JP2016176656A - Co-generation system - Google Patents

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Takao Fukumizu
隆夫 福水
山▲崎▼　史朗
Shiro Yamazaki
史朗 山▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a co-generation system that enables a mixing valve itself to prevent delivery of high-temperature hot water.SOLUTION: A co-generation system includes: a water heater Wh for heating mixed hot water that is controlled to have a set temperature T lower than a temperature of hot water by adjusting a hot water/water mixing ratio between the hot water made to flow in from a hot water storage tank 21 and water made to flow in from a water supply device Sw; a hot temperature measurement device 66 for measuring a temperature of the mixed hot water to obtain a mixed hot water measurement temperature Th; and a mixing valve 62 that is connected to the hot water storage tank 21, the water heater Wh and the water supply device Sw, has a valve element 62c driven by a drive unit 62b in accordance with the set temperature T and the mixed hot water measurement temperature Th, generates the mixed hot water by adjusting the hot water/water mixing ratio and sends out the mixed hot water to the water heater Wh. The mixing valve 62 includes a stop mechanism 68 for restricting the movement of the valve element 62c so as to attain a predetermined hot water/water mixing ratio or lower that prevents the temperature of the mixed hot water from exceeding a mixed hot water upper limit temperature Tx higher than the set temperature T.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電力を供給する発電システムの排熱を回収して貯湯として蓄熱し、蓄熱された貯湯を給湯に利用するコジェネレーションシステムに関する。   The present invention relates to a cogeneration system that recovers exhaust heat from a power generation system that supplies electric power and stores it as hot water storage, and uses the stored hot water for hot water supply.

従来の給湯においては、湯と水とを混合する混合弁の作動を制御して給湯を行うとともに、給湯が高温の場合には、混合弁を閉じ、さらに給湯回路を閉じる電磁弁を閉に切り換えて給湯を停止することにより、高温出湯を防止していた。また、混合弁又は混合弁の制御系の故障により、湯と水の制御ができなくなり、高温出湯が発生した場合には、ワックス等の熱膨張体自体が膨張して、混合弁の湯流入側の開口を閉じる方向に移動させて、高温出湯を防止していた。（例えば、特許文献１参照。）   In conventional hot water supply, hot water is supplied by controlling the operation of a mixing valve that mixes hot water and water. When the hot water is hot, the mixing valve is closed and the solenoid valve that closes the hot water supply circuit is switched to closed. The hot water supply was prevented by stopping the hot water supply. In addition, hot water and water cannot be controlled due to a malfunction of the mixing valve or the control system of the mixing valve, and when high temperature hot water is generated, the thermal expansion body itself such as wax expands and the hot water inflow side of the mixing valve The opening was moved in the direction of closing, preventing hot hot water. (For example, refer to Patent Document 1.)

特開２０００−１８４２３号公報JP 2000-18423 A

しかしながら、このような構成においては、高温出湯を防止するには、混合弁を閉たり、給湯回路を閉じる必要があり、そのために専用の熱膨張体、電磁弁を設けねばならず、構成が複雑であった。   However, in such a configuration, it is necessary to close the mixing valve or the hot water supply circuit in order to prevent high-temperature hot water discharge. For this purpose, a dedicated thermal expansion body and electromagnetic valve must be provided, and the configuration is complicated. Met.

そこで、本発明は、高温出湯の防止を混合弁自体にて行えるコジェネレーションシステムを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the cogeneration system which can prevent high temperature hot-water supply with mixing valve itself.

上記課題を解決するために、請求項１に係るコジェネレーションシステムは、電力を供給する発電システムと、前記発電システムから排出される排気ガスに含まれる排熱を回収して生成した湯を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽に水を供給する水供給装置と、前記発電システムから排出される排気ガスと、前記貯湯槽に貯えられた湯とが循環され、前記排熱を前記湯に回収する排気熱交換器と、前記貯湯槽から流入する前記湯と前記水供給装置から流入する前記水との湯／水混合比を調整して前記湯の温度よりも低い設定温度に制御された混合湯を加熱する給湯器と、前記混合湯の温度を計測して混合湯計測温度を得る湯温計測装置と、前記貯湯槽と前記給湯器と前記水供給装置とに接続され、弁体が前記設定温度と前記混合湯計測温度との差に応じて駆動装置によって駆動され、前記湯／水混合比を調整して混合湯を生成し、前記混合湯を前記給湯器に送出する混合弁と、を備え、前記混合弁は、前記混合湯の温度が前記設定温度よりも高い混合湯上限温度を超えない所定の湯／水混合比以下となるように前記弁体の移動を制限する停止機構を備えたことを要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, a cogeneration system according to claim 1 includes a power generation system that supplies electric power, and hot water storage that stores hot water generated by recovering exhaust heat contained in exhaust gas discharged from the power generation system. An exhaust for recovering the exhaust heat to the hot water by circulating a tank, a water supply device for supplying water to the hot water storage tank, exhaust gas discharged from the power generation system, and hot water stored in the hot water storage tank A mixed hot water controlled to a set temperature lower than the temperature of the hot water by adjusting a hot water / water mixing ratio between the heat exchanger and the hot water flowing from the hot water storage tank and the water flowing from the water supply device. A hot water heater to be heated, a hot water temperature measuring device that measures the temperature of the mixed hot water to obtain a mixed hot water measured temperature, the hot water storage tank, the hot water heater, and the water supply device are connected, and a valve body is the set temperature. And the difference between the measured hot water temperature A mixing valve that is driven by a driving device to adjust the hot water / water mixing ratio to generate mixed hot water and to send the mixed hot water to the water heater. The gist is that a stop mechanism for restricting the movement of the valve body is provided so that the temperature is equal to or lower than a predetermined hot water / water mixing ratio that does not exceed a mixed hot water upper limit temperature higher than the set temperature.

これによれば、混合湯の温度が前記設定温度よりも高い混合湯上限温度を超えない所定の湯／水混合比以下となるように前記弁体の移動を制限する停止機構を混合弁が備えるので、混合弁自体が、高温出湯が発生する湯／水混合比に調整されることが制限されて、確実に高温出湯の発生を防止できる。   According to this, the mixing valve includes a stop mechanism that restricts the movement of the valve body so that the temperature of the mixed hot water is equal to or lower than a predetermined hot water / water mixing ratio that does not exceed the mixed hot water upper limit temperature higher than the set temperature. Therefore, the mixing valve itself is restricted from being adjusted to a hot water / water mixing ratio at which high temperature hot water is generated, and the generation of high temperature hot water can be reliably prevented.

本発明の一実施形態におけるコジェネレーションシステムの概要図である。It is a schematic diagram of a cogeneration system in one embodiment of the present invention. 図１に示す混合弁の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the mixing valve shown in FIG. 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図１に示す制御装置にて実行される混合弁を駆動する駆動装置の制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the control program of the drive device which drives the mixing valve performed with the control apparatus shown in FIG. 図１に示す混合弁を駆動する駆動装置における駆動制御の一例を示す。An example of the drive control in the drive device which drives the mixing valve shown in FIG. 1 is shown. 図１に示す混合弁を駆動する駆動装置における駆動制御の他の例を示す。The other example of the drive control in the drive device which drives the mixing valve shown in FIG. 1 is shown.

以下、本発明によるコジェネレーションシステムの一実施形態について説明する。図１に示すように、コジェネレーションシステムは、発電ユニット１０（発電システムに相当する）および貯湯槽２１を備えている。発電ユニット１０は、筐体１０ａ、筐体１０ａの内部には燃料電池モジュール１１、熱交換器１２（排気熱交換器に相当する）、インバータ装置１３、貯水器１４、制御装置１５及び貯湯槽２１を備えている。   Hereinafter, an embodiment of a cogeneration system according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the cogeneration system includes a power generation unit 10 (corresponding to a power generation system) and a hot water tank 21. The power generation unit 10 includes a housing 10a, a fuel cell module 11, a heat exchanger 12 (corresponding to an exhaust heat exchanger), an inverter device 13, a water reservoir 14, a control device 15, and a hot water tank 21 inside the housing 10a. It has.

燃料電池モジュール１１は、後述するように燃料電池３４を少なくとも含んで構成されるものである。燃料電池モジュール１１は、改質用原料、改質水および酸化剤ガスとして空気であるカソードエアが供給されている。改質用原料としては天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料がある。本実施形態においては天然ガスにて説明する。具体的には、燃料電池モジュール１１は、一端が供給源Ｇｓ例えば都市ガス（天然ガス）のガス供給管に接続されて改質用原料が供給される改質用原料供給管１１ａの他端が接続されている。改質用原料供給管１１ａは、原料ポンプ１１ａ１が設けられている。さらに、燃料電池モジュール１１は、一端が貯水器１４に接続されて改質水が供給される改質水供給管１１ｂの他端が接続されている。改質水供給管１１ｂは、改質水ポンプ１１ｂ２が設けられている。さらに、燃料電池モジュール１１は、一端がカソードエアブロワ１１ｃ１に接続されてカソードエアが供給されるカソードエア供給管１１ｃの他端が接続されている。   As will be described later, the fuel cell module 11 includes at least a fuel cell 34. The fuel cell module 11 is supplied with cathode air that is air as a reforming raw material, reforming water, and oxidant gas. As reforming raw materials, there are gas fuels for reforming such as natural gas and LP gas, and liquid fuels for reforming such as kerosene, gasoline and methanol. In this embodiment, natural gas will be described. Specifically, the fuel cell module 11 has one end connected to a supply source Gs, for example, a city gas (natural gas) gas supply pipe, and the other end of the reforming raw material supply pipe 11a to which the reforming raw material is supplied. It is connected. The reforming material supply pipe 11a is provided with a material pump 11a1. Further, one end of the fuel cell module 11 is connected to the water reservoir 14 and the other end of the reforming water supply pipe 11b to which the reforming water is supplied is connected. The reforming water supply pipe 11b is provided with a reforming water pump 11b2. Further, the fuel cell module 11 has one end connected to the cathode air blower 11c1 and the other end of the cathode air supply pipe 11c to which the cathode air is supplied.

熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１から排気される燃焼排ガス（排気ガスに相当する）が供給されるとともに貯湯槽２１からの貯湯水が供給され、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する熱交換器である。具体的には、貯湯槽２１は、貯湯水を貯湯するものであり、貯湯水が循環する（図にて矢印の方向に循環する）貯湯水循環ライン２２が接続されている。貯湯水循環ライン２２上には、貯湯槽２１の下端から上端に向かって順番に貯湯水循環ポンプ２２ａ、ラジエータ２２ｂおよび熱交換器１２が配設されている。熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１からの排気管１１ｄが接続（貫設）されている。熱交換器１２は、貯水器１４に接続されている凝縮水供給管１２ａが接続されている。   The heat exchanger 12 is supplied with combustion exhaust gas (corresponding to exhaust gas) exhausted from the fuel cell module 11 and supplied with hot water from the hot water storage tank 21, and heat exchanged between the combustion exhaust gas and the hot water. It is an exchanger. Specifically, the hot water storage tank 21 stores hot water, and is connected to a hot water circulation line 22 through which the hot water circulates (circulates in the direction of the arrow in the figure). On the hot water circulation line 22, a hot water circulation pump 22 a, a radiator 22 b and the heat exchanger 12 are arranged in order from the lower end to the upper end of the hot water tank 21. The heat exchanger 12 is connected (penetrated) with an exhaust pipe 11 d from the fuel cell module 11. The heat exchanger 12 is connected to a condensed water supply pipe 12 a that is connected to the water reservoir 14.

熱交換器１２において、燃料電池モジュール１１からの燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通って熱交換器１２内に導入され、貯湯水との間で熱交換が行われ凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通り、そして、後述するように燃焼排ガス用排気口１０ｅから筐体１０ａの外部へ排出される。また、凝縮された凝縮水は、熱交換器１２から凝縮水供給管１２ａを通って貯水器１４に供給される。なお、貯水器１４は、凝縮水をイオン交換樹脂によって純水化するようになっている。   In the heat exchanger 12, the combustion exhaust gas from the fuel cell module 11 is introduced into the heat exchanger 12 through the exhaust pipe 11d, exchanged with the hot water, condensed and cooled. The condensed combustion exhaust gas passes through the exhaust pipe 11d and is discharged to the outside of the housing 10a from the exhaust port for combustion exhaust gas 10e as will be described later. Further, the condensed condensed water is supplied from the heat exchanger 12 to the water reservoir 14 through the condensed water supply pipe 12a. In addition, the water reservoir 14 purifies condensed water with an ion exchange resin.

燃料電池システムは、熱交換器１２にて生じた凝縮水が供給された貯水器１４から溢れ出た水は、オーバーフローライン１４ａを介して水受け部材１４ｂにて受け止められ、排水管１４ｃから、筐体１０ａの外部に排水される。   In the fuel cell system, the water overflowing from the water reservoir 14 to which the condensed water generated in the heat exchanger 12 is supplied is received by the water receiving member 14b through the overflow line 14a and from the drain pipe 14c to the housing. It is drained outside the body 10a.

排気管１１ｄは、熱交換器１２の下流側から分岐して水受け部材１４ｂに連通するドレン管路１２ｂが設けられている。   The exhaust pipe 11d is provided with a drain pipe line 12b that branches from the downstream side of the heat exchanger 12 and communicates with the water receiving member 14b.

上述した熱交換器１２、貯湯槽２１および貯湯水循環ライン２２から、排熱回収システム２０が構成されている。排熱回収システム２０は、燃料電池モジュール１１の排熱を貯湯水に回収して湯を蓄える。   The heat exchanger 12, the hot water tank 21, and the hot water circulation line 22 described above constitute an exhaust heat recovery system 20. The exhaust heat recovery system 20 recovers the exhaust heat of the fuel cell module 11 into hot water and stores hot water.

インバータ装置１３は、燃料電池３４から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して、交流の系統電源１６ａおよび外部電力負荷１６ｃ（例えば電化製品）に接続されている電源ライン１６ｂに出力する。また、インバータ装置１３は、系統電源１６ａからの交流電圧を電源ライン１６ｂを介して入力し所定の直流電圧に変換して補機（各ポンプ、ブロワなど）や制御装置１５に出力する。なお、制御装置１５は、補機を駆動して燃料電池システムの運転を制御する。   The inverter device 13 receives the DC voltage output from the fuel cell 34, converts it to a predetermined AC voltage, and supplies it to a power line 16b connected to an AC system power supply 16a and an external power load 16c (for example, an electrical appliance). Output. Further, the inverter device 13 receives an AC voltage from the system power supply 16 a via the power supply line 16 b, converts it to a predetermined DC voltage, and outputs it to the auxiliary machines (each pump, blower, etc.) and the control device 15. The control device 15 controls the operation of the fuel cell system by driving an auxiliary machine.

燃料電池モジュール１１は、ケーシング３１、蒸発部３２、改質部３３および燃料電池３４を備えている。ケーシング３１は、断熱性材料で箱状に形成されている。蒸発部３２は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱するものである。蒸発部３２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料を混合して改質部３３に供給するものである。   The fuel cell module 11 includes a casing 31, an evaporation unit 32, a reforming unit 33, and a fuel cell 34. The casing 31 is formed in a box shape with a heat insulating material. The evaporating unit 32 is heated by a combustion gas to be described later, evaporates the supplied reforming water to generate water vapor, and preheats the supplied reforming raw material. The evaporation section 32 mixes the steam generated in this way and the preheated reforming raw material and supplies the mixture to the reforming section 33.

蒸発部３２には、一端（下端）が貯水器１４に接続された改質水供給管１１ｂの他端が接続されている。また、蒸発部３２には、一端が供給源Ｇｓに接続された改質用原料供給管１１ａが接続されている。   The other end of the reforming water supply pipe 11 b whose one end (lower end) is connected to the water reservoir 14 is connected to the evaporation section 32. The evaporating section 32 is connected to a reforming material supply pipe 11a having one end connected to the supply source Gs.

改質部３３は、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部３２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガス（アノードガス）を生成して改質ガス送出管３８から導出するものである。   The reforming unit 33 is heated by a combustion gas to be described later and supplied with heat necessary for the steam reforming reaction, so that the reformed gas is converted from the mixed gas (reforming raw material, steam) supplied from the evaporation unit 32. (Anode gas) is generated and led out from the reformed gas delivery pipe 38.

燃料電池３４は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル３４ａが積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池３４の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。動作温度は４００〜１０００℃程度である。なお、４００℃以下でも定格以下の発電量の発電は、可能である。また、６００℃で発電開始を許可している。水素だけではなく天然ガスや石炭ガスなども直接燃料として用いることが可能である。この場合、改質部３３は省略することができる。   The fuel cell 34 is configured by laminating a fuel electrode, an air electrode (oxidant electrode), and a plurality of cells 34a made of an electrolyte interposed between the two electrodes. The fuel cell of this embodiment is a solid oxide fuel cell, and uses zirconium oxide, which is a kind of solid oxide, as an electrolyte. Hydrogen, carbon monoxide, methane gas, etc. are supplied to the fuel electrode of the fuel cell 34 as fuel. The operating temperature is about 400-1000 ° C. Note that power generation with a power generation amount lower than the rated value is possible even at 400 ° C. or lower. The start of power generation is allowed at 600 ° C. Not only hydrogen but also natural gas and coal gas can be used directly as fuel. In this case, the reforming unit 33 can be omitted.

セル３４ａの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路３４ｂが形成されている。セル３４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路３４ｃが形成されている。   On the fuel electrode side of the cell 34a, a fuel flow path 34b through which the reformed gas as the fuel flows is formed. An air flow path 34c through which air (cathode air) that is an oxidant gas flows is formed on the air electrode side of the cell 34a.

燃料電池３４は、マニホールド３５上に設けられている。マニホールド３５には、改質部３３からの改質ガスが改質ガス送出管３８を介して供給される。燃料流路３４ｂは、その下端（一端）がマニホールド３５の燃料導出口に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ１１ｃ１によって送出されたカソードエアは、カソードエア供給管１１ｃを介して供給され、空気流路３４ｃの下端から導入され上端から導出されるようになっている。   The fuel cell 34 is provided on the manifold 35. The reformed gas from the reforming unit 33 is supplied to the manifold 35 via the reformed gas delivery pipe 38. The lower end (one end) of the fuel flow path 34b is connected to the fuel outlet of the manifold 35, and the reformed gas led out from the fuel outlet is introduced from the lower end and led out from the upper end. . The cathode air sent out by the cathode air blower 11c1 is supplied via the cathode air supply pipe 11c, is introduced from the lower end of the air flow path 34c, and is led out from the upper end.

カソードエアブロワ１１ｃ１は、電気モータ１１ｃ２により駆動されるもので、電気モータ１１ｃ２の駆動デューティは、制御装置１５にて演算される。カソードエア供給管１１ｃのカソードエアブロワ１１ｃ１の下流側に設けられた流量センサ１１ｃ３は、カソードエアブロワ１１ｃ１が吐出するカソードエア流量を検出する。流量センサ１１ｃ３は、その検出結果を制御装置１５に送信するようになっている。   The cathode air blower 11c1 is driven by the electric motor 11c2, and the drive duty of the electric motor 11c2 is calculated by the control device 15. The flow rate sensor 11c3 provided on the downstream side of the cathode air blower 11c1 of the cathode air supply pipe 11c detects the cathode air flow rate discharged from the cathode air blower 11c1. The flow rate sensor 11c3 transmits the detection result to the control device 15.

燃焼部３６は、燃料電池３４と蒸発部３２および改質部３３との間に設けられている。燃焼部３６は、燃料電池３４からのアノードオフガス（燃料オフガス）が燃料電池３４からのカソードオフエア（酸化剤オフガス）により燃焼されて、燃焼ガス（火炎３７）にて蒸発部３２及び改質部３３を加熱する。   The combustion unit 36 is provided between the fuel cell 34, the evaporation unit 32, and the reforming unit 33. In the combustion unit 36, the anode off-gas (fuel off-gas) from the fuel cell 34 is combusted by the cathode off-air (oxidant off-gas) from the fuel cell 34, and the evaporation unit 32 and the reforming unit 33 are generated by the combustion gas (flame 37). Heat.

燃焼部３６には、アノードオフガスを着火させるための一対の着火ヒータ３６ａ１，３６ａ２が設けられている。燃焼部３６で生じた燃焼排ガスは、燃料電池モジュール１１から排気管１１ｄ通って熱交換器１２に至る。   The combustion unit 36 is provided with a pair of ignition heaters 36a1 and 36a2 for igniting the anode off gas. The combustion exhaust gas generated in the combustion unit 36 reaches the heat exchanger 12 from the fuel cell module 11 through the exhaust pipe 11d.

筐体１０ａには、外気を吸い込むための吸気口１０ｃ、筐体１０ａ内の空気を外部に排出するための換気用排気口１０ｄ、および熱交換器１２からの燃焼排ガスを外部に排出するための燃焼排ガス用排気口１０ｅが形成されている。吸気口１０ｃには、逆止弁５４が設けられている。逆止弁５４は、外部から筐体１０ａ内への空気の流れは許容するが、逆方向の流れを規制するものである。   The casing 10a has an intake port 10c for sucking outside air, a ventilation exhaust port 10d for discharging the air in the casing 10a to the outside, and a combustion exhaust gas from the heat exchanger 12 to the outside. An exhaust port 10e for combustion exhaust gas is formed. A check valve 54 is provided at the intake port 10c. The check valve 54 allows the flow of air from the outside into the housing 10a, but restricts the flow in the reverse direction.

換気用排気口１０ｄには、換気ファン５５が設けられている。換気ファン５５は筐体１０ａ内の空気（換気排気）を外部に送出するものである。   A ventilation fan 55 is provided in the ventilation exhaust port 10d. The ventilation fan 55 sends out the air (ventilation exhaust) in the housing 10a to the outside.

貯湯槽２１は、図１に示す如く、筐体１０ａの内部に収納されて、水供給装置Ｓｗ、例えば水道管に減圧弁４１を介して接続された給水管４２から水道の水が給水される。給水管４２に設けられた水温計測装置６７例えばサーミスタ等にて、水道の水の温度である水計測温度Ｔｗが計測され、制御装置１５に出力される。貯湯槽２１は、前述の貯湯水循環ライン２２による排熱回収にて温められて生成された例えば７０℃の湯を貯める。   As shown in FIG. 1, the hot water storage tank 21 is housed in a housing 10 a and is supplied with tap water from a water supply device Sw, for example, a water supply pipe 42 connected to a water pipe via a pressure reducing valve 41. . A water temperature measurement device 67 provided in the water supply pipe 42, for example, a thermistor, measures the water measurement temperature Tw, which is the temperature of tap water, and outputs it to the control device 15. The hot water storage tank 21 stores, for example, 70 ° C. hot water that is generated by being heated by exhaust heat recovery by the hot water circulation line 22 described above.

貯湯槽２１の湯は、湯供給管６１から混合弁６２に流入する。混合弁６２は、前述の給水管４２と水供給管４２ａを介して接続されている。混合弁６２は、貯湯槽２１から湯供給管６１を介して流入する湯と水供給装置Ｓｗから給水管４２、水供給管４２ａを介して流入する水との湯／水混合比を調整して、貯湯槽２１の温度よりも低い設定温度Ｔ、例えば５０℃以下好ましくは３０℃±５℃に調整された混合湯を生成する。混合湯は、混合湯供給管６３を介して給湯器Ｗｈの給水側に接続される。給湯器Ｗｓは、混合湯供給管６３から給水された混合湯を直接又は加熱して、給湯栓６９から給湯するものである。   Hot water in the hot water tank 21 flows from the hot water supply pipe 61 into the mixing valve 62. The mixing valve 62 is connected to the water supply pipe 42 and the water supply pipe 42a. The mixing valve 62 adjusts the hot water / water mixing ratio of hot water flowing from the hot water storage tank 21 via the hot water supply pipe 61 and water flowing from the water supply device Sw via the water supply pipe 42 and the water supply pipe 42a. Then, the mixed hot water adjusted to a set temperature T lower than the temperature of the hot water tank 21, for example, 50 ° C. or less, preferably 30 ° C. ± 5 ° C. is generated. The mixed hot water is connected to the water supply side of the water heater Wh via the mixed hot water supply pipe 63. The water heater Ws supplies hot water from the hot water tap 69 by directly or heating the hot water supplied from the mixed hot water supply pipe 63.

混合湯供給管６３の下流側に設けられた給湯器Ｗｈにて混合湯は加熱可能である。従って、混合湯の設定温度Ｔは、例えば、冬季の如く、水計測温度Ｔｗが低い場合でも、湯供給管６１を介して流入する湯と混合して温度調整可能な温度、省エネ性の観点等から３０℃±５℃から取扱い容易である５０℃以下を設定可能な範囲とする。例えば７５℃の湯と３５℃の水を混合しても５０℃以下になることが望ましく、この温度は、混合弁６２による湯／水混合比を４：７以下にて得ることができる。また、例えば６０℃の湯と１０℃の水を混合しても２５℃以上が望ましく、この温度は、混合弁６２による湯／水混合比を３：７以上にて得ることができる。   The mixed hot water can be heated by a hot water heater Wh provided on the downstream side of the mixed hot water supply pipe 63. Accordingly, the set temperature T of the mixed hot water is, for example, a temperature at which the temperature can be adjusted by mixing with the hot water flowing in via the hot water supply pipe 61 even when the water measurement temperature Tw is low, such as in winter, and from the viewpoint of energy saving. From 30 ° C. ± 5 ° C. to 50 ° C. or less, which is easy to handle, is a settable range. For example, even when 75 ° C. hot water and 35 ° C. water are mixed, it is desirable that the temperature be 50 ° C. or lower, and this temperature can be obtained at a water / water mixing ratio of 4: 7 or lower by the mixing valve 62. Further, for example, even when 60 ° C. hot water and 10 ° C. water are mixed, 25 ° C. or higher is desirable, and this temperature can be obtained at a hot water / water mixing ratio of 3: 7 or higher by the mixing valve 62.

設定温度Ｔの３０℃±５℃は、給湯器Ｗｈ例えば燃焼部を有するガス給湯器が、最小燃焼分を確保する即ち火炎を消さないようするに相当する温度でもある。なお、夏季の如く、水計測温度Ｔｗが、設定温度Ｔの下限よりも高い温度の場合には、設定温度Ｔは、水計測温度Ｔｗとする。設定温度Ｔはリモコン（図示略）の操作等により、混合湯の給湯したい温度に制御装置１５を用いて設定される。   The set temperature T of 30 ° C. ± 5 ° C. is also a temperature corresponding to ensuring that the water heater Wh, for example, a gas water heater having a combustion part, ensures a minimum amount of combustion, ie, does not extinguish the flame. When the water measurement temperature Tw is higher than the lower limit of the set temperature T as in summer, the set temperature T is set to the water measurement temperature Tw. The set temperature T is set using the control device 15 to a temperature at which the mixed hot water is desired to be supplied by operating a remote controller (not shown).

図２及び図３に示す如く、混合弁６２は、弁ハウジング６２ａの内部には、駆動装置６２ｂ例えばパルスモータにて回転駆動される弁体６２ｃが収容される。弁体６２ｃは、駆動装置６２ｂの回転軸６２ｂ１に固定されている。弁ハウジング６２ａには、湯供給管６１に接続された湯流入口６２ａ１と給水管４２に接続された水流入口６２ａ２と混合湯供給管６３に接続された混合湯送出口６２ａ３が設けられている。混合弁６２ｃは、図３に示す如く、弁体６２ｃの回転に応じて、混合湯送出口６２ａ３と湯流入口６２ａ１及び水流入口６２ａ２との連通度合を変化させる湯バルブ孔６２ｃ１及び水バルブ孔６２ｃ２が設けられた周知の構造である。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the mixing valve 62, a valve body 62c that is rotationally driven by a driving device 62b, for example, a pulse motor, is accommodated in a valve housing 62a. The valve body 62c is fixed to the rotating shaft 62b1 of the driving device 62b. The valve housing 62 a is provided with a hot water inlet 62 a 1 connected to the hot water supply pipe 61, a water inlet 62 a 2 connected to the water supply pipe 42, and a mixed hot water outlet 62 a 3 connected to the mixed hot water supply pipe 63. As shown in FIG. 3, the mixing valve 62c has a hot water valve hole 62c1 and a water valve hole 62c2 that change the degree of communication between the mixed hot water outlet 62a3 and the hot water inlet 62a1 and the water inlet 62a2 according to the rotation of the valve body 62c. Is a known structure.

混合弁６２は、弁体６２ｃが、正転即ち図３示位置から反時計方向に回転すると、湯流入口６２ａ１と湯バルブ孔６２ｃ１との連通度合は増加し、水流入口６２ａ２と水バルブ孔６２ｃ２の連通度合は減少することにより、混合湯送出口６２ａ３から送出される混合湯の湯／水混合比は、湯の割合が増加し、水の割合が減少する。その結果、混合湯の温度は、上昇する。また、弁体６２ｃが、逆転即ち図３示位置から時計方向に回転すると、湯流入口６２ａ１と湯バルブ孔６２ｃ１との連通度合は減少し、水流入口６２ａ２と水バルブ孔６２ｃ２の連通度合は増加することにより、混合湯送出口６２ａ３から送出される混合湯の湯／水混合比は、湯の割合が減少し、水の割合が増加する。その結果、混合湯の温度は、下降する。また、混合弁６２は、例えば、原点位置である湯／水混合比が１：０から９０°回転して湯／水混合比を１：１に調整可能なものを使用できる。   In the mixing valve 62, when the valve element 62c is rotated forward, that is, counterclockwise from the position shown in FIG. 3, the degree of communication between the hot water inlet 62a1 and the hot water valve hole 62c1 increases, and the water inlet 62a2 and the water valve hole 62c2 are increased. As the degree of communication decreases, the hot water / water mixing ratio of the mixed hot water delivered from the mixed hot water outlet 62a3 increases the proportion of hot water and decreases the proportion of water. As a result, the temperature of the mixed hot water rises. Further, when the valve body 62c rotates in the reverse direction, that is, clockwise from the position shown in FIG. 3, the degree of communication between the hot water inlet 62a1 and the hot water valve hole 62c1 decreases, and the degree of communication between the water inlet 62a2 and the water valve hole 62c2 increases. By doing so, the hot water / water mixing ratio of the mixed hot water delivered from the mixed hot water outlet 62a3 decreases the proportion of hot water and increases the proportion of water. As a result, the temperature of the mixed hot water decreases. For example, the mixing valve 62 can be used such that the hot water / water mixing ratio, which is the origin position, can be rotated from 1: 0 to 90 ° to adjust the hot water / water mixing ratio to 1: 1.

前述の如く、混合弁６２による混合湯の設定温度Ｔは、取扱い容易である５０℃以下が好ましいことに基づき、混合湯上限温度Ｔｘを例えば５０℃に設定する。従って、混合弁６２からは、混合湯上限温度Ｔｘを越えた混合湯の送出を防止できる停止機構６８が、混合弁６２に設けられている。   As described above, based on the fact that the set temperature T of the mixed hot water by the mixing valve 62 is preferably 50 ° C. or less which is easy to handle, the mixed hot water upper limit temperature Tx is set to 50 ° C., for example. Therefore, the mixing valve 62 is provided with a stop mechanism 68 that can prevent the mixed hot water from being sent out from the mixed hot water upper limit temperature Tx.

停止機構６８は、図２に示す如く、混合弁６２の弁体６２ｃに設けられた突起６８ｃが、弁体６２ｃが予め設定された上限回転位置に達すると、弁ハウジング６２ａに設けられた壁６８ａに当接して、機械的に弁体６２のそれ以上の回転が止められる。弁体６２ｃの上限回転位置は、混合湯が混合湯上限温度Ｔｘを越えない湯／水混合比となる位置である。具体的には、前述の如く、例えば７５℃の湯と３５℃の水を混合しても混合湯上限温度Ｔｘである５０℃以下となる湯／水混合比は４：７以下であることに基づき、弁体６２ｃの上限回転位置は、混合弁６２の弁体６２ｃの移動を湯／水混合比を４：７以下に制限する位置であり、この位置に停止機構６８が設けられる。停止機構６８により、混合弁６２自体が、混合湯上限温度Ｔｘを越える高温出湯が発生する湯／水混合比に調整されることが制限されて、確実に高温出湯の発生を防止できる。   As shown in FIG. 2, when the projection 68c provided on the valve body 62c of the mixing valve 62 reaches the preset upper limit rotation position, the stop mechanism 68 is provided with a wall 68a provided on the valve housing 62a. Further rotation of the valve body 62 is mechanically stopped. The upper limit rotational position of the valve body 62c is a position where the hot water / water mixing ratio is such that the mixed hot water does not exceed the mixed hot water upper limit temperature Tx. Specifically, as described above, for example, even when 75 ° C. hot water and 35 ° C. water are mixed, the hot water / water mixing ratio at which the mixed hot water upper limit temperature Tx is 50 ° C. or lower is 4: 7 or lower. Based on this, the upper limit rotational position of the valve body 62c is a position that restricts the movement of the valve body 62c of the mixing valve 62 to a hot water / water mixing ratio of 4: 7 or less, and a stop mechanism 68 is provided at this position. The stop mechanism 68 restricts the mixing valve 62 itself from being adjusted to a hot water / water mixing ratio at which high temperature hot water exceeding the mixed hot water upper limit temperature Tx is generated, thereby reliably preventing the occurrence of high temperature hot water.

次に、混合弁６２による混合湯を混合湯の設定温度である設定温度Ｔへの調整について説明する。混合湯供給管６３に設けられた湯温計測装置６６例えばサーミスタ等にて混合湯計測温度Ｔｈが、計測され、制御装置１５へ出力される。制御装置１５は、湯温計測装置６６にて計測された混合湯計測温度Ｔｈと混合湯の設定温度である設定温度Ｔとの差が無くなるに相当する湯／水混合比を演算する。制御装置１５の作用により、混合弁６２は、駆動装置６２ｂにより駆動されて演算された湯／水混合比に調整される。   Next, adjustment of the mixed hot water by the mixing valve 62 to the set temperature T that is the set temperature of the mixed hot water will be described. The measured hot water temperature Th is measured by a hot water temperature measuring device 66 provided in the mixed hot water supply pipe 63, such as a thermistor, and is output to the control device 15. The control device 15 calculates the hot water / water mixing ratio corresponding to the difference between the mixed hot water measurement temperature Th measured by the hot water temperature measuring device 66 and the set temperature T which is the set temperature of the mixed hot water disappearing. By the action of the control device 15, the mixing valve 62 is adjusted to the hot water / water mixing ratio calculated by being driven by the driving device 62b.

具体的には、駆動装置６２ｂのパルスモータが、制御装置１５から印加される駆動パルス数に応じて回転位置決めがされることにより、混合弁６２の弁体６２ｃの回転位置が制御されて演算された湯／水混合比が調整される。駆動パルス数Ｐｎは、混合弁６２を作動させて混合湯計測温度Ｔｈと設定温度Ｔとの差を無くすように演算された湯／水混合比とするものである。混合湯の湯計測温度Ｔｈが、設定温度Ｔとの差がなくなる迄、この作動が繰り返されて、混合湯の湯計測温度Ｔｈが、設定温度Ｔに調整される。   Specifically, the rotational position of the valve body 62c of the mixing valve 62 is controlled and calculated by the rotational positioning of the pulse motor of the driving device 62b according to the number of driving pulses applied from the control device 15. The hot water / water mixing ratio is adjusted. The drive pulse number Pn is a hot water / water mixture ratio calculated so as to eliminate the difference between the mixed hot water measured temperature Th and the set temperature T by operating the mixing valve 62. This operation is repeated until the measured hot water temperature Th of the mixed hot water is no longer different from the set temperature T, and the hot water measured temperature Th of the mixed hot water is adjusted to the set temperature T.

制御装置１５は、混合弁６２による混合湯を混合湯の設定温度である設定温度Ｔへの調整に関し、給湯器Ｗｈの給湯を検知すると、図４に示すフローチャートに対応するプログラムの実行を開始する。   When the control device 15 detects the hot water supply of the water heater Wh regarding the adjustment of the mixed hot water by the mixing valve 62 to the set temperature T which is the set temperature of the mixed hot water, the control device 15 starts executing the program corresponding to the flowchart shown in FIG. .

ステップＳ１０１において、制御装置１５は、湯温計測装置６６にて混合湯の温度を計測し、混合湯計測温度Ｔｈを得る。   In step S101, the control device 15 measures the temperature of the mixed hot water with the hot water temperature measuring device 66 to obtain the mixed hot water measurement temperature Th.

次いで、ステップＳ１０２において、制御装置１５は、混合湯計測温度Ｔｈと混合湯の設定温度Ｔを比較し、ＴｈがＴ−２℃より高いか否かを判定する。ＴｈがＴ−２℃より高い場合には、ステップＳ１０２において「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、制御装置１５は、ＴｈがＴ＋２℃より低いか否かを判定する。ＴｈがＴ＋２℃より低い場合には、ステップＳ１０３において「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０４に進め、パルスモータ６２ｂは停止される。   Next, in step S102, the control device 15 compares the mixed hot water measured temperature Th with the set temperature T of the mixed hot water and determines whether Th is higher than T-2 ° C. When Th is higher than T−2 ° C., “Yes” is determined in Step S102, and the process proceeds to Step S103. In step S103, the control apparatus 15 determines whether Th is lower than T + 2 degreeC. When Th is lower than T + 2 ° C., “Yes” is determined in Step S103, and the process proceeds to Step S104, where the pulse motor 62b is stopped.

ステップＳ１０２において、ＴｈがＴ−２℃よりも高くない場合には、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、制御装置１５は、ＴｈがＴ−２℃とＴ−５℃の範囲内か否かを判定する。ＴｈがＴ−２℃とＴ−５℃の範囲内である場合は、Ｓ１０５において、「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０６に進み、制御装置１５は、パルスモータ６２ｂを回転方向は正転、回転速度Ｖｓを１°／Ｓ、駆動パルス数Ｐｎは演算値（Ｔ−Ｔｈに基づいて演算された値）にて駆動する。   In step S102, when Th is not higher than T-2 ° C., it is determined as “No”, and the process proceeds to step S105. In step S105, the control device 15 determines whether Th is within the range of T-2 ° C and T-5 ° C. If Th is within the range of T-2 ° C. and T-5 ° C., “Yes” is determined in S105, the process proceeds to step S106, and the control device 15 rotates the pulse motor 62b in the normal direction. The speed Vs is 1 ° / S, and the drive pulse number Pn is driven with a calculated value (a value calculated based on T-Th).

ステップＳ１０５において、ＴｈがＴ−２℃とＴ−５℃の範囲内にない場合には、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、制御装置１５は、ＴｈがＴ−５℃とＴ−１０℃の範囲内か否かを判定する。ＴｈがＴ−５℃とＴ−１０℃の範囲内である場合は、Ｓ１０７において、「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０８に進み、制御装置１５は、パルスモータ６２ｂを回転方向は正転、回転速度Ｖｓを１０°／Ｓ、駆動パルス数Ｐｎは演算値（Ｔ−Ｔｈに基づいて演算された値）にて駆動する。   In step S105, if Th is not within the range of T-2 ° C. and T-5 ° C., it is determined as “No”, and the process proceeds to step S107. In step S107, the control device 15 determines whether Th is within the range of T-5 ° C and T-10 ° C. If Th is within the range of T-5 ° C. and T-10 ° C., “Yes” is determined in S107, and the process proceeds to step S108, where the control device 15 rotates the pulse motor 62b in the normal direction. The speed Vs is 10 ° / S, and the number of drive pulses Pn is driven with a calculated value (a value calculated based on T−Th).

ステップＳ１０７において、ＴｈがＴ−５℃とＴ−１０℃の範囲内にない場合は、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０９に進み、制御装置１５は、パルスモータ６２ｂを回転方向は正転、回転速度Ｖｓを３０〜１００°／Ｓ、駆動パルス数Ｐｎは演算値（Ｔ−Ｔｈに基づいて演算された値）にて駆動する。   In step S107, if Th is not within the range of T-5 ° C. and T-10 ° C., the determination is “No”, the process proceeds to step S109, and the control device 15 rotates the pulse motor 62b in the normal direction. The rotation speed Vs is 30 to 100 ° / S, and the number of drive pulses Pn is driven with a calculated value (a value calculated based on T-Th).

ステップＳ１０３において、ＴｈがＴ＋２℃よりも低くない場合には、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、制御装置１５は、ＴｈがＴ＋２℃とＴ＋５℃の範囲内か否かを判定する。ＴｈがＴ＋５℃とＴ＋１０℃の範囲内である場合は、Ｓ１１０において、「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１１１に進み、制御装置１５は、パルスモータ６２ｂを回転方向は逆転、回転速度Ｖｓを１°／Ｓ、駆動パルス数Ｐｎは演算値（Ｔ−Ｔｈに基づいて演算された値）にて駆動する。   In step S103, when Th is not lower than T + 2 ° C., it is determined as “No”, and the process proceeds to step S110. In step S110, the control device 15 determines whether Th is within a range between T + 2 ° C. and T + 5 ° C. When Th is within the range of T + 5 ° C. and T + 10 ° C., it is determined as “Yes” in S110, and the process proceeds to step S111. The control device 15 reverses the rotation direction of the pulse motor 62b, and sets the rotation speed Vs to 1 °. / S and the drive pulse number Pn are driven by calculated values (values calculated based on T-Th).

ステップＳ１１０において、ＴｈがＴ＋２℃とＴ＋５℃の範囲内にない場合には、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、制御装置１５は、ＴｈがＴ＋５℃とＴ＋１０℃の範囲内か否かを判定する。ＴｈがＴ＋５℃とＴ＋１０℃の範囲内である場合は、Ｓ１１２において、「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１１３に進み、制御装置１５は、パルスモータ６２ｂを回転方向は逆転、回転速度Ｖｓを１０°／Ｓ、駆動パルス数Ｐｎは演算値（Ｔ−Ｔｈに基づいて演算された値）にて駆動する。   In step S110, if Th is not in the range of T + 2 ° C. and T + 5 ° C., it is determined as “No”, and the process proceeds to step S112. In step S112, the control device 15 determines whether Th is within a range between T + 5 ° C. and T + 10 ° C. When Th is within the range of T + 5 ° C. and T + 10 ° C., it is determined as “Yes” in S112, and the process proceeds to step S113. / S and the drive pulse number Pn are driven by calculated values (values calculated based on T-Th).

ステップＳ１１２において、ＴｈがＴ＋５℃とＴ＋１０℃の範囲内にない場合は、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１４に進み、制御装置１５は、パルスモータ６２ｂを回転方向は逆転、回転速度Ｖｓを３０〜１００°／Ｓ、駆動パルス数Ｐｎは演算値（Ｔ−Ｔｈに基づいて演算された値）にて駆動する。この制御は、混合湯の湯計測温度Ｔｈが設定温度Ｔとの差がなくなる迄繰り返されて、混合湯の湯計測温度Ｔｈが、設定温度Ｔに調整される。   In step S112, if Th is not within the range of T + 5 ° C. and T + 10 ° C., it is determined as “No”, the process proceeds to step S114, and the control device 15 reverses the rotation direction of the pulse motor 62b and sets the rotation speed Vs to 30. ˜100 ° / S, the number of drive pulses Pn is driven with a calculated value (a value calculated based on T−Th). This control is repeated until the hot water measured temperature Th of the mixed hot water is no longer different from the set temperature T, and the hot water measured temperature Th of the mixed hot water is adjusted to the set temperature T.

図４に示した混合弁６２を駆動する駆動装置であるパルスモータ６２ｂにおける駆動制御をまとめると、図５に示す如くである。図５に示す如く、パルスモータ６２ｂの回転速度Ｖｓは、混合湯計測温度Ｔｈと混合湯の設定温度Ｔとの差の判定結果に応じて変更即ち混合湯計測温度Ｔｈと混合湯の設定温度Ｔとの差が大きい場合には、回転速度Ｖｓを速くして、素早く設定温度Ｔに到達するように調整し、また、回転速度Ｖｓは、混合湯計測温度Ｔｈと混合湯の設定温度Ｔとの差が小さい場合には、回転速度Ｖｓを遅くして、急速変化による設定温度Ｔからの乖離を防止して設定温度Ｔに到達するように調整して、混合湯を設定温度Ｔに調整に要する時間を短縮している。   The drive control in the pulse motor 62b that is a drive device for driving the mixing valve 62 shown in FIG. 4 is summarized as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the rotational speed Vs of the pulse motor 62b is changed according to the determination result of the difference between the mixed hot water measured temperature Th and the mixed hot water set temperature T, that is, the mixed hot water measured temperature Th and the mixed hot water set temperature T. When the difference is large, the rotational speed Vs is increased and adjusted so as to quickly reach the set temperature T, and the rotational speed Vs is set between the mixed hot water measured temperature Th and the mixed hot water set temperature T. When the difference is small, the rotational speed Vs is slowed down, adjusted to reach the set temperature T by preventing the deviation from the set temperature T due to rapid change, and the mixed hot water is required to adjust to the set temperature T. Time has been shortened.

図５に示す如く、混合湯計測温度Ｔｈと設定温度Ｔとの差が、僅差の２℃以内である場合は、混合湯が設定温度Ｔに調整されているとして、パルスモータ６２ｂの回転が停止されて混合弁６２は停止し、湯／水混合比を変化させない。なお、混合弁６２は、給湯器Ｗｈの給湯時に作動するものである。   As shown in FIG. 5, when the difference between the mixed hot water measured temperature Th and the set temperature T is within a slight difference of 2 ° C., the rotation of the pulse motor 62 b stops assuming that the mixed hot water is adjusted to the set temperature T. Then, the mixing valve 62 is stopped and the hot water / water mixing ratio is not changed. The mixing valve 62 operates when the hot water heater Wh is hot.

図５に示したパルスモータ６２ｂにおける駆動制御の他の例を、図６に示す。図６に示す例では、回転速度Ｖｓが、停止を含めて３段階と、図５に示した例の停止を含めた５段階に比べて減らして、簡略化したものである。   Another example of drive control in the pulse motor 62b shown in FIG. 5 is shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, the rotational speed Vs is simplified by reducing it to three stages including the stop and five stages including the stop of the example shown in FIG. 5.

上述のように、本実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、電力を供給する発電システム１０と、発電システム１０から排出される排気ガスに含まれる排熱を回収して生成した湯を貯える貯湯槽２１と、貯湯槽２１に水を供給する水供給装置Ｓｗと、発電システ１０ムから排出される排気ガスと、貯湯槽２１に貯えられた湯とが循環され、排熱を湯に回収する排気熱交換器１２と、貯湯槽２１から流入する湯と水供給装置Ｓｗから流入する水との湯／水混合比を調整して湯の温度よりも低い設定温度Ｔに制御された混合湯を加熱する給湯器Ｗｈと、混合湯の温度を計測して混合湯計測温度Ｔｈを得る湯温計測装置６６と、貯湯槽２１と給湯器Ｗｈと水供給装置Ｓｗとに接続され、弁体６２ｃが設定温度Ｔと混合湯計測温度Ｔｈとの差に応じて駆動装置６２ｂによって駆動され、湯／水混合比を調整して混合湯を生成し、混合湯を給湯器Ｗｈに送出する混合弁６２と、を備え、混合弁６２は、混合湯の温度が設定温度Ｔよりも高い混合湯上限温度Ｔｘを超えない所定の湯／水混合比以下となるように弁体６２ｃの移動を制限する停止機構６８を備えたので、停止機構６８により、混合弁６２自体が、混合湯上限温度Ｔｘを越える高温出湯が発生する湯／水混合比に調整されることが制限されて、確実に高温出湯の発生を防止できる。   As described above, according to the cogeneration system according to the present embodiment, the hot water storage system that stores the hot water generated by recovering the exhaust heat contained in the exhaust gas discharged from the power generation system 10 that supplies power and the power generation system 10. The tank 21, the water supply device Sw for supplying water to the hot water storage tank 21, the exhaust gas discharged from the power generation system 10m, and the hot water stored in the hot water storage tank 21 are circulated to recover the exhaust heat into hot water. The mixed hot water controlled to a set temperature T lower than the temperature of the hot water by adjusting the hot water / water mixing ratio between the exhaust heat exchanger 12 and the hot water flowing from the hot water storage tank 21 and the water flowing from the water supply device Sw. A hot water heater Wh to be heated, a hot water temperature measuring device 66 for measuring the temperature of the mixed hot water to obtain a mixed hot water measured temperature Th, a hot water storage tank 21, a hot water heater Wh, and a water supply device Sw are connected. Set temperature T and mixed hot water measurement temperature Th A mixing valve 62 that is driven by the drive device 62b according to the difference, adjusts the hot water / water mixing ratio to generate mixed hot water, and sends the mixed hot water to the water heater Wh. Is provided with a stop mechanism 68 that restricts the movement of the valve body 62c so as to be equal to or lower than a predetermined hot water / water mixing ratio that does not exceed the mixed hot water upper limit temperature Tx that is higher than the set temperature T. The mixing valve 62 itself is restricted from being adjusted to a hot water / water mixing ratio at which high temperature hot water exceeding the mixed hot water upper limit temperature Tx is generated, so that generation of high temperature hot water can be reliably prevented.

上述のように、本実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、混合湯上限温度Ｔｘは、５０℃であるので、取扱い容易である。   As described above, according to the cogeneration system according to the present embodiment, since the mixed hot water upper limit temperature Tx is 50 ° C., it is easy to handle.

上述のように、本実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、所定の湯／水混合比は、湯３に対して水７から湯４に対して水７であるので、例えば７５℃の湯と３５℃の水を混合しても混合湯上限温度Ｔｘである５０℃以下に保つことができ、有用である。   As described above, according to the cogeneration system according to the present embodiment, the predetermined hot water / water mixing ratio is 7 for hot water 3 to 7 for hot water 4. And 35 ° C. water can be kept at 50 ° C. or lower which is the mixed hot water upper limit temperature Tx, which is useful.

上述のように、本実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、混合弁６２は、弁体６２ｃが回転することにより湯／水混合比が変化する回転弁であり、駆動装置６２ｂがパルスモータであるので、パルスモータ６２ｂは、駆動パルスにて回転位置決め、及び回転速度Ｖｓの変更が、容易にできる。   As described above, according to the cogeneration system according to the present embodiment, the mixing valve 62 is a rotary valve in which the hot water / water mixing ratio changes as the valve body 62c rotates, and the driving device 62b is a pulse motor. Therefore, the pulse motor 62b can easily perform rotation positioning and change of the rotation speed Vs by the drive pulse.

上述のように、本実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、発電システム１０は、固体酸化物形燃料電池システムであり、貯湯槽２１は、固体酸化物形燃料電池システムを覆う筐体１０ａの内部に収納されているので、貯湯槽２１は、排熱回収に有利であり、熱損失も少ない。   As described above, according to the cogeneration system according to the present embodiment, the power generation system 10 is a solid oxide fuel cell system, and the hot water tank 21 is provided in the casing 10a that covers the solid oxide fuel cell system. Since it is housed inside, the hot water storage tank 21 is advantageous for exhaust heat recovery and has little heat loss.

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。   In addition, when there are a plurality of embodiments, it is obvious that the characteristic portions of each embodiment can be appropriately combined unless otherwise specified.

１０…発電ユニット（発電システム）、筐体…１０ａ、１２…熱交換器（排気熱交換器）、１５…制御装置、２１…貯湯槽、６２…混合弁、６２ｃ…弁体、６２ｂ…駆動装置（パルスモータ）、６６…湯温計測装置、６７…水温計測装置、６８…停止機構、Ｓｗ…水供給装置、Ｗｈ…給湯器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power generation unit (power generation system), Case ... 10a, 12 ... Heat exchanger (exhaust heat exchanger), 15 ... Control device, 21 ... Hot water storage tank, 62 ... Mixing valve, 62c ... Valve body, 62b ... Drive device (Pulse motor), 66 ... Hot water temperature measuring device, 67 ... Water temperature measuring device, 68 ... Stop mechanism, Sw ... Water supply device, Wh ... Hot water heater

Claims (5)

電力を供給する発電システムと、
前記発電システムから排出される排気ガスに含まれる排熱を回収して生成した湯を貯える貯湯槽と、
前記貯湯槽に水を供給する水供給装置と、
前記発電システムから排出される排気ガスと、前記貯湯槽に貯えられた湯とが循環され、前記排熱を前記湯に回収する排気熱交換器と、
前記貯湯槽から流入する前記湯と前記水供給装置から流入する前記水との湯／水混合比を調整して前記湯の温度よりも低い設定温度に制御された混合湯を加熱する給湯器と、
前記混合湯の温度を計測して混合湯計測温度を得る湯温計測装置と、
前記貯湯槽と前記給湯器と前記水供給装置とに接続され、弁体が前記設定温度と前記混合湯計測温度との差に応じて駆動装置によって駆動され、前記湯／水混合比を調整して前記混合湯を生成し、前記混合湯を前記給湯器に送出する混合弁と、を備え、
前記混合弁は、前記混合湯の温度が前記設定温度よりも高い混合湯上限温度を超えない所定の湯／水混合比以下となるように前記弁体の移動を制限する停止機構を備えたコジェネレーションシステム。 A power generation system for supplying power;
A hot water storage tank for storing hot water generated by recovering exhaust heat contained in exhaust gas discharged from the power generation system;
A water supply device for supplying water to the hot water tank;
An exhaust heat exchanger that circulates exhaust gas discharged from the power generation system and hot water stored in the hot water storage tank and collects the exhaust heat into the hot water,
A water heater for adjusting the hot water / water mixing ratio of the hot water flowing from the hot water tank and the water flowing from the water supply device to heat the mixed hot water controlled to a set temperature lower than the temperature of the hot water; ,
A hot water temperature measuring device for measuring the temperature of the mixed water to obtain a mixed hot water temperature, and
The hot water tank, the water heater, and the water supply device are connected, and the valve body is driven by a driving device according to the difference between the set temperature and the mixed hot water measured temperature to adjust the hot water / water mixing ratio. A mixing valve for generating the mixed hot water and delivering the mixed hot water to the water heater,
The mixing valve includes a stop mechanism that restricts the movement of the valve body so that the temperature of the mixed hot water is equal to or lower than a predetermined hot water / water mixing ratio that does not exceed a mixed hot water upper limit temperature that is higher than the set temperature. Generation system. 前記混合湯上限温度は、５０℃である請求項１に記載のコジェネレーションシステム。   The cogeneration system according to claim 1, wherein the upper limit temperature of the mixed hot water is 50 ° C. 前記所定の湯／水混合比は、湯３に対して水７から湯４に対して水７である請求項１又は２に記載のコジェネレーションシステム。   The cogeneration system according to claim 1 or 2, wherein the predetermined hot water / water mixing ratio is water 7 to hot water 3 to water 7 to hot water 4. 前記混合弁は、前記弁体が回転することにより前記湯／水混合比が変化する回転弁であり、前記駆動装置がパルスモータである請求項１〜３の何れか１項に記載のコジェネレーションシステム。   The cogeneration system according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixing valve is a rotary valve in which the hot water / water mixing ratio changes as the valve body rotates, and the driving device is a pulse motor. system. 前記発電システムは、固体酸化物形燃料電池システムであり、前記貯湯槽は、前記固体酸化物形燃料電池システムを覆う筐体の内部に収納されている請求項１〜４の何れか１項に記載のコジェネレーションシステム。   The said power generation system is a solid oxide fuel cell system, The said hot water tank is accommodated in the inside of the housing | casing which covers the said solid oxide fuel cell system. The described cogeneration system.
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