JPH0630401U - 排熱回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱電併給発電装置の排熱を一定熱量で回収し
てユーザーに伝達し、その有効利用を図る排熱回収装置
を提供する。 【構成】 機関ジャケット３０→第一〜第三の熱交換器
３１，３２，４→システムタンク３４→ポンプ３３を循
環する冷媒の温度を検出する温度センサ１と、ポンプ３
３の出流冷媒を上記循環路とシステムタンク３４とに夫
々分岐して導く三方弁２と、温度センサ１の検出温度に
対応して三方弁２の分岐弁位置を制御するモータ３とを
設け、検出温度が下降するにつれて上記循環路に向かう
冷媒分岐量を減少させるとともに、残りの冷媒量をシス
テムタンク３４に戻し、循環冷媒の温度を均一化させ
た。なおユーザーへの熱伝達は第三の熱交換器４で行
う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱電併給発電装置に用いられる排熱回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関駆動の熱電併給発電装置では、ユーザーに発電電力を供給すると共に 、機関ジャケットの排熱を排熱回収装置で回収してユーザーに併給し、排熱の有 効利用を図っている。

【０００３】 図３は従来のこの種の排熱回収装置の構成図で、機関ジャケット３０の熱を回 収する第一の熱交換器（W/WＨＥＸ）３１と外部に排出される機関排気ガスの熱 を回収する第二の熱交換器（G/WＨＥＸ）３２とを直列に接続するとともに、こ れら熱交換器３１，３２に電動ポンプ３３を用いて一定冷媒量を流して循環させ 、回収した熱をシステムタンク３４に蓄熱している。蓄熱された熱量は熱伝達手 段（図示省略）によりユーザーに供給される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、電力需要は時間帯あるいは天候により、あるいは季節によって大き く変化する。例えば一般に昼間は電力需要が高いが夜間は低下する。従って従来 の排熱回収装置では、循環冷媒量が一定であることから、回収し得る熱量が熱電 併給発電機の出力に比例して大きく変化し、ユーザに供給される熱量もそれに伴 って変動するため、使用勝手が悪く、用途が限定される問題があった。

【０００５】 例えば吸収式冷凍機では、冷媒蒸気を溶液に吸収し、この溶液から凝縮機へ冷 却蒸気を放出する方法がとられるので、供給される熱量が低下すると使用できな くなる問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本考案は、かかる問題点を解決するため、熱電併給発電装置で発生する熱の授 受を行う熱交換器と、この熱交換器に冷媒を供給するとともに該熱交換器で回収 した回収熱を取り込んで蓄熱するシステムタンクと、該システムタンクと前記熱 交換器との間で冷媒の循環を行わしめるポンプと、前記システムタンクの蓄熱を 外部に伝達する熱伝達手段とを備える排熱回収装置において、循環中の冷媒温度 を検出する温度センサと、前記ポンプの出流冷媒を前記熱交換器と前記システム タンクとに夫々分岐して導く三方弁と、前記温度センサの検出温度に対応して前 記三方弁の分岐弁位置を制御する三方弁制御手段とを設け、前記検出温度が下降 するにつれて前記熱交換器に向かう冷媒分岐量を減少させるようにした。

【０００７】 本考案の他の構成は、前記三方弁及びその制御手段に代え、前記ポンプを可変 速モータの回転速度に応じて冷媒量が変化する電動ポンプで構成するとともに、 循環中の冷媒温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出温度に対応し て前記可変速モータの回転速度を制御するポンプ制御手段とを設け、前記検出温 度が下降するにつれて前記熱交換器への供給冷媒量を減少させるようにした。

【０００８】 なお、上記各構成において、前記システムタンクと前記熱交換器との間の冷媒 路に、循環中の冷媒の熱量を外部に伝達する回収熱変換器を設けた。

【０００９】

【作用】

三方弁を用いる構成では、その分岐弁の位置が温度センサの出力に応じて変わ る。例えば熱交換器に向かう分岐冷媒量が、検出温度上昇につれて増加し、検出 温度下降につれて減少する。このとき残部の分岐冷媒はシステムタンクに戻る。 これにより、システムタンクとポンプと熱交換器とを循環する冷媒の温度が熱電 併給発電装置の稼働状態に拘わらず均一化される。

【００１０】 また、三方弁に代えて電動ポンプを用いた構成では、電動ポンプの可変速モー タの回転速度が温度センサの出力に応じて変わる。例えば検出温度の上昇につれ て回転速度が上がり供給される冷媒量が増加する。他方、検出温度の下降につれ て回転速度が下がり、供給される冷媒量が減少する。これにより、システムタン クとポンプと熱交換器とを循環する冷媒の温度が熱電併給発電装置の稼働状態に 拘わらず均一化される。

【００１１】 なお、冷媒路に回収熱変換器を設けることで、均一化された回収熱が恒常的に 外部に伝達される。

【００１２】

【実施例】

次に、図面を参照して本考案の実施例を説明する。なお、本考案は従来の排熱 回収装置を改良したものなので、従来装置と同一構成部品については同一符号を 付してその説明を省略する。

【００１３】 図１は本考案の第一実施例に係る排熱回収装置の構成図であり、１は温度セン サ、２は三方弁、３はモータ、４は第三の熱交換器（W/WＨＥＸ）を表す。

【００１４】 温度センサ１は冷媒路に挿入又は当接され、循環中の冷媒温度を検出する。ま た、三方弁２は内部に分岐弁を具備し、ポンプ３３の出流冷媒をこの分岐弁の位 置に応じて分岐し、夫々第一の熱交換器３１側とシステムタンク３４側とに導く ものである。モータ３は温度センサ１の出力に連動し、検出温度に対応して三方 弁２の分岐弁位置を制御するものである（三方弁制御手段）。更に、第三の熱交 換器４は循環中の冷媒の熱量を外部、即ちユーザー側に伝達するものである（回 収熱変換器）。

【００１５】 上記構成の排熱回収装置にあっては、温度センサ１の検出温度が変化するとモ ータ３が回転して三方弁２の分岐弁位置が変わる。この場合、検出温度の上昇に より第一の熱交換器３１に向かう分岐冷媒量が相対的に増加し、システムタンク ３４に向かう分岐冷媒量が相対的に減少するようにする。また、検出温度が下降 したときは分岐冷媒量の相対関係が逆になるようにする。これにより、システム タンク３４→ポンプ３３→第一の熱交換器３１→第二の熱交換器３２を循環する 冷媒の温度が機関ジャケット３０の稼働状態に拘わらず均一化される。第三の熱 交換器４では、この均一化された冷媒から回収した熱量を外部（ユーザー側）に 伝達するので、ユーザーは恒常的に均一の熱量を得ることができ、従来の問題点 が解決される。

【００１６】 図２は本考案の第二実施例に係る排熱回収装置の構成図であり、上記第一実施 例の三方弁２及びモータ３に代えて、電動ポンプ５を用いた場合の例を示してい る。

【００１７】 この電動ポンプ５は、可変速モータとこの可変速モータの回転速度を温度セン サ１の出力に応じて制御する制御回路（ポンプ制御手段）とを内蔵しており、循 環する冷媒量をその検出温度に応じて変える。

【００１８】 例えば検出温度が上昇するにしたがって可変速モータの回転速度を上げ、循環 冷媒量を増加させる。他方、検出温度が下降したときはそれにしたがって可変速 モータの回転速度を下げ、循環冷媒量を減少させる。これにより第一実施例と同 様の効果が得られる。本実施例では、更に装置構成が簡略化される効果も得られ る。

【００１９】 なお、第一及び第二実施例では、外部への回収熱伝達手段として第三の熱交換 器４を用いたが、この熱交換器４に代え、あるいは熱交換器４とともにシステム タンク３４の蓄熱を外部に伝達しても良い。

【００２０】 また、以上の説明は、第一及び第二の熱交換器３１，３２を併用した場合の例 であるが、これら熱交換器３１，３２はいずれか一方のみであっても良い。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、熱電併給発電装置の発熱を回収する熱交換 器の循環冷媒量をその検出温度に応じて変え、回収熱を均一化する構成にしたの で、ユーザーは恒常的に一定熱量を受け取ることができ、その用途が拡がる。こ れにより排熱の有効利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例に係る排熱回収装置の構成
図。

【図２】本考案の第二実施例に係る排熱回収装置の構成
図。

【図３】従来の排熱回収装置の構成図。

【符号の説明】

１…温度センサ ２…三方弁 ３…モータ ４…第三の熱交換器（回収熱交換器） ５…電動ポンプ ３０…機関ジャケット ３１，３２…第一，第二の熱交換器 ３３…ポンプ ３４…システムタンク

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電併給発電装置で発生する熱の授受を
   行う熱交換器と、この熱交換器に冷媒を供給するととも
   に該熱交換器で回収した回収熱を取り込んで蓄熱するシ
   ステムタンクと、該システムタンクと前記熱交換器との
   間で冷媒の循環を行わしめるポンプと、前記システムタ
   ンクの蓄熱を外部に伝達する熱伝達手段とを備える排熱
   回収装置において、 循環中の冷媒温度を検出する温度センサと、前記ポンプ
   の出流冷媒を前記熱交換器と前記システムタンクとに夫
   々分岐して導く三方弁と、前記温度センサの検出温度に
   対応して前記三方弁の分岐弁位置を制御する三方弁制御
   手段とを設け、前記検出温度が下降するにつれて前記熱
   交換器に向かう冷媒分岐量を相対的に減少させるように
   したことを特徴とする排熱回収装置。
2. 【請求項２】 熱電併給発電装置で発生する熱の授受を
   行う熱交換器と、この熱交換器に冷媒を供給するととも
   に該熱交換器で回収した回収熱を取り込んで蓄熱するシ
   ステムタンクと、該システムタンクと前記熱交換器との
   間で冷媒の循環を行わしめるポンプと、前記システムタ
   ンクの蓄熱を外部に伝達する熱伝達手段とを備える排熱
   回収装置において、 前記ポンプを可変速モータの回転速度に応じて冷媒量が
   変化する電動ポンプで構成するとともに、循環中の冷媒
   温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出温
   度に対応して前記可変速モータの回転速度を制御するポ
   ンプ制御手段とを設け、前記検出温度が下降するにつれ
   て前記熱交換器への供給冷媒量を減少させるようにした
   ことを特徴とする排熱回収装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の排熱回収装
   置において、前記システムタンクと前記熱交換器との間
   の冷媒路に、循環中の冷媒の熱量を外部に伝達する回収
   熱変換器を設けたことを特徴とする排熱回収装置。