(57)【要約】【課題】余剰電力などの発生を可能な限り抑制して全体の効率を向上させるようにしたコージェネレーション装置を提供する。【解決手段】電気負荷における電力需要と熱負荷における熱需要を検出し（Ｓ１０，Ｓ２０）、検出された電力需要に応じて内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータ（スロットル用電動モータ）の駆動を制御して内燃機関の機関回転数を制御する（Ｓ１２からＳ１８）と共に、検出された熱需要に応じて内燃機関の点火時期を制御する（Ｓ２２，Ｓ２４）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力系統から電気負荷に至る交流電力の給電路に接続可能な発電機と、前記発電機を駆動する内燃機関と、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータとを備えると共に、前記内燃機関の排熱を熱負荷に供給するコージェネレーション装置において、
ａ．前記電気負荷における電力需要を検出する電力需要検出手段と、
ｂ．前記熱負荷における熱需要を検出する熱需要検出手段と、
ｃ．前記検出された電力需要に応じて前記アクチュエータの駆動を制御して前記内燃機関の機関回転数を制御する機関回転数制御手段と、
ｄ．前記検出された熱需要に応じて前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を備えることを特徴とするコージェネレーション装置。
【請求項２】
前記機関回転数制御手段は、前記検出された電力需要が第１の所定量より大きいとき、前記機関回転数を上昇させる一方、前記検出された電力需要が前記第１の所定量より小さいとき、前記機関回転数を下降させることを特徴とする請求項１記載のコージェネレーション装置。
【請求項３】
前記点火時期制御手段は、前記検出された熱需要が第２の所定量より大きいとき、前記点火時期を遅角させることを特徴とする請求項１または２記載のコージェネレーション装置。
【請求項４】
ｅ．前記点火時期制御手段によって前記点火時期を遅角させるとき、前記内燃機関に供給される燃料量を増加させる燃料量増加手段、
を備えることを特徴とする請求項３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】
この発明はコージェネレーション装置に関し、より具体的には全体としての運転効率を向上させるようにしたコージェネレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商用電力系統から電気負荷に至る交流電力の給電路に内燃機関で駆動される発電機を接続し、商用電力系統と連系させて電気負荷に電力を供給（出力）すると共に、内燃機関の排熱（熱出力）を利用して生成した温水などを熱負荷に供給するようにした、いわゆるコージェネレーション装置が提案されている。
【０００３】
コージェネレーション装置の運転は、電気負荷の電力需要に応じて発電すると共に、発電に伴う熱出力をできるだけ利用しつつ余剰熱出力は放熱させる（捨てる）ようにした電主熱従運転と、熱負荷の熱需要に応じた排熱が出力されるように発電する熱主電従運転のいずれかによって行われるのが一般である。従って、例えば電力需要が一定で熱需要のみが増加すると、電主熱従運転の場合は発電量が変化しないため、熱出力が不足するという不具合が生じる一方、熱主電従運転の場合は熱出力の増加に伴って発電量も増加し、結果として余剰電力が発生するという不具合があった。
【０００４】
そこで、下記の特許文献１記載の技術においては、余剰電力が生じるとき、貯湯槽内に配置したヒータに通電して温水を加温することで、即ち、発電機で生じる余剰電力を熱エネルギとして貯蔵することで省エネ効率を向上させるように構成される。
【特許文献１】特開平８−４５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術は余剰電力を有効に利用することを意図するものであって、余剰電力自体を減少させるものではなかった。即ち、余剰電力や余剰熱出力は、装置全体としての運転効率を低下させるため、本来的には発生させないようにすることが望ましいが、上記した電主熱従運転あるいは熱主電従運転の場合、需要変動によって余剰電力などが必ず発生する。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、余剰電力などの発生を可能な限り抑制して全体の運転効率を向上させるようにしたコージェネレーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、商用電力系統から電気負荷に至る交流電力の給電路に接続可能な発電機と、前記発電機を駆動する内燃機関と、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータとを備えると共に、前記内燃機関の排熱を熱負荷に供給するコージェネレーション装置において、前記電気負荷における電力需要を検出する電力需要検出手段と、前記熱負荷における熱需要を検出する熱需要検出手段と、前記検出された電力需要に応じて前記アクチュエータの駆動を制御して前記内燃機関の機関回転数を制御する機関回転数制御手段と、前記検出された熱需要に応じて前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段とを備える如く構成した。
【０００８】
請求項２に係るコージェネレーション装置にあっては、前記機関回転数制御手段は、前記検出された電力需要が第１の所定量より大きいとき、前記機関回転数を上昇させる一方、前記検出された電力需要が前記第１の所定量より小さいとき、前記機関回転数を下降させる如く構成した。
【０００９】
請求項３に係るコージェネレーション装置にあっては、前記点火時期制御手段は、前記検出された熱需要が第２の所定量より大きいとき、前記点火時期を遅角させる如く構成した。
【００１０】
請求項４に係るコージェネレーション装置にあっては、前記点火時期制御手段によって前記点火時期を遅角させるとき、前記内燃機関に供給される燃料量を増加させる燃料量増加手段を備える如く構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係るコージェネレーション装置にあっては、内燃機関で駆動される発電機を備えると共に、電気負荷における電力需要と熱負荷における熱需要を検出し、検出された電力需要に応じて内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータの駆動を制御して内燃機関の機関回転数を制御すると共に、検出された熱需要に応じて内燃機関の点火時期を制御するように構成、即ち、電力需要に応じて内燃機関の機関回転数を制御して発電機の出力電力を可変にすると共に、熱需要に応じて内燃機関の点火時期を制御して排気熱量を調整、換言すれば、内燃機関の熱出力を可変にするように構成したので、各需要の変動に応じて出力電力と熱出力をそれぞれ制御することが可能となり、余剰電力や余剰熱出力の発生を減少させることができる、即ち、余剰電力などの発生を可能な限り抑制でき、よって全体の運転効率を向上させることができる。また、余剰電力の発生を抑制できるため、特許文献１に記載されるヒータのような余剰電力を消費するための構成を不要にする（除去する）ことができる。
【００１２】
請求項２に係るコージェネレーション装置にあっては、検出された電力需要が第１の所定量より大きいとき、機関回転数を上昇させる一方、電力需要が第１の所定量より小さいとき、機関回転数を下降させるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関で駆動される発電機の出力電力を電力需要の変動に確実に追従させることができ、余剰電力の発生を効果的に抑制することができる。
【００１３】
請求項３に係るコージェネレーション装置にあっては、検出された熱需要が第２の所定量より大きいとき、点火時期を遅角させる如く構成、即ち、点火時期を遅角させることで排気熱量を上昇させるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の熱出力を増加させることができ、よって熱需要が比較的大きくなるときでも対応することができる。
【００１４】
請求項４に係るコージェネレーション装置にあっては、点火時期を遅角させるとき、内燃機関に供給される燃料量を増加させる如く構成、即ち、点火時期の遅角によって内燃機関の出力の減少が生じるとき、燃料量を増加させることでその減少分を補い、結果的に内燃機関の出力（換言すれば、機関回転数）を維持するように構成したので、請求項３で述べた効果に加え、発電機の出力電力を変化させることなく、内燃機関の熱出力を燃料量の増加分だけさらに増やすことができ、よって例えば電力需要が一定で熱需要のみが増加するような場合にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に即してこの発明に係るコージェネレーション装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、この発明の実施例に係るコージェネレーション装置を全体的に示すブロック図である。
【００１７】
図１において符号１０はコージェネレーション装置を示す。コージェネレーション装置１０は、商用電源（商用電力系統）１２から電気負荷１４に至る交流電力の給電路（電力線）１６に接続可能な発電機２０と、発電機２０を駆動する内燃機関（以下、「エンジン」という）２２とからなる発電ユニット２４を備える。商用電源１２は、単相３線からＡＣ１００／２００Ｖで５０Ｈｚ（または６０Ｈｚ）の交流電力を出力する。発電ユニット２４は一体化され、発電ユニットケース（筐体）２６の内部に収容される。
【００１８】
以下、発電ユニット２４を構成する各要素について説明すると、エンジン２２は都市ガス（あるいはＬＰガス。以下、単に「ガス」という）を燃料とする、水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の火花点火式のエンジンであり、例えば１６３ｃｃの排気量を備える。図示は省略するが、発電ユニットケース２６においてエンジン２２のシリンダヘッドとシリンダブロック２２ａは水平方向（横向き）に配置され、その内部に１個のピストンが往復動自在に配置される。ピストンには鉛直方向（縦向き）に配置されるクランクシャフト（図示せず）が連結される。
【００１９】
クランクシャフトの上端にはフライホイール（図示せず）が取り付けられると共に、その内側には多極コイルからなる発電機２０が配置され、フライホイールとの間で相対回転するとき、交流電力を発電する。尚、発電機２０の発電出力（定格電力）は、１．０ｋＷ程度である。発電機２０は、商用電源１２（あるいは図示しないバッテリ）から通電されるとき、エンジン２２をクランキングするスタータモータとしても機能することから、図１に「スタータ／ジェネレータ」と示す。また、フライホイールの外側にはパルサコイル２２ｂが配置され、所定のクランク角度（例えば３０度）ごとにパルス信号を出力する。
【００２０】
エンジン２２において空気（吸気）は吸気サイレンサ２２ｃ、エアクリーナ２２ｄを通ってミキサ２２ｅに入る。ミキサ２２ｅには燃料供給源からガスがガス比例弁ユニット２２ｆを介して供給され、そこで空気と混合させられる。ミキサ２２ｅとガス比例弁ユニット２２ｆからなるガスボックスにおいてミキサ２２ｅは、エンジン２２のスロットルバルブ（図示せず）を開閉するスロットル用電動モータ（アクチュエータ）２２ｇと、エンジン２２に供給されるガス量（燃料量）の調整に用いられるジェットニードル（図示せず）を駆動するジェットニードル用電動モータ２２ｈとを備える。
【００２１】
ミキサ２２ｅで生成された混合気は燃焼室（図示せず）に流れる。燃焼室の付近には点火プラグ２２ｉが配置されると共に、点火プラグ２２ｉは、図示しないバッテリの出力がパワートランジスタやイグニッションコイルなどからなる点火装置２２ｋを介して供給されると、燃焼室に臨む電極間に火花放電を生じ、混合気を着火して燃焼させる。よって生じた排ガスは排気管２２ｍ、排気マフラ２２ｎを通って発電ユニットケース２６の外（庫外）に排出される。
【００２２】
エンジン２２のシリンダブロック２２ａの下部（クランクケースの図示省略）にはオイルタンク（オイルパン）２２ｏが形成され、そこにエンジン２２の潤滑オイルが貯留される。潤滑オイルはギヤポンプ（図示せず）で掻き上げられてピストンなどの摺動部分を潤滑した後、コンロッド（図示せず）やシリンダ壁面を伝わって落下し、オイルタンク２２ｏに貯留される。
【００２３】
発電機（スタータ／ジェネレータ）２０の出力はインバータユニット３０に送られる。インバータユニット３０はＤＣ−ＤＣコンバータなどを介して発電機２０の出力をＡＣ１００／２００Ｖ（単相）に変換する。インバータユニット３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびカウンタを備えたマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）３２と共にコントロール部を構成し、ＥＣＵ３２の指令を受けて発電機２０の機能をスタータとジェネレータの間で切り換える。
【００２４】
インバータユニット３０の出力は屋内配電盤３４に送られる。屋内配電盤３４は、過電流の通電などを防止する主幹ブレーカ３４ａと、インバータユニット３０の出力に商用電源１２の電力を加えて電気負荷１４に供給する分電盤３４ｂと、発電ユニット２４の専用ブレーカ３４ｃと、分電盤３４ｂから電気負荷１４に至る給電路１６に配置されてそこを流れる交流電力の電流に応じた信号を出力する電流センサ３４ｄなどを備える。即ち、インバータユニット３０の出力は、屋内配電盤３４で商用電源１２の電力と合わせられて電気負荷１４に供給される。
【００２５】
符号３６はエンジン２２を冷却する、不凍液からなる冷却水の通路を示す。冷却水通路３６はエンジン２２のシリンダブロック２２ａとオイルタンク２２ｏを通り、外部の貯湯槽（熱負荷）４０に接続される。
【００２６】
即ち、貯湯槽４０からポンプ４２によって圧送される低温の冷却水は、オイルタンク２２ｏに形成されるタンク通路を通って潤滑オイルと熱交換して潤滑オイルを冷却した後、排気管２２ｍに配置された排気熱交換器２２ｐで排ガスと熱交換して昇温される。尚、排気熱交換器２２ｐは、例えば冷却水通路３６を変形させ、排気管２２ｍを覆うような構造としたものである。
【００２７】
冷却水は、シリンダブロック２２ａ（およびシリンダヘッド）に形成されるシリンダ通路を通ってエンジン２２と熱交換し、エンジン２２を冷却する。排ガスやエンジン２２との熱交換によって加温されて温水となった高温の冷却水は貯湯槽４０に戻され、熱交換によってそこに貯留された貯留水の温度を上昇させて温水を生成する。貯湯槽４０に貯留された温水は、例えば給湯設備や暖房設備（図示せず）などに供給される。このように、コージェネレーション装置１０は、エンジン２２の排熱を貯湯槽（熱負荷）４０に供給し、その熱出力（定格熱出力）は２．８ｋＷ程度である。
【００２８】
冷却水通路３６の付近、正確には、貯湯槽４０の近傍であって高温の冷却水が流通させられる冷却水通路３６の付近には冷却水温度センサ４４が設けられ、そこを流れる冷却水の温度に応じた信号を出力する。
【００２９】
前述したパルサコイル２２ｂ、電流センサ３４ｄ、冷却水温度センサ４４などの出力は、ＥＣＵ３２に入力される。ＥＣＵ３２は、パルサコイル２２ｂの出力（パルス信号）をカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）すると共に、パルサコイル２２ｂの出力に基づいて点火装置２２ｋの点火時期を制御する。
【００３０】
さらにＥＣＵ３２は、電流センサ３４ｄの出力（即ち、電気負荷１４に至る給電路１６を流れる交流電力の電流値）に基づいて電気負荷１４における電力需要を検出（算出）する。また、ＥＣＵ３２は、冷却水温度センサ４４の出力（即ち、冷却水の温度）を変換して熱負荷（貯湯槽４０）における熱需要を検出（算出）する。
【００３１】
ＥＣＵ３２は、検出された電力需要などに応じてスロットル用電動モータ２２ｇの動作を制御してスロットルバルブの開度を調整する。また、ＥＣＵ３２は、検出された熱需要に応じて点火装置２２ｋの動作を制御してエンジン２２の点火時期を制御すると共に、ジェットニードル用電動モータ２２ｈの動作を制御してジェットニードルを駆動し、ガス量（燃料量）を調整する。
【００３２】
尚、図１に示す如く、発電ユニット２４は上記以外に多くのセンサを備えると共に、ＥＣＵ３２はそれらの出力に基づいてエンジン２２などの運転を制御するが、それは本願と直接の関連を有しないため、説明を省略する。
【００３３】
次いで、上記したエンジン２２の運転の制御、具体的にはスロットル用電動モータ２２ｇなどの動作の制御について、図２以降を参照して説明する。
【００３４】
図２は、ＥＣＵ３２の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００３５】
先ずＳ１０において、電気負荷１４における電力需要を検出し、次いでＳ１２に進んで検出された電力需要が第１の所定量より大きいか否か判断する。第１の所定量は発電機２０の現在の出力電力を意味する。尚、第１の所定量の初期値は発電機２０の定格電力であり、具体的には１．０ｋＷである。
【００３６】
Ｓ１２で肯定、即ち、電力需要が比較的大きく、発電機２０の出力電力を上回って電力が不足していると判断できるときはＳ１４に進み、スロットル用電動モータ２２ｇの動作を制御してスロットルバルブを開弁方向に駆動し、エンジン回転数ＮＥを上昇させる。これにより、発電機２０における発電量は増加し、電気負荷１４の電力需要に対して十分な電力を供給することができる。尚、Ｓ１４においてエンジン回転数ＮＥを上昇させると、それに伴ってエンジン２２の熱出力も上昇することとなる。
【００３７】
他方、Ｓ１２で否定されるときはＳ１６に進み、電力需要が第１の所定量より小さいか否か判断する。Ｓ１６で肯定されるときは、電力需要が発電機２０の出力電力を下回り（電力需要が比較的小さく）余剰電力が生じると判断できるため、Ｓ１８に進んでスロットル用電動モータ２２ｇの動作を制御してスロットルバルブを閉弁方向に駆動し、エンジン回転数ＮＥを下降させる。これにより、発電機２０の発電量は減少し、よって余剰電力が発生することはない。尚、Ｓ１６においてエンジン回転数ＮＥを下降させると、それに応じてエンジン２２の熱出力も下降することとなる。
【００３８】
Ｓ１６で否定されるときは、電力需要と発電機２０の出力電力がバランスしていることから、発電機２０の現在の出力電力（換言すれば、現在のエンジン回転数ＮＥ）を変更させることなく、Ｓ２０に進む。
【００３９】
Ｓ２０において、熱負荷（貯湯槽４０）における熱需要を検出し、次いでＳ２２に進んで検出された熱需要が第２の所定量より大きいか否か判断する。第２の所定量はコージェネレーション装置１０（正確にはエンジン２２など）の現在の熱出力を意味し、その初期値は定格熱出力（２．８ｋＷ）に設定される。従って、Ｓ２２の判断は、現在の熱出力が熱需要に対して不足しているか否かの判断に相当する。即ち、例えばＳ１４でエンジン回転数ＮＥを上昇させて熱出力が上昇した場合において、上昇した熱出力でも熱需要に対して未だ不足しているときはＳ２２の判断において肯定されることとなる。また、Ｓ１８でエンジン回転数ＮＥを下降させて熱出力が下降した場合において、下降した熱出力では熱需要を満足させることができない（不足している）ときは、同様に、Ｓ２２の判断で肯定される。
【００４０】
Ｓ２２で肯定、即ち、熱需要が比較的大きくエンジン２２の熱出力が不足しているときはＳ２４に進み、点火装置２２ｋの動作を制御してエンジン２２の点火時期を遅角させる。即ち、点火時期を遅角させることで排気熱量を上昇させてエンジン２２の熱出力を増加させ、排気熱交換器２２ｐで得られる熱量を増加させる。
【００４１】
次いでＳ２６に進み、ジェットニードル用電動モータ２２ｈの動作を制御してジェットニードルを開弁方向に駆動し、ガス量（燃料量）を増加させる。即ち、Ｓ２４の処理において点火時期を遅角させることでエンジン２２の出力は減少するものの、Ｓ２６の処理においてエンジン２２に供給される燃料量を増加させることでその減少分は補われ、結果的にエンジン２２の出力（エンジン回転数ＮＥ）は維持される。このとき、エンジン２２の熱出力（正確にはシリンダブロック２２ａで得られる熱量）は、増加した燃料量の分だけ増えることとなる。このように、発電機２０の出力電力を変化させることなく、エンジン２２の熱出力のみを増加させることができ、比較的大きい熱需要に対して十分な熱出力を供給することが可能となる。
【００４２】
また、Ｓ２２で否定されるときは、エンジン２２の熱出力が熱需要に対して十分に足りていることから、Ｓ２４，Ｓ２６の処理をスキップしてプログラムを終了する。
【００４３】
図３は、図２フロー・チャートの処理が行われたコージェネレーション装置１０の運転状態を示すグラフである。
【００４４】
図３において、コージェネレーション装置１０の初期の運転状態、即ち、発電機２０の出力電力とエンジン２２の熱出力がそれぞれ定格電力、定格熱出力である状態を符号ａで示す。運転状態ａのとき、電気負荷１４の電力需要が第１の所定量（定格電力）より大きい、即ち、電力需要が比較的大きいと判断されてエンジン回転数ＮＥが上昇させられると（Ｓ１４）、コージェネレーション装置１０は符号ｂ，ｃで示す運転状態へ移行する。図３から分かるように、運転状態ｂ，ｃにおいては、エンジン回転数ＮＥの上昇に伴って発電機２０の出力電力およびエンジン２２の熱出力も増加するため、比較的大きい電力需要や熱需要に対して十分な電力・熱出力を供給することができる。
【００４５】
また、運転状態ａのとき、電力需要が第１の所定量より小さい（比較的小さい）と判断されてエンジン回転数ＮＥが下降させられると（Ｓ１８）、コージェネレーション装置１０は運転状態ｄへ移行する。これにより、エンジン２２の熱出力と発電機２０の出力電力は減少するため、矢印ｅで示す量の余剰電力が生じるのを抑制することができる。尚、電力需要が第１の所定量とバランスするときは運転状態ａのまま、即ち、エンジン回転数ＮＥを変化させることなく発電機２０の出力電力も定格電力とされる。
【００４６】
コージェネレーション装置１０が運転状態ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれかにあるとき、熱負荷の熱需要が第２の所定量より大きい、即ち、熱出力が熱需要に対して不足していると判断されてエンジン２２の点火時期が遅角させられると共に（Ｓ２４）、ガス量（燃料量）が増加させられると（Ｓ２６）、エンジン２２にあっては、前述したように、エンジン回転数ＮＥを維持しつつ熱出力のみが増加し、運転状態ａは破線で示す運転状態ａａに、運転状態ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ運転状態ｂｂ，ｃｃ，ｄｄに移行する。即ち、コージェネレーション装置１０は、発電機２０の出力電力を変化させることなく、矢印ｆで示す範囲に亘って熱出力を増加（可変）させることができ、よって電力需要が一定で熱需要のみが増加するような場合にも対応することができる。
【００４７】
以上の如く、この発明の実施例にあっては、商用電力系統（商用電源）１２から電気負荷１４に至る交流電力の給電路１６に接続可能な発電機（スタータ／ジェネレータ）２０と、前記発電機を駆動する内燃機関（エンジン）２２と、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータ（スロットル用電動モータ）２２ｇとを備えると共に、前記内燃機関の排熱を熱負荷に供給するコージェネレーション装置１０において、前記電気負荷における電力需要を検出する電力需要検出手段と（電流センサ３４ｄ、ＥＣＵ３２。Ｓ１０）、前記熱負荷における熱需要を検出する熱需要検出手段と（冷却水温度センサ４４、ＥＣＵ３２。Ｓ２０）、前記検出された電力需要に応じて前記アクチュエータの駆動を制御して前記内燃機関の機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）を制御する機関回転数制御手段と（スロットル用電動モータ２２ｇ、ＥＣＵ３２。Ｓ１２からＳ１８）、前記検出された熱需要に応じて前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と（点火装置２２ｋ、ＥＣＵ３２。Ｓ２２，Ｓ２４）を備える如く構成、即ち、電力需要に応じてエンジン回転数ＮＥを制御して発電機２０の出力電力を可変にすると共に、熱需要に応じてエンジン２２の点火時期を制御して排気熱量を調整、換言すれば、エンジン２２の熱出力を可変にするように構成した。
【００４８】
これにより、電力需要に応じて出力電力を、熱需要に応じて熱出力をそれぞれ制御することが可能となり、余剰電力や余剰熱出力の発生を減少させることができる、即ち、余剰電力などの発生を可能な限り抑制でき、よってコージェネレーション装置１０全体の運転効率を向上させることができる。また、余剰電力の発生を抑制できるため、特許文献１に記載されるヒータのような余剰電力を消費するための構成を不要にする（除去する）ことができる。
【００４９】
また、前記機関回転数制御手段は、前記検出された電力需要が第１の所定量より大きいとき、前記機関回転数を上昇させる（Ｓ１２，Ｓ１４）一方、前記検出された電力需要が前記第１の所定量より小さいとき、前記機関回転数を下降させる（Ｓ１６，Ｓ１８）如く構成した。これにより、エンジン２２で駆動される発電機２０の出力電力を電力需要の変動に確実に追従させることができ、余剰電力の発生を効果的に抑制することができる。
【００５０】
また、前記点火時期制御手段は、前記検出された熱需要が第２の所定量より大きいとき、前記点火時期を遅角させる（Ｓ２２，Ｓ２４）如く構成、即ち、点火時期を遅角させることで排気熱量を上昇させるように構成した。これにより、エンジン２２の熱出力を増加させることができ、よって熱需要が比較的大きくなるときでも対応することができる。
【００５１】
また、前記点火時期制御手段によって前記点火時期を遅角させるとき、前記内燃機関に供給される燃料量を増加させる燃料量増加手段（ジェットニードル用電動モータ２２ｈ、ＥＣＵ３２。Ｓ２６）を備える如く構成、即ち、点火時期の遅角によってエンジン２２の出力の減少が生じるとき、燃料量を増加させることでその減少分を補い、結果的にエンジン２２の出力（換言すれば、エンジン回転数ＮＥ）を維持するように構成した。これにより、発電機２０の出力電力を変化させることなく、エンジン２２の熱出力を燃料量の増加分だけさらに増やすことができ、よって例えば電力需要が一定で熱需要のみが増加するような場合にも対応することができる。
【００５２】
尚、上記において、熱負荷における熱需要を冷却水温度センサ４４の出力（冷却水の温度）を変換して検出するように構成したが、それに限られるものではなく、冷却水温度センサ４４の出力に対応する熱需要の値を実験を通じてマップ化してＥＣＵ３２のＲＡＭに格納（記憶）し、ＥＣＵ３２が冷却水温度センサ４４の出力に基づいてかかるマップを検索することで、熱負荷の熱需要を検出（算出）するように構成しても良い。さらに、熱負荷である貯湯槽４０に温度センサを設け、そのセンサ出力に基づいて熱需要を検出するようにしても良い。
【００５３】
また、発電機２０の駆動源として都市ガス・ＬＰガスを燃料とするガスエンジンとしたが、ガソリン燃料などを使用するエンジンであっても良い。また、発電機２０の定格出力およびエンジン２２の定格熱出力や排気量などを具体的な値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。
【００５４】
また、実施例において商用電源１２が出力する交流電力を１００／２００Ｖとしたが、商用電源が出力する交流電力が１００／２００Ｖを超えるときは、それに相応する電圧を発電ユニット２４から出力させることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施例に係るコージェネレーション装置を全体的に示すブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの動作を示すフロー・チャートである。
【図３】図２フロー・チャートの処理が行われたコージェネレーション装置の運転状態を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１０  コージェネレーション装置、１２  商用電源（商用電力系統）、１４  電気負荷、１６  給電路（電力線）、２０  発電機（スタータ／ジェネレータ）、２２  エンジン（内燃機関）、２２ｇ  スロットル用電動モータ（アクチュエータ）、２２ｈ  ジェットニードル用電動モータ、２２ｋ  点火装置、３２  ＥＣＵ、３４ｄ  電流センサ、４４  冷却水温度センサ
【図１】
2009191776.tif 000003
【図２】
2009191776.tif 000004
【図３】
2009191776.tif 000005