JP5551948B2 - 熱供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱部、熱回収部、及び、気液分離部を経由する循環路を通して熱媒を循環させる循環手段が設けられた熱供給装置に関する。

このような熱供給装置は、加熱部としてのエンジンが発生する排熱や、加熱部としてのガス加熱器が燃焼して発生する熱等、種々の加熱部が発生する熱を熱回収部に供給するのに用いられるものである。
すなわち、加熱部としてのエンジンは、例えば、発電機やヒートポンプ装置等を駆動するために用いられることになり、そして、熱回収部としての排熱回収用の熱交換器にて、エンジンの排熱が回収されることになる。
そして、例えば、エンジンにて発電機を駆動する場合において、排熱回収用の熱交換器にて回収した熱が、給湯用の湯水の加熱や暖房用の熱媒を加熱するのに用いられることになる（例えば、特許文献１参照。）。
また、エンジンにてヒートポンプ装置を駆動する場合には、排熱回収用の熱交換器にて回収した熱が、暖房運転を行う際に冷媒を加熱するのに用いられることになる（例えば、特許文献２参照。）。

気液分離部は、熱媒を補給する際に混入する空気等のガスを排出するために設けられるものであり、そして、気液分離部としては、例えば、特許文献１の図１に示されるように、大気開放型の膨張タンクにて構成されることになる。

特開２００８−２４９３０２号公報 特開２００６−２５０４３８号公報

気液分離部は、気液分離のために多量ではないもののある程度の量の熱媒を貯留するものであり、また、気液分離部に貯留される熱媒の温度は、外部のへの放熱により、低下する傾向にある。
ちなみに、気液分離部は、上述の如く、気液分離のために多量ではないもののある程度の量の熱媒を貯留するものであるから、大きな表面積を有することになり、それに起因して、外部への放熱量が多くなる傾向にある。

このため、循環路を通して循環される熱媒の温度が、気液分離部にて不必要に低下されることになる無駄があり、改善が望まれるものであった。
ちなみに、一般に、熱媒は、加熱部の次に熱回収部に流動され、その後、気液分離部に流動されることになるため、気液分離部での放熱が抑制されているものの、気液分離部にて熱媒の熱が無駄に放熱されるものであり、改善が望まれるものである。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、熱媒の熱が気液分離部にて放熱されること抑制して、熱効率の向上を図ることができる熱供給装置を提供する点にある。

本発明の熱供給装置は、加熱部、熱回収部、及び、気液分離部を経由する循環路を通して熱媒を循環させる循環手段が設けられたものであって、その第１特徴構成は、
前記気液分離部をバイパスするバイパス路が前記循環路に設けられ、
前記気液分離部を経由して熱媒を循環させる気液分離部経由状態と前記バイパス路を通して熱媒を循環させるバイパス状態とに切換える切換手段が設けられ、
前記切換手段を切換え制御する制御手段が、前記循環路への熱媒の補給指令が指令されたときには、前記気液分離部経由状態にし、前記循環路への熱媒の補給終了指令が指令されたときには、前記バイパス状態にすべく、前記切換手段を切換えるように構成されている点を特徴とする。

すなわち、熱媒を補給する際に混入する空気等のガスを循環路から排出する必要があるときには、気液分離部を経由して熱媒を循環させる気液分離部経由状態に切換え、その他のときには、気液分離部をバイパスするバイパス路を通して熱媒を循環させるバイパス状態に切換えるように流路切換手段を切換えるようにする。

このように流路切換手段を切換えるようにすれば、気液分離部経由状態においては、熱媒を補給する際に混入する空気等のガスを循環路から排出することができ、そして、バイパス状態においては、熱媒が保有する熱が気液分離部にて放熱されることを抑制できることになる。

したがって、熱媒をバイパス状態にて流動させることにより、熱媒が保有する熱が気液分離部にて放熱されることが抑制されるものとなって、熱効率が向上することになる。

要するに、本発明の第１特徴構成によれば、熱媒の熱が気液分離部にて放熱されること抑制して、熱効率の向上を図ることができる熱供給装置を提供するに至った。

また、本発明の第１特徴構成によれば、気液分離部経由状態とバイパス状態とに切換える流路切換手段の切換えを制御する制御手段が、補給指令が指令されると、気液分離部経由状態に流路切換手段を切換え、補給終了指令が指令されると、バイパス状態に流路切換手段を切換えることになる

したがって、熱媒を補給するときには、補給指令を制御手段に指令することにより、流路切換手段を気液分離部経由状態に切換えることができ、熱媒の補給が終了したときには、補給終了指令を制御手段に指令することにより、流路切換手段をバイパス状態に切換えることができるのであり、補給指令や補給終了指令を指令するという簡単な操作で、流路切換手段の切換えを行うことができる。

要するに、本発明の第１特徴構成によれば、上記した作用効果に加えて、流路切換手段の切換操作の簡略化を図ることができる熱供給装置を提供するに至った。

第１実施形態の熱供給装置を示す図 第３実施形態の熱供給装置を示す図

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、電力と熱とを発生する熱電併給装置１と、その熱電併給装置１が発生する熱を回収して、貯湯タンク２への貯湯及び暖房端末３への熱媒供給を行う暖房貯湯ユニット４と、熱電併給装置１及び暖房貯湯ユニット４の運転を制御する制御手段Ｈとしての運転制御部５などからコージェネレーションシステムが構成されている。

熱電併給装置１は、発電機１ｇとその発電機１ｇを駆動するガスエンジン１ｅとを備えた、エンジン駆動式の発電装置として構成されている。
暖房端末３としては、床暖房装置、浴室暖房乾燥機、及び、ファンコンベクタ等が設けられることになる。

熱電併給装置１の発電電力は、系統連系用のインバータ６に入力され、そのインバータ６が、熱電併給装置１の発電電力を商用電源７から受電する受電電力と同じ電圧及び同じ周波数に調整するように構成されている。
つまり、商用電源７の電力が、受電電力供給ライン８を通して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷９に供給されている。そして、インバータ６にて調整された電力が、発電電力供給ライン１０を介して受電電力供給ライン８に供給され、結果的に、熱電併給装置１の発電電力が電力負荷９に供給されるように構成されている。

運転制御部５が、受電電力供給ライン８を通して流れる電流に逆潮流が生じないようにすべく、インバータ６により受電電力供給ライン８に供給される電力のうちの余剰電力を電気ヒータ１１にて消費させる電力消費制御を実行するように構成されている。
つまり、例示はしないが、受電電力供給ライン８を通して供給される電力量を検出する電力量検出手段が設けられ、運転制御部５が、電力量検出手段の検出情報に基づいて、商用電源７からの電力を電力負荷９に設定量以上供給する状態を維持するように、インバータ６により受電電力供給ライン８に供給される電力を電気ヒータ１１に消費させるように構成されている。

本実施形態においては、電気ヒータ１１は、複数の電気ヒータから構成され、インバータ６の出力側に接続された作動スイッチ１２により各別にＯＮ／ＯＦＦが切り換えられるように構成されている。
そして、運転制御部５が、余剰電力の大きさが大きくなるほど電気ヒータ１１の消費電力が大きくなるように、複数の作動スイッチ１２をＯＮ／ＯＦＦ操作するように構成されている。
ちなみに、電気ヒータ１１は、後述の如く、ガスエンジン１ｅの冷却水を加熱することになる。

熱電併給装置１のガスエンジン１ｅの冷却水を熱媒として循環させる循環路として、ガスエンジン１ｅ、熱回収部としての受熱用熱交換器１３、及び、気液分離部としての大気開放型のエンジン側熱媒貯留タンク１４を経由するエンジン排熱回収用の熱媒循環路１５が設けられ、ガスエンジン１ｅの排熱を回収した熱媒（冷却水）をエンジン排熱回収用の熱媒循環路１５を通して循環させる循環手段としての冷却水循環ポンプ１６が設けられている。
そして、上述の如く、電気ヒータ１１がエンジン排熱回収用の熱媒循環路１５を通流する冷却水を加熱するように設けられており、具体的には、熱媒循環路１５におけるガスエンジン１ｅと受熱用熱交換器１３との間の循環路部分に、電気ヒータ１１が配設されている。

したがって、本実施形態においては、ガスエンジン１ｅ及び電気ヒータ１１を加熱部Ｋとし、受熱用熱交換器１３を熱回収部Ｎとし、エンジン側熱媒貯留タンク１４を気液分離部Ｂとし、熱媒循環路１５を循環路Ｌとし、冷却水循環ポンプ１６を循環手段Ｊとする熱供給装置が構成されている。

暖房貯湯ユニット４には、暖房端末３を加熱する熱媒を循環させる循環路Ｌとして、加熱部としての授熱用熱交換器１７、暖房端末３、及び、大気開放型の暖房側熱媒貯留タンク１８を経由する暖房用の熱媒循環路１９が設けられ、その暖房用の熱媒循環路１９を通して熱媒を循環させる循環手段としての暖房用熱媒循環ポンプ２０が設けられている。

したがって、本実施形態においては、授熱用熱交換器１７を加熱部Ｋとし、暖房端末３を熱回収部Ｎとし、暖房側熱媒貯留タンク１８を気液分離部Ｂとし、熱媒循環路１９を循環路Ｌとし、暖房用熱媒循環ポンプ２０を循環手段Ｊとする熱供給装置が構成されている。
尚、暖房用の熱媒循環路１９には、暖房端末３への熱媒の供給を断続する熱動弁２４が設けられている。

また、暖房貯湯ユニット４には、上記暖房用の熱媒循環路１９に加えて、給湯する湯水を循環させる循環路として、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５に設けられた受熱用熱交換器１３、及び、暖房用の熱媒循環路１９に設けられた授熱用熱交換器１７を経由する熱移送用循環路２１が設けられている。
そして、熱移送用循環路２１を通して湯水を循環させる熱移送用循環ポンプ２２、及び、熱移送用循環路２１を通流する湯水を加熱するバーナ燃焼式の補助加熱器２３が設け
つまり、熱移送用循環路２１には、受熱用熱交換器１３、熱移送用循環ポンプ２２、補助加熱器２３、及び、授熱用熱交換器１７が、記載順に並ぶ状態で配設され、熱移送用循環ポンプ２２が、この並び方向に向けて湯水を通流させるように構成されている。

したがって、受熱用熱交換器１３が、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５を通流する冷却水から熱移送用循環路２１を通流する湯水に放熱するように作用して、その熱移送用循環路２１を通流する湯水が、熱電併給装置１のガスエンジン１ｅの排熱や電気ヒータ１１が放熱する熱を回収するように構成され、また、授熱用熱交換器１７が、熱移送用循環路２１を通流する湯水から暖房用の熱媒循環路１９を通流する熱媒に放熱するように作用して、暖房用の熱媒循環路１９を通流する熱媒が、ガスエンジン１ｅの排熱や電気ヒータ１１が放熱する熱を回収して、回収した熱を暖房端末３にて放熱するように構成されている。

熱移送用循環路２１における授熱用熱交換器１７と受熱用熱交換器１３との間に位置する循環路部分が、貯湯タンク２の下部に、取出路２５にて連通接続され、熱移送用循環路２１おける補助加熱器２３と授熱用熱交換器１７との間に位置する循環路部分が、貯湯タンク２の上部に、貯湯路２６にて連通接続されている。

貯湯路２６には、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う貯湯弁２７が設けられて、後述の如く、貯湯タンク２に対する貯湯作動を調整できるように構成されている。

熱移送用循環路２１における貯湯路２６の接続箇所と授熱用熱交換器１７との間の循環路部分に、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う暖房弁２８が設けられて、後述の如く、熱移送用循環路２１を通した湯水の循環作動を調整できるように構成されている。

さらに、貯湯タンク２の下部に、水道水を給水する貯湯用給水路２９が接続され、貯湯タンク２の上部には、給湯路３０が貯湯路２６から分岐する状態で設けられて、その給湯路３０を通して貯湯槽２から湯水を浴槽、給湯栓、シャワー等の給湯先を送出できるように構成されている。
尚、貯湯用給水路２９は、上水道に接続された元給水管３１に接続されている。

運転制御部５は、熱電併給装置１の運転中には冷却水循環ポンプ１６を作動させる状態で、熱移送用循環ポンプ２２、暖房用熱媒循環ポンプ２０、貯湯弁１７、及び、暖房弁２８の作動を制御することによって、貯湯タンク２内に湯水を貯湯する貯湯運転や、暖房端末３に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されており、以下、説明を加える。

すなわち、運転制御部５は、コージェネ用のリモコンＲにて運転が指令されているときには、熱電併給装置１を運転させることになり、そして、熱電併給装置１の運転中においては、上述の如く、冷却水循環ポンプ１６を作動させることになる。
熱電併給装置１の運転中において、暖房端末３用の端末用リモコンＴから暖房運転指令が指令されない状態では、貯湯運転を行い、その貯湯運転では、暖房弁２８を閉弁し、熱移送用循環ポンプ２２を作動させる状態で、受熱用熱交換器１３にて加熱された湯水の温度が設定温度になるように、貯湯弁２７の開度を調節するように構成されている。

また、運転制御部５は、貯湯運転において、貯湯弁２７の開度を設定最小開度に絞っても受熱用熱交換器１３にて加熱された湯水の温度が設定温度よりも低くなるときは、その温度が設定温度になるように、暖房弁２８の開度を調整して、受熱用熱交換器１３にて加熱された湯の一部を、貯湯タンク２をバイパスさせて通流させるように構成されている。
さらに、運転制御部５は、貯湯運転において、湯水を設定温度に加熱するために受熱用熱交換器１３による加熱では不足するときは、その不足熱量を補うべく補助加熱器２３を作動されるように構成されている。

つまり、貯湯運転では、暖房弁２８を閉弁した状態においては、取出路２５を通して貯湯タンク２の下部から取出た湯水を受熱用熱交換器１３や補助加熱器２３で加熱して、貯湯路２６を通して貯湯タンク２の上部に戻す形態で循環させて、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯タンク２貯湯するように構成されており、また、暖房弁２８を開弁した状態においては、取出路２５を通して貯湯タンク２の下部から取出た湯水を受熱用熱交換器１３や補助加熱器２３で加熱して、その加熱した湯水の一部を貯湯タンク２の上部に貯湯路２６を通して戻し、残りの湯水を熱移送用循環路２１により貯湯タンク２をバイパスする状態で通流させる形態で循環させて、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯タンク２貯湯するように構成されている。

運転制御部５は、端末用リモコンＴから暖房運転指令が指令されると、熱媒供給運転を行い、その熱媒供給運転では、熱移送用循環ポンプ２２及び暖房用熱媒循環ポンプ２０を作動させ、暖房弁２８を開弁する状態で、受熱用熱交換器１３にて加熱された湯水の温度が設定温度になるように貯湯弁２７の開度を調整するように構成されている。
そして、その熱媒供給運転においては、貯湯弁２７を閉弁しても受熱用熱交換器１３にて加熱された湯水の温度が設定温度よりも低いときは、供給される湯水を設定温度に加熱するように、前記補助加熱器２３が加熱作動することになる。

エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５におけるエンジン側熱媒貯留タンク１４に対して、閉じ側に弾性付勢された電磁操作式の給水断続弁３２を備えた給水管３３が元給水管３３から分岐される状態で設けられ、また、暖房用の熱媒循環路１９における暖房側熱媒貯留タンク１８に対して、閉じ側に弾性付勢された電磁操作式の給水断続弁３４を備えた給水管３５が元給水管３３から分岐される状態で設けられている。

エンジン側熱媒貯留タンク１４に、それに貯留されている熱媒量を検出するエンジン側熱媒量検出センサＳｅが設けられ、暖房側熱媒貯留タンク１８に、それに貯留されている熱媒量を検出する暖房側熱媒量検出センサＳｗが設けられている。
これら熱媒量検出センサＳｅ、Ｓｗは、同仕様に構成されるものであって、基準電極３６、熱媒量が設定下限量になったことを検出するための下限電極３７、及び、熱媒量が設定上限量になったことを検出するための上限電極３８を備えて、下限電極３７及び上限電極３８の夫々と基準電極３６との間の電気抵抗により、熱媒量が設定下限量や設定上限量になったことを検出するように構成されている。

運転制御部５は、エンジン側熱媒量検出センサＳｅにより熱媒量が設定下限量であることが検出されると、エンジン側給水断続弁３２を開弁し、その開弁後、エンジン側熱媒量検出センサＳｅにより熱媒量が設定上限量であることが検出されるとエンジン側給水断続弁３２を閉弁することにより、エンジン側熱媒貯留タンク１４についての水補給処理を実行するように構成されている。

運転制御部５は、暖房側熱媒量検出センサＳｗにより熱媒量が設定下限量であることが検出されると、暖房側給水断続弁３４を開弁し、その開弁後、暖房側熱媒量検出センサＳｗにより熱媒量が設定上限量であることが検出されると暖房側給水断続弁３４を閉弁することにより、暖房側熱媒貯留タンク１８についての水補給処理を実行するように構成されている。

尚、エンジン側熱媒貯留タンク１４には、その内部の熱媒量が前記設定上限量よりも多くなったときに熱媒をオーバーフローさせるオーバーフロー管３９が接続され、暖房側熱媒貯留タンク１８には、その内部の熱媒量が前記設定上限量よりも多くなったときに熱媒をオーバーフローさせるオーバーフロー管４０が接続されている。

エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５に、エンジン側熱媒貯留タンク１４をバイパスするバイパス路ＬＡとしての、バイパス路１５Ａが設けられ、そして、エンジン側熱媒貯留タンク１４を経由して熱媒を循環させる気液分離部経由状態とバイパス路１５Ａを通して熱媒を循環させるバイパス状態とに切換える切換手段Ｍとして、バイパス状態側に復帰付勢された電磁切換式のエンジン側三方弁４１が、熱媒循環路１５からバイパス路１５Ａが分岐する箇所に設けられている。
尚、エンジン側三方弁４１に代えて、熱媒循環路１５とバイパス路１５Ａとの夫々に開閉弁を設けて、切換手段を構成してもよい。

気液分離部経由状態においては、熱媒の全量がエンジン側熱媒貯留タンク１４を経由して循環され、バイパス状態においては、熱媒の全量がバイパス路１５Ａを通して循環されることになる。
ちなみに、バイパス路１５Ａが熱媒循環路１５から分岐したのち、再びバイパス路１５Ａが熱媒循環路１５に合流する箇所に対して、エンジン側熱媒貯留タンク１４は、バイパス状態においても連通するものであるから、エンジン側熱媒貯留タンク１４が熱媒の膨張や収縮を吸収作用は、バイパス状態においても発揮されることになる。

暖房用の熱媒循環路１９に、暖房側熱媒貯留タンク１８をバイパスするバイパス路ＬＡとして、バイパス路１９Ａが設けられ、そして、暖房側熱媒貯留タンク１８を経由して熱媒を循環させる気液分離部経由状態とバイパス路１９Ａを通して熱媒を循環させるバイパス状態とに切換える切換手段Ｍとして、バイパス状態側に復帰付勢された電磁切換式の暖房側三方弁４２が設けられている。
尚、暖房側三方弁４２に代えて、熱媒循環路１９とバイパス路１９Ａとの夫々に開閉弁を設けて、切換手段を構成してもよい。

気液分離部経由状態においては、熱媒の全量が暖房側熱媒貯留タンク１８を経由して循環され、バイパス状態においては、熱媒の全量がバイパス路１９Ａを通して循環されることになる。
ちなみに、バイパス路１９Ａが熱媒循環路１９から分岐したのち、再びバイパス路１９Ａが熱媒循環路１９に合流する箇所に対して、暖房側熱媒貯留タンク１８は、バイパス状態においても連通するものであるから、暖房側熱媒貯留タンク１８が熱媒の膨張や収縮を吸収作用は、バイパス状態においても発揮されることになる。

上述のコージェネ用のリモコンＲが、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５及び暖房用の熱媒循環路１９に熱媒を補給しながら各部の運転動作を確認する試運転モードを指令する試運転指令と、通常運転モードを指令する通常運転指令とを選択的に指令できるように構成されている。

そして、運転制御部５が、リモコンＲにて試運転指令が指令されると、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５及び暖房用の熱媒循環路１９への熱媒の補給指令が指令された状態であるとして、エンジン側三方弁４１及び暖房側三方弁４２を気液分離部経由状態に切換え、且つ、リモコンＲにて通常運転指令が指令されると、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５及び暖房用の熱媒循環路１９への熱媒の補給終了指令が指令された状態であるとして、エンジン側三方弁４１及び暖房側三方弁４２をバイパス状態に切換えるように構成されている。

このように、リモコンＲにて試運転指令が指令されたときには、エンジン側三方弁４１及び暖房側三方弁４２を気液分離部経由状態に切換えることにより、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５及び暖房用の熱媒循環路１９への熱媒の補給を行いながら、その循環路中に混入した空気等のガスを分離できることになり、また、リモコンＲにて通常運転指令が指令されたときには、エンジン側三方弁４１及び暖房側三方弁４２をバイパス状態に切換えることにより、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５及び暖房用の熱媒循環路１９の熱媒が保有する熱が、エンジン側熱媒貯留タンク１４及び暖房側熱媒貯留タンク１８にて放熱されることを抑制できることになる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の参考の実施形態である第２実施形態を図面に基づいて説明する。
この第２実施形態は、運転制御部５が、エンジン側三方弁４１及び暖房側三方弁４２を切換え制御する構成が異なるものであり、その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

そして、この第２実施形態では、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５を循環する熱媒の温度を検出する温度検出手段Ｐとしてのエンジン側熱媒温度検出センサ４３、及び、暖房用の熱媒循環路１９を循環する熱媒の温度を検出する温度検出手段Ｐとしての暖房側熱媒温度検出センサ４４が設けられることになるが、これら温度検出センサ４２、４３を図１に記載して、第１実施形態を示す図１を、第２実施形態の図面としても用いるものとする。

すなわち、エンジン側熱媒温度検出センサ４３が、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５における電気ヒータ１１と受熱用熱交換器１３との間に位置する循環路部分に設けられている。
また、暖房側熱媒温度検出センサ４４が、暖房用の熱媒循環路１９における授熱用熱交換器１７と暖房端末３との間に位置する循環路部分に設けられている。

そして、運転制御部５が、エンジン側熱媒温度検出センサ４３の検出情報に基づいて、熱媒の温度が切換用設定温度以上（例えば、５０℃以上）のときには、バイパス状態にし、且つ、熱媒の温度が切換用設定温度以上（例えば、５０℃未満）のときには、気液分離部経由状態にすべく、エンジン側三方弁４１を切換えるように構成されている。

また、運転制御部５が、暖房側熱媒温度検出センサ４４の検出情報に基づいて、熱媒の温度が切換用設定温度以上（例えば、５０℃以上）のときには、バイパス状態にし、且つ、熱媒の温度が切換用設定温度以上（例えば、５０℃未満）のときには、気液分離部経由状態にすべく、暖房側三方弁４２を切換えるように構成されている。

このように、エンジン側熱媒温度検出センサ４３にて検出される熱媒の温度が切換用設定温度未満のときには、エンジン側三方弁４１を気液分離部経由状態に切換えることにより、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５への熱媒の補給を行いながら、その循環路中に混入した空気等のガスを分離できることになり、また、エンジン側熱媒温度検出センサ４３にて検出される熱媒の温度が切換用設定温度以上のときには、エンジン側三方弁４１をバイパス状態に切換えることにより、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５の熱媒が保有する熱が、エンジン側熱媒貯留タンク１４にて放熱されることを抑制できることになる。

また、暖房側熱媒温度検出センサ４４にて検出される熱媒の温度が切換用設定温度未満のときには、暖房側三方弁４２を気液分離部経由状態に切換えることにより、暖房用の熱媒循環路１９への熱媒の補給を行いながら、その循環路中に混入した空気等のガスを分離できることになり、また、暖房側熱媒温度検出センサ４４にて検出される熱媒の温度が切換用設定温度以上のときには、暖房側三方弁４２をバイパス状態に切換えることにより、暖房用の熱媒循環路１９の熱媒が保有する熱が、暖房側熱媒貯留タンク１８にて放熱されることを抑制できることになる。

ちなみに、この第２実施形態においては、エンジン側熱媒温度検出センサ４３を、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５における電気ヒータ１１と受熱用熱交換器１３との間に位置する循環路部分に設ける場合を例示したが、エンジン側熱媒温度検出センサ４３を、エンジン排熱回収用の熱媒循環路１５におけるエンジン１ｅと電気ヒータ１１との間に位置する循環路部分に設ける形態で実施してもよい。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の参考の実施形態である第３実施形態を図面に基づいて説明する。
この第３実施形態は、図２に示すように、ガスエンジン５０にてヒートポンプ装置を駆動する場合を例示するものである。
すなわち、ヒートポンプ装置の圧縮器５１がエンジン５０にて駆動されるように構成されている。
そして、ガスエンジン５０の冷却水を熱媒として循環させる循環路Ｌとして、ガスエンジン５０、熱回収部Ｎとしての授熱用熱交換器５２、及び、気液分離部Ｂを経由するエンジン排熱回収用の熱媒循環路５３が設けられ、ガスエンジン５０の排熱を回収した熱媒（冷却水）をエンジン排熱回収用の熱媒循環路５３を通して循環させる循環手段としての冷
却水循環ポンプ５４が設けられている。

授熱用熱交換器５２は、ヒートポンプ装置にて暖房運転を行う際に冷媒を加熱するように構成されている。
ちなみに、ヒートポンプ装置が冷房運転を行う際にガスエンジン５０の排熱を回収した熱媒（冷却水）が保有する熱を外気に放熱する放熱器５５が設けられ、授熱用熱交換器５２を通して熱媒（冷却水）を循環させる授熱用熱交換器経由状態と放熱器５５を通して熱媒（冷却水）を循環させる放熱器経由状態とに切換える三方弁５５Ａが設けられている。

そして、制御手段Ｈとしての運転制御部５６が、運転リモコンＵからの暖房運転指令が指令されると、エンジン５０を駆動し、三方弁５５Ａを授熱用熱交換器経由状態に切換え、かつ、運転リモコンＵからの冷房運転指令が指令されると、エンジン５０を駆動し、三方弁５５Ａを放熱器経由状態に切換えるように構成されている。

気液分離部Ｂは、補給用のエンジン冷却水を貯留する大気開放型のリザーブタンク５７が接続された気液分離用のタンク部５８にて構成されている。
気液分離用のタンク部５８には、熱媒循環路５３の圧力が大気圧よりも高い高圧側の設定圧以上になると、そのタンク部５８をリザーブタンク５７に連通させるように開き、且つ、熱媒循環路５３内の圧力が大気圧よりも低い低圧側の設定圧以下になると、そのタンク部５８をリザーブタンク５７と連通させるように開くプレッシャーバルブ５９が設けられている。

リザーブタンク５７には、それに貯留されている熱媒量を検出する熱媒量検出センサＳｅが設けられている。
この熱媒量検出センサＳｚは、基準電極６０、熱媒量が設定下限量になったことを検出するための下限電極６１、及び、熱媒量が設定上限量になったことを検出するための上限電極６２を備えて、下限電極６１及び上限電極６２の夫々と基準電極６０との間の電気抵抗により、熱媒量が設定下限量や設定上限量になったことを検出するように構成されており、その検出情報は、熱媒（冷却水）の補給を促す警報を行う等のために用いられることになる。
また、リザーブタンク５７には、その内部の熱媒量が前記設定上限量よりも多くなったときに熱媒をオーバーフローさせるオーバーフロー管６３が接続されている。

エンジン排熱回収用の熱媒循環路５３に、気液分離用のタンク部５８をバイパスするバイパス路ＬＡとして、バイパス路５３Ａが設けられ、そして、気液分離用のタンク部５８を経由して熱媒を循環させる気液分離部経由状態とバイパス路５３Ａを通して熱媒を循環させるバイパス状態とに切換える切換手段Ｍとして、バイパス状態側に復帰付勢された電磁切換式の三方弁６４が、熱媒循環路５３からバイパス路５３Ａが分岐する箇所に設けられている。
尚、三方弁６４に代えて、熱媒循環路５３とバイパス路５３Ａとの夫々に開閉弁を設けて、切換手段を構成してもよい。

そして、気液分離部経由状態においては、熱媒の全量が気液分離用のタンク部５８を経由して循環され、バイパス状態においては、熱媒の全量がバイパス路５３Ａを通して循環されることになる。
ちなみに、バイパス路５３Ａが熱媒循環路５３から分岐したのち、再びバイパス路５３Ａが熱媒循環路５３に合流する箇所に対して、気液分離用のタンク部５８は、バイパス状態においても連通するものであるから、気液分離用のタンク部５８に接続されたリザーブタンク５７が熱媒の膨張や収縮を吸収作用は、バイパス状態においても発揮されることになる。

エンジン排熱回収用の熱媒循環路５３を循環する熱媒の温度を検出する温度検出手段Ｐとしての熱媒温度検出センサ６５が、熱媒循環路５３におけるエンジン５０と授熱用熱交換器５２及び放熱器５５との間に位置する循環路部分に設けられている。
そして、運転制御部５６が、運転リモコンＵからの暖房運転指令が指令されて暖房運転を行っているときに、熱媒温度検出センサ６５の検出情報に基づいて、熱媒の温度が切換用設定温度以上（例えば、５０℃以上）のときには、バイパス状態にし、且つ、熱媒の温度が切換用設定温度未満（例えば、５０℃未満）のときには、気液分離部経由状態にすべく、三方弁６４を切換えるように構成されている。

このように、ヒートポンプ装置にて暖房運転を行っている状態において、熱媒温度検出センサ６５にて検出される熱媒の温度が切換用設定温度未満のときには、三方弁６４を気液分離部経由状態に切換えることにより、熱媒循環路５３への熱媒の補給を行いながら、その循環路中に混入した空気等のガスを分離できることになり、また、熱媒温度検出センサ６５にて検出される熱媒の温度が切換用設定温度以上のときには、三方弁６４をバイパス状態に切換えることにより、熱媒循環路５３の熱媒が保有する熱が、気液分離用のタンク部５８にて放熱されることを抑制できることになる。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。

（イ） 上記第１及び第２実施形態では、熱電併給装置として、エンジンにて発電機を駆動するものを例示したが、熱電併給装置として燃料電池を設ける場合にも、同様に実施できるものである。

（ロ） 本発明は、上記の実施形態の如き熱媒供給装置の一例としてのコージェネレーションシステムやヒートポンプ装置に適用する場合に限定されるものではなく、加熱部、熱回収部、及び、気液分離部を経由する熱媒循環路が設けられた種々の構成の熱供給装置に適用することができる。

Ｂ 気液分離部
Ｈ 制御手段
Ｊ 循環手段
Ｋ 加熱部
Ｌ 循環路
ＬＡ バイパス路
Ｍ 切換手段
Ｎ 熱回収部

Claims (1)

1. 加熱部、熱回収部、及び、気液分離部を経由する循環路を通して熱媒を循環させる循環手段が設けられた熱供給装置であって、
   前記気液分離部をバイパスするバイパス路が前記循環路に設けられ、
   前記気液分離部を経由して熱媒を循環させる気液分離部経由状態と前記バイパス路を通して熱媒を循環させるバイパス状態とに切換える切換手段が設けられ、
   前記切換手段を切換え制御する制御手段が、前記循環路への熱媒の補給指令が指令されたときには、前記気液分離部経由状態にし、前記循環路への熱媒の補給終了指令が指令されたときには、前記バイパス状態にすべく、前記切換手段を切換えるように構成されている熱供給装置。

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