JPH0754649A - 廃ガス熱回収器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃ガスから凝縮したドレン水を排水するため
の配管を不要とする。 【構成】 伝熱管１を収納した熱回収室１の下方に廃ガ
スドレン室７を設け、この廃ガスドレン室に廃ガス導入
通路１１を貫通して設けたので、エンジンから出る廃ガ
スに含まれていた水蒸気が、冷却水や廃ガス熱回収器各
部の温度が低い熱回収開始時には凝縮し、ドレン水とな
って廃ガスドレン室７に流入するが、時間が経過してこ
れらの温度が上昇すると、廃ガスに含まれている水蒸気
は凝縮しなくなる。そして、廃ガス導入通路１１を通る
廃ガスの加熱作用により、廃ガスドレン室７のドレン水
は蒸発するから、ドレン水を排出するための配管などを
設置する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンから仕事をし
て排出された廃ガスから熱エネルギーを回収するための
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジン駆動式空気調和機から出る廃ガ
ス、すなわち室外ユニットの駆動力源であるエンジンが
排出する廃ガスはかなりの高温であるので、通常は廃ガ
スが保有している熱エネルギーを熱交換器を用いて回収
し、その後に煙突などを介して大気中に放出するように
設けた装置が、例えば特開昭６０−８６３５５号公報な
どにも提案され、既に実用化されている。

【０００３】周知のように、ガス・石油などの炭化水素
が燃焼する時には多量の水（水蒸気）が生成される。こ
のため、エンジンから出る廃ガスの中にも多量の水蒸気
が含まれており、熱交換器による前記の熱回収時におい
て、廃ガス中に含まれている水分の一部が、例えば冷却
水コイルに接触するなどして凝縮するので、この凝縮し
た水はドレン水配管などを介して排水されるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、廃ガスから凝
縮したドレン水は、燃料の種類・産地・燃焼条件などに
もよるが、通常ｐＨ４前後の酸性であるので、一般的に
は中和したのちドレン水配管などを介して排水してい
る。なお、中和しないで排水すると、ドレン水配管だけ
でなく、装置を設置している場所のコンクリートなどが
腐食されると云った問題点があり、この点の解決が課題
となっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来技
術の課題を解決するための具体的手段として、ガスや油
などを燃料として駆動されるエンジンから出る廃ガスと
冷却用流体とを伝熱管を介して熱的に接触させ、廃ガス
が保有する熱エネルギーを冷却用流体に移して熱回収を
図る廃ガス熱回収器において、

【０００６】前記伝熱管を収納した熱回収室の下方に廃
ガスドレン室を設け、且つこの廃ガスドレン室に、前記
熱回収室に廃ガスを導く廃ガス通路を貫通して設けたこ
とを特徴とする第１の構成の廃ガス熱回収器と、

【０００７】前記伝熱管を収納した熱回収室の下方に廃
ガスドレン室を設け、且つこの廃ガスドレン室の外側
に、前記熱回収室に廃ガスを導く廃ガス通路を添設した
ことを特徴とする第２の構成の廃ガス熱回収器と、を提
供することにより、前記した従来技術の課題を解決する
ものである。

【０００８】

【作用】請求項１の場合；伝熱管内を流れる冷却用流体
や廃ガス熱回収器各部の温度が低い熱回収開始時におい
ては、廃ガス中に含まれる水蒸気が伝熱管表面に接触し
て凝縮し、ドレン水となって熱回収室下方に設けた廃ガ
スドレン室に流入するが、時間が経過して伝熱管内を流
れる冷却用流体や廃ガス熱回収器各部の温度が上昇する
と、廃ガス中の水蒸気は伝熱管と接触しても凝縮しなく
なり、廃ガスドレン室に流入するドレン水はなくなる。

【０００９】一方、ドレン水が流入した廃ガスドレン室
においては、ここを貫通するように設けてある廃ガス通
路を流れ、熱回収室に流入している廃ガスによる加熱作
用が常に働いているので、熱回収の開始当初ここに流入
して貯留されていたドレン水が蒸発する。これにより、
ドレン水を排出するための配管などが不要となる。

【００１０】請求項２の場合；上記請求項１と同様にし
て廃ガスドレン室に流入したドレン水は、廃ガスドレン
室の外側に添うように設けられている廃ガス通路を流
れ、熱回収室に流入している廃ガスの熱によって加熱さ
れ、蒸発する。このため、この場合もドレン水を排出す
るための配管などが不要となる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図１に基づ
いて詳細に説明する。

【００１２】図中１は熱回収室であり、この熱回収室１
の中にはステンレス鋼などの金属によって形成された伝
熱管２が水平に多数設けられている。

【００１３】前記伝熱管２それぞれには、水平方向に開
口して設けられた冷却水入口３からヘッダー４を介して
冷水が供給されると共に、冷却水入口３と同様に設けら
れた冷却水出口６からヘッダー５を介して排水できるよ
うになっている。

【００１４】７は、前記熱回収室１の底板８の下方に設
けられた廃ガスドレン室であり、熱回収室１とは前記底
板８のヘッダー４に近い部位に設けられた開口部９を介
して連通している。なお、この廃ガスドレン室７の底面
は水平ではなく、ヘッダー５に近い側が低くなるように
傾斜して形成されている。

【００１５】１０は、前記底板８のヘッダー５に近い部
位に開口して設けられた前記熱回収室１への廃ガス入口
であり、この廃ガス入口１０にエンジンの燃焼室（図示
せず）などから出る高温の廃ガスを導くための廃ガス導
入通路１１が、前記廃ガスドレン室７の内部を貫通する
ように配管接続されている。

【００１６】１２は、前記熱回収室１の天板１３のヘッ
ダー４に近い部位に開口して設けられた廃ガス出口であ
り、この廃ガス出口１２に廃ガス排気通路１４が配管接
続されている。

【００１７】また、１５は前記熱回収室１の内部に上方
と下方とから交互に配設されたバッフルである。このバ
ッフル１５によって、廃ガス入口１０から熱回収室１に
流入した廃ガスは蛇行するので、廃ガスと伝熱管２の内
部を流れる冷却水とは長時間に渡って熱交換することが
可能になる。

【００１８】上記構成の廃ガス熱回収器においては、エ
ンジンなどの運転が開始された時に出る廃ガスが、廃ガ
ス導入通路１１・廃ガス入口１０から熱回収室１に流入
すると、廃ガスはバッフル１５によって方向を変えなが
ら伝熱管２と長時間に渡って接触し、この伝熱管２の内
部を流れている冷却水と熱交換してこれを加熱すること
で、廃ガスが保有する熱エネルギーが効率良く回収され
る。そして、冷却水と熱交換して温度の下がった廃ガス
は、廃ガス出口１２・廃ガス排気通路１４から排気され
る。

【００１９】上記熱回収において、廃ガスが熱回収室１
に流入し始めた時には伝熱管２内を流れる冷却水および
廃ガス熱回収器各部の温度が設計温度より低いため、廃
ガス中に含まれる水蒸気が伝熱管２の表面で結露し、底
板８の上に滴下した水はドレン水となって開口部９を通
り廃ガスドレン室７に流入し、ここに貯留される。

【００２０】しかし、時間の経過と共に伝熱管２内を流
れる冷却水の温度と、廃ガス熱回収器各部の温度が上昇
して設計温度に到達するので、熱回収室１内でのドレン
水の発生がなくなり、廃ガスドレン室７へのドレン水の
流入は起こらなくなる。

【００２１】一方、廃ガスドレン室７では、廃ガス導入
通路１１内を流れて熱回収室１に流入する高温の廃ガス
による、壁面（通常、鉄製）を介しての加熱作用が常に
働いているため、廃ガスドレン室７に流入・貯留されて
いたドレン水は温度が次第に上昇し、遂には蒸発するよ
うになる。

【００２２】しかも、廃ガス導入通路１１が廃ガスドレ
ン室７の最深部の側に設置されているので、廃ガスドレ
ン室７に流入したドレン水は最後の一滴まで残らず蒸発
し、開口部９・熱回収室１・廃ガス出口１２を経由して
廃ガスと共に排出される。

【００２３】このため、本発明になる上記構成の廃ガス
熱回収器においては、廃ガスドレン室７の内容積を十分
取っておけば、ドレン水配管などを廃ガスドレン室７に
接続する必要がない。

【００２４】（実施例２）図２に基づいて、本発明の第
２の実施例を説明する。なお、図１に示した上記第１の
実施例と同様の機能を示す部分には、図２においても同
一の符号を付し、本発明の理解を妨げない範囲で説明を
省略した。

【００２５】この第２の実施例の廃ガス熱回収器におい
ては、廃ガスドレン室７の底板１６が熱回収室１の底板
８と平行に設置され、さらに図１に示した第１の実施例
のように廃ガスドレン室７の内部を貫通している廃ガス
排気通路１４が、底板１６の外面に添設されている。

【００２６】このため、この廃ガス熱回収器において
は、廃ガス導入通路１１内を流れて熱回収室１に流入し
ている高温度の廃ガスによる、廃ガスドレン室７に貯留
されているドレン水を加熱し蒸発させる作用効果が、上
記実施例１の廃ガス熱回収器の場合より大きいと云った
利点がある。

【００２７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。例えば、実
施例２において、図２に破線で示したように、廃ガス導
入通路１１が廃ガスドレン室７を貫通しないように設け
ることも可能である。このような構成とすることによ
り、装置の製造と保守管理が容易になるが、貫通させた
場合よりも上記作用効果は小さくなる。また、縦型とし
たり、廃ガス出口に気水分離器を取り付けた構造とする
ことなども可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ガスや油
などを燃料として駆動されるエンジンから出る廃ガスと
冷却用流体とを伝熱管を介して熱的に接触させ、廃ガス
が持つ熱エネルギーを冷却用流体に移して熱回収を図る
廃ガス熱回収器において、

【００２９】前記伝熱管を収納した熱回収室の下方に廃
ガスドレン室を設け、且つこの廃ガスドレン室に、前記
熱回収室に廃ガスを導く廃ガス通路を貫通して設けた廃
ガス熱回収器であり、

【００３０】また、前記廃ガス通路を前記廃ガスドレン
室の外側に添設した廃ガス熱回収器であるので、

【００３１】廃ガス中に含まれていた水蒸気が、冷却用
流体や廃ガス熱回収器各部の温度が低い熱回収開始時に
凝縮し、ドレン水となって廃ガスドレン室に流入して
も、時間が経過して伝熱管内を流れる冷却用流体や廃ガ
ス熱回収器各部の温度が上昇すると、廃ガス中に含まれ
ている水蒸気は凝縮しなくなる。

【００３２】そして、廃ガスドレン室に流入・貯留され
ていたドレン水は、廃ガス通路を通って熱回収室に流入
する廃ガスの加熱作用によって蒸発するので、廃ガスド
レン室にドレン水を排出するための配管などを設置する
必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の説明図である。

【図２】第２の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 熱回収室 ２ 伝熱管 ３ 冷却水入口 ４・５ ヘッダー ６ 冷却水出口 ７ 廃ガスドレン室 ８ 底板 ９ 開口部 １０ 廃ガス入口 １１ 廃ガス導入通路 １２ 廃ガス出口 １３ 天板 １４ 廃ガス排気通路 １５ バッフル １６ 底板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスや油などを燃料として駆動されるエ
   ンジンから出る燃焼済みガス（以下、廃ガス）と冷却用
   流体とを伝熱管を介して熱的に接触させ、廃ガスが保有
   する熱エネルギーを冷却用流体に移して熱回収を図る廃
   ガス熱回収器において、前記伝熱管を収納した熱回収室
   の下方に廃ガスドレン室を設け、且つこの廃ガスドレン
   室に、前記熱回収室に廃ガスを導く廃ガス通路を貫通し
   て設けたことを特徴とする廃ガス熱回収器。
2. 【請求項２】 ガスや油などを燃料として駆動されるエ
   ンジンから出る燃焼済みガス（以下、廃ガス）と冷却用
   流体とを伝熱管を介して熱的に接触させ、廃ガスが保有
   する熱エネルギーを冷却用流体に移して熱回収を図る廃
   ガス熱回収器において、前記伝熱管を収納した熱回収室
   の下方に廃ガスドレン室を設け、且つこの廃ガスドレン
   室の外側に、前記熱回収室に廃ガスを導く廃ガス通路を
   添設したことを特徴とする廃ガス熱回収器。