(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源が放出する熱を回収する排熱回収システムの異常診断方法であって、
前記排熱回収システムは、熱源が放出する熱を回収するための熱媒が流れる熱媒流路と、前記熱媒流路に熱媒を流すためのポンプと、前記熱媒流路の途中に設けられて、熱媒に対して熱を与えることができる電気ヒーターと、前記熱媒流路の途中の、前記電気ヒーターよりも下流側に設けられる温度センサとを備え、
基準動力で動作させるための指令を前記ポンプに与えて前記熱媒流路での単位時間当たりの熱媒の流量を一定にさせた状態で、前記電気ヒーターの熱出力を第１熱出力から第２熱出力へ変更する熱出力変更工程と、
前記熱出力変更工程を実施した後に前記温度センサによって検出される熱媒温度の実際の変化状態と、前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に前記温度センサによって検出される熱媒温度の理想の変化状態との比較結果に基づいて、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断する診断処理工程とを有する排熱回収システムの異常診断方法。
【請求項２】
前記診断処理工程が、
前記熱出力変更工程を実施した後に前記温度センサによって検出される熱媒温度が安定したときの安定熱媒温度を計測する安定温度計測工程と、
前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に、前記安定温度計測工程で検出される理想の熱媒温度を導出する理想安定温度導出工程と、
前記安定温度計測工程で計測された実際の前記安定熱媒温度と、前記理想安定温度導出工程で導出された前記理想の熱媒温度との間の差異を導出し、当該差異が大きいほど、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する判定工程とを有する請求項１に記載の排熱回収システムの異常診断方法。
【請求項３】
前記電気ヒーターは、前記熱媒流路での熱媒の流れ方向に沿って所定長さを有するヒーター部を有し、
前記診断処理工程が、
前記熱出力変更工程を実施した後、前記温度センサによって検出される熱媒温度に変化が出現するまでの所要時間を計測する出現時間計測工程と、
前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に前記出現時間計測工程で計測される、熱媒温度に変化が出現するまでの理想の所要時間を導出する理想出現時間導出工程と、
前記出現時間計測工程で計測された実際の前記所要時間と、前記理想出現時間導出工程で導出された前記理想の所要時間との間の差異を導出し、当該差異が大きいほど、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する判定工程とを有する請求項１に記載の排熱回収システムの異常診断方法。
【請求項４】
前記電気ヒーターは、前記熱媒流路での熱媒の流れ方向に沿って所定長さを有するヒーター部を有し、
前記診断処理工程が、
前記熱出力変更工程を実施した後、前記温度センサによって検出される熱媒温度が安定するまでの所要時間を計測する安定時間計測工程と、
前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に前記安定時間計測工程で計測される、熱媒温度が安定するまでの理想の所要時間を導出する理想安定時間導出工程と、
前記安定時間計測工程で計測された実際の前記所要時間と、前記理想安定時間導出工程で導出された前記理想の所要時間との間の差異を導出し、当該差異が大きいほど、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する判定工程とを有する請求項１に記載の排熱回収システムの異常診断方法。
【請求項５】
前記判定工程において、前記実際の流量が少なくなって前記差異が所定の閾値よりも大きくなることで前記実際の流量が異常となったと判定したとき、前記熱媒流路の内部での異物の排除を促進するための異物排除工程を行う請求項２〜４の何れか一項に記載の排熱回収システムの異常診断方法。
【請求項６】
前記異物排除工程を行った後で前記診断処理工程を行う請求項５に記載の排熱回収システムの異常診断方法。
【請求項７】
前記排熱回収システムにおいて、前記ポンプに発揮することを期待する動力と、当該動力を前記ポンプに発揮させる場合に前記ポンプに与える指令との関係が、前記ポンプに発揮することを期待する動力に応じて設定されており、
前記判定工程において、前記実際の流量が少なくなって前記差異が所定の閾値よりも大きくなることで前記実際の流量が異常となったと判定した後は、前記ポンプに第１動力を発揮させたい場合に、前記第１動力よりも大きな第２動力を前記ポンプに発揮させるときの指令が前記ポンプに与えられるように前記関係を更新し、及び、前記実際の流量が多くなって前記差異が所定の閾値よりも大きくなることで前記実際の流量が異常となったと判定した後は、前記ポンプに第１動力を発揮させたい場合に、前記第１動力よりも小さな第３動力を前記ポンプに発揮させるときの指令が前記ポンプに与えられるように前記関係を更新する請求項２〜６の何れか一項に記載の排熱回収システムの異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源が放出する熱を回収する排熱回収システムの異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排熱回収システムでは、熱源が放出する熱を回収することで、熱源を冷却することも行っている。例えば、熱源を運転すると共に熱源に対して冷却水を供給することで、冷却水は熱源の冷却と熱源からの熱の回収とを行っている。そのため、熱源に供給する冷却水の単位時間当たりの流量は、熱源を適切な温度範囲にさせることができる値に調節することが好ましい。例えば、熱源の出力が大きいとき（即ち、排熱量が大きいとき）には、熱源に供給する冷却水の単位時間当たりの流量を多くし、熱源の出力が小さいとき（即ち、排熱量が小さいとき）には、熱源に供給する冷却水の単位時間当たりの流量を少なくするといった調節を行うことが好ましい。このような冷却水の流量の調節は、通常はポンプの出力を調節することで行われる。従って、熱源の熱出力が小さい場合はポンプ動力を絞ることになるが、絞りすぎた場合はポンプの特性上、流量が出なくなる恐れがあり、流量が少なすぎると冷却水からの放熱ロスの影響が大きくなるため、それらを防ぐためにポンプ動力には下限値が設定されているのが一般的である。
【０００３】
排熱回収システムに異常が発生した場合には、ポンプに対して所定の基準動力で動作させるための指令を与えたとしても、冷却水の単位時間当たりの実際の流量が目標流量から大きく逸脱することがある。例えば、冷却水流路に気泡が混入した場合には、ポンプがエア噛みを引き起こして、実際の冷却水の流量が目標流量よりも少なくなることがある。また、冷却水流路にゴミ等が混入した場合や配管に腐食などが発生して冷却水の流れが阻害されると、実際の冷却水の流量が目標流量よりも少なくなることもある。
【０００４】
従って、ポンプ動力に下限値を設定していたとしても、ポンプのエア噛みや冷却水流路への異物の混入などが発生すると、実際の冷却水の流量が下限の流量に満たない状態で排熱回収システムが運転されることになる。その場合、熱源の冷却を充分に行えなくなり、熱源が故障してしまう可能性がある。
【０００５】
特許文献１には、凝縮器熱交換器出口の温度センサを用いることにより、凝縮用冷媒が流れる凝縮用冷媒循環ライン（３３）に設けられたポンプ（３３ａ）のエア噛みを検知し、更にそのエア噛みを解除するための方法が記載されている。具体的には、凝縮用冷媒循環ライン（３３）の途中には、上流側から下流側へ向かって順に、アノードオフガスと凝縮用冷媒との熱交換が行われる凝縮器（３７ｃ）と、カソードオフガスと凝縮用冷媒との熱交換が行われる凝縮器（３７ｂ）と、燃焼排ガスと凝縮用熱媒との熱交換が行われる凝縮器（３７ａ）とが設けられる。そして、最終的には、最も下流側にある凝縮器（３７ａ）で熱交換が行われた後の燃焼排ガスの温度に基づいて、ポンプ（３３ａ）のエア噛みが発生したか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５５９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の方法では、ポンプ（３３ａ）のエア噛みが発生したか否かの判定に用いているのは、最も下流側にある凝縮器（３７ａ）で熱交換が行われた後の燃焼排ガスの温度であるが、この温度は、ポンプ（３３ａ）のエア噛みが発生したことのみで変化する温度ではない。例えば、凝縮器（３７ａ）で熱交換が行われた後の燃焼排ガスの温度は、凝縮器（３７ｃ）において凝縮用冷媒との間で熱交換を行うアノードオフガスとの温度や、凝縮器（３７ｂ）において凝縮用冷媒との間で熱交換を行うカソードオフガスの温度や、凝縮器（３７ａ）において凝縮用熱媒との間で熱交換を行う燃焼排ガスの温度によっても変化し得る。
つまり、特許文献１に記載の方法は、簡単な装置構成で実際の流量の正常度合いを診断できるものではない。
【０００８】
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、簡単な装置構成で実際の流量の正常度合いを診断できる排熱回収システムの異常診断方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る異常診断方法の特徴構成は、熱源が放出する熱を回収する排熱回収システムの異常診断方法であって、
前記排熱回収システムは、熱源が放出する熱を回収するための熱媒が流れる熱媒流路と、前記熱媒流路に熱媒を流すためのポンプと、前記熱媒流路の途中に設けられて、熱媒に対して熱を与えることができる電気ヒーターと、前記熱媒流路の途中の、前記電気ヒーターよりも下流側に設けられる温度センサとを備え、
基準動力で動作させるための指令を前記ポンプに与えて前記熱媒流路での単位時間当たりの熱媒の流量を一定にさせた状態で、前記電気ヒーターの熱出力を第１熱出力から第２熱出力へ変更する熱出力変更工程と、
前記熱出力変更工程を実施した後に前記温度センサによって検出される熱媒温度の実際の変化状態と、前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に前記温度センサによって検出される熱媒温度の理想の変化状態との比較結果に基づいて、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断する診断処理工程とを有する点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、熱出力変更工程を熱媒流路での単位時間当たりの熱媒の流量を一定にさせた状態で実施して電気ヒーターの熱出力に変化が発生すると、その熱出力の変化に対応して、電気ヒーターの下流側に流れる熱媒の温度にも変化が生じる。このとき、熱媒の実際の流量が上記理想流量と異なれば、熱出力変更工程を実施した後に温度センサによって検出される熱媒温度の実際の変化状態は、上記理想流量の熱媒が流れている場合の熱媒温度の変化状態とは異なってくる。そこで、診断処理工程を実施して、熱媒温度の実際の変化状態と、熱媒温度の理想の変化状態とを比較することで、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断することができる。この場合、温度センサによって検出される熱媒温度の実際の変化状態が、上記理想流量の熱媒が流れている場合の熱媒温度の変化状態と相違するか否かは、熱媒の実際の流量と理想の流量との差異のみに応じて変わることになる。従って、温度センサの上流側に設けた電気ヒーターの熱出力を変化させるという簡単な装置構成で実際の流量の正常度合いを診断できる排熱回収システムの異常診断方法を提供できる。
【００１１】
本発明に係る異常診断方法の別の特徴構成は、前記診断処理工程が、
前記熱出力変更工程を実施した後に前記温度センサによって検出される熱媒温度が安定したときの安定熱媒温度を計測する安定温度計測工程と、
前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に、前記安定温度計測工程で検出される理想の熱媒温度を導出する理想安定温度導出工程と、
前記安定温度計測工程で計測された実際の前記安定熱媒温度と、前記理想安定温度導出工程で導出された前記理想の熱媒温度との間の差異を導出し、当該差異が大きいほど、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する判定工程とを有する点にある。
【００１２】
単位時間当たりの熱媒の実際の流量が理想流量よりも少なければ、熱出力が変更された後の電気ヒーターは理想流量の場合よりも少ない熱媒を加熱することになるため、そのときの安定熱媒温度は理想の熱媒温度よりも高くなる。或いは、単位時間当たりの熱媒の実際の流量が理想流量よりも多ければ、熱出力が変更された後の電気ヒーターは理想流量の場合よりも多い熱媒を加熱することになるため、そのときの安定熱媒温度は理想の熱媒温度よりも低くなる。
そこで本特徴構成では、安定温度計測工程において、熱出力変更工程を実施した後に温度センサによって検出される熱媒温度が安定したときの安定熱媒温度を計測し、理想安定温度導出工程において、基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に安定温度計測工程で検出される理想の熱媒温度を導出し、判定工程において、安定温度計測工程で計測された実際の安定熱媒温度と、理想安定温度導出工程で導出された理想の熱媒温度との間の差異を導出して、その差異が大きいほど、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する。つまり、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒の安定熱媒温度と理想の熱媒温度とを比較することで、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断できる。
【００１３】
本発明に係る異常診断方法の更に別の特徴構成は、前記電気ヒーターは、前記熱媒流路での熱媒の流れ方向に沿って所定長さを有するヒーター部を有し、
前記診断処理工程が、
前記熱出力変更工程を実施した後、前記温度センサによって検出される熱媒温度に変化が出現するまでの所要時間を計測する出現時間計測工程と、
前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に前記出現時間計測工程で計測される、熱媒温度に変化が出現するまでの理想の所要時間を導出する理想出現時間導出工程と、
前記出現時間計測工程で計測された実際の前記所要時間と、前記理想出現時間導出工程で導出された前記理想の所要時間との間の差異を導出し、当該差異が大きいほど、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する判定工程とを有する点にある。
【００１４】
単位時間当たりの熱媒の実際の流量が理想流量よりも少なければ、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒は、理想流量の場合よりも時間的に遅く温度センサに到達するという熱媒温度の変化状態が現れる。或いは、単位時間当たりの熱媒の実際の流量が理想流量よりも多ければ、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒は、理想流量の場合よりも時間的に早く温度センサに到達するという熱媒温度の変化状態が現れる。
そこで本特徴構成では、出現時間計測工程において、熱出力変更工程を実施した後、温度センサによって検出される熱媒温度に変化が出現するまでの所要時間を計測し、理想出現時間導出工程において、上記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に出現時間計測工程で計測される、熱媒温度に変化が出現するまでの理想の所要時間を導出し、判定工程において、出現時間計測工程で計測された実際の所要時間と、理想出現時間導出工程で導出された理想の所要時間との間の差異を導出し、その差異が大きいほど、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する。つまり、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒が温度センサに到達するまでに要した実際の所要時間と理想の所要時間とを比較することで、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断できる。
【００１５】
本発明に係る異常診断方法の更に別の特徴構成は、前記電気ヒーターは、前記熱媒流路での熱媒の流れ方向に沿って所定長さを有するヒーター部を有し、
前記診断処理工程が、
前記熱出力変更工程を実施した後、前記温度センサによって検出される熱媒温度が安定するまでの所要時間を計測する安定時間計測工程と、
前記基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が前記熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に前記安定時間計測工程で計測される、熱媒温度が安定するまでの理想の所要時間を導出する理想安定時間導出工程と、
前記安定時間計測工程で計測された実際の前記所要時間と、前記理想安定時間導出工程で導出された前記理想の所要時間との間の差異を導出し、当該差異が大きいほど、前記ポンプに対して前記基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する判定工程とを有する点にある。
【００１６】
単位時間当たりの熱媒の実際の流量が理想流量よりも少なければ、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒は、理想流量の場合よりも時間的に遅く温度センサに到達するという熱媒温度の変化状態が現れる。或いは、単位時間当たりの熱媒の実際の流量が理想流量よりも多ければ、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒は、理想流量の場合よりも時間的に早く温度センサに到達するという熱媒温度の変化状態が現れる。
そこで本特徴構成では、安定時間計測工程において、熱出力変更工程を実施した後、温度センサによって検出される熱媒温度が安定するまでの所要時間を計測し、理想安定時間導出工程において、基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路を単位時間当たりに流れていた場合に安定時間計測工程で計測される、熱媒温度が安定するまでの理想の所要時間を導出し、判定工程において、安定時間計測工程で計測された実際の所要時間と、理想安定時間導出工程で導出された理想の所要時間との間の差異を導出し、その差異が大きいほど、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する。つまり、熱出力が変更された後の電気ヒーターで加熱された熱媒が温度センサに到達してその温度が安定するまでに要した実際の所要時間と理想の所要時間とを比較することで、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断できる。
【００１７】
本発明に係る異常診断方法の更に別の特徴構成は、前記判定工程において、前記実際の流量が少なくなって前記差異が所定の閾値よりも大きくなることで前記実際の流量が異常となったと判定したとき、前記熱媒流路の内部での異物の排除を促進するための異物排除工程を行う点にある。
【００１８】
気泡やゴミ等の異物が熱媒流路に混入すると、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えたとしても、熱媒の単位時間当たりの実際の流量が少なくなることがある。
そこで本特徴構成では、上記判定工程において、熱媒の単位時間当たりの実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったと判定したとき、異物除去工程を行って、そのような異物の排除を促進する。その結果、異物が排除された場合には、熱媒の単位時間当たりの実際の流量が正常になることが期待できる。
【００１９】
本発明に係る異常診断方法の更に別の特徴構成は、前記異物排除工程を行った後で前記診断処理工程を行う点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、異物排除工程を行った後で診断処理工程を行うことで、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が正常であるか否か、即ち、異物除去工程が有効であったか否かを確かめることができる。
【００２１】
本発明に係る異常診断方法の更に別の特徴構成は、前記排熱回収システムにおいて、前記ポンプに発揮することを期待する動力と、当該動力を前記ポンプに発揮させる場合に前記ポンプに与える指令との関係が、前記ポンプに発揮することを期待する動力に応じて設定されており、
前記判定工程において、前記実際の流量が少なくなって前記差異が所定の閾値よりも大きくなることで前記実際の流量が異常となったと判定した後は、前記ポンプに第１動力を発揮させたい場合に、前記第１動力よりも大きな第２動力を前記ポンプに発揮させるときの指令が前記ポンプに与えられるように前記関係を更新し、及び、前記実際の流量が多くなって前記差異が所定の閾値よりも大きくなることで前記実際の流量が異常となったと判定した後は、前記ポンプに第１動力を発揮させたい場合に、前記第１動力よりも小さな第３動力を前記ポンプに発揮させるときの指令が前記ポンプに与えられるように前記関係を更新する点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、判定工程において、実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったと判定した後は、ポンプに第１動力を発揮させたい場合に、第１動力よりも大きな第２動力をポンプに発揮させるときの指令がポンプに与えられるように上記関係を更新する。また、判定工程において、実際の流量が多くなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったと判定した後は、ポンプに第１動力を発揮させたい場合に、第１動力よりも小さな第３動力をポンプに発揮させるときの指令がポンプに与えられるように関係を更新する。その結果、所定の動力をポンプが発揮することを期待してそのポンプに対して指令を与えたときに熱媒流路を流れる熱媒の流量を、その期待した動力をポンプが発揮した場合に流れる理想の熱媒流量に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】排熱回収システムの構成を示す図である。
【図２】電気ヒーターと温度センサとの位置関係を示す図である。
【図３】電気ヒーターの出力変更を行った前後での、温度センサで検出される熱媒の温度の理想的な変化状態を示す図である。
【図４】電気ヒーターの出力変更を行った前後での、温度センサで検出される熱媒の温度の変化状態を示す図である。
【図５】異常診断方法を説明するフローチャートである。
【図６】診断処理工程を説明するフローチャートである。
【図７】別の診断処理工程を説明するフローチャートである。
【図８】別の診断処理工程を説明するフローチャートである。
【図９】別の異常診断方法を説明するフローチャートである。
【図１０】別の排熱回収システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る排熱回収システムの異常診断方法について説明する。
図１は、排熱回収システムの構成を示す図である。図示するように、排熱回収システムは、熱源としての熱電併給装置１が放出する熱を回収するための熱媒が流れる熱媒流路２と、熱媒流路２に熱媒を流すためのポンプ３と、熱媒流路２の途中に設けられて、熱媒に対して熱を与えることができる電気ヒーター４と、熱媒流路２の途中の、電気ヒーター４よりも下流側に設けられる温度センサ５とを備える。本実施形態では、排熱回収システムは、熱媒流路２を流れる熱媒が、熱電併給装置１を冷却する役割と、熱電併給装置１から放出された熱を回収する役割とを担う。
【００２５】
熱電併給装置１は、熱と電気とを併せて発生する装置である。例えば、熱電併給装置１は、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを有する装置である。この場合、熱電併給装置１では、エンジンから排出される熱と、発電機から出力される電気とが発生されることになる。或いは、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を、熱電併給装置１として利用できる。熱電併給装置１の動作は運転制御装置１２が制御する。尚、本実施形態では、このような熱電併給装置を本発明の熱源として利用した例を説明するが、熱のみを発生する装置を熱源として利用してもよい。
【００２６】
熱媒流路２では、熱電併給装置１と排熱回収用熱交換器６との間で熱媒が循環する。熱媒流路２での熱媒の単位時間当たりの流量は運転制御装置１２によって制御される。本実施形態の排熱回収システムにおいて、ポンプ３に発揮することを期待する動力と、その動力をポンプ３に発揮させる場合に運転制御装置１２からポンプ３に与える指令との関係が、以下の表１に例示するように、ポンプ３に発揮することを期待する動力に応じて設定されている。表１において、ポンプ３に発揮することを期待する動力Ｐ１が最小動力である。また、表１において、運転制御装置１２がポンプ３に与える指令ｉ１，ｉ２，・・・等を異ならせてポンプ動力を異ならせるためには、例えば、その指令としてのポンプ３に流す電流値の大きさやポンプ３に印加する電圧の周波数値などを変更することで行われる。
【００２７】
【表１】
0006416030.tif 000002
【００２８】
上述したように、排熱回収システムでは、熱電併給装置１が放出する熱を回収することで、熱電併給装置１を冷却することも行っている。そのため、熱電併給装置１に供給する熱媒の単位時間当たりの流量は、熱電併給装置１を適切な温度範囲にさせることができる値に調節することが好ましい。例えば、熱電併給装置１の出力が大きいとき（即ち、排熱量が大きいとき）には、熱電併給装置１に供給する熱媒の単位時間当たりの流量を多くし、熱電併給装置１の出力が小さいとき（即ち、排熱量が小さいとき）には、熱電併給装置１に供給する熱媒の単位時間当たりの流量を少なくするといった調節を行うことが好ましい。このように、熱電併給装置１の熱出力が小さい場合はポンプ３動力を絞ることになるが、絞りすぎた場合はポンプ３の特性上、流量が出なくなる恐れがあり、流量が少なすぎると熱媒からの放熱ロスの影響が大きくなるため、それらを防ぐためにポンプ３動力には下限値（例えば、表１の「Ｐ１」）が設定されているのが一般的である。
【００２９】
電気ヒーター４は、熱電併給装置１と電力線１４で接続されている。そして、熱電併給装置１で発生した電気を電気ヒーター４で消費することができる。例えば、電力線１４から電気ヒーター４に対する電力の供給を入切するスイッチを設けておき、そのスイッチの入切動作を運転制御装置１２が制御することで、電気ヒーター４の消費電力、即ち、熱媒流路２を流れる熱媒に対して電気ヒーター４から供給する熱量を調節することができる。
【００３０】
排熱回収用熱交換器６では、熱媒流路２を流れる熱媒と湯水循環路７を流れる湯水との間で熱交換が行われる。湯水循環路７は、貯湯タンク９と排熱回収用熱交換器６との間で湯水を循環させるように構成されている。湯水循環路７での湯水の単位時間当たりの流量はポンプ８によって調節される。このポンプ８の動作は運転制御装置１２が制御する。例えば、運転制御装置１２は、貯湯タンク９に流入する湯水の温度が設定温度になるようにポンプ８の動作を制御する。貯湯タンク９に貯えられている湯水は、貯湯タンク９の上部に接続される流出路１０を介して様々な湯水利用装置（図示せず）に供給される。例えば、湯水利用装置として、湯水が保有している熱のみを利用する暖房装置や、湯水そのものを利用する風呂装置、シャワー装置、カランなどである。また、貯湯タンク９から湯水が流出すると、流入路１１を介して上水などが貯湯タンク９へ補充される。
【００３１】
図２は、電気ヒーター４と温度センサ５との位置関係を示す図である。本実施形態では、電気ヒーター４は、熱媒流路２での熱媒の流れ方向に沿って所定長さを有するヒーター部４ａを有する。電気ヒーター４のヒーター部４ａの最上流部から最下流部までの長さはＬ１である。
電気ヒーター４のヒーター部４ａの最下流部から温度センサ５までの長さはＬ０である。熱媒流路２の断面積はＳである。図２では、電気ヒーター４のヒーター部４ａの最下流部から温度センサ５までの熱媒流路２の容積をＱ０（＝Ｓ×Ｌ０）で表す。また、ヒーター部４ａの最下流部の微小容器をΔＱ１で表し、ヒーター部４ａの最上流部の微小容積をΔＱｎで表す。
【００３２】
図３は、電気ヒーター４の出力変更を行った前後での、温度センサ５で検出される熱媒の温度の理想的な変化状態を示す図である。この例では、運転制御装置１２は、ポンプ３の出力変更を行わない。そのため、時刻ｔ０以前では、温度センサ５で検出される熱媒の温度も一定である。このような状態にあるとき、運転制御装置１２が時刻ｔ０で電気ヒーター４の熱出力を増加させると、電気ヒーター４のヒーター部４ａから熱を受けた熱媒の温度は上昇する。尚、時刻ｔ０の時点でヒーター部４ａと温度センサ５との間に存在している熱媒（図２で示した容積Ｑ０の熱媒）は、熱出力が増加した後のヒーター部４ａからは熱の供給を受けないため、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間、温度センサ５で検出される熱媒の温度はＴ１のままである。その後、時刻ｔ１から時刻ｔ２に至る間に、温度センサ５で検出される熱媒の温度はＴ１からＴ２へと変化する。つまり、図２に示したヒーター部４ａの最下流部の微小容積ΔＱ１の熱媒は、熱出力が増加した後のヒーター部４ａの最下流部のみから熱の供給を受けるため、その温度上昇は僅かである。これに対して、図２に示したヒーター部４ａの最上流部の微小容積ΔＱｎの熱媒は、熱出力が増加した後のヒーター部４ａの全体から熱の供給を受けるため、その温度上昇は大きく、温度センサ５で検出される熱媒の温度はＴ２となる。このように、熱媒流路２において、熱媒流路２での単位時間当たりの熱媒の流量が理論値通りであれば、温度センサ５によって検出される熱媒の温度は、図３に示すような温度変化を示す。
【００３３】
ところが、排熱回収システムの異常により、熱媒流路２での単位時間当たりの熱媒の流量が理論値通りでなければ、温度センサ５によって検出される熱媒の温度は、図３に示すような温度変化を示さない。図４は、電気ヒーター４の出力変更を行った前後での、温度センサ５で検出される熱媒の温度の変化状態を示す図である。尚、図４において実線で示すのは、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態でそのポンプ３が理論値通りの動力を発揮した場合（即ち、熱媒の単位時間当たりの流量が理論値であった場合）の熱媒温度の変化状態である。これに対して、図４において一点鎖線で示すのは、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態でそのポンプ３が理論値よりも小さい動力しか発揮しなかった場合（即ち、熱媒の単位時間当たりの流量が理論値よりも少なかった場合）の熱媒温度の変化状態である。
【００３４】
図４に示すように、熱媒の単位時間当たりの流量が理論値よりも少なかった場合、温度センサ５で検出される熱媒の温度上昇タイミングは理想よりも遅れ、温度が安定したときのその熱媒温度は理想よりも高くなるという現象が現れる。
【００３５】
そこで、運転制御装置１２は、図４に示したような現象が発生することを利用して、適当なタイミングで、図５のフローチャートに示す排熱回収システムの異常診断方法を実施する。具体的には、本実施形態では、運転制御装置１２は、排熱回収システムの異常診断方法として、熱出力変更工程（工程＃１００）と診断処理工程（工程＃２００）とを実施する。
【００３６】
工程＃１００において運転制御装置１２は、基準動力で動作させるための指令をポンプ３に与えて熱媒流路２での単位時間当たりの熱媒の流量を一定にさせた状態で、電気ヒーター４の熱出力を第１熱出力から第２熱出力へ変更する熱出力変更工程を行う。この場合、第１熱出力と第２熱出力とが異なる値であればよく、第１熱出力＞第２熱出力の場合や、第２熱出力＞第１熱出力の場合の何れでもよい。
【００３７】
工程＃２００において運転制御装置１２は、後述するように、熱出力変更工程を実施した後に温度センサ５によって検出される熱媒温度の実際の変化状態と、基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路２を単位時間当たりに流れていた場合に温度センサ５によって検出される熱媒温度の理想の変化状態との比較結果に基づいて、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いを診断する診断処理工程とを実施する。
【００３８】
図６は、工程＃２００で示した診断処理工程を説明するフローチャートである。図示するように、本実施形態の診断処理工程は、安定温度計測工程（工程＃２１０）と、理想安定温度導出工程（工程＃２１１）と、判定工程（工程＃２１２）とを含む。尚、図６には、安定温度計測工程（工程＃２１０）→理想安定温度導出工程（工程＃２１１）→判定工程（工程＃２１２）の順に行われるように記載しているが、理想安定温度導出工程が安定温度計測工程よりも先に行われてもよい。
【００３９】
安定温度計測工程（工程＃２１０）は、熱出力変更工程を実施した後に温度センサ５によって検出される熱媒温度が安定したときの安定熱媒温度を計測する工程である。図３及び図４に示したように、熱媒の単位時間当たりの流量が理論値よりも少なかった場合、電気ヒーター４の熱出力を変更した時点から、その変更後の熱出力によって加熱された熱媒が温度センサ５に到達するまでの所要時間は相対的に長くなる。つまり、電気ヒーター４の熱出力を変更した時点でヒーター部４ａの最上流部にある微小容積ΔＱｎの熱媒よりも上流側に存在している熱媒は、流れる間に電気ヒーター４からより多くの熱量を受け取ることになる。その結果、その微小容積ΔＱｎの熱媒よりも上流側に存在している熱媒が温度センサ５に到達したときの温度はＴ２ａとなる。従って、運転制御装置１２は、温度センサ５による検出結果を参照して、図４に示す温度Ｔ２ａを安定熱媒温度として記憶装置１３に記憶させる。
【００４０】
理想安定温度導出工程（工程＃２１１）は、基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路２を単位時間当たりに流れていた場合に、安定温度計測工程で検出される理想の熱媒温度を導出する工程である。運転制御装置１２は、この理想安定温度導出工程において、熱出力変更工程を実施する前の熱媒温度と、第２熱出力から第１熱出力を減算して得られる熱出力差と、理想流量と、熱媒の比熱とを参照して、理想の熱媒温度を導出する。具体的には、運転制御装置１２は、上述した実施前の熱媒温度と熱出力差と理想流量と熱媒の比熱とを以下の数式１に代入して、理想の熱媒温度を導出する。尚、熱出力差には、電気ヒーター４の放熱ロスや電熱変換効率などを考慮した補正を行ってもよい。図４に示した例では、温度Ｔ２が理想の熱媒温度として記憶装置１３に記憶される。
【００４１】
〔数式１〕
理想の熱媒温度＝熱出力差÷（理想流量×熱媒の比熱）＋実施前の熱媒温度
【００４２】
判定工程（工程＃２１２）は、安定温度計測工程で計測された実際の安定熱媒温度と、理想安定温度導出工程で導出された理想の熱媒温度との間の差異を導出し、その差異が大きいほど、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する工程である。図４に示した例では、運転制御装置１２は、安定温度計測工程（工程＃２１０）で計測した安定熱媒温度Ｔ２ａと、理想安定温度導出工程（工程＃２１１）で導出した理想の熱媒温度Ｔ２との差異が大きいほど、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する。尚、以下に例示するように、実際の流量の正常度合いが低い、即ち、実際の流量が異常であると判定される場合には、実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量の正常度合いが低い（異常である）と判定される場合と、実際の流量が多くなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量の正常度合いが低い（異常である）と判定される場合とが含まれる。
【００４３】
例えば、運転制御装置１２は、安定熱媒温度Ｔ２ａと理想の熱媒温度Ｔ２との間の差異について閾値を設定して記憶装置１３に記憶しておく。そして、運転制御装置１２は、安定熱媒温度Ｔ２ａが理想の熱媒温度Ｔ２よりも高く且つその差異が閾値よりも大きいとき、即ち、安定熱媒温度Ｔ２ａが非常に高くなっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低い（具体的には、実際の流量が少ないことによる異常）と判定する。これに対して、運転制御装置１２は、安定熱媒温度Ｔ２ａが理想の熱媒温度Ｔ２よりも低く且つその差異が閾値よりも大きいとき、即ち、安定熱媒温度Ｔ２ａが非常に低くなっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低い（具体的には、実際の流量が多いことによる異常）と判定する。
また、運転制御装置１２は、安定熱媒温度Ｔ２ａと理想の熱媒温度Ｔ２との間の差異が閾値の範囲内にあるとき、即ち、安定熱媒温度Ｔ２ａが理想の熱媒温度Ｔ２と近い値になっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが高いと判定する。
【００４４】
以下に、本実施形態の異常診断方法の具体例を説明する。
先ず、運転制御装置１２は、ポンプ３の動力が一定となるように、表１に従って所定の指令をポンプ３に対して与えており、この熱出力変更工程を行う前に、熱媒流路２を流れる熱媒の温度が一定で維持されている。このときのポンプ３の動力は、例えば、下限の動力（表１であれば「Ｐ１」）などである。このような状態で、運転制御装置１２は、熱出力変更工程として、上記熱出力に対応する電気ヒーター４の消費電力を０Ｗ（第１熱出力）から１００Ｗ（第２熱出力）に変更することを行う。
【００４５】
次に、運転制御装置１２は、安定温度計測工程（工程＃２１０）と、理想安定温度導出工程（工程＃２１１）とを行う。本例では、数式１に示した熱出力差は１００Ｗであり、熱媒流路２での単位時間当たりの理想の熱媒流量は５０ｍＬ／ｍｉｎであり、熱媒の比熱は４．１９Ｊであり、熱出力変更工程の実施前の熱媒温度は１５℃であったとする。また、熱出力差に乗算される、電気ヒーター４の放熱ロスや電熱変換効率などを考慮した補正係数を０．９とする。その結果、理想安定温度導出工程（工程＃２１１）において運転制御装置１２は、理想の熱媒温度を４１．８℃と導出する。また、安定温度計測工程（工程＃２１０）において運転制御装置１２は、実際の熱媒温度を４５℃と計測したとする。そして、運転制御装置１２は、安定熱媒温度Ｔ２ａとしての「４５℃」と、理想の熱媒温度Ｔ２としての「４１．８℃」とを対比する。両者の差異についての上限値が、理想の熱媒温度Ｔ２の＋１０％値（即ち、本例では４３．４℃）と設定されている場合、安定熱媒温度Ｔ２ａとしての「４５℃」は、上限値としての「４３．４℃」よりも高くなっている。その結果、運転制御装置１２は、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が異常であると判定する。
【００４６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の排熱回収システムの異常診断方法は、診断処理工程の内容が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システムの異常診断方法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。
【００４７】
図７は、図５の工程＃２００で示した診断処理工程の具体的な内容を説明するフローチャートである。図示するように、本実施形態の診断処理工程は、出現時間計測工程（工程＃２２０）と、理想出現時間導出工程（工程＃２２１）と、判定工程（工程＃２２２）とを含む。尚、図７には、出現時間計測工程（工程＃２２０）→理想出現時間導出工程（工程＃２２１）→判定工程（工程＃２２２）の順に行われるように記載しているが、理想出現時間導出工程が出現時間計測工程よりも先に行われてもよい。
【００４８】
出現時間計測工程（工程＃２２０）は、熱出力変更工程を実施した後、温度センサ５によって検出される熱媒温度に変化が出現するまでの所要時間を計測する工程である。図３及び図４に示したように、熱媒の単位時間当たりの流量が理論値よりも少なかった場合、電気ヒーター４の熱出力を変更した時点から、その変更後の熱出力によって加熱された熱媒が温度センサ５に到達するまでの所要時間は相対的に長くなる。つまり、電気ヒーター４の熱出力を変更した時点でヒーター部４ａの最下流部にある微小容積ΔＱ１の熱媒が温度センサ５に到達するまでに要する所要時間は長くなる。従って、運転制御装置１２は、温度センサ５による検出結果を参照して、図４に示す期間：（ｔ１ａ−ｔ０）を熱媒温度に変化が出現するまでの所要時間として記憶装置１３に記憶させる。
【００４９】
理想出現時間導出工程（工程＃２２１）は、基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路２を単位時間当たりに流れていた場合に出現時間計測工程で計測される、熱媒温度に変化が出現するまでの理想の所要時間を導出する工程である。理想出現時間導出工程において運転制御装置１２は、ヒーター部４ａの最下流部から温度センサ５までの熱媒流路２の容積Ｑ０（＝Ｓ×Ｌ０）と、理想流量とを参照して、理想の所要時間を導出する。具体的には、運転制御装置１２は、上述した容積Ｑ０と理想流量とを以下の数式２に代入して、理想の所要時間を導出する。図４に示した例では、期間：（ｔ１−ｔ０）が理想の所要時間として記憶装置１３に記憶される。尚、熱出力差には、電気ヒーター４の放熱ロスや電熱変換効率などを考慮した補正を行ってもよい。
【００５０】
〔数式２〕
理想の所要時間＝容積Ｑ０／理想流量
【００５１】
判定工程（工程＃２２２）は、出現時間計測工程で計測された実際の所要時間と、理想出現時間導出工程で導出された理想の所要時間との間の差異を導出し、その差異が大きいほど、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する工程である。図４に示した例では、運転制御装置１２は、出現時間計測工程（工程＃２２０）で計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）と、理想出現時間導出工程（工程＃２２１）で導出した理想の所要時間：（ｔ１−ｔ０）との差異が大きいほど、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する。尚、以下に例示するように、実際の流量の正常度合いが低い、即ち、実際の流量が異常であると判定される場合には、実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量の正常度合いが低い（異常である）と判定される場合と、実際の流量が多くなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量の正常度合いが低い（異常である）と判定される場合とが含まれる。
【００５２】
例えば、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）と理想の所要時間：（ｔ１−ｔ０）との間の差異について閾値を設定して記憶装置１３に記憶しておく。そして、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）が理想の所要時間：（ｔ１−ｔ０）よりも長く且つその差異が閾値よりも大きいとき、即ち、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）が非常に長くなっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低い（具体的には、実際の流量が少ないことによる異常）と判定する。これに対して、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）が理想の所要時間：（ｔ１−ｔ０）よりも短く且つその差異が閾値よりも大きいとき、即ち、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）が非常に短くなっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低い（具体的には、実際の流量が多いことによる異常）と判定する。
また、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）と理想の所要時間：（ｔ１−ｔ０）との間の差異が閾値の範囲内にあるとき、即ち、計測した所要時間：（ｔ１ａ−ｔ０）が理想の所要時間：（ｔ１−ｔ０）と近い値になっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが高いと判定する。
【００５３】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の排熱回収システムの異常診断方法は、診断処理工程の内容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システムの異常診断方法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。
【００５４】
図８は、図５の工程＃２００で示した診断処理工程の具体的な内容を説明するフローチャートである。図示するように、本実施形態の診断処理工程は、安定時間計測工程（工程＃２３０）と、理想安定時間導出工程（工程＃２３１）と、判定工程（工程＃２３２）とを含む。尚、図８には、安定時間計測工程（工程＃２３０）→理想安定時間導出工程（工程＃２３１）→判定工程（工程＃２３２）の順に行われるように記載しているが、理想安定温度導出工程が安定温度計測工程よりも先に行われてもよい。
【００５５】
安定時間計測工程（工程＃２３０）は、熱出力変更工程を実施した後、温度センサ５によって検出される熱媒温度が安定するまでの所要時間を計測する工程である。図３及び図４に示したように、熱媒の単位時間当たりの流量が理論値よりも少なかった場合、電気ヒーター４の熱出力を変更した時点から、その変更後の熱出力によって加熱された熱媒が温度センサ５に到達するまでの所要時間は相対的に長くなる。つまり、電気ヒーター４の熱出力を変更した時点でヒーター部４ａの最上流部にある微小容積ΔＱｎの熱媒、及び、それよりも上流側に存在している熱媒は、流れる間に電気ヒーター４からより多くの熱量を受け取ることになる。その結果、その微小容積ΔＱｎの熱媒及びそれよりも上流側に存在している熱媒が温度センサ５に到達したときの温度がＴ２ａとなり、その温度で安定する。従って、運転制御装置１２は、温度センサ５による検出結果を参照して、図４に示す期間：ｔ２ａ−ｔ０を安定するまでの所要時間として記憶装置１３に記憶させる。
【００５６】
理想安定時間導出工程（工程＃２３１）は、基準動力に応じて決定される理想流量で熱媒が熱媒流路２を単位時間当たりに流れていた場合に安定時間計測工程で計測される、熱媒温度が安定するまでの理想の所要時間を導出する工程である。理想安定時間導出工程において運転制御装置１２は、ヒーター部４ａの最上流部から温度センサ５までの熱媒流路２の容積Ｑ（＝Ｓ×（Ｌ０＋Ｌ１））と、理想流量とを参照して、理想の所要時間を導出する。具体的には、運転制御装置１２は、上述した容積Ｑと理想流量とを以下の数式３に代入して、理想の所要時間を導出する。図４に示した例では、期間：（ｔ２−ｔ０）が理想の所要時間として記憶装置１３に記憶される。
【００５７】
〔数式３〕
理想の所要時間＝容積Ｑ／理想流量
【００５８】
判定工程（工程＃２３２）は、安定時間計測工程で計測された実際の所要時間と、理想安定時間導出工程で導出された理想の所要時間との間の差異を導出し、その差異が大きいほど、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する工程である。図４に示した例では、運転制御装置１２は、安定時間計測工程（工程＃２３０）で計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）と、理想安定時間導出工程（工程＃２３１）で導出した理想の所要時間：（ｔ２−ｔ０）との差異が大きいほど、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低いと判定する。尚、以下に例示するように、実際の流量の正常度合いが低い、即ち、実際の流量が異常であると判定される場合には、実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量の正常度合いが低い（異常である）と判定される場合と、実際の流量が多くなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量の正常度合いが低い（異常である）と判定される場合とが含まれる。
【００５９】
例えば、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）と理想の所要時間：（ｔ２−ｔ０）との間の差異について閾値を設定して記憶装置１３に記憶しておく。そして、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）が理想の所要時間：（ｔ２−ｔ０）よりも長く且つその差異が閾値よりも大きいとき、即ち、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）が非常に長くなっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低い（具体的には、実際の流量が少ないことによる異常）と判定する。これに対して、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）が理想の所要時間：（ｔ２−ｔ０）よりも短く且つその差異が閾値よりも大きいとき、即ち、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）が非常に短くなっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが低い（具体的には、実際の流量が多いことによる異常）と判定する。
また、運転制御装置１２は、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）と理想の所要時間：（ｔ２−ｔ０）との間の差異が閾値の範囲内にあるとき、即ち、計測した所要時間：（ｔ２ａ−ｔ０）が理想の所要時間：（ｔ２−ｔ０）と近い値になっているとき、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量の正常度合いが高いと判定する。
【００６０】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の排熱回収システムの異常診断方法は、診断処理工程の内容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システムの異常診断方法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。
【００６１】
図９は、第４実施形態の異常診断方法を説明するフローチャートである。
本実施形態の排熱回収システムの異常診断方法は、図５に示した熱出力変更工程（工程＃１００）及び診断処理工程（工程＃２００）に引き続いて、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったと判定された場合には異物排除工程（工程＃４００）と診断処理工程（工程＃５００）とを追加で実施する。尚、図９に示した熱出力変更工程（工程＃１００）及び診断処理工程（工程＃２００）は、図５を参照して説明した熱出力変更工程及び診断処理工程と同様であるため、以下の説明からは省略する。
【００６２】
工程＃３００において運転制御装置１２は、診断処理工程（工程＃２００）の判定工程で判定された判定結果、即ち、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が、流量が少なくなる方への異常であるか否かの判定結果を参照する。
つまり、本実施形態では、運転制御装置１２は、工程＃３００において、判定工程の判定結果が、ポンプに対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったというものであるか否かを判定する。そして、運転制御装置１２は、実際の流量が少なくなる方への異常であると判定していた場合（工程＃３００において「Ｙｅｓ」の場合）には工程＃４００に移行し、実際の流量が少なくなる方への異常ではないと判定していた場合（工程＃３００において「Ｎｏ」の場合）にはこのフローチャートを終了する。
【００６３】
工程＃４００において運転制御装置１２は、実際の流量が少なくなる方への異常であると判定したとき、熱媒流路２の内部での異物の排除を促進するための異物排除工程を行う。熱媒流路２での実際の流量が少なくなる方に異常となっている理由としては、熱媒流路２に混入した気泡によりポンプ３がエア噛みを引き起こしている可能性や、熱媒流路２に異物が混入している可能性などが考えられる。そのため、運転制御装置１２は、異物排除工程で、そのような気泡や異物の排除を促進するような処理を実施する。
【００６４】
例えば、運転制御装置１２は、ポンプ３の動力を一定期間だけ増加させる動力増加処理や、ポンプ３の動力を一定期間の間に何度か増減させる動力増減処理を行う。これらの処理により、熱媒流路２を流れる熱媒の流量が一定期間だけ増加或いは一定期間の間に何度か増減するため、それによって熱媒に混入している可能性がある気泡や異物が移動することを期待できる。そして、異物が排除された場合には、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の熱媒流量が理想の熱媒流量に近づくことが期待できる。
【００６５】
或いは、図１０に示すように熱媒流路２の途中から分岐する分岐路１５を設置しておいてもよい。この分岐路１５の終端側は例えば大気に開放され、その途中には通常は閉じられている開閉弁１６が設けられている。そして、運転制御装置１２は、異物排除工程として、分岐路１５の途中に設けられる開閉弁１６を開放する開放処理を行うことで、熱媒に混入している可能性がある気泡や異物がこの分岐路１５から大気への排出を促す。或いは、運転制御装置１２は、この開放処理を上述した動力増加処理又は動力増減処理と併せて（例えば、同じ時間帯に並行して）行ってもよい。
【００６６】
上記異物排除工程を行った後、工程＃５００において運転制御装置１２は、上述したのと同様の診断処理工程を行う。つまり、運転制御装置１２は、異物排除工程を行うことで、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が、流量が少なくなる方への異常となっているか否かを判定する。その結果、異物除去工程が有効であったか否かを確かめることができる。
【００６７】
尚、図示は省略するが、運転制御装置１２が、診断処理工程（工程＃５００）の後、上記工程＃３００〜上記工程＃５００を繰り返し行ってもよい。つまり、運転制御装置１２が、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が、流量が少なくなる方への異常となっていると判定している限り、上述した異物排除工程（工程＃４００）と診断処理工程（工程＃５００）とを繰り返し行ってもよい。また、異物排除工程を所定回数行っても、実際の流量が、流量が少なくなる方への異常となっているとき、運転制御装置１２が、排熱回収システムの故障を発報してもよい。
【００６８】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、排熱回収システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。例えば、図１に示した排熱回収システムの構成は本発明を説明する目的で簡略化して記載したものであり、実際の排熱回収システムの構成とは異なる。
【００６９】
＜２＞
上記実施形態において、運転制御装置１２は、ポンプ３に対して基準動力で動作させるための指令を与えた状態での熱媒の単位時間当たりの実際の流量が異常であると判定したとき、上記表１に示した関係を更新してもよい。
具体的には、運転制御装置１２は、上記実施形態で説明した判定工程において、実際の流量が少なくなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったと判定した後は、ポンプ３に第１動力を発揮させたい場合に、その第１動力よりも大きな第２動力をポンプ３に発揮させるときの指令がポンプ３に与えられるように上記関係を更新して、表２に示すような新たな関係を設定する。例えば、表２に示す例では、この更新前はポンプ３に動力Ｐ４を発揮させるためには指令ｉ４を与えており、それよりも大きな動力Ｐ５を発揮させるためには指令ｉ５を与えている。それに対して、更新後は、ポンプ３に動力Ｐ４（第１動力）を発揮させるためには、それよりも大きな動力Ｐ５（第２動力）を発揮させるときの指令ｉ５を与えている。その結果、所定の動力をポンプ３が発揮することを期待してそのポンプ３に対して指令を与えたときに熱媒流路２を流れる熱媒の流量を、その期待した動力をポンプ３が発揮した場合に流れる理想の熱媒流量に近づけることができる。
【００７０】
これに対して、運転制御装置１２は、判定工程において、実際の流量が多くなって上記差異が所定の閾値よりも大きくなることで実際の流量が異常となったと判定した後は、ポンプ３に第１動力を発揮させたい場合に、第１動力よりも小さな第３動力をポンプ３に発揮させるときの指令がポンプ３に与えられるように上記関係を更新して、表２に示すような新たな関係を設定する。例えば、表２に示すように、更新後は、ポンプ３に動力Ｐ４（第１動力）を発揮させるためには、それよりも小さな動力Ｐ３（第３動力）を発揮させるときの指令ｉ３を与えている。その結果、所定の動力をポンプ３が発揮することを期待してそのポンプ３に対して指令を与えたときに熱媒流路２を流れる熱媒の流量を、その期待した動力をポンプ３が発揮した場合に流れる理想の熱媒流量に近づけることができる。
【００７１】
【表２】
0006416030.tif 000003
【００７２】
＜３＞
上記実施形態では、理想の熱媒温度、理想の所要時間などを導出する目的で、数式１、数式２、数式３などを例示したが、それらの数式を適宜変更してもよい。例えば、電気ヒーター４で発生した熱が熱媒で回収されるときの熱回収効率を考慮するように上記数式を変更してもよい。
【００７３】
＜４＞
例えば、上記第１実施形態であれば、運転制御装置１２が、理想の熱媒温度と実際の熱媒温度との温度差から、不足している熱媒流量を導出し、その不足している熱媒流量分だけ流量が増加するようにポンプ３に与える指令値を変更してもよい。
同様に、上記第２実施形態及び上記第３実施形態であれば、運転制御装置１２が、理想の所要時間と実際の所要時間との時間差から、不足している熱媒流量を導出し、その不足している熱媒流量分だけ流量が増加するようにポンプ３に与える指令値を変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、簡単な装置構成で実際の流量の正常度合いを診断できる排熱回収システムの異常診断方法に利用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  熱電併給装置（熱源）
２  熱媒流路
３  ポンプ
４  電気ヒーター
４ａ  ヒーター部
５  温度センサ
１２  運転制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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