(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を放出する熱源と、
この熱源に熱媒を循環させ、前記熱源の排熱を前記熱媒に回収させる排熱回収路と、
モータにより回転し、前記排熱回収路を通して前記熱源に前記熱媒を循環させるポンプと、
前記熱媒の熱により加熱した温水の放熱によって暖房する暖房端末と、
前記排熱回収路に循環する前記熱媒の熱を前記温水に熱交換し、前記温水を加熱する熱交換器と、
前記排熱回収路を通して前記熱源に戻る前記熱媒の温度、又は前記熱源から出る前記熱媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記暖房端末の運転に応じて前記モータの回転制御を行って前記ポンプにより前記熱源に循環する前記熱媒の流量を加減し、前記熱源に戻る前記熱媒の検出温度を所定温度に移行させるための制御を行い、この制御の移行前の前記熱源の起動運転又は暖機運転時には、前記熱源から出る前記熱媒の検出温度が所定温度を超えているか否かを判定し、前記所定温度を所定時間継続した場合には異常とし、その異常を表す出力を発生する制御手段と、
を備えたことを特徴とする排熱回収制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記暖房端末の運転に応じて前記ポンプの回転数を制御し、前記熱源に循環する前記熱媒の戻り温度を変化させることを特徴とする請求項１記載の排熱回収制御装置。
【請求項３】
前記ポンプは、直流モータで駆動されることを特徴とする請求項１記載の排熱回収制御装置。
【請求項４】
前記熱源に発電機を回転させる駆動源を用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の排熱回収制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機を駆動するエンジン等の駆動源を熱源とし、その排熱を回収して利用する排熱回収制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンで発電機を駆動して発電するとともに、その駆動源であるエンジンの排熱を回収して利用する排熱回収制御装置が知られている。排熱回収は、エンジンのウォータージャケット部に冷却水や排熱回収水としての熱媒を流し、その熱媒を通じて行われる。そして、熱媒の吸熱を蓄積し、又は、その熱を給湯等に利用するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン等の駆動源に熱媒等の流体を循環させて排熱を吸収することは、駆動源を冷却することであり、過度の冷却や不十分な冷却は駆動源の運転特性を悪化させ、運転効率の低下や耐久性を損なうおそれがある。特に、回収した排熱で温水を温め、この温水を床暖房等の暖房に利用することができるが、暖房端末によっては吸収した排熱によって暖房温度が異常上昇してしまうという事態が予想され、排熱の利用効率が悪化するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、暖房負荷に応じてエンジン等の熱源からの排熱回収の最適化を図った排熱回収制御装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の排熱回収制御装置は、熱を放出する熱源（エンジン２）と、この熱源に熱媒（４）を循環させ、前記熱源の排熱を前記熱媒に回収させる排熱回収路（６）と、モータにより回転し、前記排熱回収路を通して前記熱源に前記熱媒を循環させるポンプ（循環ポンプ１６、４５）と、前記熱媒の熱により加熱した温水（９８）の放熱によって暖房する暖房端末（室内放熱器１０２、浴室暖房乾燥機１０４）と、前記排熱回収路に循環する前記熱媒の熱を前記温水に熱交換し、前記温水を加熱する熱交換器（２６）と、前記排熱回収路を通して前記熱源に戻る前記熱媒の温度、又は前記熱源から出る前記熱媒の温度を検出する温度検出手段と、前記暖房端末の運転に応じて前記モータの回転制御を行って前記ポンプにより前記熱源に循環する前記熱媒の流量を加減し、前記熱源に戻る前記熱媒の検出温度が所定温度に移行させるための制御を行い、この制御の移行前の前記熱源の起動運転又は暖機運転時には、前記熱源から出る前記熱媒の検出温度が所定温度を超えているか否かを判定し、前記所定温度を所定時間継続した場合には異常とし、その異常を表す出力を発生する制御手段（制御部１２４）とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この発明の排熱回収制御装置において、暖房端末とは、温水を熱源とする床暖房パネル等の低温要求負荷、ファンコンベクタ等の高温要求負荷等である。この暖房端末は、単一又は複数が設置され、排熱回収路等の熱源側に対する負荷は、その運転状態や運転台数によって大きく異なることとなる。そこで、この暖房端末の運転に応じてポンプ回転数を制御して熱源に循環する熱媒の温度を加減すれば、暖房端末側に供給される熱と、熱源側の排熱回収とを最適化することができる。この結果、暖房端末側の過熱状態や熱源側の運転状態の悪化を防止することができる。そして、熱源から出る熱媒の検出温度が所定温度を超えているか否かを判定し、前記所定温度を所定時間継続した場合には異常とし、その異常を表す出力を発生する。
【０００７】
本発明の排熱回収制御装置において、前記制御手段は、前記暖房端末の運転に応じて前記ポンプの回転数を制御し、前記熱源に循環する前記熱媒の戻り温度を変化させることを特徴とする。即ち、ポンプ回転数を制御すれば、熱源からの排熱吸収が変化し、その戻り温度を調整することができる。この発明では、熱源に対する熱媒の戻り温度を低くする等、戻り温度を変更することで、熱源の運転効率を高めることができる。
【０００８】
本発明の排熱回収制御装置において、前記ポンプは、直流モータ（１７、４７）で駆動されることを特徴とする。即ち、直流モータで駆動される直流ポンプは、消費電力が少なく、制御性に優れ、小流量から大流量まで幅の広い熱媒流量の制御を行うことができる。
【０００９】
本発明の排熱回収制御装置において、前記熱源に発電機を回転させる駆動源を用いたことを特徴とする。即ち、発電機を駆動する駆動源は、例えば、エンジンで構成されており、相当な排熱があり、有効な熱源となるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例を参照して説明する。
【００１１】
図１ないし図３は、本発明の排熱回収制御装置の実施例を示し、図１は排熱回収制御装置のエンジン及び貯湯タンク等の排熱回収系統、図２は排熱回収制御装置の暖房端末等の蓄熱利用系統等、図３は図１の排熱回収制御装置の拡大部分を示している。
【００１２】
この排熱回収制御装置では、熱を放出する熱源には図示しない発電機を駆動する駆動源としてのエンジン２が用いられ、このエンジン２には排熱回収用の流体としてエンジン冷却水ないし排熱回収水としての熱媒４を循環させ、この熱媒４にエンジン２の排熱を回収させる排熱回収路６が形成されている。この排熱回収路６のエンジン２の入口側及び出口側にはそれぞれ温度検出手段としてサーミスタ等からなる温度センサ８、１０が設置されているとともに、バイパス路１２が三方弁１４を介して形成されている。また、排熱回収路６には、熱媒４を強制循環させるための循環ポンプ１６、熱媒４を排熱回収路６に供給する循環タンク１８、熱媒４を発電出力によって加熱する電気ヒータ２０、流量センサ２２、第１及び第２の熱交換器２４、２６等が設けられるとともに、前記バイパス路１２とは別に、暖機時の循環路を短縮化するためのバイパス路２８が三方弁３０を介して形成されている。循環ポンプ１６は直流モータ１７によって駆動される。
【００１３】
熱交換器２４は熱媒４を熱源とする温水３２の加熱手段であって、蓄熱手段である貯湯タンク３４の加熱すべき水を循環させる排熱回収路としての循環路３６に設けられている。この循環路３６は、貯湯タンク３４の底面側と天井側とを結ぶ閉回路を構成しており、バイパス路３８、４０が設けられているとともに、これらバイパス路３８、４０との流路切換手段として三方弁４２、４４、熱交換器２４、流量センサ４３、循環ポンプ４５、温度センサ４９等が設けられている。即ち、循環ポンプ４５は直流モータ４７によって駆動され、熱交換器２４で加熱された温水３２が積層沸き上げが行われる貯湯タンク３４の上層部側に供給される。貯湯タンク３４には、温水３２の供給や取出しによる階層蓄熱の乱調防止手段として第１の緩衝板４６が設置されている。
【００１４】
貯湯タンク３４の底面側には、給水路４８が設けられるとともに、排水栓５０が設けられ、給水管５２から上水Ｗが貯湯タンク３４の底面側に給水される。給水管５２には、減圧弁５４及び流量センサ５６が設けられているとともに、ミキシングバルブ５８を介して給湯管６０が接続されている。また、貯湯タンク３４には、給水による階層蓄熱の乱調防止手段として第２の緩衝板６２が設置されている。貯湯タンク３４の側面部には積層沸き上げされる水の温度を検出する温度検出手段として複数の温度センサ６４１、６４２・・・・６５０が一定の間隔で設置されている。この実施例では、１０個の温度センサ６４１、６４２・・・・６５０が設置されているが、計測ゾーンに応じてこれより少なく又は多く設置してもよい。
【００１５】
また、貯湯タンク３４の天井側には温水取出路６６が設けられ、この温水取出路６６の一端は、過圧逃し弁６８及び負圧弁７０を介して外気に開放されており、その他端側には、給湯バックアップ用の第３の熱交換器７２、出湯温検出用の温度センサ７４等が設けられている。熱交換器７２は、バーナ７６による燃料ガスの燃焼熱を熱源とする。この熱交換器７２の出口側の給湯管６０には、前記ミキシングバルブ５８、流量センサ７８、水比例弁８０、混合温検出用の温度センサ８２等が設けられている。
【００１６】
また、給湯管６０から出湯される温水ＨＷは、追焚用循環路８４側に供給されて浴槽８６に注湯可能である。追焚用循環路８４側には、三方弁８８、循環ポンプ９０、水位センサ９２、温度センサ９４、第４の熱交換器９６等が設けられている。
【００１７】
そして、排熱回収路６に設けられた熱交換器２６は、熱媒４を熱源とする暖房用熱媒としての温水９８の加熱手段であって、暖房用循環路１００に設けられている。この暖房用循環路１００は、室内放熱器１０２や浴室暖房乾燥機１０４等の暖房端末に温水９８を循環させる手段であって、温水９８を溜めて膨張沸騰を抑制する手段としての温水タンク１０６、循環ポンプ１０８、流量センサ１１０、熱交換器９６、１１２等が設けられている。温水タンク１０６には、給水管１１４が接続されるとともに、給水を調整するためのバルブ１１６が設けられている。レベルセンサ１１８は、温水タンク１０６に適正量の温水９８を溜めるためのレベル制御に用いられる。熱交換器１１２は、バーナ１２０による燃料ガスの燃焼熱を熱源とし、浴槽８６内の温水１２２の追焚の他、暖房用熱源としての温水９８のバックアップ加熱に用いられる。また、熱交換器９６は、温水９８が持つ熱を追焚用循環路８４の加熱に用いられる。
【００１８】
この排熱回収制御装置において、図３に三方弁１４、３０、４２、４４の切換方向Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤが示されており、例えば、暖機運転時、三方弁１４はＣ−Ａ方向、三方弁３０はＣ−Ａ方向に切り換られ、このとき、温水３２の自然対流防止のため、三方弁４２はＤ−Ａ方向、三方弁４４はＤ−Ｃ（閉止）方向に切り換えられる。
【００１９】
そして、この排熱回収制御手段としてコンピュータ等で構成された制御部１２４が設置されており、この制御部１２４は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、駆動出力や検出出力の入出力手段としてＩ／Ｏ等を備えているとともに、給湯積算手段として給湯積算出力カウンタ１２５を備えている。この制御部１２４で実行される制御は、暖房端末の運転状態に応じて直流モータ１７、４７の回転制御及び循環ポンプ１６、４５の回転制御、三方弁４２、４４の開閉制御等である。このような制御を行うため、制御部１２４には温度センサ８、１０、流量センサ２２等、各種センサ等から検出出力が制御入力として加えられ、この制御部１２４から得られる制御出力が直流モータ１７、４７や三方弁４２、４４等、各種の制御機器のアクチュエータに加えられる。また、制御部１２４には、アラーム等の表示を行う表示手段として表示器１２６が設けられ、この表示器１２６は文字表示器、音声発生器等で構成できる。なお、この実施例では、ディジタル制御を行うため、コンピュータ等を用いた制御部１２４を例に取って説明しているが、アナログ処理を行う制御回路を用いてもよい。
【００２０】
次に、この排熱回収制御動作のメインルーチンを図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２１】
電源が投入されると、ステップＳ１では、三方弁１４、３０、４２、４４等の各種弁を初期位置に設定した後、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、常時起動プログラムが実行される。この常時起動プログラムでは、エンジン異常停止制御、エンジン運転許可制御、エンジン停止制御、エンジン強制停止制御、暖房命令制御、給湯積算出力カウンタ１２５の制御、弁異常チェック制御、温度センサ異常チェック制御等が行われる。また、ステップＳ３では、暖房命令が制御部１２４に付与されたか否かが判定され、暖房命令がない場合にはステップＳ４に移行し、エンジン運転が許可されたか否かを判定する。即ち、季節に応じて設定される運転許可時間内であるか否かがステップＳ４で確認される。
【００２２】
ステップＳ４でエンジン運転が許可された場合には、ステップＳ５に移行し、要求蓄熱量が所定蓄熱量以上か否かを判定する。即ち、ステップＳ５では、例えば、
（給湯負荷×１．２−積算出力−タンク蓄熱量）＞１０００ｋｃａｌ・・・（１）
であるか否かを判定し、予想される給湯需要から貯湯タンク３４の蓄熱量を引いた値が所定蓄熱量以上である場合にエンジン２を運転可能とする。この場合、係数１．２は給湯負荷に余裕を持たせるための数値の一例であり、この数値に限定されるものではない。
【００２３】
ここで、ステップＳ５における演算に用いる「給湯負荷」は、各季節毎に予め給湯予想負荷を決定するものである。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
即ち、「給湯負荷」は、その時点の季節及び時刻における次回の給湯予想量であるから、例えば、７月Ｘ日、１８：００にＣＧＳ運転を開始する場合、給湯負荷は６０００ｋｃａｌで計算し、また、２月Ｙ日、５：００にＣＧＳ運転を開始する場合、給湯負荷は２０００ｋｃａｌで計算する。
【００２６】
また、「積算出力」は、制御部１２４に内蔵されている給湯積算出力カウンタ１２５を用いて求められる給湯及び注湯に使用された出力の合計である。即ち、給湯需要があると思われる時間帯で、バックアップと蓄熱利用を含めた全ての出力を求め、そのデータをエンジン運転時間にフィードバックする。
【００２７】
また、貯湯タンク３４のタンク蓄熱量の計算は、例えば、タンク容量を２００リットルとし、図５に示すように、貯湯タンク３４の各ゾーン１〜７は同容量であり、１ゾーン当たりの温水量は約２８．６リットルとなる。ここで、水温を冬期で５℃、春秋期で１５℃、夏期で２５℃と定義すると、各ゾーンの熱量Ｑ（ｋｃａｌ）は、
【００２８】
Ｑ＝２８．６×｛（上側検出温度＋下側検出温度）／２−水温｝・・・（２）
となり、タンク蓄熱量Ｑｍは全ゾーン１〜７の合計である。但し、一つの条件として｛（上側検出温度＋下側検出温度）／２−水温｝＜１０℃の場合には、そのゾーンは零とする。例えば、冬期、温度センサ６４１の検出温度が７５℃、温度センサ６４３の検出温度が７０℃のとき、ゾーン１の熱量Ｑ1 は、
【００２９】
Ｑ1 ＝２８．６×｛（７５＋７０）／２−５｝＝１９３０．５（ｋｃａｌ）・・・（３）
となる。なお、温度センサ６４１〜６５０の中、温度センサ６４２、６４９は蓄熱量Ｑｍの計算には使用しない。
【００３０】
そして、ステップＳ５で前記要求蓄熱量が１０００ｋｃａｌ以上であると判定されたとき、又はステップＳ３で暖房命令が発せられているとき、ステップＳ６に移行し、貯湯タンク３４の最下部側の温度センサ６５０の検出温度が所定温度、例えば、４０℃以上か否かを判定し、所定温度以下の場合、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、前回のエンジン２の停止から所定時間、例えば、６０分以上経過したか否かが判定され、所定時間以下の場合には、エンジン保護のためエンジン２の起動を禁止する。即ち、貯湯タンク３４の最下部側の湯温が低温であることを確認し、エンジン２のオーバーヒートを防止している。そして、所定時間が経過している場合には、ステップＳ８に移行し、エンジン２の起動を行うとともに、暖機運転を行う。この暖機運転では、三方弁３０を切り換えてバイパス路２８を介して排熱回収路６を狭小化し、熱媒温度の急激な立上りを行う。
【００３１】
そして、この暖機運転の後、ステップＳ９に移行し、エンジン２の入口側の熱媒４の温度が所定温度、例えば、６５℃になるように制御する。この一定温度制御は、温度センサ８、１０の検出温度を監視しながら、直流モータ１７の回転数を増減させ、循環ポンプ１６で圧送される熱媒４の流量を加減することにより行われる。
【００３２】
次に、図６は、図４のステップＳ１の三方弁１４、３０、４２、４４等の弁初期位置設定のサブルーチンを示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ１０１で、三方弁４２はＤ−Ａ方向、三方弁４４はＤ−Ｃ（閉止）方向、三方弁３０はＣ−Ａ方向、三方弁１４はＣ−Ａ方向に切り換えられる。この結果、常時起動プログラムの実行が準備される。
【００３３】
次に、図７は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンであるエンジン異常停止制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２０１では、エンジン２の運転状態が「運転」であるか否かが判定され、運転状態にあるときはステップＳ２０２に移行し、所定時間として例えば、１０秒経過の後、ステップＳ２０３に移行し、ガス弁が閉（ＯＦＦ）であるか否かが判定され、閉でない場合にはステップＳ２０１に戻り、閉止している場合にはステップＳ２０４に移行し、エンジン停止を行った後、ステップＳ２０５に移行し、表示器１２６にエンジン異常停止を行った旨の表示としてアラーム表示を行う。
【００３４】
また、ステップＳ２０１で、エンジン２が運転状態でない場合には、ステップＳ２０６に移行し、所定時間として例えば、１０秒経過の後、ステップＳ２０７に移行し、ガス弁が開（ＯＮ）しているか否かが判定され、開でない場合にはステップＳ２０１に戻り、開の場合にはステップＳ２０８に移行し、エンジン停止を行った後、ステップＳ２０９に移行し、表示器１２６に「エンジン停止せず」とのアラーム表示を行う。
【００３５】
次に、図８は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンであるエンジン運転許可制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２１１では、エンジン運転が許可時間であるか否かが判定され、運転許可時間にある場合にはステップＳ２１２に移行し、エンジン運転許可指示として「許可」を出力し、また、エンジン運転許可時間でない場合にはステップＳ２１３に移行し、エンジン運転許可を禁止する指示として「禁止」を出力する。
【００３６】
次に、図９は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンであるエンジン停止制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２１５では、エンジン２の電源をＯＦＦにした後、ステップＳ２１６に移行し、弁初期位置制御（図６）を実行した後、ステップＳ２１７に移行し、エンジン２の運転状態を停止状態にする。
【００３７】
次に、図１０は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンであるエンジン強制停止制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２２１では、強制停止入力手段として例えば、Ｅｓｃキーが押されたか否かが判定され、このＥｓｃキーが押されたとき、ステップＳ２２２に移行し、エンジン停止制御（図９）を実行し、制御を終了する。
【００３８】
次に、図１１は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンである暖房運転命令制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２２５では、暖房装置側の暖房命令手段として端末スイッチがＯＮ又は双方向通信の暖房命令がＯＮしたか否かが判定され、暖房命令が指示されたとき、ステップＳ２２６に移行し、暖房命令を「ＯＮ」とし、制御手段であるバックアップインテリ基板のＥコン端子を「ＯＮ」とする。また、ステップＳ２２７では、暖房装置側の暖房命令手段として端末スイッチのＯＦＦと、双方向通信の暖房命令のＯＦＦとが成立しているか否かが判定され、暖房停止命令が指示されたとき、ステップＳ２２８に移行し、暖房命令を「ＯＦＦ」とし、制御手段であるバックアップインテリ基板のＥコン端子を「ＯＦＦ」とする。
【００３９】
次に、図１２は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンである給湯積算出力カウンタ１２５の制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２３１では、エンジン運転が「許可」であるか否かが判定され、許可の場合にはステップＳ２３２に移行し、カウンタリセットを行う。即ち、給湯積算出力カウンタ１２５に格納されている熱量Ｑｃを０ｋｃａｌとした後、ステップＳ２３３に移行し、水温を決定する。即ち、冬期では５℃、春秋期では１５℃、夏期では２５℃を設定した後、ステップＳ２３４に移行し、混合温サーミスタである温度センサ８２の湯温測定を行う。
【００４０】
そして、ステップＳ２３５では、給湯量を検出する流量センサ７８が所定流量として例えば、１リットルカウントしたか否かを判定し、１リットルカウントを行った場合、ステップＳ２３６に移行する。ステップＳ２３６では、１リットル当たりの熱量計算として給湯積算出力熱量Ｑｃを演算する。即ち、この給湯積算出力熱量Ｑｃ（ｋｃａｌ）は、
Ｑｃ＝（湯温−水温）×１（ｋｃａｌ）            ・・・（４）
で算出される。
【００４１】
そして、ステップＳ２３７に移行し、エンジン運転許可が「禁止」されているか否かが判定され、エンジン運転が禁止されている場合にはステップＳ２３１に復帰し、エンジン運転が禁止されていない場合にはステップＳ２３４に移行し、ステップＳ２３４〜ステップＳ２３６の処理を実行する。
【００４２】
次に、図１３は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンである弁異常チェック制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２４１では、弁出力と切換状態を表すリミットが一致しているか否かが判定され、一致していない場合にはステップＳ２４２で所定時間として例えば、３０秒経過の後、ステップＳ２４３に移行し、表示器１２６に三方弁１４、３０、４２、４４等が異常である旨をアラームによって告知する。また、ステップＳ２４１で弁出力とリミットが一致している場合には、ステップＳ２４４に移行し、正常である旨出力し、表示器１２６にそれを表示する。
【００４３】
次に、図１４は、図４のメインルーチンのステップＳ２のサブルーチンである温度センサ異常チェック制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップＳ２５１では、接続線等に断線又は短絡の異常が生じているか否かが判定され、異常が生じている場合にはステップＳ２５２に移行し、表示器１２６に温度センサ８、１０等が異常である旨をアラームによって告知する。また、ステップＳ２５１で異常が生じていない場合には、ステップＳ２５３に移行し、正常である旨出力し、表示器１２６にそれを表示する。
【００４４】
次に、図１５は、図４に示すフローチャートのステップＳ８のサブルーチンであるエンジン起動及び暖機運転の制御を示している。
【００４５】
ステップＳ８０１では、温水３２の自然対流を防止するため、三方弁４２をＤ−Ａ方向、三方弁４４をＤ−Ｃ（閉止）方向、暖機回路を構成するため、三方弁３０をＣ−Ａ方向、三方弁１４をＣ−Ａ方向に切り換えるとともに、循環ポンプ１６を中回転に設定した後、ステップＳ８０２に移行し、温度センサ１０の検出温度が所定温度、例えば、５５℃以下であるか否かを判定し、この５５℃を超えている場合、ステップＳ８０３に移行し、プリチェックの開始から所定時間として例えば、２０分が経過したか否かを判定する。５５℃を超えて２０分が経過している場合には何らかの異常が発生していることが予想されるので、ステップＳ８０４に移行し、表示器１２６にアラームを発生させ、「異常停止」を告知する。このとき、エンジン２の停止モードに移行することになる。
【００４６】
ステップＳ８０２で検出温度が所定温度以下の場合、ステップＳ８０５に移行してエンジン２の電源をＯＮとし、ステップＳ８０６に移行してエンジン起動接点を所定時間、例えば、５秒間だけＯＮ状態とし、ステップＳ８０７に移行してエンジン起動接点をＯＦＦにした後、所定時間、例えば、３秒間待機し、ステップＳ８０８に移行する。ステップＳ８０８では、ガス弁がＯＮ状態か否かを判定し、ガス弁がＯＮ状態でない場合、ステップＳ８０９に移行し、その起動が所定回数、例えば、５回目か否かを判定する。所定回数以下の場合には、ステップＳ８１０に移行し、所定回数に移行する所定時間、例えば、５秒間待機してステップＳ８０６に戻る。また、ステップＳ８０９でエンジン起動が所定回数に到達している場合、ステップＳ８１１に移行してエンジン停止とし、ステップＳ８１２で表示器１２６にアラームを発生させるとともに、エンジン起動失敗を告知させる。この告知によって利用者は、異常を知ることができる。
【００４７】
ステップＳ８０８でガス弁がＯＮに移行したと判定されたとき、ステップＳ８１３に移行してエンジン２は運転状態となり、ステップＳ８１４に移行する。ステップＳ８１４では温度センサ１０の検出温度が所定温度、例えば、６０℃を超えているか否かを判定し、６０℃を超えていない場合、ステップＳ８１５に移行し、所定時間の経過、例えば、２０分が経過したか否かを判定し、所定時間が経過するまで、検出温度の推移を監視する。２０分が経過したにも拘わらず、検出温度が６０℃を超えない場合には、ステップＳ８１６に移行してエンジン停止を行った後、ステップＳ８１７に移行し、表示器１２６にアラームを発生させるとともに、エンジン・インバータ異常を告知させる。この告知によって利用者は、異常を知ることができる。
【００４８】
そして、ステップＳ８１４で温度センサ１０の検出温度が６０℃を超えている場合、暖機運転が正常に行われたことを表し、ステップＳ８１８に移行し、三方弁３０をＢ−Ｃ方向に切り換え、バイパス路２８を切り離した後、メインルーチン（図４）のステップＳ９に移行し、エンジン２による発電とともに、排熱回収を開始する。
【００４９】
次に、図１６は、図４のステップＳ９のサブルーチンであるエンジン入温度制御（目標値６５℃の制御）を示している。
【００５０】
ステップＳ９０１ではエンジン２が運転状態か否かを常に監視し、ステップＳ９０２では循環ポンプ４５の回転制御等を実行する。即ち、エンジン２に対する熱媒４の入側温度、即ち、温度センサ８の検出温度である戻り温度が所定温度、例えば、６５℃を目標値として循環ポンプ４５の回転制御を行う。なお、この制御の結果、循環ポンプ４５の回転が停止している場合には、三方弁４４をＡ−Ｃ方向に切り換え（閉）、循環ポンプ４５が回転している場合は三方弁４４をＤ−Ｂ方向に切り換えた後、ステップＳ９０３に移行する。
【００５１】
ステップＳ９０３では、貯湯タンク３４の最下部側の温度センサ６５０の検出温度が所定温度、例えば、５０℃以上か否かを判定し、所定温度以下の場合、ステップＳ９０４に移行する。この場合、始動条件とのヒステリシス温度は例えば、１０℃に設定する。そして、ステップＳ９０４では、エンジン２に対する熱媒４の入側温度、即ち、温度センサ８の検出温度である戻り温度が所定温度、例えば、７５℃以上が所定時間、例えば、１０秒以上か否か、且つ、循環ポンプ４５の回転数が最大か否かを判定する。所定温度が所定時間以下、且つ、循環ポンプ４５の回転数が最大でない場合、ステップＳ９０５に移行する。
【００５２】
ステップＳ９０５では、エンジン２の運転状態が停止か否かを判定し、エンジン２が停止していないとき、即ち、運転状態のとき、ステップＳ９０６に移行し、暖房接点がＯＮ状態か否かを判定する。ＯＮ状態でない場合には、ステップＳ９０７に移行し、エンジン運転が許可されているか否かを判定し、エンジン運転が許可されている場合には、ステップＳ９０８に移行してタンク蓄熱量が（給湯負荷×１．２−積算出力）より多いか否かを判定する。即ち、この判定は、暖房を行っていない場合、エンジン運転許可時間内であれば、この条件成立でエンジン運転停止を行うことを意図している。
【００５３】
ところで、ステップＳ９０３で温度センサ６５０の検出温度が所定温度、即ち、５０℃を超えている場合、又は、ステップＳ９０４で所定温度が所定時間以上、且つ、循環ポンプ４５の回転数が最大である場合には、ステップＳ９０９に移行し、循環ポンプ４５を停止させ、ステップＳ９１０に移行してエンジン停止を行う。ステップＳ９１１では、エンジン停止から所定時間の経過、例えば、３０秒が経過するまで待機した後、ステップＳ９１２に移行し、循環ポンプ１６を停止させた後、図４に示すメインルーチンのステップＳ２に戻る。即ち、循環ポンプ４５を停止させた後、循環ポンプ１６を停止させるのは、貯湯タンク３４側の階層蓄熱の崩れを防止するためである。
【００５４】
また、ステップＳ９０５でエンジン停止、ステップＳ９０７でエンジン運転禁止、又は、ステップＳ９０８でタンク蓄熱量が（給湯負荷×１．２−積算出力）を超えている場合には、ステップＳ９１３に移行し、エンジン停止を行い、ステップＳ９１４でエンジン停止から所定時間例えば、３０秒が経過するまで待機した後、ステップＳ９１５に移行し、循環ポンプ４５の停止を行い、ステップＳ９１２に移行する。
【００５５】
そして、この排熱回収制御装置では、エンジン２の冷却回路を構成する排熱回収路６に排熱回収用の熱交換器２４、暖房用の熱交換器２６を設置しているので、温水３２、９８に排熱を効率よく吸収させることができ、温水３２を貯湯タンク３４に導いて蓄熱させ、温水９８を暖房用循環路１００に流すことができる。
【００５６】
ところで、エンジン２の能力や耐久性を保つには、エンジン２からの排熱吸収には限度があり、熱媒４の戻り温度は一定温度、例えば、６５℃を中央値として一定温度幅、例えば、６５±５℃程度に維持することが望ましいものであるが、実際には、室内放熱器１０２、浴室暖房乾燥機１０４の運転状態や運転台数等で暖房負荷の変化や、外部からの給水温度等でエンジン２に戻る熱媒４の戻り温度は大きく変動する。そこで、排熱回収路６側の熱媒４の循環流量の制御と、循環路３６側の温水３２の循環流量の制御とを併用して熱媒４の戻り温度を制御する。この場合、例えば、消費電力が低く、制御性の良い直流モータ１７で駆動される循環ポンプ１６や、同様に、直流モータ４７で駆動される循環ポンプ４５を使用すれば、熱媒４や温水３２の流量を暖房負荷の増減に応じて幅広く調整することができ、熱媒４の戻り温度を最適化することができる。
【００５７】
この場合、暖房要求がないとき、熱交換器２４のみで熱交換が行われるので、この熱交換に応じてエンジン２への熱媒４の戻り温度が所定温度、例えば、６５℃となるように循環ポンプ４５の回転数を制御して流量を調整し、貯湯タンク３４への蓄熱を行う。
【００５８】
また、暖房要求があったとき、暖房端末の放熱負荷の大きさで熱媒４の戻り温度が変動するが、その戻り温度が所定温度以下、例えば、６５℃以下の場合、熱交換器２４での熱回収は不要であるため、循環ポンプ４５を停止し、熱媒４の戻り温度が所定温度、例えば、６５℃を超える場合、循環ポンプ４５を運転させ、熱媒４の戻り温度が所定温度、即ち、６５℃となるように温水流量を調整し、貯湯タンク３４へ蓄熱を行う。
【００５９】
しかし、暖房要求において、低温水で十分な低温要求の場合、例えば床暖房の場合には、その暖房端末には６０℃程度の温水循環で十分である。このような低い温度要求について、エンジン２への熱媒４の戻り温度は６５℃であり、エンジン２からの往き温度は７５℃であるため、熱交換器２６では６０℃を超える熱交換が行われる。このような高温の温水９８を循環させると、床暖房パネルは過熱状態となり、好ましくない。
【００６０】
そこで、低温（６０℃）の暖房要求の場合には、エンジン２の熱媒４の戻り温度を低温要求に最適な戻り温度、例えば、６０℃、往き温度を７０℃にシフトさせるように循環ポンプ４５の回転を制御し、温水３２の流量を調整する。即ち、温水３２の流量を増加させると、排熱回収熱量が増加し、エンジン２の排熱回収路６の熱媒４の温度が低下することになる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
ａ  暖房負荷に応じて熱源に循環する熱媒の温度を制御するので、暖房端末側に供給される熱と、熱源側の排熱回収とを最適化することができ、暖房端末側の過熱状態や熱源側の運転状態の悪化を防止することができる。
ｂ  高温要求がない場合にエンジンへの戻り温度（冷却温度）を低めに設定することで、エンジンの熱効率が上がり、経済性や耐久性を向上させることができる。
ｃ  直流モータで駆動するポンプを用いたので、消費電力の低減を図ることができ、暖房負荷に応じてエンジンの排熱回収を自由に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排熱回収制御装置の実施例を示す図である。
【図２】本発明の排熱回収制御装置の実施例を示す図である。
【図３】図１の排熱回収制御装置の一部を拡大して示した図である。
【図４】排熱回収制御動作を示すフローチャートである。
【図５】貯湯タンクの蓄熱形態を示す図である。
【図６】メインルーチンにおける弁初期位置の設定処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】メインルーチンにおけるエンジン異常停止処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】メインルーチンにおけるエンジン運転許可処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】メインルーチンにおけるエンジン停止処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】メインルーチンにおけるエンジン強制停止処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】メインルーチンにおける暖房命令処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】メインルーチンにおける給湯積算出力カウンタ処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】メインルーチンにおける弁異常チェック処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】メインルーチンにおける温度センサ異常チェック処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】メインルーチンにおけるエンジン起動処理及び暖機運転処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】メインルーチンにおけるエンジン入温度６５℃制御に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２  エンジン（熱源）
４  熱媒
６  排熱回収路
１６、４５  循環ポンプ
１７、４７  直流モータ
２４、２６  熱交換器
３２、９８  温水
１０２  室内放熱器（暖房端末）
１０４  浴室暖房乾燥機（暖房端末）
１２４  制御部（制御手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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