JPH06249067A - エンジンの排熱回収装置 - Google Patents
エンジンの排熱回収装置Info
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- JPH06249067A JPH06249067A JP5055229A JP5522993A JPH06249067A JP H06249067 A JPH06249067 A JP H06249067A JP 5055229 A JP5055229 A JP 5055229A JP 5522993 A JP5522993 A JP 5522993A JP H06249067 A JPH06249067 A JP H06249067A
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- cooling water
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱装置の放熱性能が低下した時であって
も、エンジンの排熱を有効に回収できるようにする。 【構成】 エンジン1のウォータジャケット2に、温水
路3・排熱回収用熱交換器4の授熱路4a・冷水路5を
順に循環状に接続し、その授熱路4aに放熱装置6の放
熱路6aを並列に接続する。 エンジン冷却水路7に、
エンジン冷却水を授熱路4aと放熱路6aとに分流可能
にする可変分流用三方弁8及びエンジン冷却水の温度セ
ンサ9を設け、この温度センサ9に放熱制御装置10を
介して三方弁8を制御操作可能に連携する。 放熱制御
装置10は、三方弁8の放熱路6a側への弁開度が全開
状態である事を検出することに基づいて、少なくとも制
限時間T1の間だけその放熱路6a側への弁開度を設定
開度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の一部を授熱路
4aへ分流させるように構成する。
も、エンジンの排熱を有効に回収できるようにする。 【構成】 エンジン1のウォータジャケット2に、温水
路3・排熱回収用熱交換器4の授熱路4a・冷水路5を
順に循環状に接続し、その授熱路4aに放熱装置6の放
熱路6aを並列に接続する。 エンジン冷却水路7に、
エンジン冷却水を授熱路4aと放熱路6aとに分流可能
にする可変分流用三方弁8及びエンジン冷却水の温度セ
ンサ9を設け、この温度センサ9に放熱制御装置10を
介して三方弁8を制御操作可能に連携する。 放熱制御
装置10は、三方弁8の放熱路6a側への弁開度が全開
状態である事を検出することに基づいて、少なくとも制
限時間T1の間だけその放熱路6a側への弁開度を設定
開度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の一部を授熱路
4aへ分流させるように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コージェネレーション
システムなどにおけるエンジンの排熱回収装置に関す
る。
システムなどにおけるエンジンの排熱回収装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】コージェネレーションシステムなどにお
けるエンジンの排熱回収装置は、従来技術では、例えば
図8・図9に示すように、次のように構成されたものが
ある。すなわち、エンジン1のウォータジャケット2
に、温水路3・排熱回収用熱交換噐4の授熱路4a・冷
水路5を順に循環状に接続し、上記授熱路4aに放熱装
置6の放熱路6aを並列に接続する。そして、上記ウォ
ータジャケット2と温水路3と冷水路5とからなるエン
ジン冷却水路7に対して、可変分流用三方弁8でエンジ
ン冷却水を上記授熱路4aと放熱路6aとに分流可能に
構成する。さらに、上記エンジン冷却水路7に、エンジ
ン冷却水の温度センサ9を設け、この温度センサ9に放
熱制御装置10を介して上記三方弁8を制御操作可能に
連携する。また、上記エンジン1には排気部に排ガス熱
交換噐21が直接付設され、回転軸にファン22及び発
電機23が連動連結されている。さらに、前記排熱回収
用熱交換噐4には給湯路4bの温水入口27と温水出口
28とがあり、冷却水ポンプ29で圧送され授熱路4a
を通るエンジン冷却水の温熱を吸収して給湯などに利用
するようになっている。前記放熱制御装置10は、エン
ジン1のウォータジャケット2及び排ガス熱交換噐21
からエンジン冷却水に回収される排熱回収量と、排熱回
収用熱交換噐4の授熱路4a及び放熱装置6の放熱路6
aで放出する放熱量とが平衡して、エンジン冷却水の温
度がほぼ一定になるように上記三方弁8を制御操作す
る。すなわち、正常時は図9(A)に示すように、例え
ば給湯を止めて図示しない温水ポンプが停止すると、前
記授熱路4aを通るエンジン冷却水の温熱が吸収されな
くなり冷却水温が上昇するので、温度センサ9が冷却水
温の上昇を検出する。この冷却水温の上昇に応じて放熱
制御装置10が前記三方弁8を放熱装置6の放熱路6a
側へ開弁させて行く。この放熱路6a側での放熱により
上記冷却水温の上昇は止り、次いで下降して行く。その
冷却水温の下降により前記三方弁8は再び放熱路6a側
への閉弁方向に作動し、エンジン冷却水の温度がほぼ一
定になる弁開度に落ち着く。前記放熱装置6の放熱能力
は十分に大きい値に設定されているので、通常、上記三
方弁8の放熱路6a側への弁開度は全開とはならない。
給湯を再開すると、放熱制御装置10は三方弁8を放熱
路6a側への閉弁方向に作動させてエンジン冷却水を授
熱路4a側に流す。
けるエンジンの排熱回収装置は、従来技術では、例えば
図8・図9に示すように、次のように構成されたものが
ある。すなわち、エンジン1のウォータジャケット2
に、温水路3・排熱回収用熱交換噐4の授熱路4a・冷
水路5を順に循環状に接続し、上記授熱路4aに放熱装
置6の放熱路6aを並列に接続する。そして、上記ウォ
ータジャケット2と温水路3と冷水路5とからなるエン
ジン冷却水路7に対して、可変分流用三方弁8でエンジ
ン冷却水を上記授熱路4aと放熱路6aとに分流可能に
構成する。さらに、上記エンジン冷却水路7に、エンジ
ン冷却水の温度センサ9を設け、この温度センサ9に放
熱制御装置10を介して上記三方弁8を制御操作可能に
連携する。また、上記エンジン1には排気部に排ガス熱
交換噐21が直接付設され、回転軸にファン22及び発
電機23が連動連結されている。さらに、前記排熱回収
用熱交換噐4には給湯路4bの温水入口27と温水出口
28とがあり、冷却水ポンプ29で圧送され授熱路4a
を通るエンジン冷却水の温熱を吸収して給湯などに利用
するようになっている。前記放熱制御装置10は、エン
ジン1のウォータジャケット2及び排ガス熱交換噐21
からエンジン冷却水に回収される排熱回収量と、排熱回
収用熱交換噐4の授熱路4a及び放熱装置6の放熱路6
aで放出する放熱量とが平衡して、エンジン冷却水の温
度がほぼ一定になるように上記三方弁8を制御操作す
る。すなわち、正常時は図9(A)に示すように、例え
ば給湯を止めて図示しない温水ポンプが停止すると、前
記授熱路4aを通るエンジン冷却水の温熱が吸収されな
くなり冷却水温が上昇するので、温度センサ9が冷却水
温の上昇を検出する。この冷却水温の上昇に応じて放熱
制御装置10が前記三方弁8を放熱装置6の放熱路6a
側へ開弁させて行く。この放熱路6a側での放熱により
上記冷却水温の上昇は止り、次いで下降して行く。その
冷却水温の下降により前記三方弁8は再び放熱路6a側
への閉弁方向に作動し、エンジン冷却水の温度がほぼ一
定になる弁開度に落ち着く。前記放熱装置6の放熱能力
は十分に大きい値に設定されているので、通常、上記三
方弁8の放熱路6a側への弁開度は全開とはならない。
給湯を再開すると、放熱制御装置10は三方弁8を放熱
路6a側への閉弁方向に作動させてエンジン冷却水を授
熱路4a側に流す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では次
の問題がある。エンジンの排熱回収装置を長期に使用し
続けて、放熱装置6の汚れや詰まりなどで放熱効率が低
下したり、又はファンの不良など何らかの原因で放熱量
が排熱回収量より下回る、放熱性能が低下した時では、
エンジン冷却水の温度が下がらなくなる事がある。上記
放熱性能が低下した時では、図9(B)に示すように、
放熱制御装置10は、エンジン1のオーバーヒートを防
止するためエンジン冷却水温度を下げようとして可変分
流用三方弁8を放熱路6a側に全開し、エンジン冷却水
をすべて放熱装置6に流通させる。そのため、エンジン
冷却水が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4a側に流れ
ず、給湯路4b側に温水を供給する事ができなくなる。
さらに、この状態が続くとエンジン1のオーバーヒート
事故を起こす。本発明は、放熱装置の放熱性能が低下し
た時であっても、エンジンの排熱を有効に回収できるよ
うにし、あわせてエンジンのオーバーヒート事故を防止
することを課題とする。
の問題がある。エンジンの排熱回収装置を長期に使用し
続けて、放熱装置6の汚れや詰まりなどで放熱効率が低
下したり、又はファンの不良など何らかの原因で放熱量
が排熱回収量より下回る、放熱性能が低下した時では、
エンジン冷却水の温度が下がらなくなる事がある。上記
放熱性能が低下した時では、図9(B)に示すように、
放熱制御装置10は、エンジン1のオーバーヒートを防
止するためエンジン冷却水温度を下げようとして可変分
流用三方弁8を放熱路6a側に全開し、エンジン冷却水
をすべて放熱装置6に流通させる。そのため、エンジン
冷却水が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4a側に流れ
ず、給湯路4b側に温水を供給する事ができなくなる。
さらに、この状態が続くとエンジン1のオーバーヒート
事故を起こす。本発明は、放熱装置の放熱性能が低下し
た時であっても、エンジンの排熱を有効に回収できるよ
うにし、あわせてエンジンのオーバーヒート事故を防止
することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記前提構造
において、上記課題を達成するために、例えば図1乃至
図7に示すように、次の改良構造を追加したものであ
る。 ○第1発明(図1・図2参照) 放熱制御装置10は、前記三方弁8の放熱路6a側への
弁開度が全開状態である事を検出したことに基づいて、
少なくとも制限時間T1の間だけその放熱路6a側への
弁開度を設定開度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の
一部を授熱路4aへ分流させるように構成する。 ○第2発明(図3・図4参照) 熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯開始検出用のフ
ロースイッチ11を設けるとともに、このフロースイッ
チ11を放熱制御装置10に連携させる。そして、前記
放熱制御装置10は、上記フロースイッチ11が給湯開
始を検出し、かつ、三方弁8の放熱路6a側への弁開度
が全開状態である事を検出したことに基づいて、前記三
方弁8の放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲Vに制
限して、エンジン冷却水の一部を授熱路4aへ分流させ
るように構成する。 ○第3発明(図5・図6参照) 熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯温度センサ12
を設けるとともに、この給湯温度センサ12を放熱制御
装置10に連携させる。そして、前記放熱制御装置10
は、上記給湯温度センサ12が検出した給湯温度が設定
給湯温度U0を下回った場合に、三方弁8の放熱路6a
側への弁開度が全開状態である事を検出したことに基づ
いて、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設定開
度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の一部を授熱路4
aへ分流させるように構成する。
において、上記課題を達成するために、例えば図1乃至
図7に示すように、次の改良構造を追加したものであ
る。 ○第1発明(図1・図2参照) 放熱制御装置10は、前記三方弁8の放熱路6a側への
弁開度が全開状態である事を検出したことに基づいて、
少なくとも制限時間T1の間だけその放熱路6a側への
弁開度を設定開度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の
一部を授熱路4aへ分流させるように構成する。 ○第2発明(図3・図4参照) 熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯開始検出用のフ
ロースイッチ11を設けるとともに、このフロースイッ
チ11を放熱制御装置10に連携させる。そして、前記
放熱制御装置10は、上記フロースイッチ11が給湯開
始を検出し、かつ、三方弁8の放熱路6a側への弁開度
が全開状態である事を検出したことに基づいて、前記三
方弁8の放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲Vに制
限して、エンジン冷却水の一部を授熱路4aへ分流させ
るように構成する。 ○第3発明(図5・図6参照) 熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯温度センサ12
を設けるとともに、この給湯温度センサ12を放熱制御
装置10に連携させる。そして、前記放熱制御装置10
は、上記給湯温度センサ12が検出した給湯温度が設定
給湯温度U0を下回った場合に、三方弁8の放熱路6a
側への弁開度が全開状態である事を検出したことに基づ
いて、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設定開
度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の一部を授熱路4
aへ分流させるように構成する。
【0005】
【作用】本発明は次のように作用する。 ○第1発明(図1・図2参照) 放熱制御装置10は、図1(B)に示すように、三方弁
8の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検出
したことに基づいて、少なくとも制限時間T1の間だけ
その放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲V内の設定
開度V1に制限する。このため、エンジン冷却水の一部
が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4aへT1時間だけ分
流する ○第2発明(図3・図4参照) 放熱制御装置10は、図3(B)に示すように、熱回収
用熱交換噐4の給湯路4bに設けた給湯開始検出用のフ
ロースイッチ11が給湯開始を検出し、かつ、三方弁8
の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検出し
たことに基づいて、その三方弁8の放熱路6a側への弁
開度を設定開度範囲V内の設定開度V1に制限する。こ
のため、エンジン冷却水の一部が排熱回収用熱交換噐4
の授熱路4aへ分流する。 ○第3発明(図5・図6参照) 放熱制御装置10は、図5(B)に示すように、熱回収
用熱交換噐4の給湯路4bに設けた給湯温度センサ12
が検出した給湯温度が設定給湯温度U0を下回った場合
に、三方弁8の放熱路6a側への弁開度が全開状態であ
る事を検出したことに基づいて、その三方弁8の放熱路
6a側への弁開度を設定開度範囲V内の設定開度V1に
制限する。このため、エンジン冷却水の一部が排熱回収
用熱交換噐4の授熱路4aへ分流する。
8の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検出
したことに基づいて、少なくとも制限時間T1の間だけ
その放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲V内の設定
開度V1に制限する。このため、エンジン冷却水の一部
が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4aへT1時間だけ分
流する ○第2発明(図3・図4参照) 放熱制御装置10は、図3(B)に示すように、熱回収
用熱交換噐4の給湯路4bに設けた給湯開始検出用のフ
ロースイッチ11が給湯開始を検出し、かつ、三方弁8
の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検出し
たことに基づいて、その三方弁8の放熱路6a側への弁
開度を設定開度範囲V内の設定開度V1に制限する。こ
のため、エンジン冷却水の一部が排熱回収用熱交換噐4
の授熱路4aへ分流する。 ○第3発明(図5・図6参照) 放熱制御装置10は、図5(B)に示すように、熱回収
用熱交換噐4の給湯路4bに設けた給湯温度センサ12
が検出した給湯温度が設定給湯温度U0を下回った場合
に、三方弁8の放熱路6a側への弁開度が全開状態であ
る事を検出したことに基づいて、その三方弁8の放熱路
6a側への弁開度を設定開度範囲V内の設定開度V1に
制限する。このため、エンジン冷却水の一部が排熱回収
用熱交換噐4の授熱路4aへ分流する。
【0006】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成され作用す
ることから、次の効果を奏する。 ○第1発明(図1・図2参照) 放熱制御装置10は三方弁8の放熱路6a側への弁開度
が全開状態である事を検出したことに基づいて、少なく
とも制限時間T1の間だけその三方弁8の放熱路6a側
への弁開度を設定開度範囲Vに制限する。このため、エ
ンジン冷却水の一部が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4
aへ分流し、給湯路4b側に温水を供給する事ができ
る。 ○第2発明(図3・図4参照) 放熱制御装置10は、フロースイッチ11が給湯開始を
検出し、かつ、三方弁8の放熱路6a側への弁開度が全
開状態である事を検出したことに基づいて、その三方弁
8の放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲Vに制限す
る。このため、エンジン冷却水の一部が排熱回収用熱交
換噐4の授熱路4aへ分流し、給湯路4b側に温水を供
給する事ができる。 ○第3発明(図5・図6参照) 放熱制御装置10は、給湯温度センサ12が検出した給
湯温度が設定給湯温度U0を下回った場合に、三方弁8
の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検出し
たことに基づいて、その三方弁8の放熱路6a側への弁
開度を設定開度範囲Vに制限する。このため、エンジン
冷却水の一部が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4aへ分
流し、給湯路4b側に温水を供給する事ができる。上記
により、放熱装置の放熱性能が低下した時であってもエ
ンジンの排熱を有効に回収でき、あわせて授熱路を通過
するエンジン冷却水温度を下げる事も可能になり、エン
ジンのオーバーヒート事故を防止する事ができる。
ることから、次の効果を奏する。 ○第1発明(図1・図2参照) 放熱制御装置10は三方弁8の放熱路6a側への弁開度
が全開状態である事を検出したことに基づいて、少なく
とも制限時間T1の間だけその三方弁8の放熱路6a側
への弁開度を設定開度範囲Vに制限する。このため、エ
ンジン冷却水の一部が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4
aへ分流し、給湯路4b側に温水を供給する事ができ
る。 ○第2発明(図3・図4参照) 放熱制御装置10は、フロースイッチ11が給湯開始を
検出し、かつ、三方弁8の放熱路6a側への弁開度が全
開状態である事を検出したことに基づいて、その三方弁
8の放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲Vに制限す
る。このため、エンジン冷却水の一部が排熱回収用熱交
換噐4の授熱路4aへ分流し、給湯路4b側に温水を供
給する事ができる。 ○第3発明(図5・図6参照) 放熱制御装置10は、給湯温度センサ12が検出した給
湯温度が設定給湯温度U0を下回った場合に、三方弁8
の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検出し
たことに基づいて、その三方弁8の放熱路6a側への弁
開度を設定開度範囲Vに制限する。このため、エンジン
冷却水の一部が排熱回収用熱交換噐4の授熱路4aへ分
流し、給湯路4b側に温水を供給する事ができる。上記
により、放熱装置の放熱性能が低下した時であってもエ
ンジンの排熱を有効に回収でき、あわせて授熱路を通過
するエンジン冷却水温度を下げる事も可能になり、エン
ジンのオーバーヒート事故を防止する事ができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面で説明する。 ○第1発明(図1・図2参照) 図1(A)はエンジンの排熱回収装置の構成系統図、図
1(B)は三方弁の弁開度の説明図、図2は動作フロー
チャートである。図において、エンジン1のウォータジ
ャケット2に、温水路3・排熱回収用熱交換噐4の授熱
路4a・冷水路5を順に循環状に接続し、上記授熱路4
aに放熱装置6の放熱路6aを並列に接続してある。そ
して、上記ウォータジャケット2と温水路3と冷水路5
とからなるエンジン冷却水路7に対して、可変分流用三
方弁8でエンジン冷却水を上記授熱路4aと放熱路6a
とに分流可能に構成してある。さらに、上記エンジン冷
却水路7に、エンジン冷却水の温度センサ9を設け、こ
の温度センサ9に放熱制御装置10を介して上記三方弁
8を制御操作可能に連携してある。そして、上記エンジ
ン1には排気部に排ガス熱交換噐21が直接付設され、
回転軸にファン22及び発電機23が連動連結されてい
て、そのファン22でエンジン外周を空冷するととも
に、発電機23で発生した電力を配電盤24から各負荷
へ供給する。また、上記エンジン1は燃料ガス入口25
から燃料ガスを供給して運転され、マフラー26を介し
て排気ガスを排出する。そして、前記排熱回収用熱交換
噐4には給湯路4bの温水入口27と温水出口28とが
あり、冷却水ポンプ29で圧送されウォータジャケット
2及び排ガス熱交換噐21を通るエンジン冷却水の温熱
を、授熱路4aで吸収して給湯などに利用するようにな
っている。さらに、前記放熱制御装置10は、前記三方
弁8の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検
出したことに基づいて、少なくとも制限時間T1の間だ
けその放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲V内の設
定開度V1に制限して、エンジン冷却水の一部を前記授
熱路4aへ分流させるように構成してある。すなわち、
図2に示すように、放熱制御装置10は前記温度センサ
9が検出したエンジン冷却水温度から例えばPI制御又
はPID制御などにより前記三方弁8の放熱路6a側へ
の弁開度MVoを算出し、エンジン運転中でかつその弁
開度MVoが全開か否かを判断する。そして、上記弁開
度MVoが全開状態であることに基づいて、予め設定し
た経過時間T0(例えば約10分)の後、少なくとも制
限時間T1(例えば約30秒)の間だけ上記三方弁8の
放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲V(例えば約7
0%〜95%)内の設定開度V1(例えば約90%)に
制限して、エンジン冷却水の一部を前記授熱路4aへ分
流させるように構成してある。このため、エンジン冷却
水の一部が前記排熱回収用熱交換噐4の授熱路4aへ常
時分流し、給湯路4b側に温水を供給する事ができる。
この給湯路4b側に温水を供給する事により、放熱装置
の放熱性能が低下した時であってもエンジンの排熱を有
効に回収でき、あわせて授熱路4aを通過するエンジン
冷却水温度を下げる事も可能になり、エンジン1のオー
バーヒート事故を防止する事ができる。尚、前記経過時
間T0及び制限時間T1は、必要に応じて繰り返し可能
又は変更可能にしても良い。
1(B)は三方弁の弁開度の説明図、図2は動作フロー
チャートである。図において、エンジン1のウォータジ
ャケット2に、温水路3・排熱回収用熱交換噐4の授熱
路4a・冷水路5を順に循環状に接続し、上記授熱路4
aに放熱装置6の放熱路6aを並列に接続してある。そ
して、上記ウォータジャケット2と温水路3と冷水路5
とからなるエンジン冷却水路7に対して、可変分流用三
方弁8でエンジン冷却水を上記授熱路4aと放熱路6a
とに分流可能に構成してある。さらに、上記エンジン冷
却水路7に、エンジン冷却水の温度センサ9を設け、こ
の温度センサ9に放熱制御装置10を介して上記三方弁
8を制御操作可能に連携してある。そして、上記エンジ
ン1には排気部に排ガス熱交換噐21が直接付設され、
回転軸にファン22及び発電機23が連動連結されてい
て、そのファン22でエンジン外周を空冷するととも
に、発電機23で発生した電力を配電盤24から各負荷
へ供給する。また、上記エンジン1は燃料ガス入口25
から燃料ガスを供給して運転され、マフラー26を介し
て排気ガスを排出する。そして、前記排熱回収用熱交換
噐4には給湯路4bの温水入口27と温水出口28とが
あり、冷却水ポンプ29で圧送されウォータジャケット
2及び排ガス熱交換噐21を通るエンジン冷却水の温熱
を、授熱路4aで吸収して給湯などに利用するようにな
っている。さらに、前記放熱制御装置10は、前記三方
弁8の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を検
出したことに基づいて、少なくとも制限時間T1の間だ
けその放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲V内の設
定開度V1に制限して、エンジン冷却水の一部を前記授
熱路4aへ分流させるように構成してある。すなわち、
図2に示すように、放熱制御装置10は前記温度センサ
9が検出したエンジン冷却水温度から例えばPI制御又
はPID制御などにより前記三方弁8の放熱路6a側へ
の弁開度MVoを算出し、エンジン運転中でかつその弁
開度MVoが全開か否かを判断する。そして、上記弁開
度MVoが全開状態であることに基づいて、予め設定し
た経過時間T0(例えば約10分)の後、少なくとも制
限時間T1(例えば約30秒)の間だけ上記三方弁8の
放熱路6a側への弁開度を設定開度範囲V(例えば約7
0%〜95%)内の設定開度V1(例えば約90%)に
制限して、エンジン冷却水の一部を前記授熱路4aへ分
流させるように構成してある。このため、エンジン冷却
水の一部が前記排熱回収用熱交換噐4の授熱路4aへ常
時分流し、給湯路4b側に温水を供給する事ができる。
この給湯路4b側に温水を供給する事により、放熱装置
の放熱性能が低下した時であってもエンジンの排熱を有
効に回収でき、あわせて授熱路4aを通過するエンジン
冷却水温度を下げる事も可能になり、エンジン1のオー
バーヒート事故を防止する事ができる。尚、前記経過時
間T0及び制限時間T1は、必要に応じて繰り返し可能
又は変更可能にしても良い。
【0008】○第2発明(図3・図4参照) 図3(A)は図1(A)に相当する図、図3(B)は冷
却水温、弁開度、温水ポンプの動作説明図、図4は要部
動作フローチャートである。前記エンジンの排熱回収装
置の熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯開始検出用
のフロースイッチ11を設けるとともに、このフロース
イッチ11を前記放熱制御装置10に連携させてある。
そして、この放熱制御装置10は、上記フロースイッチ
11が給湯開始を検出し、かつ、前記三方弁8の放熱路
6a側への弁開度が全開状態である事を検出したことに
基づいて、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設
定開度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の一部を前記
授熱路4aへ分流させるように構成してある。すなわ
ち、前記第1発明の場合の図2と同様にエンジン運転中
でかつ弁開度MVoが全開か否かを判断した後、図4に
示すように、上記弁開度MVoが全開状態であること及
び上記フロースイッチ11がオンであることに基づい
て、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設定開度
範囲V(例えば約70%〜95%)内の設定開度V1
(例えば約90%)に制限して、エンジン冷却水の一部
を前記授熱路4aへ分流させるように構成してある。
却水温、弁開度、温水ポンプの動作説明図、図4は要部
動作フローチャートである。前記エンジンの排熱回収装
置の熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯開始検出用
のフロースイッチ11を設けるとともに、このフロース
イッチ11を前記放熱制御装置10に連携させてある。
そして、この放熱制御装置10は、上記フロースイッチ
11が給湯開始を検出し、かつ、前記三方弁8の放熱路
6a側への弁開度が全開状態である事を検出したことに
基づいて、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設
定開度範囲Vに制限して、エンジン冷却水の一部を前記
授熱路4aへ分流させるように構成してある。すなわ
ち、前記第1発明の場合の図2と同様にエンジン運転中
でかつ弁開度MVoが全開か否かを判断した後、図4に
示すように、上記弁開度MVoが全開状態であること及
び上記フロースイッチ11がオンであることに基づい
て、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設定開度
範囲V(例えば約70%〜95%)内の設定開度V1
(例えば約90%)に制限して、エンジン冷却水の一部
を前記授熱路4aへ分流させるように構成してある。
【0009】○第3発明(図5・図6参照) 図5(A)は図1(A)に相当する図、図5(B)は冷
却水温、弁開度、給湯温度の動作説明図、図6は要部動
作フローチャートである。前記エンジンの排熱回収装置
の熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯温度センサ1
2を設けるとともに、この給湯温度センサ12を前記放
熱制御装置10に連携させてある。そして、この前記放
熱制御装置10は、上記給湯温度センサ12が検出した
給湯温度が設定給湯温度U0を下回った場合に、前記三
方弁8の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を
検出したことに基づいて、前記三方弁8の放熱路6a側
への弁開度を設定開度範囲Vに制限して、エンジン冷却
水の一部を前記授熱路4aへ分流させるように構成して
ある。すなわち、前記第1発明の場合の図2と同様にエ
ンジン運転中でかつ弁開度MVoが全開か否かを判断し
た後、図6に示すように、上記弁開度MVoが全開状態
であること及び上記給湯温度U1が設定給湯温度U0を
下回った事を上記給湯温度センサ12が検出したことに
基づいて、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設
定開度範囲V(例えば約70%〜95%)内の設定開度
V1(例えば約90%)に制限して、エンジン冷却水の
一部を前記授熱路4aへ分流させるように構成してあ
る。
却水温、弁開度、給湯温度の動作説明図、図6は要部動
作フローチャートである。前記エンジンの排熱回収装置
の熱回収用熱交換噐4の給湯路4bに給湯温度センサ1
2を設けるとともに、この給湯温度センサ12を前記放
熱制御装置10に連携させてある。そして、この前記放
熱制御装置10は、上記給湯温度センサ12が検出した
給湯温度が設定給湯温度U0を下回った場合に、前記三
方弁8の放熱路6a側への弁開度が全開状態である事を
検出したことに基づいて、前記三方弁8の放熱路6a側
への弁開度を設定開度範囲Vに制限して、エンジン冷却
水の一部を前記授熱路4aへ分流させるように構成して
ある。すなわち、前記第1発明の場合の図2と同様にエ
ンジン運転中でかつ弁開度MVoが全開か否かを判断し
た後、図6に示すように、上記弁開度MVoが全開状態
であること及び上記給湯温度U1が設定給湯温度U0を
下回った事を上記給湯温度センサ12が検出したことに
基づいて、前記三方弁8の放熱路6a側への弁開度を設
定開度範囲V(例えば約70%〜95%)内の設定開度
V1(例えば約90%)に制限して、エンジン冷却水の
一部を前記授熱路4aへ分流させるように構成してあ
る。
【0010】○給湯不良警報(図7参照) 図7(A)は本発明における給湯不良警報の動作説明
図、図7(B)は動作フローチャートである。前記第1
〜第3発明のエンジンの排熱回収装置において、放熱制
御装置10には次のように給湯不良警報送出機能を備え
てある。すなわち、図7(A)・(B)に示すように、
放熱制御装置10が三方弁8の放熱路6a側への弁開度
を例えば設定開度V1に制限して、エンジン冷却水の一
部を授熱路4aへ分流させてから、予め設定した警戒時
間T2(例えば約30秒)を過ぎてもエンジン冷却水の
温度センサ9の検出温度S1が警報設定温度R1(例え
ば約96℃)を下回らない場合には、上記放熱制御装置
10が外部に対して給湯不良警報を送出する。これによ
り、エンジンのオーバーヒート事故を未然に防止する事
ができる。
図、図7(B)は動作フローチャートである。前記第1
〜第3発明のエンジンの排熱回収装置において、放熱制
御装置10には次のように給湯不良警報送出機能を備え
てある。すなわち、図7(A)・(B)に示すように、
放熱制御装置10が三方弁8の放熱路6a側への弁開度
を例えば設定開度V1に制限して、エンジン冷却水の一
部を授熱路4aへ分流させてから、予め設定した警戒時
間T2(例えば約30秒)を過ぎてもエンジン冷却水の
温度センサ9の検出温度S1が警報設定温度R1(例え
ば約96℃)を下回らない場合には、上記放熱制御装置
10が外部に対して給湯不良警報を送出する。これによ
り、エンジンのオーバーヒート事故を未然に防止する事
ができる。
【図1】第1発明実施例を示し、図1(A)はエンジン
の排熱回収装置の構成系統図、図1(B)は冷却水温度
対弁開度の動作説明図である。
の排熱回収装置の構成系統図、図1(B)は冷却水温度
対弁開度の動作説明図である。
【図2】第1発明実施例を示し、動作フローチャートで
ある。
ある。
【図3】第2発明実施例を示し、図3(A)は図1
(A)に相当する図、図3(B)は動作説明図である。
(A)に相当する図、図3(B)は動作説明図である。
【図4】第2発明実施例を示し、要部動作フローチャー
トである。
トである。
【図5】第3発明実施例を示し、図5(A)は図1
(A)に相当する図、図5(B)は動作説明図である。
(A)に相当する図、図5(B)は動作説明図である。
【図6】第3発明実施例を示し、図4に相当する図であ
る。
る。
【図7】図7(A)は第1発明〜第3発明における給湯
不良警報の動作説明図、図7(B)は動作フローチャー
トである。
不良警報の動作説明図、図7(B)は動作フローチャー
トである。
【図8】従来例を示し、図1(A)に相当する図であ
る。
る。
【図9】従来例を示し、図9(A)は正常時の動作説明
図、図9(B)は放熱性能低下時の動作説明図である。
図、図9(B)は放熱性能低下時の動作説明図である。
1…エンジン、2…ウォータジャケット、3…温水路、
4…排熱回収用熱交換噐、 4a…授熱路、4b…給湯路、5…冷水路、6…放熱装
置、6a…放熱路、7…エンジン冷却水路、8…可変分
流用三方弁、9…温度センサ、10…放熱制御装置、1
1…フロースイッチ、12…給湯温度センサ、T1…設
定時間、U0…設定給湯温度、V1…設定開度。
4…排熱回収用熱交換噐、 4a…授熱路、4b…給湯路、5…冷水路、6…放熱装
置、6a…放熱路、7…エンジン冷却水路、8…可変分
流用三方弁、9…温度センサ、10…放熱制御装置、1
1…フロースイッチ、12…給湯温度センサ、T1…設
定時間、U0…設定給湯温度、V1…設定開度。
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジン(1)のウォータジャケット(2)
に、温水路(3)・排熱回収用熱交換噐(4)の授熱路(4
a)・冷水路(5)を順に循環状に接続し、上記授熱路(4
a)に放熱装置(6)の放熱路(6a)を並列に接続し、 上記ウォータジャケット(2)と温水路(3)と冷水路(5)
とからなるエンジン冷却水路(7)に対して、上記授熱路
(4a)と放熱路(6a)とを、可変分流用三方弁(8)でエ
ンジン冷却水を分流可能に構成し、 上記エンジン冷却水路(7)に、エンジン冷却水の温度セ
ンサ(9)を設け、この温度センサ(9)に放熱制御装置
(10)を介して上記三方弁(8)を制御操作可能に連携し
たエンジンの排熱回収装置において、 前記放熱制御装置(10)は、前記三方弁(8)の放熱路
(6a)側への弁開度が全開状態である事を検出したこと
に基づいて、少なくとも制限時間(T1)の間だけその放
熱路(6a)側への弁開度を設定開度範囲(V)に制限し
て、エンジン冷却水の一部を前記授熱路(4a)へ分流さ
せるように構成したことを特徴とするエンジンの排熱回
収装置。 - 【請求項2】 エンジン(1)のウォータジャケット(2)
に、温水路(3)・排熱回収用熱交換噐(4)の授熱路(4
a)・冷水路(5)を順に循環状に接続し、上記授熱路(4
a)に放熱装置(6)の放熱路(6a)を並列に接続し、 上記ウォータジャケット(2)と温水路(3)と冷水路(5)
とからなるエンジン冷却水路(7)に対して、上記授熱路
(4a)と放熱路(6a)とを、可変分流用三方弁(8)でエ
ンジン冷却水を分流可能に構成し、 上記エンジン冷却水路(7)に、エンジン冷却水の温度セ
ンサ(9)を設け、この温度センサ(9)に放熱制御装置
(10)を介して上記三方弁(8)を制御操作可能に連携し
たエンジンの排熱回収装置において、 前記熱回収用熱交換噐(4)の給湯路(4b)に給湯開始検
出用のフロースイッチ(11)を設けるとともに、このフ
ロースイッチ(11)を前記放熱制御装置(10)に連携さ
せ、 前記放熱制御装置(10)は、上記フロースイッチ(11)
が給湯開始を検出し、かつ、前記三方弁(8)の放熱路
(6a)側への弁開度が全開状態である事を検出したこと
に基づいて、前記三方弁(8)の放熱路(6a)側への弁開
度を設定開度範囲(V)に制限して、エンジン冷却水の一
部を前記授熱路(4a)へ分流させるように構成したこと
を特徴とするエンジンの排熱回収装置。 - 【請求項3】 エンジン(1)のウォータジャケット(2)
に、温水路(3)・排熱回収用熱交換噐(4)の授熱路(4
a)・冷水路(5)を順に循環状に接続し、上記授熱路(4
a)に放熱装置(6)の放熱路(6a)を並列に接続し、 上記ウォータジャケット(2)と温水路(3)と冷水路(5)
とからなるエンジン冷却水路(7)に対して、上記授熱路
(4a)と放熱路(6a)とを、可変分流用三方弁(8)でエ
ンジン冷却水を分流可能に構成し、 上記エンジン冷却水路(7)に、エンジン冷却水の温度セ
ンサ(9)を設け、この温度センサ(9)に放熱制御装置
(10)を介して上記三方弁(8)を制御操作可能に連携し
たエンジンの排熱回収装置において、 前記熱回収用熱交換噐(4)の給湯路(4b)に給湯温度セ
ンサ(12)を設けるとともに、この給湯温度センサ(1
2)を前記放熱制御装置(10)に連携させ、 前記放熱制御装置(10)は、上記給湯温度センサ(12)
が検出した給湯温度が設定給湯温度(U0)を下回った場
合に、前記三方弁(8)の放熱路(6a)側への弁開度が全
開状態である事を検出したことに基づいて、前記三方弁
(8)の放熱路(6a)側への弁開度を設定開度範囲(V)に
制限して、エンジン冷却水の一部を前記授熱路(4a)へ
分流させるように構成したことを特徴とするエンジンの
排熱回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5055229A JPH06249067A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | エンジンの排熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5055229A JPH06249067A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | エンジンの排熱回収装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06249067A true JPH06249067A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=12992783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5055229A Pending JPH06249067A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | エンジンの排熱回収装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06249067A (ja) |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP5055229A patent/JPH06249067A/ja active Pending
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