JPS58220945A - エンジンにおける熱エネルギ−回収装置 - Google Patents

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】 本発明は、自動車等のエンジン稼動時に発生する熱エネ
ルギーを有効に再利用するようにしたエンジンにおける
熱エネルギー回収装置に関する。

自動車等における水冷式エンジンにおいては、冷却水に
よってシリンダ壁や燃焼室壁から奪った熱を、ラジェー
タによって大気中に放熱しており、自動車用ガソリン機
関におけるこの冷却損失は、う０へ　３り 燃料の持つ全エネルギーの計か≦キ雫％の熱量に達する
といわれている。

本発明は、上述のようにして無駄に失ガわれるエネルギ
ーの大部升を回収し、エンジンの動力として再利用する
ようにしだ熱エネルギー回収装置を提供しようとするも
のである。

すなわち、本発明は、エンジンを冷却するだめの凝縮器
の冷却水循環回路内に、排気ガスの熱回収回路と、蒸気
タービンの作動回路を配設することによって、熱エネル
ギーの回収を行なうとするものである。

以下本発明を、図示の一実施例に基づいて詳細に説明す
る。

（１）は、自動車の四サイクルのエンジンで、そのシリ
ンダブロック（２）内では、複数のピストンが往復動し
、クランクシャフトをもって、出力軸（３）を回転させ
うるようになっている。

シリンダブロック（２）の前面には、ファン（４）が装
着され、このファン軸（４ａ）とベルト掛けによって駆
動される水ポンプ（５）が、同じくシリンダブロック（
２）に取付けられている。

シリンダブロック（２）の壁には、燃焼室壁から燃焼熱
を奪うだめの冷却水回路（６）、すなわちウォータジャ
ケット等冷却水の循環回路が形成されており、この冷却
水回路（６）の前端は、前記水ポンプ（５）に接続され
ている。

（７）は、放熱を行うだめの凝縮器、すなわち、コルゲ
ートフィン型のコンデンサで、前記ファン（４）にコア
を対向させて設けられ、このコンデンサ（力の出口管（
７ａ）と水ポンプ（５）とは、パイプ（８）をもって接
続されている。

（９）は排気管で、エンジン（１）からの燃焼後に生じ
る排気ガスを放出する。

上記排気管（９）の中位部（９ａ）には、この排気管（
９）を１次流体管とし、排気ガスの熱を奪う排気ガスの
熱回収回路００）を２次流体管とする板式の熱交換器０
０が介設されている。ユ ０２）は蒸気タービンで、その回転軸（１２ａ）にはギ
ア（１３）が装着されている。

蒸気タービン（１２１は、ノズルから噴出する蒸気で羽
根車を回す公知のものであり、詳しい説明は省略する。

また、前記冷却水回路（６）の管出口は、熱回収回路Ｑ
〔の管入口にパイプ■をもって接続され、この熱回収回
路（１０）の管出口は、パイプＱつをもって、蒸気ター
ビン（１２）の管入口に接続されている。

さらに、蒸気タービン（１２１の管出口は、）ξイブ（
１６１１をもって、前記コンデンサ（７）の入口管（７
ｂ）に接続されている。

そして、コンデンサ（力と、エンジン（１）と、熱交換
器ＯＯと、蒸気タービンａ２との四者を結んで、冷却水
の循環回路が形成されている。

なお、配管途中の逆止弁等は、図面では省略しである。

（１７）は流体接手で、この流体接手Ｑ７）の一方の入
力軸（１７ａ）に固着されたギア０８）は、前記蒸気タ
ービン０２）のギア０３）と噛合しており、他方の出力
軸０７ｂ）に固着されたギア（１３は、前記出力軸（３
）に固着されたギア（２０）と噛合している。

マタ、ギア０９は、所要の操作をもってギア（２１）と
噛合しうるように構成され、このギア（２１）を固着し
だ軸（２２ａ）は、バッテリー充電用の発電機（２２）
を回転しうるようになっている。

れている。この排気タービン（２０）の回転軸（２３ａ
）に固着されたギア（２５）は、前記ギア（１３）と噛
合している。

しかして、エンジン（１）を稼動した場合には、水ポン
プ（５）によって、コンデンサ（力内の冷却水は、シリ
ンダブロック（２）の冷却水回路（６）へ流入し、シ化
する。

この蒸気は、蒸気タービン（１２）を回転させ、その後
、コンデンサ（７）によって放熱され、復水される。

蒸気タービン（１２）の回転、及び排気タービン（２６
）の回転は、各ギア（２５Ｘ１３Ｘ’１８）を介して、
流体接手０ｎに伝達され、さらにギア（１９Ｘ２０）を
介して出力軸（３）に伝えられるか、あるいはギア（２
１）を介して発電機（２２）に伝えられる。

なお、上記実施例における発電機（２２）又は排気ター
ビン（２ろ）を設置せず、簡単な構成とすることもでき
る。

以上、詳細に説明したように、本発明においては、エン
ジンの冷却水回路における熱交換によって加熱された冷
却水を、排ガスの熱回収回路を通して、さらに加熱して
蒸気化し、この蒸気で、蒸気タービンを回して動力を取
出すように構成している。

しだがって、エンジンの燃焼熱の大部分が、冷却水を蒸
気化するだめの熱として利用されるため、無駄に放熱さ
れることがなく、熱エネルギー回収の効率が良いという
利点を有する。

特に、本発明を自動車エンジンに適用した場合は、従来
のエンジンの構造を若干変更するだけで、実施できる大
きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。 （１）　　工／ジン　　　　（２）　　シリンダブ゛ロ
ック（３）出力軸　　　　（５）水ポンプ （６）冷却水回路　　　（７）凝縮器 （９）排気管　　　　　００）熱回収回路（１１）熱交
換器　　　　（１２）蒸気タービン０７）　　流体接手
　　　　（２２）発電機（２ろ）排気タービン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 凝縮器の冷却水循環回路内に、エンジンの冷却水回路と
   、排気ガスの熱回収回路と、蒸気タービンの作動回路を
   この順序で配設した閉回路を形成し、前記冷却水回路の
   温水を熱回収回路で蒸気化し、蒸気タービンを回すこと
   によって、動力を発生させることを特徴とするエンジン
   における熱エネルギー回収装置。