JPH01296045A - エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 - Google Patents

エンジンの排気ガスを利用した給湯装置

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JPH01296045A
JPH01296045A JP63123986A JP12398688A JPH01296045A JP H01296045 A JPH01296045 A JP H01296045A JP 63123986 A JP63123986 A JP 63123986A JP 12398688 A JP12398688 A JP 12398688A JP H01296045 A JPH01296045 A JP H01296045A
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Hiroshi Yoshida
弘 吉田
Hiroshi Iketani
弘 池谷
Kunihiro Kobayashi
小林 邦廣
Hirohiko Kondo
近藤 裕彦
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Shinko Electric Co Ltd
Maeda Iron Works Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 最近、熱電併給装置の一つとしてガスエンジン。
ディーゼルエンジン、ガスタービン等(以下エンジンと
いう)の駆動力を用いて発電すると共に。
その排気ガスを利用して高温水を生じる給湯装置が出現
している。
本発明はこのような排気ガスを利用した給湯装置の内、
飲料に適した給湯装置の改良に関する。
[従来の技術] 従来の熱電併給装置は、たとえば、第2図に示すように
、冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気管I
Cとを備えたガスエンジン1.交流発電機2.冷却水熱
交換器3.排気ガス熱交換器4および温水熱交換器5お
よび温水ポンプ5゛を配置して構成していた。なお、6
は排気ガスの排出管、7は給湯管である。
以上の構成で、ガスエンジン1の駆動により交流発電機
2によって電力を発生すると共に、エンジン1の高熱部
を冷却した後の温水を利用して冷却水熱交換器3中で水
道水を温水にし、これを更に排気ガス熱交換器4に供給
して排気管ICから供給された排気ガスにて加熱し、こ
の結果得られた高温水を熱源として温水熱交換器5を介
して飲料可能の高温水に変換し、給湯用として使用する
ようにしていた。なお、温水熱交換器5で熱源となった
後の温水は、温水ポンプ5°を介して冷却水熱交換器3
の供給水として再利用していた。
[発明が解決しようとする課題] 従来のものでは上記のようにガスエンジン1が発生する
高熱量の排気ガスから熱回収する方法としてガス/水問
接式の熱交換器である排気ガス熱交換器4を主体に行う
方式をとっていた。
このため、供給水(20℃)をいきなり排気ガス熱交換
器4に入れて熱回収するようにすると、熱交換器の排出
管6が大きな温度差を伴うガスの結露によって低温腐食
するので、これを避けるため。
冷却水熱交換器3で一旦50℃位の温度まで予熱した上
で、さらに排気ガス熱交換器4を経由して温水熱交換器
5に入れ最終的には80℃の高温水となるまで加熱し、
飲料可能な水質の給湯を行うようにしていた。
このように、従来のものでは、ガス/水間接式の交換方
式のため、排気ガスの有する高熱量の内。
蒸発潜熱は熱として回収できず、水蒸気、炭酸ガス等と
して放出されていた。また、放出される排気ガスは、低
温腐食防止のため、150〜200℃の温度が限度であ
る。したがって、システムの熱効率も最高でも80%位
が限度となっていた。
なお1間接方式ではガス側と水側との温度が接近してく
ると熱交換器の伝熱面積が大きくなり実用的でない。
[課題を解決するための手段] 本発明では排気ガスを直接、水に接触させて熱回収を図
るガス・液直接接触式潜熱回収器(以下潜熱回収器とい
う)との組み合わせで、蒸発潜熱も熱回収でき、かつ、
排気ガスの放出温度もほぼ大気温度となるように改善を
図るようにした排気ガス利用の給湯装置であって、飲料
に適した高温水供給用の給湯装置を提供するようにした
ものである。
[実施例] 以下第1図に示す本発明の一実施例について説明する。
同図において第2図と均等な構成についてはこれと同等
な符号を付して示した。
旦は潜熱回収器で、基本的構成としては上方に先端部が
シャワー状の蛇口9aを有する給水管9゜排気管10を
備え、給水管9の直下方に当たる略中間部に充填層11
を、また、底部に貯湯部12と排気ガス供給管13を備
えて構成される。
なお、排気ガス供給管13にはガスエンジン1の排気管
1cから排気ガスが供給されるが、排気管1cをたとえ
ば4気筒等の複数個の排気口を1つの供給口にまとめた
排気マニホールドに形成するようにした方が望ましい。
15および16はそれぞれ温水ポンプ、17および18
はそれぞれ電磁弁である。
本発明では温水熱交換器5は、その1次側は潜熱回収器
の貯湯部12から供給される温水を熱源として、2次側
で水道水(20℃)等の供給水■を温水(52℃)に変
換し、クリーンな温水を熱交換器3へ供給すると共に゛
、加熱後の1次側の温水はその大半を分岐管19を介し
て潜熱回収6旦の供給水として再利用(この分が25℃
の水である)シ。
酸性が大となったものおよび熱変換の際に過剰に生じた
水を他の分岐管20から電磁弁18を介して排水するよ
うにしている。このように、温水熱交換器5の1次側か
ら潜熱回収6旦へ供給水を循環するようにしたため、潜
熱回収6旦に対する供給水■は当初のみ必要で後は殆ど
節約できるようにしている。
即ち1本発明では、潜熱回収6旦で、排気ガスの持つ熱
量を大気温度付近まで回収し、得られた温水を熱交換器
5を介してクリーンな温水に変換した上、エンジンの冷
却水熱交換器3で、さらに。
再加熱して高温水にし、給湯するように、ガス/水熱交
換器8→温水/水熱交換器5→水/水熱交換器3の順序
で熱経路を形成した点が基本的な特徴である。
また、第1図に示したHJ、H,およびH,とその横に
表示した数字はそれぞれガスエンジン、潜熱回収器およ
び給湯部での発生熱量の一例を、また、Qは流量を示す
また、上記実施例中のガスエンジン1は、ガスエンジン
の他、ガスタービン、ジイーゼルエンジン等であっても
良く、要するに、排気ガスを伴う原動機を一切包含する
技術概念である。
[作用] ガスエンジン1によって交流発電機2を駆動して電力を
発生すると共に、エンジン1から排出される高熱量の排
気ガス(500℃)が潜熱回収6旦に供給されている。
この状態において、供給水(20℃の水道水)が給水管
9から潜熱回収6旦に供給されると、同潜熱回収器旦内
で排気ガスと水が直接接触し、いわゆる潜熱回収方式で
貯湯部12に温水(52℃)を貯え、温水ポンプ15を
介して熱交換器5でクリーンな温水に変換した上、さら
に、熱交換器3において80℃まで再加熱して給湯管6
から給湯する。
なお、この場合、潜熱回収6旦の充填層11の部分を水
が通過する際に、短管11aまたは多孔管11bの部分
でエンジン1の騒音が可成り吸収・除去され、また、吸
音材14a〜14dの部分でも騒音の吸収が促進される
[発明の効果] 本発明では、潜熱回収器を排気ガスのガス/水熱交換器
として利用することを基本とし、この潜熱回収器によっ
て得られた温水を熱交換器を介して冷却水熱交換器によ
って再加熱するようにしたため9次のような優れた効果
を有する ■潜熱回収器の部分で、排気ガスの熱量を殆ど回収し、
さらに、エンジンのジャケットの熱量を回収する冷却水
熱交換器で再加熱する方式をとっているため、従来のも
のでは回収不可能であった排気ガスの蒸発潜熱が利用で
き、熱効率は90〜95%と大幅に向上できるようにな
った。
■潜熱回収器では排気ガスと供給水が直接接触するため
、排気管から出される排気ガスの温度は潜熱回収器への
供給水の温度近くまで下がる。
また、希釈されるため排気ガス中の凝縮水(酸性水)に
よって低温腐食される心配はなく、かつ、従来のものの
ように高温の排気ガスを放出させるための酸腐食防止の
安全対策は不要となった。
■エンジン側で発生する騒音は、潜熱回収器の充填層お
よびシャワー等の各部分で吸収されるため、排気管側に
マフラーを設けなくても良く。
この分コンパクトとなh.装置全体の据え付は面積が節
約でき、小スペースにできる。
■充填層により排出ガス中に煤煙が含まれている場合、
潜熱回収器のシャワー効果により煤煙の濃度が軽減され
る。
■最終的な高温水は、温水熱交換器によって飲料に適し
たクリーンな水質の高温水となっている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す系統図、第2図は従来
例を示す系統図である。 1:ガスエンジン 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器 旦:潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:貯湯部 13;排気ガス供給管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.次の構成から成る排気ガスを利用した給湯装置。 a.ガスエンジン,ディーゼルエンジン,ガスタービン
    等(以下エンジンという)の排気ガスを伴う原動機 b.当該冷却水熱交換器の1次側熱源として上記原動機
    の冷却用の温水を用いた冷却水熱交換器 c.充填材を積層して成る充填層,下底部に位置する貯
    湯部とを備えたガス・液直接式潜熱回収器(以下潜熱回
    収器という) d.上記潜熱回収器に給水するための給水管e.上記原
    動機の排気ガスを潜熱回収器に供給する排気導管 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.上記潜熱回収器の貯湯部から排出される温水を熱源
    として供給水を温水に加熱する温水熱交換器 h.上記温水熱交換器の温水を上記冷却水熱交換器によ
    り再加熱させ,これを高温水とし,給湯用として供給す
    る経路
  2. 2.次の構成から成る排気ガスを利用した給湯装置。 a.エンジンの排気ガスを伴う原動機 b.当該冷却水熱交換器の1次側熱源として冷却用の温
    水の他,排気管の熱をも回収して用いるようにした冷却
    水熱交換器 c.充填材を積層して成る充填層,下底部に位置する貯
    湯部とを備えた潜熱回収器 d.上記潜熱回収器に給水するための給水管e.上記原
    動機の排気ガスを潜熱回収器に供給する給気管 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.上記潜熱回収器の貯湯部から排出される温水を熱源
    として供給水を温水に加熱する温水熱交換器 h.上記温水熱交換器の温水を上記冷却水熱交換器によ
    り再加熱させ,これを高温水とし,給湯用として供給す
    る経路
  3. 3.上記潜熱回収器の給水管の供給水として水道水のほ
    か,上記温水熱交換器の1次側の温水を循環して使用す
    るようにした請求項1または2記載の排気ガスを利用し
    た給湯装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60101228A (ja) * 1983-11-08 1985-06-05 Yamaha Motor Co Ltd エンジン駆動熱ポンプ式給湯装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60101228A (ja) * 1983-11-08 1985-06-05 Yamaha Motor Co Ltd エンジン駆動熱ポンプ式給湯装置

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