JPH0255861A - 熱電併給装置 - Google Patents

熱電併給装置

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Publication number
JPH0255861A
JPH0255861A JP63202548A JP20254888A JPH0255861A JP H0255861 A JPH0255861 A JP H0255861A JP 63202548 A JP63202548 A JP 63202548A JP 20254888 A JP20254888 A JP 20254888A JP H0255861 A JPH0255861 A JP H0255861A
Authority
JP
Japan
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water
cooling water
cooling
heat exchanger
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP63202548A
Other languages
English (en)
Inventor
Fukuji Shoji
東海林 福治
Naohito Yoshihara
吉原 尚人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP63202548A priority Critical patent/JPH0255861A/ja
Publication of JPH0255861A publication Critical patent/JPH0255861A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

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】 A、産業上の利用分野 本発明は、電力と温水とをエンジン発電設備から供給す
る熱電併給装置に関する。
B0発明の概要 本発明は、エンジン冷却水を給湯水の加温熱源とする熱
電併給装置において、 冷却水を排気ガスで加温する温度調節と風冷で冷却する
温度調節を併用することにより、供給電力と熱量のアン
バランスを十分に補償しながら小型、低コストの装置を
得るようにしたものである。
C0従来の技術 M電併給装置は、エンジン(ガスタービンも含む)発電
設備の運転に伴う熱発生を給湯水の加温に利用し、商用
電源からの買電とボイラ等による給湯を個別にしたもの
に較べて安い費用でしかも省エネルギーのシステムにな
る。
第6図は従来の熱電併給装置の構成図である。
同図において、発電機lはエンジン2によって定速駆動
されることで発電電力の給電を行う。エンジン2は、そ
の運転に必要な冷却水が冷却水配管3で循環され、この
冷却水配管3は冷却水ポンプ4によって強制循環され、
その循環路にはエンジン2の排気管5が内通するガス/
水熱交換器6を介挿して排気ガス熱による加温もなされ
る。さらに、配管3の冷却水循環路には温度調節弁7が
介挿され、冷却水温度が低いときに復路配管3Aを通し
てエンジン2に直接に循環させ、ある程度の温度上昇で
配管3B側に配水させる。
配管3Bは水/水熱交換器8を通して貯湯タンク9に放
水し、貯湯タンク9の冷却水が配管3Cでエンジン2側
に戻される。熱交換器8は、給湯配管lO内の水を配管
3B内の温水で加温し、配管IOから給湯を行う。貯湯
タンク9には電動ファン11を持つ水/空気冷却器I2
との間に配管13及びポンプ14を有して過熱した貯湯
の冷却を行う。この冷却運転のオン・オフ制御は温度計
I5による温度検出と調節計で行う。
こうしたシステム構成により、給電電力と給湯里のアン
バランスは貯湯タンク9(又は蓄熱槽)での蓄熱によっ
て補償、さらには熱量不足のときには熱発生装置を増設
して補償する。
D1発明が解決しようとする課題 従来の熱電併給装置は、給電電力と熱量のアンバランス
補償のために、貯湯タンク9とその冷却手段(11,1
2,13,14)等の設備を必要とし、これら設備は補
償量を大きくするほど大型大容量のものを必要として高
価、大型の装置になる問題があった。
本発明の目的は、電力と熱量の供給アンバランスを十分
に補償しながら小型低コストになる熱電併給装置を提供
することにある。
E4課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するため、発電機を駆動する
エンジンの冷却水を給湯水の加温熱源とする熱電併給装
置において、冷却水の検出温度に応じて該冷却水をエン
ジンの排気ガス/水熱交換器への分流量を調節する温度
調節手段と、冷却水と給湯水の熱交換器を経た冷却水を
その検出温度に応じて水/空気冷却器の電動ファンを可
変速運転する温度調節手段とを備え、冷却水を排気ガス
で加温する量を調節しなから風冷による冷却する量を調
節し、加温と冷却の量調節を冷却水の分流量と送風量に
よって行う。
また、本発明は、冷却水の検出温度に応じてエンジンの
排気ガス/水熱交換器に送る該エンジンの排気ガス風量
と送風ファンからの冷却風量とを調節する温度調節手段
を備え、排気ガス/水熱交換器に送る排気ガス量と冷却
風量の調節によって温度調節を行う。
さらに、本発明は、冷却水の検出温度に応じて該冷却水
をエンジンの排気ガス/水熱交換器で加温する度合を調
節する温度調節手段と、冷却水と給湯水の熱交換器を経
た冷却水の検出温度に応じて水/空気冷却器をバイパス
又は分流させる温度調節弁と、冷却水温度に応じて前記
水/空気冷却器の電動弁を可変速運転する温度調節手段
とを備え、排気ガスで加温する調節と水/空気熱交換器
への冷却水量調節によって温度調節する。
F、実施例 第1図は本発明の一実施例を示す装置構成図である。同
図が第6図と異なる部分は、冷却水ポンプ4から温度調
節弁7への冷却水経路にガス/水熱交換器6をバイパス
させる温度調節弁16と分流配管3Dを設け、配管3B
からエンジン2への冷却水経路には水/空気冷却器12
のみを介在させる構成にある。17は冷却水ポンプ4の
出口冷却水温を検出して温度調節弁16の分流制御信号
にする温度計である。
上述の構成において、温度調節弁!6は温度計17の検
出温度が高くなり過ぎるときにその程度に応じて配管3
D側への分流量を増大させ、熱交換器6での吸熱量を減
らす。一方、水/空気冷却器12は温度調節弁16によ
る分流のみでは冷却水温が過熱されるときに温度計15
による過熱度合に応じて電動ファン11の可変速運転に
よって冷却を行う。
第2図は本実施例における温度調節特性図を示し、エン
ジン2からの供給熱量に対して給湯配管lOからの給湯
熱量(需要熱量)がアンバランスになるときに、その程
度に応じて分流制御とファン運転制御を行い、両者で吸
熱量と放熱ffi調節がなされ、特性A上に常に位置す
る需要・供給のバランス状態にされる。
従って、本実施例では冷却水の吸熱度合を温度調節弁1
6の分流制御で行い、これに加えて冷却水の放熱度合を
可変速制御の電動ファンと水/空気冷却器12で行うと
いう吸熱と放熱の両方向への温度調節がなされ、広い範
囲を持つ温度制御能力を有する。このため、従来の貯湯
タンクによる電力と給湯量のアンバランス補償を不要、
即ち大型の貯湯タンクを不要にし、さらに分流制御と可
変速制御によって制御性に優れる線形制御ができる。さ
らに冷却器12及び電動ファン11を小容量にすること
もできる。
なお、温度調節弁16と電動ファン11の制御のための
温度検出を一箇所で行い、調節弁16と電動ファン2を
同時に動作させる構成にしても良い。
第3図は本発明の他の実施例を示す装置構成図である。
同図が第6図と異なる部分は、貯湯タンり9とその風冷
手段11〜15を省略して熱交換器8を経た冷却水を直
接にエンジン2側に戻し、配管5からガス/水熱交換機
6への排気ガス経路に排気ガス弁21と空気弁22を設
け、空気弁22には送風ファン23を設け、熱交換器6
には加温用排気ガスを通すか又は風冷空気を通すかを切
換え、さらには風蛍調節する点にある。これら弁21.
22及びファン23は温度計24によるポンプ4の出口
冷却水温の検出信号に応じて制御される。
排気ガス弁21は冷却水温が一定値を越えたときにエン
ジン2からの排気ガスを排気管25側に排気し、一定値
以下での排気ガスを空気弁22側に排気する。空気弁2
2は排気ガス弁2Iと相補的に切換えられ、冷却水温が
一定値以下になるときに排気ガス弁21からの排気ガス
を熱交換器6側に送り、冷却水温が一定値を越えるとき
に送風ファン23からの送風空気を熱交換器6側に送る
送風ファン23は空気弁22が送風ファン側に切換えら
れたときに運転され、この運転速度(送風量)は固定又
は冷却水温TIに応じて調節される。
本実施例によれば、発電と給湯のアンバランスによる冷
却水温の高低は熱交換器6への通風を高温排気ガスにす
るか送風ファン23からの低温冷却水にするかの切換え
で補償される。従って、貯湯タンクを不要にするしその
風冷手段12〜15も不要にしながら発電と給湯のアン
バランスを補償することができる。
第4図は第3図における弁21.22による排気・風冷
切換の他の実施例を示し、4方弁による一括切換えを行
う構成図である。4方弁26は図示状態で排気管5から
の排気を熱交換器6側に導入し、反時計方向に仕切板角
θだけ回動させることで排気管5からの排気を排気管2
5に導入すると共に送風ファン23からの送風を熱交換
器6側に導入する。また、仕切板角θ以下の回動によつ
い熱交換器6への送風を排気ガスと送風、ファン23側
からの冷却風の混合比を調節することができる。このと
き、冷却水温の微調整ができる。この場合、排気ガスが
送風ファン23側に逆流するのを防止するダンパー27
を設ける。
なお、ポンプ4はエンジン2に付属の冷却水ポンプを利
用してその省略をすることができる。これは、貯湯タン
ク9の省略によって冷却水の昇圧が不要になることによ
る。
第5図は本発明の他の実施例を示す装置構成図である。
同図は第1図における構成に温度調節弁28を設け、熱
交換器8からの冷却水を水/空気冷却器12側に送るか
又はバイパスさせてエンジン側に戻すかを切換えるよう
にしている。この温度調節弁28により、冷却水が冷却
器12を通すことで電動ファン11が停止していても熱
放出することを防止し、熱効率を高める。
なお、温度調節弁28は冷却水切換えに拘わらず、分流
量を線形的に調節することもでき、この調節と送風ファ
ン11の回転数固定又は調節とする構成にすることもで
きる。
また、温度計17と15を1つにして調節弁16と28
と送風ファン11の連動動作にする構成でも良い。さら
に、第3図に示す実施例のように、熱交換器6での冷却
水加温調節を温度調節弁16に代えて弁29によって排
気ガスの送風量調節で行う構成にしても良い。
G0発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、排気ガスによる冷却水
の加温調節と風冷による冷却調節によって給湯水温度を
調節するようにしたため、供給電力と給湯のアンバラン
ス補償のための貯湯タンクを不要にし、またその冷却手
段を小型化し、比較的小型低コストの温度調節弁によっ
て実現されるし、温度調節も線形的に微調整できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第2図は
第1図における温度調節特性図、第3図は本発明の他の
実施例を示す装置構成図、第4図は第3図における排気
・風冷切換の他の実施例を示す構成図、第5図は本発明
の他の実施例を示す装置構成図、第6図は従来の装置構
成図である。 !・・・発電機、2・・・エンジン1.・4・・・冷却
水ポンプ、5・・・排気管、6・・・ガス/水熱交換器
、7・・・温度調節弁、8・・・水/水熱交換器、l!
・・・電動ファン、12・・・水/空気冷却器、15.
17・・・温度計、16・・・温度調節弁、21・・・
排気ガス弁、22・・・空気弁、23・・・送風ファン
、26・・・4方弁、27・・・ダンパー、28・・・
温度調節弁、29・・・弁。 第1図 実たイ列の講へ2 一一一一一・−イ多(,11シ・1等町量1−4電硼・ 2−−一工ンジン 3−−一岸昶水配! 4−−一岸1ρ木ポ;プ 5−−−8挺気管 6−−−77’スX水rワン剣隊 ’? −−−2!M調V弁 8−−−*/氷更交榎a 10−−−4合湯wv 21−一一考1気力“ス弁 22−−一空気弊 23−−一光虹夙)7ン 24−−−Jl茂計 第4図 老¥i・月ル冷を刀未氷の講ア×し己 第5図 実た/Pjllの講六回 1−一一発電磯 2−−一工〕ジノ 3−−−fll*記管 4−−一ン↑広p水ボ)フ。 5−−一羽り気管 6−−−刀”ス/*磐シ史虜淋 7−−−JJu調罪責 8−一一水/太邦丈喚詠 1O−−−J冷:壜配奮 ++−−−V初ファノ 12−−−71’、j空気岸ツ器− 15−−−JL、’!計 16.28−一一温度潤詐弁 17−1!計 29−一一弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発電機を駆動するエンジンの冷却水を給湯水の加
    温熱源とする熱電併給装置において、冷却水の検出温度
    に応じて該冷却水をエンジンの排気ガス/水熱交換器へ
    の分流量を調節する温度調節手段と、冷却水と給湯水の
    熱交換器を経た冷却水をその検出温度に応じて水/空気
    冷却器の電動ファンを可変速運転する温度調節手段とを
    備えたことを特徴とする熱電併給装置。
  2. (2)発電機を駆動するエンジンの冷却水を給湯水の加
    温熱源とする熱電併給装置において、冷却水の検出温度
    に応じてエンジンの排気ガス/水熱交換器に送る該エン
    ジンの排気ガス風量と送風ファンからの冷却風量とを調
    節する温度調節手段を備えたことを特徴とする熱電併給
    装置。
  3. (3)発電機を駆動するエンジンの冷却水を給湯水の加
    温熱源とする熱電併給装置において、冷却水の検出温度
    に応じて該冷却水をエンジンの排気ガス/水熱交換器で
    加温する度合を調節する温度調節手段と、冷却水と給湯
    水の熱交換器を経た冷却水の検出温度に応じて水/空気
    冷却器をバイパス又は分流させる温度調節弁と、冷却水
    温度に応じて前記水/空気冷却器の電動弁を可変速運転
    する温度調節手段とを備えたことを特徴とする熱電併給
    装置。
JP63202548A 1988-08-12 1988-08-12 熱電併給装置 Pending JPH0255861A (ja)

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JP63202548A JPH0255861A (ja) 1988-08-12 1988-08-12 熱電併給装置

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JP (1) JPH0255861A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04187856A (ja) * 1990-11-20 1992-07-06 Kubota Corp エンジンの排熱回収装置
WO2008126697A1 (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Calsonic Kansei Corporation ランキンサイクルシステム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04187856A (ja) * 1990-11-20 1992-07-06 Kubota Corp エンジンの排熱回収装置
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