JPH0792280B2 - 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
- JPH0792280B2 JPH0792280B2 JP12398888A JP12398888A JPH0792280B2 JP H0792280 B2 JPH0792280 B2 JP H0792280B2 JP 12398888 A JP12398888 A JP 12398888A JP 12398888 A JP12398888 A JP 12398888A JP H0792280 B2 JPH0792280 B2 JP H0792280B2
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- Japan
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- hot water
- exhaust gas
- water
- recovery device
- supply
- Prior art date
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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などの駆
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。
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内，
飲料に適した給湯装置の改良に関する。
飲料に適した給湯装置の改良に関する。
［従来の技術］ 従来の熱電併給装置は，たとえは，第２図に示すよう
に，冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気ガス供
給管1cとを備えたガスエンジン（以下エンジンという）
1,交流発電機2,冷却水熱交換器3,排気ガス熱交換器４お
よび温水熱交換器５および温水ポンプ５′を配置して構
成していた。なお,6は排気ガスの排出管,7は給湯管であ
る。
に，冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気ガス供
給管1cとを備えたガスエンジン（以下エンジンという）
1,交流発電機2,冷却水熱交換器3,排気ガス熱交換器４お
よび温水熱交換器５および温水ポンプ５′を配置して構
成していた。なお,6は排気ガスの排出管,7は給湯管であ
る。
以上の構成で，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
排気ガス供給管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熱源として温水熱交換器５を
介して飲料可能の高温水に変換し，給湯用として使用す
るようにしていた。なお，温水熱交換器５で熱源となっ
た後の温水は，温水ポンプ５′を介して冷却水熱交換器
３の供給水として再利用していた。
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
排気ガス供給管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熱源として温水熱交換器５を
介して飲料可能の高温水に変換し，給湯用として使用す
るようにしていた。なお，温水熱交換器５で熱源となっ
た後の温水は，温水ポンプ５′を介して冷却水熱交換器
３の供給水として再利用していた。
［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。
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
６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を経由して温水熱交換器５に入れ最終的には80℃の高
温水となるまで加熱し，飲料可能な水質の給湯を行うよ
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
６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を経由して温水熱交換器５に入れ最終的には80℃の高
温水となるまで加熱し，飲料可能な水質の給湯を行うよ
うにしていた。
このように，従来のものでは，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℃の温度まで下げることが限度である。
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。
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℃の温度まで下げることが限度である。
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。
ると熱交換器の伝熱面積が大きくなり実用的でない。
また，従来のものでは飲料用とするために，給湯前の経
路に温水熱交換器を設置しているため，そのための配管
を必要とし，また，裾付面積の点も大となっていた。
路に温水熱交換器を設置しているため，そのための配管
を必要とし，また，裾付面積の点も大となっていた。
［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
し，また，温水熱交換機を潜熱回収器の底部に組み込む
ことにより全体の構成がコンパクトとなるようにした排
気ガス利用の給湯装置であって，飲料に適した高温水供
給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
し，また，温水熱交換機を潜熱回収器の底部に組み込む
ことにより全体の構成がコンパクトとなるようにした排
気ガス利用の給湯装置であって，飲料に適した高温水供
給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。８ 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9aを有する給水管9,排気管10を備え，
蛇口9aの直下方に当たる略中間部に充填層11を，また，
更に底部側に，たとえば，温水を次工程に供給するため
の斜面部等の送出部12aを有する受台12と排気ガス供給
管13および温水交換器14を備えて構成される。
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。８ 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9aを有する給水管9,排気管10を備え，
蛇口9aの直下方に当たる略中間部に充填層11を，また，
更に底部側に，たとえば，温水を次工程に供給するため
の斜面部等の送出部12aを有する受台12と排気ガス供給
管13および温水交換器14を備えて構成される。
また，排気ガス供給管13にはガスエンジン１の排気ガス
供給管1cから排気ガスが供給されるが，排気ガス供給管
1cをたとえば４気筒等の複数個の排気口を１つの供給口
にまとめた排気マニホールドに形成するようにした方が
望ましい。
供給管1cから排気ガスが供給されるが，排気ガス供給管
1cをたとえば４気筒等の複数個の排気口を１つの供給口
にまとめた排気マニホールドに形成するようにした方が
望ましい。
さらに，送出部12aは斜面部に代え，複数個の貫通孔を
受台12に形成するものであっても良い。
受台12に形成するものであっても良い。
なおまた，温水熱交換器14は，その１次側は潜熱回収器
８の受台12aから供給された温水を１次側の熱源とし,2
次側で水道水（20℃）等の供給水を温水（52℃）に変
換し、クリーンな温水を熱交換器２へ供給すると共に，
加熱後の１次側の温水はその大半をポンプ15によって分
岐管16を介して潜熱回収器８への供給水として再利用
（この分が25℃の水である）し，酸性が大となったもの
および熱変換の際に過剰に生じた水を他の分岐管17から
調整弁18を介して排水するようにしている。
８の受台12aから供給された温水を１次側の熱源とし,2
次側で水道水（20℃）等の供給水を温水（52℃）に変
換し、クリーンな温水を熱交換器２へ供給すると共に，
加熱後の１次側の温水はその大半をポンプ15によって分
岐管16を介して潜熱回収器８への供給水として再利用
（この分が25℃の水である）し，酸性が大となったもの
および熱変換の際に過剰に生じた水を他の分岐管17から
調整弁18を介して排水するようにしている。
このように，温水熱交換器14の１次側から潜熱回収器８
へ供給水を循環するようにしたため，潜熱回収器８に対
する供給水は当初のみ必要で，後は，調整弁19で絞っ
て節約できるようにしている。
へ供給水を循環するようにしたため，潜熱回収器８に対
する供給水は当初のみ必要で，後は，調整弁19で絞っ
て節約できるようにしている。
20および21はそれぞれ温水ポンプである。
即ち，本発明では，潜熱回収器８で，排気ガスの持つ熱
量を大気温度付近まで回収することにより得られた温水
を温水熱交換器14を介してクリーンな温水に変換したう
え，必要に応じてさらに再加熱するものであるが，上記
の温水熱交換器14を潜熱回収器８の底部に組み込むよう
にした点に特徴がある。
量を大気温度付近まで回収することにより得られた温水
を温水熱交換器14を介してクリーンな温水に変換したう
え，必要に応じてさらに再加熱するものであるが，上記
の温水熱交換器14を潜熱回収器８の底部に組み込むよう
にした点に特徴がある。
なお，上記実施例中のガスエンジン１は，エンジンの
他，ガスタービン，ジイ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。
他，ガスタービン，ジイ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］ 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８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９から潜
熱回収器８に供給されると，同潜熱回収器８で排気ガス
と水が直接接触し，いわゆる潜熱回収方式で受台12を介
して温水（52℃）が熱交換器14の１次側に供給される。
熱交換器14の２次側では，これをクリーンな温水に変換
した上，温水（50℃）の給湯で良いときには，給湯管
７′から，また，高温水が必要なときには，この温水
を，さらに，熱交換器３において80℃まで再加熱して給
湯管７から給湯する。
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８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９から潜
熱回収器８に供給されると，同潜熱回収器８で排気ガス
と水が直接接触し，いわゆる潜熱回収方式で受台12を介
して温水（52℃）が熱交換器14の１次側に供給される。
熱交換器14の２次側では，これをクリーンな温水に変換
した上，温水（50℃）の給湯で良いときには，給湯管
７′から，また，高温水が必要なときには，この温水
を，さらに，熱交換器３において80℃まで再加熱して給
湯管７から給湯する。
なお，この場合，潜熱回収器８の充填層11の部分を水が
通過する際に，エンジン１の騒音が可成り吸収・除去さ
れる。
通過する際に，エンジン１の騒音が可成り吸収・除去さ
れる。
［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
て得られた温水を潜熱回収器の底部に設置した温水熱交
換器により適温の温水として，直接，または，さらに冷
却水熱交換器によって再加熱して給湯するようにしたも
ので，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
て得られた温水を潜熱回収器の底部に設置した温水熱交
換器により適温の温水として，直接，または，さらに冷
却水熱交換器によって再加熱して給湯するようにしたも
ので，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，従来
のものでは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，従来
のものでは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
の供給水の温度近くまで下がる。
め，排気管から出される排気ガスの温度は潜熱回収器へ
の供給水の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
よって低温腐食される心配はなく，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。
よって低温腐食される心配はなく，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。
クリーンな温水に変換するための温水熱交換器を潜熱
回収器の底部に設置するようにしたため，従来別置して
いたものに比べ，配管量を大幅に節約でき，また，裾着
面積の点でも従来のものよりも装置全体をコンパクトに
することができるようになった。
回収器の底部に設置するようにしたため，従来別置して
いたものに比べ，配管量を大幅に節約でき，また，裾着
面積の点でも従来のものよりも装置全体をコンパクトに
することができるようになった。
第１図は本発明の一実施例を示す装置全体の系統図，第
２図は従来例のものをを示す系統図である。 1:ガスエンジン 1c,13:排気ガス供給管 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器 7:給湯用の経路８ ：潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:受台 14:温水熱交換器
２図は従来例のものをを示す系統図である。 1:ガスエンジン 1c,13:排気ガス供給管 2:交流発電機 3:冷却水熱交換器 7:給湯用の経路８ ：潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:受台 14:温水熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── 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62−206260（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−23877（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (3)
- 【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，ディーゼルエンジン，ガスタービン等
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，下底部に位置する貯湯
部とを備えた潜熱回収器 d.上記潜熱回収器の給水するための給水管 e.上記原動機の排気ガスを潜熱回収器に供給する排気ガ
ス供給管 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.当該潜熱回収器の底部に装着され，上記潜熱回収器の
貯湯部に貯えられた温水を熱源として供給水を温水に加
熱する温水熱交換器 h.上記温水熱交換器の温水を上記冷却水熱交換器により
再加熱させ，これを高温水とし，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，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潜熱回収器に供給する排気ガ
ス供給管 f.上記潜熱回収器からの排気ガスを放出する排気管 g.当該潜熱回収器の底部に装着され，上記潜熱回収器の
貯湯部に貯えられた温水を熱源として供給水を温水に加
熱する温水熱交換器 h.上記温水熱交換器の温水を上記冷却水熱交換器により
再加熱させ，これを高温水とし，給湯用として供給する
経路 - 【請求項３】上記潜熱回収器の給水管の供給水として水
道水のほか，上記温水熱交換器の１次側の温水を循環し
て使用するようにした請求項１または２記載の排気ガス
を利用した給湯装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12398888A JPH0792280B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP12398888A JPH0792280B2 (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 |
|---|---|
| JPH01296047A JPH01296047A (ja) | 1989-11-29 |
| JPH0792280B2 true JPH0792280B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=14874263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12398888A Expired - Lifetime JPH0792280B2 (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) | JPH0792280B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4548694B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2010-09-22 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの排熱回収装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220620A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-29 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ２サイクルエンジン |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP12398888A patent/JPH0792280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01296047A (ja) | 1989-11-29 |
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