JPH05248707A - 熱交換器並列配置式排熱回収装置 - Google Patents

熱交換器並列配置式排熱回収装置

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JPH05248707A
JPH05248707A JP4531592A JP4531592A JPH05248707A JP H05248707 A JPH05248707 A JP H05248707A JP 4531592 A JP4531592 A JP 4531592A JP 4531592 A JP4531592 A JP 4531592A JP H05248707 A JPH05248707 A JP H05248707A
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JP
Japan
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heat exchanger
heat
way valve
cooling
cooling water
Prior art date
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Pending
Application number
JP4531592A
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English (en)
Inventor
Norio Suzuki
憲雄 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、間接冷却方式のエンジンなどにお
いても冷却水ポンプを大型化せずに、かつ熱交換器を直
列に配置した場合と同様に、熱需要の変動に応じて有効
に熱回収ができる排熱回収装置を提供することを目的と
する。 【構成】 排熱回収用熱交換器3とこれに並列に配置し
た冷却用熱交換器4と、冷却用熱交換器4の入口側の流
路に配設した三方弁6と、加熱流路の還流流路11から
三方弁6まで流体温度を検出する温度検出径路7と、三
方弁をバイパスする配管16を備えた構成により、冷却
水ポンプ2を大型化せずに熱交換器を直列に配置した場
合と同様に排熱回収が有効に実現できる。また、本構成
により、従来の排熱回収装置の冷却水ポンプの小型化も
実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排熱回収を目的とするシ
ステムで、例えばエンジン発電機の冷却水を加熱流体と
して排熱回収用熱交換器で回収し、かつバックアップの
冷却用熱交換器を並列に有する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排熱回収装置は、図7に示すよう
な構成が一般的に採用されている。
【0003】図7において、1はエンジン発電機、5は
バックアップ用の冷却用熱交換器4を冷却するための電
動ラジエータ、10は三方弁6からバックアップ用の冷
却用熱交換器4まで加熱流体を供給する供給流路、11
は冷却用熱交換器4から冷却水ポンプ2の吸入側までの
還流流路、14は熱需要13に排熱回収用熱交換器3か
ら被加熱流体を供給する供給流路、15は熱需要13か
ら排熱回収用熱交換器3へ被加熱流体を還流する還流流
路である。
【0004】以上のように構成された排熱回収装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、冷却水ポンプ2
の吐出側から、排熱回収用熱交換器3、バックアップ用
の冷却用熱交換器4の順に直列に配置し、排熱回収用熱
交換器3の還流流路9に三方弁6を設置する。排熱回収
用熱交換器3へは常時供給流路8から加熱流体の全量が
流入し、熱需要13と熱交換される。加熱流体は排熱回
収用熱交換器3における被加熱流体との熱交換で、エン
ジン発電機1の冷却水温度の上限値以下まで冷却され、
冷却用熱交換器4をバイパスするバイパス流路12から
冷却水ポンプ2の吸入側に戻る。
【0005】三方弁駆動用温度検出径路7は常に排熱回
収用熱交換器3の還流流路9の温度を検出しており、熱
需要13が減少して排熱回収用熱交換器3で必要な熱交
換がされなくなり、還流流路9の温度が上昇して、冷却
水ポンプ2の吸入側の温度がエンジン発電機1の冷却水
温度の上限値を越えると、三方弁6を動作させて、上限
値以下になるようにバックアップ用の冷却用熱交換器4
への流量を調節する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】舶用機関を陸用のエン
ジン発電機の原動機として使用する場合は、図8に示す
ように、舶用機関の冷却方式が海水直接冷却方式で、船
外から海水を冷却水ポンプ2で取り入れて直接機関1を
冷却した後船外に排出するため、冷却用海水を船外から
冷却水ポンプ2へ供給する供給流路8および冷却水ポン
プ2から船外へ還流する還流流路11は長くなりかつ船
内の配置上その流路は曲がりくねったものとなる。した
がって、海水直接冷却方式の冷却水ポンプはあらかじめ
この冷却水流路を考慮して大型化されている。
【0007】一方、陸用の例えば建設機械用エンジンな
どは、図9に示すようにエンジン発電機1の直前に冷却
用熱交換器4を設置し、冷却水はエンジンと熱交換器の
間を冷却水ポンプ2で循環させ、冷却用熱交換器4で冷
却水を冷却する間接冷却方式であるため、冷却用熱交換
器4から冷却水ポンプ2への供給流路8および冷却水ポ
ンプ2から冷却用熱交換器4への還流流路11が短く、
同一出力の前記舶用機関の冷却水ポンプに比べて小型化
されている。図中の5は、冷却用熱交換器3を冷却する
ための電動ラジエータである。
【0008】このため、間接冷却方式のエンジンを陸用
のエンジン発電機の原動機として使用する場合などは冷
却水ポンプが小型であるため、図7の場合のように熱交
換器を直列に配置すると冷却水の流路抵抗が大きくなっ
て、冷却水ポンプを大型化しなくては排熱回収をするこ
とができなかった。
【0009】本発明は、間接冷却方式のエンジンなどに
おいても冷却水ポンプを大型化せずに、かつ熱交換器を
直列に配置した場合と同様に、熱需要が減少し排熱回収
用熱交換器で熱交換がなされない場合は、三方弁により
加熱流体がエンジン発電機の冷却水温度の上限値以下に
なるように冷却用熱交換器への流量が調整され、熱需要
が回復すると再び排熱回収用熱交換器で熱交換ができる
排熱回収装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の熱交換器並列配置式排熱回収装置は、排熱回収
用熱交換器とこれに並列に配置した冷却用熱交換器、お
よび排熱回収用熱交換器の入口側または出口側の流路に
配設した三方弁と三方弁を動作させるための流体温度を
検出する温度検出径路を備え、加熱流体の温度を検出し
て三方弁を動作させる場合の三方弁をバイパスする配管
を備えたものである。
【0011】
【作用】排熱回収用熱交換器と冷却用熱交換器を並列に
配置することで、冷却水系統の流路抵抗を排熱回収をし
ない熱交換器一つの場合と同程度とし、冷却水ポンプを
大型化せずに排熱回収をすることができる。
【0012】また、三方弁を被加熱流体もしくは加熱流
体の温度を検出して動作させ、熱需要の増減に合わせて
排熱回収用熱交換器と冷却用熱交換器の加熱流体の流量
を調節できる。また、加熱流体の温度を検出して三方弁
を動作させる場合は、三方弁をバイパスさせる配管を設
置することにより、被加熱流体の温度を検出して動作さ
せる場合と同様に、熱需要がなくなって、三方弁が冷却
用熱交換器側に「全開」となっても、熱需要が回復した
場合に再び三方弁が排熱回収用熱交換器に「開」動作さ
せることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照しな
がら説明する。本発明の実施例を示す図1から図6で
は、従来例と同一部品に同一番号を付して説明は省略す
る。なお、図5は被加熱流体の温度を検出して三方弁を
動作させる場合の実施例である。
【0014】エンジン発電機1の冷却水は加熱流体とし
て、冷却水ポンプ2の吐出側から排熱回収用熱交換器3
および冷却用熱交換器4へ流入する。エンジン発電機1
の冷却水は三方弁6で排熱回収用熱交換器3および冷却
用熱交換器4へ分配されるため、冷却水系統の流路抵抗
を排熱回収をしない熱交換器一つの場合と同程度とな
る。
【0015】熱需要13が十分にある場合は、加熱流体
として排熱回収用熱交換器3へ流入したエンジン発電機
1の冷却水は排熱回収用熱交換器3で十分冷却されて冷
却水ポンプ2の吸入側に戻る。三方弁駆動用温度検出径
路7で被加熱流体を還流する還流流路15の温度を検出
しており、熱需要13が減少するとこの還流流路15の
温度が上昇するため三方弁6は冷却用熱交換器側に
「開」となり、エンジン発電機1の冷却水の一部が冷却
用熱交換器4へ流入して冷却され、冷却用熱交換器4か
ら冷却水ポンプ2の吸入側までの還流流路11で排熱回
収用熱交換器3からの加熱流体と混合されて排熱回収用
熱交換器3で不足した熱交換を補う。熱需要13がなく
なって、三方弁6が冷却用熱交換器4側に「全開」とな
っても、熱需要13が回復した場合は被加熱流体を還流
する還流流路15の温度が下降するため再び三方弁6が
排熱回収用熱交換器3側に「開」動作させることができ
る。
【0016】図1は加熱流体の温度で三方弁6を動作さ
せる場合である。被加熱流体の温度で動作させる図5の
場合と同様に、エンジン発電機1の冷却水は三方弁6で
排熱回収用熱交換器3および冷却用熱交換器4へ分配さ
れるため、冷却水系統の流路抵抗を排熱回収をしない熱
交換器一つの場合と同程度となる。
【0017】三方弁駆動用温度検出径路7は図5の場合
と異なり、冷却用熱交換器4から冷却水ポンプ2の吸入
側まで加熱流体を還流する還流流路11の温度を検出し
ている。熱需要13が減少すると被加熱流体の温度が上
昇して排熱回収用熱交換器3での熱交換が不足し、この
供給流路11の温度が上昇するため三方弁6は冷却用熱
交換器4側に「開」となり、エンジン発電機1の冷却水
の一部が冷却用熱交換器4へ流入して冷却され、冷却用
熱交換器4から冷却水ポンプ2の吸入側までの還流流路
11で排熱回収用熱交換器3からの加熱流体と混合され
て排熱回収用熱交換器3で不足した熱交換を補う。
【0018】熱需要13がなくなって、三方弁6が冷却
用熱交換器4側に「全開」となっても、三方弁6をバイ
パスする流路16により常に排熱回収用熱交換器3へ加
熱流体の一部が流入しているため、熱需要13が回復し
た場合は排熱回収用熱交換器3で冷却された加熱流体が
排熱回収用熱交換器3からの加熱流体の還流流路9を通
り、冷却用熱交換器4から冷却水ポンプ2の吸入側まで
の還流流路11で冷却用熱交換器4からの加熱流体と混
合されるため、この還流流路11の温度が下降して再び
三方弁6が排熱回収用熱交換器3側に「開」動作させる
ことができる。
【0019】図2,3,4,6は上記の図1もしくは図
5と同じ機能を有して、三方弁6の配置と三方弁駆動用
温度検出径路7の温度検出場所を(表1)のように変え
た実施例である。
【0020】なお、実施例では、エンジン発電機の冷却
水を加熱流体とした排熱回収装置としたが、その他の機
器の排熱回収装置に適用できることは言うまでもない。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明は、排熱回収用熱交換器とこれに並列に配置
した冷却用熱交換器と、排熱回収用熱交換器の入口側ま
たは出口側の流路に配設した三方弁と、前記加熱流路ま
たは被加熱流路から前記三方弁まで流体温度を検出する
温度検出径路と、加熱流路の温度を検出する場合の三方
弁をバイパスする配管とを備えた構成により、冷却水ポ
ンプを大型化せずに排熱回収が有効に実現できる。ま
た、本構成により、従来の排熱回収装置の冷却水ポンプ
の小型化も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の排熱回収装置の概念を示し
た回路図(三方弁を冷却用熱交換器の入口側に配設し加
熱流体の還流流路の温度で三方弁を動作させる場合)
【図2】本発明の一実施例の排熱回収装置の概念を示し
た回路図(三方弁を冷却用熱交換器の出口側に配設し加
熱流体の還流流路の温度で三方弁を動作させる場合)
【図3】本発明の一実施例の排熱回収装置の概念を示し
た回路図(三方弁を冷却用熱交換器の入口側に配設し加
熱流体の供給流路の温度で三方弁を動作させる場合)
【図4】本発明の一実施例の排熱回収装置の概念を示し
た回路図(三方弁を冷却用熱交換器の出口側に配設し加
熱流体の供給流路の温度で三方弁を動作させる場合)
【図5】本発明の一実施例の排熱回収装置の概念を示し
た回路図(三方弁を冷却用熱交換器の入口側に配設し被
加熱流体の還流流路の温度で三方弁を動作させる場合)
【図6】本発明の一実施例の排熱回収装置の概念を示し
た回路図(三方弁を冷却用熱交換器の出口側に配設し被
加熱流体の還流流路の温度で三方弁を動作させる場合)
【図7】従来の熱交換器を直列に配置した排熱回収装置
の概念を示した回路図
【図8】排熱回収をしないエンジン発電機の直接冷却方
式の概念を示した回路図
【図9】排熱回収をしないエンジン発電機の間接冷却方
式の概念を示した回路図
【符号の説明】
1 エンジン発電機 2 冷却水ポンプ 3 排熱回収用熱交換器 4 冷却用熱交換器 5 電動ラジエータ 6 三方弁 7 温度検出径路 8,10,14 供給流路 9,11,15 還流流路 12 バイパス流路 13 熱需要 16 三方弁をバイパスする流路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷却水ポンプと、冷却水ポンプの吐出側か
    ら排熱回収用熱交換器とこれに並列に配置した冷却用熱
    交換器に加熱流体を供給する供給流路と、前記排熱回収
    用熱交換器と前記冷却用熱交換器から前記冷却水ポンプ
    の吸入側に前記加熱流体を還流する還流流路と、前記排
    熱回収用熱交換器から熱需要に被加熱流体を供給する供
    給流路と、前記熱需要から前記排熱回収用熱交換器へ前
    記被加熱流体を還流する還流流路と、前記排熱回収用熱
    交換器の入口側または出口側の流路に配設した三方弁
    と、前記加熱流体用流路または被加熱流体用流路から前
    記三方弁まで流体温度を検出する温度検出径路を備えた
    熱交換器並列配置式排熱回収装置。
  2. 【請求項2】三方弁をバイパスする流路を備えた請求項
    1記載の熱交換器並列配置式排熱回収装置。
JP4531592A 1992-03-03 1992-03-03 熱交換器並列配置式排熱回収装置 Pending JPH05248707A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7454910B2 (en) 2003-06-23 2008-11-25 Denso Corporation Waste heat recovery system of heat source, with Rankine cycle
JP2009103419A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Honda Motor Co Ltd コージェネレーションシステム

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