JPH0192559A - 水冷横形エンジンの排熱回収装置 - Google Patents

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） 本発明は、水冷横形エンジンに備えた排熱回収装置に関
する。

（従来技術） 従来、エンジンの排熱回収装置としては、例えば実開昭
６２−３９１６９号公報に示されるように、エンジンの
ウォータジャケットから出た比較的低温の冷却水を熱源
流体とする低温の排熱回収器と、エンジンの排気ガスを
熱源流体とする高温の排熱回収器とを別個に設け、排熱
回収用流体を各排熱回収器に分岐供給して熱回収したの
ち再び合流させるように構成したものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来手段においては、排熱回収用流体が低温の排熱
回収器と高温の排熱回収器に分岐供給されていたために
、低温側の排熱回収器では熱源と排熱回収用流体との温
度が少ないために熱回収効率が低くなり、又、高温側の
排熱回収器では排熱回収用流体の流量が全流量に比較し
て少いために熱回収容量が少くて熱回収効率を高めるの
に限界があり、全体として未だ排熱回収効率が低く改良
の余地があった。

又、従来は、各熱交換機器が夫々配管で接続されていた
のに、配管構造が複雑で組付けに手数を要するとともに
、各機器の設置と配管のためのスペースが大きく装置の
大型化を招いており、かつ、配管からの熱ロスも相当多
くなっていた。

又、排ガスを熱源とする高温側の排熱回収器においては
、上述のように必ずしも熱回収効率が充分でないために
、熱交換後の排ガスの温度が未だ相当高く、このだめ、
この排ガスが導入されるマフラは周辺のエンジン付属機
器に熱的悪影響のない箇所に設置する必要があり、マフ
ラ設置のための特別なスペースを確保するためにエンジ
ンを含めた装置全体の大型化を招外やすいものとなって
いた。

本発明は、従来手段に見られたかかる不具合を解消する
ことを目的としてなされたものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明特徴は、水冷横形エン
ジンに排気熱吸収器と排熱回収器とを設け、排気熱吸収
器は水冷横形エンジンの燃焼室からマフラに至るまでの
間に設け、排熱回収器に水冷横形エンジンのつオータジ
ャケット及び排気熱吸収器を熱媒液を循環可能に連通さ
せ、水冷横形エンジンの排熱を熱媒液により、つオータ
ジャケット及び排気熱吸収器で吸熱しては、排熱回収器
で回収するように構成した水冷横形エンジンの排熱回収
装置において、排熱回収器につオータジャケット及び排
気熱吸収器を熱媒液が順に通過するように直列状に連通
し、水冷横形エンジンの上側に排気熱吸収器と排熱回収
器とマフラとを配設し、つオータジャケットに設けた熱
媒液出口に排気熱吸収器に設けた熱媒液流入口を直接連
通し、排気熱吸収器の熱媒液流出口を排熱回収器の熱媒
液導入口に直接連通し、排熱回収器の熱媒液導出口をつ
オータジャケットの熱媒液入口に連通させた点にある。

（作　用） 上記構成によると、エンジンのつオータジャケットの熱
媒液出口から出た熱媒液の全量が、エンジン上側に設け
た排気熱吸収器の熱媒液流入口に直接流入し、熱容量の
大きい大量の熱媒液が高温の排ガスから効率よく排気熱
を吸収して昇温する。

加温された熱媒液は排気熱吸収器の熱媒液流出口か呟エ
ンジン上側に設置された排熱回収器の熱媒液導入口に直
接流入し、高温となった大量の熱媒液からの熱回収が行
われる。その後、熱交換によって温度の下がった熱媒液
は排熱回収器の熱媒液導出口を出て、再びウォータジャ
ケットに戻されるのである。

又、排気熱吸収器での熱交換によって温度の下がった徘
がスはエンジン上のマフラを経て外気に放出される。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る水冷横形エンジンの排熱回収装置
を備えたエンジン発電機を、第２図は排熱回収装置の系
統図を、第３図はエンジン部の平面を、又、第４図はエ
ンジン部の正面を夫々示している。

第１図に示すエンジン発電機は、防音ケース１内に水冷
横形エンジンＥと、これにベルト駆動される発電機Ｇを
並設するとともに、防音ケース１の天井壁に燃料タンク
２を設置し、かつ、防音ケース１の一端側に、電動モー
タ３によって駆動される冷却ファン４を備えたラジェー
タ５を配備して構成されたものである。

上記エンジンＥの上側に本発明に係る排熱回収装置Ａが
配設されており、先ずこの排熱回収装置Ａの基本構成を
第２図に基づいて説明する。

エンジンＥ内に形成されたつ才−タジャケット６の上部
から出た熱媒液（水）は、エンジンＥから排気管７を介
して排ガスが供給される排気熱吸収器８に導かれて吸熱
し、昇温した熱媒液は引続き排熱回収器９に至り、ここ
で図外の給湯装置もしくは暖房装置などに接続された熱
回収用の熱媒液（清水など）に放熱し、その後、ラジェ
ータ５に送られて冷却されたのち、ポンプ１０によって
再びつオータジャケット６に送り込まれるように構成さ
れている。又、排気熱吸収器８を出た排ガスは７７ラー
１１を介して外気に放出される。

次に、上記排熱回収装置を構成する各部について詳述す
る。

排気熱吸収器８は、シリンダヘッド１２の排気マニホー
ルド１３に排気管７を介して連通接続された多板式の熱
交換器１４を、エンジンＥのクランクケース上面に直結
したウォータタンク１５に収納して構成されたものであ
り、つオータジャケット６の上部に連通してクランクケ
ース上面に開口した熱媒液出口１６につオータタンク１
５の下面に開口した熱媒液流人口１７とが直接連通され
て、つオータジャケット６から排気熱吸収器８への熱媒
液の直接流入が行われるよう構成されている。

排熱回収器９は、前記排気熱吸収器８のつオータタンク
１５からＬ形に屈折延出されたつオークタンク１８内に
、排熱回収用の熱媒液が貫流される多管式の熱交換器１
９を収納して構成されたものであり、排気熱吸収器８の
熱媒液流出口２０と排熱回収器９の熱媒液導入口２１と
は両つオータタンク１５・１８の屈曲連通部として一連
に形成されている。

そして、両つオータタンク１５・１８のなす角部内に、
排気熱吸収器８の熱交換器１４に連通接続された７７ラ
ー１１が配置されている。

又、排熱回収器９を構成するつオータタンク１８の上面
に熱媒液導出口２２が設けられ、この熱媒液導出口２２
とラジェータ５の上部とがホース２３で連通接続されて
いる。

熱媒液強制循環用のポンプ１０はシリンダヘッド１２に
設けられ、エンジン出力によってベルト駆動されており
、その吸入口２４とラジーエタ５の下部とがホース２５
で連通接続されるとともに、吐出口（図示せず）がつオ
ータジャケット６に直接連通されている。

なお、図中の符号２６はエンジン吸気管であって、図外
のエヤークラーナに接続されている。

（別実施例） （１）第５図ないし第７図に示すように、前記排熱回収
器９のつオータタンク１８を、排気熱吸収器８のつオー
タタンク１５の上部−側部から並列状に延長形成すると
ともに、７７ラー１１を排気熱吸収器８とセルスタータ
２７との間に設置して実施することもできる。尚、第６
図に示すようにエンジンＥのギヤケース２８に排熱回収
用流体を排熱回収器９に強制流動させるポンプ２９を設
けることも可能である。

（２）第８図に示すように、排熱回収用流体のポンプ２
９をエンジンＥの出力側からベルト駆動するようにして
もよい。

（３）排熱回収器９の熱媒液導出口から導出した熱媒液
は必ずしもラジェータ５に送る必要はなく、熱媒液導出
口をポンプの吸水口に連通接続する形態にしてもよい。

（４）上記実施例では排気熱吸収器８のつオータタンク
１５と排熱回収器９のつオータタンクとを一体形成した
場合を示したが、両タンク１５・１８を別体構造にして
７ランノ連結等によって連通接続してもよい。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成され作用するものであるため
、次のような効果が得られる。

（１）　ウォータジャケットから出た熱媒液の全量を排
気熱吸収器及び排熱回収器に順に流動させるので、流量
が多くて熱容量の大きい熱媒液に排気熱を効率よく吸収
させることかでと、引続く排熱回収器への俳人熱量が多
くなって排熱回収も効率よく行う上に有効である。

（２）エンジン上側に排気熱吸収器と排熱回収器とを配
設してつオータジャケットからの熱媒液をこれらに直接
流通するようにしたので、熱媒液流通用の配管が大幅に
節減で外、配管構造の簡素化によって組付性が向上する
とともに、コスト低減が図れるようになった。

（３）エンジン上への機器の配設、及び配管の節減によ
って機器及び配管スペースを省略して装置の小型化が可
能となった。

（４）配管の節減によって配管からの熱ロスを低減して
、排熱回収効率を一層向上できるようになった。

（５）排気熱吸収器での熱吸収効率が高まったために、
これを出た排ガスの温度を充分低くすることができ、排
気熱による周辺機器の熱的悪影響が少い状態でマフラを
エンジン上へ設置することが可能となった。

（６）排気熱吸収器を出た排ガスの温度が低くなるため
に、マフラを容器の小さい小型のものにすることができ
、エンジン上の比較的自由な位置にマフラを配置して装
置全体の一層の小型化を図ることがで各るようになった
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る水冷横形エンジンの排熱面収装酸の
実施例を示し、第１図はエンジン発電機に適用した例の
側面図、第２図は排熱回収装置の基本構成を示す系統図
、第３図はエンジン部の一部切欠き平面図、第４図はそ
の正面図である。 第５図ないし第７図は別実施例を示し、第５図はエンジ
ン部の一部切欠き平面図、第６図はその側面図、第７図
はその正面図である。又、第８図は更に別の実施例を示
すエンジン部の平面図である。 ６・・・ウォータツヤナツト、　　８・・・排気熱吸収
器、９・・・排熱回収器、　１１・・・７７ラー、１６
・・・つオータジャケットの熱媒液出口、１７・・・排
熱吸収器の熱媒液流入口、２０・・・排熱吸収器の熱媒
液流出口、２１・・・排熱回収器の熱媒液導入口、２２
・・・排熱回収器の熱媒液導出口。 特許出願人　　久保田鉄工株式会社 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水冷横形エンジンＥに排気熱吸収器８と排熱回収器
   ９とを設け、排気熱吸収器８は水冷横形エンジンＥの燃
   焼室からマフラ１１に至るまでの間に設け、排熱回収器
   ９に水冷横形エンジンＥのウォータジャケット６及び排
   気熱吸収器８を熱媒液を循環可能に連通させ、水冷横形
   エンジンＥの排熱を熱媒液により、ウォータジャケット
   ６及び排気熱吸収器８で吸熱しては、排熱回収器９で回
   収するように構成した水冷横形エンジンの排熱回収装置
   において、排熱回収器９にウォータジャケット６及び排
   気熱吸収器８を熱媒液が順に通過するように直列状に連
   通し、水冷横形エンジンＥの上側に排気熱吸収器８と排
   熱回収器９とマフラ１１とを配設し、ウォータジャケッ
   ト６に設けた熱媒液出口１６に排気熱吸収器８に設けた
   熱媒液流入口１７を直接連通し、排気熱吸収器８の熱媒
   液流出口２０を排熱回収器９の熱媒液導入口２１に直接
   連通し、排熱回収器９の熱媒液導出口２２をウォータジ
   ャケット６の熱媒液入口に連通させた事を特徴とする水
   冷横形エンジンの排熱回収装置