JPS6315569Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水冷エンジンの排熱回収装置に関
し、熱回収効率を高め、かつ、熱交換器、排気再
燃焼器及びエンジンに流入する冷却水の流量バラ
ンスをとるうえ、構造を簡単にすることを目的と
する。

従来、水冷エンジンを利用したヒートポンプシ
ステムにおいては、第９図に示すように、水冷エ
ンジン１の排気を再燃焼器３で未燃焼成分を処理
してから、熱交換器６を経てマフラＭに送り出す
とともに、エンジン１の冷却水をウオータジヤケ
ツト１７、排気再燃焼器３及び熱交換器６に各々
並列に流して熱回収槽２０に循環させてある（第
６図の系統図参照）。

従つて、その排熱回収装置は、第４図及び第５
図に示すように、再燃焼器３と熱交換器６を連結
して、再燃焼器３の前面に排気入口４を、又、熱
交換器６の右側面下方に排気排出口３８を突設す
る一方で、再燃焼器３及び熱交換器６の各々底面
に冷却水の入口４０．２１を、そして各々上面に
その出口１６．４１を設けてある（冷却水の流れ
を黒矢印で、排気の流れを白矢印で示す）。

これにより、エンジンのウオータジヤケツト、
再燃焼器及び熱交換器を並列に流れる冷却水が、
いずれか一箇所に集中すると、他の箇所の流量が
確保できずに冷却効率が低下する。そのうえ、こ
れらの箇所を出た温水はそのまま熱回収槽に還つ
て一度しか熱交換を行なわないので熱回収効率も
高くはなく、又、冷却水の入口と出口を各々二箇
所必要とするので構造が複雑になる問題があつ
た。

本考案は上記問題を解消するためのもので、排
気再燃焼器と熱交換器を連結し、排気再燃焼器内
の排気再燃焼器を冷却水室で取囲み、熱交換器の
熱回収水路の出口部を連通孔を介して上記冷却水
室に連通して、この連通孔を再燃焼器と熱交換器
との連結部に設けて、冷却水室の出口を再燃焼器
の排気入口の側部に並列状に開口するとともに、
この冷却水室出口とエンジンのウオータジヤケツ
トの入口を連結して、その出口を連通路により熱
回収槽を介して熱交換器の熱回収水路の入口に連
通させる。

これにより、エンジン冷却水を熱交換器、排気
再燃焼器及びエンジンのウオータジヤケツトに直
列に通して、この各々の流量を一定に保つて冷却
効率を高く維持できるうえ、三回に亘つて熱を回
収するので熱回収効率を高めることができるもの
を提供する。

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図はエンジンを動力源及び熱源としたヒー
トポンプシステムの略示系統図、第２図はエンジ
ンの排熱回収装置の縦断面図、第３図は冷却水の
循環系統図であつて、水冷エンジン１によつて冷
房系２５の冷媒コンプレツサ２６を駆動するとと
もに、エンジン冷却水を暖房並びに給湯用の熱回
収槽２０に導いて熱交換する。

又、エンジン排気を排気再燃焼器３で未燃焼成
分を再燃焼処理してから、この再燃焼器３に取付
けられた熱交換器６を介してマフラＭに通して消
音したうえで外部へ放出する。

一方、上記熱回収槽２０と熱交換器６をポンプ
Ｐを介して接続し、熱交換器６に入つた冷却水を
直列に再燃焼器３に流し込むとともに、この再燃
焼器３とエンジンのウオータジヤケツト１７を接
続して、再燃焼器３より出た冷却水をウオータジ
ヤケツト１７に導いて、前記熱回収槽２０に循環
させる。

上記排気再燃焼器３は、有底筒体状の内筒２
７、中筒２８及び外筒２９を一端開口側に向けて
重ね合わせたうえで熱交換器６とともに、各々に
設けたフランジ部３０を介してボルト及びナツト
で共締め固定する。

そして、一番内側に固定される内筒２８の開口
側を再燃焼器３の排気出口５として、その奥側に
２箇の燃焼用触媒３１及び整流板３２を順に固定
して排気再燃焼室８を構成し、さらに底部を開口
して排気導入口３３とする。

この内筒２７には中間熱伝導体３４を介して中
筒２８が被せ付けられ、底部側の内筒との間に断
熱室３５を設けてこの部位に排気方向板３６を配
置し、中筒２８及び外筒２９を貫く排気入口４を
この排気方向板３６に接続する。

さらに、外筒２９と中筒２８との間に冷却水室
を設けて前記排気再燃焼室８を取囲み、冷却水室
１０の出口１６を排気入口４の左方に並列状に突
設する。

上記再燃焼器３に連結する熱交換器６は、左右
に亘つて排気を通す細管群３７と上下に亘つて冷
却水を通す熱回収水路１１から成り、細管群３７
の左方上部に排気導入口７を明けて再燃焼器の排
気出口５に接続し、又、細管群３７の右方中央部
から排気排出口３８を突出する。

そして、熱回収水路１１の下方に入口２１を突
設し、当該水路１１の出口部１２と再燃焼器側の
冷却水室入口部１３を連通口１４を介して連結し
て、排気再燃焼器３と熱交換器６との連結部１
５、つまり、フランジ部３０に亘つてこの連通口
１４を位置づける。

尚、上記フランジ部３０は、第７図に示すよう
断面略逆Ｖ字状の緊締帯３９を介してボルトとナ
ツトで締め付けても良く、とくに、当該緊締帯３
９を用いれば、ボルトで締め込む程、帯の内部斜
面３９ａがＡ方向に押しつけられてフランジ部３
０を逆にＢ方向に引きずることになる結果、フラ
ンジ部３０の両側をＣ方向に挾圧して再燃焼器３
と熱交換器６を強固に固定する。

他方、水冷エンジン１のウオータジヤケツト１
７の入口１８を同じく水冷エンジン１の排気出口
２の側部に並列状に開口して、このウオータジヤ
ケツト１７の入口１８を再燃焼器の冷却水室１０
の出口１６に連通する。

そして、ウオータジヤケツト１７の出口１９を
連通路４３により熱回収槽２０に接続して熱交換
を行なつたのち、冷却水を再びポンプで熱交換器
６に循環させる。

斯くしてなる排熱回収装置においては、熱回収
槽２０からポンプＰで押し出された冷却水は熱交
換器６に入つて排気熱を吸収し、連通口１４を介
して冷却水室１０に導かれて再燃焼室８の熱を吸
収する。

そして、冷却水室１０の出口１６を出た冷却水
は、つづいて、ウオータジヤケツト１７に入り、
シリンダの熱を吸収したのち、熱回収槽６に戻る
のである。

従つて、当該排熱回収装置は、第３図に示すよ
うに、熱交換器３、排気燃焼器６及びエンジンウ
オータジヤケツト１７を直列状に冷却水を横断さ
せるのである。

以下、本考案の効果を説明すると、上述のよう
に、熱交換器、排気燃焼器及びエンジンのウオー
タジヤケツトを直列に連通し、これらに水を順に
流すので、各々に流れる水量を一定に保ち、流量
バランスを良好に維持して、各部位の冷却効率を
高く維持できる。

しかも、水を三部位に直列状に流して、順次加
温された水を再び熱回収操作に具するので、熱回
収効率を高め、より高温の水をとり出すことがで
きる。

さらに、熱交換器と再燃焼器と連通口で連結し
て排熱回収の配管を簡単な構造にできるうえ、再
燃焼器及び熱交換器と熱回収槽を各々結ぶ従来の
配管を省略できるので、製作が速やかに行なえ、
かつ、安価に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンを動力源及び熱源としたヒー
トポンプシステムの略示系統図、第２図はエンジ
ンの排熱回収装置の縦断面図、第３図は冷却水の
循環系統図、第４図は従来例の排熱回収装置を示
す平面図、第５図はその正面図、第６図は従来例
を示す第３図相当図、第７図は緊締帯の斜視図、
第８図はその使用状態を示す要部正面図、第９図
は従来例を示す第１図相当図である。 １……水冷エンジン、２……排気出口、３……
排気再燃焼器、４……３の排気入口、５……３の
排気出口、６……熱交換器、７……排気導入口、
８……排気再燃焼室、１０……冷却水室、１１…
…熱回収水路、１２……１１の出口部、１３……
１０の入口部、１４……連通口、１５……連結
部、１６……１０の出口、１７……ウオータジヤ
ケツト、１８……１７の入口、１９……１７の出
口、２０……熱回収槽、２１……１１の入口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水冷エンジン１の排気出口２に排気再燃焼器３
   の排気入口４を接続し、排気再燃焼器３の排気出
   口５に排気熱回収用の熱交換器６の排気導入口７
   を連結し、排気再燃焼器３内の排気再燃焼室８を
   冷却水室１０で取囲み、熱交換器６の熱回収水路
   １１の出口部１２を連通口１４を介して排気再燃
   焼器３の冷却水室１０の入口部１３に連通し、連
   通口１４は排気再燃焼器３と熱交換器６との連結
   部１５に設け、冷却水室１０の出口１６を排気再
   燃焼器３の排気入口４の側部に並列状に開口し、
   水冷エンジン１のウオータジヤケツト１７の入口
   １８を水冷エンジン１の排気出口２の側部に並列
   状に開口し、ウオータジヤケツト１７の入口１８
   に冷却水室１０の出口１６を連通し、ウオータジ
   ヤケツト１７の出口１９を連通路により熱回収槽
   ２０を介して熱交換器６の熱回収水路１１の入口
   ２１に連通させた事を特徴とする水冷エンジンの
   排気回収装置。