(57)【要約】【課題】  エンジン回転数を大きくして運転する自立運転において、発生する大きい排熱を十分に回収できるようにすること。【解決手段】  エンジンＥの水冷装置１３およびボイラユニット１００の間に冷却水を循環させる管路３５を設け、エンジンＥから回収した熱をボイラユニット１００で消費する。自立運転等、負荷に応じた発電を行う運転では、発電出力増大によってエンジンＥからの排熱が大きい。そこで、自立運転時には、系統連系運転時と比べて管路３５上の冷却水の循環量を増大させる。循環量の増大はポンプＰ１の回転数を増大させるか、ブーストポンプＰ１Ｂを運転するか、流量調整弁３８で管路の口径調整するかによって行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、このエンジンで駆動される発電機と、該発電機の発電出力を系統に連系させる系統連系制御部と、前記エンジンの排熱を回収して外部熱負荷に供給する熱搬送媒体の循環路とを有するコジェネレーション装置において、
前記系統から独立して運転する自立運転モードでは、前記循環路上の熱搬送媒体循環量を系統連系運転モード時と比べて増大可能にする循環量増大手段を備えたことを特徴とするコジェネレーション装置。
【請求項２】
前記循環路に循環ポンプを設け、前記循環量増大手段が、自立運転モード時に前記循環ポンプの回転数を増大させる手段であることを特徴とする請求項１記載のコジェネレーション装置。
【請求項３】
前記循環路に循環ポンプおよび流量調整弁を設け、前記循環量増大手段が、自立運転モード時に前記流量調整弁の開度を増大させる手段であることを特徴とする請求項１記載のコジェネレーション装置。
【請求項４】
前記循環路に設けた第１の循環ポンプと、前記循環路を横断するバイパス上に設けられた第２の循環ポンプとを、該第１および第２の循環ポンプによる熱搬送媒体の合流が前記外部負荷に流入するように配置し、
前記循環量増大手段が、自立運転モード時には第１および第２の循環ポンプをともに運転させる手段であることを特徴とする請求項１記載のコジェネレーション装置。
【請求項５】
自立運転モード時では、前記エンジンの回転数の上限を系統連系時よりも上方に移動して前記発電機の最大出力点を高くして運転できるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコジェネレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ガスを燃料とするガスエンジン等のエンジンを動力源として発電および給湯を行うコジェネレーション装置に関し、特に、発電電力を連系させた商用電力系統の停電時等、非常時に系統から解列して単独で運転（自立運転）することができるコジェネレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の必要性が喧伝され、都市ガス等を燃料とするガスエンジン等のエンジンを動力源として発電および給湯等を行う自家発電設備としてのコジェネレーション装置が注目されている。この種のコジェネレーション装置では、発電に伴う熱出力を同時に消費できない場合も多いため、エネルギを無駄なく使用する観点で、消費できない熱量を発生させないようにした熱需要優先型の装置が提案されている。例えば、特開２０００−８７８０１号公報に記載されているコジェネレーション装置では、熱負荷からの熱要求があったときにだけ運転することによって、運転効率を上げるようにしている。また、特開２０００−２９７９６３号公報には、熱需要優先型でありながら、さらに熱出力および熱需要の緩衝器としての給湯タンクを備え、熱出力と熱需要とが一致していないときに、給湯タンク内の温水として熱量を一旦蓄えるようにした装置が提案されている。この装置によれば、コジェネレーション装置の運転時以外でも熱需要に応じて温水を通じて熱量を利用できるようにしているので熱エネルギの無駄が生じないようにすることができる。
【特許文献１】特開２０００−８７８０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記コジェネレーション装置は小型化して家庭用にも使用されるようになってきたが、一般には、停電時には運転を停止させて系統側への逆潮流が防止される。したがって、せっかく所有しているコジェネレーション装置の発電機能を、停電という非常時に活用できないという不便さを伴っている。
【０００４】
そこで、停電時には、自立運転することも検討されているが、家庭用等の上記小型コジェネレーション装置は、系統との連系を前提にして、発電電力をなるべく余らせない出力仕様に設定されているので、家庭内負荷に対して出力がかなり不足してしまう。
【０００５】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、停電などの非常時に家庭内負荷に対して大きい発電エネルギを供給することができるコジェネレーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンと、このエンジンで駆動される発電機と、該発電機の発電出力を系統に連系させる系統連系制御部と、前記エンジンの排熱を回収して外部熱負荷に供給する熱搬送媒体の循環路とを有するコジェネレーション装置において、前記系統から独立して運転する自立運転モードでは、前記循環路上の熱搬送媒体循環量を系統連系運転モード時と比べて増大可能にする循環量増大手段を備えた点に特徴がある。
【０００７】
前記循環量増大手段は、具体的には、自立運転モード時に熱搬送媒体の循環用のポンプの回転数を増大させる手段、あるいは自立運転モード時に流量調整弁の開度を増大させる手段である。
【０００８】
また、本発明は、前記循環路に設けた第１の循環ポンプと、前記循環路を横断するバイパス上に設けられた第２の循環ポンプとを、該第１および第２の循環ポンプによる熱搬送媒体の合流が前記外部負荷に流入するように配置してあり、さらに前記循環量増大手段が、自立運転モード時には第１の循環ポンプに加えて第２の循環ポンプを運転させる手段である点に特徴がある。
【０００９】
さらに、本発明は、上記各特徴に加え、自立運転モード時では、前記エンジンの回転数の上限を系統連系時よりも上方に移動して前記発電機の最大出力点を高くして運転できるように構成した点に特徴がある。
【発明の効果】
【００１０】
上記特徴を有する本発明によれば、非常時等に系列から独立して単独で運転する自立運転時に熱搬送媒体の循環量を増大させて熱回収量を増大することができる。したがって、通常は、寿命や経済性を優先させて発電電力を余らせないように出力しながら、自立運転時に負荷に応じて出力を増大した運転を行う場合でも、自立運転時の排熱量を十分に回収することができる。
【００１１】
特に、ポンプの回転数を増大させる手段による場合は、外部負荷に熱を伝達する熱交換器等、熱媒体循環路上の構成部品をそのまま利用して排熱量の変動に対応することができる。
【００１２】
また、流量調整弁による場合は、ポンプ回転数変更のための制御装置を設けることなく、弁の開度調整で排熱量の変動に対応することができる。
【００１３】
第１および第２の循環ポンプを設けた場合は、第１の循環ポンプによる主たる流れ、つまりエンジン内を通過する流れに大きな流量変化を及ぼさず、バイパスを流れる熱搬送媒体によって外部負荷側への流量変化を与えることができる。したがって、熱源側つまりエンジン側の強度設計の負担を小さくすることができる。
【００１４】
また、エンジンの回転数を上方に移動させることができる本発明は、非常時等の自立運転時に、系統連系運転時よりも大きい出力を得ることが可能である。したがって、自立運転によって系統側から電力が供給されなくなったとしても、その分をある程度まで補完することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図２はエンジン発電機を商用電力系統に連系させたコジェネレーション装置の構成を示すブロック図である。同図において、発電機１は、例えば、エンジンＥによってロータが駆動される３相の多極磁石式エンジン発電機であり、エンジン回転数に応じた交流電力を発生する。発電機１は、エンジン始動用電動機として動作することもできる電動機兼用発電機である。エンジンＥは、例えば、都市ガスを燃料とするガスエンジンであり、回転数を目標回転数に収斂させる電子ガバナを備える。
【００１６】
整流回路２は、ブリッジ接続された複数の整流素子（図示せず）を有し、この整流素子によって発電機１の出力を全波整流する。整流素子には、ＦＥＴなどのスイッチング素子（図示せず）が並列接続され、エンジンＥを始動する際には、これらのスイッチング素子を制御して発電機１を電動機として駆動する。整流回路２のスイッチング素子のオン、オフにより、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４を介して印加されるバッテリ５の直流電圧を３相のＡＣ電圧に変換して発電機１に供給することができる。つまり、整流回路２は、電動機の駆動用インバータとしての機能を有する。
【００１７】
逆変換部３は、ＤＣレギュレータ（スイッチング・コンバータ）３−１とインバータ３−２とを有し、整流回路２の出力を所定周波数の交流電力に変換して出力する。このスイッチング・コンバータ３−１は、発電機１やバッテリ５の出力変動がインバータ３−２の入力電圧に影響を及ばないようにする機能を有する。インバータ３−２は、発電機１の出力交流を系統９と同じ品質（電圧、周波数、ノイズ等に関して）の交流に変換し、系統９の位相と同期をとって連系させる機能を有する。系統連系機能を有する電力変換装置の一例は特公平４−１０３０２号公報に開示されている。
【００１８】
インバータ３−２の出力は、運転モードを選択するモードスイッチ６と連系スイッチ７とからなる切替装置（ＡＴＳ）８を介して商用電力系統９に連系されるとともに、電気負荷１０に接続される。
【００１９】
連系スイッチ７は、発電機１を系統に連系させる場合は、ライン１１側に切り替えられ、発電機１を系統から独立して動作する自立運転モードの場合は、ライン１２側に切り替えられる。また、モードスイッチ６は、発電機１を系統９と連系して運転する場合、ライン１１側に切り替えられ、自立運転モードの場合、ライン１２側に切り替えられる。
【００２０】
バッテリ５は、発電機１の電力による直流電源に対して必要に応じて補助電力を供給する外部直流電源である。バッテリ５の電圧を昇圧して逆変換部３に供給するための手段として、整流回路２の出力側つまり逆変換部３の入力側に昇圧型の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４が接続される。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、発電機出力が十分であり、かつバッテリ５の残量が少ないときに、整流回路２の出力でバッテリ５を充電する機能を有する。以下では、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４のバッテリ５側を一次側、整流回路２側を二次側と呼ぶことがある。バッテリ５は、例えば、エンジン始動用電動機の電源として一般的に使用されている１２Ｖのバッテリである。
【００２１】
エンジンＥには、エンジンＥの排熱を回収する排熱回収部としての水冷装置（ラジエータ）１３が設けられ、この水冷装置１３を循環する熱搬送媒体としての冷却水の管路１４は貯湯タンクを含むボイラユニット２００内を経由するように配管される。エンジンＥはその運転に伴って熱を発生し、この熱はエンジンＥの水冷装置１３で熱交換により回収されてボイラユニット２００に供給される。エンジンＥからの熱回収はエンジンＥのマフラー等の高温部分全てを対象とすることが好ましい。
【００２２】
上記コジェネレーション装置の動作を説明する。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、一次側と二次側とが完全同期するように同一の駆動信号で駆動する。この駆動形態により双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、双方向で電力変換を行う。
【００２３】
エンジンの始動時、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４のトランスの巻線比による一次側と二次側との相対電圧差に基づいて、バッテリ５のＤＣ電圧が双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４で昇圧され、昇圧されたＤＣ電圧が駆動用インバータ（整流回路）２に与えられる。駆動用インバータ２は、図示しない制御部からの始動指令によってスイッチング駆動され、このＤＣ電圧を３相のＡＣ電圧に変換して発電機１に与え、発電機１をエンジン始動用電動機として起動する。
【００２４】
エンジンＥが始動されると、発電機１はこのエンジンにより駆動され、駆動用インバータ２のスイッチング動作は停止される。発電機１の出力は、整流回路（駆動用インバータ）２で整流され、逆変換部３のスイッチング・コンバータ３−１で電圧調整され、さらにインバータ３−２で所定周波数の交流電力に変換されて出力される。
【００２５】
バッテリ５の残量が少なければ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４を通して整流回路２の出力によりバッテリ５は充電される。すなわち、バッテリ５の変換出力が整流回路２の出力電圧より低ければ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４のトランスの巻線比による一次側と二次側の相対電圧差に基づいて、バッテリ５が整流回路２の出力で充電されるように電力変換が行われる。
【００２６】
このコジェネレーション装置を、自立運転モードで非常用電源として運転することができる。自立運転では、系統９から電力供給を受けることができない。そこで、自立運転モードでは、負荷に対してできるだけ出力不足を生じさせないように、エンジンＥの回転数の上限を系統９との連系時より上方へ移動可能にして、発電機１の最大出力点を高くして運転できるようにしている。
【００２７】
図３は、本発明に係るコジェネレーション装置の一実施形態に係る機能の要部を示すブロック図である。同図において、電子ガバナ１６は、発電機１の回転数つまりエンジンＥの回転数Ｎを目標回転数Ｎｔｇｔに収斂させるようにスロットル開度を制御する。電子ガバナ１６はスロットルバルブ１８を駆動するステッピングモータ１７に回転数Ｎと目標回転数Ｎｔｇｔとの差に応じたパルスを供給する。目標回転数Ｎｔｇｔは、例えば、系統９との連系時は２０００ｒｐｍに制限する。そして、電気負荷１０に供給される電流が増大したときには、インバータ３−２の出力を調整して負荷に対応する。負荷がさらに増大したときには系統９によって不足分の電力が補われる。
【００２８】
これに対して、自立運転モードでは、系統９から電力供給を受けることができないので、インバータ３−２の出力調整のみでは、大きい電気負荷に対応できないことが想定される。そこで、目標回転数Ｎｔｇｔの上限値を上方へ移動して系統連系時よりも高い値に設定する。そして、電気負荷が増大して系統連系時の設定上限回転数２０００ｒｐｍで出力が不足するときには、負荷に応じて目標回転数Ｎｔｇｔを上昇させる。例えば、回転目標値Ｎｔｇｔを３０００ｒｐｍまで上昇させることができるように上限値を設定する。なお、例えば、インバータ３−２を構成するスイッチング素子のデューティ比が所定値より大きくなったことによってインバータ３−２の制御が負荷に対応できなくなるおそれがあると判断することができる。
【００２９】
運転モード判別部１９は、発電機１に設けられる操作スイッチ２０から入力された選択信号によって運転モードを判別する。そして、自立運転モードが選択されたと判断した場合には、回転目標値Ｎｔｇｔの上限値を自立運転モード用に切り替える。
【００３０】
また、運転モード判別部１９は、系統９との連系時には、モードスイッチ６および連系スイッチ７をともにライン１１側に切り替え、自立運転モード時にはモードスイッチ６および連系スイッチ７をともにライン１２側に切り替える。モードスイッチ６や連系スイッチ７を切り替えて系統９から発電機１を解列する。
【００３１】
このように構成することにより、例えば、エンジン起動スイッチを設けて、このスイッチからエンジンＥの始動が指示されれば、エンジンＥは発電機１の最大出力点を高くした設定で運転することができる。
【００３２】
操作スイッチ２０を設けて、自立運転モードと連系運転とを選択できるようにするのに限らず、外部からのリモコン信号で自立運転モードと連系運転とを選択できるようにしてもよい。また、停電検出器２１を設けて、系統９の停電を検出した場合に、エンジンＥが停止していれば自動的にエンジンＥを始動させて自立運転を可能にすることもできる。
【００３３】
停電検出器２１は、周知のものを使用することができる。例えば、停電は系統９の位相の跳躍の有無によって判断できる。また、発電機１の出力電圧と出力周波数とを監視し、これらが所定値から外れているような異常時も停電時と同様に単独モードによる運転に切り替えてもよい。停電検出や異常検出、ならびに商用電力系統から解列に関しては、例えば、特開２００２−７０６０６号公報に記載した技術を使用することができる。
【００３４】
図４は、自立運転モード時および連系運転モード時のエンジン回転数可変域の例を示す図である。同図に示すように、連系時には、目標回転数Ｎｔｇｔの上限を２０００ｒｐｍに固定し、自立運転モードでは、目標回転数Ｎｔｇｔの上限値を３０００ｒｐｍまで変更できるようにする。したがって、自立運転モードでは目標回転数Ｎｔｇｔは電気負荷に応じて３０００ｒｐｍまで連続して変化させることができる。図示のように、連系時には、エンジン回転数Ｎの上限が固定されるので、出力の上限は１．２ＫＶＡに制限され、自立運転モードではエンジン回転数Ｎの目標回転数Ｎｔｇｔの上昇につれてエンジン回転数Ｎは上昇可能であり、最大出力として２．０ＫＶＡまで使用可能である。
【００３５】
このように、エンジン回転数の上限を高くして系統連系時よりも最大出力点を高くできるのは次のような技術背景がある。つまり、コジェネレーション装置では、例えば１０年以上という長期に亘って安定した運転を継続可能であること、および運転経済性を重視しなければならないという必要不可欠な要望がある。そこで、これを満足させるために、低回転／低負荷率でエンジンＥを使用するように設定している。
【００３６】
一方、自立運転モードは、停電時など非常用に使用される、ごく短時間の運転であることを前提としておけばよい。したがって、このような非常時には、高回転／高負荷で運転したり、多少効率の悪い運転をしたりしても、寿命等に大きな影響を与えることはない。
【００３７】
そして、本発明によれば、家庭用等の小型コジェネレーション装置を停電時等の非常用電源として有効活用することができる
【００３８】
図１はボイラユニットを含むコジェネレーション装置のブロック図であり、図２と同符号は同一または同等部分を示す。コジェネレーション装置は、コジェネレーション装置本体（以下、単に「本体」という）１００、ボイラユニット２００およびコントローラ３００からなる。本体１００は、図２に関して説明した通りの、エンジンＥ、発電機１０、逆変換部３、およびＡＴＳ８を含む。エンジンＥは発電機１の運転に伴って熱を発生し、この熱はエンジンＥの水冷装置１３で熱交換により回収されてボイラユニット２００に供給される。
【００３９】
ボイラユニット２００は、貯湯タンク２２と、貯湯タンク２２内を通る水（以下、「媒体」という）を加温するための熱交換器２３および補助熱源機としての追い焚きボイラ２４を備える。熱媒体の循環管路（熱供給回路）２５上には、温度上昇した熱媒体つまり温水の利用機設備である風呂追い焚き装置２６、暖房装置２７，２８が設けられる。
【００４０】
図示しない水供給源と貯湯タンク２２との間には給水管２９が設けられ、給水管２９には給水バルブ３０が設けられる。給水バルブ３０は、貯湯タンク２２内の水量が基準値以下になったときに開かれて給水を可能にする。また、貯湯タンク２２の上部からは、貯湯タンク２２内で熱媒体によって加温された温水を外部の給湯器（図示しない）に引き出す温水経路３１が接続される。この温水経路３１には、温水を給湯器または排水に導く三方弁３２が設けられる。貯湯タンク２２内には、貯湯タンク２２内の水の温度を検出する水温センサ３３と、貯湯タンク内２２の水位が設定水位以下かどうかを検出する水位センサ３４とが設けられる。
【００４１】
冷却水の循環経路つまりエンジンＥの水冷装置１３を通過する管路１４には、冷却水を循環させるポンプＰ１が設けられる。ポンプＰ１は、ボイラユニット２００側に設けても本体１００側に設けてもよい。ポンプＰ１はエンジンＥの運転に連動して起動する一方、エンジンＥが停止されると、その時点から予定時間（タイマによって設定される）経過後に停止するようにするのがよい。ポンプＰ１は、エンジンＥ側の温度が貯湯タンク２２側より高くなった時に起動してもよいし、気温が低いときにはエンジンＥを貯湯タンク２２の温水で暖めるために先行して起動してもよい。
【００４２】
エンジンＥの水冷装置１３を通過する冷却水は管路１４内を循環する。エンジンＥの熱を回収して温度が上がった冷却水は、熱交換器２３で管路２５を通る熱媒体と熱交換して熱媒体の温度を上昇させる。熱交換器２３で熱交換されて温度が低下した冷却水は、暖房装置２８を経てエンジンＥの水冷装置１３に戻る。
【００４３】
一方、熱交換器２３で温度が上げられた熱媒体は、貯湯タンク２２内に設けられた熱交換器３６を通って貯湯タンク２２内の水を加温する。ポンプＰ２の作用によって、熱媒体は風呂追い焚き装置２６および暖房装置２７に給送される。風呂追い焚き装置２６および暖房装置２７を通過して温度が低下した熱媒体は熱交換器２３に戻る。
【００４４】
コントローラ３００は熱需要に応じてエンジンＥの制御を行う。すなわち、コントローラ３００は、水温センサ３３によって検出された水温Ｔが予め設定された設定温度Ｔ１以下のときに熱要求を出力してエンジンＥを駆動し、熱量を発生させる。
【００４５】
また、大きい熱需要が発生したとき、例えば、エンジンＥの連続運転で得られる熱量を超えたような場合や、システムの立上げ時には、貯湯タンク２２内の温水の温度は低下し、給水された水の温度が熱需要に応じられる温度になっていないことがある。このような場合、熱媒体は、特別に駆動される追い焚きボイラ２４で加温されて、熱媒体の温度は所望温度に維持される。
【００４６】
コントローラ３００は、水温センサ３３によって検出された水温Ｔが水温Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）以下になったときに、追い焚きボイラ２４に追い焚き指令を出力する。例えば、貯湯タンク２２内の温水の温度をエンジンＥからの回収熱のみでは基準温度に維持できないときに、コントローラ３００は追い焚きボイラ２４に運転を指示する。
【００４７】
また、コントローラ３００は、水位センサ３４で検出された貯湯タンク２２内の水位が設定水位より低い場合は、給水のために給水バルブ３０を開く機能を備える。さらに、コントローラ３００は、三方弁３２を切り替えて貯湯タンク２２から排水するための排水制御機能を有する。
【００４８】
さらに、コントローラ３００は、自立運転モードが選択されたときに、エンジンＥで発生した熱の回収量を大きくする制御機能を有する。自立運転モードで、上述のようにエンジン回転数の上限を系統連系時より上に移動させて発電機１の最大出力点を高くした場合、エンジンＥが発生する熱量は連系運転時より増大する。そこで、その増大した熱量を十分に回収する手段を設けるのである。具体的には、管路１４に循環させる冷却水の流量を増大させる。さらに詳細には、ポンプＰ１の回転数を連系運転時より大きくして冷却水の循環量を増大させる。
【００４９】
図５は、ポンプＰ１の回転数を制御するコントローラ３００の機能を示す図である。図１，図２と同符号は同一または同等部分を示す。コントローラ３００は、ＡＴＳ８に設けられるスイッチ６，７の状態から自立運転中であることを検出して、ポンプＰ１に自立運転用の回転数ＮＰに対応する指示を供給する。回転数ＮＰは、予め設定した、連系運転時より大きい固定値でよいが、運転状況の変化に対応して変動する値としてもよい。
【００５０】
例えば、発電量Ｗ、エンジン回転数ＮＥ、および冷却水の温度ＴＷ、またはこれらの任意の組み合わせによって本体１００の排熱量を判断し、この排熱量の変動に対応してポンプＰ１の回転数の増大量を決定する。発電量Ｗ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水の温度ＴＷが大きい場合は回転数の増大幅を大きくする傾向にするのがよい。
【００５１】
図６は、熱回収量を増大する構成の変形例を示す図である。この変形例では、冷却水循環用のポンプを２台設けた。一つは管路１４上に設けたポンプＰ１Ａであり、他の一つは管路１４に接続したバイパス３７に設けられたポンプＰ１Ｂである。図中矢印Ｑは冷却水の流れ方向である。
【００５２】
連系運転モードなどエンジンＥが発生する熱量が小さいときにはポンプＰ１Ａを運転し、ポンプＰ１Ｂは休止させておく。そして、自立運転モードでエンジン回転数の上限を上に移動させるなど、エンジンＥの発生熱量が大きい運転では、ポンプＰ１ＡおよびポンプＰ１Ｂを共に運転して熱交換器２３，２８への冷却水流量を増大させる。この変形例によれば、回転数制御手段を含まないポンプやコントローラからなるシステムであっても、容易に流量増大を図ることができる。また、熱交換器２３，２８に流入する冷却水流量の増大幅に比べて本体１００を通過する冷却水流量の増大幅は小さいので、連系運転時と自立運転時の流量変動による本体１００の強度設計の負担を小さくすることができる。
【００５３】
なお、ポンプＰ１Ａは、水冷装置１３を基準にした管路１４の往路上に配置するのに限らず、点線で示すように復路上にあってもよい。
【００５４】
図７は、熱回収量を増大する構成の第２の変形例を示す図である。この第２の変形例では、管路１４に流量調整弁３８を設けた。この流量調整弁３８はソレノイドやステッピングモータを駆動源として弁を駆動して管路１４を開閉可能に構成する。そして、その開閉量によって実質的に管路１４の口径を変化させて管路３５を循環する冷却水流量を調整する。発熱量の小さい連系運転では、流量調整弁３８の開度を小さくし、それによって管路１４の圧損を大きくして冷却水流量を小さくする。そして、発熱量の大きい自立運転では、流量調整弁３８の開度を大きくし、それによって管路１４の圧損を小さくして冷却水流量を大きくする。
【００５５】
この第２の変形例では、回転数制御手段を含まないポンプやコントローラからなるシステムであっても、流量調整をすることができる。
【００５６】
図６や図７に関して説明した変形例におけるポンプＰ１、Ｐ１ＡおよびポンプＰ１Ｂの始動・停止制御や流量制御弁３８の開閉制御はコントローラ３００により行われる。
【００５７】
上述のように、エンジン回転数の上限を上げて使用する自立運転など、エンジンＥによる発熱量が大きい運転では冷却水の循環流量を増大することができるので、発生した熱量を無駄なく回収して熱交換器２３，２８に給送することができる。
【００５８】
停電時や始動時のコジェネレーション装置各部の動作電源は、本体１００内に設けられるバッテリから得ることができる。また、エンジンＥが始動されて発電機１が制御用の設定電圧を出力するようになれば、発電機１の出力電圧をコジェネレーション装置各部の動作電源とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係るボイラユニットを含むコジェネレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコジェネレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコジェネレーション装置の要部機能を示すブロック図である。
【図４】自立運転モード及び系統連系モードの最大出力点の上限を示す図である。
【図５】冷却水循環量増大機能のブロック図である。
【図６】変形例に係る冷却水循環量増大機能のブロック図である。
【図７】第２の変形例に係る冷却水循環量増大機能のブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…発電機、  ３…逆変換部、  ９…商用電力系統、  １３…水冷装置、  ２２…貯湯タンク、  ２３，２８…熱交換器、  ３３…水温センサ、  ３４…水位センサ、  ３８…流量調整弁、  １００…コジェネレーション装置本体、  ２００…ボイラユニット、  ３００…コントローラ
【図１】
2006183551.tif 000003
【図２】
2006183551.tif 000004
【図３】
2006183551.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006183551.tif 000007
【図６】
2006183551.tif 000008
【図７】
2006183551.tif 000009