JPH02102352A - エンジンの排熱回収装置 - Google Patents
エンジンの排熱回収装置Info
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- JPH02102352A JPH02102352A JP63256226A JP25622688A JPH02102352A JP H02102352 A JPH02102352 A JP H02102352A JP 63256226 A JP63256226 A JP 63256226A JP 25622688 A JP25622688 A JP 25622688A JP H02102352 A JPH02102352 A JP H02102352A
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- Japan
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- engine
- exhaust heat
- heat recovery
- cooling water
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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。
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、発電機やエヤーコンプレッサ等の作業装置を
駆動するエンジンの排熱を、給湯や暖房に利用するため
に回収する装置に関する。
駆動するエンジンの排熱を、給湯や暖房に利用するため
に回収する装置に関する。
（従来の技術）
エンジンの排熱回収装置の一例として、Ｕ、Ｓ。
Ｐ、４２２６２１４号公報で示されるものが知られてい
る。
る。
これは、第７図に示すように、発電機（Ｇ）を駆動する
エンジン（Ｅ）のウォータージャケット（１）から導出
したエンジン冷却水を、エンジン排気を熱源とする排気
熱吸収器（３）に供給して吸熱させ、ここでの吸熱によ
って昇温したエンジン冷却水を排熱回収器（４）に導い
て、ここに供給される吸熱用液体（水）に放熱させ、こ
の放熱によって降温したエンジン冷却水をエンジン下部
のオイル留め（１２）に設置した吸熱部（１３）に供給
して、ここに留められた潤滑油を吸熱冷却し、その後、
ウォーターポンプ（７）を介してエンジン（Ｅ）のつオ
ータージャケット（１）に戻すようにエンジン冷却水循
環流路が構成され、又、排熱回収器（４）での吸熱によ
って昇温した吸熱用液体が暖房設備や給湯設備などの熱
負荷装置（５）に導かれるようになっている。
エンジン（Ｅ）のウォータージャケット（１）から導出
したエンジン冷却水を、エンジン排気を熱源とする排気
熱吸収器（３）に供給して吸熱させ、ここでの吸熱によ
って昇温したエンジン冷却水を排熱回収器（４）に導い
て、ここに供給される吸熱用液体（水）に放熱させ、こ
の放熱によって降温したエンジン冷却水をエンジン下部
のオイル留め（１２）に設置した吸熱部（１３）に供給
して、ここに留められた潤滑油を吸熱冷却し、その後、
ウォーターポンプ（７）を介してエンジン（Ｅ）のつオ
ータージャケット（１）に戻すようにエンジン冷却水循
環流路が構成され、又、排熱回収器（４）での吸熱によ
って昇温した吸熱用液体が暖房設備や給湯設備などの熱
負荷装置（５）に導かれるようになっている。
更に、排熱回収器（４）の入口側のエンジン冷却水流路
（ｍ）と出口側のエンジン冷却水流路（、）とを短絡す
るバイパス流路（ｏ）が形成されるとともに、く放熱運
転モードとに切換える弁機構を設け、かつ、この弁機構
を排熱回収器の出口から出る吸熱用液体の温度検出に基
づいて切換え制御する制御装置を備えた構成のものが本
出願人によって先に提案された。そして、この提案され
た構成においては、吸熱用液体の出口温度（Ｔ１）が第
１設定温度（ＴＩＬ）より低いと排熱回収運転モードと
なり、出口温度（Ｔ１）が第１設定温度（Ｔ１）より高
い第２設定温度Ｔ１Ｍ）以上になると放熱運転モードに
切換え制御することで、吸熱用液体の出口温度（Ｔ１）
を第１設定温度（Ｔ、□−）を下限、第２設定温度（Ｔ
ｌＨ）を上限とする範囲内に維持するようにしていた（
第６図参照）。
（ｍ）と出口側のエンジン冷却水流路（、）とを短絡す
るバイパス流路（ｏ）が形成されるとともに、く放熱運
転モードとに切換える弁機構を設け、かつ、この弁機構
を排熱回収器の出口から出る吸熱用液体の温度検出に基
づいて切換え制御する制御装置を備えた構成のものが本
出願人によって先に提案された。そして、この提案され
た構成においては、吸熱用液体の出口温度（Ｔ１）が第
１設定温度（ＴＩＬ）より低いと排熱回収運転モードと
なり、出口温度（Ｔ１）が第１設定温度（Ｔ１）より高
い第２設定温度Ｔ１Ｍ）以上になると放熱運転モードに
切換え制御することで、吸熱用液体の出口温度（Ｔ１）
を第１設定温度（Ｔ、□−）を下限、第２設定温度（Ｔ
ｌＨ）を上限とする範囲内に維持するようにしていた（
第６図参照）。
上記のようにモード切換え制御することで熱負荷装置の
要求負荷変動に応じたエンジン冷却水の吸熱用液体もし
くは大気中への放熱を行ってエンジンをオーバーヒート
なく運転することができるようになったのであるが、エ
ンジンが高負荷運転状態での排熱回収運転モードの場合
、流路切換用の弁機構がハンチングを生じることがある
ことがこのバイパス流路（０）の出口部にはエンジン冷
却水温度が低い時にバイパス流路（ｏ）を開いて排気熱
吸収器（３）からのエンジン冷却水を排熱回収器（４）
に通すことなく短絡循環流動させて、エンシ′ン（Ｅ）
の暖機運転時におけるエンジン冷却水の早期昇温を図る
ように構成されている。
要求負荷変動に応じたエンジン冷却水の吸熱用液体もし
くは大気中への放熱を行ってエンジンをオーバーヒート
なく運転することができるようになったのであるが、エ
ンジンが高負荷運転状態での排熱回収運転モードの場合
、流路切換用の弁機構がハンチングを生じることがある
ことがこのバイパス流路（０）の出口部にはエンジン冷
却水温度が低い時にバイパス流路（ｏ）を開いて排気熱
吸収器（３）からのエンジン冷却水を排熱回収器（４）
に通すことなく短絡循環流動させて、エンシ′ン（Ｅ）
の暖機運転時におけるエンジン冷却水の早期昇温を図る
ように構成されている。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、上記従来構成においては、要求熱負荷が大きく
変動する熱負荷装置（５）を接続した場合、要求熱負荷
が大きく低減もしくは無くなった際にエンジン冷却水の
放熱が不足してエンジン（Ｅ）のオーバーし一トを招く
ものであり、エンジン負荷と要求熱負荷とが常に均衡し
ている条件でしか使用できないものであった。
変動する熱負荷装置（５）を接続した場合、要求熱負荷
が大きく低減もしくは無くなった際にエンジン冷却水の
放熱が不足してエンジン（Ｅ）のオーバーし一トを招く
ものであり、エンジン負荷と要求熱負荷とが常に均衡し
ている条件でしか使用できないものであった。
そこで、要求熱負荷が大きく変動する熱負荷装置（５）
の使用を可能とするために、排熱回収用のエンジン冷却
水循環流路と並列状にラジェータを利用した放熱用の冷
却水流路を設けるとともに、排気熱吸収器から出たエン
ジン冷却水を排熱回収器に導く排熱回収運転モードと、
ラジェータに導判った。
の使用を可能とするために、排熱回収用のエンジン冷却
水循環流路と並列状にラジェータを利用した放熱用の冷
却水流路を設けるとともに、排気熱吸収器から出たエン
ジン冷却水を排熱回収器に導く排熱回収運転モードと、
ラジェータに導判った。
つまり、エンジンの高負荷運転状態では、発生する排熱
量が多いため排熱回収器に供給されるエンジン冷却水の
温度は相当高いものとなっており、このため吸熱用液体
は急速に加温されてその出口温度が直ちに第２設定温度
（’ｒｔ＋−＋）以上となって弁機構が放熱運転モード
に切換わる。このモード切換えによって吸熱用液体の加
温が止められる結果、その出口温度が第１設定温度（Ｔ
ＩＬ）を下まわり、再び排熱回収運転モードに切換えら
れ、これが短時間おきに繰返されて、いわゆるハンチン
グ現象がもたらされ、弁機構の耐久性が低下するもので
ある。そして、この現象は吸熱用液体の出口温度の幅、
つまり、第２設定温度（Ｔ、Ｈ）と第１設定温度（Ｔｌ
Ｌ）との差（△Ｔ、）が小さいほど発生しやすいもので
あった。
量が多いため排熱回収器に供給されるエンジン冷却水の
温度は相当高いものとなっており、このため吸熱用液体
は急速に加温されてその出口温度が直ちに第２設定温度
（’ｒｔ＋−＋）以上となって弁機構が放熱運転モード
に切換わる。このモード切換えによって吸熱用液体の加
温が止められる結果、その出口温度が第１設定温度（Ｔ
ＩＬ）を下まわり、再び排熱回収運転モードに切換えら
れ、これが短時間おきに繰返されて、いわゆるハンチン
グ現象がもたらされ、弁機構の耐久性が低下するもので
ある。そして、この現象は吸熱用液体の出口温度の幅、
つまり、第２設定温度（Ｔ、Ｈ）と第１設定温度（Ｔｌ
Ｌ）との差（△Ｔ、）が小さいほど発生しやすいもので
あった。
従って、上記温度幅（△Ｔ、）を充分大きく設定してお
くことで、流路切換え用バルブ機構のハンチングを抑え
ることが可能となるのであるが、こうすると、エンジン
負荷が小さい場合、つまり、発生するエンジン排熱量が
比較的少ない場合に、吸熱用液体が上限温度である第２
設定温度（ＴＩＨ）以上になって放熱運転モードに切換
わってが呟下限温度である第１設定温度（Ｔ、Ｌ）より
下まわるまでに長時間を要し排熱回収効率が低下してし
まう別の問題が発生するものであり、設定温度幅（△Ｔ
、）をむやみに大きくすることは排熱回収装置としては
好ましいものでまながった。
くことで、流路切換え用バルブ機構のハンチングを抑え
ることが可能となるのであるが、こうすると、エンジン
負荷が小さい場合、つまり、発生するエンジン排熱量が
比較的少ない場合に、吸熱用液体が上限温度である第２
設定温度（ＴＩＨ）以上になって放熱運転モードに切換
わってが呟下限温度である第１設定温度（Ｔ、Ｌ）より
下まわるまでに長時間を要し排熱回収効率が低下してし
まう別の問題が発生するものであり、設定温度幅（△Ｔ
、）をむやみに大きくすることは排熱回収装置としては
好ましいものでまながった。
本発明はこのような事情に着目してなされたものであっ
て、エンジン負荷が高い場合の流路切換用弁機構のハン
チングを抑制しながら、エンジン負荷が低い場合の排熱
回収効率の向上を図れるようにすることを目的とするも
のである。
て、エンジン負荷が高い場合の流路切換用弁機構のハン
チングを抑制しながら、エンジン負荷が低い場合の排熱
回収効率の向上を図れるようにすることを目的とするも
のである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明特徴構成は、エンジン
（Ｅ）のつオータージャケット（１）の出口（１ａ）か
ら導出したエンジン冷却水を、エンジン排気を熱源とす
る排気熱吸収器（３）に供給して受熱させたのち、排気
熱回収器（４）に導いてここに供給される吸熱用液体に
放熱させ、排熱回収器（４）ター （作 用） 上記特徴構成によれば、エンジンが高負荷運転状態にあ
ると、第１設定温度（Ｔ、Ｌ）がエンジン低負荷運転時
より低く設定されるために出口温度（Ｔ、）が第１設定
温度（ＴＩＬ）を下まわって排熱回収運転モードに切換
わっだのち、第２設定温度（ＴｌＭ）まで昇温しで放熱
運転モードに切換わるまでの時間は比較的長いものとな
る。
（Ｅ）のつオータージャケット（１）の出口（１ａ）か
ら導出したエンジン冷却水を、エンジン排気を熱源とす
る排気熱吸収器（３）に供給して受熱させたのち、排気
熱回収器（４）に導いてここに供給される吸熱用液体に
放熱させ、排熱回収器（４）ター （作 用） 上記特徴構成によれば、エンジンが高負荷運転状態にあ
ると、第１設定温度（Ｔ、Ｌ）がエンジン低負荷運転時
より低く設定されるために出口温度（Ｔ、）が第１設定
温度（ＴＩＬ）を下まわって排熱回収運転モードに切換
わっだのち、第２設定温度（ＴｌＭ）まで昇温しで放熱
運転モードに切換わるまでの時間は比較的長いものとな
る。
そして、エンジン負荷が小さくなるにつれて第１設定温
度（Ｔｌｌ−）が高くなり、この場合は出口温度（Ｔ、
）が第２設定温度（Ｔ、Ｈ）以上となって放熱運転モー
ドに切換わったのち、第１設定温度（Ｔ、Ｌ）を下まわ
るまで降温しで排熱回収運転モードに切換わるまでの時
間は短く、又、エンジン排熱の発生量が少ないために排
熱回収運転モードから放熱運転モードへの切換わりには
時間を要することになる。
度（Ｔｌｌ−）が高くなり、この場合は出口温度（Ｔ、
）が第２設定温度（Ｔ、Ｈ）以上となって放熱運転モー
ドに切換わったのち、第１設定温度（Ｔ、Ｌ）を下まわ
るまで降温しで排熱回収運転モードに切換わるまでの時
間は短く、又、エンジン排熱の発生量が少ないために排
熱回収運転モードから放熱運転モードへの切換わりには
時間を要することになる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例のいくつかを例示図に基づいて説
明する。
明する。
から出たエンジン冷却水をウォーターポンプ（７）を介
してエンジン（Ｅ）のつオータージャケット入口（１ｂ
）に戻すようにする排熱回収用のエンジン冷却水循環流
路を備えたエンジンの排熱回収装置において、排熱回収
器（４）から出たエンジン冷却水をラジェータ（８）に
導いたのちウォーターポンプ（７）の吸込側に供給する
放熱用のエンジン冷却水流路（ｆ）・（ｇ）を設けると
ともに、エンジン冷却水を排熱回収器（４）に導く排熱
回収運転モードとラジェータに導く放熱運転モードとに
択一切換え可能な流路切換え手段（ＳＶ＋）、（ｓｖ２
）を設け、かつ、この流路切換え手段（ＳＶ 、 ）
、 （ＳＶ２ ）は、排熱回収器（４）から出る吸熱用
液体の検出温度が第１設定温度より低くなると排熱回収
運転モードに切換えられ、第１設定温度よりも高い第２
設定温度以上になると放熱運転モードに切換えられるよ
うに制御装置（１０）に接続し、更に、エンジン負荷検
出手段（１１）で検出したエンジン排気が大なるほど第
１設定温度を低くする手段を制御装置（１０）に備えで
ある点にある。
してエンジン（Ｅ）のつオータージャケット入口（１ｂ
）に戻すようにする排熱回収用のエンジン冷却水循環流
路を備えたエンジンの排熱回収装置において、排熱回収
器（４）から出たエンジン冷却水をラジェータ（８）に
導いたのちウォーターポンプ（７）の吸込側に供給する
放熱用のエンジン冷却水流路（ｆ）・（ｇ）を設けると
ともに、エンジン冷却水を排熱回収器（４）に導く排熱
回収運転モードとラジェータに導く放熱運転モードとに
択一切換え可能な流路切換え手段（ＳＶ＋）、（ｓｖ２
）を設け、かつ、この流路切換え手段（ＳＶ 、 ）
、 （ＳＶ２ ）は、排熱回収器（４）から出る吸熱用
液体の検出温度が第１設定温度より低くなると排熱回収
運転モードに切換えられ、第１設定温度よりも高い第２
設定温度以上になると放熱運転モードに切換えられるよ
うに制御装置（１０）に接続し、更に、エンジン負荷検
出手段（１１）で検出したエンジン排気が大なるほど第
１設定温度を低くする手段を制御装置（１０）に備えで
ある点にある。
第１図は本発明の実施例を示すものであって、〃スを燃
料とするエンジン（Ｅ）は発電ｆｉ（Ｇ）に直結されて
これを駆動する。このエンジン（Ｅ）に備えたウォータ
ーノヤケット（１）の出口（１ａ）から導出されたエン
ジン冷却水は、マフラー（２）の上流側に配備された排
気熱吸収器（３）の受熱部（３ａ）に供給され、エンジ
ン排気熱を吸収して昇温する。
料とするエンジン（Ｅ）は発電ｆｉ（Ｇ）に直結されて
これを駆動する。このエンジン（Ｅ）に備えたウォータ
ーノヤケット（１）の出口（１ａ）から導出されたエン
ジン冷却水は、マフラー（２）の上流側に配備された排
気熱吸収器（３）の受熱部（３ａ）に供給され、エンジ
ン排気熱を吸収して昇温する。
ここで昇温したエンジン冷却水は流路（ａ）および（ｂ
）を介して排熱回収器（４）に供給される。排熱回収器
（４）内には、熱負荷装置としての給湯設備（５）から
循環ポンプ（６）を介して吸熱用液体（水）が供給循環
される受熱部（４ａ）が設けられており、吸熱用液体が
エンジン冷却水から吸熱して加温される。そして、排熱
回収器（４）での放熱によって降温したエンジン冷却水
は、流路（ｃ）および（ｄ）を経て電動式のウォーター
ポンプに導かれたのち、つオータージャケット（１）の
入口（１ｂ）に還元供給され、このウォータージャケッ
ト（１）を通過する開の吸熱によってエンジン（Ｅ）を
冷却して再びウォータージャケット出口（１ａ）から構
成される装置になっている。つまり、つオータージャケ
ット（１）および排気熱吸収器（３）で吸収したエンジ
ン排熱を排熱回収器（４）で吸熱用液体に吸収される排
熱回収用のエンジン冷却水循環流路が形成されているの
である。
）を介して排熱回収器（４）に供給される。排熱回収器
（４）内には、熱負荷装置としての給湯設備（５）から
循環ポンプ（６）を介して吸熱用液体（水）が供給循環
される受熱部（４ａ）が設けられており、吸熱用液体が
エンジン冷却水から吸熱して加温される。そして、排熱
回収器（４）での放熱によって降温したエンジン冷却水
は、流路（ｃ）および（ｄ）を経て電動式のウォーター
ポンプに導かれたのち、つオータージャケット（１）の
入口（１ｂ）に還元供給され、このウォータージャケッ
ト（１）を通過する開の吸熱によってエンジン（Ｅ）を
冷却して再びウォータージャケット出口（１ａ）から構
成される装置になっている。つまり、つオータージャケ
ット（１）および排気熱吸収器（３）で吸収したエンジ
ン排熱を排熱回収器（４）で吸熱用液体に吸収される排
熱回収用のエンジン冷却水循環流路が形成されているの
である。
又、排気熱吸収器（３）の下手側のエンジン冷却水流路
（ａ）とウォーターポンプの吸込側の流路（ｄ）との間
にはバイパス流路（ｅ）が形成されている。
（ａ）とウォーターポンプの吸込側の流路（ｄ）との間
にはバイパス流路（ｅ）が形成されている。
このバイパス流路（ｅ）の入口部には、エンジン冷却水
の温度が設定値より低い開は流路（、）を閉じて冷却水
の全量をバイパス流路（ｅ）に導き、設定値以上の高温
時にはバイパス流路（ｅ）を閉じて流路（ａ）を開くサ
ーモバルブ（ＴＶ）が設けられ、エンジン始動直後の暖
機運転時におけるエンジン冷却水の昇温を早めるよう構
成されている。
の温度が設定値より低い開は流路（、）を閉じて冷却水
の全量をバイパス流路（ｅ）に導き、設定値以上の高温
時にはバイパス流路（ｅ）を閉じて流路（ａ）を開くサ
ーモバルブ（ＴＶ）が設けられ、エンジン始動直後の暖
機運転時におけるエンジン冷却水の昇温を早めるよう構
成されている。
又、上記流路（ａ）と流路（ｂ）との接続部位からはエ
ンジン冷却水をラジェータ（８）に供給する流路（ｆ）
が設けられるとともに、ラジェータ（８）から出た冷却
水をウォーターポンプ（７）の吸込側流路（ｄ）に導く
流路（ｇ）が設けられ、かつ、流路（ｂ）お−１ｌ＝ よるエンジン冷却水の放熱冷却が行われる。このような
動作を出口温度（Ｔ１）の検出に基づいて行うことで給
湯膜！（５）における吸熱用液体の温度が設定温度範囲
に保たれるのである。
ンジン冷却水をラジェータ（８）に供給する流路（ｆ）
が設けられるとともに、ラジェータ（８）から出た冷却
水をウォーターポンプ（７）の吸込側流路（ｄ）に導く
流路（ｇ）が設けられ、かつ、流路（ｂ）お−１ｌ＝ よるエンジン冷却水の放熱冷却が行われる。このような
動作を出口温度（Ｔ１）の検出に基づいて行うことで給
湯膜！（５）における吸熱用液体の温度が設定温度範囲
に保たれるのである。
更に詳しい作動が第２図の制御フローチャートで示され
る。つまり、運転が開始されると、先ず検出した出口温
度（Ｔ１）が第２設定温度（７１Ｍ）と比較される（ス
テップ１＃）。この場合、出口温度（Ｔ）が第２設定温
度（ＴＩＨ）よりも低ければ排熱回収運転モードとなり
、回収用の電磁開閉弁（ＳＶ＋）が開かれるとともに、
放熱用の電磁開閉弁（ＳＶ２）が閉じられて排気熱吸収
器（３）から出たエンジン冷却水は排熱回収器（４）に
導かれ（ステップ２＃）、出口温度（Ｔ、）が第２設定
温度（ＴｌＭ）以上になるまで排熱回収運転（ステップ
１ ＃、２ ＃）が続けられる。
る。つまり、運転が開始されると、先ず検出した出口温
度（Ｔ１）が第２設定温度（７１Ｍ）と比較される（ス
テップ１＃）。この場合、出口温度（Ｔ）が第２設定温
度（ＴＩＨ）よりも低ければ排熱回収運転モードとなり
、回収用の電磁開閉弁（ＳＶ＋）が開かれるとともに、
放熱用の電磁開閉弁（ＳＶ２）が閉じられて排気熱吸収
器（３）から出たエンジン冷却水は排熱回収器（４）に
導かれ（ステップ２＃）、出口温度（Ｔ、）が第２設定
温度（ＴｌＭ）以上になるまで排熱回収運転（ステップ
１ ＃、２ ＃）が続けられる。
出口温度（Ｔ１）が第２設定温度（ＴｌＭ）以上になる
と放熱運転モードとなり、電磁開閉弁（ＳＶ２）が閉じ
られるとともに電磁開閉弁（ＳＶ２）が開かれてエンジ
ン冷却水はラジェータ（８）に送られる（ステンよび（
ｆ）の入口部には夫々逆特性の電磁開閉弁（ＳＶ１）、
（ＳＶ２）が夫々設けられている。これら電磁開閉弁（
ｓｖｌ）＋（ｓｖ２）ハラ＞エータ冷却７７ン（９）の
駆動用モータ（ＦＭ）と共に制御装置（１０）に接続さ
れており、排熱回収器（４）に接続された吸熱用液体流
路（ｈ）、（ｉ）のうち、その出口側の流路（ｉ）に設
けた温度センサー（Ｓｌ）からの検出信号に基づいて以
下のように制御される。
と放熱運転モードとなり、電磁開閉弁（ＳＶ２）が閉じ
られるとともに電磁開閉弁（ＳＶ２）が開かれてエンジ
ン冷却水はラジェータ（８）に送られる（ステンよび（
ｆ）の入口部には夫々逆特性の電磁開閉弁（ＳＶ１）、
（ＳＶ２）が夫々設けられている。これら電磁開閉弁（
ｓｖｌ）＋（ｓｖ２）ハラ＞エータ冷却７７ン（９）の
駆動用モータ（ＦＭ）と共に制御装置（１０）に接続さ
れており、排熱回収器（４）に接続された吸熱用液体流
路（ｈ）、（ｉ）のうち、その出口側の流路（ｉ）に設
けた温度センサー（Ｓｌ）からの検出信号に基づいて以
下のように制御される。
つまり、温度センサー（Ｓｌ）で検出した出口温度（Ｔ
１）が第１設定温度（Ｔ、Ｌ）より低いと電磁開閉弁（
ＳＶ、）が開かれるとともに、電磁開閉弁（ＳＶ２）が
閉じられて排熱回収運転モードとなり、排気熱吸収器（
３）から出たエンジン冷却水が排熱回収器（４）に送ら
れて吸熱用液体の加温が行われ、又、出口温度（Ｔ、）
が第１設定値（ＴｌＬ）より高い第２設定値（ＴｌＨ）
以上になると、逆に電磁開閉弁（ＳＶ、）が閉じられる
とともに、電磁開閉弁（ＳＶ２）が開かれて放熱運転モ
ードとなり、排気熱吸収器（３）を出たエンジン冷却水
はラジェータ（８）に送られ、かつ、ファンモータ（Ｆ
Ｍ）が起動されてラジェータ（８）にプ３＃）。
１）が第１設定温度（Ｔ、Ｌ）より低いと電磁開閉弁（
ＳＶ、）が開かれるとともに、電磁開閉弁（ＳＶ２）が
閉じられて排熱回収運転モードとなり、排気熱吸収器（
３）から出たエンジン冷却水が排熱回収器（４）に送ら
れて吸熱用液体の加温が行われ、又、出口温度（Ｔ、）
が第１設定値（ＴｌＬ）より高い第２設定値（ＴｌＨ）
以上になると、逆に電磁開閉弁（ＳＶ、）が閉じられる
とともに、電磁開閉弁（ＳＶ２）が開かれて放熱運転モ
ードとなり、排気熱吸収器（３）を出たエンジン冷却水
はラジェータ（８）に送られ、かつ、ファンモータ（Ｆ
Ｍ）が起動されてラジェータ（８）にプ３＃）。
放熱運転モードに入ると、エンジン負荷検出手段（１１
）によってエンジン負荷（Ｌ）が検出され（ステップ４
＃）、この検出したエンジン負荷（Ｌ）に対して予め関
係づけられた温度幅（△Ｔ、）が設定される（ステップ
５＃）。この温度幅（△Ｔ、）は、第３図中のＡで示す
ようにエンジン負荷（Ｌ）の増大につれで大きくなる関
係に定められており、第２設定温度（ＴｌＭ）から上記
のように設定された温度幅（ΔＴｌ）を差引いた値（（
Ｔ、Ｈ−ΔＴ＋）がこの場合の第１設定温度（ＴＩＬ）
に設定される（ステップ６＃）。
）によってエンジン負荷（Ｌ）が検出され（ステップ４
＃）、この検出したエンジン負荷（Ｌ）に対して予め関
係づけられた温度幅（△Ｔ、）が設定される（ステップ
５＃）。この温度幅（△Ｔ、）は、第３図中のＡで示す
ようにエンジン負荷（Ｌ）の増大につれで大きくなる関
係に定められており、第２設定温度（ＴｌＭ）から上記
のように設定された温度幅（ΔＴｌ）を差引いた値（（
Ｔ、Ｈ−ΔＴ＋）がこの場合の第１設定温度（ＴＩＬ）
に設定される（ステップ６＃）。
そして、出口温度（Ｔ１）がこのようにして決定された
第１設定温度（ＴｌＬ）と比較される（ステップ７＃）
。ここで、出口温度（Ｔ１）が第１設定温度（ＴＩＬ）
以上であれば（ステップ３＃）に戻って放熱運転モトが
続行され、出口温度（Ｔ、）が第１設定温度（ＴＬ）よ
り低ければステップ１＃、２＃に戻って排熱回収運転モ
ードとなる。
第１設定温度（ＴｌＬ）と比較される（ステップ７＃）
。ここで、出口温度（Ｔ１）が第１設定温度（ＴＩＬ）
以上であれば（ステップ３＃）に戻って放熱運転モトが
続行され、出口温度（Ｔ、）が第１設定温度（ＴＬ）よ
り低ければステップ１＃、２＃に戻って排熱回収運転モ
ードとなる。
以上のように、両電磁開閉弁（ＳＶ 、 ）、 （ＳＶ
２ ）を制御することで、出口温度（Ｔ、）が第１設定
温度（ＴＬ）を下限、第２設定温度（ＴｌＨ）を上限と
する範囲（第３図中のハンチング部分）内に維持される
のである。
２ ）を制御することで、出口温度（Ｔ、）が第１設定
温度（ＴＬ）を下限、第２設定温度（ＴｌＨ）を上限と
する範囲（第３図中のハンチング部分）内に維持される
のである。
なお、エンジン負荷検出手段（１１）としては、エンジ
ン（Ｅ）に備えたガバナの燃料調量部材の位置、エンジ
ン（Ｅ）のブースト圧、エンジン排気圧、排気温度、な
どを適宜センサで直接的に検出する手段が考えられる。
ン（Ｅ）に備えたガバナの燃料調量部材の位置、エンジ
ン（Ｅ）のブースト圧、エンジン排気圧、排気温度、な
どを適宜センサで直接的に検出する手段が考えられる。
又、その他の手段として循環流体の温度検出によって間
接的にエンジン負荷を検出することも可能であり、その
−例が第１図に示される。
接的にエンジン負荷を検出することも可能であり、その
−例が第１図に示される。
つまり、排熱回収器（４）に供給されるエンジン冷却水
の流量（Ｑ）と温度（Ｔ２）を夫々流量センサ（Ｓ。）
と温度センサ（Ｓ２）で検出し、かつ、排熱回収器（４
）から出るエンジン冷却水の温度（Ｔ３）を温度センサ
（Ｓ３）で検出し、流量（Ｑ）と入口温度（Ｔ２）とに
よってエンジン（Ｅ）の直接負荷を、又、入口温度（Ｔ
２）と出口温度（Ｔ３）とから外部の熱的負荷を演算し
、これらから総合的にエンジン負荷（Ｌ）を割り出すの
である。このエンジン負荷検出手段を用いと設定温度と
の関係を示す線図、更に第７図は従来例の構成図である
。
の流量（Ｑ）と温度（Ｔ２）を夫々流量センサ（Ｓ。）
と温度センサ（Ｓ２）で検出し、かつ、排熱回収器（４
）から出るエンジン冷却水の温度（Ｔ３）を温度センサ
（Ｓ３）で検出し、流量（Ｑ）と入口温度（Ｔ２）とに
よってエンジン（Ｅ）の直接負荷を、又、入口温度（Ｔ
２）と出口温度（Ｔ３）とから外部の熱的負荷を演算し
、これらから総合的にエンジン負荷（Ｌ）を割り出すの
である。このエンジン負荷検出手段を用いと設定温度と
の関係を示す線図、更に第７図は従来例の構成図である
。
（１）・・・ウォータージャケット、 （１ａ）・・・
出口、（１ｂ）・・・入口、 （３）・・・排気熱吸収
器、（４）・・・排熱回収器、 （７）・・・ウォータ
ーポンプ、（８）・・・ラジェータ、 （１０）・・・
制御装置、（１１）・・・エンジン負荷検出手段、 （
Ｅ）・・・エンジン、（ｆｌｇ）・・・エンジン冷却水
流路、 （ＳＶｌ、５Ｖ２）・・・流路切換手段。
出口、（１ｂ）・・・入口、 （３）・・・排気熱吸収
器、（４）・・・排熱回収器、 （７）・・・ウォータ
ーポンプ、（８）・・・ラジェータ、 （１０）・・・
制御装置、（１１）・・・エンジン負荷検出手段、 （
Ｅ）・・・エンジン、（ｆｌｇ）・・・エンジン冷却水
流路、 （ＳＶｌ、５Ｖ２）・・・流路切換手段。
特許出願人 久保田鉄工株式会社
た制御フローチャートが第５図に示される。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、エンジン負荷が
大きくなるにつれて出口温度の下限となる第１設定温度
を低く（ＩＩ正するものであるが呟排熱発生量の多いエ
ンジン高負荷運転時において、排熱回収運転モードに切
換わっだ直後に、直ちに出口温度が第２設定温度にまで
上昇して流路切換え手段がハンチングするような現象を
防止することができるとともに、排熱発生量の少いエン
ジン低負荷運転時において、排熱回収運転モードを長く
とって効率のよい排熱回収を行うことができるようにな
った。
大きくなるにつれて出口温度の下限となる第１設定温度
を低く（ＩＩ正するものであるが呟排熱発生量の多いエ
ンジン高負荷運転時において、排熱回収運転モードに切
換わっだ直後に、直ちに出口温度が第２設定温度にまで
上昇して流路切換え手段がハンチングするような現象を
防止することができるとともに、排熱発生量の少いエン
ジン低負荷運転時において、排熱回収運転モードを長く
とって効率のよい排熱回収を行うことができるようにな
った。
第１図は本発明に係るエンジン排熱回収装置の実施例を
示す構成図、第２図は制御フローチャート、第３図はエ
ンジン負荷に対する設定温度の関係を示す線図である。 第４図は別の実施例の構成図、第５図は別実施例の制御
フローチャートである。又、第６図は提案技術における
エンジン負荷第 図 第 図 第 図 エンφン執〕ｂ
示す構成図、第２図は制御フローチャート、第３図はエ
ンジン負荷に対する設定温度の関係を示す線図である。 第４図は別の実施例の構成図、第５図は別実施例の制御
フローチャートである。又、第６図は提案技術における
エンジン負荷第 図 第 図 第 図 エンφン執〕ｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、エンジン（Ｅ）のウォータージャケット（１）の出
口（１ａ）から導出したエンジン冷却水を、エンジン排
気を熱源とする排気熱吸収器（３）に供給して受熱させ
たのち、排気熱回収器（４）に導いてここに供給される
吸熱用液体に放熱させ、排熱回収器（４）から出たエン
ジン冷却水をウォーターポンプ（７）を介してエンジン
（Ｅ）のウォータ−ジャケット入口（１ｂ）に戻すよう
にする排熱回収用のエンジン冷却水循環流路を備えたエ
ンジンの排熱回収装置において、 排熱回収器（４）から出たエンジン冷却水をラジエータ
（８）に導いたのちウォーターポンプ（７）の吸込側に
供給する放熱用のエンジン冷却水流路（ｆ）・（ｇ）を
設けるとともに、エンジン冷却水を排熱回収器（４）に
導く排熱回収運転モードとラジエータに導く放熱運転モ
ードとに択一切換え可能な流路切換え手段（ＳＶ＿１）
、（ＳＶ＿２）を設け、かつ、この流路切換え手段（Ｓ
Ｖ＿１）、（ＳＶ＿２）は、排熱回収器（４）から出る
吸熱用液体の検出温度が第１設定温度より低くなると排
熱回収運転モードに切換えられ、第１設定温度よりも高
い第２設定温度以上になると放熱運転モードに切換えら
れるように制御装置（１０）に接続し、更に、エンジン
負荷検出手段（１１）で検出したエンジン負荷が大なる
ほど第１設定温度を低くする手段を制御装置（１０）に
備えてあることを特徴とするエンジンの排熱回収装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256226A JPH0647973B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | エンジンの排熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256226A JPH0647973B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | エンジンの排熱回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102352A true JPH02102352A (ja) | 1990-04-13 |
| JPH0647973B2 JPH0647973B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17289689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63256226A Expired - Lifetime JPH0647973B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | エンジンの排熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647973B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103397955A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种柴油机余热利用节能装置 |
| CN103397954A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种柴油机余热利用的控制系统 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63256226A patent/JPH0647973B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103397955A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种柴油机余热利用节能装置 |
| CN103397954A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种柴油机余热利用的控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647973B2 (ja) | 1994-06-22 |
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