JPH0792277B2 - エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 - Google Patents
エンジンの排気ガスを利用した給湯装置Info
- Publication number
- JPH0792277B2 JPH0792277B2 JP12398588A JP12398588A JPH0792277B2 JP H0792277 B2 JPH0792277 B2 JP H0792277B2 JP 12398588 A JP12398588 A JP 12398588A JP 12398588 A JP12398588 A JP 12398588A JP H0792277 B2 JPH0792277 B2 JP H0792277B2
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- JP
- Japan
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- hot water
- exhaust gas
- recovery device
- latent heat
- heat recovery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 最近，熱電併給装置の一つとしてガスエンジン，ディー
ゼンエンジン，ガスタービン等（以下エンジンという）
の駆動力を用いて発電すると共に，その排気ガスを利用
して高温水を生じる給湯装置が出現している。
ゼンエンジン，ガスタービン等（以下エンジンという）
の駆動力を用いて発電すると共に，その排気ガスを利用
して高温水を生じる給湯装置が出現している。
本発明はこのような排気ガスを利用した給湯装置の改良
に関する。
に関する。
［従来の技術］ 従来の熱電併給装置は，たとえば，第２図に示すよう
に，冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気管1cと
を備えたエンジン（たとえば，ガスエンジン）1,交流発
電機2,冷却水熱交換器3,排気ガス熱交換器４により構成
されていた。なお,5は排気ガスの排出管,6は給湯管であ
る。
に，冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気管1cと
を備えたエンジン（たとえば，ガスエンジン）1,交流発
電機2,冷却水熱交換器3,排気ガス熱交換器４により構成
されていた。なお,5は排気ガスの排出管,6は給湯管であ
る。
以上の構成で，ガスエンジン１の駆動により交流発電機
２によって電力を発生すると共に，エンジン１の高熱部
を冷却した後の温水を利用して冷却水熱交換器３中で水
道水を温水にし，これを更に排気ガス熱交換器４に供給
して排気管1cから供給された排気ガスにて加熱し，この
結果得られた高温水を給湯用として使用するようにして
いた。
２によって電力を発生すると共に，エンジン１の高熱部
を冷却した後の温水を利用して冷却水熱交換器３中で水
道水を温水にし，これを更に排気ガス熱交換器４に供給
して排気管1cから供給された排気ガスにて加熱し，この
結果得られた高温水を給湯用として使用するようにして
いた。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のものでは上記のようにガスエンジン１が発生する
高熱量の排気ガスから熱回収する方法としてガス／水間
接式の熱交換器である排気ガス熱交換器４を主体に行う
方式をとっていた。
高熱量の排気ガスから熱回収する方法としてガス／水間
接式の熱交換器である排気ガス熱交換器４を主体に行う
方式をとっていた。
このため，供給水（20℃）をいきなり排気ガス熱交換器
４に入れて熱回収するようにすると，熱交換器の排出管
が大きな温度差を伴うガスの結露によって低温腐食する
ので，これを避けるため，冷却水熱交換器３で一旦50℃
位の温度まで予熱した上で，さらに排気ガス熱交換器４
に入れ最終的には80℃の高温水となるまで加熱し，給湯
するようにしていた。
４に入れて熱回収するようにすると，熱交換器の排出管
が大きな温度差を伴うガスの結露によって低温腐食する
ので，これを避けるため，冷却水熱交換器３で一旦50℃
位の温度まで予熱した上で，さらに排気ガス熱交換器４
に入れ最終的には80℃の高温水となるまで加熱し，給湯
するようにしていた。
このように，従来のものはガス／水間接式の交換方式の
ため，排気ガスの有する高熱量の内，蒸発潜熱は熱とし
て回収できず，水蒸気，炭酸ガス等として放出されてい
た。また，放出される排気ガスは，低温腐食防止のた
め,150〜200℃の温度が限度である。したがって，シス
テムの熱効率も最高でも80％位が限度となっていた。
ため，排気ガスの有する高熱量の内，蒸発潜熱は熱とし
て回収できず，水蒸気，炭酸ガス等として放出されてい
た。また，放出される排気ガスは，低温腐食防止のた
め,150〜200℃の温度が限度である。したがって，シス
テムの熱効率も最高でも80％位が限度となっていた。
なお，間接方式では，ガス側と水側との温度が接近して
くると熱交換器の伝熱面積が大きくなり，実用的でな
い。
くると熱交換器の伝熱面積が大きくなり，実用的でな
い。
［課題を解決するための手段］ 本発明では排気ガスを直接，水に接触させて熱回収を図
るガス・液直接接触式潜熱回収器（以下潜熱回収器とい
う）との組み合わせで，蒸発潜熱も熱回収でき，かつ，
排気ガスの放出温度もほぼ大気温度となるように改善を
図るようにした排気ガス利用の給湯装置を提供するもの
である。
るガス・液直接接触式潜熱回収器（以下潜熱回収器とい
う）との組み合わせで，蒸発潜熱も熱回収でき，かつ，
排気ガスの放出温度もほぼ大気温度となるように改善を
図るようにした排気ガス利用の給湯装置を提供するもの
である。
［実施例］ 以下第１図に示す本発明の一実施例について説明する。
同図において第２図と均等な構成についてはこれと同等
な符号を付して示した。７ は潜熱回収器で，基本的構成としては上方に先端部が
シャワー状の蛇口8aを有する給水管8,排気管９を備え，
給水管８の直下方に当たる略中間部に充填層10を，ま
た，底部に貯湯部11と排気ガス供給管12を備えて構成さ
れる。14,15はそれぞれ温水ポンプである。
同図において第２図と均等な構成についてはこれと同等
な符号を付して示した。７ は潜熱回収器で，基本的構成としては上方に先端部が
シャワー状の蛇口8aを有する給水管8,排気管９を備え，
給水管８の直下方に当たる略中間部に充填層10を，ま
た，底部に貯湯部11と排気ガス供給管12を備えて構成さ
れる。14,15はそれぞれ温水ポンプである。
なお，本発明では，潜熱回収器７で排気ガスの持つ熱量
を大気温度付近まで回収し、得られた温水をエンジンの
冷却水熱交換器３で再加熱して高温水にし，給湯するよ
うに，ガス／水熱交換器→水／水熱交換器の順序で熱経
路を形成した点も特徴の１つである。また，第１図に示
したHj,HgおよびHwとその横に表示した数字はそれぞれ
ガスエンジン，潜熱回収器および給湯部での発生熱量の
一例を示す。
を大気温度付近まで回収し、得られた温水をエンジンの
冷却水熱交換器３で再加熱して高温水にし，給湯するよ
うに，ガス／水熱交換器→水／水熱交換器の順序で熱経
路を形成した点も特徴の１つである。また，第１図に示
したHj,HgおよびHwとその横に表示した数字はそれぞれ
ガスエンジン，潜熱回収器および給湯部での発生熱量の
一例を示す。
なお、この場合、ガスエンジン１のジャケットで回収し
た熱量Hjと潜熱回収器７で回収した熱量Hgとは同一熱回
路のため加算でき、各部での大気中に発散する熱量を無
視すると、給湯部での発生熱量Hwは、次式のようにな
る。
た熱量Hjと潜熱回収器７で回収した熱量Hgとは同一熱回
路のため加算でき、各部での大気中に発散する熱量を無
視すると、給湯部での発生熱量Hwは、次式のようにな
る。
Hw＝Hj＋Hg また，上記実施例中のガスエンジン１は，ガスエンジン
の他，ガスタービン，ディーゼルエンジン等であっても
良く，要するに，排気ガスを伴う原動機を一切包含する
技術概念である。
の他，ガスタービン，ディーゼルエンジン等であっても
良く，要するに，排気ガスを伴う原動機を一切包含する
技術概念である。
［作用］ ガスエンジン１によって交流発電機２を駆動して電力を
発生すると共に，エンジン１から排出される高熱量の排
気ガス（500℃）が潜熱回収器７に供給されている。こ
の状態において，供給水（20℃の水道水）が給水管８か
ら潜熱回収器７に供給されると，同潜熱回収器７内で排
気ガスと水が直接接触し，いわゆる潜熱回収方式で貯湯
部11に温水（52℃）を貯え，ポンプ14を介して熱交換器
３にて，さらに,80℃まで再加熱して給湯管６から給湯
する。
発生すると共に，エンジン１から排出される高熱量の排
気ガス（500℃）が潜熱回収器７に供給されている。こ
の状態において，供給水（20℃の水道水）が給水管８か
ら潜熱回収器７に供給されると，同潜熱回収器７内で排
気ガスと水が直接接触し，いわゆる潜熱回収方式で貯湯
部11に温水（52℃）を貯え，ポンプ14を介して熱交換器
３にて，さらに,80℃まで再加熱して給湯管６から給湯
する。
このように、潜熱回収器７の部分で、排気ガスの熱量を
殆ど回収し、さらに、エンジンのジャケットの熱量を回
収する冷却水熱交換器で再加熱を行う方式をとっている
ため、回収不可能であった排気ガスの蒸発潜熱が利用で
き、熱効率を大幅に向上できる点に、本発明の特長があ
る。
殆ど回収し、さらに、エンジンのジャケットの熱量を回
収する冷却水熱交換器で再加熱を行う方式をとっている
ため、回収不可能であった排気ガスの蒸発潜熱が利用で
き、熱効率を大幅に向上できる点に、本発明の特長があ
る。
また、潜熱回収器７では排気ガスと供給水が直接接触す
るため、排気管９から出される排気ガスの温度は潜熱回
収器への供給水温度近くまで下がる。
るため、排気管９から出される排気ガスの温度は潜熱回
収器への供給水温度近くまで下がる。
従って、希釈されるため排気ガス中の凝縮水（酸性水）
によって低温腐食する心配はなく、かつ、従来のものの
ように高温の排気ガスを放出させるため酸腐食防止の安
全対策も要らない。
によって低温腐食する心配はなく、かつ、従来のものの
ように高温の排気ガスを放出させるため酸腐食防止の安
全対策も要らない。
［発明の効果］ 本発明では，潜熱回収器を排気ガスのガス／水熱交換器
として利用することを基本とし，この潜熱回収器によっ
て得られた温水を冷却水熱交換器によって再加熱するよ
うにしたため，次のような優れた効果を有する。
として利用することを基本とし，この潜熱回収器によっ
て得られた温水を冷却水熱交換器によって再加熱するよ
うにしたため，次のような優れた効果を有する。
潜熱回収器の部分で，排気ガスの熱量を殆ど回収し，
さらに，エンジンのジャケットの熱量を回収する冷却水
熱交換器で再度加熱を行う方式をとっているため，回収
不可能であった排気ガスの蒸発潜熱が利用でき，熱効率
は90〜95％と大幅に向上できるようになった。
さらに，エンジンのジャケットの熱量を回収する冷却水
熱交換器で再度加熱を行う方式をとっているため，回収
不可能であった排気ガスの蒸発潜熱が利用でき，熱効率
は90〜95％と大幅に向上できるようになった。
潜熱回収器では排気ガスと供給水が直接接触するた
め，排気管から出される排気ガスの温度は潜熱回収器へ
の供給水温度近くまで下がる。また，希釈されるため排
気ガス中の凝縮水（酸性水）によって低温腐食する心配
はなく，かつ，従来のもののように高温の排気ガスを放
出させるための酸腐食防止の安全対策は不要となった。
め，排気管から出される排気ガスの温度は潜熱回収器へ
の供給水温度近くまで下がる。また，希釈されるため排
気ガス中の凝縮水（酸性水）によって低温腐食する心配
はなく，かつ，従来のもののように高温の排気ガスを放
出させるための酸腐食防止の安全対策は不要となった。
エンジン側で発生する騒音は，潜熱回収器の充填層お
よびシャワー等の各部分で吸収されるため，排気管側に
マフラーを設けなくても良く，この分コンパクトとなり
装置全体の据え付け面積が節約でき，小スペースにでき
る。
よびシャワー等の各部分で吸収されるため，排気管側に
マフラーを設けなくても良く，この分コンパクトとなり
装置全体の据え付け面積が節約でき，小スペースにでき
る。
充填層により排出ガス中に煤塵が含まれている場合，
潜熱回収器のシャワー効果により煤塵の濃度が軽減され
る。
潜熱回収器のシャワー効果により煤塵の濃度が軽減され
る。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図，第２図は従来
例を示す系統図である。 1:ガスエンジン 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器７ ：潜熱回収器 8:給水管 9:排気管 10:充填層
例を示す系統図である。 1:ガスエンジン 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器７ ：潜熱回収器 8:給水管 9:排気管 10:充填層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 裕彦 愛知県春日井市上野町３丁目４番地の７ (56)参考文献 特開 昭60−101228（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−23877（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】次の構成から成る排気ガスを利用した給湯
装置。 a.ガスエンジン、ディーゼンエンジン、ガスタービン等
（以下エンジンという）の排気ガスを伴う原動機 b.当該冷却水熱交換器の１次側熱源として上記原動機の
冷却用の温水を用いた冷却水熱交換器 c.充填材を積層して成る充填層と下底部に位置する貯湯
部とを備えたガス・液直接接触式潜熱回収器（以下潜熱
回収器という） d.上記潜熱回収器に給水するための給水管 e.上記原動機の排気ガスを上記潜熱回収器の供給する排
気導管 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.上記潜熱回収器の貯湯部に貯えられた温水を、さらに
上記冷却水熱交換器により再加熱し、このようにして得
られた温水を給湯用として供給する経路 - 【請求項２】次の構成から成る排気ガスを利用した給湯
装置。 a.エンジンの排気ガスを伴う原動機 b.当該冷却水熱交換器の１次側熱源として冷却用の温水
の他、排気管の熱をも回収して用いるようにした冷却水
熱交換器 c.充填材を積層して成る充填層と下底部に位置する貯湯
部とを備えた潜熱回収器 d.上記潜熱回収器に給水するための給水管 e.上記原動機の排気ガスを上記潜熱回収器に供給する排
気導管 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.上記潜熱回収器の貯湯器に貯えられた温水を、さらに
上記冷却水熱交換器により再加熱し、このようにして得
られた温水を給湯用として供給する経路
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12398588A JPH0792277B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 |
| US07/353,309 US4925092A (en) | 1988-05-23 | 1989-05-17 | Hot water supply system utilizing exhaust gas of engine |
| EP89305078A EP0343867B1 (en) | 1988-05-23 | 1989-05-19 | Hot water supply system utilizing exhaust gas of engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12398588A JPH0792277B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01296044A JPH01296044A (ja) | 1989-11-29 |
| JPH0792277B2 true JPH0792277B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=14874189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12398588A Expired - Lifetime JPH0792277B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | エンジンの排気ガスを利用した給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792277B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110645709B (zh) * | 2019-10-14 | 2023-12-19 | 西安交通大学 | 一种混合热交换的高效冷凝燃气热水炉及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101228A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン駆動熱ポンプ式給湯装置 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP12398588A patent/JPH0792277B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01296044A (ja) | 1989-11-29 |
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