JPH0742061Y2 - エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 - Google Patents
エンジンの排気ガスを利用した給湯装置Info
- Publication number
- JPH0742061Y2 JPH0742061Y2 JP1988066774U JP6677488U JPH0742061Y2 JP H0742061 Y2 JPH0742061 Y2 JP H0742061Y2 JP 1988066774 U JP1988066774 U JP 1988066774U JP 6677488 U JP6677488 U JP 6677488U JP H0742061 Y2 JPH0742061 Y2 JP H0742061Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- exhaust gas
- latent heat
- heat recovery
- recovery device
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- 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]
-
- 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
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 最近，熱電併給装置の一つとしてガスエンジンの駆動力
を用いて発電すると共に，その排気ガスを利用して高温
水を生じる給湯装置が出現している。
を用いて発電すると共に，その排気ガスを利用して高温
水を生じる給湯装置が出現している。
本考案はこのような排気ガスを利用した給湯装置の改良
に関する。
に関する。
［従来の技術］ 従来の熱電併給装置は，たとえば，第２図に示すよう
に，冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気管1cと
を備えたガスエンジン1,交流発電機2,冷却水熱交換器3,
排気ガス熱交換器４および温水熱交換器５および温水ポ
ンプ５′を配置して構成していた。なお、６は排気ガス
の排出管,7は給湯管である。
に，冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気管1cと
を備えたガスエンジン1,交流発電機2,冷却水熱交換器3,
排気ガス熱交換器４および温水熱交換器５および温水ポ
ンプ５′を配置して構成していた。なお、６は排気ガス
の排出管,7は給湯管である。
以上の構成で，ガスエンジン１の駆動により交流発電機
２によって電力を発生すると共に，エンジン１の高熱部
を冷却した後の温水を利用して冷却水熱交換器３中で水
道水を温水にし，これを更に排気ガス熱交換器４に供給
して排気管1cから供給された排気ガスにて加熱し，この
結果得られた高温水を熱源として温水熱交換器５を介し
て飲料可能の高温水に変換し，給湯用として使用するよ
うにしていた。なお，温水熱交換器５で熱源となった後
の温水は，温水ポンプ５′を介して冷却水熱交換器３の
供給水として再利用していた。
２によって電力を発生すると共に，エンジン１の高熱部
を冷却した後の温水を利用して冷却水熱交換器３中で水
道水を温水にし，これを更に排気ガス熱交換器４に供給
して排気管1cから供給された排気ガスにて加熱し，この
結果得られた高温水を熱源として温水熱交換器５を介し
て飲料可能の高温水に変換し，給湯用として使用するよ
うにしていた。なお，温水熱交換器５で熱源となった後
の温水は，温水ポンプ５′を介して冷却水熱交換器３の
供給水として再利用していた。
［考案が解決しようとする課題］ 従来のものでは上記のようにガスエンジン１が発生する
高熱量の排気ガスから熱回収する方法としてガス／水間
接式の熱交換器である排気ガス熱交換器４を主体に行う
方式をとっていた。
高熱量の排気ガスから熱回収する方法としてガス／水間
接式の熱交換器である排気ガス熱交換器４を主体に行う
方式をとっていた。
このため，供給水（20℃）をいきなり排気ガス熱交換器
４に入れて熱回収するようにすると，熱交換器の排出管
が大きな温度差を伴うガスの結露によって低温腐食する
ので，これを避けるため，冷却水熱交換器３で一旦50℃
位の温度まで予熱した上で，さらに排気ガス熱交換器４
を経由して温水熱交換器５に入れ最終的には80℃の高温
水となるまで加熱し，飲料可能な水質の給湯を行うよう
にしていた。
４に入れて熱回収するようにすると，熱交換器の排出管
が大きな温度差を伴うガスの結露によって低温腐食する
ので，これを避けるため，冷却水熱交換器３で一旦50℃
位の温度まで予熱した上で，さらに排気ガス熱交換器４
を経由して温水熱交換器５に入れ最終的には80℃の高温
水となるまで加熱し，飲料可能な水質の給湯を行うよう
にしていた。
このように，従来のものはガス／水間接式の交換方式の
ため，排気ガスの有する高熱量の内，蒸発潜熱は熱とし
て回収できず，水蒸気，炭酸ガス等として放出されてい
た。また，放出される排気ガスは，低温腐食のため,150
℃〜200℃の温度が限度である。したがって、システム
の熱効率も最高でも80％位が限度となっていた。
ため，排気ガスの有する高熱量の内，蒸発潜熱は熱とし
て回収できず，水蒸気，炭酸ガス等として放出されてい
た。また，放出される排気ガスは，低温腐食のため,150
℃〜200℃の温度が限度である。したがって、システム
の熱効率も最高でも80％位が限度となっていた。
さらに，高温水の水質を向上させるために余分に温水熱
交換器５を必要としていた。
交換器５を必要としていた。
［課題を解決するための手段］ 本考案では排気ガスを直接，水に接触させて熱回収を図
るガス・液直接接触式潜熱回収器（以下潜熱回収器とい
う）との組み合わせで，蒸発潜熱も熱回収でき，かつ，
排気ガスの放出温度もほぼ大気温度となるように改善
し，また，上記潜熱回収器に供給される排気ガスに触媒
を接触させ，完全燃焼ガスにして水質の向上を図るよう
にした排気ガス利用の給湯装置を提供するものである。
るガス・液直接接触式潜熱回収器（以下潜熱回収器とい
う）との組み合わせで，蒸発潜熱も熱回収でき，かつ，
排気ガスの放出温度もほぼ大気温度となるように改善
し，また，上記潜熱回収器に供給される排気ガスに触媒
を接触させ，完全燃焼ガスにして水質の向上を図るよう
にした排気ガス利用の給湯装置を提供するものである。
［実施例］ 以下第１図に示す本考案の一実施例について説明する。
同図において第２図と均等な構成についてはこれと同等
な符号を付して示した。８ は潜熱回収器で，基本的構成としては上方に先端部シ
ャワー状の蛇口9aを有する給水管9,排気管10を備え，給
水管９の直下方に当たる略中間部に充填層11を，また，
底部に貯湯部12と排気ガス供給管13を備えて構成され
る。
同図において第２図と均等な構成についてはこれと同等
な符号を付して示した。８ は潜熱回収器で，基本的構成としては上方に先端部シ
ャワー状の蛇口9aを有する給水管9,排気管10を備え，給
水管９の直下方に当たる略中間部に充填層11を，また，
底部に貯湯部12と排気ガス供給管13を備えて構成され
る。
なお，排気ガス供給管13にはガスエンジン１の排気管1c
から排気ガスが供給されるが，排気管1cをたとえば４気
筒等の複数個の排気口を１つの供給口にまとめた排気マ
ニホールドに形成するようにした方が望ましい。14は排
気ガス供給管13の途中に配置された酸化触媒で，酸化ア
ルミナ等のたとえば蜂の巣状（ハニカム状）に形成した
一種の多孔の透過壁の機能を持たせ，この触媒を排気ガ
スが接触しながら通過する際に触媒反応をするようにな
っている。
から排気ガスが供給されるが，排気管1cをたとえば４気
筒等の複数個の排気口を１つの供給口にまとめた排気マ
ニホールドに形成するようにした方が望ましい。14は排
気ガス供給管13の途中に配置された酸化触媒で，酸化ア
ルミナ等のたとえば蜂の巣状（ハニカム状）に形成した
一種の多孔の透過壁の機能を持たせ，この触媒を排気ガ
スが接触しながら通過する際に触媒反応をするようにな
っている。
また，酸化触媒としてペレット状のものを使用する場合
には，たとえば，多孔質の筒状のケースに酸化触媒を入
れたものを排気ガス供給管13の途中に配置するようにす
れば良い。15および16はそれぞれ温水ポンプである。
には，たとえば，多孔質の筒状のケースに酸化触媒を入
れたものを排気ガス供給管13の途中に配置するようにす
れば良い。15および16はそれぞれ温水ポンプである。
なお，実施例では，高温水（80℃）を得る例で説明して
いるため，潜熱回収器８の貯湯部12から供給される温水
を温水ポンプ15を介して冷却水熱交換器３によりさらに
再加熱し，給湯管７から供給するようにしているが，給
湯水が50℃位の温度で良いときには冷却水熱交換器３を
省略して潜熱回収器８からの温水を給湯水としても良
い。
いるため，潜熱回収器８の貯湯部12から供給される温水
を温水ポンプ15を介して冷却水熱交換器３によりさらに
再加熱し，給湯管７から供給するようにしているが，給
湯水が50℃位の温度で良いときには冷却水熱交換器３を
省略して潜熱回収器８からの温水を給湯水としても良
い。
なおまた，第１図に示したHj,HgおよびHwとその横に表
示した数字はそれぞれガスエンジン，潜熱回収器および
給湯部での発生熱量の一例を示す。
示した数字はそれぞれガスエンジン，潜熱回収器および
給湯部での発生熱量の一例を示す。
また，上記実施例中のガスエンジン１は，ガスエンジン
の他，ガスタービン，デイーゼルエンジン等であっても
良く，要するに，排気ガスを伴う原動機を一切包含する
技術概念である。
の他，ガスタービン，デイーゼルエンジン等であっても
良く，要するに，排気ガスを伴う原動機を一切包含する
技術概念である。
［作用］ ガスエンジン１によって交流発電機２を駆動して電力を
発生すると共に，エンジン１から排出される高熱量の排
気ガス（500℃）が潜熱回収器８に供給されている。こ
の状態において，供給水（20℃の水道水）が給湯管９か
ら潜熱回収器８に供給されると，同潜熱回収器８内で排
気ガスと水が直接接触し，いわゆる潜熱回収方式で加熱
された温水（52℃）を貯湯部12に一旦入れた後，これを
温水ポンプ15を介して，冷却水熱交換器３において80℃
まで再加熱して給湯管７から高温水として給湯するもの
である。
発生すると共に，エンジン１から排出される高熱量の排
気ガス（500℃）が潜熱回収器８に供給されている。こ
の状態において，供給水（20℃の水道水）が給湯管９か
ら潜熱回収器８に供給されると，同潜熱回収器８内で排
気ガスと水が直接接触し，いわゆる潜熱回収方式で加熱
された温水（52℃）を貯湯部12に一旦入れた後，これを
温水ポンプ15を介して，冷却水熱交換器３において80℃
まで再加熱して給湯管７から高温水として給湯するもの
である。
なお，本考案では潜熱回収器８に加熱用の排気ガスを供
給するに当たって排気ガス供給管13中に配置した酸化触
媒と接触させるようにしているため，排気ガス中に残存
しているハイドロカーボン，一酸化炭素及び油質分等の
未燃性の不純物が酸化触媒と接触することによりCO2と
して完全燃焼し，したがって，潜熱回収器８内で加熱さ
れる温水が浄化できる点に大きな特長がある。
給するに当たって排気ガス供給管13中に配置した酸化触
媒と接触させるようにしているため，排気ガス中に残存
しているハイドロカーボン，一酸化炭素及び油質分等の
未燃性の不純物が酸化触媒と接触することによりCO2と
して完全燃焼し，したがって，潜熱回収器８内で加熱さ
れる温水が浄化できる点に大きな特長がある。
この点は冷却水熱交換器３を省略した場合も同様であ
る。
る。
［考案の効果］ 本考案では，潜熱回収器を排気ガスのガス／液直接接触
式熱交換器として利用することを基本とし，この潜熱回
収器によって温水を得る際に酸化触媒で予め浄化した排
気ガスを使用するようにしたため，次のような優れた効
果を有する 潜熱回収器の部分で，排気ガスの熱量を殆ど回収
し，さらに，エンジンのジャケット及び排気ガス供給管
の熱量を回収する冷却水熱交換器で再度加熱を行う方式
をとっているため，従来のものでは回収不可能であった
排気ガスの蒸発潜熱が利用でき，熱効率は90〜95％と大
幅に向上できるようになった。
式熱交換器として利用することを基本とし，この潜熱回
収器によって温水を得る際に酸化触媒で予め浄化した排
気ガスを使用するようにしたため，次のような優れた効
果を有する 潜熱回収器の部分で，排気ガスの熱量を殆ど回収
し，さらに，エンジンのジャケット及び排気ガス供給管
の熱量を回収する冷却水熱交換器で再度加熱を行う方式
をとっているため，従来のものでは回収不可能であった
排気ガスの蒸発潜熱が利用でき，熱効率は90〜95％と大
幅に向上できるようになった。
潜熱回収器では排気ガスと供給水が直接接触するた
め，排気管から出される排気ガスの温度は潜熱回収器へ
の供給水温度近くまで下がる。また，希釈されるため排
気ガス中の凝縮水（酸性水）によって低温腐食する心配
はなく，かつ，従来のもののように高温の排気ガスを放
出させるための酸腐食防止の安全対策は不要となった。
め，排気管から出される排気ガスの温度は潜熱回収器へ
の供給水温度近くまで下がる。また，希釈されるため排
気ガス中の凝縮水（酸性水）によって低温腐食する心配
はなく，かつ，従来のもののように高温の排気ガスを放
出させるための酸腐食防止の安全対策は不要となった。
潜熱回収器における潜熱回収方式の加熱は，予め浄
化された排気ガスによって行われるため，最終の給湯工
程に浄化用の温水熱交換器を設けなくても給湯用の温水
または高温水の水質を向上できるようになった。
化された排気ガスによって行われるため，最終の給湯工
程に浄化用の温水熱交換器を設けなくても給湯用の温水
または高温水の水質を向上できるようになった。
第１図は本考案の一実施例を示す系統図，第２図は従来
例を示す系統図である。 1:ガスエンジン 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器８ ：潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:貯湯部 13:排気ガス供給管 14:酸化触媒
例を示す系統図である。 1:ガスエンジン 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器８ ：潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:貯湯部 13:排気ガス供給管 14:酸化触媒
Claims (4)
- 【請求項１】次の構成を備えて成るエンジンの排気ガス
を利用した給湯装置。 a.ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン等
（以下エンジンという）の排気ガスを伴う原動機 b.充填材を積層して成る充填層と下底部に位置する貯湯
部とを備えたガス・液直接接触式潜熱回収器（以下潜熱
回収器という） c.上記潜熱回収器に給水するための給水管 d.上記原動機の排気ガスを上記潜熱回収器に供給する排
気ガス供給管 e.上記排気ガス供給管の途中に排気ガスと接触するよう
に配置される酸化触媒 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.上記潜熱回収器の貯湯部から供給される温水を給湯用
として供給する経路 - 【請求項２】上記酸化触媒として酸化アルミナを用いる
ようにした請求項１記載のエンジンの排気ガスを利用し
た給湯装置。 - 【請求項３】当該冷却水熱交換器の１次側熱源として上
記原動機の冷却用の温水を用いた冷却水熱交換器を備
え、上記潜熱回収器の貯湯部から供給される温水をさら
に再加熱して、給湯用として供給するようにした請求項
１記載のエンジンの排気ガスを利用した給湯装置。 - 【請求項４】当該冷却水熱交換器の１次側熱源として冷
却用の温水の他、排気ガス供給管の熱をも回収して用い
るようにした冷却水熱交換器を備え、上記潜熱回収器の
貯湯部から供給される温水をさらに再加熱して、給湯用
として供給するようにした請求項１記載のエンジンの排
気ガスを利用した給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988066774U JPH0742061Y2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988066774U JPH0742061Y2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169762U JPH01169762U (ja) | 1989-11-30 |
| JPH0742061Y2 true JPH0742061Y2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=31292164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988066774U Expired - Lifetime JPH0742061Y2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742061Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4573912B1 (ja) * | 2009-05-29 | 2010-11-04 | 大阪瓦斯株式会社 | エンジンの排熱回収装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60232414A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯用石油燃焼機の排ガス浄化装置 |
| JPH0784852B2 (ja) * | 1986-03-06 | 1995-09-13 | 株式会社明電舍 | 熱併給発電装置 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP1988066774U patent/JPH0742061Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01169762U (ja) | 1989-11-30 |
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