JPS6013960A - 内燃機関駆動蓄熱システム - Google Patents

内燃機関駆動蓄熱システム

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JPS6013960A
JPS6013960A JP58120477A JP12047783A JPS6013960A JP S6013960 A JPS6013960 A JP S6013960A JP 58120477 A JP58120477 A JP 58120477A JP 12047783 A JP12047783 A JP 12047783A JP S6013960 A JPS6013960 A JP S6013960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
engine
combustion engine
pump
compressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP58120477A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Umetsu
梅津 弘章
Nobuyuki Taniyama
信幸 谷山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Misawa Homes Co Ltd
Original Assignee
Misawa Homes Co Ltd
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Publication date
Application filed by Misawa Homes Co Ltd filed Critical Misawa Homes Co Ltd
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Priority to CA000449081A priority patent/CA1240963A/en
Priority to FR8403703A priority patent/FR2542377B1/fr
Priority to DE3408750A priority patent/DE3408750C2/de
Publication of JPS6013960A publication Critical patent/JPS6013960A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/007Other engines having vertical crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13Acoustic insulation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関駆動蓄熱システムに係り、更に詳し
くはヒートポンプを駆動する内燃機関の駆動排熱を蓄熱
に利用し、効率的に温水を製造する内燃機関駆動蓄熱シ
ステムに関する。
今日、生活様式の多用化、更には向上に伴い、暖房や給
湯に供される温水ボイラーが汁及されてきた。従来の温
水ボイラーは、ガスや灯油などの燃焼、或いは電気を熱
源として温水を製造するものであるが、最近、これらの
燃料代の高騰によって温水製造コストの上Aが問題とな
ってきている。
一方では、ヒートポンプをエンジンによって駆動させる
、いわゆるエンジンヒートポンプにおいて、エンジンの
騒音対策とともに、エンジンの駆動熱や排気熱等を有効
利用する目的から、内部に水等の熱媒を満した密閉蓄熱
槽内にエンジンを浸漬し、これによりエンジンの騒音を
解決するとともに、エンジンからの排気熱等を熱媒に蓄
熱するシステムが開発されてきた。
従って、このエンジンヒートポンプを用いたシステムに
よって温水を製造すれば、エネルギーを有効利用できる
ので上述した温水製造コストの問題を解消できるものと
考えられる。しかし、これによって高温の温水を得よう
とすれば、ヒーI・ポンプのCOP (成績係数)が低
下してしまう問題がある。
本発明の目的は、ヒートポンプのCOPを高く維持した
まま、高温の温水を経済的に製造できるようにした内燃
機関駆動蓄熱システムを提供することにある。
そのため、本発明では、内部に水等の熱媒を満した蓄熱
槽の内部にと一トポンプを駆動する内燃機関を設置し、
この内燃機関の駆動排熱を熱媒への蓄熱に利用するシス
テムにおいて、前記ヒートポンプの熱交換器を、前記蓄
熱槽の下方の熱媒中に浸漬させることにより、上記目的
を達成したものである。要するに、ヒートポンプを駆動
させれば、熱媒中の」一方が高温層、下方が低温層とな
る温度成層が形成されるので、ヒートポンプのCOPを
高い状態のまま、高温の温水を経済的に製造できるよう
にしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本実施例のエンジン駆動蓄熱システムを示して
いる。同図において、蓄熱槽1は、内部に水等の熱媒を
満しかつ壁面に断熱材(図示せず)を有する円筒形状の
缶体2と、この缶体2の上端開口に着脱自在に被嵌され
る蓋体3とから構成されている。
前記缶体2の一ヒ部周壁は、外力へ向って水1i面4状
に折曲された後、更に上方へ向って爪直面5状に折曲さ
れている。水平面4の全周には、中′・ニーリング状の
吸振材6を介して環状の支持リング7が載置されている
。前記吸振材6は、弾性ゴム製の中空管をリング状とし
た形態、例えば自転Ijiのチューブ状の形態で、内部
に注入されたエアーによって支持リング7に作用する振
動を吸収している。また、支持リング7は、第2図に示
す如く、前記吸振材6上に沿って載置される環体8の内
周面の90度角度位置に4個の連結プレート9が一体的
に形成されている。これらの連結プレート9には、マウ
ンティングプレート10にポルI・16を介して放射状
に突設された4木の支持アーム11の外端部がピン12
を介して連結されている。マウンティングプレート10
は、全体が前記熱媒の液面上に浮上する浮船状に形成さ
れ、かつ底面に全体が熱媒中に浸漬された内燃機関とし
てのエンジン13を、−り面にそのエンジン13によっ
て駆動されるヒートポンプ30のコンプレッサ14およ
びオイルフィルタ15等を備えている。従って、エンジ
ン13やコンプレッサ14等の荷重によって支持アーム
11および支持リング7に働く負荷は、マウンティング
プレー)10に生じる浮力によって軽減されている。
前記エンジン13には、その吸気側に一端が前記蓋体3
に設けられたりツブシール21を通って蓄熱槽1の外部
へ突出した吸気管22の他端が接続されているとともに
、排気側に一端が前記蓋体3に設けられたりツブシール
23を通って蓄熱槽1の外部へ突出しかつ途中が熱媒中
に浸漬された排気管24の他端が接続されている。排気
管24ノ途中には、エンジン13からの排気熱を蓄熱槽
1内の熱媒中へ放出させる排気ガス熱交換器25および
ドレンパイプ26を缶体2の外部へ導出したドレンボッ
ト27がそれぞれ設けられている。
これにより、エンジン13が駆動すると、エンジン13
から発生する排熱は直接熱媒に吸収され、かつ同時に発
生する高温度の徘カスは熱媒中の排気ガス熱交換器25
.ドレンボット27.υ1気箔24を通る間に熱媒に吸
熱され低温となって外部へD[出される。
また、前記コンプレッサ14によるヒートポンプ30は
、コンプレッサ14によって圧縮された冷奴が、蓄熱槽
lの下層つまりエンジン13より下方に設置された熱交
換器31において液化された後、膨張弁32を経て外部
蒸発器33へ入りそこで気化膨張された後、コンプレッ
サ14へ戻るサイクルにて構成されている。外部蒸発器
33の外部熱源は、空気でも井戸水でもよいが、更に住
宅の負荷側で冷房の必要があれば、適当なファンコイル
ユニット(図示せず)に水を循環させ、戻りv34に接
続すればよい。
一方、前記蓋体3の下部周壁は、前記支持リング7上に
載るように外方へ向って水平面41状に折曲された後、
更に下方へ向って前記缶体2の垂直面5の外側に遊嵌す
るように垂直面42状に折曲されている。また、蓋体3
の中央、つまりコンプレッサ14およびオイルフィルタ
15と対応する位置には点検窓43が形成され、この点
検窓43に点検ハツチ44が開閉自在に装着されている
。これにより、メンテナンス頻度の多いオイルフィルタ
15の点検、交換作業等を容易にしている。
次に、本実施例の作用を説明する。いま、エンジン13
の駆動によりヒートポンプ30を作動させると、エンジ
ン13から発生した排熱は直接熱媒に吸収され、かつ同
時に発生した高温の排ガスは排気ガス熱交換器25.ド
レンポット27.排気管24を通って外部へ排出される
間に熱媒に吸熱される結果、蓄熱槽1の熱媒が昇温され
る。
、一方、コンプレッサ14によって圧縮され、高の熱媒
にa線熱な与えて昇温させた後、膨張弁32を経て外部
蒸発器33において外部から熱を奪って気化膨張し、再
びコンプレッサ14へ戻る。これにより、空気や井戸水
等を外部熱源とするヒートポンプ30によって蓄熱槽l
の熱媒が貸温される。
この場合、缶体2内の水域を高温層、低温層というよう
に分けなくても、図のような配置っまり熱媒中の上部に
エンジン13を、下部にヒートポンプ30の熱交換器3
1を配置すれば、自然対流による温度成層が得られる。
ちなみに、本実施例の構成であれば、エンジン13から
−に方の層では約50℃以上の温水が、下方の層では一
ヒ限50°C程度の温水が形成される。
そこで、これを暖房に利用する場合には、図示例のよう
に循環ポンプ51を用いて、缶体2内の温水をファンコ
イルユニット(図示せず)を通して戻り管52から缶体
2内へ循環させればよいが、この際缶体2の上部壁に高
温域吐出管53を、中央部壁に低温域吐出管54をそれ
ぞれ設け、これらを切換バルブ55によって切換えるよ
うにすれば、効率的な暖房を行うことができる。
即ち、暖房の立上りで高熱量が必要な時には高温域吐出
管53から高温水を送って急速暖房を行い、定常状態に
達した時点で切換バルブ55を切換えて低温域吐出管5
4から低温水を送れば、経済的な暖房運転が実施でき、
る。従って、省エネルギーにもつながる。
また、給湯を実施したい場合には、缶体2内の温水を直
接給湯してもよいが、例えば図示例のように給湯コイル
56.57を利用すれば、清浄な給湯水が得られる。こ
の際、出湯温度レベルの設定は、給湯コイル56.57
の伝熱面積の調整によって決めればよい。
従って、本実施例によれば、缶体2内に満された木等の
熱媒中の上部にヒートポンプ30を駆動させるためのエ
ンジン13を、下部にヒートポンプ30の熱交換器31
をそれぞれ浸漬させたので、エンジン13の駆動によっ
てヒートポンプ30を作動させれば、例えば熱交換用循
環ポンプ等を使用しなくても、エンジン13が位置する
熱媒中の上方が高温層、熱交換器31が位置する下方が
低温層となる温度成層が形成されるので、小型でかつヒ
ートポンプ30のcop(成績係数)を高く維持したま
ま温水を効率的に製造することができる。このことはま
た、エンジン13が高温度の温水中に浸漬されているた
め、コールドスタートやそれに伴う種々のトラブルの発
生がない利点がある。
この場合、エンジン13の本体からの発熱は直接熱媒に
吸収され、かつ同時に発生する高温度の排ガスは排気ガ
ス熱交換器25を通って外部へ排出される間に熱媒に吸
熱される結果、エンジン13からの全ての排熱を有効利
用して高温度の温水を得ることができ、従って燃料経費
をm減できる。ちなみに、本実施例の構成を採れば、エ
ンジン13より上方では約50℃以1−の温水を、下方
では上限50℃程度の温水を得ることができる。しかも
、これらの高温層および低温層は自然対流によって形成
されるので、例えば仕切板等によって高温層と低温層と
を区画する必要がない。むしろ、運転条件、例えば外気
温度条件等によって工ンジン13と熱交換器31との放
熱量が定まり、その比率に応じて高温層と低温層とが形
成されるので、細かな制御を行なわないでよい上、タン
クを二層としなくてもよいのでコストダウンできる利点
がある。
これにより、蓄熱槽1内に形成された温度差の異なる温
水を利用すれば、暖房や給湯のほか、他の多くの目的に
使用することができる。この際、暖房を実施する場合に
は、熱媒の温度成層に応じて高温域吐出管53と低温域
吐出管54とを設け、これらを切換バルブ55で切換え
れば、効率的な暖房運転を行える。
また、エンジン13およびコンプレッサ14を備えたマ
ウンティングプレート10を浮船形状としたので、マウ
ンティングプレー)10に生じる浮力によって、エンジ
ン13やコンプレッサ14の荷重によって支持アームt
iおよび支持リング7に働く負荷を軽減させることがで
きる。
また、支持アーム11の先端を環状の支持リング7に連
結し、これを中空リング状の吸振材6を介して缶体2の
全周で支持するようにしたので、鉛直方向に働く荷重は
缶体2の全周において等分布荷重となり集中することが
ないから吸振材6のばね定数を小さくでき、その結果熱
媒やエンジンおよびコンプレッサ等の騒音の漏洩を防ぐ
シール効果だけでなく、缶体2への二次振動をも確実に
防止することができる。
また、このことは、熱媒を有する缶体2の静11−系と
、エンジン13やコンプレッサ14等を有する振動系と
が、吸振材6を介して缶体2の全周で隔離されるため、
振動系の違いによる配管等の損傷がない。例えば、コン
プレッサ14への冷媒配管等もエンジン13の振動体と
同一系にあるため、冷媒リーク等の事故もなくなる。
更に、エンジン13を缶体2の熱媒中へ浸漬させ、エン
ジン13からの騒音のうち缶体2の側方および下方への
騒音を遮断する一方、上方へもれる。エンジン騒音およ
びコンプレッサ14のメカニカルノイズを蓋体3によっ
て遮断したので、これらの騒音を完全に遮断できる。し
かも、蓋体3に点検ハツチ44を設けたので、必要に応
じて機器のメンテナンス作業、特にオイルフィルタ15
等の交換作業を容易に行うことができる。
なお、実施に当って、エンジン13は缶体2の熱媒中に
浸漬させなくてもよい。例えば、エンジン13の一部ま
たは排気v24のみが熱媒中に浸漬されている場合等、
要するにエンジンエ3の排熱を熱媒への蓄熱に利用する
ものであれば、浸漬のIE様を問題にするものではない
。更に、エンジン13の支持部は、缶体2に限らず、蓋
体3で−あってもよい。
また、吸振材6は、上記実施例で述べたりシ性ゴム製の
中空管のほか、例えばエアサスペンションによる低ばね
定数と同等のばね定数が得られるものであれば1発泡ス
ポンジ体等であってもよい。
また、上記実施例では、支持リング7と缶体2の水平面
4との間に吸振材6を介在させたが、支持リング7と蓋
体3の水平面41との間にクッション材を介在させれば
、蓄熱槽1をより完全な密閉構造にできる利点がある。
更に、蓋体3の内面に吸音材や遮音材等を貼着すれば、
エンジン騒音およびコンプレッサのメカニカルノイズを
より低減させることが可能である。
このほか、暖房システムにおける高温域吐出管53およ
び低温域吐出管54を第3図のように配管しても、同様
な効果が期待できる。このようにすると、缶体2に吐出
管53.54の接続孔を2没けなくてよいため、缶体2
からの熱媒の漏洩を防1(二できる。
以上の通り、本発明によれば、ヒートポンプのCOPを
高く維持したまま、高温の温水を経済的に得られる内燃
機関駆動蓄熱システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は支持
リン、グを示す斜視図、第3図は本発明の他の実施例を
示す図である。 l・・・蓄熱槽、13・・・内燃機関としてのエンジン
、30・・・ヒートポンプ、31・・・熱交換器。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内部に水等の熱媒を満した蓄熱槽の内部にヒート
    ポンプを駆動する内燃機関を設置し、この内燃機関の駆
    動排熱を前記熱媒への蓄熱に利用するシステムにおいて
    、前記ヒートポンプの熱交換器を、前記蓄熱槽の下方の
    熱媒中に浸漬させたことを特徴とする内燃機関駆動蓄熱
    システム。 (2、特許請求の範囲第1項において、前記内燃機関の
    少なくとも一部を、前記熱交換器より上方の熱媒中に浸
    漬させたことを特徴とする内燃機関駆動蓄熱システム。
JP58120477A 1983-03-09 1983-07-01 内燃機関駆動蓄熱システム Pending JPS6013960A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58120477A JPS6013960A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 内燃機関駆動蓄熱システム
CA000449081A CA1240963A (en) 1983-03-09 1984-03-07 Heat utilizing system using internal combustion engine
FR8403703A FR2542377B1 (fr) 1983-03-09 1984-03-09 Systeme d'utilisation de la chaleur provenant de la mise en oeuvre d'un moteur a combustion interne
DE3408750A DE3408750C2 (de) 1983-03-09 1984-03-09 Einrichtung zur Nutzung der Abwärme einer ein Aggregat antreibenden Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

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JP58120477A JPS6013960A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 内燃機関駆動蓄熱システム

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ID=14787141

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JP58120477A Pending JPS6013960A (ja) 1983-03-09 1983-07-01 内燃機関駆動蓄熱システム

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893189B2 (en) 2003-03-24 2005-05-17 Komatsu Ltd. Pipelayer
US8590861B2 (en) 2009-03-31 2013-11-26 Tokyo Electron Limited Gate valve and substrate processing apparatus equipped with the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56110887A (en) * 1980-02-04 1981-09-02 Hiroyuki Morita Hot water boiler by driving of internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56110887A (en) * 1980-02-04 1981-09-02 Hiroyuki Morita Hot water boiler by driving of internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893189B2 (en) 2003-03-24 2005-05-17 Komatsu Ltd. Pipelayer
US8590861B2 (en) 2009-03-31 2013-11-26 Tokyo Electron Limited Gate valve and substrate processing apparatus equipped with the same

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