JPH01296045A - 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
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- JPH01296045A JPH01296045A JP63123986A JP12398688A JPH01296045A JP H01296045 A JPH01296045 A JP H01296045A JP 63123986 A JP63123986 A JP 63123986A JP 12398688 A JP12398688 A JP 12398688A JP H01296045 A JPH01296045 A JP H01296045A
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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)
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。
め要約のデータは記録されません。
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。
ディーゼルエンジン、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。
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。
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I
Cとを備えたガスエンジン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。
、冷却水の循環路1aと分岐循環路1bおよび排気管I
Cとを備えたガスエンジン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、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IC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。
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IC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/水問
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/水問
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。
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。
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。
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。
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1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。
[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ようにした
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ようにした
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。
な符号を付して示した。
旦は潜熱回収器で、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、給水管9の直下方に当たる略中間部に充填層11
を、また、底部に貯湯部12と排気ガス供給管13を備
えて構成される。
シャワー状の蛇口9aを有する給水管9゜排気管10を
備え、給水管9の直下方に当たる略中間部に充填層11
を、また、底部に貯湯部12と排気ガス供給管13を備
えて構成される。
なお、排気ガス供給管13にはガスエンジン1の排気管
1cから排気ガスが供給されるが、排気管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。
1cから排気ガスが供給されるが、排気管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。
15および16はそれぞれ温水ポンプ、17および18
はそれぞれ電磁弁である。
はそれぞれ電磁弁である。
本発明では温水熱交換器5は、その1次側は潜熱回収器
の貯湯部12から供給される温水を熱源として、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3へ供給すると共に゛
、加熱後の1次側の温水はその大半を分岐管19を介し
て潜熱回収6旦の供給水として再利用(この分が25℃
の水である)シ。
の貯湯部12から供給される温水を熱源として、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3へ供給すると共に゛
、加熱後の1次側の温水はその大半を分岐管19を介し
て潜熱回収6旦の供給水として再利用(この分が25℃
の水である)シ。
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20から電磁弁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5の1次側か
ら潜熱回収6旦へ供給水を循環するようにしたため、潜
熱回収6旦に対する供給水■は当初のみ必要で後は殆ど
節約できるようにしている。
水を他の分岐管20から電磁弁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5の1次側か
ら潜熱回収6旦へ供給水を循環するようにしたため、潜
熱回収6旦に対する供給水■は当初のみ必要で後は殆ど
節約できるようにしている。
即ち1本発明では、潜熱回収6旦で、排気ガスの持つ熱
量を大気温度付近まで回収し、得られた温水を熱交換器
5を介してクリーンな温水に変換した上、エンジンの冷
却水熱交換器3で、さらに。
量を大気温度付近まで回収し、得られた温水を熱交換器
5を介してクリーンな温水に変換した上、エンジンの冷
却水熱交換器3で、さらに。
再加熱して高温水にし、給湯するように、ガス/水熱交
換器8→温水/水熱交換器5→水/水熱交換器3の順序
で熱経路を形成した点が基本的な特徴である。
換器8→温水/水熱交換器5→水/水熱交換器3の順序
で熱経路を形成した点が基本的な特徴である。
また、第1図に示したHJ、H,およびH,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、また、Qは流量を示す
。
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、また、Qは流量を示す
。
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、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。
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。
[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6旦に供給されている。
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6旦に供給されている。
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6旦に供給されると、同潜熱回収器旦内
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12に温水(52℃)を貯え、温水ポンプ15を
介して熱交換器5でクリーンな温水に変換した上、さら
に、熱交換器3において80℃まで再加熱して給湯管6
から給湯する。
9から潜熱回収6旦に供給されると、同潜熱回収器旦内
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12に温水(52℃)を貯え、温水ポンプ15を
介して熱交換器5でクリーンな温水に変換した上、さら
に、熱交換器3において80℃まで再加熱して給湯管6
から給湯する。
なお、この場合、潜熱回収6旦の充填層11の部分を水
が通過する際に、短管11aまたは多孔管11bの部分
でエンジン1の騒音が可成り吸収・除去され、また、吸
音材14a〜14dの部分でも騒音の吸収が促進される
。
が通過する際に、短管11aまたは多孔管11bの部分
でエンジン1の騒音が可成り吸収・除去され、また、吸
音材14a〜14dの部分でも騒音の吸収が促進される
。
[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
て得られた温水を熱交換器を介して冷却水熱交換器によ
って再加熱するようにしたため9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
熱交換器で再加熱する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。
として利用することを基本とし、この潜熱回収器によっ
て得られた温水を熱交換器を介して冷却水熱交換器によ
って再加熱するようにしたため9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
熱交換器で再加熱する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。
、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。
■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。
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h.装置全体の据え付は面積が節
約でき、小スペースにできる。
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煙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煙の濃度が軽減され
る。
潜熱回収器のシャワー効果により煤煙の濃度が軽減され
る。
■最終的な高温水は、温水熱交換器によって飲料に適し
たクリーンな水質の高温水となっている。
たクリーンな水質の高温水となっている。
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 旦:潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:貯湯部 13;排気ガス供給管
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 旦:潜熱回収器 9:給水管 10:排気管 11:充填層 12:貯湯部 13;排気ガス供給管
Claims (3)
- 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(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,下底部に位置する貯
湯部とを備えたガス・液直接式潜熱回収器(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部から排出される温水を熱源
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 - 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給気管 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から排出される温水を熱源
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 - 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 |
---|---|---|---|
JP12398688A JPH0792278B2 (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 |
---|---|---|---|
JP12398688A JPH0792278B2 (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 |
---|---|
JPH01296045A true JPH01296045A (ja) | 1989-11-29 |
JPH0792278B2 JPH0792278B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=14874215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12398688A Expired - Fee Related JPH0792278B2 (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) | JPH0792278B2 (ja) |
Citations (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 JP12398688A patent/JPH0792278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0792278B2 (ja) | 1995-10-09 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |