JP2011214490A - Waste heat utilization system of engine with supercharger - Google Patents

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Nobuhiko Fukaya
信彦 深谷
Nagatomo Tsuji
長知 辻
Shunsaku Nakai
俊作 中井
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste heat utilization system of engine with supercharger that enhances stability of operation at operation start.SOLUTION: The waste heat utilization system of engine with supercharger includes a supercharger 1; an inter-cooler 2 arranged on the downstream side of the supercharger 1, wherein heating medium circulates in the inside; an engine 3; and a hot water storage tank 4 for reserving hot water which has been heat-exchanged with the heating medium. The waste heat utilization system further includes a first temperature detection means 90 that detects a temperature of the heating medium, and a second temperature detection means 91 that detects a temperature of the hot water contained in the hot water storage tank 4. In a state where the engine 3 is stopped, when a temperature value T1 detected by the first temperature detection means 90 is equal to or higher than a temperature value T2 detected by the second temperature detection means 91, the heating medium is not circulated, and when the temperature value T1 is less than the temperature value T2 detected by the second temperature detection means 91, the heating medium that has been heat-exchanged with the hot water contained in the hot water storage tank 4 is circulated, so that an operation of the engine 3 is started at this state.

Description

本発明は、過給機付きエンジンの排熱利用システムに関するものである。   The present invention relates to a waste heat utilization system for a supercharged engine.

従来から、過給機付きエンジンに取り付けられたインタークーラからの排熱を回収し、その回収した熱を有効利用するようにした排熱利用システムが知られている(例えば特許文献1参照)。この過給機付きエンジンの排熱を利用したシステムとしては、例えば次のようなものがある。この一例の過給機付きエンジンの排熱利用システムは、発電機等の動力源となるエンジンと、このエンジンの上流側に設けられて当該エンジンに圧縮空気を送り込む過給機と、エンジンと過給機との間に設けられて過給機により生成された圧縮空気を冷却するインタークーラとを備える。このインタークーラには冷却水(熱媒)が循環しており、この冷却水はインタークーラ内を通過する圧縮空気と熱交換する。一方、圧縮空気と熱交換した冷却水は、インタークーラの外部で温水、または冷却塔などの放熱装置との熱交換が可能となっている。このインタークーラの冷却水と熱交換した温水は、エンジン本体の冷却水と熱交換して得られた温水や、排ガスと熱交換することで得られた温水などと一緒に、温度の高い状態で貯湯タンクに溜められる。このようにして過給機付きエンジンからの排熱を回収し、その回収した熱を様々な用途に再利用することができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an exhaust heat utilization system that recovers exhaust heat from an intercooler attached to an engine with a supercharger and effectively uses the recovered heat (see, for example, Patent Document 1). As a system using the exhaust heat of this supercharged engine, for example, there is the following. In this example, the exhaust heat utilization system for an engine with a supercharger includes an engine serving as a power source such as a generator, a supercharger that is provided upstream of the engine and sends compressed air to the engine, an engine and a supercharger. And an intercooler that is provided between the turbocharger and cools the compressed air generated by the supercharger. Cooling water (heating medium) circulates in this intercooler, and this cooling water exchanges heat with the compressed air passing through the intercooler. On the other hand, the cooling water heat-exchanged with compressed air can exchange heat with warm water or a heat radiating device such as a cooling tower outside the intercooler. The hot water that exchanges heat with the cooling water of this intercooler is in a high-temperature state together with the hot water that is obtained by exchanging heat with the cooling water of the engine body and the hot water that is obtained by exchanging heat with the exhaust gas. Stored in a hot water storage tank. In this way, exhaust heat from the engine with a supercharger can be recovered, and the recovered heat can be reused for various purposes.

特開平11−182975号公報JP 11-182975 A

ところで上記エンジンは、始動時からある程度運転を継続すると、その本体の温度が高くなり、失火のない安定した駆動を行なうようになる。ところがエンジン始動前や始動直後にはその本体が冷えていることが多いため、過給機からそのエンジン内に流入した圧縮空気は流入する過程で温度が低下し、着火・燃焼時にはさらに温度が低くなる。その結果、燃焼性が悪くなってしまう。この場合、エンジンの始動性が低下するだけでなく、始動直後の失火も引き起こしやすくなってしまうという問題がある。   By the way, when the engine continues to operate to some extent from the time of starting, the temperature of the main body becomes high, and the engine can be driven stably without misfire. However, since the main body is often cooled before or immediately after the engine is started, the temperature of the compressed air flowing into the engine from the supercharger decreases in the process of flowing in, and the temperature further decreases during ignition and combustion. Become. As a result, combustibility is deteriorated. In this case, there is a problem that not only the startability of the engine is deteriorated but also misfire immediately after the start is easily caused.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運転始動時の動作の安定性を向上させる過給機付きエンジンの排熱利用システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust heat utilization system for an engine with a supercharger that improves the stability of operation at the start of operation.

上記課題を解決するために本発明の過給機付きエンジンの排熱利用システムは以下の構成とする。   In order to solve the above problems, the exhaust heat utilization system for a supercharged engine of the present invention has the following configuration.

本発明は、吸入した空気を圧縮する過給機1と、過給機1の下流側に配置されると共に内部を流通する熱媒と前記圧縮した空気とを熱交換させるインタークーラ2と、インタークーラ2の下流側に配置されるエンジン3と、前記熱媒と熱交換した湯水、エンジン本体の冷却水と熱交換して得られた湯水、排ガスと熱交換することで得られた湯水などを貯留するための貯湯タンク4とを備えた過給機付きエンジンの排熱利用システムである。これは、前記熱媒の温度を検知する第1の温度検知手段90と、貯湯タンク4内の湯水の温度を検知する第2の温度検知手段91とをさらに備えている。そして前記エンジン3が停止した状態において、第1の温度検知手段90により検知した温度値T1が、第2の温度検知手段91により検知した温度値T2以上の時には前記熱媒を流通させず、第2の温度検知手段91により検知した温度値T2未満のときには前記貯湯タンク4内の湯水と熱交換した前記熱媒を流通させ、この状態でエンジン3の運転を始動するようにしたことを特徴とする。   The present invention includes a supercharger 1 that compresses sucked air, an intercooler 2 that is disposed downstream of the supercharger 1 and that exchanges heat between the heat medium that circulates inside and the compressed air, An engine 3 disposed downstream of the cooler 2, hot water exchanged with the heat medium, hot water obtained by heat exchange with the cooling water of the engine body, hot water obtained by heat exchange with the exhaust gas, etc. This is a waste heat utilization system of a supercharged engine equipped with a hot water storage tank 4 for storage. This further includes a first temperature detecting means 90 for detecting the temperature of the heat medium, and a second temperature detecting means 91 for detecting the temperature of the hot water in the hot water storage tank 4. When the engine 3 is stopped, when the temperature value T1 detected by the first temperature detection means 90 is equal to or higher than the temperature value T2 detected by the second temperature detection means 91, the heat medium is not circulated, When the temperature is less than the temperature value T2 detected by the temperature detecting means 91, the heat medium exchanged with the hot water in the hot water storage tank 4 is circulated, and the operation of the engine 3 is started in this state. To do.

このような構成によれば、エンジン3始動時にインタークーラ2の熱媒の温度値T1が貯湯タンク4内の湯水の温度値T2未満のときには、温度の高い熱媒をインタークーラ2内に流通させることができる。温度の高い熱媒がインタークーラ2内を流通すると、仮にエンジン3が冷えている場合であっても過給機1からエンジン3内へ送られる圧縮空気が過度に冷やされることがないため、エンジン3始動時における圧縮空気の燃焼性を向上させることができる。一方、インタークーラ2の熱媒の温度値T1が貯湯タンク4内の湯水の温度値T2以上のときには、温度の低い貯湯タンク4の湯水と熱交換する熱媒をインタークーラ2内に流通させないので、この場合にも過給機1からエンジン3内へ送られる圧縮空気が過度に冷やされることを防止できる。   According to such a configuration, when the temperature value T1 of the heat medium of the intercooler 2 is lower than the temperature value T2 of the hot water in the hot water storage tank 4 when the engine 3 is started, the high temperature heat medium is circulated in the intercooler 2. be able to. If a high-temperature heat medium circulates in the intercooler 2, even if the engine 3 is cold, the compressed air sent from the supercharger 1 to the engine 3 is not excessively cooled. 3. The combustibility of compressed air at the time of starting can be improved. On the other hand, when the temperature value T1 of the heat medium in the intercooler 2 is equal to or higher than the temperature value T2 of the hot water in the hot water storage tank 4, the heat medium that exchanges heat with the hot water in the hot water storage tank 4 is not circulated in the intercooler 2. In this case, too, the compressed air sent from the supercharger 1 into the engine 3 can be prevented from being cooled excessively.

本発明の過給機付きエンジンの排熱利用システムによれば、運転始動時の動作の安定性を向上させることができる。   According to the exhaust heat utilization system for an engine with a supercharger according to the present invention, the stability of the operation at the start of operation can be improved.

本発明の一実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態の過給機付きエンジンの排熱利用システム(以下、排熱利用システムという)は、過給機1から供給される圧縮空気を冷却するためのインタークーラ2を備えており、このインタークーラ2からの排熱を利用してお湯を生成し、このお湯をエンジン本体の冷却水と熱交換して得られた湯水、排ガスと熱交換することで得られた湯水などと合わせて貯湯タンク4に溜めておいてその後利用するものである。この排熱利用システムは、図1に示されるように、過給機1と、過給機1の空気流通経路下流側に設けられたインタークーラ2と、インタークーラ2の空気流通経路下流側に設けられたエンジン3と、インタークーラ2の排熱により加熱された湯水を貯めておく貯湯タンク4とを備えている。さらにこの排熱利用システムは、インタークーラ2内を循環する熱媒を冷却する冷却液を生成するための冷却塔5を備えている。この排熱利用システムは、エンジン3の動力を利用して発電するようになっており、エンジン3による発電とインタークーラ2、エンジン本体の冷却水および排ガスからの熱の回収・利用とを同時に行なういわゆるコージェネレーションシステムを構成している。   An exhaust heat utilization system for an engine with a supercharger (hereinafter referred to as an exhaust heat utilization system) of the present embodiment includes an intercooler 2 for cooling the compressed air supplied from the supercharger 1. Hot water is generated by using the exhaust heat from the cooler 2, and the hot water storage tank is combined with hot water obtained by exchanging heat with the cooling water of the engine body, hot water obtained by exchanging heat with the exhaust gas, etc. 4 is used afterwards. As shown in FIG. 1, the exhaust heat utilization system includes a supercharger 1, an intercooler 2 provided on the downstream side of the air flow path of the supercharger 1, and an air flow path downstream of the intercooler 2. The engine 3 provided and the hot water storage tank 4 which stores the hot water heated by the exhaust heat of the intercooler 2 are provided. The exhaust heat utilization system further includes a cooling tower 5 for generating a cooling liquid for cooling the heat medium circulating in the intercooler 2. This exhaust heat utilization system generates power using the power of the engine 3, and simultaneously performs the power generation by the engine 3 and the recovery and use of heat from the intercooler 2, the cooling water of the engine body, and the exhaust gas. It constitutes a so-called cogeneration system.

過給機1は、エンジン3の排気ガスを利用してタービンを回転させ、吸入空気を圧縮するターボチャージャーを用いている。この過給機1は、大気を内部に取り込む吸入口と、タービンにより圧縮された空気を吐出する吐出口とを有している。この吐出口は、その下流側に圧縮空気と燃料とを予混合する予混合部6に接続されている。この予混合部6は、さらに下流側にインタークーラ2が連通接続されている。   The supercharger 1 uses a turbocharger that rotates the turbine using the exhaust gas of the engine 3 and compresses the intake air. The supercharger 1 has a suction port for taking air into the interior and a discharge port for discharging air compressed by the turbine. This discharge port is connected to a premixing section 6 that premixes compressed air and fuel downstream thereof. The precooling section 6 is further connected to the intercooler 2 on the downstream side.

インタークーラ2は、過給機1の下流側に接続されており、内部を流通する熱媒により過給機1から供給された空気と熱交換を行なう。本実施形態のインタークーラ2は、通常運転時には過給機1から供給された空気を冷却するが、エンジン3始動時(始動直前から始動直後の一定時間)には過給機1から供給された空気の温度を上昇または維持させる働きもする。インタークーラ2には、図1に示されるように、第1のポンプ70により圧送された熱媒が内部を流通する熱媒循環管路80が設けられており、この熱媒循環管路80はインタークーラ2内において過給機1から供給された圧縮空気と熱交換するように配設されている。この熱媒循環管路80は、冷却塔側管路81と貯湯タンク側管路82とを有しており、冷却塔側管路81と貯湯タンク側管路82とは切替弁73を介して切替可能となっている。この冷却塔側管路81はその途中に冷却塔用熱交換器83が接続されている。また貯湯タンク側管路82はその途中に貯湯タンク用熱交換器84が接続されている。   The intercooler 2 is connected to the downstream side of the supercharger 1 and exchanges heat with the air supplied from the supercharger 1 by a heat medium that circulates inside. The intercooler 2 of the present embodiment cools the air supplied from the supercharger 1 during normal operation, but is supplied from the supercharger 1 when the engine 3 is started (a certain period of time immediately after starting). It also serves to raise or maintain the temperature of the air. As shown in FIG. 1, the intercooler 2 is provided with a heat medium circulation pipe 80 through which the heat medium pumped by the first pump 70 circulates. The intercooler 2 is disposed so as to exchange heat with the compressed air supplied from the supercharger 1. The heat medium circulation pipe 80 has a cooling tower side pipe 81 and a hot water tank side pipe 82, and the cooling tower side pipe 81 and the hot water tank side pipe 82 are connected via a switching valve 73. Switching is possible. The cooling tower side pipe line 81 is connected to a cooling tower heat exchanger 83 in the middle thereof. The hot water storage tank side pipe line 82 is connected to a hot water storage tank heat exchanger 84 in the middle thereof.

貯湯タンク4は、この貯湯タンク用熱交換器84に接続されており、この貯湯タンク用熱交換器84において熱交換した湯水を貯水する。貯湯タンク4は、貯湯タンク4内部と連通する湯水循環路85が設けられている。この湯水循環路85の途中には、貯湯タンク用熱交換器84が接続されると共に第2のポンプ71が接続されている。この貯湯タンク4には最大で88℃程度の湯が溜められ、この貯湯タンク4内の湯は給湯や空調などに利用される。   The hot water storage tank 4 is connected to the hot water storage tank heat exchanger 84, and stores hot water exchanged in the hot water storage tank heat exchanger 84. The hot water storage tank 4 is provided with a hot water circulation path 85 that communicates with the inside of the hot water storage tank 4. A hot water tank heat exchanger 84 and a second pump 71 are connected to the hot water circulation path 85. The hot water storage tank 4 stores hot water of about 88 ° C. at maximum, and the hot water in the hot water storage tank 4 is used for hot water supply, air conditioning, and the like.

冷却塔5は、インタークーラ2を冷却する際に熱媒を冷却する冷却液を生成する。冷却塔5には冷却水循環路86が設けられており、冷却水循環路86はその途中に冷却塔用熱交換器83及び第3のポンプ72が接続される。この第3のポンプ72を駆動することにより、冷却塔5により生成された冷却液が、冷却塔用熱交換器83においてインタークーラ2を流通する熱媒と熱交換を行なう。   The cooling tower 5 generates a cooling liquid that cools the heat medium when the intercooler 2 is cooled. The cooling tower 5 is provided with a cooling water circulation path 86, and the cooling water circulation path 86 is connected to the cooling tower heat exchanger 83 and the third pump 72. By driving the third pump 72, the cooling liquid generated by the cooling tower 5 exchanges heat with the heat medium flowing through the intercooler 2 in the cooling tower heat exchanger 83.

エンジン3は、圧縮空気と燃料とを予混合して成る予混合気を取り入れ、その予混合気を燃焼させることで動力を得る。本実施形態のエンジン3は、発電機Aに接続されており、駆動することで電気を発生させる。なお、燃焼時に発生する排気ガスは、上述のように過給機1の過給に利用される。   The engine 3 takes in a premixed gas obtained by premixing compressed air and fuel, and obtains power by burning the premixed gas. The engine 3 of the present embodiment is connected to the generator A and generates electricity by being driven. The exhaust gas generated during combustion is used for supercharging of the supercharger 1 as described above.

本実施形態の排熱利用システムは、図1に示されるように、過給機1の吐出口近傍と、インタークーラ2内の熱媒循環管路80と、貯湯タンク4とにそれぞれ温度検知手段90,91,92が設けられている。インタークーラ2内の熱媒循環管路80に設けられた温度検知手段(第1の温度検知手段90)は、インタークーラ2内を流通する熱媒の温度を検知する。また貯湯タンク4に設けられた温度検知手段(第2の温度検知手段91)は、貯湯タンク4に貯留された温水の温度を検知する。また過給機1の吐出口近傍に設けられた温度検知手段(第3の温度検知手段92)は、過給機1により圧縮された空気の温度を検知する。これらの温度検知手段90,91,92は、温度センサーにより構成されており、それぞれが制御部に接続されている。   As shown in FIG. 1, the exhaust heat utilization system of the present embodiment includes temperature detection means in the vicinity of the discharge port of the supercharger 1, the heat medium circulation pipe 80 in the intercooler 2, and the hot water storage tank 4. 90, 91, 92 are provided. The temperature detection means (first temperature detection means 90) provided in the heat medium circulation pipe 80 in the intercooler 2 detects the temperature of the heat medium flowing through the intercooler 2. Further, the temperature detection means (second temperature detection means 91) provided in the hot water storage tank 4 detects the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank 4. Further, a temperature detection means (third temperature detection means 92) provided near the discharge port of the supercharger 1 detects the temperature of the air compressed by the supercharger 1. These temperature detection means 90, 91, 92 are constituted by temperature sensors, and each is connected to the control unit.

制御部は、エンジン3の始動前及び始動時から一定時間、エンジン3の始動性を向上させるための運転を行なわせる。制御部は、各ポンプ70,71,72に接続されており、温度検知手段90,91,92の検知値に基づいて第1のポンプ70と第2のポンプ71のON/OFF制御を行なう。制御部は、システム起動スイッチがONされることにより排熱利用システム運転開始の信号が送られると、各温度検知手段90,91,92に温度検知を行なうよう指令を送る。すると各温度検知手段90,91,92は、運転開始時のインタークーラ2の熱媒,貯湯タンク4の温水,過給機1から吐出された空気の各温度を検知する。各温度検知手段90,91,92は、それぞれの部位の温度値を制御部に送信する。制御部は、温度検知手段90,91,92から送られた各温度値(第1の温度検知手段90による温度値:T1,第2の温度検知手段91による温度値:T2,第3の温度検知手段92による温度値:T3)の大小関係を判断する。制御部は、検知された温度値のうち、第2の温度検知手段91が最も大きいと判断した場合(T2>T1>T3,T2>T3>T1)、第1のポンプ70と第2のポンプ71の運転を開始させる。すると温度の高い貯湯タンク4内の湯が、湯水循環路85を循環し始める。同時にインタークーラ2内の熱媒は、熱媒循環管路80内を循環し始め、貯湯タンク用熱交換器84にて温度の高い湯と熱交換する。すると、インタークーラ2内の温度が上昇する。この状態で過給機1及びエンジン3を始動すると、過給機1から供給された圧縮空気は、加熱されると共にエンジン3内に流れ込み、最終的に着火される。このとき圧縮空気の温度は上昇しているので、エンジン3が冷えていても着火時にその温度が下がり過ぎてしまうことがなく、エンジン3は失火を起こしにくくなると共に、始動時の動作が安定する。   The control unit performs an operation for improving the startability of the engine 3 for a certain period of time before the engine 3 is started and when the engine 3 is started. The control unit is connected to each of the pumps 70, 71, 72, and performs ON / OFF control of the first pump 70 and the second pump 71 based on the detection values of the temperature detection means 90, 91, 92. When a signal for starting operation of the exhaust heat utilization system is sent by turning on the system start switch, the control unit sends a command to each temperature detection means 90, 91, 92 to perform temperature detection. Then, each temperature detection means 90, 91, 92 detects each temperature of the heat medium of the intercooler 2, the hot water of the hot water storage tank 4, and the air discharged from the supercharger 1 at the start of operation. Each temperature detection means 90, 91, 92 transmits the temperature value of each part to the control unit. The control unit sends each temperature value sent from the temperature detecting means 90, 91, 92 (temperature value by the first temperature detecting means 90: T1, temperature value by the second temperature detecting means 91: T2, third temperature. The magnitude relationship of the temperature value: T3) by the detection means 92 is determined. When the control unit determines that the second temperature detection unit 91 is the largest of the detected temperature values (T2> T1> T3, T2> T3> T1), the first pump 70 and the second pump The operation of 71 is started. Then, the hot water in the hot water storage tank 4 starts to circulate in the hot water circulation path 85. At the same time, the heat medium in the intercooler 2 starts to circulate in the heat medium circulation pipe 80 and exchanges heat with hot water in the hot water storage tank heat exchanger 84. Then, the temperature in the intercooler 2 rises. When the supercharger 1 and the engine 3 are started in this state, the compressed air supplied from the supercharger 1 is heated and flows into the engine 3 to be finally ignited. At this time, since the temperature of the compressed air has risen, even if the engine 3 is cold, the temperature does not drop too much at the time of ignition, the engine 3 is less prone to misfire, and the operation at the start is stable. .

ここで温度検知手段90,91,92により検知された各温度値が、T3>T2>T1の関係となっている場合、圧縮空気はこの状態でインタークーラ2を通過すると温度が大きく低下してしまう。このため制御部は、第1のポンプ70と第2のポンプ71の運転を開始させて、貯湯タンク4内の湯水とインタークーラ2の熱媒との熱交換を行い、圧縮空気の温度低下を最小限に留めるように制御する。   Here, when the temperature values detected by the temperature detecting means 90, 91, 92 have a relationship of T3> T2> T1, the temperature of the compressed air greatly decreases when it passes through the intercooler 2 in this state. End up. For this reason, a control part starts the driving | operation of the 1st pump 70 and the 2nd pump 71, performs heat exchange with the hot water in the hot water storage tank 4, and the heat medium of the intercooler 2, and reduces the temperature of compressed air Control to keep to a minimum.

一方、制御部が第1の温度検知手段90により検知された温度値T1を最も大きいと判断した場合(T1≧T3≧T2,T1>T2>T3)、制御部は各ポンプ70,71を駆動させず、そのままエンジン3を始動させる。すると、過給機1からの圧縮空気は、インタークーラ2内のほうが高温となっているため、インタークーラ2によって加熱され、次いでエンジン3内に流れ込み、着火される。このとき圧縮空気の温度は上昇しているので、エンジン3は失火を起こしにくくなると共に、始動時の動作が安定する。   On the other hand, when the control unit determines that the temperature value T1 detected by the first temperature detecting means 90 is the largest (T1 ≧ T3 ≧ T2, T1> T2> T3), the control unit drives the pumps 70 and 71. Without starting, the engine 3 is started as it is. Then, since the compressed air from the supercharger 1 has a higher temperature in the intercooler 2, it is heated by the intercooler 2, and then flows into the engine 3 and ignites. At this time, since the temperature of the compressed air is rising, the engine 3 is unlikely to cause misfire and the operation at the start is stabilized.

ここで温度検知手段90,91,92により検知された各温度値が、T3>T1>T2の関係となっている場合、圧縮空気はこの状態でインタークーラ2を通過すると温度が低下してしまい、仮に各ポンプ70,71を駆動させてインタークーラ2内の熱媒を流通させたとしてもさらに温度が低下してしまう。このため制御部は、各ポンプ70,71を駆動させず、圧縮空気の温度低下を最小限に留めるように制御する。   Here, when the temperature values detected by the temperature detecting means 90, 91, 92 are in a relationship of T3> T1> T2, the temperature of the compressed air decreases when it passes through the intercooler 2 in this state. Even if the pumps 70 and 71 are driven and the heat medium in the intercooler 2 is circulated, the temperature further decreases. For this reason, the control unit does not drive the pumps 70 and 71 and controls the temperature drop of the compressed air to be kept to a minimum.

すなわち、第1の温度検知手段90と第2の温度検知手段91との関係に着目した場合、制御部の制御は次のようになる。第1の温度検知手段90により検知した温度値T1が、第2の温度検知手段91により検知した温度値T2以上の時(T1≧T2)には、制御部は第1のポンプ70と第2のポンプ71を運転させない。一方、第1の温度検知手段90により検知した温度値T1が、第2の温度検知手段91により検知した温度値T2未満の時(T1<T2)には、制御部は第1のポンプ70と第2のポンプ71を運転させる。そしてこの状態でエンジン3を始動させるように制御する。   That is, when attention is paid to the relationship between the first temperature detecting means 90 and the second temperature detecting means 91, the control of the control unit is as follows. When the temperature value T1 detected by the first temperature detection means 90 is equal to or higher than the temperature value T2 detected by the second temperature detection means 91 (T1 ≧ T2), the control unit is connected to the first pump 70 and the second pump 70. The pump 71 is not operated. On the other hand, when the temperature value T1 detected by the first temperature detection means 90 is less than the temperature value T2 detected by the second temperature detection means 91 (T1 <T2), the control unit is connected to the first pump 70. The second pump 71 is operated. In this state, the engine 3 is controlled to start.

制御部は、エンジン3の始動時に上記制御を行い、この状態で一定時間エンジン3を運転させた後、通常の運転に切り替える制御を行なう。制御部は、前記切替弁73に接続されているため、貯湯タンク側管路82から冷却塔側管路81への切替制御を行なうことができる。これによりエンジン3の運転が安定した後は、インタークーラ2により圧縮空気を冷却させることができる。通常のインタークーラ2の働きにより圧縮空気の圧縮比を上げたり、圧縮空気の点火前の自己発火を防いだりすることができる。   The control unit performs the above control when the engine 3 is started, and performs control for switching to normal operation after the engine 3 is operated for a certain period of time in this state. Since the control unit is connected to the switching valve 73, the control unit can perform switching control from the hot water tank side pipe line 82 to the cooling tower side pipe line 81. Thereby, after the operation of the engine 3 is stabilized, the compressed air can be cooled by the intercooler 2. The compression ratio of the compressed air can be increased by the action of the normal intercooler 2, and self-ignition before ignition of the compressed air can be prevented.

本実施形態の排熱利用システムは、エンジン3始動時に、インタークーラ2の熱媒の温度が貯湯タンク4内の湯水の温度未満のときには、温度の高い熱媒をインタークーラ2内に流通させることができる。温度の高い熱媒がインタークーラ2内を流通すると、仮にエンジン3が冷えている場合であっても過給機1からエンジン3内へ送られる圧縮空気が過度に冷やされることがないため、エンジン3始動時における圧縮空気の燃焼性を向上させることができる。一方、インタークーラ2の熱媒の温度が貯湯タンク4内の湯水の温度以上のときには、温度の低い貯湯タンク4の湯水と熱交換した熱媒をインタークーラ2内に流通させないので、過給機1からエンジン3内へ送られる圧縮空気が過度に冷やされることを防止できる。この結果、運転始動時の動作の安定性を向上させることができる。   In the exhaust heat utilization system of the present embodiment, when the temperature of the heat medium of the intercooler 2 is lower than the temperature of the hot water in the hot water storage tank 4 when the engine 3 is started, a high-temperature heat medium is circulated in the intercooler 2. Can do. If a high-temperature heat medium circulates in the intercooler 2, even if the engine 3 is cold, the compressed air sent from the supercharger 1 to the engine 3 is not excessively cooled. 3. The combustibility of compressed air at the time of starting can be improved. On the other hand, when the temperature of the heat medium in the intercooler 2 is equal to or higher than the temperature of the hot water in the hot water storage tank 4, the heat medium exchanged with the hot water in the low temperature hot water storage tank 4 is not circulated in the intercooler 2. The compressed air sent from 1 to the engine 3 can be prevented from being excessively cooled. As a result, the stability of the operation at the start of operation can be improved.

本実施形態の排熱利用システムは、第3の温度検知手段92が設けられており、この第3の温度検知手段92によって過給機1からの圧縮空気の温度を検知するようにしていたが、本発明の過給機付きエンジンの排熱利用システムは、第3の温度検知手段92は必ずしも必要な構成ではない。   In the exhaust heat utilization system of the present embodiment, the third temperature detection unit 92 is provided, and the temperature of the compressed air from the supercharger 1 is detected by the third temperature detection unit 92. In the exhaust heat utilization system for an engine with a supercharger according to the present invention, the third temperature detecting means 92 is not necessarily required.

また本実施形態は、インタークーラ2内を流通する熱媒と湯水との熱交換が、熱媒と湯水とで直接行なわれていたが、本発明は、インタークーラ内を流通する熱媒と湯水との熱交換が、熱媒と湯水との間に他の熱媒を介して行なわれるものであってもよい。   In this embodiment, the heat exchange between the heat medium flowing in the intercooler 2 and hot water is directly performed between the heat medium and hot water. However, the present invention relates to the heat medium flowing in the intercooler and the hot water. The heat exchange with the heat medium may be performed via another heat medium between the heat medium and hot water.

また本実施形態の排熱利用システムは、コージェネレーションシステムを構成していたが、本発明の給機付きエンジンの排熱利用システムは、コージェネレーションシステムでなくてもよく、過給機付きエンジンの排熱を利用するシステムであれば、広く適用することができる。また本実施形態の排熱利用システムは、過給機1がターボチャージャーによって構成されていたが、本発明の給機付きエンジンの排熱利用システムは、過給機がスーパーチャージャーであってもよく、この点限定されるものでなはい。   Moreover, although the exhaust heat utilization system of this embodiment comprised the cogeneration system, the exhaust heat utilization system of the engine with a feeder of this invention may not be a cogeneration system, but the engine of a supercharger engine. Any system that uses exhaust heat can be widely applied. In the exhaust heat utilization system of the present embodiment, the supercharger 1 is configured by a turbocharger. However, in the exhaust heat utilization system of the engine with a turbocharger of the present invention, the supercharger may be a supercharger. This is not a limitation.

1 過給機
2 インタークーラ
3 エンジン
4 貯湯タンク
5 冷却塔
6 予混合室
70 第1のポンプ
71 第2のポンプ
72 第3のポンプ
73 切替弁
80 熱媒循環管路
81 冷却塔側管路
82 貯湯タンク側管路
83 冷却塔用熱交換器
84 貯湯タンク用熱交換器
85 湯水循環路
86 冷却水循環路
90 第1の温度検知手段
91 第2の温度検知手段
92 第3の温度検知手段
A 発電機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supercharger 2 Intercooler 3 Engine 4 Hot water storage tank 5 Cooling tower 6 Premixing chamber 70 1st pump 71 2nd pump 72 3rd pump 73 Switching valve 80 Heating medium circulation line 81 Cooling tower side line 82 Hot water storage tank side pipe 83 Heat exchanger for cooling tower 84 Heat exchanger for hot water storage tank 85 Hot water circulation path 86 Cooling water circulation path 90 First temperature detection means 91 Second temperature detection means 92 Third temperature detection means A Power generation Machine

Claims (1)

吸入した空気を圧縮する過給機と、
過給機の下流側に配置されると共に、内部を流通する熱媒と前記圧縮した空気とを熱交換させるインタークーラと、
インタークーラの下流側に配置されるエンジンと、
前記熱媒と熱交換した湯水を貯留するための貯湯タンクと、
を備えた過給機付きエンジンの排熱利用システムであって、
前記熱媒の温度を検知する第1の温度検知手段と、
貯湯タンク内の湯水の温度を検知する第2の温度検知手段とをさらに備え、
前記エンジンが停止した状態において、第1の温度検知手段により検知した温度値が、
第2の温度検知手段により検知した温度値以上の時には前記熱媒を流通させず、第2の検知手段により検知した温度値未満のときには前記貯湯タンク内の湯水と熱交換した前記熱媒を流通させ、
この状態でエンジンの運転を始動するようにしたことを特徴とする、過給機付きエンジンの排熱利用システム。
A supercharger that compresses the inhaled air;
An intercooler that is arranged on the downstream side of the supercharger and exchanges heat between the heat medium flowing inside and the compressed air;
An engine disposed downstream of the intercooler;
A hot water storage tank for storing hot water exchanged with the heat medium;
An exhaust heat utilization system for a turbocharged engine equipped with
First temperature detecting means for detecting the temperature of the heat medium;
A second temperature detecting means for detecting the temperature of the hot water in the hot water storage tank;
In a state where the engine is stopped, the temperature value detected by the first temperature detecting means is
When the temperature value detected by the second temperature detecting means is higher than the temperature value, the heating medium is not circulated, and when the temperature value is less than the temperature value detected by the second detecting means, the heat medium exchanged with hot water in the hot water storage tank is circulated. Let
An exhaust heat utilization system for an engine with a supercharger, characterized in that the operation of the engine is started in this state.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012211712A (en) * 2011-03-30 2012-11-01 Miura Co Ltd Liquid cooling system
JP2016075163A (en) * 2014-10-02 2016-05-12 三菱重工業株式会社 Engine system and cogeneration facility
JP2017116185A (en) * 2015-12-24 2017-06-29 丸の内熱供給株式会社 Cogeneration system
JP2017160812A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 大阪瓦斯株式会社 Engine cogeneration device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012211712A (en) * 2011-03-30 2012-11-01 Miura Co Ltd Liquid cooling system
JP2016075163A (en) * 2014-10-02 2016-05-12 三菱重工業株式会社 Engine system and cogeneration facility
JP2017116185A (en) * 2015-12-24 2017-06-29 丸の内熱供給株式会社 Cogeneration system
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