(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水を熱交換装置に循環させる第１の循環経路と、この循環経路から分岐し、冷却水を放熱装置に循環させて該循環経路に戻す第２の循環経路とを切り替える電動式温度調節弁を備えたコージェネレーションシステムにおいて、
第１の循環経路中、前記熱交換装置からエンジンに戻す冷却水の経路に前記電動式温度調整弁と直列にワックス式温度調整弁を設け、
通常時は前記電動式温度調節弁を通した冷却水をエンジンに循環させ、冷却水の温度が異常に高くなったときのみに前記ワックス式温度調節弁のワックスの液化によって該電動式温度調節弁を迂回した冷却水をエンジンに循環させることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
モータ駆動でロータを回動させて液体の流入口または流出口を切り替えできる電動式調節弁構造に、該ロータとモータ軸との間をワックス内蔵のピストンシリンダで保持し、液体の温度上昇で前記ワックスが液化したときにモータ軸に対してロータを回動させて流入口または流出口を切り換えるバネとを備えたことを特徴とする電動・ワックス式の温度調節弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コージェネレーションシステム及び温度調節弁に係り、特にエンジンの冷却水を熱交換装置と放熱装置との切り替え技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーションシステムは、ビル等に電力を供給する発電機をエンジンやタービンで駆動し、これらエンジンやタービンで発生する余熱をビル等の給湯の熱源として利用することでエネルギー効率を高める。
【０００３】
図４は、エンジンを動力源とするコージェネレーションシステムの冷却水循環回路部分を示す。発電機１を駆動するエンジン２の冷却水は、その温度が比較的高い場合には電動式温度調節弁３によって熱交換装置４を通して放熱装置５に導水されてエンジン２に戻る循環経路で放熱と熱回収される。また、冷却水の温度が比較的低い場合には調節弁３によって熱交換装置４のみを循環してエンジン２に戻し、熱交換装置４により熱回収される。熱交換装置４は、例えば給湯の熱源とするための熱交換を行う。
【０００４】
電動式温度調節弁３は、温度検出器３Ａによる冷却水の検出温度によってモータ３Ｂの回転方向を切り替えることで熱交換装置４側または放熱装置５側から冷却水を取り込む三方弁になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電動式温度調節弁３は、温度設定値に応じて高い精度で冷却水温度を制御できるが、その電源回路故障で機能を喪失して制御不能になると、エンジンの温度上昇でその停止（発電停止）になる。同様に、調節弁３自体が故障した場合もエンジン停止になる。
【０００６】
本発明の目的は、高い精度で温度制御しながら冷却水を確実に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を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、電動式温度調節弁機能にワックス式温度調節弁機能を一体構造で構成した電動・ワックス式の温度調節弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（第１の発明）
本発明は、電動式温度調節弁の他に、この調節弁を迂回して冷却水を循環できるワックス式温度調節弁を設け、電動式温度調節弁の機能喪失で冷却水の温度が異常に高くなったたときにワックス式温度調節弁が動作して冷却水を循環できるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【０００９】
エンジンの冷却水を熱交換装置に循環させる第１の循環経路と、この循環経路から分岐し、冷却水を放熱装置に循環させて該循環経路に戻す第２の循環経路とを切り替える電動式温度調節弁を備えたコージェネレーションシステムにおいて、
第１の循環経路中、前記熱交換装置からエンジンに戻す冷却水の経路に前記電動式温度調整弁と直列にワックス式温度調整弁を設け、
通常時は前記電動式温度調節弁を通した冷却水をエンジンに循環させ、冷却水の温度が異常に高くなったときのみに前記ワックス式温度調節弁のワックスの液化によって該電動式温度調節弁を迂回した冷却水をエンジンに循環させることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【００１０】
（第２の発明）
本発明は、電動式温度調節弁にワックス式温度調節弁を一体構造で組み込んだ電動・ワックス式温度調節弁とするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１１】
モータ駆動でロータを回動させて液体の流入口または流出口を切り替えできる電動式調節弁構造に、該ロータとモータ軸との間をワックス内蔵のピストンシリンダで保持し、液体の温度上昇で前記ワックスが液化したときにモータ軸に対してロータを回動させて流入口または流出口を切り換えるバネとを備えたことを特徴とする電動・ワックス式の温度調節弁。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す冷却水循環回路の構成を示す。同図が図４と異なる部分は、電動式温度調節弁に直列に緊急時用のワックス式温度調節弁と接続配管を設けた点にある。
【００１３】
このワックス式温度調節弁６は、図２に模式図で示すように、２つの流入口と１つの吐出口をもつ三方弁にされる。ロータ１１Ａはその回動で通常時の流入口を開閉し、これと一体型のロータ１１Ｂは切替時の流入口を開閉し、通常時にはロータ１１Ａは流入口を開き、ロータ１１Ｂは流入口を閉じる。
【００１４】
この状態はピストンシリンダ１２に内蔵するワックス１２Ａが固形状態にあるときに保持され、調節弁６内に流入する冷却水が高温になってピストンシリンダ１２内のワックス１２Ａが液化したときにロータ１１Ａ，１１Ｂを押圧するバネ１３によって切り替えられ、ロータ１１Ａが流入口を閉じ、ロータ１１Ｂが流入口を開く。
【００１５】
この調節弁６を設けることにより、通常時はエンジン２と電動式温度調節弁３の間で導水し、設定温度にした冷却水の循環を得ると共に熱回収がなされる。
【００１６】
この状態で電動式温度調節弁３の機能喪失で冷却水の温度が異常に高くなったとき、ワックス式温度調節弁６は、そのワックスの液化によって弁切り替え動作をし、この動作によって放熱装置５からの冷却水を調節弁３を迂回してエンジン２に導水する。これにより、冷却水は、熱交換装置４および放熱装置５の循環経路が確保され、その冷却がなされる。
【００１７】
なお、電動式温度調節弁の機能回復で冷却水が通常温度まで低下したときは、ワックスが固形化する前に外部軸を回動させて初期状態に戻すことができる。
【００１８】
図３は、本発明の他の実施形態を示す電動・ワックス式温度調節弁の模式図を示し、電動式温度調節弁とワックス式温度調節弁を一体構造にしたものである。
【００１９】
ロータ１５Ａは通常時の流入口を開閉し、これと一体構造のロータ１５Ｂは切り替え時の流入口を開閉する。このロータ１５Ａ、１５Ｂには、回転軸１６に対して回動可能にした軸受けをもち、回転軸１６との間にはピストンシリンダ１７とバネ１８を介して支持される。
【００２０】
この構造により、電動式温度調節弁として機能させるには、回転軸１６をモータ駆動することで流入口を切り替える。また、ワックス式温度調節弁として機能させるには、図示の状態でワックスが液化することでバネ１８がロータ１５Ａ、１５Ｂを矢印方向に回動させ、流入口を切り替える。
【００２１】
本実施形態では、ワックス式温度調節弁を電動式温度調節弁と一体構造とするため、電動式温度調節弁を少し改良することで済み、図１の場合に比べて小型化や低コスト化を図ることができる。
【００２２】
なお、本実施形態は、コージェネレーションシステムに適用するに限らず、他の液体の流入口をモータと温度によって切り替えるための温度調節三方弁として利用できる。また、液体の流入口に限らず、流出口を切り替える温度調節三方弁として利用できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、電動式温度調節弁を迂回して冷却水を循環できるワックス式温度調節弁を設け、電動式温度調節弁の機能喪失で冷却水の温度が異常に高くなったたときにワックス式温度調節弁が動作して冷却水を循環できるようにしたため、コージェネレーションシステムに適用して高い精度で温度制御しながら冷却水を確実に循環させることができる。
【００２４】
また、本発明は、電動式温度調節弁にワックス式温度調節弁を一体構造で組み込んだ電動・ワックス式温度調節弁とすることで、その小型化・低コスト化を図った温度調節弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す冷却水循環回路図。
【図２】実施形態におけるワックス式温度調節弁の模式図。
【図３】本発明の実施形態を示す電動・ワックス式温度調節弁の模式図。
【図４】従来の冷却水循環回路図。
【符号の説明】
１…発電機
２…エンジン
３…電動式温度調節弁
４…熱交換装置
５…放熱装置
６…ワックス式温度調節弁
１１Ａ、１１Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ…ロータ
１２、１７…ピストンシリンダ
１２Ａ…ワックス
１６…軸
１８…バネ
【図１】
0003951527.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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