JPH0143493Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本案は空気調和機の圧縮機の駆動源として用い
られるエンジンの排熱回収装置に関する。

(ロ) 従来の技術 エンジンで空気調和機の圧縮機を駆動させると
共に、このエンジンの冷却水から排熱回収してこ
の排熱を例えば給湯用熱源として利用するものが
実開昭57−11475号公報で提示されている。

そして、この公報で指摘されているように、エ
ンジンからの冷却水を常に排熱回収用熱交換器に
流すようにするとエンジン始動時にエンジンがな
かなか暖まらない為、エンジンジヤケツトで昇温
され更にマフラー内の排気ガス熱交換器で昇温さ
れるエンジン冷却水の出口側にサーモバルブを設
け、このバルブでエンジン始動時に冷却水は暖ま
る迄、排熱回収用熱交換器をバイパスして流され
ていた。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 上記公報で提示のサーモ制御手段では、エンジ
ン始動時に冷却水が排熱回収用熱交換器をバイパ
スするものの、マフラー内の排気ガス熱交換器を
介してポンプでエンジンジヤケツトに戻る為にこ
の循環する冷却水が暖まる迄に時間がまだかか
り、且つ、エンジン始動時に低温の冷却水がエン
ジンジヤケツト内を流れる為にエンジンのシリン
ダ部が冷やされて結露し、この露水が潤滑油に混
入してオイルシール効果が悪くなりエンジンが焼
きついてしまう問題点を有していた。

本案は上記の問題点を解決すると共に暖機運転
中にもエンジンの排熱を回収するようにしたエン
ジンの排熱回収装置を提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本案装置は、エンジンジヤケツトと、サーモバ
ルブと、エンジンの排気ガス熱交換器と、排熱回
収用熱交換器と、循環ポンプとを順次環状に冷却
水管路で接続すると共に、エンジンジヤケツトと
サーモバルブとを側路するバイパス管路に流路抵
抗器を設けて構成したものである。

(ホ) 作用 本案装置はエンジン始動時に冷却水温度が低い
為にサーモバルブが閉じており、循環ポンプによ
り冷却水はバイパス管路−排気ガス熱交換器−排
熱回収用熱交換器を循環する。この始動と同時に
エンジンの排気ガス熱交換器は急激に加熱されて
循環する冷却水が昇温するようになり、排熱回収
用熱交換器で熱放出すると共にサーモバルブで封
じ込められたエンジンジヤケツト内の冷却水温度
が短時間のうちに上昇する。そしてサーモバルブ
の設定温度にエンジンジヤケツト内の冷却水温度
が達するとサーモバルブが開き、循環ポンプによ
り冷却水はエンジンジヤケツトとバイパス管路と
を並流して合流し、排気ガス熱交換器−排熱回収
用熱交換器を経て循環ポンプに帰還される。

(ヘ) 実施例 図面は本案装置の実施例を示す配管系統図であ
り、１は燃料ガスを供給口２から吸入して駆動さ
れるガスエンジン、３はこのエンジンのシリンダ
部を冷却するエンジンジヤケツト、４はエンジン
１からの排気ガスを予冷熱交換器５で予冷される
エキゾーストマニホールド、６はマフラー７内に
収納されエキゾーストマニホールド４からの排気
ガスと熱交換される排気ガス熱交換器、８は膨張
タンク、９は室外に設置される排熱回収用熱交換
器、１０は循環ポンプ、１１は入口の冷却水温度
が60℃に達すると開き、60℃より低い時は閉じる
（冷却水温度を検出する為に冷却水が僅かに流れ
るぐらいは開いている）サーモバルブである。

そして、これらエンジンジヤケツト３、サーモ
バルブ１１、予冷熱交換器５、排気ガス熱交換器
６、排熱回収用熱交換器９、循環ポンプ１０とを
順次環状に冷却水管路１２で接続すると共に、エ
ンジンジヤケツト３とサーモバルブ１１と予冷熱
交換器５との直列回路を側路するバイパス管路１
３に毛細管やオリフイスもしくはこの管路１３自
体を細い管で形成した流路抵抗器１４を設けてい
る。

１５はガスエンジン１で駆動される圧縮機で、
冷暖切換用の四方弁１６を介して室内側熱交換器
１７、冷媒減圧器１８、室外側熱交換器１９と接
続されており、且つ、この室外側熱交換器１９は
排熱回収用熱交換器９の風下側に熱交換関係に配
設されている。

次に作用を説明すると、エンジン１の始動時は
冷却水温度が低い為にサーモバルブ１１が閉じて
おり、循環ポンプ１０により冷却水はバイパス管
路１３−排気ガス熱交換器６−排熱回収用熱交換
器９と循環すると共にエンジン１からの排気ガス
はエキゾーストマニホールド４を経てマフラー７
の排気口２０から排出される。

この始動と同時にマフラー７内は排気ガスで急
激に温度上昇して排気ガス熱交換器６を流れる冷
却水が加熱され、排熱回収用熱交換器９で熱放出
されると共にサーモバルブ１１で封じ込められた
エンジンジヤケツト３内の冷却水温度が短時間の
うちに上昇する。この立ち上がり時間は数分間で
あり、エンジン１のシリンダが冷やされて結露す
る虞れはない。

一方、圧縮機１５がエンジン１の始動と同時に
駆動され、冬期には吐出冷媒が四方弁１６−室内
側熱交換器１７−減圧器１８−室外側熱交換器１
９−四方弁１６−圧縮機１５と循環して凝縮器と
して作用する室内側熱交換器１７で室内を暖房す
ると共に蒸発器として作用する室外側熱交換器１
９において排熱回収用熱交換器９により加熱され
る外気から熱源が汲みとられる。

そして、エンジンジヤケツト３内の冷却水温度
がサーモバルブ１１の設定温度60℃に達するとこ
のバルブが開き、循環ポンプ１０から送出された
冷却水はエンジンジヤケツト３とバイパス管路１
３とに並流する。この時、バイパス管路１３には
冷却水がエンジンジヤケツト３と予冷熱交換器５
とを流れる際に生ずる圧力損失を考慮し、この圧
力損失に見合う流路抵抗器１４を設けているの
で、エンジンジヤケツト３とバイパス管路１３と
に略同量の冷却水が流れ、バイパス管路１３を流
れてきた冷却水はエンジンジヤケツト３と予冷熱
交換器５とで加熱された冷却水と合流した後、排
気ガス熱交換器６で更に加熱される。加熱された
冷却水は排熱回収用熱交換器９で熱放出され、こ
の排熱で室外側熱交換器１９が暖房運転中、常時
加熱されるので外気温度が極度に低下しても室外
側熱交換器１９に露がつかず、暖房運転が続行さ
れる。

尚、上記実施例において、エキゾーストマニホ
ールド４はエンジン１の排気ガスが直接マフラー
７に入ると排気ガス熱交換器６が高温に耐えられ
ず破損してしまう虞れがあるので排気ガスを予冷
する為に設けたものであり、排気ガス熱交換器６
が高温に耐えられるものであればエキゾーストマ
ニホールド４を取り除いても良い。

(ト) 考案の効果 本案装置によれば、エンジン始動時はエンジン
ジヤケツトを通さずに冷却水を循環させると共に
この冷却水をエンジン始動と同時に昇温する排気
ガス熱交換器で加熱するようにしたので、エンジ
ン始動時から排熱回収用熱交換器で排熱を回収し
て利用できると共にエンジヤケツトに封じ込めら
れた冷却水が短時間で昇温し、暖機運転時間を従
来装置より大幅に短縮することができる。

しかも、エンジン始動時にエンジンジヤケツト
内は冷却水が循環しない為にエンジンのシリンダ
が冷やされて結露する虞れはなく、エンジンが焼
きつくのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本案装置の実施例を示す配管系統図であ
る。 １……エンジン、３……エンジンジヤケツト、
６……排気ガス熱交換器、９……排熱回収用熱交
換器、１０……循環ポンプ、１１……サーモバル
ブ、１２……冷却水管路、１３……バイパス管
路、１４……流路抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンジヤケツトと、サーモバルブと、エン
   ジンの排気ガス熱交換器と、排熱回収用熱交換器
   と、循環ポンプとを順次環状に冷却水管路で接続
   すると共に、エンジンジヤケツトとサーモバルブ
   とを側路するバイパス管路に流路抵抗器を設けた
   ことを特徴とするエンジンの排熱回収装置。