(57)【要約】【課題】  排熱を給湯システムに有効に活用する。【解決手段】  メイン給湯装置２に供給される給水の一部を排熱を利用して予熱するシステムであって、メイン給湯装置２に給水を供給するメイン給水通路３から給水の一部を分流させ当該分流位置よりも下流側のメイン給水通路部分にその分流水を戻すバイパス給水通路４と、メイン給水通路３から給水の一部をバイパス給水通路４に導入させるためのポンプ５と、バイパス給水通路４に介設されて発電装置８で発生した排熱を利用しバイパス給水通路４の給水を加熱する排熱利用給湯装置６とを有する。【選択図】        図１
2006250375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン給湯装置に供給される給水の一部を排熱を利用して予熱するシステムであって、メイン給湯装置に給水を供給するメイン給水通路から給水の一部を分流させ当該分流位置よりも下流側のメイン給水通路部分にその分流水を戻すバイパス給水通路と、メイン給水通路から給水の一部をバイパス給水通路に導入させるためのポンプと、バイパス給水通路に介設されて発電装置で発生した排熱を利用しバイパス給水通路の給水を加熱する排熱利用給湯装置とを有していることを特徴とする排熱利用予熱システム。
【請求項２】
バイパス給水通路の流路断面積は、メイン給水通路の流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の排熱利用予熱システム。
【請求項３】
メイン給水通路内の水流停止を検知する水流停止検知部と、この水流停止検知部によりメイン給水通路内の水流が停止したことを検知したときにバイパス給水通路のポンプ駆動を停止させるポンプ停止部とが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の排熱利用予熱システム。
【請求項４】
バイパス給水通路が分岐している位置よりも上流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段と、バイパス給水通路が合流している位置よりも下流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段とのうちの少なくとも一方が設けられると共に、バイパス給水通路の分岐位置と合流位置との間のメイン給水通路部分の水温を検出する水温検出手段が設けられており、水流停止検知部は、それら水温検出手段によってそれぞれ検出された水温を取り込み、それら水温を比較して少なくとも１組の水温検出手段間に予め与えられた水流停止判定値以上の温度差が生じたことを検知したときにメイン給水通路の水流が停止したと判断して水流停止検知信号を出力する構成を備え、ポンプ停止部は、その水流停止検知信号を受けてバイパス給水通路のポンプ駆動を停止させることを特徴とする請求項３記載の排熱利用予熱システム。
【請求項５】
排熱利用給湯装置には、発電装置の排熱を利用してバイパス給水通路の給水を加熱して予熱給水を作り出す加熱部と、加熱部による予熱給水を貯水する排熱回収タンクとが設けられ、排熱回収タンクの予熱給水がバイパス給水通路を通ってメイン給水通路に供給される構成を備え、バイパス給水通路が合流している位置よりも上流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段が設けられると共に、メイン給水通路に供給される予熱給水の温度を検出する予熱給水温度検出手段が設けられており、水温検出手段と予熱給水温度検出手段によってそれぞれ検出された水温を取り込んで比較する水温比較部が設けられ、ポンプ停止部は、その水温比較部の比較動作に基づき、予熱給水温度検出手段による検出水温が水温検出手段による検出水温よりも低いことを検知したときにも、バイパス給水通路のポンプ駆動を停止させることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の排熱利用予熱システム。
【請求項６】
メイン給水通路内の水流を検知する水流検知部と、この水流検知部によりメイン給水通路内の水流を検知しているときにバイパス給水通路のポンプを駆動させるポンプ駆動部とが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の排熱利用予熱システム。
【請求項７】
バイパス給水通路が分岐している位置よりも上流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段と、バイパス給水通路が合流している位置よりも下流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段とのうちの少なくとも一方が設けられると共に、バイパス給水通路の分岐位置と合流位置との間のメイン給水通路部分の水温を検出する水温検出手段が設けられており、水流検知部は、それら水温検出手段によってそれぞれ検出された水温を取り込み、それら水温を比較して全ての水温が一致しているか、あるいは、全ての水温検出手段間の温度差が予め与えられた許容範囲内であることを検知しているときにはメイン給水通路に水流があると判断して水流検知信号を出力する構成を備え、ポンプ駆動部は、その水流検知信号を受けてバイパス給水通路のポンプを駆動させることを特徴とする請求項６記載の排熱利用予熱システム。
【請求項８】
排熱利用給湯装置には、発電装置の排熱を利用してバイパス給水通路の給水を加熱して予熱給水を作り出す加熱部と、加熱部による予熱給水を貯水する排熱回収タンクとが設けられ、排熱回収タンクの予熱給水がバイパス給水通路を通ってメイン給水通路に供給される構成を備え、バイパス給水通路が合流している位置よりも上流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段が設けられると共に、メイン給水通路に供給される予熱給水の温度を検出する予熱給水温度検出手段が設けられており、水温検出手段と予熱給水温度検出手段によってそれぞれ検出された水温を取り込んで比較する水温比較部が設けられ、ポンプ駆動部は、水流検知手段によりメイン給水通路の水流が検知されている上に、水温比較部の比較動作に基づき、予熱給水温度検出手段による検出水温が水温検出手段による検出水温以上であることを検知しているときに、バイパス給水通路のポンプを駆動させることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の排熱利用予熱システム。
【請求項９】
発電装置の排熱を蓄熱した液体を排熱利用給湯装置に導き排熱利用給湯装置に排熱を伝達した後の液体を発電装置に戻すポンプ付きの循環通路が設けられており、その循環通路のポンプをバイパス給水通路のポンプのオン・オフ動作に同期させて駆動させる排熱回収循環通路ポンプ駆動部が設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項８の何れか１つに記載の排熱利用予熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に供給される給水の一部を排熱を利用して予熱する排熱利用予熱システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球環境等の観点から、エネルギーをより良く有効に利用しようとする試みが行われている。その試みの一つとして、例えば、ガス等の一次エネルギーによって電気や動力等の二次エネルギーを発生させると共に、その電気や動力を発生させるときに生じる熱（排熱）を利用して、温水や蒸気を作るというような排熱を有効利用するシステムがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６４９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、ホテルやオフィスビル等で自家発電装置を備えている場合に、その自家発電装置から発生する排熱の有効な利用手法として、例えば、給湯の湯を排熱を利用して作り出すことが考えられる。しかしながら、ホテルやオフィスビルで使用される給湯の湯量は非常に多く、自家発電装置の排熱で必要な湯量分の湯水を作り出すことは殆ど不可能である。
【０００５】
本発明の目的は、排熱を給湯のシステムに有効に利用することができる排熱利用予熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、メイン給湯装置に供給される給水の一部を排熱を利用して予熱するシステムであって、メイン給湯装置に給水を供給するメイン給水通路から給水の一部を分流させ当該分流位置よりも下流側のメイン給水通路部分にその分流水を戻すバイパス給水通路と、メイン給水通路から給水の一部をバイパス給水通路に導入させるためのポンプと、バイパス給水通路に介設されて発電装置で発生した排熱を利用しバイパス給水通路の給水を加熱する排熱利用給湯装置とを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の排熱利用予熱システムは、発電装置で発生した排熱を利用して、メイン給湯装置に供給される給水の一部を予熱する構成を備えているものであり、当該排熱利用予熱システムを給湯システムに組み込むことによって、発電装置で発生した排熱を有効利用することができるし、メイン給湯装置は、予熱された給水を加熱して湯を作り出すことになるので、メイン給湯装置で湯を作り出すために消費されるエネルギー量を削減することができる。
【０００８】
また、この発明を構成する排熱利用給湯装置は、排熱を利用して給水をただ予熱（加熱）すればよいことから、給水の加熱量制御や流量制御は行わなくて済む。このため、給水の加熱量制御や流量制御を行うために必要なセンサ等を排熱利用給湯装置に設けなくてもよく、これにより、排熱利用給湯装置を簡素な構成とすることができる。
【０００９】
さらに、この発明では、メイン給湯装置に給水を供給するメイン給水通路にバイパス給水通路を接続し、このバイパス給水通路に排熱利用給湯装置を介設する構成としている。このため、次に示すような問題を解決することができる。例えば、仮に、排熱利用給湯装置をメイン給水通路に直接的に介設する構成とした場合に、汎用の排熱利用給湯装置を利用しようとしても利用できないことがある。つまり、汎用の排熱利用給湯装置における給水の導入口および導出口は規格により定められた大きさを持つものであることから、その排熱利用給湯装置の給水の導入口および導出口の大きさが、メイン給水通路よりも例えば小さい場合には、その汎用の排熱利用給湯装置をメイン給水通路に直接的に接続することができないので、このような場合には、汎用の排熱利用給湯装置を利用することができない。
【００１０】
これに対して、この発明の構成では、メイン給水通路にバイパス給水通路を接続し、このバイパス給水通路に排熱利用給湯装置を介設する構成とした。メイン給水通路の流路径は、例えばメイン給湯装置との接続条件などによって定まってしまって設計の自由度が非常に低いものであるのに対して、バイパス給水通路の流路径の設計の自由度はメイン給水通路に比べれば格段に高くて、バイパス給水通路の流路径を排熱利用給湯装置の給水の導入口および導出口の口径に応じて設定することができる。このため、メイン給水通路の流路径に関係なく、汎用の排熱利用給湯装置をバイパス給水通路に介設することが可能となり、これにより、汎用の排熱利用給湯装置を利用して排熱利用予熱システムを容易に、また、安価で構築することができる。
【００１１】
さらに、バイパス給水通路の流路断面積がメイン給水通路の流路断面積よりも小さい場合には、メイン給水通路よりもバイパス給水通路の方が水が流れにくいので、メイン給水通路からバイパス給水通路に給水の一部がうまく流れ込まないことが想定される。これに対して、この発明では、メイン給水通路からバイパス給水通路に給水の一部を導入させるためのポンプを設けたので、バイパス給水通路の流路断面積がメイン給水通路の流路断面積よりも小さくとも、確実にメイン給水通路から給水の一部をバイパス給水通路に導入させて排熱の有効利用を図ることができる。
【００１２】
さらに、メイン給水通路内の水流停止を検知する水流停止検知部を設け、この水流停止検知部によってメイン給水通路内の水流停止を検知したときには、バイパス給水通路のポンプ駆動を停止させるポンプ停止部が設けられている構成を備えることによって、あるいは、メイン給水通路の水流を検知する水流検知部を設け、この水流検知部によりメイン給水通路の水流が検知されているときにバイパス給水通路のポンプを駆動させる構成を備えることによって、メイン給水通路内に水流があるときにはポンプを駆動させ、メイン給水通路内の水流の停止中にはバイパス給水通路のポンプ駆動を停止させることができる。つまり、メイン給水通路内の水流が停止しているときにはメイン給湯装置で湯が作り出されていないので、バイパス給水通路から、予熱された給水の一部をメイン給水通路に供給しなくともよいし、また、メイン給水通路の水流が停止しているのでバイパス給水通路からメイン給水通路に給水が流れ込み難くなってバイパス給水通路のポンプに大きな負荷が掛かることから、メイン給水通路の水流が停止しているときには、バイパス給水通路のポンプ駆動を停止させてポンプ駆動のためのエネルギー消費量を抑制することができる。これにより、省エネを考慮した排熱利用予熱システムを提供することができる。
【００１３】
ところで、バイパス給水通路からメイン給水通路に流れ込む予熱された給水（予熱給水）の流量よりもメイン給水通路の給水の流量が格段に多い場合には、予熱給水の流れ込みによるメイン給水通路内の給水の温度上昇は小さい。このため、メイン給水通路内に水流があるときには、バイパス給水通路から予熱給水が合流しても、メイン給水通路の何れの位置の水温もほぼ同様な温度となる。これに対して、メイン給水通路内の水流が停止すると、バイパス給水通路からメイン給水通路内に流れ込む予熱給水によって、メイン給水通路内におけるバイパス給水通路の合流部分の水温が上昇し始める。これにより、メイン給水通路内の水温は、バイパス給水通路の合流部分に近付くに従って高くなっていくというように、メイン給水通路内の滞留給水には温度差が発生することになる。このようにメイン給水通路内の給水の水温状態は、水流が有るときと、水流が停止しているときとでは異なることから、その水温状態の変化を利用してメイン給水通路内に給水の水流が有ることと、水流停止とをそれぞれ検知することができる。
【００１４】
このことに着目して、バイパス給水通路が分岐している位置よりも上流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段と、バイパス給水通路が合流している位置よりも下流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段とのうちの少なくとも一方の水温検出手段が設けられると共に、バイパス給水通路の分岐位置と合流位置との間のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段が設けられ、また、それら水温検出手段により検出される水温を利用してメイン給水通路の水流停止を検知する水流停止部が設けられている構成を備えたものや、水温検出手段により検出される水温を利用してメイン給水通路の水流を検知する水流検知部が設けられている構成を備えたものにあっては、水温検出手段はメイン給水通路への取り付け構成が簡単なものであることから、メイン給水通路の管路構成の煩雑化を防止しながら、メイン給水通路内の水流の有無を検出することができる。
【００１５】
バイパス給水通路の合流位置よりも上流側のメイン給水通路の水温を検出する水温検出手段が設けられると共に、バイパス給水通路からメイン給水通路に流れ込む予熱給水の温度を検出する予熱給水温度検出手段が設けられ、予熱給水温度検出手段の検出水温が水温検出手段の検出水温よりも低いときにはバイパス給水通路のポンプ駆動を停止させる構成、あるいは、メイン給水通路内の水流が検知されている上に、予熱給水温度検出手段の検出水温が水温検出手段の検出水温以上であるときには、バイパス給水通路のポンプを駆動させる構成を備えることによって、次に示すような効果を得ることができる。例えば、排熱利用給湯装置には、排熱を利用して加熱された予熱給水を貯水する排熱回収タンクが設けられており、その排熱回収タンクの予熱給水がバイパス給水通路を通ってメイン給水通路に流れ込む構成である場合に、例えば、排熱回収タンク内の予熱給水がメイン給水通路の給水温度よりも冷めてしまって、その冷めた予熱給水がバイパス給水通路からメイン給水通路に流れ込むと、メイン給水通路の水温を低下させてしまう虞があるが、上記構成を備えることによって、メイン給水通路の給水水温よりも低い水温の給水がバイパス給水通路からメイン給水通路に流れ込む状態にあるときにはポンプ駆動を停止してバイパス給水通路からメイン給水通路への給水の流れ込みを停止することができて、バイパス給水通路からの給水の流れ込みによるメイン給水通路の水温低下を防止することができる。
【００１６】
発電装置の排熱を蓄積した液体を排熱利用給湯装置に導き排熱利用給湯装置に排熱を伝達した後の液体を発電装置に戻すポンプ付きの循環通路が設けられ、その循環通路のポンプをバイパス給水通路のポンプのオン・オフ動作に同期させて駆動させる構成を備えることによって、循環通路のポンプの駆動制御が簡単になるし、また、循環通路のポンプは、バイパス給水通路のポンプが駆動していて排熱を効率良くバイパス給水通路の給水に伝達できるときだけに駆動させることができて、ポンプの消費エネルギー量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１には第１実施形態例の排熱利用予熱システムの概略構成図が模式的に示されている。この排熱利用予熱システム１は、メイン給湯装置２に給水を供給するメイン給水通路３のバイパス給水通路４と、バイパス給水通路４に介設されるポンプ５および排熱利用給湯装置６と、制御部７とを有して構成されている。
【００１９】
バイパス給水通路４は、メイン給水通路３から給水の一部を分流させ当該分流位置よりも下流側のメイン給水通路部分にその分流水を戻す通路である。この第１実施形態例では、バイパス給水通路４の流路断面積はメイン給水通路３の流路断面積の例えば１／４程度という如くメイン給水通路３の流路断面積よりも小さいものとなっている。
【００２０】
ポンプ５は、メイン給水通路３から給水の一部をバイパス給水通路４に導入させるためのものである。この第１実施形態例では、上記したようにバイパス給水通路４の流路断面積がメイン給水通路３の流路断面積よりも小さいために、メイン給水通路３からバイパス給水通路４に給水が流れ込み難いが、ポンプ５によって、メイン給水通路３から確実にバイパス給水通路４に給水を流れ込ませることができる。
【００２１】
排熱利用給湯装置６は、発電装置（例えばエンジン発電機）８の排熱を利用してバイパス給水通路４の給水を加熱して予熱給水を作り出す構成を備えている。排熱を利用して水を加熱する構成には様々な構成があり、何れの構成を採用してもよいが、その一例が図２に模式的に示されている。
【００２２】
この図２に示される例では、排熱利用給湯装置６は、排熱回収タンク１０と、加熱部１１と、排熱回収タンク１０の底部と加熱部１１との間を接続する給水通路１２と、この給水通路１２に介設されるポンプ１３と、排熱回収タンク１０の頂部と加熱部１１との間を接続する給水通路１４と、バイパス給水通路４の給水を排熱回収タンク１０の底部に導くための給水導入通路１５と、排熱回収タンク１０の湯水をバイパス給水通路４に供給するための給水供給通路１６とを有して構成されている。
【００２３】
このような排熱利用給湯装置６と、発電装置８とは、排熱回収用循環通路１７によって接続されている。その排熱回収用循環通路１７にはポンプ１８が介設されており、そのポンプ１８の駆動によって排熱回収用循環通路１７には液体（例えば水）が循環している。その液体は発電装置８で発生した排熱を蓄熱して排熱利用給湯装置６に伝達する。なお、図１および図２の例では、ポンプ１８は、排熱利用給湯装置６の内部に配設されているが、ポンプ１８は、排熱利用給湯装置６と発電装置８間の循環通路部分に配設される場合もある。
【００２４】
図２の構成例では、加熱部１１は、一端側が給水通路１２に接続され他端側が給水通路１４に接続されている通水通路１１ａを有しており、排熱回収用循環通路１７内の循環液体と通水通路１１ａの通水との間の熱交換によって排熱回収用循環通路１７内の循環液体の蓄熱（排熱）を通水通路１１ａの通水に伝熱させて通水通路１１ａの通水を加熱する構成を備えている。この加熱部１１で排熱を放熱した液体は排熱回収用循環通路１７を通って発電装置８に戻って再び排熱を蓄熱することとなる。
【００２５】
上記のような構成を持つ排熱利用給湯装置６では、バイパス給水通路４から給水導入通路１５に流れ込んだ給水は、排熱回収タンク１０の底部に供給される。また、ポンプ１３の駆動によって、排熱回収タンク１０の底部から給水が給水通路１２を通って加熱部１１に供給され、この給水は加熱部１１の通水通路１１ａを通りながら発電装置８の排熱を利用して加熱される。この加熱部１１で作り出された予熱給水は給水通路１４を通って排熱回収タンク１０の頂部から排熱回収タンク１０に戻される。この例では、排熱回収タンク１０には下部側に加熱前の給水が貯水され、上部側には予熱給水が貯水されている。その排熱回収タンク１０に貯水されている予熱給水が給水供給通路１６とバイパス給水通路４を通ってメイン給水通路３に供給される構成となっている。
【００２６】
なお、排熱利用給湯装置６内には、制御部（図示せず）が設けられており、この制御部にはポンプ１３，１８の駆動制御を行うためのポンプ制御部（図示せず）が設けられている。また、排熱利用給湯装置６には、排熱回収タンク１０の底部側から加熱部１１に供給される給水の温度を検出する温度検出手段（図示せず）が設けられている。排熱利用給湯装置６のポンプ制御部は、例えば電源投入によりポンプ１３，１８を始動し、ポンプ１３，１８の駆動中には、上記温度検出手段の検出温度を時々刻々と取り込み、取り込んだ検出温度を予め与えられているポンプ停止判定値（例えば６０℃）に比較する。そして、ポンプ制御部は、検出温度がポンプ停止判定値以下であると判断したときにはポンプ１３，１８の駆動を継続させ、検出温度がポンプ停止判定値を超えたと判断したときにはポンプ１３，１８の駆動を停止させる。
【００２７】
このようなポンプ１３，１８の駆動制御は次に示すような理由に基づいたものである。つまり、排熱回収用循環通路１７を循環している液体は、発電装置８の排熱を蓄熱して排熱利用給湯装置６に伝達し、その冷めた液体は、排熱回収用循環通路１７を通って発電装置８に戻って発電装置８の冷却水と成すものである。例えば、排熱回収タンク１０から加熱部１１に供給される給水が例えば６０℃よりも高温となったときには、発電装置８から排熱回収用循環通路１７を通って排熱利用給湯装置６に至った液体は発電装置８の排熱を排熱利用給湯装置６側に放熱することができず、冷めていない液体が排熱利用給湯装置６から発電装置８に戻ることとなる。このような場合には、その排熱回収用循環通路１７内の液体によって発電装置８の冷却動作が行われない。このため、このような場合には、ポンプ１３，１８の駆動を停止させて排熱回収動作を停止させる。また、この場合には、冷却動作が停止してしまうので、安全のために、発電装置８の制御動作によって発電装置８の発電動作も停止する。
【００２８】
排熱利用予熱システム１の制御部７には、バイパス給水通路４のポンプ５の駆動制御に関わる構成が設けられている。この第１実施形態例では、制御部７は、図３に示されるように、ポンプ駆動部２０と、ポンプ停止部２１と、水流停止検知部２２と、水温比較部２３とを有して構成されている。また、メイン給水通路３には、ポンプ５の駆動制御のために、図１に示されるように、バイパス給水通路４の分岐位置αと合流位置βとの間のメイン給水通路部分の水温を検出する水温検出手段Ｔ1と、バイパス給水通路４の合流位置βよりも下流側水温を検出する水温検出手段Ｔ2とが設けられている。
【００２９】
制御部７の水流停止検知部２２は、水温検出手段Ｔ1により検出される水温Ｔ１、および、水温検出手段Ｔ2により検出される水温Ｔ２を利用して、メイン給水通路３の水流停止を検知する制御構成部であり、水温取り込み部２４と判定部２５を有して構成されている。つまり、この第１実施形態例では、メイン給水通路３の分岐位置αと合流位置β間の給水流量は、バイパス給水通路４の給水流量よりも格段に多いことから、メイン給水通路３に水流があるときには、バイパス給水通路４の予熱給水が合流する前のメイン給水通路３の給水温度（つまり、水温検出手段Ｔ1により検出される水温Ｔ１）も、バイパス給水通路４の予熱給水が合流した後のメイン給水通路３の給水温度（つまり、水温検出手段Ｔ2により検出される水温Ｔ２）も、ほぼ同様な水温となる。これに対して、メイン給水通路３の水流が停止すると、バイパス給水通路４からの予熱給水によって、メイン給水通路３のバイパス給水通路４の合流位置βの水温が上昇し始め、これにより、メイン給水通路３内の滞留給水には、バイパス給水通路４の合流位置βに近付くに従って水温が高くなっていくというような水温差が生じる。
【００３０】
水流停止検知部２２は、上記のようなメイン給水通路３内の水流の有無によるメイン給水通路３内の給水の水温状態の差違に着目して、メイン給水通路３の水流停止を検知する次に示すような構成を備えている。また、この第１実施形態例では、バイパス給水通路４の合流位置βから水温検出手段Ｔ1の水温検出位置までの距離と、バイパス給水通路４の合流位置βから水温検出手段Ｔ2の水温検出位置までの距離とが異なるように、水温検出手段Ｔ1，Ｔ2がそれぞれ配設されている。
【００３１】
水流停止検知部２２の水温取り込み部２４は、水温検出手段Ｔ1により検出される水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ2により検出される水温Ｔ２とをそれぞれ時々刻々と取り込む。判定部２５は、同じタイミングで取り込まれた水温Ｔ１，Ｔ２の差分ΔＴを算出する。判定部２５には予め水流停止判定値Ｓ（例えば４℃）が予め与えられており、算出した水温Ｔ１，Ｔ２の差分ΔＴと、水流停止判定値Ｓとを比較し、水温Ｔ１，Ｔ２の差分ΔＴが水流停止判定値Ｓ以上（ΔＴ≧Ｓ）であるか否かを判断する。そして、判定部２５は、水温Ｔ１，Ｔ２の差分が水流停止判定値Ｓ以上であると判断したときには、メイン給水通路３の給水水流が停止したことにより、水温Ｔ１，Ｔ２に温度差が生じたと判断して、水流停止検知信号を出力する。
【００３２】
ポンプ停止部２１は、水流停止検知部２２から水流停止検知信号が出力されたことを検知すると、ポンプ停止信号をポンプ駆動部２０に向けて出力する。ポンプ駆動部２０は、通常時には、ポンプ５を駆動させるが、ポンプ停止部２１からポンプ停止信号を受けたときにはポンプ５のポンプ駆動を停止させるものであり、例えば、ポンプ駆動部２０は、予め定められたタイミング毎にポンプ停止部２１からのポンプ停止信号を受け取ったか否かを判断し、ポンプ停止信号を受け取っていないと判断したときには、ポンプ５の駆動を継続させ、ポンプ停止信号を受け取ったと判断したときにはポンプ５の駆動を停止させる。ポンプ駆動部２０は、ポンプ５の駆動停止中にも上記同様に、予め定められたタイミング毎にポンプ停止部２１からのポンプ停止信号を受け取ったか否かを判断し、ポンプ停止信号を引き続き受け取っていると判断したときには、ポンプ５の駆動停止を続行させ、ポンプ停止信号を受け取っていないと判断したときには、ポンプ５の駆動を再開させる。
【００３３】
この第１実施形態例では、ポンプ駆動部２０とポンプ停止部２１と水流停止検知部２２によって、メイン給水通路３に給水の水流が停止しているとき（つまり、メイン給湯装置２で湯が作り出されていないとき）には、ポンプ５の駆動を停止させてポンプ５の消費エネルギー量を抑制する構成となっている。
【００３４】
この第１実施形態例では、水温検出手段Ｔ1，Ｔ2に加えて、排熱回収タンク１０からバイパス給水通路４を介してメイン給水通路３に流れ込む予熱給水の温度を検出する予熱給水温度検出手段Ｔtが設けられている。この予熱給水温度検出手段Ｔtは、メイン給水通路３に流れ込む予熱給水の温度を検出することができる位置であれば、何れの箇所に配設してもよく、例えば、排熱利用給湯装置６内の給水供給通路１６や、排熱利用給湯装置６とメイン給水通路３の間のバイパス給水通路部分や、排熱回収タンク１０の頂部部分等の何れかの位置に配設される。
【００３５】
制御部７の水温比較部２３は、バイパス給水通路４の合流位置βよりも上流側の給水の温度を検出する水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、予熱給水温度検出手段Ｔtにより検出される水温Ｔtとをそれぞれ時々刻々と取り込む。そして、水温比較部２３は、それら取り込んだ検出水温Ｔ１，Ｔtを比較し、水温Ｔtが水温Ｔ１よりも低いか否かを判断する。水温比較部２３は、水温Ｔtが水温Ｔ１よりも低いと判断したときには、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に合流する給水の水温がメイン給水通路３の給水水温よりも低いので、バイパス給水通路４からの給水によってメイン給水通路３の給水の温度が低下することが懸念されることから、水温比較部２３は、バイパス水温低下信号をポンプ停止部２１に出力する。ポンプ停止部２１は、そのバイパス水温低下信号を受けたときにもポンプ駆動部２０に向けてポンプ停止信号を出力する。よって、ポンプ駆動部２０は、メイン給水通路３の給水の水流が停止したときだけでなく、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に合流する給水の温度Ｔtがメイン給水通路３の給水温度Ｔ１よりも低下したときにも、ポンプ５の駆動を停止させる。
【００３６】
なお、この第１実施形態例では、水温検出手段Ｔ1，Ｔ2が設けられ、水流停止検知部２２は、水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ2の検出水温Ｔ２とを利用して、メイン給水通路３の水流停止を検知する構成であったが、例えば、図１の点線に示されるような、バイパス給水通路４の分岐位置αよりも上流側のメイン給水通路３の水温を検出する水温検出手段Ｔ3を設け、水流停止検知部２２は、水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ3の検出水温Ｔ３とを利用して、メイン給水通路３の水流停止を検知する構成としてもよい。この場合には、水流停止検知部２２は、水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ3の検出水温Ｔ３とをそれぞれ時々刻々と取り込んで検出水温Ｔ１，Ｔ３の温度差を算出し、この温度差と、予め定められた水流停止判定値とを比較して、温度差が水流停止判定値以上であると判断したときには、メイン給水通路３内の水流が停止していると判断して水流停止信号をポンプ停止部２１に向けて出力する。この場合には、水温検出手段Ｔ2を省略してもよい。
【００３７】
また、水温検出手段Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3を設け、水流停止検知部２２は、それら水温検出手段Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3によりそれぞれ検出される水温Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を利用して、メイン給水通路３内の給水の水流停止を検知する構成としてもよい。この場合には、水流停止検知部２２は、例えば、取り込んだ水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と水温検出手段Ｔ2の検出水温Ｔ２との温度差ΔＴ12を算出し、当該温度差ΔＴ12と、水温検出手段Ｔ1，Ｔ2の組に対して予め定められた水流停止判定値Ｓ12とを比較して、温度差ΔＴ12が水流停止判定値Ｓ12以上（ΔＴ12≧Ｓ12）であるか否かを判断する。また、水流停止検知部２２は、取り込んだ水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と水温検出手段Ｔ3の検出水温Ｔ３との温度差ΔＴ13を算出し、当該温度差ΔＴ13と、水温検出手段Ｔ1，Ｔ3の組に対して予め定められた水流停止判定値Ｓ13とを比較して、温度差ΔＴ13が水流停止判定値Ｓ13以上（ΔＴ13≧Ｓ13）であるか否かを判断する。さらに、水流停止検知部２２は、取り込んだ水温検出手段Ｔ2の検出水温Ｔ２と水温検出手段Ｔ3の検出水温Ｔ３との温度差ΔＴ23を算出し、当該温度差ΔＴ23と、水温検出手段Ｔ2，Ｔ3の組に対して予め定められた水流停止判定値Ｓ23とを比較して、温度差ΔＴ23が水流停止判定値Ｓ23以上（ΔＴ23≧Ｓ23）であるか否かを判断する。そして、水流停止検知部２２は、少なくとも１組の水温検出手段の検出温度の温度差が水流停止判定値以上であると判断したときには、メイン給水通路３内の水流が停止したと判断して、水流停止検知信号を出力する。
【００３８】
さらに、この第１実施形態例では、ポンプ停止部２１は、メイン給水通路３内の水流が停止するか、あるいは、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に流れ込む給水の温度がメイン給水通路３の給水温度よりも低いときには、ポンプ停止信号を出力してポンプ５の駆動を停止させる構成であったが、例えば、ポンプ停止部２１は、排熱利用給湯装置６の排熱回収タンク１０から加熱部１１に供給される給水の温度が予め定められた温度（例えば６０℃）よりも高温になったとき、あるいは、排熱利用給湯装置６のポンプ１３の駆動が停止されたときにも、ポンプ停止信号を出力して、ポンプ５の駆動を停止させる構成としてもよい。
【００３９】
なお、この第１実施形態例では、メイン給水通路３の水流停止によってポンプ５の駆動が停止しても、排熱利用給湯装置６の排熱回収タンク１０から加熱部１１に供給される給水の温度が予め定めたポンプ停止判定値（例えば６０℃）以下であれば、ポンプ１３の駆動は継続されて、排熱回収が引き続き行われる構成となっている。このため、排熱回収効率を高めることができる。
【００４０】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４１】
この第２実施形態例では、第１実施形態例に示した水温検出手段Ｔ2が省略され、図１の点線で示される水温検出手段Ｔ3が設けられている。この水温検出手段Ｔ3は、バイパス給水通路４の分岐位置αよりも上流側のメイン給水通路部分の給水水温を検出するものである。
【００４２】
この第２実施形態例では、制御部７は、図４に示されるように、ポンプ駆動部２６と、水流検知部２７と、水温比較部２８とを有して構成されている。水流検知部２７は、水温検出手段Ｔ1により検出される水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ3により検出される水温Ｔ３とを利用してメイン給水通路３内に給水が有ることを検知するものであり、水温取り込み部３０と判定部３１を有して構成されている。水温取り込み部３０は、水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ3の検出水温Ｔ３とをそれぞれ時々刻々と取り込む。
【００４３】
判定部３１は、同じタイミングで取り込まれた検出水温Ｔ１，Ｔ３を比較し、検出水温Ｔ１，Ｔ３が一致しているか否かを判断する。検出水温Ｔ１，Ｔ３が一致しているときには、メイン給水通路３内に水流が有ると判断する。また、判定部３１は、検出水温Ｔ１，Ｔ３が一致していないと判断したときには、検出水温Ｔ１から検出水温Ｔ３を差し引いて検出水温Ｔ１，Ｔ３の温度差ΔＴを算出する。判定部３１は、その算出した温度差ΔＴを、予め与えられている水流検知用の許容範囲に照らし合わせ、温度差ΔＴが水流検知用の許容範囲内の温度差であるか否かを判断する。判定部３１は、温度差ΔＴが水流検知用の許容範囲内の温度差である場合には、検出水温Ｔ１，Ｔ３の温度差は小さくて検出水温Ｔ１，Ｔ３はほぼ一致していると見なされ、メイン給水通路３内に給水の水流が有ると判断する。判定部３１によりメイン給水通路３内に給水の水流が有ると判断されたときには、水流検知部２７は、水流検知信号をポンプ駆動部２６に向かって出力する。
【００４４】
また、判定部３１は、温度差ΔＴが水流検知用の許容範囲を越えていると判断したときには、メイン給水通路３内の水流停止によってメイン給水通路３内の水温は、バイパス給水通路４からメイン給水通路３への予熱給水の供給によって、バイパス給水通路４の合流位置βから上昇し始め、これにより、水温Ｔ１は水温Ｔ３よりも高くなっていると判断する。この場合には、水流検知部２７は、水流検知信号を出力しない。
【００４５】
水温比較部２８は、水温検出手段Ｔ1により検出された水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ3により検出された水温Ｔ３とのうちの予め定められた一方の水温を時々刻々と取り込むと共に、予熱給水温度検出手段Ｔtにより検出された水温Ｔtを時々刻々と取り込む。そして、水温比較部２８は、同じタイミングで取り込まれた水温Ｔ１（Ｔ３）と水温Ｔtを比較し、水温Ｔtが水温Ｔ１（Ｔ３）以上であるか否かを判断する。水温比較部２８は、水温Ｔtが水温Ｔ１（Ｔ３）以上であるときには、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に供給される予熱給水によってメイン給水通路３の給水の温度を下げる事態は発生しないと判断してポンプ駆動信号をポンプ駆動部２６に向けて出力する。
【００４６】
ポンプ駆動部２６は、水流検知部２７から水流検知信号を受け、かつ、水温比較部２８からポンプ駆動信号を受けていることを検知しているときにはポンプ５を駆動させ、水流検知部２７の水流検知信号と水温比較部２８のポンプ駆動信号とのうちの一方又は両方を受け取らなくなったことを検知したときには、ポンプ５の駆動を停止させる。
【００４７】
なお、この第２実施形態例では、水温検出手段Ｔ1，Ｔ3が設けられ、水流検知部２７は、水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ3の検出水温Ｔ３とを利用して、メイン給水通路３内の給水の水流を検知する構成であったが、例えば、水温検出手段Ｔ1，Ｔ2が設けられ、水流検知部２７は、水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１と、水温検出手段Ｔ2の検出水温Ｔ２とを取り込んで、検出水温Ｔ１，Ｔ２が一致しているか、あるいは、検出水温Ｔ１，Ｔ２の温度差が予め定めた許容範囲内であることを検知したときには、メイン給水通路３内に給水の水流があると判断して、水流検知部２７は水流検知信号を出力する構成としてもよい。
【００４８】
以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において、第１や第２の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４９】
この第３実施形態例では、制御部７には、図３や図４の点線に示されるように、排熱回収用循環通路１７のポンプ１８の駆動制御を行うための排熱回収循環通路ポンプ駆動部３３が設けられている。なお、この第３実施形態例では、排熱利用給湯装置６に設けられているポンプ制御部は、ポンプ１３のみの制御を行うこととなる。
【００５０】
排熱回収循環通路ポンプ駆動部３３は、第１実施形態例で示したポンプ駆動部２０の動作情報、あるいは、第２実施形態例で示したポンプ駆動部２６の動作情報を取り込み、ポンプ５のオン・オフ動作に同期させて、ポンプ１８にオン・オフ動作を行わせる。
【００５１】
なお、この発明は第１〜第３の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第３の各実施形態例では、発電装置８はエンジン発動機である例を挙げたが、発電装置８は、例えば、固定高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）等の燃料電池により構成されていてもよい。
【００５２】
また、第１〜第３の各実施形態例では、バイパス給水通路４の流路断面積はメイン給水通路３の流路断面積よりも小さかったが、例えば、排熱利用給湯装置６がバイパス給水通路４と接続する接続口の大きさによっては、バイパス給水通路４の流路断面積はメイン給水通路３の流路断面積と等しくともよい。
【００５３】
さらに、第１〜第３の各実施形態例では、メイン給水通路３の水温を検出する水温検出手段を利用してメイン給水通路３内の水流の有無を検知していたが、メイン給水通路３の水流を検知することができる水流センサや、流量検出手段をメイン給水通路３に設け、水流検知部あるいは水流停止検知部は、それら水流センサや流量検出手段の出力を利用して、メイン給水通路３の水流の有無を判断する構成としてもよい。
【００５４】
さらに、第１実施形態例では、水温比較部２３によって、バイパス給水通路４の合流位置βよりも上流側のメイン給水通路部分の水温を検出する水温検出手段Ｔ１の検出水温Ｔ１と、予熱給水温度検出手段Ｔtの検出水温Ｔtとが比較され、ポンプ停止部２１は、水流停止検知部２２によりメイン給水通路３の水流停止が検知されたときだけでなく、水温比較部２３の比較動作に基づいて、予熱給水温度検出手段Ｔtの検出水温Ｔtが水温検出手段Ｔ1の検出水温Ｔ１よりも低いことを検知したときにも、バイパス給水通路４のポンプ５の駆動を停止させる構成であったが、例えば、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に合流する給水の水温がメイン給水通路３の水温よりも低下することは殆ど無いと想定される場合には、水温比較部２３を省略し、また、ポンプ停止部２１は、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に合流する給水の水温に関係無く、バイパス給水通路４のポンプ５の駆動停止の制御を行う構成としてもよい。また、この場合、予熱給水温度検出手段Ｔtを省略してもよい。
【００５５】
さらに、第２実施形態例では、水温比較部２８によって、バイパス給水通路４の合流位置βよりも上流側のメイン給水通路部分の水温を検出する水温検出手段Ｔ1（Ｔ3）の検出水温Ｔ１（Ｔ３）と、予熱給水温度検出手段Ｔtの検出水温Ｔtとが比較され、ポンプ駆動部２６は、メイン給水通路３の水流が検知されている上に、水温比較部２８の比較動作に基づいて、予熱給水温度検出手段Ｔtの検出水温Ｔtが水温検出手段Ｔ1（Ｔ3）の検出水温Ｔ１（Ｔ３）以上であることを検知しているときに、ポンプ５を駆動させていたが、例えば、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に合流する給水の水温がメイン給水通路３の水温よりも低下することは殆ど無いと想定される場合には、水温比較部２８を省略し、また、ポンプ駆動部２６は、バイパス給水通路４からメイン給水通路３に合流する給水の温度に関係無く、メイン給水通路３の水流が検知されているときには、ポンプ５を駆動させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の排熱利用予熱システムの一実施形態例を示した概略構成図である。
【図２】排熱利用予熱システムを構成する排熱利用給湯装置の一構成例を説明するためのモデル図である。
【図３】第１実施形態例の排熱利用予熱システムを構成する制御部の構成例を説明するためのブロック図である。
【図４】第２実施形態例の排熱利用予熱システムを構成する制御部の構成例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  排熱利用予熱システム
２  メイン給湯装置
３  メイン給水通路
４  バイパス給水通路
５，１３  ポンプ
６  排熱利用給湯装置
８  発電装置
１０  排熱回収タンク
１１  加熱部
１７  循環通路
２０，２６  ポンプ駆動部
２１  ポンプ停止部
２２  水流停止検知部
２３，２８
２７  水流検知部
３３  排熱回収循環通路ポンプ駆動部
Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，  水温検出手段
Ｔt  予熱給水温度検出手段
【図１】
2006250375.tif 000003
【図２】
2006250375.tif 000004
【図３】
2006250375.tif 000005
【図４】
2006250375.tif 000006