ３０１では、温度検知器１１０の検知温度を用いて排熱回収経路１０６内の貯湯水が、凍結の恐れがあるか否かを判断したが、これに限定されるものではなく、排熱回収経路１０６内の貯湯水が凍結する恐れがあるか否かを判断可能な温度であれば、燃料電池システム１００の筐体内外を問わずいずれの温度であっても構わない。例えば、外気温度を検知する温度検知器（図示せず）の検知温度を用いて上記凍結の可能性を判断する形態を採用しても構わない。
【００３３】
また、上記ステップＳ３０４では、温度検知器１１０の検知温度を用いて、凍結防止運転による排熱回収経路内の貯湯水の昇温の程度を判断しているが、循環経路Ａ内の貯湯水の温度を検知する温度検知器の検知温度であれば構わない。例えば、バイパス経路１０８に設けられた温度検知器の検知温度を用いて貯湯水の昇温の程度を判断する形態を採用しても構わない。
【００３４】
なお、上記浄化運転及び凍結防止運転の少なくともいずれか一方の運転時には、第２ポンプ４の操作量を、発電機１０１の発電時の最大操作量よりも大きくなるよう制御することが好ましい。これにより、上記操作量制御が実行される運転をより速やかに完了することが可能になる。
【００３５】
次に、上記浄化運転及び凍結防止運転のそれぞれを実行するタイミングが重なる場合における、燃料電池システム１００の運転方法について説明する。
【００３６】
上記浄化運転及び凍結防止運転のそれぞれを実行するタイミングが重なる場合とは、浄化運転を実行中に凍結防止運転の実行条件が成立した場合、つまり、ステップＳ２０４を周期的に繰返し実行している間にステップＳ３０１でＹｅｓとなった場合（以下、場合１）、もしくは、凍結防止運転を実行中に浄化運転の実行条件が成立した場合、つまり、ステップＳ３０４を周期的に繰返し実行している間にステップＳ２０１でＹｅｓとなった場合（場合２）、両方を含むが、それぞれの場合について、次のような運転が実行される。
【００３７】
［場合１］
本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、浄化運転実行中において凍結防止運転の実行条件が成立すると、制御器１１３により浄化運転が優先するよう制御される。具体的には、浄化運転が完了するまで、つまり、ステップＳ２０５を完了するまで、浄化運転が継続され、浄化運転が完了すると、凍結防止運転が実行される。
【００３８】
［場合２］
本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、凍結防止運転実行中において浄化運転の実行条件が成立すると、制御器１１３により浄化運転が優先するよう制御される。具体的には、凍結防止運転が中断され、浄化運転がステップＳ２０２より開始される。そして、ステップＳ２０５を完了するまで浄化運転が継続され、浄化運転が完了すると、凍結防止運転が、完了するまで、つまり、ステップＳ２０５を完了するまで、浄化運転が継続され、浄化運転が完了すると、凍結防止運転が実行される。
【００３９】
なお、制御器１１３は、単独の制御器で構成され、上述の浄化運転の制御、凍結防止運転の制御及び浄化運転の優先制御のいずれも行うよう構成されてもよいし、複数の制御器で構成され、上記制御をこれら複数の制御器で協働して実行するよう構成されてもよい。
【００４０】
以上のように、本実施の形態のコージェネレーションシステムは、排熱回収経路の浄化運転と凍結防止運転を実行するよう構成され、浄化運転が凍結防止運転よりも優先されるよう制御される。これにより、浄化運転及び凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、浄化運転及び凍結防止運転が繰返し実行される可能性が低減される。
【００４１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のコージェネレーションシステムについて説明する。本実施の形態のコージェネレーションシステムは、実施の形態１のコージェネレーションシステムと同様の構成であるので、説明を省略する。
【００４２】
次に、本実施の形態のコージェネレーションシステムの運転方法について説明する。本実施の形態のコージェネレーションシステムは、実施の形態１のコージェネレーションシステムにおいて実行された浄化運転、凍結防止運転に加え、第３の運転方法が制御器１１３により実行されるよう構成されている。
【００４３】
第３の運転方法は、貯湯槽１０７内にレジオネラ属菌が繁殖する恐れがある場合に、切替器１１４を、貯湯槽１０７側に切替えるとともに、加熱器１０５及び第２ポンプ１０４を動作させ、貯湯槽１０７内の貯湯水を加熱殺菌する運転方法（以下、貯湯槽加熱運転）である。
【００４４】
次に、図４に示されるフロー図に基づき上記貯湯槽加熱運転について詳細に説明する。
【００４５】
図４に示されるように、所定時間内に給湯量検知器１１１で検知される給湯量が給湯量閾値Ｖ１以下であるか否かが判定され（ステップＳ４０１）、所定時間内に給湯量検知器１１１で検知される給湯量が給湯量閾値Ｖ１以下である場合（ステップＳ４０１でＹｅｓ）、切替器１１４を貯湯槽１０７側に切替え（ステップＳ４０２）、第２ポンプ１０４及び加熱器１０５の動作を開始させる（ステップＳ４０３）。次に、第２ポンプ１０４及び加熱器１０５の動作開始後、温度検知器１１０の検知温度が、第３の温度閾値Ｔ３以上であるか否かが判定される（ステップＳ４０４）。温度検知器１１０の検知温度が、第３の温度閾値Ｔ３以上である場合（ステップＳ４０４でＹｅｓ）、第２ポンプ１０４の動作を停止する（ステップＳ４０５）。一方、温度検知器１１０の検知温度が、第３の温度閾値Ｔ３未満である場合（ステップＳ４０４でＮｏ）、第２ポンプ１０４の動作を継続する。
【００４６】
このように給湯利用量が少ないため塩素を含む市水が新たに供給されず、レジオネラ属菌の繁殖の恐れがあるような場合であっても、上記貯湯槽加熱運転によりレジオネラ属菌の繁殖の可能性が低減される。
【００４７】
ここで、上記「給湯量閾値」は、使用者が給湯利用を行っていないことを判断するための閾値として設定され、例えば、使用者が給湯利用に際して使用する湯量の下限値以下の値として設定される。具体的には、１２Lで設定される。
【００４８】
また、上記「所定時間」は、使用者が給湯利用を行わず、塩素を含む新たな市水が貯湯槽に供給されてない状態でレジオネラ属菌の基準値（１０ＣＦＵ／１００ｍｌ未満）を超えない上限時間以下の値として設定され、例えば、７２時間で設定される。
【００４９】
また、上記「第３の温度閾値」は、貯湯槽１０７内の貯湯水に存在するレジオネラ属菌が加熱殺菌される下限温度以上の温度値として設定される。例えば、６０℃で設定される。
【００５０】
次に、本実施のコージェネレーションシステムにおいて、上記貯湯槽加熱運転及び凍結防止運転のそれぞれを実行するタイミングが重なる場合における、燃料電池システム１００の運転方法について説明する。
【００５１】
上記貯湯槽加熱運転及び凍結防止運転のそれぞれを実行するタイミングが重なる場合とは、貯湯槽加熱運転を実行中に凍結防止運転の実行条件が成立した場合、つまり、ステップＳ４０４を周期的に繰返し実行している間にステップＳ３０１でＹｅｓとなった場合（以下、場合３）、もしくは、凍結防止運転を実行中に貯湯槽加熱運転の実行条件が成立した場合、つまり、ステップＳ３０４を周期的に繰返し実行している間にステップＳ４０１でＹｅｓとなった場合（場合４）、の両方を含むが、それぞれの場合について、次のような運転が実行される。
【００５２】
［場合３］
本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、貯湯槽加熱運転実行中において凍結防止運転の実行条件が成立すると、制御器１１３により凍結防止運転が優先するよう制御される。具体的には、貯湯槽加熱運転が中断され、凍結防止運転がステップＳ３０２より開始される。そして、ステップＳ３０５が完了するまで、凍結防止運転が継続され、凍結防止運転が完了すると、貯湯槽加熱運転が再開される。
【００５３】
［場合４］
本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、凍結防止運転実行中において貯湯槽加熱運転の実行条件が成立すると、制御器１１３により凍結防止運転が優先するよう制御される。具体的には、凍結防止運転が完了するまで、つまり、ステップＳ３０５を完了するまで凍結防止運転が継続され、凍結防止運転が完了すると、貯湯槽加熱運転が実行される。
【００５４】
なお、本実施の形態のコージェネレーションシステムは、上記浄化運転及び凍結防止運転のそれぞれを実行するタイミングが重なる場合には、実施の形態１のコージェネレーションシステムと同様に浄化運転が凍結防止運転よりも優先されるよう制御される。また、上記浄化運転、凍結防止運転、及び貯湯槽加熱運転の少なくともいずれか一方の運転時には、第２ポンプ４の操作量を、発電機１０１の発電時の最大操作量よりも大きくなるよう制御することが好ましい。これにより、上記操作量制御が実行される運転をより速やかに完了することが可能になる。また、制御器１１３は、単独の制御器で構成され、上述の浄化運転の制御、凍結防止運転の制御、貯湯加熱運転の制御、浄化運転の優先制御、及び凍結防止運転の優先制御のいずれも行うよう構成されてもよいし、複数の制御器で構成され、上記制御をこれら複数の制御器で協働して実行するよう構成されてもよい。
【００５５】
以上のように、本実施の形態のコージェネレーションシステムは、排熱回収経路の浄化運転、凍結防止運転及び貯湯槽加熱運転を実行するよう構成され、凍結防止運転が貯湯槽加熱運転よりも優先されるよう制御される。これにより、貯湯槽加熱運転及び凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、凍結防止運転が優先されるため、バイパス経路内の貯湯水が凍結する可能性が低減される。また、実施の形態１の同様に、浄化運転が凍結防止運転よりも優先されるよう制御される。これにより、浄化運転及び凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、浄化運転及び凍結防止運転が繰返し実行される可能性が低減される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のコージェネレーションシステムは、浄化運転及び凍結防止運転を実行するタイミングが重なった場合に、浄化運転及び凍結防止運転が繰返し実行される可能性が低減され、家庭用、業務用コージェネレーションシステム等として有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１    発電機
２    熱交換器
３    冷却水ポンプ
４    貯湯ポンプ
５    加熱器
６    排熱回収経路
７    貯湯槽
８    バイパス経路
１０    温度検知器
１１    給湯量検知器
１３    制御器
１４    流路切替器
１００    コージェネレーションシステム
１０１    発電機
１０２    熱交換器
１０３    第１ポンプ
１０４    第２ポンプ
１０５    加熱器
１０６    排熱回収経路
１０７    貯湯槽
１０８    バイパス経路
１０９    冷媒循環経路
１１０    温度検知器
１１１    給湯量検知器
１１２    給湯経路
１１３    制御器
１１４    流路切替器
３０１    コージェネレーションシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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