(57)【要約】  【課題】  熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な熱回収装置、並びに、当該熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの提供を目的とする。  【解決手段】  コージェネレーションシステム１は、発電装置２と熱回収装置３とを組み合わせて構成されている。熱回収装置３は、動作モードとして貯留モードを選択することにより、発電装置２において加熱された湯水を貯留タンク１０に貯留させることができる。また、熱回収装置３は、迂回モードを選択することにより、貯留タンク１０を迂回させて湯水を循環させることができる。コージェネレーションシステム１は、貯留モードにおいて貯留タンク１０に流入する湯水の温度が、温度センサ１３ａの検知温度より低いことを条件として迂回モードを選択して動作する。【選択図】  図１
2007064526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、
当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、
熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体を貯留手段に導入する貯留モードと、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、
動作モードとして貯留モードが選択されたと仮定した場合に、
熱エネルギー発生装置において加熱された液体を貯留側循環流路を介して貯留手段に流入させることによって液体を介して貯留手段に流入する熱エネルギーが、貯留手段への液体の供給に伴って貯留手段から熱エネルギー発生装置側に液体を介して流出する熱エネルギー量より少ないと想定されることを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置。
【請求項２】
作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、
当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、
熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体を貯留手段に導入する貯留モードと、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、
動作モードとして貯留モードが選択されたと仮定し、熱エネルギー発生装置において加熱された液体を貯留側循環流路を介して貯留手段に流入させることによって貯留手段から熱エネルギー発生装置側に流出すると想定される液体の温度を基準温度とした場合に、
熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置。
【請求項３】
作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、
当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、
熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、貯留手段の底部側から取り出された液体を熱エネルギー発生装置に供給することにより、当該熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、当該熱エネルギーを回収した液体を貯留手段の頂部側に戻す貯留モードと、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、
貯留手段の底部側に貯留されている液体の温度を基準温度とした場合に、
前記熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置。
【請求項４】
作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、
当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、
当該貯留手段に溜まっている液体の温度を検知可能な貯留温度検知手段が、貯留手段に溜まる液体の液位に応じて検知可能なように複数設けられており、
熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、貯留手段の底部側から取り出された液体を熱エネルギー発生装置に供給することにより、当該熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、当該熱エネルギーを回収した液体を貯留手段の頂部側に戻す貯留モードと、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、
前記複数の貯留温度検知手段によって検知される液体の温度のうち最も低い温度を基準温度とした場合に、
前記熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置。
【請求項５】
作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、
当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、
当該貯留手段に溜まっている液体の温度を検知可能な貯留温度検知手段が、貯留手段に溜まる液体の液位に応じて検知可能なように複数設けられており、
熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、貯留手段の底部側から取り出された液体を熱エネルギー発生装置に供給することにより、当該熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、当該熱エネルギーを回収した液体を貯留手段の頂部側に戻す貯留モードと、
熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、
前記複数の貯留温度検知手段から選ばれる複数の温度検知手段、あるいは、前記複数の貯留温度検知手段の全てによって検知される液体の温度の平均温度を基準温度とした場合に、
前記熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が、前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載の熱回収装置において、
基準温度よりも所定温度だけ低い温度を閾温度とした場合に、熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記閾温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置。
【請求項７】
熱エネルギー回収系統を流れる液体が持つ熱エネルギーを放出可能な放熱手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱回収装置。
【請求項８】
熱エネルギー発生装置が、燃料電池であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱回収装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の熱回収装置を備えていることを特徴とする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、熱回収装置と、当該熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１に開示されているように、燃料電池等の発電装置において発生した排熱が持つ熱エネルギーを湯水等の液体を介して回収し、貯留手段に貯留可能な熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムがある。かかる構成のコージェネレーションシステムは、発電装置と貯留手段との間で液体が循環可能な循環流路を有し、当該循環流路を介して循環する液体によって発電装置を冷却し、これに伴って加熱された液体を貯留手段に貯留する構成とされている。
【特許文献１】特開２００１−３２５９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されているようなコージェネレーションシステムでは、発電装置において発生した熱エネルギーによって加熱された液体が所定温度以上になることを条件としてこれを貯留手段に流入させ、貯留手段に溜まっている液体と置換させる構成とされている。そのため、かかる構成のコージェネレーションシステムでは、貯留手段に流入する液体の温度が貯留手段から流出する液体の温度よりも低い場合がある。そのため、従来技術のコージェネレーションシステムでは、貯留手段に流入する液体の温度によって熱エネルギーの大幅な損失が起こる可能性があるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、熱エネルギー発生装置において加熱された液体が持つ熱エネルギーが、当該液体を貯留手段に流入させたと仮定した場合に貯留手段から排出されると想定される熱エネルギーよりも少ない場合であっても、熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な熱回収装置、並びに、当該熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体を貯留手段に導入する貯留モードと、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、動作モードとして貯留モードが選択されたと仮定した場合に、熱エネルギー発生装置において加熱された液体を貯留側循環流路を介して貯留手段に流入させることによって液体を介して貯留手段に流入する熱エネルギーが、貯留手段への液体の供給に伴って貯留手段から熱エネルギー発生装置側に液体を介して流出する熱エネルギー量より少ないと想定されることを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置である。
【０００６】
本発明の熱回収装置は、動作モードとして貯留モードを選択することにより、液体を介して熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、これを貯留手段に貯留することができる。ここで、本発明の熱回収装置では、動作モードとして貯留モードが選択されると、熱エネルギー発生装置において加熱された液体が貯留手段に貯留されると共に、貯留手段に貯留されている液体が排出される構成とされている。そのため、貯留モードが選択された場合に、貯留手段に流入する液体が持つ熱エネルギーが、貯留手段から排出される熱エネルギーよりも少ないと熱エネルギーの損失が発生する可能性がある。
【０００７】
本発明の熱回収装置では、迂回モードを選択することによって熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留手段を迂回した状態で循環させることができる構成とされている。本発明の熱回収装置は、動作モードとして貯留モードが選択することにより熱エネルギーの損失が発生すると想定される場合に、迂回モードが選択されるため、上記したような熱エネルギーの損失を防止することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体を貯留手段に導入する貯留モードと、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、動作モードとして貯留モードが選択されたと仮定し、熱エネルギー発生装置において加熱された液体を貯留側循環流路を介して貯留手段に流入させることによって貯留手段から熱エネルギー発生装置側に流出すると想定される液体の温度を基準温度とした場合に、熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置である。
【０００９】
本発明の熱回収装置において、動作モードとして貯留モードが選択されたと仮定した場合に、貯留手段に流入する液体の温度が貯留手段から流出すると想定される液体の温度（基準温度）よりも低い場合は、貯留モードを選択すると熱エネルギーの損失が発生する。かかる知見に基づき、本発明の熱回収装置では、貯留モードを選択することにより熱エネルギーの損失が発生すると想定される場合に、迂回モードが選択され、貯留手段に液体を流入させない構成とされている。従って、本発明によれば、前記したような熱エネルギーの損失を最小限に抑制できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、貯留手段の底部側から取り出された液体を熱エネルギー発生装置に供給することにより、当該熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、当該熱エネルギーを回収した液体を貯留手段の頂部側に戻す貯留モードと、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、貯留手段の底部側に貯留されている液体の温度を基準温度とした場合に、前記熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置である。
【００１１】
本発明の熱回収装置では、動作モードとして貯留モードを選択すると、貯留手段内に貯留されている液体が底部側から取り出される。そして、貯留手段の底部側から取り出された液体は、熱エネルギー発生装置において加熱された後、貯留手段の頂部側から戻される。そのため、本発明の熱回収装置は、貯留モードで動作すると、貯留手段の底部側に溜まっている液体が優先的に排出される構成とされている。
【００１２】
本発明の熱回収装置では、貯留手段の底部側に貯留されている液体の温度を基準温度とし、動作モードとして貯留モードを選択した際に貯留手段に流入すると想定される液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として迂回モードを選択し、貯留手段に溜まっている液体がこれよりも低温の液体で置換されるのを防止する構成とされている。そのため、本発明によれば、熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な熱回収装置を提供できる。
【００１３】
また、同様の知見に基づいて提供される請求項４に記載の発明は、作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、当該貯留手段に溜まっている液体の温度を検知可能な貯留温度検知手段が、貯留手段に溜まる液体の液位に応じて検知可能なように複数設けられており、熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、貯留手段の底部側から取り出された液体を熱エネルギー発生装置に供給することにより、当該熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、当該熱エネルギーを回収した液体を貯留手段の頂部側に戻す貯留モードと、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、前記複数の貯留温度検知手段によって検知される液体の温度のうち最も低い温度を基準温度とした場合に、前記熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置である。
【００１４】
かかる構成によれば、貯留モードを選択した際に貯留手段に流入する湯水の温度と、基準温度とを比較することにより、熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な動作モードを選択することができる。
【００１５】
上記請求項３および請求項４に記載の発明と同様の知見に基づいて提供される請求項５に記載の発明は、作動に伴って熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収する熱回収装置であって、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを液体を介して回収する熱エネルギー回収系統と、当該熱エネルギー回収系統を流れる液体を貯留可能な貯留手段とを有し、当該貯留手段に溜まっている液体の温度を検知可能な貯留温度検知手段が、貯留手段に溜まる液体の液位に応じて検知可能なように複数設けられており、熱エネルギー発生装置と貯留手段との間で液体を循環させることにより、貯留手段の底部側から取り出された液体を熱エネルギー発生装置に供給することにより、当該熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収し、当該熱エネルギーを回収した液体を貯留手段の頂部側に戻す貯留モードと、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収した液体が貯留手段を迂回するように循環させる迂回モードとを含む動作モード群から選択される動作モードで動作可能であり、前記複数の貯留温度検知手段から選ばれる複数の温度検知手段、あるいは、前記複数の貯留温度検知手段の全てによって検知される液体の温度の平均温度を基準温度とした場合に、前記熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が、前記基準温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されることを特徴とする熱回収装置である。
【００１６】
かかる構成によれば、熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な動作モードを選択可能な熱回収装置を提供できる。
【００１７】
ここで、請求項２〜５のいずれかに記載の熱回収装置において、基準温度よりも所定温度だけ低い温度を閾温度とした場合に、熱エネルギー発生装置において加熱され熱エネルギー回収系統を流れる液体の温度が前記閾温度よりも低いことを条件として、迂回モードが選択されてもよい（請求項６）。
【００１８】
かかる構成によれば、熱回収装置における熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能することができる。
【００１９】
ここで、上記請求項１〜６に記載の熱回収装置は、熱エネルギー発生装置において発生した熱エネルギーを回収すると共に、熱エネルギー発生装置を冷却する冷却手段としての機能も発揮できる。上記したように、請求項１〜６に記載の熱回収装置は、動作モードとして迂回循環モードを選択すると、熱エネルギー発生装置を通過した液体が貯留手段を迂回して熱エネルギー発生装置に戻ることとなる。そのため、請求項１〜６に記載の熱回収装置は、迂回循環モードで動作する場合に、熱エネルギー発生装置から出た液体が高温のまま戻る可能性がある。また、請求項１〜６に記載の熱回収装置は、貯留モードで動作する場合であっても、貯留手段から排出される液体の温度が熱エネルギー発生装置の冷却に使用するには高温である可能性がある。従って、熱エネルギー発生装置を十分冷却するためには、上記請求項１〜６に記載の熱回収装置は、熱エネルギー発生装置から出た液体を、熱エネルギー発生装置に戻るまでに必要に応じて冷却可能な構成であることが望ましい。
【００２０】
そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項７に記載の発明は、迂回循環流路を流れる液体が持つ熱エネルギーを放出可能な放熱手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱回収装置である。
【００２１】
かかる構成によれば、熱エネルギー発生装置に戻る液体の温度を低温に調整可能な熱回収装置を提供することができる。
【００２２】
上記請求項１〜７のいずれかに記載の熱回収装置は、熱エネルギー発生装置として発電装置が採用される場合に好適に採用することができるが、特に、熱エネルギー発生装置が、燃料電池である場合に好適に使用できる（請求項８）。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の熱回収装置を備えていることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００２４】
上記したように、請求項１〜８に記載の熱回収装置は、いずれも熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な動作モードを選択して動作することができる構成とされている。そのため、本発明のように請求項１〜８のいずれかに記載の熱回収装置を採用すれば、エネルギー効率に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、熱エネルギー発生装置において加熱された液体が持つ熱エネルギーが、当該液体を貯留手段に流入させたと仮定した場合に貯留手段から排出されると想定される熱エネルギーよりも少ない場合であっても、熱エネルギーの損失を最小限に抑制可能な熱回収装置、並びに、当該熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
続いて、本発明の一実施形態である熱回収装置、並びに、コージェネレーションシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、１は本実施形態のコージェネレーションシステムである。コージェネレーションシステム１は、大別して発電装置（熱エネルギー発生装置）２と熱回収装置３とを組み合わせて構成されている。
【００２７】
発電装置２は、燃料電池によって構成されており、発電に伴って熱を発生する発熱部５と、発熱部５を冷却し、発電の際に発生した排熱を回収するための熱交換器６とを備えている。すなわち、発電装置２は、外部に設けられた電力負荷Ｅに対して電力を供給するための発電デバイスとしての機能と、湯水（液体）を加熱するための熱エネルギー発生デバイスとしての機能とを兼ね備えている。
【００２８】
一方、熱回収装置３は、湯水を貯留するための貯留タンク１０（貯留手段）を中心として構成されており、貯留タンク１０の頂部に設けられた頂部接続部１１、並びに、底部に設けられた底部接続部１２に対して熱エネルギー回収系統Ｃおよび給湯・給水系統Ｈを構成する配管を接続した構成とされている。
【００２９】
貯留タンク１０は、高さ方向、すなわち内部に貯留される湯水の水位上昇方向に複数（本実施形態では４つ）の温度センサ１３ａ〜１３ｄを取り付けた構成とされている。温度センサ１３ａ〜１３ｄは、それぞれ貯留タンク１０内の湯水の温度を検知するための温度検知手段として機能すると共に、貯留タンク１０内に所定温度あるいは温度範囲の湯水の残留量を検知するための残量検知手段としての役割も果たす。
【００３０】
さらに具体的には、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、貯留タンク１０の底部から取り出された湯水が熱エネルギー回収系統Ｃに排出され、発電装置２の熱交換部６を通過することによって熱交換加熱され、貯留タンク１０の頂部側にゆっくりと戻される構成とされている。
【００３１】
ここで、一般的にタンク内に液体を貯留する場合、その液体の温度差が所定の閾値（湯水では約１０℃程度）以上であると、液体が温度毎に層状に分かれる。そのため、熱エネルギー回収系統Ｃを通過する湯水が、貯留タンク１０内の湯水の温度に対して前記閾温度以上高温に加熱され、貯留タンク１０内の湯水を掻き乱さない程度にゆっくりと戻されると、貯留タンク１０内に貯留されている湯水が温度毎に層状に分かれる。従って、貯留タンク１０に設置された温度センサ１３ａ〜１３ｄの検知温度を調べることにより、貯留タンク１０内に所望の温度範囲に加熱された湯水がどれだけ貯留されているかを検知することができる。
【００３２】
熱エネルギー回収系統Ｃは、複数の配管を組み合わせて形成され、貯留側循環系２０ａと、迂回循環系２０ｂとを構成可能なものである。さらに詳細に説明すると、熱エネルギー回収系統Ｃは、貯留タンク１０の底部接続部１２と発熱部５内の熱交換器６とを繋ぐ加熱往き側流路２１と、頂部接続部１１と熱交換器６とを繋ぐ加熱戻り側流路２２とを有する。また、熱エネルギー回収系統Ｃは、加熱往き側流路２１および加熱戻り側流路２２の中間部分において両流路をバイパスするバイパス流路２３を有する。バイパス流路２３と加熱戻り側流路２２とは、加熱側三方弁２８を介して接続されている。
【００３３】
加熱往き側流路２１は、貯留タンク１０の底部側から排出される湯水を発熱部５の熱交換器６に供給する流路である。加熱往き側流路２１の中途には、上記した加熱側三方弁２８が設けられている。加熱側三方弁２８を構成する３つのポートのうちの２つは加熱往き側流路２１に接続されており、残りのポートにはバイパス流路２３が接続されている。すなわち、加熱側三方弁２８は、加熱往き側流路２１のうち加熱側三方弁２８よりも貯留タンク１０側の流路（以下、必要に応じて加熱往き上流側流路２１ａと称す）と、加熱側三方弁２８よりも発電装置２側の流路（以下、必要に応じて加熱往き下流側流路２１ｂと称す）と、バイパス流路２３とに接続されている。
【００３４】
加熱往き側流路２１の中途であって、加熱側三方弁２８に対して湯水の流れ方向下流側、すなわち発電装置２側の位置には、圧力センサ２４、循環ポンプ２５、温度センサ２６および放熱手段２９が設けられている。圧力センサ２４は、熱エネルギー回収系統Ｃを流れる湯水の給水圧を検知するために設けられており、循環ポンプ２５は、熱エネルギー回収系統Ｃ内に湯水を循環させるために設けられている。また、温度センサ２６は、熱エネルギー回収系統Ｃ内を流れる湯水の温度を検知するために設けられている。放熱手段２９は、従来公知のラジエータ２９ａと、ファン２９ｂ等を備えた構成とされている。放熱手段２９は、ファン２９ｂを作動させることによりラジエータ２９ａを通過する湯水の冷却を促進することができる。
【００３５】
加熱戻り側流路２２は、熱交換器６を通過した湯水を貯留タンク１０の頂部側に戻す流路である。加熱戻り側流路２２は、中途で２系統に分岐され、その下流側で再度合流する構成とされている。さらに具体的には、加熱戻り側流路２２は、中途で暖房分岐流路６０と迂回分岐流路６１とに分岐されており、湯水の流れ方向下流側において暖房側三方弁６２を介して再度合流する構成とされている。加熱戻り側流路２２の中途であって、前記した暖房分岐流路６０と迂回分岐流路６１との合流部分（暖房側三方弁６２）よりも湯水の流れ方向下流側であって、バイパス流路２３の接続部分（分岐部６４）よりも上流側の位置には、貯留タンク１０側に向けて流れる湯水の温度を検知するための温度センサ６３が設けられている。
【００３６】
暖房分岐流路６０は、後述する暖房側循環回路７０によって構成される暖房系統Ｄと熱交換器７１を介して接続されている。また、迂回分岐流路６１は、発熱部５側から湯水を熱交換器７１を通過させずに貯留タンク１０側に戻す流路である。暖房分岐流路６０および迂回分岐流路６１は、それぞれ湯水の流れ方向下流側で加熱戻り側流路２２に設けられた暖房側三方弁６２に接続され、合流している。そのため、暖房側三方弁６２を暖房分岐流路６０側に開いた状態にすることにより、発電装置２において加熱された湯水を熱交換器７１側に送り込むことができる。加熱戻り側流路２２の中途であって、前記した暖房側三方弁６２よりも湯水の流れ方向下流側の位置には、バイパス流路２３が接続されている。
【００３７】
熱エネルギー回収系統Ｃは、加熱往き側流路２１の中途に設けられた加熱側三方弁２８を調整することにより、貯留側循環系２０ａや迂回循環系２０ｂを構成することができる。さらに詳細に説明すると、加熱側三方弁２８を構成する３つのポートのうち加熱往き側流路２１に接続された２つのポートを開状態とすると、図２にハッチングで示すように貯留タンク１０と発電装置２との間で湯水が循環可能な貯留側循環系２０ａを構成することができる。また、加熱側三方弁２８を構成する３つのポートのうち加熱往き下流側流路２１ｂに接続されたポートと、バイパス流路２３に接続されたポートとを開くと、図５にハッチングで示すように貯留タンク１０を迂回して湯水が循環可能な迂回循環系２０ｂを形成できる。
【００３８】
暖房系統Ｄは、コージェネレーションシステム１の外部に設置された暖房端末６５との間で不凍液等の液体を循環させるための暖房側循環回路７０を有する。暖房側循環回路７０は、暖房端末６５に、液体を介して熱エネルギーを送るための暖房往き側流路６６と、暖房端末６５において放熱した液体が流れる暖房戻り側流路６７とによって構成されている。暖房往き側流路６６および暖房戻り側流路６７を構成する配管は、それぞれ一端が暖房端末６５に接続されると共に、膨張タンク６９に接続されている。
【００３９】
暖房往き側流路６６の中途には、暖房系統Ｄ内において液体を循環させ、暖房端末６５に送り込むための循環ポンプ６８が設けられている。また、暖房戻り側流路６７の中途には、上記した熱交換器７１が接続されている。熱交換器７１は、いわゆる液−液熱交換器と称されるものであり、暖房系統Ｄ内を循環する液体を加熱戻り側流路２２の暖房分岐流路６０を流れる湯水との熱交換により加熱するために設けられたものである。
【００４０】
給湯・給水系統Ｈは、貯留タンク１０の頂部接続部１１に接続された給湯流路３０と、外部から給湯流路３０側や熱エネルギー回収系統Ｃ側に湯水を供給するための給水流路５０を備えている。
【００４１】
給湯流路３０は、貯留タンク１０から給湯装置３１を経てカラン３４に至る一連の流路を形成するものであり、中途に給湯装置３１が設けられた構成とされている。給湯流路３０は、貯留タンク１０から給湯装置３１に至る流路の中途に貯留タンク１０側に向けて湯水が逆流するのを阻止すべく、逆止弁５２が設けられた構成とされている。また、逆止弁５２よりも湯水の流れ方向下流側（給湯装置３１側）には、入口側温度センサ３３が設けられている。給湯流路３０の中途には、後述する給湯用給水流路５０ｂの本流部５３および支流部５５が接続されている。
【００４２】
入口側温度センサ３３は、給湯流路３０と給湯用給水流路５０ｂとの接続部分よりも下流側であって、給湯装置３１よりも上流側の位置に設置されている。そのため、入口側温度センサ３３は、貯留タンク１０から排出された湯水と、給湯用給水流路５０ｂの本流部５３や支流部５５を介して供給される湯水とが混合された後の湯水の温度を検知できる。給湯流路３０のうち、給湯装置３１よりも下流側に接続された部分には、比例弁３７と、出口側温度センサ３８と流水検知センサ４０とが設けられている。
【００４３】
給湯装置３１は、従来公知の給湯器と同様にガスや灯油等の燃料を燃焼するためのバーナー４１と熱交換器４３とを内蔵しており、燃料の燃焼により発生した熱エネルギーを利用して湯水を加熱するものである。給湯装置３１は、発熱部５よりも湯水の加熱能力が高い。給湯装置３１は、貯留タンク１０から排出される湯水の温度が低い等のような特別な場合に限って燃焼動作を行い、給湯流路３０内を流れる湯水を加熱するものであり、補助的な熱源として機能する。給湯装置３１は、流水検知センサ４０により通水が検知されることを作動条件の一つとしている。
【００４４】
給水流路５０は、外部の給水源から湯水を供給するための流路である。給水流路５０は、中途に減圧弁４９を有し、これよりも湯水の流れ方向下流側において貯留用給水流路５０ａと給湯用給水流路５０ｂとに分岐されている。
【００４５】
貯留用給水流路５０ａは、貯留タンク１０の底部側に設けられた底部接続部１２に接続されている。これにより、コージェネレーションシステム１は、外部から供給される低温の湯水を貯留タンク１０の底部側から導入可能な構成とされている。
【００４６】
給湯用給水流路５０ｂは、給湯流路３０を流れる湯水に外部から供給される湯水を合流させるための流路である。給湯用給水流路５０ｂの中途には、給湯流路３０に合流する湯水の温度を検知するための入水温度センサ５６と、給湯流路３０側から給水源側に向けて湯水が逆流するのを防止するための逆止弁５７とが設けられている。
【００４７】
給湯用給水流路５０ｂは、逆止弁５７よりも下流側の分岐部５４において本流部５３と支流部５５とに分岐された構成とされている。本流部５３は、分岐部５４よりも下流側の位置に流量調整弁３２を有し、流量調整弁３２の開度調整を行うことにより給湯流路３０に合流する湯水の量を調整することができる。
【００４８】
支流部５５は、分岐部よりも下流側の位置に電磁弁５８を有する。電磁弁５８は、非通電時に開いた状態となる弁であり、停電状態になって流量調整弁３２を開くことができなくなった際に貯留タンク１０内の湯水がそのまま排出され、いわゆる高温出湯が起こるのを防止するために設けられたものである。
【００４９】
給湯用給水流路５０ｂは、給湯側バイパス流路３５によって給湯流路３０の中途であって、給湯装置３１よりも下流の部位とバイパスされている。給湯側バイパス流路３５は、一端が給湯用給水流路５０ｂの中途であって、逆止弁５７よりも上流側の位置に接続されている。
【００５０】
給湯側バイパス流路３５の中途には、電磁弁３６ａと、逆止弁３６ｂとが設けられている。逆止弁３６ｂは、給湯流路３０側から給湯用給水流路５０ｂ側への湯水の流れを阻止するものである。
【００５１】
コージェネレーションシステム１は、制御手段８０によって動作が制御されている。制御手段８０は、従来公知のコージェネレーションシステムが備えているものと同様のものであり、例えばＣＰＵや所定の制御プログラムが内蔵されたメモリなどを備えた構成とすることができる。制御手段８０は、各部に設けられたセンサ類の検知信号や、メモリに記憶されているデータ等に基づいてコージェネレーションシステム１の各部に設けられた弁や発熱部５、給湯装置３１等の動作を制御し、コージェネレーションシステム１の総合エネルギー効率の最適化を図る構成とされている。
【００５２】
続いて、本実施形態のコージェネレーションシステム１の動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。コージェネレーションシステム１は、貯留モード、給湯モード、、暖房モード、並びに、迂回モードを含む動作モード群から動作モードを選択して動作することができる。コージェネレーションシステム１は、貯留モードと給湯モードとを単独で実施することも、組み合わせて実施することも可能である。以下、コージェネレーションシステム１の動作について、各動作モード毎に説明する。
【００５３】
（貯留モード）
貯留モードは、循環ポンプ２５を作動させることにより、図２にハッチングや矢印で示すように熱エネルギー回収系統Ｃの貯留側循環系２０ａ内に水流を発生させ、発電装置２の動作に伴って発生する排熱（熱エネルギー）を回収して湯水を加熱し、この湯水を貯留タンク１０に貯留する動作モードである。貯留モードは、加熱戻り側流路２２を貯留タンク１０側に向けて流れる湯水の温度、すなわち温度センサ６３によって検知される湯水の温度が所定温度（以下、必要に応じて温度αと称す）以上であることを条件として実施される動作モードである。
【００５４】
コージェネレーションシステム１が貯留モードで動作する場合、制御手段８０から発信される制御信号に基づき、加熱側三方弁２８がバイパス流路２３に対して閉じ、加熱往き上流側流路２１ａおよび加熱往き下流側流路２１ｂに対して開いた状態に調整する。また、貯留モードで動作する場合は、貯留側循環系２０ａを流れる湯水が暖房分岐流路６０側ではなく迂回分岐流路６１側に流れるように暖房側三方弁６２が開度調整される。これにより、熱エネルギー回収系統Ｃに図２にハッチングで示すように発電装置２と貯留タンク１０との間で湯水を循環可能な循環流路（貯留側循環系２０ａ）が形成される。
【００５５】
上記したようにして加熱側三方弁２８や暖房側三方弁６２の開度調整をした状態で循環ポンプ２５を作動させると図２に矢印で示すような湯水の循環流が発生する。さらに具体的には、コージェネレーションシステム１が貯留モードで動作する場合は、循環ポンプ２５の作動に伴って貯留タンク１０の底部側に貯留されている低温の湯水が、底部接続部１２から加熱往き側流路２１に吸い出され、発電装置２に供給される。これにより、貯留タンク１０から吸い出された湯水が発電装置２内の熱交換部６に供給され、発電装置２が冷却されると共に、発電装置２の作動に伴って発生した熱エネルギーが熱交換器６に供給された湯水に吸収される。熱交換器６において熱交換加熱された湯水は、加熱戻り側流路２２を介して頂部接続部１１から貯留タンク１０内に戻される。これにより、貯留タンク１０内の湯水が徐々に加熱される。
【００５６】
（給湯モード）
給湯モードは、上記した貯留モードによって貯留タンク１０内に貯留された高温の湯水を利用して給湯を行う動作モードである。コージェネレーションシステム１が給湯モードで動作する場合、図３にハッチングや矢印で示すような湯水の流れが発生する。
【００５７】
さらに具体的に説明すると、コージェネレーションシステム１が給湯モードで動作する場合、制御手段８０は、加熱側三方弁２８を閉止した状態にすると共に、給湯用給水流路５１の本流部５３に設けられた流量調整弁３２を開度調整する。またこの時、制御手段８０は、電磁弁５８に通電し、電磁弁５８を閉じた状態にする。これにより、外部の給水源から供給される低温の湯水が給湯用給水流路５１の本流部５３を介して所定量だけ給湯流路３０に合流可能な状態に調整される。
【００５８】
この状態で給水系統Ｃを介して外部から低温の湯水を導入すると、図３にハッチングや矢印で示すように、外部の給水源から供給された低温の湯水の一部が貯留用給水流路５０ａを介して底部接続部１２から貯留タンク１０内に流入する。これにより、貯留タンク１０の頂部側に貯留されている高温の湯水が、頂部接続部１１を介して排出され、給湯流路３０に流れ込む。すなわち、給水系統Ｃを介して貯留タンク１０の底部に湯水を導入すると、貯留タンク１０の頂部側に溜まっている高温の湯水が頂部側に押し上げられ、給湯配管３０に押し出される。
【００５９】
一方、外部の給水源から供給された低温の湯水の残部は、給湯用給水流路５０ｂに流れ込み、本流部５３を介して給湯流路３０に導入される。この湯水は、貯留タンク１０の頂部接続部１１から排出され、給湯流路３０を流れている湯水に合流し、混合される。
【００６０】
制御手段８０は、入口側温度センサ３３により給湯流路３０内を流れる湯水の温度を確認する。ここで、入口側温度センサ３３によって検知される湯水の温度が、カラン３４から排出すべき湯水の温度（給湯設定温度）と同等である場合、制御手段８０は、給湯装置３１を起動させない。これにより、湯水は給湯装置３１を素通りし、そのままカラン３４から排出される。
【００６１】
入口側温度センサ３３の検知温度が給湯設定温度よりも高い場合は、制御手段８０から電磁弁３６ａに開弁指令が出される。これにより、外部の給水源から供給される低温の湯水が給湯側バイパス流路３５から給湯流路３０に合流し、給湯流路３０を流れる湯水と混合される。これにより、カラン３４における出湯温度が給湯設定温度に調整される。一方、入口側温度センサ３３によって検知される湯水の温度がカラン３４から排出すべき温度よりも低い場合、給湯装置３１が起動し、湯水が加熱される。
【００６２】
（暖房モード）
暖房モードは、暖房側循環回路７０内の湯水や熱媒体を熱交換器７１において熱交換加熱し、これを暖房端末６５に供給する動作モードである。暖房モードが選択されると、図４にハッチングや矢印で示すように湯水や熱媒体の循環流が発生する。
【００６３】
さらに具体的に説明すると、コージェネレーションシステム１が暖房モードで動作する場合、制御手段８０は、熱エネルギー回収系統Ｃの加熱戻り側流路２２の中途に設けられた暖房側三方弁６２を構成する３つのポートのうち、暖房分岐流路６０が接続されたポートと、暖房側三方弁６２の下流側に繋がる加熱戻り側流路２２が接続されたポートとが開くように開度調整させる。また、制御手段８０は、加熱側三方弁２８を構成する３つのポートのうち、加熱往き上流側流路２１ａおよび加熱往き下流側流路２１ｂに接続されたポートが開くように加熱側三方弁２８の開度調整を行う。このようにして加熱側三方弁２８および暖房側三方弁６２の開度調整を行った状態で循環ポンプ２５を起動させると、図４にハッチングや矢印で示すように発電装置２と貯留タンク１０との間で熱交換器７１を通過する湯水の循環流が発生する。
【００６４】
一方、制御手段８０は、暖房系統Ｄに設けられた循環ポンプ６８を起動し、暖房側循環回路７０内に湯水あるいは熱媒体の循環流を発生させる。これにより、熱交換器７１において熱エネルギー回収系統Ｃを循環する湯水が持つ熱エネルギーが放出され、暖房系統Ｄを循環する湯水や熱媒体が熱交換加熱される。熱交換器７１において熱交換加熱された湯水や熱媒体は、暖房端末６５に供給され、暖房用の熱源として使用される。
【００６５】
（迂回モード）
迂回モードは、加熱側三方弁２８の開度調整を行うことにより熱エネルギー回収系統Ｃに貯留タンク１０を迂回する迂回循環系２０ｂを構成した状態で循環ポンプ２５を作動させ、迂回循環系２０ｂに貯留タンク１０を迂回する湯水の循環流を発生させる動作モードである。迂回モードが選択されると、熱エネルギー回収系統Ｃにおいて、図５にハッチングや矢印で示すような湯水の循環流が形成される。
【００６６】
さらに具体的に説明すると、コージェネレーションシステム１が迂回モードで動作する場合、制御手段８０は、加熱側三方弁２８を構成する３つのポートのうちバイパス流路２３と加熱往き下流側流路２１ｂとが接続されたポートを開き、加熱往き上流側流路２１ａが接続されたポートを閉じる。また、制御手段８０は、貯留側循環系２０ａを流れる湯水が迂回分岐流路６１側に流れるように暖房側三方弁６２を開度調整する。これにより、図５にハッチングで示すように、熱エネルギー回収系統Ｃに貯留タンク１０を迂回する循環流路（迂回循環系２０ｂ）が形成される。
【００６７】
上記したようにして加熱側三方弁２８や暖房側三方弁６２の開度調整をした状態で循環ポンプ２５を作動させると、図５に矢印で示すような湯水の循環流が発生する。すなわち、コージェネレーションシステム１が迂回モードで動作する場合は、循環ポンプ２５の作動に伴い、加熱戻り側流路２２を流れる湯水は、分岐部６４においてバイパス流路２３に流れ込み、そのまま加熱往き側流路２１を介して発電装置２側に戻される。
【００６８】
上記したように、迂回モードでは、発電装置２において熱交換加熱された湯水が加熱戻り側流路２２、バイパス流路２３、加熱往き側流路２１の順で流れて発電装置２に戻される。ここで、熱エネルギー回収系統Ｃを流れる湯水は、熱エネルギー回収用の熱媒体として機能すると共に、発電装置２の冷却水としての機能も有する。そのため、迂回モードで動作する場合、発電装置２から出た湯水が高温のまま発電装置２に戻されると、発電装置２を十分冷却できない可能性がある。そのため、本実施形態のコージェネレーションシステムでは、加熱戻り側流路２２を流れる湯水の温度が所定温度（以下、必要に応じて温度βと称す）よりも高い場合に放熱手段２９を作動させ、加熱往き側流路２１を流れる湯水を冷却する。
【００６９】
ここで、コージェネレーションシステム１は、設置や水抜きを行った直後のように貯留タンク１０に湯水が充填されていない場合のような特別な場合を除いて、貯留タンク１０に湯水が満杯に溜まった状態で作動する。そのため、コージェネレーションシステム１が上記したようにして貯留モードで動作すると、発電装置２において加熱された湯水が貯留タンク１０の頂部側から流入し、その分だけ貯留タンク１０の底部側に存在する湯水が発電装置２側に排出されることとなる。すなわち、貯留モードによる動作は、上記したように温度センサ６３によって検知される湯水の温度（以下、必要に応じて流入温度Ｔｉと称す）が温度α以上（Ｔｉ≧α）であることを条件として実施されるが、貯留モードで動作することによって貯留タンク１０から排出される湯水の温度（以下、必要に応じて流出温度Ｔｏと称す）が流入温度Ｔｉよりも高いと、その分だけ熱エネルギーの損失が発生し、コージェネレーションシステム１の総合エネルギー効率が低下することとなる。
【００７０】
そこで、本実施形態のコージェネレーションシステム１において、制御手段８０は、温度センサ６３によって流入温度Ｔｉを検知すると共に、貯留タンク１０の底部側に取り付けられた温度センサ１３ａによって流出温度Ｔｏを検知し、流入温度Ｔｉと流出温度Ｔｏとの大小関係に基づいて動作モードを選択する。
【００７１】
さらに詳細に説明すると、本実施形態のコージェネレーションシステム１が貯留モードで動作する場合は、貯留タンク１０の頂部側から湯水が導入されると共に、これと同量の湯水が貯留タンク１０の底部側から排出される。そのため、制御手段８０は、貯留タンク１０の底部側に取り付けられた温度センサ１３ａの検知温度に基づき、仮に貯留モードが選択され、加熱戻り側流路２２を流れる湯水を貯留タンク１０に流入させた場合に貯留タンク１０から排出されると想定される湯水の温度を検知し、これを流出温度Ｔｏとみなす。また、制御手段８０は、加熱戻り側流路２２とバイパス流路２３との分岐部６４の直前（湯水の流れ方向上流側）に取り付けられた温度センサ６３により湯水の温度を検知する。制御手段８０は、温度センサ６３の検知温度を、仮に貯留モードで動作させた場合に貯留タンク１０に流入すると想定される湯水の温度（流入温度Ｔｉ）とみなす。制御手段８０は、これらの検知温度に基づいて図６に示す制御フローに則り、貯留モードで動作させるべきか、迂回モードで動作させるべきかを判断し、コージェネレーションシステム１の動作を制御する。
【００７２】
図６に示す制御フローについてさらに詳細に説明すると、制御手段８０は、先ずステップ１において温度センサ６３によって検知される入水温度Ｔｉが温度α以上であるか否かを確認する。ここで、入水温度Ｔｉがα未満である場合は、湯水の温度が低く、これを貯留タンク１０に貯留するよりもそのまま発電装置２側に戻し、発電装置２の冷却に使用することが望ましい。そこで、入水温度Ｔｉが温度αよりも低い場合は、制御フローがステップ４に進められ、動作モードとして迂回モードが選択される。迂回モードが選択されると、加熱側三方弁２８や暖房側三方弁６２の開度調整等がなされ、図５にハッチングや矢印で示すように貯留タンク１０を迂回する迂回循環系２０ｂが構成され、湯水の循環流が形成される。
【００７３】
一方、ステップ１において入水温度Ｔｉが温度α以上である場合は、湯水の温度がある程度高く、貯留タンク１０内に貯留されている湯水の温度次第では、発電装置２側から貯留タンク１０側に向けて流れている湯水を貯留タンク１０に流入させることによって熱エネルギーを有効利用できる可能性がある。そこで、制御手段８０は、ステップ１において入水温度Ｔｉが温度α以上であることを条件として制御フローをステップ２に進め、貯留モードを選択すべきか否かを判断する。
【００７４】
すなわち、制御フローがステップ２に移行すると、制御手段８０は、貯留タンク１０の底部側に設けられた温度センサ１３ａの検知温度（排出温度Ｔｏ）と温度センサ６３によって検知される入水温度Ｔｉとを比較する。ここで、入水温度Ｔｉが排出温度Ｔｏより低い場合、加熱戻り側流路２２を流れる湯水を貯留タンク１０に流入させると、これよりも高温の湯水が貯留タンク１０から加熱往き側流路２１に排出されることとなり、熱エネルギーの損失が発生する。さらに、加熱往き側流路２１に高温の湯水が排出された場合、この湯水は発電装置２の冷却水として十分な機能を発揮できない可能性が高い。そのため、貯留タンク１０から高温の湯水が排出されると、放熱手段２９を作動させて加熱往き側流路２１を流れる湯水を冷却せねばならず、その分だけエネルギーロスが発生する可能性がある。そのため、ステップ２において入水温度Ｔｉが排出温度Ｔｏよりも低い場合は、制御フローがステップ４に進められ、動作モードとして迂回モードが選択され、図５にハッチングや矢印で示すような湯水の循環流が形成される。
【００７５】
一方、ステップ２において入水温度Ｔｉが排出温度Ｔｏ以上である場合は、エネルギー効率の観点からすると、発電装置２において加熱され、加熱戻り側流路２２を流れる湯水を貯留タンク１０に貯留することが望ましい。そこで、ステップ２において入水温度Ｔｉｇが排出温度Ｔｏ以上であることを条件として制御フローがステップ３に進められ、動作モードとして貯留モードが選択される。貯留モードが選択されると、上記したようにして貯留側三方弁２８や暖房側三方弁６２の開度調整がなされて図２にハッチングや矢印で示すような貯留側循環系２０ａが構成され、湯水の循環流が形成される。これにより、発電装置２において熱交換加熱され加熱戻り側流路２２を流れる湯水が、貯留タンク１０の頂部から導入され、貯留される。
【００７６】
上記したように、本実施形態のコージェネレーションシステム１において採用されている熱回収装置３は、貯留モードで動作させることによって貯留タンク１０に流入すると想定される湯水の温度（入水温度Ｔｉ）と、貯留タンク１０から排出されると想定される湯水の温度（排出温度Ｔｏ）とを比較し、この結果に基づいて貯留モードで動作させるか、迂回モードで動作させるかを選択する構成とされている。そのため、コージェネレーションシステム１は、熱エネルギーの損失が発生しにくい。
【００７７】
上記実施形態では、貯留タンク１０の底部側に設置された温度センサ１３ａの検知温度を排出温度Ｔｏとみなし、これに基づいてコージェネレーションシステム１の動作モードを選定する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、貯留タンク１０に取り付けられている温度センサ１３ａ〜１３ｄから選ばれる１又は複数によって検知される湯水の温度を平均し、これを排出温度Ｔｏとしてもよい。また、コージェネレーションシステム１は、温度センサ１３ａ〜１３ｄの検知温度のうち、最も低いものを選択し、これを排出温度Ｔｏとみなして動作モードを選択する構成としてもよい。かかる構成によれば、温度センサ１３ａ〜１３ｄのいずれかが何らかの理由で検知不良等を起こした場合であっても動作モードを的確に判断することができる。
【００７８】
上記実施形態では、温度センサ１３ａの検知温度をそのまま動作モード判定用の基準温度（排出温度Ｔｏ）とする例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、温度センサ１３ａ〜１３ｄの検知温度から選ばれる一又は複数の検知温度あるいは、温度センサ１３ａ〜１３ｄの検知温度に所定の演算を加えて動作モード判定用の基準温度を設定する構成としてもよい。さらに具体的には、例えば、温度センサ１３ａの検知温度（排出温度Ｔｏ）よりも所定の温度γだけ低い温度（Ｔｏ−γ）を動作モード判定用の基準温度として設定し、温度（Ｔｏ−γ）と流入温度Ｔｉとの差に基づいて動作モードを判定する構成としてもよい。
【００７９】
上記実施形態では、発電装置２として燃料電池を採用した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばエンジン等の動力を利用して発電するものを採用することができる。
【００８０】
上記実施形態では、動作モードにあわせて加熱側三方弁２８を加熱往き上流側流路２１ａ、加熱往き下流側流路２１ｂおよびバイパス流路２３に対して完全に閉じた状態あるいは開いた状態となるように開度調整する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各モードでの動作やエネルギー効率等に影響のない範囲内で開度が増減した構成としてもよい。
【００８１】
さらに詳細には、例えば上記実施形態では、貯留モードで動作する場合に、加熱側三方弁２８のバイパス流路２３に接続されたポートを閉止する構成を例示したが、当該ポートがエネルギー効率等に影響を及ぼさない範囲で開いた状態、すなわちバイパス流路２３が接続されたポートが実質的に閉止された状態とされてもよい。
【００８２】
また同様に、例えば上記実施形態において迂回モードで動作する場合に、加熱側三方弁２８の加熱往き上流側流路２０ａに接続されたポートを完全に閉止する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エネルギー効率等に影響のない範囲内で加熱往き上流側流路２０ａに接続されたポートが開いた状態、すなわち当該ポートが実質的に閉止した状態とされてもよい。この場合は、熱エネルギー回収系統Ｃを流れる湯水が僅かに貯留タンク１０側に流れ込むこととなるが、迂回モードでの動作やエネルギー効率等に殆ど影響がなく、発電装置２において発生した熱エネルギーを有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態であるコージェネレーションシステムおよび熱回収装置を示す作動原理図である。
【図２】図１に示すコージェネレーションシステムおよび熱回収装置が貯留モードで動作する際の動作状態を示す作動原理図である。
【図３】図１に示すコージェネレーションシステムおよび熱回収装置が給湯モードで動作する際の動作状態を示す作動原理図である。
【図４】図１に示すコージェネレーションシステムおよび熱回収装置が暖房モードで動作する際の動作状態を示す作動原理図である。
【図５】図１に示すコージェネレーションシステムおよび熱回収装置が迂回モードで動作する際の動作状態を示す作動原理図である。
【図６】図１に示す熱回収装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１    コージェネレーションシステム
２    発電装置（熱エネルギー発生装置）
３    熱回収装置
１０    貯留タンク（貯留手段）
２０ａ  貯留側循環流路
２０ｂ  迂回循環流路
２３    バイパス流路
Ｃ    熱エネルギー回収系統
Ｔｉ    流入温度
Ｔｏ    排出温度
【図１】
2007064526.tif 000003
【図２】
2007064526.tif 000004
【図３】
2007064526.tif 000005
【図４】
2007064526.tif 000006
【図５】
2007064526.tif 000007
【図６】
2007064526.tif 000008