(57)【要約】【課題】  省エネルギー性及び経済性に優れ、電力と熱とが同時に得られるコージェネレーション運転の有効性を十分に発揮することが可能なコージェネレーション装置を提供する。  【解決手段】  コージェネレーション装置は、発電手段１１を備えた発電系１と、発電手段からの排熱を回収して蓄熱するとともにこの排熱を有効出力熱エネルギーとして利用する排熱利用系２と、蓄熱量の満量に伴う装置の停止を回避するために排熱利用系における有効出力熱エネルギーの利用促進を行う排熱利用促進系３から構成されている。排熱利用促進系は、基準パターンと現在の運転状態とを比較し運転継続可能時間を算出することにより運転停止の予測を行う停止予測機能と、得られた停止予測情報に応じて運転停止を画像や音によりユーザに予告する停止予告機能とを備えている。【選択図】      図１  
2005114344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電を行うとともに電力負荷に電力を供給可能に構成された発電手段と、
前記発電手段からの排熱を回収する排熱回収手段と、
前記排熱回収手段で回収した前記排熱を熱エネルギーとして使用可能に蓄積する蓄熱手段と、
前記蓄熱手段における蓄熱量の満量に伴う前記発電手段の運転停止を予測する停止予測手段と、
前記停止予測手段の前記運転停止の予測に基づいて前記発電手段の運転停止を予告する停止予告手段と、を備えているコージェネレーション装置。
【請求項２】
前記停止予測手段は、前記排熱回収手段における排熱回収量の時間推移と、前記蓄熱手段における熱エネルギー使用量の時間推移と、前記蓄熱手段における蓄熱量の時間推移とに基づき、前記発電手段の運転停止を予測する請求項１記載のコージェネレーション装置。
【請求項３】
前記停止予測手段は、少なくとも、前記排熱回収量の時間推移を示す時間推移の基準パターンである発電電力量基準パターンと、前記熱エネルギー使用量の時間推移の基準パターンである熱エネルギー使用量基準パターンと、前記蓄熱量の時間推移の基準パターンである蓄熱量基準パターンとに基づき、前記発電手段の運転停止を予測する請求項２記載のコージェネレーション装置。
【請求項４】
前記停止予測手段は記憶手段を有し、
前記記憶手段に、予め別途作成された前記発電電力量基準パターン、前記熱エネルギー使用量基準パターン、及び、前記蓄熱量基準パターンを記憶手段のデータが格納されている請求項３記載のコージェネレーション装置。
【請求項５】
前記停止予測手段は、所定期間における運転での前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記蓄熱量の各時間推移パターンを取得し、該取得した各時間推移パターンから、前記発電電力量基準パターン、前記熱エネルギー使用量基準パターン、及び、前記蓄熱量基準パターンを作成する請求項３記載のコージェネレーション装置。
【請求項６】
前記停止予測手段は、現在の運転における前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記蓄熱量を取得し、該取得した各々の時間推移を各々に対応する前記基準パターンと比較するとともに、現時点から前記蓄熱量が満量となるまでの時間である運転継続可能時間を演算し、該比較及び演算の結果に基づいて前記発電手段の運転が停止するか否かを予測し、
前記停止予告手段は、前記停止予測手段からの前記停止予測情報に基づいて、画像及び音の少なくともいずれかにより前記停止予告を行う請求項記載３記載のコージェネレーション装置。
【請求項７】
前記停止予測手段は、前記蓄熱手段における蓄熱可能残量を、単位時間における実質的な排熱回収量で除算して前記運転継続可能時間を算出する請求項６記載のコージェネレーション装置。
【請求項８】
前記停止予測手段は、
前記発電電力量を検知する発電電力量検知手段と、
前記熱エネルギー使用量を検知する熱エネルギー使用量検知手段と、
前記排熱回収量を検知する排熱回収量検知手段と、
前記発電電力量検知手段、前記熱エネルギー使用量検知手段、及び、前記排熱回収量検知手段から得られた各検知情報を収集及び蓄積するデータ収集蓄積手段と、
時刻を計測する計時手段と、
前記排熱回収量と前記熱エネルギー使用量とから前記蓄熱量を演算し、かつ前記運転継続可能時間を演算する演算手段と、
前記データ収集蓄積手段に蓄積された前記発電電力量検知手段及び前記熱エネルギー使用量検知手段からの各検知情報と前記演算手段で演算された前記蓄熱量と、前記計時手段からの時刻信号と、から得られた、前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記蓄熱量の各々についての前記時間推移パターンを、前記基準パターンとして記憶する記憶手段と、
現在の運転において取得された前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記排熱回収量を、各々に対応する前記各基準パターンと比較する比較手段と、
前記演算された前記運転継続可能時間と前記比較手段での比較結果とから運転が停止するか否かを判断する停止予測判断手段とを備え、
前記停止予告手段は、前記停止予測手段からの前記停止予測情報に基づいて画像を表示する画像表示手段及び音を発する音報知手段の少なくともいずれかを備えている請求項７記載のコージェネレーション装置。
【請求項９】
前記停止予告手段は、前記運転継続可能時間内に、所定の時間間隔で前記停止予告を行う請求項７記載のコージェネレーション装置。
【請求項１０】
前記停止予告手段によって実施される前記停止予告は、前記停止予測手段の前記記憶手段に記憶された熱エネルギー使用量の前記基準パターンに基づいて、熱エネルギーの使用を前記停止予測時点よりも前に実施するよう告知する排熱利用促進アドバイスを含む請求項６記載のコージェネレーション装置。
【請求項１１】
前記排熱利用促進アドバイスが、熱エネルギーの使用を自動的に実施するか否かの選択を含むものであり、前記停止予告手段は、ユーザが実施を選択した場合に、前記熱エネルギーの使用を自動的に実施するよう、前記コージェネレーション装置を制御する請求項１０記載のコージェネレーション装置。
【請求項１２】
前記熱エネルギーの使用が、入浴に伴う熱エネルギーの使用であり、前記排熱利用促進アドバイスは、入浴に伴う湯使用を推奨するものである請求項１０記載のコージェネレーション装置。
【請求項１３】
前記停止予測手段は、前記停止予告手段からの前記停止予告に対するユーザの注意の喚起レベルを設定する注意喚起レベル設定手段をさらに備え、
前記停止予告手段は、前記注意喚起レベル設定手段により設定された前記注意喚起レベルに応じて前記停止予告を行う請求項１記載のコージェネレーション装置。
【請求項１４】
前記停止予告手段は、前記停止予測手段の前記注意喚起レベル設定手段により設定された前記注意喚起レベルに応じた頻度及び表現方法の少なくともいずれかで、前記画像表示手段及び前記音報知手段の少なくともいずれかによって前記停止予告を行う請求項１３記載のコージェネレーション装置。
【請求項１５】
前記停止予告手段は、複数の異なる前記注意喚起レベルに対応する複数の異なる予告表現データを格納したデータ格納手段と、前記注意喚起レベル設定手段で設定された前記注意喚起レベルに応じて前記データ格納手段に格納された前記予告表現データを選択するデータ選択手段とをさらに備えている請求項１４記載のコージェネレーション装置。
【請求項１６】
前記データ格納手段に、複数の異なる前記注意喚起レベルに対応する複数の異なる動物の画像及び鳴き声の少なくともいずれかが格納され、
前記データ選択手段により選択された前記動物の画像及び鳴き声の少なくともいずれかにより、前記停止予告が行われる請求項１５記載のコージェネレーション装置。
【請求項１７】
前記発電手段が、燃料電池発電システムで構成されている請求項１記載のコー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、発電を行う発電手段と、発電に伴って排出される熱（排熱）を回収する排熱回収手段とを備えたコージェネレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発電装置における運転状態の表示方法の１つとして、例えば、太陽光発電装置では、装置に備えられたリモートコントローラに、発電電力の瞬時値、発電開始からの発電量の時間推移、任意期間（１日、１ヶ月、１年等）における発電量の累計等を表示する方法がある。また、発電手段と排熱回収手段とを備えたコージェネレーション装置では、発電手段における発電量と、排熱回収手段における排熱回収量と、装置の運転に要するエネルギーの消費量と、排熱回収手段で回収した排熱の使用量とから、コージェネレーション装置の経済性や省エネルギー性のメリットをユーザが把握及び確認する構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。図１８は、かかる構成のコージェネレーション装置を説明するための概略的な機能ブロック図である。
【０００３】
図１８に示すように、このコージェネレーション装置は、発電手段１００と、発電に伴う排熱を利用して給湯等を行う蓄熱手段１０１とを備える。ここでは蓄熱手段１０１が貯湯タンク（図示せず）を有し、この貯湯タンクに給水配管１２１と給湯配管１２２とが接続されている。発電手段１００と蓄熱手段１０１とは冷却水循環配管１０２によって連結されており、ポンプ１０２’で加圧された貯湯タンク（蓄熱手段１０１）の水が、発電手段１００を通流して冷却水循環配管１０２を循環する。それにより、排熱が回収され、この排熱を用いて温水が生成されて貯湯タンク（蓄熱手段１０１）に貯留される。このように、かかる構成のコージェネレーション装置では、発電手段１００からの排熱を回収して温水を生成し、この温水が蓄熱手段（貯湯タンク）１０１に一旦貯留された後に給湯配管１２２を通じて取り出され、温水の保有する熱エネルギーが種々の用途で利用される。ここでは、発電手段１００及び蓄熱手段１０１の動作はコントローラ１０３によって制御され、また、装置の動作に必要な情報の入力は、操作部１０４によって行われる。
【０００４】
また、このコージェネレーション装置は、運転データを収集するデータ収集蓄積手段１０５をさらに備えている。データ収集蓄積手段１０５は、コージェネレーション運転に要するエネルギーの使用量（具体的には、発電原料として発電手段１００に供給される都市ガスの使用量）のデータと、発電手段１００の発電電力量のデータと、蓄熱手段１０１で回収されて有効に使用される熱エネルギーの使用量（以下、これを有効出力熱エネルギー量と呼ぶ）の把握に必要な運転デ−タと、を収集して蓄積するものである。具体的には、データ収集蓄積手段１０５は、発電手段１００に供給される発電原料たる都市ガスの供給量をガスメータ１０６で検知しその検知情報を発電手段１００における都市ガス使用量データとして収集・蓄積し、また、発電手段１００の発電電力量を電力量計１０７で検知しその検知情報をデータとして収集・蓄積し、また、後述の各検知量をもとにして所定の方法で算出された有効出力熱エネルギー量のデータを収集・蓄積するように構成されている。例えば、この場合の有効出力エネルギー量は、蓄熱手段１０１に供給される水の温度を温度センサ１０８により検知するとともに、蓄熱手段１０１から得られる温水の温度及び流量を温度センサ１０９及び流量計１１０により検知し、さらに、これらの検知量データを演算処理して求められる。
【０００５】
さらに、コージェネレーション装置は、基礎データ設定手段１１１と、メリット情報求出手段１１２とを備えている。  基礎データ設定手段１１１には、コージェネレーション運転に要するエネルギーの消費量と、得られる発電電力量と、得られる有効出力熱エネルギーとに関する経済性用基礎データと省エネルギー性用基礎データとが予め設定されている。ここでは、例えば、運転に要するエネルギーの消費量に関しては都市ガスの料金単価が、また、発電電力に関しては商用電力の料金単価が、また、有効出力熱エネルギーに関しては、ガス給湯装置で同量の熱有効出力エネルギーを得る場合に必要となる都市ガスの消費量と都市ガスの料金単価とが、経済性用基礎データとしてそれぞれ設定されている。また、例えば、省エネルギー性用基礎データとして、運転に要するエネルギーの消費量に関しては、都市ガスのエネルギー原単位が、また、発電電力に関しては商用電力のエネルギー原単位が、また、有効出力熱エネルギーに関しては、ガス給湯単位量の有効出力エネルギーを得るのに必要な都市ガス量と都市ガスのエネルギー原単位とが、それぞれ設定されている。
【０００６】
メリット情報求出手段１１２は、基礎データ設定手段１１１の経済性用基礎データと、運転データ収集蓄積手段１０５の収集蓄積データとに基づいて、コージェネレーション装置の経済性メリット情報を算出し、また、基礎データ設定手段１１１の省エネルギー性用基礎データと、運転データ収集蓄積手段１０５の収集蓄積データとに基づいて、省エネルギー性メリット情報を算出するものである。
【０００７】
ここで、コージェネレーション装置の経済性メリットとは、装置の導入後の運転コストを導入前のコストと比較した際の運転コストの低減量に相当する。この場合、装置の導入前のコストが、発電電力コストＧＣと有効出力熱エネルギーコストＱＣとの和（ＧＣ＋ＱＣ）に相当し、また、装置の導入後のコストが、都市ガス消費コストＳＣに相当することから、経済性メリットは、以下の（１）式に基づいて演算処理されて算出される。そして、算出された経済性メリット、すなわちコストの低減量、の情報が、経済性メリット情報として表示部１１３に表示される。
（発電電力コストＧＣ＋有効出力熱エネルギーコストＱＣ）−都市ガス消費コストＳＣ
・・・（１）式
また、コージェネレーション装置の省エネルギー性メリットは、コージェネレーション装置の導入前後における一次エネルギー使用量の低減量とＣＯ２排出量の低減量との両方で示される。具体的には、前者については、装置導入前の一次エネルギー使用量と導入後の一次エネルギー使用量との差であり、後者については、装置の導入前のＣＯ２排出量と導入後のＣＯ２排出量との差である。このような省エネルギー性メリットは、メリット情報求出手段１１２の演算処理により算出される。そして、求出された省エネルギー性メリット、すわなち、装置の導入前後における一次エネルギーの低減量及びＣＯ２排出量の低減量が、省エネルギー性メリット情報として表示部１１３に表示される。
【特許文献１】特開２００２−２８６２８９号公報（第２−１０頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図１８に示すコージェネレーション装置では、ユーザが、上記の経済性メリット情報及び省エネルギー性メリット情報に意図的・積極的に常時注意を払い、かつ、この情報に基づいて自身で判断を行い、経済性及び省エネルギー性のメリットを得るべく行動するものである。よって、経済性及び省エネルギー性の向上は、ユーザ自身の意志と行動に委ねられており、ユーザ自身が意図的・積極的に行動しなければ、経済性メリット情報及び省エネルギー性メリット情報が得られても、これらを適切に活用してメリットを得ることができない。その結果、コージェネレーション装置の存在価値であるコージェネレーション運転を、最大限有効に機能させることができない。
【０００９】
このような、コージェネレーション装置が有効に機能しない例として、以下の場合がある。例えば、コージェネレーション装置の運転状態の監視が不十分であったりユーザが各メリット情報に応じて適切な行動を行わなかったことにより、蓄熱手段１０１における蓄熱量が満量になり、その結果、蓄熱手段１０１での排熱回収量が蓄熱限界量に達すると、それ以上は排熱を回収することができなくなる。このように排熱を回収することができない場合には、コージェネレーション装置におけるエネルギー効率が低下し、コージェネレーション装置で発電してその電力を使用するよりも商用電力を使用した方がコストが安くなる。このため、通常、このような場合には、コージェネレーション装置は、運転を停止する。ここで、コージェネレーション装置が発電手段１００として燃料電池を備える場合、燃料電池は、起動させてから発電可能となるまでの間（すなわち起動時）に多くの起動エネルギーを必要とするため、このように一旦運転が停止すると、発電手段１００の再起動に多くの起動エネルギーが消費される。したがって、装置全体のエネルギー効率が低下する。それゆえ、頻繁な運転停止は、装置の省エネルギー性及び経済性の低下を招き、ひいては、コージェネレーション装置の商品性を損なう。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、省エネルギー性及び経済性に優れ、電力と熱とが同時に得られるコージェネレーション運転の有効性を十分に発揮することが可能なコージェネレーション装置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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係るコージェネレーション装置は、発電を行うとともに電力負荷に電力を供給可能に構成された発電手段と、前記発電手段からの排熱を回収する排熱回収手段と、前記排熱回収手段で回収した前記排熱を熱エネルギーとして使用可能に蓄積する蓄熱手段と、前記蓄熱手段における蓄熱量の満量に伴う前記発電手段の運転停止を予測する停止予測手段と、前記停止予測手段の前記運転停止の予測に基づいて前記発電手段の運転停止を予告する停止予告手段と、を備えている。
【００１２】
前記停止予測手段は、前記排熱回収手段における排熱回収量の時間推移と、前記蓄熱手段における熱エネルギー使用量の時間推移と、前記蓄熱手段における蓄熱量の時間推移とに基づき、前記発電手段の運転停止を予測してもよい。
前記停止予測手段は、少なくとも、前記排熱回収量の時間推移を示す時間推移の基準パターンである発電電力量基準パターンと、前記熱エネルギー使用量の時間推移の基準パターンである熱エネルギー使用量基準パターンと、前記蓄熱量の時間推移の基準パターンである蓄熱量基準パターンとに基づき、前記発電手段の運転停止を予測してもよい。
【００１３】
前記停止予測手段は記憶手段を有し、前記記憶手段に、予め別途作成された前記発電電力量基準パターン、前記熱エネルギー使用量基準パターン、及び、前記蓄熱量基準パターンを記憶手段のデータが格納されていてもよい。
【００１４】
前記停止予測手段は、所定期間における運転での前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記蓄熱量の各時間推移パターンを取得し、該取得した各時間推移パターンから、前記発電電力量基準パターン、前記熱エネルギー使用量基準パターン、及び、前記  蓄熱量基準パターンを作成してもよい。
【００１５】
前記停止予測手段は、現在の運転における前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記蓄熱量を取得し、該取得した各々の時間推移を各々に対応する前記基準パターンと比較するとともに、現時点から前記蓄熱量が満量となるまでの時間である運転継続可能時間を演算し、該比較及び演算の結果に基づいて前記発電手段の運転が停止するか否かを予測し、前記停止予告手段は、前記停止予測手段からの前記停止予測情報に基づいて、画像及び音の少なくともいずれかにより前記停止予告を行ってもよい。
【００１６】
前記停止予測手段は、前記蓄熱手段における蓄熱可能残量を、単位時間における実質的な排熱回収量で除算して前記運転継続可能時間を算出してもよい。
前記停止予測手段は、前記発電電力量を検知する発電電力量検知手段と、前記熱エネルギー使用量を検知する熱エネルギー使用量検知手段と、前記排熱回収量を検知する排熱回収量検知手段と、前記発電電力量検知手段、前記熱エネルギー使用量検知手段、及び、前記排熱回収量検知手段から得られた各検知情報を収集及び蓄積するデータ収集蓄積手段と、時刻を計測する計時手段と、前記排熱回収量と前記熱エネルギー使用量とから前記蓄熱量を演算し、かつ前記運転継続可能時間を演算する演算手段と、前記データ収集蓄積手段に蓄積された前記発電電力量検知手段及び前記熱エネルギー使用量検知手段からの各検知情報と前記演算手段で演算された前記蓄熱量と、前記計時手段からの時刻信号と、から得られた、前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記蓄熱量の各々についての前記時間推移パターンを、前記基準パターンとして記憶する前記記憶手段と、現在の運転において取得された前記発電電力量、前記熱エネルギー使用量、及び、前記排熱回収量を、各々に対応する前記各基準パターンと比較する比較手段と、前記演算された前記運転継続可能時間と前記比較手段での比較結果とから運転が停止するか否かを判断する前記停止予測判断手段とを備え、前記停止予告手段は、前記停止予測手段からの前記停止予測情報に基づいて画像を表示する画像表示手段及び音を発する音報知手段の少なくともいずれかを備えていてもよい。
【００１７】
前記停止予告手段は、前記運転継続可能時間内に、所定の時間間隔で前記停止予告を行ってもよい。
【００１８】
前記停止予告手段によって実施される前記停止予告は、前記停止予測手段の前記記憶手段に記憶された熱エネルギー使用量の前記基準パターンに基づいて、熱エネルギーの使用を前記停止予測時点よりも前に実施するよう告知する排熱利用促進アドバイスを含んでいてもよい。
【００１９】
前記排熱利用促進アドバイスが、前記熱エネルギーの使用を自動的に実施するか否かの選択を含むものであり、前記停止予告手段は、ユーザが実施を選択した場合に、前記熱エネルギーの使用を自動的に実施するよう、前記コージェネレーション装置を制御してもよい。
【００２０】
前記熱エネルギーの使用が、入浴に伴う熱エネルギーの使用であり、前記排熱利用促進アドバイスは、入浴に伴う湯使用を推奨するものであってもよい。
前記停止予測手段は、前記停止予告手段からの前記停止予告に対するユーザの注意の喚起レベルを設定する注意喚起レベル設定手段をさらに備え、前記停止予告手段は、前記注意喚起レベル設定手段により設定された前記注意喚起レベルに応じて前記停止予告を行ってもよい。
【００２１】
前記停止予告手段は、前記停止予測手段の前記注意喚起レベル設定手段により設定された前記注意喚起レベルに応じた頻度及び表現方法の少なくともいずれかで、前記画像表示手段及び前記音報知手段の少なくともいずれかによって前記停止予告を行ってもよい。
前記停止予告手段は、複数の異なる前記注意喚起レベルに対応する複数の異なる予告表現データを格納したデータ格納手段と、前記注意喚起レベル設定手段で設定された前記注意喚起レベルに応じて前記データ格納手段に格納された前記予告表現データを選択するデータ選択手段とをさらに備えていてもよい。
【００２２】
前記データ格納手段に、複数の異なる前記注意喚起レベルに対応する複数の異なる動物の画像及び鳴き声の少なくともいずれかが格納され、前記データ選択手段により選択された前記動物の画像及び鳴き声の少なくともいずれかにより、前記停止予告が行われてもよい。
【００２３】
前記発電手段が、燃料電池発電システムで構成されていてもよい。
【００２４】
以上のように構成された本発明に係るコージェネレーション装置によれば、装置の運転状態が常時自動的に把握されるとともに、ユーザの実際の生活サイクルに即した上記各基準パターンを用いてコージェネレーション運転の停止を予測することができる。そして、運転の停止が予測された場合には、運転が停止する前に、ユーザに運転の停止を予告することができる。このため、ユーザは、装置の運転を常時監視する必要がなく、また、意図的・積極的に特に注意を払わなくても、装置の運転停止を回避し稼働率を高めることができる。したがって、装置の再起動に伴う起動エネルギーの消費を低減することが可能となり、省エネルギー性及び経済性におけるコージェネレーション運転のメリットを有効に発揮することが可能となる。特に、個々のユーザの実際の使用に基づいて上記各基準パターンが作成される構成では、個々のユーザの生活サイクルを正確に反映した基準パターンが得られるので、この作成された各基準パターンを用いてコージェネレーション運転を行うことにより、より省エネルギー性及び経済性が向上する。
【００２５】
また、特に、停止予告は、運転停止を告知するだけでなく、前記基準パターンに基づいて、運転の予測停止時刻よりも後に実施されるべき熱エネルギーの使用行為を、予測停止時刻よりも前に前倒しして実施するように告知する場合には、ユーザが、この告知に従って予測停止時刻よりも前に排熱（熱エネルギー）を前倒し使用することにより、排熱の有効利用が促進される。それにより、コージェネレーション装置の稼働率がさらに高まり、省エネルギー性及び経済性がより向上する。
【００２６】
また、予告に対するユーザの注意喚起レベルをユーザ自らが自己に適したレベルに設定する構成とすると、設定された注意喚起レベルに応じた表現、頻度等で停止予告が行われる。したがって、ユーザは、より確実に、また、心理的に納得して停止予告を受け入れることができる。それゆえ、この停止予告の活用度を向上させることが可能となり、排熱の有効利用がより促進される。
【００２７】
また、特に、ユーザに即座に理解されやすい表現形式を用いて停止予告を行うことにより、ユーザへの確実な情報伝達が可能となる。それゆえ、より確実に排熱の有効利用を促進することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は以上に説明した構成を有し、コージェネレーション装置において、省エネルギー性及び経済性に優れ、電力と熱とが同時に得られるコージェネレーション運転の有効性を十分に発揮することが可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るコージェネレーション装置の構成を説明するための概略的な機能ブロック図である。また、図２は、図１のコージェネレーション装置の中央制御装置の詳細な構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【００３０】
図１及び図２に示すように、コージェネレーション装置は、その機能上から、発電系１と、排熱利用系２と、排熱利用促進系３とによって構成されている。
【００３１】
発電系１は、発電手段１１と、発電手段１１に発電原料たる燃料ガス（ここでは都市ガス）を供給する燃料ガス供給配管１２と、発電手段１１での発電電力量を検知する発電電力量検知手段１４とから構成される。
【００３２】
ここでは、発電手段１１が、燃料電池発電システムから構成されている。燃料電池発電システムにおいて用いられる燃料電池の種類は限定されないが、例えばこの場合には、固体高分子型燃料電池（以下、ＰＥＦＣと略す）が用いられている。ここでは図示及び説明を省略するが、ＰＥＦＣを備えた燃料電池発電システムは、従来のシステム構成を有しており、供給された燃料ガスを改質しＣＯ濃度が低く水素に富んだガス（以下、発電燃料ガスと呼ぶ）を生成する水素生成手段と、この発電燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行うＰＥＦＣとを備えている。発電手段１１に接続された燃料ガス供給配管１２には、燃料使用量検知手段１３たるガス流量計が配設されている。また、発電手段１１は、発電電力が電力負荷５０に供給されるように構成されている。電力負荷５０には、コージェネレーション装置の他に電力会社の商用電源５２がさらに系統連系されており、また、電力負荷５０での使用電力量を検知するように、使用電力量検知手段５１として電力メータや電力センサ等が配設されている。
【００３３】
排熱利用系２は、排熱回収手段２１と蓄熱手段２２とから構成されている。排熱回収手段２１は、発電手段１１を通流して循環するように配設された冷却水循環配管２１ａと、この配管２１ａの途中に設けられたポンプ２１ｂと、熱交換器２１ｃを介して前記冷却水循環配管２１ａ内を流れる冷却水との間で熱交換可能に構成された排熱回収配管２１ｄと、排熱回収配管２１ｄの途中に配設されたポンプ２１ｅならびに排熱回収量検知手段２１ｆとを備えている。ここでは、図示を省略しているが、排熱回収量検知手段２１ｆは、熱交換器２１ｃに供給される冷却水の温度と、熱交換器２１ｃから取り出される排熱回収水の温度とを検知する温度センサから構成されている。また、蓄熱手段２２は、排熱回収配管２１ｄに接続された貯留タンク２２ｃと、貯留タンク２２ｃに接続された給水配管２２ａ及び給湯配管２２ｂとから構成されている。そして、給湯配管２２ｂは、さらに風呂、台所等の給湯端末である熱負荷端末４０に接続されている。給水配管２２ａには給水温度センサ２２ｄが配設されており、給湯配管２２ｂには流量計２２ｅ及び給湯温度センサ２２ｆが配設されている。後述するように、この給水温度センサ２２ｄ、流量計２２ｅ及び給湯温度センサ２２ｆが、熱エネルギー使用量の検知手段として機能する。
【００３４】
排熱利用促進系３は、コージェネレーション運転の停止を回避するために、排熱利用系２での排熱の有効利用を促進させる（すなわち、有効出力熱エネルギー量を増加させる）機能を有し、図２に示すように、停止予測機能を有する中央制御装置３１と、停止予告機能を有する予告装置３２とから構成されている。
【００３５】
中央制御装置３１は、マイコン等のコンピュータによって構成され、計時手段３１１と、データ収集蓄積手段３１２と、記憶手段３１３と、比較手段３１４と、演算手段３１５と、停止予測手段３１６とを備えている。これらの各手段３１１〜３１５は、コンピュータの例えば内部メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）に格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより実現される。
一方、予告装置３２は、制御部３２１と、画像表示部３２２と、音報知部３２３とを備えている。この制御部３２１は、マイコン等のコンピュータによって構成されている。制御部３２１は、中央制御装置３１と同じコンピュータで構成してもよく、また別個のコンピュータで構成してもよい。制御部３２１は、中央制御装置３１の停止予測手段３１６から伝達される停止予測情報が伝達可能に構成されており、また、画像表示部３２２は、制御部３２１から出力される画像信号に応じた画像を表示可能に構成され、音報知部３２３は、制御部３２１から出力される音信号に応じた警告音を発生可能に構成されている。例えば、画像表示部３２２はテレビモニタ等であり、音報知部３２３はスピーカ等で構成されている。
【００３６】
続いて、かかる構成のコージェネレーション装置の運転動作について説明する。
【００３７】
コージェネレーション装置の運転時には、発電手段１１たる燃料電池発電システムにおいて発電が行われる。ＰＥＦＣを備えた燃料電池発電システムから構成される発電手段１１の発電動作は、従来の燃料電池発電システムの発電動作と同様であるためここでは詳細な説明を省略するが、この場合、発電手段１１たる燃料電池発電システムの水素生成手段の改質部に燃料ガス配管１２を通じて都市ガスが供給されて水蒸気改質反応が行われ、この反応により得られた改質ガスが、さらにＣＯ変成部、ＣＯ浄化部等で処理されてＣＯ濃度が低減される。それにより、水素に富んだ発電燃料ガスが生成される。生成された発電燃料ガスはＰＥＦＣの燃料極側に供給され、一方、ＰＥＦＣの酸化剤極側には、酸化剤ガスとして空気が供給される。ＰＥＦＣでは、供給された発電燃料ガスと空気とが反応し、それにより、発電が行われるとともに多量の熱（排熱）が発生する。このようにして発電手段１１で得られた電力（電気エネルギー）は、電力負荷５０に供給されて使用される。なお、電力負荷５０での使用電力量が、発電手段１１で得られる発電電力量よりも多い場合には、商業用電源５２から不足分の電力が電力負荷５０に供給される。
【００３８】
ところで、このような発電手段１１の発電動作では、発電手段１１に供給される燃料ガス（都市ガス）の流量が、燃料使用量検知手段１３によって常時検知されている。また、発電手段１１における発電電力量が、発電電力量検知手段１４によって常時検知されている。また、電力負荷５０における使用電力量が、使用電力量検知手段５１によって常時検知されている。そして、これらの各検知手段１３，１４，５１からの検知情報は、中央制御装置３１のデータ収集蓄積手段３１２に常時伝達される。
【００３９】
一方、発電に伴って発電手段１１で発生した排熱は、排熱利用系２の排熱回収手段２１により回収された後、蓄熱手段２２により、有効出力熱エネルギーとして熱負荷端末４０に供給される。以下、排熱利用系２の動作の詳細について説明する。
【００４０】
まず、排熱回収手段２１において、冷却水がポンプ２１ｂで加圧されて冷却水循環配管２１ａを通じて発電手段１１を通流し、それにより、発電手段１１の排熱が冷却水に回収される。続いて、回収された排熱を保有した冷却水から排熱が熱交換器２１ｃに伝熱され、さらに、熱交換器２１ｃから排熱回収配管２１ｄ内を流れる排熱回収水に排熱が伝熱される。このようにして、熱交換器２１ｃを介して冷却水と排熱回収水との間で熱交換が行われ、排熱回収水が加熱され、冷却水が冷却される。加熱された排熱回収水は、排熱回収配管２１ｄを通じて貯留タンク２２ｃに戻され、再び排熱回収配管２１ｄを通じて循環する。このようにして、貯留タンク２２ｃ内の水が、回収した排熱により加熱されて温水となる。
【００４１】
この場合、蓄熱手段２２において、給水配管２２ｄを通じて水（ここでは市水）が貯留タンク２２ｃに供給されるとともにタンク内に貯留され、この水が、ポンプ２１ｅで加圧されて排熱回収配管２２ｄ内を循環して上記のように排熱を回収する。排熱を回収して所定の温度まで加熱された貯留タンク２２ｃ内の水（温水）は、給湯配管２２ｂを通じて熱負荷端末４０に供給され、その有効出力熱エネルギーが、熱負荷端末４０において種々の用途で使用される。熱負荷端末４０における有効出力熱エネルギーの用途は、特に限定されるものではないが、例えば、台所や風呂場への給湯エネルギーとして利用されてもよく、また、風呂の追い焚き等の加熱エネルギーとして利用されてもよく、また、床暖房、浴室暖房、浴室乾燥等の暖房エネルギーとして利用されてもよい。
【００４２】
このような排熱利用系２における排熱の回収及び利用の際には、常時、排熱回収配管２１ｄの途中に設けられた排熱回収量検知手段２１ｆによって排熱の回収量が検知され、また、給水配管２２ａの途中に設けられた給水温度センサ２２ｄによって貯留タンク２２ｃへの供給水の温度が検知され、給湯配管２２ｂの途中に設けられた流量計２２ｅによって貯留タンク２２ｃから取り出される温水の流量が検知され、給湯配管２２ｂ中に設けられた給湯温度センサ２２ｆによって、温水の温度が検知される。そして、これらの各検知手段２１ｆ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆからの検知情報が、中央制御装置３１のデータ収集蓄積手段３１２に常時伝達される。
【００４３】
ところで、排熱利用系２において回収された排熱の蓄積量（以下、蓄熱量という）が蓄積限界量ＱＭに達すると、それ以上は排熱を回収することができなくなる。具体的には貯留タンク２２ｃに所定温度の温水がタンク貯留量限界まで溜まる（つまり、蓄熱量が満量になる）と、それ以上は温水を生成又は昇温することができなくなる。このため、この場合には、コージェネレーション運転が継続できなくなって、装置が停止する。前述したように、コージェネレーション装置が一旦停止すると、装置の再起動に余分なエネルギーが必要となるため、全体のエネルギー効率の低下を招く。特に、本実施の形態のようにＰＥＦＣを有する燃料電池発電システムを発電手段１１として備えたコージェネレーション装置では、再起動の際に、発電可能な高温までＰＥＦＣを加熱する必要があるため、再起動に大きなエネルギーが必要となる。そこで、本実施の形態のコージェネレーション装置では、排熱利用促進系３により、以下のようにして、装置の運転停止の回避が図られる。
【００４４】
排熱利用促進系３は、コージェネレーション運転の停止予測を行う上で判断基準となる基準パターンを作成する機能（以下、これを基準パターン作成機能と呼ぶ）と、作成された基準パターンと現在の運転状況とを比較して運転停止を予測する機能（以下、これを停止予測機能と呼ぶ）と、停止を回避すべくユーザに停止予告を行う機能（以下、これを停止予告機能と呼ぶ）とを主な機能として有する。これらの機能は、排熱利用促進系３を構成する中央制御装置３１、及び、予告装置３２を備えた構成（図２）により実現され、中央制御装置３１には、かかる機能を実現するためのプログラムが格納されている。コージェネレーション装置は、基準パターン作成機能が発揮される基準パターン作成モードと、停止予測機能及び停止予告機能が発揮される排熱利用促進モードとに切り換え可能に構成されており、このようなモードの切換は、中央制御装置３１のモード切り換え操作部（図示せず）によって行われる。図１０は、中央制御装置３１に格納されたプログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。以下、排熱利用促進系３の各機能とそれを実現するプロセスの詳細について説明する。
【００４５】
まず、排熱利用促進系３の基準パターン作成機能について説明する。図３は、電力負荷５０における一日の使用電力量の時間推移の基準パターンを示しており、図４は、発電手段１１の一日の発電電力量の時間推移の基準パターンを示しており、図５は、熱負荷端末４０における一日の熱エネルギー使用量（有効出力熱エネルギー使用量）の時間推移の基準パターンを示しており、図６は、排熱利用系２における一日の蓄熱量の時間推移の基準パターンを示している。これらの各基準パターンは、ユーザが実際にコージェネレーション装置を基準パターン作成モード下において使用し、それによりコージェネレーション装置がデータを収集蓄積し、この蓄積したデータに基づいて作成したものである。
【００４６】
ここでは、基準パターン作成モード下における図３〜図６の各基準パターンの作成プロセスとして、例えば、所定の期間中、毎日、電力負荷５０の一日における使用電力量の時間推移、発電手段１１の一日における発電電力量の時間推移、熱負荷端末４０の一日における熱エネルギー使用量の時間推移、及び、排熱利用系２の一日における蓄熱量の時間推移を検出し、そのデータを中央制御装置３１のデータ収集蓄積手段３１２に蓄積する。そして、所定期間中の複数日について得られたデータから、使用電力量、発電電力量、熱エネルギー使用量、及び、蓄熱量の各々について、それぞれ平均的な一日の時間推移パターン（すなわち基準パターン）を取得する。なお、基準パターンの作成のためのデータ収集期間は、ユーザの生活サイクルが把握できる期間であれば特に限定されるものではなく、例えば、１〜数日、１〜数週間、１〜数ヶ月、１年等であってもよい。
【００４７】
具体的には、まず、モード切り換え操作部（図示せず）を操作してモード設定を基準パターン作成モードとし、それから図１０に示すように、コージェネレーション装置を動作させる。すると、コージェネレーション装置は、使用電力量、発電電力量、熱エネルギー使用量、及び、排熱回収量が、所定期間中、２４時間継続してそれぞれ検知する（ステップＳ１）。ここでは、発電電力量検知手段１４が発電電力量を検知し、使用電力量検知手段５１が使用電力量を検知し、排熱回収量検知手段２１ｆが排熱回収量を検知する。また、熱エネルギー使用量を算出するために、給水温度センサ２２ｄにより貯留タンク２２ｃへの供給水の温度が検知され、流量計２２ｅにより給湯流量が検知され、給湯温度センサ２２ｆにより給湯温度が検知され、このようにして各検知手段２２ｄ，２２ｅ，２２ｆで検知された情報が、中央制御装置３１のデータ収集蓄積手段３１２に伝達される。データ収集蓄積手段３１２に伝達された給水温度情報と給湯流量情報と給湯温度情報とは、さらに演算手段３１５に伝達され、演算手段３１５において演算処理され、それにより、熱エネルギー使用量が算出される。算出された熱エネルギー使用量は、データ収集蓄積手段３１２に伝達される。また、データ収集蓄積手段３１２に伝達された排熱回収量はさらに演算手段３１５に伝達され、そこで排熱回収量から上記算出された熱利用量使用量を減算して蓄熱量が算出される。この算出された蓄熱量はデータ収集蓄積手段３１２に伝達される。
ここで、上記ステップＳ１における使用電力量、発電電力量、蓄熱量、及び、熱エネルギー使用量のデータ収集の際には、上記各検知手段により検知が行われるとともに、計時手段３１１により検知時刻が計測される。そして、各検知量のデータとともに、計時手段３１１から計時信号がデータ収集蓄積手段３１２に入力される（ステップＳ２）。ここでは、計時手段３１１における時刻の計測にはマイコンのクロックが用いられる。
【００４８】
モード切り換え操作部（図示せず）に入力された入力情報にしたがって基準パターン作成モードが選択されると（ステップＳ３）、データ収集蓄積手段３１２に蓄積された使用電力量、発電電力量、熱エネルギー使用量、及び、蓄熱量のデータは、入力された計時信号とともに、記憶手段３１４に記憶される。それにより、使用電力量、発電電力量、熱エネルギー使用量、及び、蓄熱量の各基準パターン（図３，４，５，６）がそれぞれ作成される（ステップＳ４）。なお、記憶手段３１４には、各基準パターンは数値データとして記憶されており、図３〜６は、数値データをグラフに示したものである。
【００４９】
上記のようにして作成された各基準パターンは、ユーザの実際の使用に基づいて作成されているため、装置を使用するユーザ各位の生活サイクルに密接に即している。また、ユーザの生活サイクルをより正確に反映するために、例えば、平日と休日とではユーザの生活サイクルにおいて使用電力量及び熱エネルギー使用量の推移パターンに相違が生じることを踏まえて、平日対応の基準パターンと、休日対応の基準パターンとがそれぞれ作成され、かつ、平日・休日の各基準パターンが、適宜、選択（切り換え）されてコージェネレーション運転に適用される構成としてもよい。また、例えば、季節によって使用電力量及び熱エネルギー使用量が変動することを踏まえて、季節に対応した基準パターンを作成するとともに、装置の使用時期に応じて、適宜、対応する基準パターンを、選択（切り換え）する構成、あるいは季節毎に基準パターンを更新する構成としてもよい。
【００５０】
次に、作成された図３〜図６の各基準パターンについて説明する。
【００５１】
図３に示すように、電力負荷５０の使用電力量の基準パターンは、ユーザが就寝する０時から６時頃までは０であり、起床して活動が開始される６時頃から増加していき、１２時頃に初めのピークＡに達する。一方、図４に示すように、発電手段１１では、このような使用電力の変動に対応して発電電力量が変動する。すなわち、０時から６時頃までは発電が停止して発電電力が０であり、それ以降は増加して１２時頃に最大発電電力量ＧＭに達する。ここで、ピークＡにおける使用電力量は、発電手段１１の最大発電電力量ＧＭを超えるため、この時には、発電手段１１の発電電力だけでは使用電力を賄いきれない。このため、電力使用量のピークＡには、発電手段１１による発電の他に、商用電源５２から電力が供給される。ピークＡを越えると使用電力量は減少し、その後、１７時頃まで緩やかに変化するように推移する。発電手段１１では、この使用電力量の動向に対応するように、時刻Ｔ１までの間、緩やかに変化するように発電電力量が推移する。
【００５２】
一方、発電手段１１の発電に伴って発生した排熱は、排熱利用系２の排熱回収手段２１により回収され、それにより、蓄熱量が図６に示すように推移する。すなわち、蓄熱量は、熱負荷端末４０において熱エネルギーが使用されずかつ発電動作が停止している０時から６時頃（図５及び図４）にかけては、一定量に保持（具体的には、貯留タンク２２ｃに所定温度の温水が所定量保持）されている。そして、６時頃から８時頃にかけて熱エネルギーが使用される（図５）と、熱エネルギーの使用量の変動に応じて蓄熱量が減少する（図６）。８〜１０時頃にかけて再び熱エネルギーの使用量が０となる間（図５）は、前述のように発電手段１１において発電が行われ（図４）、蓄熱量が増加する（図６）。そして、１０時頃から１４時頃にかけて再び熱エネルギーが使用されるようになると（図５）、熱エネルギー使用量の変動に応じて蓄熱量が減少する（図６）。再び熱エネルギーの使用量が０となる１４時以降（図５）では、回収された排熱が使用されることなく蓄積されていき、やがて、時刻Ｔ１において、蓄熱量が、蓄熱限界量ＱＭに達する（図６）。蓄熱量が蓄熱限界量ＱＭに達した状態とは、具体的には、所定温度まで昇温された温水が貯留タンク２２ｃの満量（蓄熱限界量）まで蓄えられ、それ以上の昇温及び給水が行えない状態をさす。このような状態では、それ以上の排熱を回収することができない。このため、蓄熱量が蓄熱限界量ＱＭに達すると、コージェネレーション装置は自動的に停止する。このようにコージェネレーション装置が停止している間は、発電手段１１では発電が行われず発電電力量は０となる（図４）。よって、この間の使用電力は、全面的に商用電源５２によって賄われる。なお、時刻Ｔ１において装置の運転が停止されるとは、装置に運転停止指示が入力されることを意味する。図４に示すように、発電電力量が０となるのが時刻Ｔ１後にずれるのは、時刻Ｔ１において装置に停止指示が入力されても、実際に装置の動作が停止するまでには所定の時間がかかるためである。
【００５３】
１８時頃に再び熱エネルギーの使用が開始されると（図５）、蓄熱限界量ＱＭまで蓄積されていた排熱が使用されて蓄積量が蓄熱限界量ＱＭより少なくなる。よって、再び排熱回収が可能となるので、装置の運転が再開される。ここでは、図６に示すように、時刻Ｔ２において、コージェネレーション装置に運転開始指示が入力されて装置が再起動し、それに伴って、発電動作によって電力が発生する（図４）。なお、図４に示すように、発電が再開されるのが時刻Ｔ２後にずれるのは、時刻Ｔ２において装置に運転再開指示が入力されても、実際に装置が発電可能な状態となるまでには所定の時間がかかるためである。
【００５４】
図３及び図５に示すように、１８〜２４時までの間は、電力及び熱エネルギーの使用量が一日のうちで最も多くなり、それに応じて、発電電力量も最大となる。使用電力量がピークＢおよびピークＣに達すると、最大発電電力量ＧＭでも使用電力量を賄うことができないため、商用電源５２から電力が供給される（図４）。また、１８〜２４時にかけての活発な発電動作に伴って、回収される排熱量は増えるが、この間では熱エネルギーの使用量も最大となるため、全体として蓄熱量は減少する（図６）。
【００５５】
コージェネレーション運転における上記各基準パターンでは、前述のように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけて一旦運転が停止するため、コージェネレーション装置のエネルギー効率が低下する。また、この停止期間Ｔ１−Ｔ２中は、コージェネレーション装置以外の手段により電力及び熱エネルギーを賄わなければならないため、経済性及び省エネルギー性を低下させる。そこで、本実施の形態のコージェネレーション装置では、記憶されたこれら各基準パターンを用いて、排熱利用促進モード下における排熱利用促進系３の停止予測機能及び停止予告機能により、装置の運転停止を可能な限り回避して装置を有効に活用する。
【００５６】
図７〜図９は、停止回避が図られたコージェネレーション装置の運転を説明するための図であり、図７は、かかる運転における発電電力量の一日の時間推移を示す図であり、図８は、かかる運転における熱エネルギー使用量の一日の時間推移を示す図であり、図９は、かかる運転における蓄熱量の一日の時間推移を示す図である。また、かかる運転の動作については、図１０を参照して説明する。
【００５７】
なお、ここでは、ユーザが、基準パターン作成時とほぼ同様の一日の生活サイクルを送ることを前提として説明する。
【００５８】
コージェネレーション装置の運転時には、まず、モード切り換え操作部（図示せず）を操作して、動作モードを排熱利用促進モードに設定する。そして、図１０に示すように、基準パターン作成時と同様、使用電力量、発電電力量、排熱回収量、及び、熱エネルギー使用量が前述のように検知され、その情報が中央制御装置３１のデータ収集蓄積手段３１２に伝達される（ステップＳ１）。また、計時手段３１１により、計時信号が、これらの情報とともにデータ収集蓄積手段３１２に伝達される（ステップＳ２）。
【００５９】
続いて、モード切り換え操作部（図示せず）に入力された入力情報にしたがって排熱利用促進モードが選択されると（ステップＳ３）、このデータ収集蓄積手段３１２に収集されたデータを用いて、中央制御装置３１の比較手段３１４（図２）が、検知された現在の運転状況における使用電力量及び熱エネルギーの使用量、並びに、発電電力量及び蓄熱量の時間推移を、記憶手段３１３に記憶された前述の各基準パターン（図３〜図６）と比較する（ステップＳ５）。また、演算手段３１５（図２）が、蓄熱可能残量（具体的には、蓄熱限界量ＱＭと現時点における蓄熱量との差分）を、熱エネルギー使用量を０と仮定した場合の現時点における単位時間当たりの排熱回収量で除算し、それにより、熱エネルギーの使用が行われないと仮定した場合に現時点からどれだけの期間だけ運転を継続することができるか、すなわち運転継続可能時間ＴＲを算出する（ステップＳ６）。
【００６０】
そして、基準パターンとの比較結果と、算出した運転継続可能時間ＴＲの結果とが、停止予測手段３１６（図２）に伝達され、この情報に基づいて、停止予測手段３１６が、現在の状態で運転を継続した場合に蓄熱量が蓄熱限界量ＱＭに達して装置が停止するか否かを判断（すなわち停止予測）する（ステップＳ７）。停止予測手段３１６の判断において、運転停止が予測されない場合には、引き続き運転が継続される。一方、運転停止が予測される場合には、引き続いて、排熱利用促進系３の停止予告機能が働く。
【００６１】
例えば、図９に示すように、時刻Ｔ３において、蓄熱量が所定量ＱＬに達する（具体的には、貯留タンク２２ｃ内の温水が所定水位に達する）と、中央制御装置３１の上記ステップＳ４からステップＳ６の動作により、現時刻Ｔ３から運転継続可能時間ＴＲが経過した時刻Ｔ１において、蓄熱量が蓄熱限界量ＱＭに達し運転が停止すると停止予測手段３１６が判断する。すると、中央制御装置３１の停止予測手段３１６で得られた停止予測情報が、図２に示すように、排熱利用促進系３の予告装置３２の制御部３２１に伝達される。そして、この情報に基づき、制御部３２１から画像表示部３２２に、運転停止を予告する画像を表示するように画像信号が出力され、また、音報知部３２３に、運転停止を予告する警告音を発するように音信号が出力される。それにより、時刻Ｔ３において、予告装置３２の画像表示部３２２に停止予告画像が表示され、また、音報知部３２３から停止予告のための警告音が発せられる（図１０のステップＳ８）。ここでは、例えば、画像表示部３２２に警告メッセージや運転継続可能時間ＴＲが表示されるとともに、音報知部３２３から警告ブザー音が発せられ、それにより、ユーザの注意が喚起される。
【００６２】
ユーザは、上記の予告装置３２による停止予告の後、コージェネレーション装置の運転継続中（すなわち、時刻Ｔ３から運転継続可能期間ＴＲが経過するまでの期間Ｔ３−Ｔ１中）に、排熱利用の促進を行うか否かを選択する。例えば、ユーザは、予告装置３２から発せられる警告音を聞くことで、装置の運転停止に対する注意が喚起される。そして、ユーザ自身の判断により、装置の運転停止を回避するため、蓄熱量が蓄熱限界量ＱＭに達することによる装置の運転停止前に所定の熱利用を実行するように選択する。例えば、記憶手段３１３に記憶された図５の基準パターンでは１８〜２４時の間において使用予定となっている熱エネルギーＥＳの一部の熱エネルギーＥＳ１を、１８時よりも早い時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけて、前倒しして使用する。前倒しして使用する熱エネルギーのＥＳ１の用途は、特に限定されるものではなく、例えば、基準パターンでは１８時以降に行う浴槽の湯張り（浴槽を湯で満たすこと）等であってもよい。
【００６３】
図９に示すように、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけて熱エネルギーＥＳ１を使用する（以下、これを熱エネルギー利用促進と呼ぶ）ことにより、蓄熱量は、運転停止が予測された時刻Ｔ１になっても蓄熱限界量ＱＭに達することはなく、よって、基準パターンでは運転が停止する時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の期間Ｔ１−Ｔ２においても、装置の運転が継続される。
【００６４】
図８に示すように、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけて熱エネルギー量ＥＳ１を使用した後、時刻Ｔ５まで再び熱エネルギーの使用量は０となるが、熱エネルギー使用量ＥＳ１の使用により蓄熱量は蓄熱限界量ＱＭから大幅に減少しているため（図９）、Ｔ４−Ｔ５期間における熱エネルギー使用量が０であっても、この期間中は排熱回収が可能であり、よって装置の運転が継続される。そして、時刻Ｔ５以降に、再び、熱エネルギー量ＥＳ２が使用される。この熱エネルギー使用量ＥＳ２は、図５の基準パターンにおいて１８時頃から２４時までの間に使用される熱エネルギー使用量ＥＳの一部に相当するもので、熱エネルギー使用量ＥＳ１と合計すると、熱エネルギー使用量ＥＳと等しくなる。
【００６５】
このような熱エネルギー利用促進により、コージェネレーション装置の継続運転が可能となるため、図７に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２に到る期間Ｔ１−Ｔ２、すなわち、基準パターンにおいては全面的に商用電源５２により電力が賄われていた期間においても、コージェネレーション装置で発電を行い発電電力ＧＳを得ることが可能となる。１８時以降は一日のうちで最も使用電力量が多くなることから、この期間Ｔ１−Ｔ２にコージェネレーション装置で電力を賄うことは有効である。また、期間Ｔ１−Ｔ２における発電に伴って生じた排熱を熱エネルギーとして使用することができるので、一日のうちで最も熱エネルギー使用量が多くなる１８時以降において、コージェネレーション装置から安定して熱エネルギーを供給することが可能となる。また、コージェネレーション装置の稼働率が高くなり装置の再起動に要するエネルギー消費が抑制可能となる。
【００６６】
以上のことから、排熱利用促進が行われるコージェネレーション装置では、経済性、省エネルギー性を向上させることができる。また、この場合、コージェネレーション装置が自動的に運転停止を予測するとともに、ユーザの注意を喚起するように予告を行うため、ユーザが常に装置の運転状態を監視する等して特別な注意を払わなくても、容易に排熱利用促進を行うことが可能である。また、かかる構成の装置は、従来のコージェネレーション装置の構成を大きく変更することなく容易に実現することが可能である。
【００６７】
なお、ユーザが運転停止予告を認識していながら、意図的に排熱利用促進を行わなかった場合には、図６の基準パターンにおいて前述したように、排熱回収量が蓄熱限界量ＱＭに達してコージェネレーション装置が停止する。排熱利用促進を行うか否かは、その時の状況に応じてユーザが任意に選択できるものであり、利用を強制するものではない。選択しない場合があるとしても、かかる構成では、装置の運転停止回数を従来のものよりも減らすことが可能となるため、上記効果が得られる。
【００６８】
また、上記においては、排熱利用促進のために、基準パターン（図５）において１８時以降に使用された熱エネルギーＥＳの一部ＥＳ１を前倒し使用する場合について説明したが、全部の熱エネルギーＥＳを前倒し使用してもよい。
【００６９】
また、本実施の形態の変形例として、コージェネレーション装置が、図１１に示す構成を有していてもよい。図１１に示すように、本例に係るコージェネレーション装置は、図１の装置と同様の構成を有するが、排熱回収手段２１の構成が、図１の装置とは異なっている。
【００７０】
すなわち、本例のコージェネレーション装置では、排熱回収手段２１が、貯留タンク２２ｃと発電手段１１とを直接連結する排熱回収配管２１ｄと、排熱回収配管２１ｄの途中に配設されたポンプ２１ｅとから構成されており、実施の形態１のような冷却水循環配管２１ａ及び熱交換器２１ｃは配設されていない。かかる構成では、排熱回収配管２１ｄを通じて発電手段１１を通流する貯留タンク２２ｃ内の水が、発電手段１１との間で直接的に熱交換を行うことにより、発電手段１１の排熱を回収し、この水が加熱されて温水となり給湯に供される。かかる構成のコージェネレーション装置においても、図１の装置において前述した効果と同様の効果が得られる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るコージェネレーション装置は、実施の形態１のコージェネレーション装置と同様の構成を有しており、実施の形態１と同様に運転されるが、以下の点が実施の形態１とは異なっている。
【００７１】
すなわち、本実施の形態のコージェネレーション装置では、時刻Ｔ３において装置の運転停止が予測されると、実施の形態１と同様に予告装置３２の画像表示部３２２及び音報知部３２３により停止予告が行われるが、ここでは、時刻Ｔ３から予測停止時刻Ｔ１までの間、すなわち時刻Ｔ３から運転継続可能時間ＴＲが経過するまでのＴ３−Ｔ１期間に、画像の表示及び警告音の発生による停止予告が繰り返し行われる。例えば、運転継続可能時間ＴＲの間に、所定の時間間隔で繰り返し停止予告が行われる。それにより、運転停止に対するユーザの注意の喚起度が大きくなる。その結果、ユーザは、時刻Ｔ３から運転継続可能時間ＴＲが経過するまでのＴ３−Ｔ１期間中に、実施の形態１において前述した排熱利用促進を行うか否かを選択する機会を逸する可能性が低くなり、確実にこの選択を行うことが可能となる。
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を示す概略的な機能ブロック図である。本実施の形態に係るコージェネレーション装置は、予告装置が図１２に示す構成を備えた点で実施の形態１の装置と異なり、それ以外の構成は実施の形態１の装置と同様である。そして、本実施の形態では、コージェネレーション装置が、実施の形態１と同様に動作するが、以下の点が実施の形態１とは異なっている。
【００７２】
本実施の形態のコージェネレーション装置の予告装置３２は、制御部３２１が音声合成手段３２４をさらに備えている。この予告装置３２では、運転停止予告を行う際に、実施の形態１の場合のようにブザー警告音を発するだけではなく、具体的な排熱利用促進を提案する音声アドバイスが音報知部３２３から発せられる。
【００７３】
すなわち、この装置では、中央制御装置３１の停止予測手段３１６から予告装置３２の制御部３２１に停止予測情報が伝達されると、制御部３２１から音声合成手段３２４に音声合成信号が出力されて音声が合成され、「もうすぐお湯が一杯になり、コージェネレーション装置の運転が停止されます。浴槽に湯を入れられてはいかがでしょうか」、又は「もうすぐお湯が一杯になり、コージェネレーション装置の運転が停止されます。入浴されてはいかがでしょうか」等の音声アドバイスが音報知部３２３から発せられる。この時、実施の形態１のようにブザー警告音を同時に発してもよい。この音声アドバイスにより、運転停止に対するユーザの注意が喚起され、さらに、排熱利用を促進させるための具体的な方法が、ユーザに提案（告知）される。それゆえ、ユーザは、この提案を参考にして、実施の形態１で前述した、蓄熱量が蓄熱限界量ＱＭに達することによる装置の運転停止前に排熱の使用を行う。なお、ユーザは、必ずしも音声アドバイスにより提案された方法に従う必要はなく、その時の状況に応じて、適宜、排熱利用促進のための熱エネルギーの用途、又は、利用促進の不実施を選択すればよい。
【００７４】
音声アドバイスで提案される利用促進方法（すなわち、利用促進のための熱エネルギーの使用用途）の内容は、特に限定されるものではないが、ユーザの生活サイクルに即した提案であることが好ましく、特に、ユーザの生活サイクルにおいてその後に発生することが推定される熱エネルギー利用行為を前倒しして実施することをも提案する。ここでは、例えば、１８〜２４時の間の熱エネルギーの使用用途（具体的には、浴槽の湯張り、入浴等）を前倒しして実施するよう提案され、このような提案は、実際のユーザの生活サイクルに即したものであるため、実施の可能性が高いとともにユーザが聞き入れ易く、提案として有効である。
【００７５】
以上のように、本実施の形態では、排熱利用促進の具体的な方法を、音声アドバイスによりユーザに分かり易い表現で提案することができるため、より容易かつ確実に排熱の利用促進を実施することが可能となる。したがって、コージェネレーション装置の稼働率がさらに高まり、経済性、省エネルギー性をより高めることができる。
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を示す概略的な機能ブロック図である。本実施の形態のコージェネレーション装置は、中央制御装置が図１３に示す構成を有する点が実施の形態３の装置と異なっており、それ以外の構成は実施の形態３の構成と同様である。そして、本実施の形態のコージェネレーション装置は、実施の形態３と同様に動作するが、以下の点が実施の形態３とは異なっている。
【００７６】
本実施の形態のコージェネレーション装置は、中央制御装置３１が、注意喚起レベル設定手段３１７Ａと、注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂとをさらに備えるとともに、予告装置３２が、携帯情報端末３２’をさらに備えている。
【００７７】
注意喚起レベル設定手段３１７Ａ及び注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂは、装置の運転停止予告において個々のユーザに合わせて効果的に注意喚起を行うことができるよう、予告の最適な実施条件を入力及び設定するものである。例えば、運転継続可能時間ＴＲの間にどの程度の頻度で予告を行うか、また、どのような表現方法（具体的には表示画像や音の種類等）で予告を行うか等によって、予告に払われるユーザの関心（言い換えれば注意喚起）の度合いは異なるものであり、また、各ユーザの注意喚起の度合いには、個人差が存在する。そこで、ユーザが自身に最適な注意喚起レベルを入力することにより、予告の実施条件を個々のユーザに適した条件に設定することができる。注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂは、例えば、キーボードやマウス等のコンピュータへの入力操作具によって構成されている。
【００７８】
そして、ユーザが、注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂから注意喚起レベル設定手段３１７Ａに注意喚起レベルを入力すると、入力された注意喚起レベルが記憶手段３１３に記憶され、これにより注意喚起レベルが設定される。この設定された注意喚起レベルは、停止予測手段３１６からの停止予測情報とともに予告装置３２の制御部３２１に伝達される。制御部３２１は、例えば、この伝達された注意喚起レベルに応じた頻度で予告するように画像表示部３２２及び音報知部３２３を制御する。
例えば、確実に排熱利用促進を行うために繰り返し予告を行い積極的かつ確実に注意喚起する場合や、繰り返し予告を行わないとユーザの注意を喚起することができない場合等においては、ユーザは、注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂから注意喚起レベル設定手段３１７Ａに強レベルを入力する。すると、この強レベルが設定され、この設定された強レベルが、停止予測手段３１６からの停止予測情報とともに予告装置３２の制御部３２１に伝達される。そして、制御部３２１が、予告の頻度を多くするように画像表示部３２２及び音報知部３２３を制御する。
【００７９】
一方、例えば、繰り返し予告を行わないでもユーザの注意を喚起することができる場合等においては、ユーザは、注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂから注意喚起レベル設定手段３１７Ａに弱レベルを入力する。すると、この弱レベルが設定され、この設定された弱レベルが、停止予測手段３１６からの停止予測情報とともに予告装置３２の制御部３２１に伝達され、制御部３２１が、予告の頻度を抑えるように画像表示部３２２及び音報知部３２３を制御する。
【００８０】
さらに、本実施の形態では、予告装置３２が携帯情報端末３２’を備えているため、ユーザは、予告装置３２の傍から離れても、携帯情報端末３２’を所持することにより、停止予告を確実に受けることが可能となる。例えば、携帯情報端末３２’は、通信部（送受信部）と画像表示部と音報知部（ともに図示せず）とを備えたリモートコントローラであり、一方、予告装置３２も通信部（図示せず）を備えている。そして、携帯情報端末３２’の動作は、該携帯情報端末３２’及び予告装置３２の通信部を介して、制御部３２１によって制御されている。予告装置３２の制御部３２１からの指示により、携帯情報端末３２’では、運転停止を予告するための画像が画像表示部に表示されるとともに、警告音及び音声アドバイスが音報知部から発せられる。このような携帯情報端末３２’における予告動作においては、予告装置３２における予告動作と同様、上記のように中央制御装置３１の注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂに入力した注意喚起レベルに応じて予告動作が行われる。
【００８１】
本実施の形態の構成によれば、実施の形態３において前述した効果と同様の効果が得られる。さらに、ここでは、個々のユーザに応じて最適な実施条件で予告を行うことができるとともに、ユーザの居所に関わらず確実に予告を受けることができる。したがって、より確実に排熱利用促進の選択を行うことができる。また、ユーザ自らが設定した注意喚起レベルに応じてなされる予告であるので、心理的に納得して予告を受け入れることができる。
【００８２】
なお、上記においては、予告装置３２が、運転の停止予告と排熱利用促進方法の提案とを両方行う場合について説明したが、例えば、実施の形態１及び実施の形態２のように排熱利用促進方法の提案が行われない場合においても、本実施の形態は適用可能である。
（実施の形態５）
図１４は、本発明の実施の形態５に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を示す概略的な機能ブロック図である。また、図１５は、図１４のコージェネレーション装置の特徴的な動作を実施するために予告装置の制御部に格納されたプログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【００８３】
本実施の形態のコージェネレーション装置は、予告装置３２が図１４に示す構成を有する点が実施の形態４とは異なっており、それ以外の構成は実施の形態４と同様である。本実施の形態の装置は、実施の形態４と同様に動作するが、以下の点が実施の形態４とは異なっている。
【００８４】
図１４及び図１５に示すように、本実施の形態のコージェネレーション装置は、予告装置３２の制御部３２１が、データ格納手段３２１Ａと、データ選択手段３２１Ｂとをさらに備えている。かかる装置では、実施の形態４の場合と同様、注意喚起レベル設定手段３１７Ａによって設定された注意喚起レベルに対応して、予告装置３２及び携帯情報端末３２’の画像表示部３２２に画像が表示されるとともに、音報知部３２３から警告音と音声アドバイスとが発せられる。特に、ここでは、停止予告がユーザに即座に理解されるように、予告装置３２及び携帯情報端末３２’の画像表示部３２２に、動物の画像が表示される。また、警告音として、その動物の鳴き声が音報知部３２３から発せられるとともに、音声アドバイスによる提案が行われる。
【００８５】
予告に利用される動物は、注意喚起レベルに対応して決定されるもので、強レベルの場合には、より強くユーザの注意を喚起させる動物が利用され、弱レベルの場合には、強レベルの場合の動物よりも注意喚起の程度が小さい動物が利用される。
【００８６】
ここでは、予告装置３２の制御部３２１のデータ格納手段３２１Ａに、注意喚起レベルの違いを具現化した、ユーザに与える印象の強さが異なる複数の動物のデータが注意喚起レベルと対応させて格納されている。ユーザに与える印象の強さは、例えば、その動物の大きさ、性質等によって決まり、この場合には、強レベルに対応する動物としてトラのデータが、弱レベルに対応する動物としてネコのデータがデータ格納手段３２１Ａに格納されている。
【００８７】
図１５に示すように、例えば、制御部３２１が中央制御装置３１から停止予測情報とともに強レベルを注意喚起レベルとして受け取ると（ステップＳ１１）、データ選択手段３２１Ｂが、データ格納手段３２１Ａからトラを選択する（ステップＳ１２）。そして、制御部３２１から、選択結果に基づく信号が予告装置３２及び携帯情報端末３２’の画像表示部３２２に出力され、予告装置３２の画像表示部３２２及び携帯情報端末３２’の図示されない画像表示部にトラの画像が表示される（ステップＳ１３）。また、制御部３２１からの信号が音声合成手段３２４に出力され、トラの鳴き声と音声アドバイスが合成される。そして、これらが、予告装置３２の音報知部３２３及び携帯情報端末３２’の図示されない音報知部から発せられる。
【００８８】
一方、制御部３２１が中央制御装置３１から停止予測情報とともに弱レベルを注意喚起レベルとして受け取ると（ステップＳ１１）、データ選択手段３２１Ｂが、データ格納手段３２１Ａからネコを選択する（ステップＳ１２）。そして、制御部３２１から、選択結果に基づく信号が予告装置３２及び携帯情報端末３２’の画像表示部３２２に出力され、予告装置３２の画像表示部３２２及び携帯情報端末３２’の図示されない画像表示部にネコの画像が表示される（ステップＳ１３）。また、制御部３２１からの信号が音声合成手段３２４に出力され、ネコの鳴き声と音声アドバイスが合成される。そして、これらが、予告装置３２の音報知部３２３及び携帯情報端末３２’の図示されない音報知部から発せられる。
【００８９】
このように、注意喚起レベルに応じて異なる動物を用いてユーザに理解されやすい表現形式により予告を行うことで、ユーザは、より確実に予告を受けることができる。したがって、実施の形態４と同様の効果が得られる。
【００９０】
なお、上記においては、トラとネコとを利用して予告・提案を行う場合について説明したが、動物の種類はこれに限定されるものでなく、また、ユーザに即座に理解されやすい表現形式であれば、動物以外の表現形式を用いてもよい。
（実施の形態６）
図１６は本発明の実施の形態６に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を示す概略的な機能ブロック図である。また、図１７は図１６のコージェネレーション装置の予告装置及び携帯情報端末の画像表示部に表示される排熱利用促進方法選択メニューの内容を示す表である。
【００９１】
本実施の形態のコージェネレーション装置は、実施の形態４のコージェネレーション装置とは、以下の点で相違し、その他の点は同様である。
【００９２】
すなわち、本実施の形態では、中央制御装置３１において注意喚起レベル設定手段３１７Ａ及び注意喚起レベル入力操作部３１７Ｂが省略されている。そして、予告装置３２に返答入力手段３３１が設けられ、携帯情報端末にも返答入力手段（図示せず）が設けられている。返答入力手段にはマウス等の公知の操作入力手段が用いられる。また、熱負荷端末４０としての給湯システムが浴槽４０Ａと暖房装置４０Ｂと有しており、これらが予告装置３１の制御部３２１によって制御されている。
【００９３】
このように構成された本実施の形態のコージェネレーション装置では、予告装置３１の制御部３２１は、中央制御装置３１の停止予測手段３１６から停止予測情報を受け取ると、所定のアドバイスを発するように音報知部３２３を制御するとともに図１７に示す排熱利用促進方法選択メニューを表示するよう画像表示部３２２を制御する。また、同様に、音報知部から所定のアドバイスを発するとともに画像表示部に図１７に示す排熱利用促進方法選択メニューを表示するよう携帯情報端末３２’を制御する。
排熱利用促進方法選択メニューは、例えば、メニューを特定するための１〜３の番号と、「浴槽の湯張りを行う」（番号１）、「暖房する」（番号２）、及び「何も行わない」（番号３）という３つのメニューで構成されている。そして、所定のアドバイスとして、例えば、「もうすぐお湯が一杯になり、コージェネレーション装置の運転が停止されます。
表示されている選択メニューから排熱利用促進方法を１つ選択してその番号を入力して下さい」という音声アドバイスが発せられる。そして、ユーザが、表示されたメニューのうちから所望のメニューを選択して、その対応する番号を返答入力手段３３１等を用いて制御部３２１に入力すると、制御部３２１は、入力された番号に応じて以下のように動作する。
【００９４】
番号１が入力された場合には、制御部３２１は浴槽４０Ａの湯張りを行う。これは、例えば、制御部３２１が浴槽４０Ａの給湯用の栓を所定時間開放した後閉鎖することによって行う。また、これに代えて、浴槽４０Ａに上限の湯面を検出する水位センサを設け、制御部３２１が、浴槽４０Ａの給湯用の栓を開放した後、上記水位センサから上限の湯面を検出する信号を受けたとき給湯用の栓を閉鎖するようにしてもよい。これにより、蓄熱量が蓄熱限界量に達する前に貯留タンク２２ｃに蓄積された排熱が利用されて、コージェネレーション装置の運転の停止が回避される。
【００９５】
番号２が入力された場合には、制御部３２１は暖房装置４０Ｂを起動する。これにより、貯留タンク２２ｃに蓄積された排熱が前倒しに利用されて、コージェネレーション装置の運転の停止が回避される。
一方、番号３が入力された場合には、制御部３２１は特に排熱利用を促進するための制御を行わない。その結果、蓄熱量が満量に達した時点でコ−ジェネレーション装置の運転が停止される。
このように、本実施の形態によれば、ユーザの意思に基づいて排熱利用が促進され、しかも、この排熱利用がコージェネレーション装置によって自動的に行われるので、一層、コージェネレーション装置の省エネルギー性及び経済性を向上することができる。
［変形例］
次に、本実施の形態の変形例を説明する。本変形例では、予告装置３１の制御部３２１が、中央制御装置３１の停止予測手段３１６から停止予測情報を受け取ると、排熱利用によるエネルギーコスト低減額を提示するメッセージを含む所定のアドバイスを発するように音報知部３２３を制御するとともに排熱利用促進方法選択メニューに加えて上述のメッセージを表示するよう画像表示部３２２を制御する。また、同様に、音報知部から上述のメッセージを含む所定のアドバイスを発するとともに、画像表示部に排熱利用促進方法選択メニューに加えて上述のメッセージを表示するよう携帯情報端末３２’を制御する。
【００９６】
この排熱利用によるエネルギーコスト低減額を提示するメッセージは、例えば、「浴槽の湯張りを行って運転の停止を回避した場合には、約○円エネルギーコストが低減され、暖房を行って運転の停止を回避した場合には、約□円エネルギーコストが低減されます。」というものとされる。なお、このメッセージは予め制御部３２１の記憶部に記憶されており、上記エネルギーコスト低減額の提示を行う際に記憶部から読み出して
これに使用される。
【００９７】
なお、上記の実施の形態２〜６においては、排熱回収手段２１が、冷却水循環配管２１ａと排熱回収配管２１ｄとの両方から構成される場合について説明したが、実施の形態１の変形例において前述したように、排熱回収手段２１が排熱回収配管２１ｄのみから構成され、貯留タンク２２の水が冷却水として直接的に発電手段１１から排熱を回収する構成であってもよい。
【００９８】
また、上記の実施の形態１〜６においては、コージェネレーション装置の１日の運転について使用電力量、発電電力量、熱エネルギー使用量、及び、排熱回収量の各基準パターンを作成し、これらの基準パターンに基づいて排熱有効利用の促進を図っているが、各基準パターンは、１日の推移に限定されるものではない。例えば、１ヶ月、１年を通じた推移についての基準パターンが作成され、この基準パターンに基づいて、１ヶ月、１年の期間を通じて排熱有効利用の促進を図る構成であってもよい。また、例えば、前日、前月、前年同月等の運転を基準パターンとしてもよい。
【００９９】
さらに、上記の実施の形態１〜６においては、中央制御装置３１が基準パターン作成機能を有し、実際に行ったコージェネレーション運転に基づいて各基準パターンを作成する構成である場合について説明したが、これ以外に、中央制御装置３１自体は基準パターン作成機能を有さず、その代わりに、予め中央制御装置３１に各基準パターンが記憶されている構成であってもよい。例えば、業者が作成した基準パターンが予め記憶された構成の装置であってもよい。なお、実施の形態１〜５のように中央制御装置３１が基準パターン作成機能を有する構成では、装置を使用するユーザ各位の生活サイクルを正確に反映した基準パターンが得られるため、この基準パターンを用いて排熱促進を行うことにより、より効果的に経済性及び省エネルギー性を向上させることが可能となる。
【０１００】
また、上記の実施の形態１〜６においては、発電手段１１が燃料電池発電システムであり、燃料電池としてＰＥＦＣを備える場合について説明したが、燃料電池はＰＥＦＣに限定されるものではなく、例えば、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）等であってもよい。
【０１０１】
さらに、本発明は、燃料電池発電システム以外の発電手段１１を備えてもよい。例えば、発電手段１１として、ガスエンジンやマイクロタービンを備えてもよい。なお、ガスエンジンやマイクロタービンは、燃料電池に比べて速やかに再起動させることが可能であり、よって、再起動に要するエネルギーの消費量が燃料電池に比べて小さい。したがって、発電手段１１が燃料電池発電システムであるコージェネレーション装置では、本発明の効果がより有効に奏される。
【０１０２】
また、上記の実施の形態１〜６では、コージェネレーション装置を家庭用に用いる場合を説明したが、コージェネレーション装置を業務用に用いる場合にも本発明を同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明のコージェネレーション装置は、家庭用及び業務用の省エネルギー性及び経済性に優れたコージェネレーション装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るコージェネレーション装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２】図１のコージェネレーション装置の排熱利用促進系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図３】図１のコージェネレーション装置の一日の使用電力量の推移について作成された基準パターンを示すグラフである。
【図４】図１のコージェネレーション装置の一日の発電電力量の推移について作成された基準パターンを示すグラフである。
【図５】図１のコージェネレーション装置の一日の熱エネルギー使用量の推移について作成された基準パターンを示すグラフである。
【図６】図１のコージェネレーション装置の一日の排熱回収量の推移について作成された基準パターンを示すグラフである。
【図７】熱エネルギー利用促進運転が行われた図１のコージェネレーション装置の発電電力量の推移を示すグラフである。
【図８】熱エネルギー利用促進運転が行われた図１のコージェネレーション装置の熱エネルギー使用量の推移を示すグラフである。
【図９】熱エネルギー利用促進運転が行われた図１のコージェネレーション装置の排熱回収量の推移を示すグラフである。
【図１０】図１のコージェネレーション装置の中央制御装置に格納されたプログラムの概要を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１の変形例に係るコージェネレーション装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１５】図１５は図１４のコージェネレーション装置の予告装置の制御部に格納されたプログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態６に係るコージェネレーション装置の特徴部分の構成を示す概略的な機能ブロック図である。
【図１７】図１６のコージェネレーション装置の予告装置及び携帯情報端末の画像表示部に表示される排熱利用促進方法選択メニューの内容を示す表である。
【図１８】従来のコージェネレーション装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  発電系
２  排熱利用系
３  排熱利用促進系
１１  発電手段
１２  燃料ガス供給配管
１３  燃料使用量検知手段
１４  発電電力量検知手段
２１  排熱回収手段
２１ａ  冷却水循環配管
２１ｂ  ポンプ
２１ｃ  熱交換器
２１ｄ  排熱回収配管
２１ｅ  ポンプ
２１ｆ  排熱回収量検知手段
２２  蓄熱手段
２２ａ  給水配管
２２ｂ  給湯配管
２２ｃ  貯留タンク
２２ｄ  給水温度センサ
２２ｅ  流量計
２２ｆ  給湯温度センサ
３１  中央制御装置
３２  予告部
３２’  携帯情報端末
４０  熱負荷端末
４０Ａ  浴槽
４０Ｂ  暖房装置
３１１  計時手段
３１２  データ収集蓄積手段
３１３  記憶手段
３１４  比較手段
３１５  演算手段
３１６  停止予測手段
３１７Ａ  注意喚起レベル設定手段
３１７Ｂ  注意喚起レベル入力操作部
３２１  制御部
３２１Ａ  データ格納手段
３２１Ｂ  データ選択手段
３３１  返答入力手段
３２２  画像表示部
３２３  音報知部
３２４  音声合成手段
５０  電力負荷
５１  使用電力量検知手段
５２  商用電源
【図１】
2005114344.tif 000003
【図２】
2005114344.tif 000004
【図３】
2005114344.tif 000005
【図４】
2005114344.tif 000006
【図５】
2005114344.tif 000007
【図６】
2005114344.tif 000008
【図７】
2005114344.tif 000009
【図８】
2005114344.tif 000010
【図９】
2005114344.tif 000011
【図１０】
2005114344.tif 000012
【図１１】
2005114344.tif 000013
【図１２】
2005114344.tif 000014
【図１３】
2005114344.tif 000015
【図１４】
2005114344.tif 000016
【図１５】
2005114344.tif 000017
【図１６】
2005114344.tif 000018
【図１７】
2005114344.tif 000019
【図１８】
2005114344.tif 000020