JPH02178574A - エンジン駆動式暖房システム - Google Patents

エンジン駆動式暖房システム

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JPH02178574A
JPH02178574A JP63333557A JP33355788A JPH02178574A JP H02178574 A JPH02178574 A JP H02178574A JP 63333557 A JP63333557 A JP 63333557A JP 33355788 A JP33355788 A JP 33355788A JP H02178574 A JPH02178574 A JP H02178574A
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JP
Japan
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heat
hot water
evaporator
heat storage
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP63333557A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Onoda
元 小野田
Teruo Onoda
小野田 晃夫
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.)
Kimmon Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kimmon Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kimmon Manufacturing Co Ltd filed Critical Kimmon Manufacturing Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、例えば天然ガス、LPガスをエネルギー源
としたエンジン駆動式暖房システムに関する。
(従来の技術) 石油代替エネルギーとして天然ガス、LPガスを利用し
た暖房・給湯システムが普及している。
この暖房・給湯システムは、ガスを燃料とする水冷式ガ
スエンジンによってコンプレッサを駆動し、このコンプ
レッサから吐出する冷媒をコンデンサ、減圧器およびエ
バポレータの順に循環させる冷凍サイクルを構成し、前
記コンデンサによる凝縮熱を利用して循環水を温水化し
、この温水によって室内等の暖房を行なうとともに、前
記ガスエンジンの冷却熱および排ガス回収熱からなる廃
熱を利用して貯湯タンク内の水を加熱して給湯できるよ
うになっている。
第2図は、従来のエンジン駆動式暖房システムを示すも
ので、1は水冷式のガスエンジンであり、天然ガスまた
はLPガスを燃料としている。このガスエンジン1の駆
動軸2はカップリング3を介して冷媒圧縮用のコンプレ
ッサ4の回転軸5に連結され、ガスエンジン1によって
コンプレッサ4が駆動されるようになっている。このコ
ンプレッサ4の吐出口4aは冷媒配管6を介してコンデ
ンサ7に接続され、このコンデンサ7は冷媒配管6によ
ってドライヤ8、減圧器としての膨張弁9を介してエバ
ポレータ10に接続されている。さらに、このエバポレ
ータ1oは冷媒配管6によってアキュームレータ11を
介して前記コンプレッサ4の吸込口4bに接続され、冷
凍サイクル12を構成している。
前記コンデンサ7には温水循環回路13が接続され、こ
の温水循環回路13には室内ユニット14およびポンプ
Pが設けられ、コンデンサ7の凝縮熱によって循環水を
温水化するようになっている。また、前記エバポレータ
1oには循環水によってエバポレータ10を流通する冷
媒を加熱するために地下水循環配管15が接続され、こ
の地下水循環配管15は井戸16に接続されている。
また、前記ガスエンジン1にはこれを冷却するための冷
却水路19が設けられ、この冷却水路19は廃熱回収器
20と連通しており、また排気管21には排ガス回収器
22が設けられている。
そして、廃熱回収器20と排ガス回収器22とからなる
廃熱熱交換器23は温水配管24と接続され、この温水
配管24はたとえば貯湯タンク25等に接続されている
このように構成されたガスエンジン駆動式暖房システム
によれば、ガスエンジン1によってコンプレッサ4が駆
動される。このコンプレッサ4の駆動によって吐出口4
aから吐出された高温高圧のガス冷媒は冷媒配管6を介
してコンデンサ7に導かれ、ここで凝縮液化される。こ
のとき、コンデンサ7を流通する循環水は温水化され、
温水は室内ユニット14に供給される。つまり、コンデ
ンサ7の凝縮熱によって室内暖房用温水として使用でき
る。コンデンサ7によって凝縮されて液化された冷媒、
つまり液冷媒は膨張弁9によって減圧されたのち、エバ
ポレータ1oに導がれ、ここで蒸発して再びガス冷媒と
なって前記コンプレッサ4の吸込口4bに戻る。このと
き、前記エバポレータ10には地下水循環配管15を介
して15”C前後の地下水が導かれているため、地下水
によってエバポレータ1oを流通する冷媒が加熱される
さらに、前記ガスエンジン1の駆動によって発生する冷
却熱および排ガス回収熱は廃熱回収器20と排ガス回収
器22とからなる廃熱熱交換器23によって水と熱交換
されて温水となり、温水は温水配管24を介してたとえ
ば貯湯タンク25等に貯湯される。
(発明が解決しようとする課+XJ) ところが、前述したように、暖房運転時にエバポレータ
に地下水を汲み上げて供給し、エバポレータを加熱する
方式は、地下水を汲み上げるための井戸が必要となるが
、井戸を掘っても水源に当たらなければ地下水を汲み上
げることはできず、また、最近では地盤沈下の問題があ
り、井戸を掘るには規制があり、特に都心においては井
戸を掘ることが禁止されている。したがって、従来のも
のは、地下水によってエバポレータを加熱するにしても
地域的制約がある。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、暖房効率が高く、寒冷地において
も4充分な暖房が可能となるとともに、地域に制約を受
けることなく、地熱を利用できるエンジン駆動式暖房シ
ステムを提供することにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段及び作用)この発明は前記
目的を達成するために、駆動エンジンによって駆動され
るコンプレッサを備えた冷凍サイクルを構成し、コンデ
ンサを温水循環回路を介して室内ユニットに接続し、ま
た駆動エンジンの冷却熱および排ガス回収熱からなる廃
熱と循環水とを熱交換する廃熱熱交換器を設ける−方、
地中に蓄熱液を収容した蓄熱タンクを設け、この蓄熱タ
ンク内に前記廃熱熱交換器と廃熱回収配管を介して連通
し、廃熱によって蓄熱液を加熱する第1の熱交換器およ
び前記エバポレータと蓄熱利用配管を介して連通し、蓄
熱液によって前記エバポレータを加熱する第2の熱交換
器を設け、廃熱によって蓄熱タンク内の蓄熱液を加熱す
るとともに、この蓄熱液の温度を地熱によって保温する
ことができるようにしたことにある。
(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図に基づいて説明する
が、第2図に示す従来と同一構成部分は同一符号を付し
て説明を省略する。
第1図において、符号26は地中Gに埋設された蓄熱タ
ンクである。この蓄熱タンク25はコンクリートもしく
はFRPからなり、上部に開口部27を有している。こ
の蓄熱タンク26の内部には不凍液、油もしくは水等の
液体からなる蓄熱液28が収容され、これは地熱によっ
て保温されている。蓄熱タンク26の開口部27は蓋体
29によって密閉されており、雨水等の侵入を防止して
いる同時に外気と遮断している。また、前記蓄熱タンク
26の内部には熱伝導率の高い材料、たとえば銅パイプ
でコイル状に形成した第1の熱交換器30、第2の熱交
換器31および第3の熱交換器32が前記蓄熱液28に
浸漬した状態に設けられている。そして、前記第1の熱
交換器30は温水配管24を介して廃熱熱交換器23と
接続されているとともに、この温水配管24の途中には
ストレージタンク33が設けられている。このストレー
ジタンク33は温水を貯留するようになっており、この
ストレージタンク33の内部には熱交換コイル34が設
けられ、この熱交換コイル34は必要に応じて温水を給
水できる水道栓35と連通している。また、前記第2の
熱交換器31は温水配管36を介してエバポレータ10
に接続されている。すなわち、蓄熱タンク25内の蓄熱
液28は第1の熱交換器30.つまりガスエンジン1の
廃熱利用によ7て温水化された温水を蓄熱タンク26の
内部の第1の熱交換器30に導き、ここで放熱すること
によって蓄熱液28を加熱するようになっている。また
、第2の熱交換器31を流通する水は蓄熱液28によっ
て加熱されて温水となり、この温水はエバポレータ10
に導かれ、ここで放熱することによりエバポレータ10
を流通する冷媒を加熱するようになっている。さらに、
前記第3の熱交換器32は地中Gに深く埋設された地熱
採熱管37と連通しており、気体または液体をポンプP
によって循環する採熱配管38によって、蓄熱タンク2
6内の蓄熱液28を地熱によって加温するようになって
いる。さらに前記蓄熱タンク26の内部には温度センサ
39が設けられ、蓄熱液28の温度を検出し、この検出
信号を制御盤40に入力し、この制御盤40によって温
水配管24および採熱配管38の途中に設けられたポン
プPを制御して蓄熱液28の温度をほぼ一定に保ってい
る。
このように構成されたエンジン駆動式暖房システムによ
れば、ガスエンジン1によってコンプレッサ4が駆動さ
れる。このコンプレッサ4の駆動によって吐出口4aか
ら吐出された高温高圧のガス冷媒は冷媒配管6を介して
コンデンサ7に導かれ、ここで凝縮液化される。このと
き、コンデンサ7を流通する循環水は温水化され、温水
は室内ユニット14に供給される。つまり、コンデンサ
7の凝縮熱によって室内暖房用温水として、また給湯用
温水として使用できる。コンデンサ7によって凝縮され
て液化された冷媒、つまり液冷媒は膨張弁9によって減
圧されたのち、エバポレータ10に導かれ、ここで蒸発
して再びガス冷媒となって前記コンプレッサ4の吸込口
4bに戻る。
このとき、前記エバポレータ10には蓄熱タンク26の
内部の蓄熱液28と熱交換された温水が、温水循環配管
36を介して導かれているため、温水によってエバポレ
ータ10を流通する冷媒が加熱される。さらに、前記ガ
スエンジン1の駆動によって発生する冷却熱および排ガ
ス回収熱は廃熱回収器20と排ガス回収器22とからな
る廃熱熱交換器23によって水と熱交換されて温水とな
り、温水は温水配管24を介して蓄熱タンク26の内部
の第1の熱交換器30に導かれる。したがって、ガスエ
ンジン1の廃熱利用によって加熱された温水は蓄熱タン
ク26の内部の蓄熱液28を加熱して蓄熱液28をほぼ
一定の温度に保つ。しかも、この蓄熱タンク26は地中
Gに埋設されているとともに、地熱採熱管37によって
地熱を採熱し、この地熱によって蓄熱液28を保温する
ことができる。
なお、前記一実施例においては、駆動エンジンとしてガ
スエンジンを使用したが、ディーゼルエンジンやスター
リングエンジンでもよく、駆動エンジンに限定されるも
のではない。また、エンジンの廃熱を利用した廃熱熱交
換器は蓄熱液を加熱することのみに限定されず、給湯シ
ステムと接続してもよく、暖房用lH水の補助加熱源と
してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、エバポレータ
に地中に埋設した蓄熱タンク内の蓄熱液によって加熱さ
れた温水を導くことによって、暖房効率が高く、寒冷地
においても充分な暖房が可能となる。また、従来のよう
に地下水を利用する必要がなく、地熱によって蓄熱液を
保温でき、地域に制約を受けることないという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すエンジン駆動式暖房
システムの構成図、第2図は従来のエンジン駆動式暖房
システムの構成図である。 1・・・ガスエンジン、4・・・コンプレッサ、6・・
・冷媒配管、7・・・コンデンサ、9・・・膨張弁、1
0・・・エバポレータ、12・・・冷凍サイクル、13
・・・温水循環回路、14・・・室内ユニット、23・
・・廃熱熱交換器、26・・・蓄熱タンク、28・・・
蓄熱液、30・・・第1の熱交換器、31・・・第2の
熱交換器、32・・・第3の熱交換器。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 駆動エンジンによって駆動されるコンプレッサ、このコ
    ンプレッサから吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮液
    化するコンデンサ、液冷媒を減圧する減圧器および液冷
    媒を蒸発するエバポレータをこの順序で冷媒配管によっ
    て接続して冷凍サイクルを構成し、前記コンデンサを温
    水循環回路を介して室内ユニットと接続するとともに、
    前記駆動エンジンに、その冷却熱および排ガス回収熱か
    らなる廃熱と循環水とを熱交換する廃熱熱交換器を設け
    たエンジン駆動式暖房システムにおいて、地中に蓄熱液
    を収容した蓄熱タンクを設け、この蓄熱タンク内に前記
    廃熱熱交換器と廃熱回収配管を介して連通し、廃熱によ
    って蓄熱液を加熱する第1の熱交換器および前記エバポ
    レータと蓄熱利用配管を介して連通し、蓄熱液によって
    前記エバポレータを加熱する第2の熱交換器を設けたこ
    とを特徴とするエンジン駆動式暖房システム。
JP63333557A 1988-12-28 1988-12-28 エンジン駆動式暖房システム Pending JPH02178574A (ja)

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