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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- 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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