JPS6033449A - エンジン駆動給湯装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、エンジンを利用して高効率の給湯を行なう給
湯装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 エンジンなどの内燃機関を用いて動力を取り出し、その
動力を用いて圧縮機を駆動し、冷暖房するとともにエン
ジンからのシリンダヘッド冷却熱と排熱を給湯に利用す
るシステムの開発が行なわれている。第１図はこの種シ
ステムの給湯装置を示す図であり、エンジン１によって
動力を取り出すとともにその排気熱を熱交換する排気ガ
ス熱交換器２があり、シリンダヘッド３の冷却熱と排気
ガス熱交換器２で回収された熱は熱媒体に伝えられ、熱
媒体ポンプ４によって貯湯槽５に運ばれ、貯湯槽内熱交
換器６で貯湯槽７内の給湯水と熱交換し、給水口８から
の水を加熱し、出湯口９から３べ一゛２′ 湯を得るものである。貯湯槽の最下部に位置する熱交換
器１ｏはエンジン動力によって圧縮機を駆動し、冷凍サ
イクルを構成してヒートポンプの凝縮熱を給湯に利用す
るだめの熱交換器である。

従来、このようなエンジン駆動給湯装置は、夏期には冷
房、冬期には暖房、そして中間期には給湯といった使用
ができるように構成されているが、冷房あるいは暖房期
のように空調負荷の大きい場合には給湯に利用される排
熱が充分にあり、機器の運転時間が長いため、立上り特
性の影響はシステムの運転効率に大きな影響を及ぼさな
い。しかしながら、中間期などの給湯専用運転時におい
て機器の０Ｎ−ＯＦＦ制御は主として第１図に示す熱交
換器１０の局面に設けられた温度センサ１１によってな
される場合が多い。つまり給湯すると温度センサ１１の
周囲の水温が下降し、機器がＯＮされるといった制御で
ある。しかし、平均的な家庭での給湯パターンは夕方か
ら夜にかけての風呂への張水時以外は少量の給湯負荷が
数回繰返えされる場合が多い。このような給湯パターン
で前述の制御による運転を行なうと、１回当りの機器の
運転時間は数分という時間になり、それ故エンジンなど
の熱容量の大きい装置が定常の温度に達する前、さらに
熱媒体経路の熱媒体が排熱回収用熱交換器周囲の給湯水
温度以上に達して充分熱交換される状態前に機器がＯＦ
Ｆしてしまい、エンジン排熱が充分に利用されないため
、このような運転でのシステム効率が非常に悪くなると
いう欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑みエンジン駆動給湯装置を給湯専
用機として中間期などに運転した場合、エンジン排熱を
効率よく回収して、システムの運転効率を高めるエンジ
ン駆動給湯装置を提供しようとするものである。

発明の構成 エンジン駆動給湯装置で、貯湯槽に給水する給水口を貯
湯槽最下部と、排熱回収熱交換器下部の２箇所に設け、
後者給水経路には排熱回収熱交換器とエンジン本体との
熱媒体経路内の給水加熱熱５１・−Ｎｊ 交換器を排熱回収熱交換器と直列に設けるとともに、前
記２個の給水口への同時給水は、給水口上流に設けた三
方弁により、給湯専用運転時に行なうように構成してい
る。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第２図は本発明のエンジン駆動給湯装置の一実施
例を示す図である。１２は熱源機本体であるエンジンに
おける排ガス熱交換器、シリンダヘッド冷却熱交換器が
内蔵されている。１３は貯湯槽本体であり、下部に前記
エンジンによって駆動される冷凍回路凝縮熱回収熱交換
器１４゜さらにその上部にはエンジン本体からの排熱を
回収する排熱回収熱交換器１６が設けられている。

貯湯槽１３の最上部には給湯口１６が設けられ、貯湯槽
最下部には給水口１７．さらに排熱回収熱交換器１５下
部には給水口１８が設けられ、両給水口はその上流で三
方弁１９により給水元栓２０に接続されている。給水口
１８と三方弁１９の給水経路内にはエンジン本体１２と
排熱回収熱交換６１１−’・ 器１６との熱媒体経路２１の排熱回収熱交換器１５の下
流側に直列に設けられた給水加熱熱交換器２２が設けら
れている。２３は凝縮熱回収熱交換器１４周囲の給湯水
温度を検知する温度センサである。

また２４は熱媒体経路２１の熱媒体循環用ポンプである
。

次にその動作を説明する。まず第３図に示すような冷暖
房運転時間が給湯負荷時間よりも長い場合につまり冷暖
房期について説明する。この場合給水は第２図の実線Ａ
に示す方向に流れさせるように三方弁１９を制御し貯湯
槽１３内の給湯水の加熱は貯湯槽１３内の排熱回収熱交
換器１６で行なう。

次に給湯専用機として運転する場合は、給水が図の破線
Ｂの如く、給水口１７．１８両方に流れるように三方弁
１９を制御する。この時貯湯槽１３内給湯水の加熱には
、貯湯槽下部の凝縮熱回収熱交換器１４とその上部の排
熱回収熱交換器１６により加熱される。また、このよう
な給湯専用機使用の場合、機器の運転を温度センサ２３
により制７′　゛ 御するが、機器のＯＮは常に給湯の行なわれている時、
つまり給水が行なわれている時である。そこで、排熱回
収熱交換器１５で熱交換された、貯湯槽内給湯水よりも
温度の高い熱媒体と給水とを熱交換させる給水加熱熱交
換器２２を設けて、エンジン排熱を充分に回収する。給
湯専用運転の場合、給湯負荷が頻繁にあり、かつ、その
給湯時間が短いために熱媒体経路あるいは熱源機が充分
に加熱される前に運転が停止してしまい、貯湯槽内での
排熱回収熱交換器１５で熱交換される前に停止する。そ
こで、本発明のシステムでは、水温の低い給水を熱媒体
と熱交換させるので、熱媒体温度が低くても排熱回収が
充分になされるものである。また、給水口は、凝縮熱回
収熱交換器１４の下部と排熱回収熱交換器１５の下部に
設けているので、凝縮熱回収熱交換器１４にも常に温度
の低い給水が々されて熱交換効率が上るとともに、排熱
回収熱交換器１５では温度レベルの高い熱交換が行なわ
れるので、給湯温度が低くなる事もない。

さらに給水加熱熱交換器２２を熱媒体経路２１内で排熱
回収熱交換器１６と直列に設けているだめ、排熱回収熱
交換器１６で給湯水を加熱した給水温度よりも温度の高
い熱媒体からさらに給水温度近くまで排熱回収ができる
。

また、給水の切換えを三方弁１９により行ない、中間期
つまり給湯専用運転時で、かつ給水温度の高い時にのみ
図の破線の如く２方向に給水する事により、給水温が低
い場合で給湯量の大きい場合の給湯温度の落込みを防止
する事ができるという使い勝手にもよいものである。

発明の効果 給湯専用機として運転した場合のように０Ｎ−ＯＦＦ　
運転が多く、運転時間の短い場合でも、排熱回収が充分
になされ、システム運転効率が向上し、かつ給湯温度の
低下を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一実施例のエンジン駆動給湯装置の構成
図、第２図は本発明の一実施例のエンジン駆動給湯装置
の構成図である。 １４・・・・・・凝縮熱回収熱交換器、１５・・・・・
・排熱回９′秤ジ 収態交換器、１７．１８・・・・・・給水口、１９・・
・・・・三方弁、２２・・・・・・給水加熱熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジン本体と、エンジンからの熱を給湯用に
   蓄熱する貯湯槽と、前記貯湯槽内下部に配され、前記エ
   ンジンの動力によって駆動される冷凍回路での凝縮熱を
   回収する凝縮熱回収熱交換器と、前記凝縮熱回収熱交換
   器の上部に配したエンジン排熱回収熱交換器を備え、前
   記貯湯槽最下部に開口する第１の給水口と、前記排熱回
   収熱交換器下部に開口する第２給水口とを設け、前記第
   ２給水口の給水経路内には、前記排熱回収熱交換器の熱
   媒体と給水を熱交換する給水加熱熱交換器を設けたこと
   を特徴とするエンジン駆動給湯装置。
2. （２）給水加熱熱交換器は、排熱回収熱交換器と直列に
   設けられた特許請求の範囲第１項記載のエンジン駆動給
   湯装置。
3. （３）第１．第２の給水口の上流に設けられた三方弁に
   より、本装置を給湯専用機として運転し、か２１て・−
   ：ｆ つ給水温度の高い時のみ両給水口に給水しそれ以外は第
   １の給水口のみに給水する特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のエンジン駆動給湯装置。