JP2001132539A - エンジンの排熱回収装置 - Google Patents
エンジンの排熱回収装置Info
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- JP2001132539A JP2001132539A JP31124899A JP31124899A JP2001132539A JP 2001132539 A JP2001132539 A JP 2001132539A JP 31124899 A JP31124899 A JP 31124899A JP 31124899 A JP31124899 A JP 31124899A JP 2001132539 A JP2001132539 A JP 2001132539A
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- JP
- Japan
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- engine
- heat
- temperature
- exhaust
- hot water
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温時におけるエンジンの始動性を向上させ
ること。 【解決手段】 低温時はエンジン２の始動性が低下する
と考えられるので、センサＴＳ３で検出されたエンジン
温度が基準温度よりも低いときは、予めポンプ１０を運
転して熱媒体を循環させる。熱媒体は貯湯タンク１７内
の温水の熱をエンジン２に運搬するので、エンジンは暖
機され、オイルの粘性が小さくなるし、エンジン２内で
の結露も防止でき始動性が向上する。
ること。 【解決手段】 低温時はエンジン２の始動性が低下する
と考えられるので、センサＴＳ３で検出されたエンジン
温度が基準温度よりも低いときは、予めポンプ１０を運
転して熱媒体を循環させる。熱媒体は貯湯タンク１７内
の温水の熱をエンジン２に運搬するので、エンジンは暖
機され、オイルの粘性が小さくなるし、エンジン２内で
の結露も防止でき始動性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排熱回
収装置に関し、特に、コジェネレーション装置等の動力
源に用いられるエンジンの排熱回収装置に関する。
収装置に関し、特に、コジェネレーション装置等の動力
源に用いられるエンジンの排熱回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境保護の必要性が喧伝さ
れ、都市ガス等を燃料とするガスエンジン等を動力源と
して発電および給湯等を行う自家発電設備としてのコジ
ェネレーション装置が注目されている。この種のコジェ
ネレーション装置は、熱の有効利用の観点から、特に寒
冷地において効果的に利用される。寒冷地での使用に際
し、厳冬期や朝晩等、気温が極めて低い時にはエンジン
オイルの粘性が高くなっている。したがって、エンジン
を始動させる場合には、始動装置に対して大きいトルク
が要求される。
れ、都市ガス等を燃料とするガスエンジン等を動力源と
して発電および給湯等を行う自家発電設備としてのコジ
ェネレーション装置が注目されている。この種のコジェ
ネレーション装置は、熱の有効利用の観点から、特に寒
冷地において効果的に利用される。寒冷地での使用に際
し、厳冬期や朝晩等、気温が極めて低い時にはエンジン
オイルの粘性が高くなっている。したがって、エンジン
を始動させる場合には、始動装置に対して大きいトルク
が要求される。
【０００３】また、燃料混合気の性状によっては、未燃
焼混合気や残留排気ガスに含まれる水分が低温環境によ
って結露し、点火プラグに付着して着火を妨げる要因に
なることがある。
焼混合気や残留排気ガスに含まれる水分が低温環境によ
って結露し、点火プラグに付着して着火を妨げる要因に
なることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】低温下で発生する上記
不具合は一般には電気ヒータでエンジンを暖めることに
よって解決できると考えられる。しかし、電気ヒータの
取り付けスペースを大きくとれないような場合には、十
分に大きな容量の電気ヒータを使用できない。また、十
分に大きな容量のヒータを使用できるスペースが確保で
きる場合でも、消費電力が大きいため経済的でないとい
う問題点がある。
不具合は一般には電気ヒータでエンジンを暖めることに
よって解決できると考えられる。しかし、電気ヒータの
取り付けスペースを大きくとれないような場合には、十
分に大きな容量の電気ヒータを使用できない。また、十
分に大きな容量のヒータを使用できるスペースが確保で
きる場合でも、消費電力が大きいため経済的でないとい
う問題点がある。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、例えば電気ヒータのような大きく
スペースをとる部品を付加することなく、排熱回収用の
ポンプを運転することでエンジンを暖めることができる
エンジンの排熱回収装置を提供することにある。
であり、その目的は、例えば電気ヒータのような大きく
スペースをとる部品を付加することなく、排熱回収用の
ポンプを運転することでエンジンを暖めることができる
エンジンの排熱回収装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの熱
回収部に熱媒体を循環させてエンジンの排熱を回収する
エンジンの排熱回収装置において、前記熱媒体を外部貯
湯タンク内の熱交換器に循環させるための配管と、前記
配管途中に設けられたポンプと、エンジン始動時に、エ
ンジンの温度がエンジンの始動を許可するための基準温
度よりも低いときにエンジンの始動に先立って前記ポン
プを起動させる指示を出力するコントローラとを具備し
た点に第１の特徴がある。
回収部に熱媒体を循環させてエンジンの排熱を回収する
エンジンの排熱回収装置において、前記熱媒体を外部貯
湯タンク内の熱交換器に循環させるための配管と、前記
配管途中に設けられたポンプと、エンジン始動時に、エ
ンジンの温度がエンジンの始動を許可するための基準温
度よりも低いときにエンジンの始動に先立って前記ポン
プを起動させる指示を出力するコントローラとを具備し
た点に第１の特徴がある。
【０００７】また、本発明は、前記エンジンの熱回収部
が、ウォータジャケットを含むエンジン冷却部およびエ
ンジンオイルの熱を回収するオイル熱交換器を有してお
り、前記熱媒体を前記オイル熱交換器および前記エンジ
ン冷却部の順で循環される循環経路を設定した点に第２
の特徴がある。
が、ウォータジャケットを含むエンジン冷却部およびエ
ンジンオイルの熱を回収するオイル熱交換器を有してお
り、前記熱媒体を前記オイル熱交換器および前記エンジ
ン冷却部の順で循環される循環経路を設定した点に第２
の特徴がある。
【０００８】また、前記循環経路上で前記エンジン冷却
部よりも上流に前記排気熱交換器を配置するとともに、
前記排気熱交換器へ導入される熱媒体を、該熱媒体と熱
交換される排気中の水蒸気がその露点以下になるよう低
温に設定した点に第３の特徴がある。さらに、本発明
は、前記ポンプが、前記オイル熱交換器の熱媒体入口側
に配置された点に第４の特徴がある。
部よりも上流に前記排気熱交換器を配置するとともに、
前記排気熱交換器へ導入される熱媒体を、該熱媒体と熱
交換される排気中の水蒸気がその露点以下になるよう低
温に設定した点に第３の特徴がある。さらに、本発明
は、前記ポンプが、前記オイル熱交換器の熱媒体入口側
に配置された点に第４の特徴がある。
【０００９】第１〜第４の特徴によれば、エンジン始動
時にエンジン温度が基準温度よりも低い場合にはエンジ
ンの始動に先立ってポンプが起動され、寒冷地や早朝等
の外気の影響で低温になっている熱媒体が外部の貯湯タ
ンク内の温水と熱交換されて加温される。この熱媒体が
エンジンの熱回収部に循環されるので、エンジンは暖機
される。
時にエンジン温度が基準温度よりも低い場合にはエンジ
ンの始動に先立ってポンプが起動され、寒冷地や早朝等
の外気の影響で低温になっている熱媒体が外部の貯湯タ
ンク内の温水と熱交換されて加温される。この熱媒体が
エンジンの熱回収部に循環されるので、エンジンは暖機
される。
【００１０】また、第２の特徴によれば、オイル熱交換
器が設置されるオイルタンクから順に熱媒体が導入され
るので、低温時に粘性が高まっているオイルを効率よく
暖めてその粘性を低下させることができる。エンジンが
始動されて通常運転に移った後は、エンジン運転によっ
て温度上昇したエンジンオイルは熱媒体によって効率よ
く冷却される。
器が設置されるオイルタンクから順に熱媒体が導入され
るので、低温時に粘性が高まっているオイルを効率よく
暖めてその粘性を低下させることができる。エンジンが
始動されて通常運転に移った後は、エンジン運転によっ
て温度上昇したエンジンオイルは熱媒体によって効率よ
く冷却される。
【００１１】また、第３の特徴によれば、排熱交換器内
には排気中の水蒸気を露点以下に温度低下させるように
設定された熱媒体が導入される。したがって、熱媒体は
排気が有している熱および排気の凝縮熱を回収した後、
循環経路の下流に配されたエンジン冷却部に導かれてさ
らに温度上昇する。こうして、十分に熱回収した熱媒体
が出力熱交換器に循環させられる。
には排気中の水蒸気を露点以下に温度低下させるように
設定された熱媒体が導入される。したがって、熱媒体は
排気が有している熱および排気の凝縮熱を回収した後、
循環経路の下流に配されたエンジン冷却部に導かれてさ
らに温度上昇する。こうして、十分に熱回収した熱媒体
が出力熱交換器に循環させられる。
【００１２】さらに、第４の特徴によれば、熱媒体はエ
ンジンから熱回収する前にポンプ内を通過する。したが
って、ポンプは比較的低温に維持されるため、パッキン
等の経時劣化を抑制することができる。
ンジンから熱回収する前にポンプ内を通過する。したが
って、ポンプは比較的低温に維持されるため、パッキン
等の経時劣化を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の一
実施形態を詳細に説明する。図２はコジェネレーション
装置に含まれる排熱回収装置の構成を示すブロック図で
ある。排熱回収装置１はエンジン発電機のエンジン部か
ら熱媒体で排熱を回収するよう構成される。排熱回収装
置１にはエンジン２およびエンジン２に機械的に連結さ
れた発電機３が設けられている。発電機３はエンジン回
転数に応じた交流を発生する。エンジン２には潤滑オイ
ルを溜めるオイルパン４が設けられる。オイルパン４に
はオイルクーラ（オイル熱交換器）５が接続されてお
り、オイル熱交換器５はオイルパン４内のオイルと熱交
換を行う。エンジン２のシリンダヘッド６にはエアフィ
ルタ７から空気が取入れられる。エンジン２からの排気
は排気マニホルド８および排気熱交換器９を通って外部
へ排出される。
実施形態を詳細に説明する。図２はコジェネレーション
装置に含まれる排熱回収装置の構成を示すブロック図で
ある。排熱回収装置１はエンジン発電機のエンジン部か
ら熱媒体で排熱を回収するよう構成される。排熱回収装
置１にはエンジン２およびエンジン２に機械的に連結さ
れた発電機３が設けられている。発電機３はエンジン回
転数に応じた交流を発生する。エンジン２には潤滑オイ
ルを溜めるオイルパン４が設けられる。オイルパン４に
はオイルクーラ（オイル熱交換器）５が接続されてお
り、オイル熱交換器５はオイルパン４内のオイルと熱交
換を行う。エンジン２のシリンダヘッド６にはエアフィ
ルタ７から空気が取入れられる。エンジン２からの排気
は排気マニホルド８および排気熱交換器９を通って外部
へ排出される。
【００１４】エンジン２で発生した熱を効率よく回収す
るための熱媒体（冷却水）の循環経路１２が設定されて
いる。熱媒体を循環させるためのウォータポンプ１０が
熱媒体の循環経路１２の入口側に設けられる。この配置
により、高温の熱媒体との接触が避けられるのでシール
部材等が劣化しにくくなり、ウォータポンプ１０の長寿
命化が図られる。ウォータポンプ１０で給送された熱媒
体はオイル熱交換器５、排気熱交換器９、エンジン２、
シリンダヘッド６を順に経て、後述の熱負荷へ循環す
る。
るための熱媒体（冷却水）の循環経路１２が設定されて
いる。熱媒体を循環させるためのウォータポンプ１０が
熱媒体の循環経路１２の入口側に設けられる。この配置
により、高温の熱媒体との接触が避けられるのでシール
部材等が劣化しにくくなり、ウォータポンプ１０の長寿
命化が図られる。ウォータポンプ１０で給送された熱媒
体はオイル熱交換器５、排気熱交換器９、エンジン２、
シリンダヘッド６を順に経て、後述の熱負荷へ循環す
る。
【００１５】熱媒体が循環経路１２を循環することによ
ってエンジン２で発生した熱が回収されて熱負荷へ供給
される。すなわち、熱媒体はオイルパン４内のオイル熱
交換器５に導入され、エンジン２から回収されたオイル
と熱交換してオイルを冷却するとともにそれから熱を得
る。続いて熱媒体は排気熱交換器９でエンジン２からの
排気と熱交換して熱を得る。オイル熱交換器５および排
気熱交換器９で熱を得て温度上昇した熱媒体は、さらに
エンジン２のシリンダ壁やシリンダヘッド６に設けられ
た管路つまりウォータジャケット６Ａからなる冷却部お
よびシリンダヘッド６を通って熱回収し、その温度がさ
らに上昇させられる。
ってエンジン２で発生した熱が回収されて熱負荷へ供給
される。すなわち、熱媒体はオイルパン４内のオイル熱
交換器５に導入され、エンジン２から回収されたオイル
と熱交換してオイルを冷却するとともにそれから熱を得
る。続いて熱媒体は排気熱交換器９でエンジン２からの
排気と熱交換して熱を得る。オイル熱交換器５および排
気熱交換器９で熱を得て温度上昇した熱媒体は、さらに
エンジン２のシリンダ壁やシリンダヘッド６に設けられ
た管路つまりウォータジャケット６Ａからなる冷却部お
よびシリンダヘッド６を通って熱回収し、その温度がさ
らに上昇させられる。
【００１６】図１は上記エンジン発電機を商用電力系統
に連系させたコジェネレーション装置の構成を示すブロ
ック図である。電力変換装置１３は発電機３から出力さ
れた交流電力を商用電力系統と同じ品質（電圧、周波
数、ノイズ等に関して）の交流に変換し、商用電力系統
の位相と同期をとって連系させる機能を有する。具体的
には、発電機３から出力された交流を直流に変換するコ
ンバータ、およびコンバータで変換された直流を商用電
力系統の周波数、電圧に合致した交流に変換するインバ
ータ、ならびにノイズフィルタおよび連系スイッチ等の
機能を有している。系統連系用電力変換装置の一例は特
公平４−１０３０２号公報に開示されている。電力変換
装置１３で変換された発電機３の出力交流は商用電力系
統１４と連系して電気負荷１５に接続されている。
に連系させたコジェネレーション装置の構成を示すブロ
ック図である。電力変換装置１３は発電機３から出力さ
れた交流電力を商用電力系統と同じ品質（電圧、周波
数、ノイズ等に関して）の交流に変換し、商用電力系統
の位相と同期をとって連系させる機能を有する。具体的
には、発電機３から出力された交流を直流に変換するコ
ンバータ、およびコンバータで変換された直流を商用電
力系統の周波数、電圧に合致した交流に変換するインバ
ータ、ならびにノイズフィルタおよび連系スイッチ等の
機能を有している。系統連系用電力変換装置の一例は特
公平４−１０３０２号公報に開示されている。電力変換
装置１３で変換された発電機３の出力交流は商用電力系
統１４と連系して電気負荷１５に接続されている。
【００１７】発電機３の運転に伴って発生したエンジン
２の熱は、エンジン２の冷却部や排気熱交換器９等の熱
交換部（集合的に符号１１で示す）で回収される。熱交
換部１１で熱回収した熱媒体つまり冷却水は管路１８を
通って貯湯タンク１７に熱量を運搬する。貯湯タンク１
７には管路１８に接続された出力熱交換器（以下、「第
１熱交換器」という）２０が設けられ、図示しない水供
給源から貯湯タンク１７に供給された水はこの第１熱交
換器２０から熱を得て温水になる。貯湯タンク１７に蓄
えられた温水は、第１熱負荷としての給湯器２１に供給
されて利用される。水供給源と貯湯タンク１７との間に
はバルブ（図示せず）が設けられ、貯湯タンク１７内の
水量が基準値以下になったときに、このバルブが開かれ
て給水される。
２の熱は、エンジン２の冷却部や排気熱交換器９等の熱
交換部（集合的に符号１１で示す）で回収される。熱交
換部１１で熱回収した熱媒体つまり冷却水は管路１８を
通って貯湯タンク１７に熱量を運搬する。貯湯タンク１
７には管路１８に接続された出力熱交換器（以下、「第
１熱交換器」という）２０が設けられ、図示しない水供
給源から貯湯タンク１７に供給された水はこの第１熱交
換器２０から熱を得て温水になる。貯湯タンク１７に蓄
えられた温水は、第１熱負荷としての給湯器２１に供給
されて利用される。水供給源と貯湯タンク１７との間に
はバルブ（図示せず）が設けられ、貯湯タンク１７内の
水量が基準値以下になったときに、このバルブが開かれ
て給水される。
【００１８】エンジン２にはエンジン２の温度を検出す
るための温度センサＴＳ３が設けられ、温度Ｔe がコン
トローラ２９へ供給されている。ウォータポンプ１０
は、前記温度Ｔe がエンジン始動を許可するための基準
温度Ｔref-e よりも高いときはエンジン２の始動ととも
に起動される。一方、前記温度Ｔe がエンジン始動を許
可するための基準温度Ｔref-e よりも低いときは、エン
ジンの始動に先立って、まずウォータポンプ１０を起動
する。
るための温度センサＴＳ３が設けられ、温度Ｔe がコン
トローラ２９へ供給されている。ウォータポンプ１０
は、前記温度Ｔe がエンジン始動を許可するための基準
温度Ｔref-e よりも高いときはエンジン２の始動ととも
に起動される。一方、前記温度Ｔe がエンジン始動を許
可するための基準温度Ｔref-e よりも低いときは、エン
ジンの始動に先立って、まずウォータポンプ１０を起動
する。
【００１９】このウォータポンプ１０の運転によって貯
湯タンク１７の第１熱交換器２０およびエンジン２の熱
交換部１１をつないでいる管路１８に熱媒体が循環す
る。そうすると、貯湯タンク１７に蓄えられている温水
と熱交換されて熱媒体の温度が上昇し、その熱媒体がエ
ンジン２に導入されてエンジン２が暖機される。ウォー
タポンプ１０を起動した後、エンジン２の温度Ｔe が基
準温度Ｔref-e に達したときにエンジン２を始動する。
湯タンク１７の第１熱交換器２０およびエンジン２の熱
交換部１１をつないでいる管路１８に熱媒体が循環す
る。そうすると、貯湯タンク１７に蓄えられている温水
と熱交換されて熱媒体の温度が上昇し、その熱媒体がエ
ンジン２に導入されてエンジン２が暖機される。ウォー
タポンプ１０を起動した後、エンジン２の温度Ｔe が基
準温度Ｔref-e に達したときにエンジン２を始動する。
【００２０】エンジン２の温度を検出する温度センサＴ
Ｓ３は、エンジン２の冷却部内の熱媒体の温度を検出す
るように設置するのがよいが、エンジン２の外壁の温度
やエンジン２の近傍の温度であってもよい。また、外気
温度を測定してエンジン２の温度を代表させるようにし
てもよい。外気温度を採用するときは、予め調査したエ
ンジン温度と外気温度との関係に基づいて基準外気温度
を設定するのがよい。
Ｓ３は、エンジン２の冷却部内の熱媒体の温度を検出す
るように設置するのがよいが、エンジン２の外壁の温度
やエンジン２の近傍の温度であってもよい。また、外気
温度を測定してエンジン２の温度を代表させるようにし
てもよい。外気温度を採用するときは、予め調査したエ
ンジン温度と外気温度との関係に基づいて基準外気温度
を設定するのがよい。
【００２１】なお、ウォータポンプ１０を起動した後、
温度Ｔe が基準温度Ｔref-e に到達したときエンジン２
を始動するのに限らず、ウォータポンプ１０を起動した
時にタイマを始動させ、タイマに予めセットした時間が
経過したときにエンジン２を始動させるようにしてもよ
い。
温度Ｔe が基準温度Ｔref-e に到達したときエンジン２
を始動するのに限らず、ウォータポンプ１０を起動した
時にタイマを始動させ、タイマに予めセットした時間が
経過したときにエンジン２を始動させるようにしてもよ
い。
【００２２】本実施形態では、エンジン２の熱交換部１
１と貯湯タンク１７内の熱交換器２０とを管路１８で直
接連結しているので、貯湯タンク１７内に大量に蓄えら
れた温水の熱量を直接熱媒体で回収してエンジン２に供
給できる。したがって、エンジン２は迅速に暖機され、
短時間で始動可能となる。
１と貯湯タンク１７内の熱交換器２０とを管路１８で直
接連結しているので、貯湯タンク１７内に大量に蓄えら
れた温水の熱量を直接熱媒体で回収してエンジン２に供
給できる。したがって、エンジン２は迅速に暖機され、
短時間で始動可能となる。
【００２３】第１熱交換器２０の上方には第２熱交換器
２２が設けられる。第２熱交換器２２に接続された管路
２３にはセントラルヒーティングシステムや床暖房シス
テム等、第２熱負荷としての暖房装置２４が接続されて
おり、貯湯タンク１７内の温水を給湯器２１に供給する
温水経路とは独立した第２の温水経路を構成している。
この第２の温水経路によって、貯湯タンク１７から２次
的に効率よく熱を回収することができる。
２２が設けられる。第２熱交換器２２に接続された管路
２３にはセントラルヒーティングシステムや床暖房シス
テム等、第２熱負荷としての暖房装置２４が接続されて
おり、貯湯タンク１７内の温水を給湯器２１に供給する
温水経路とは独立した第２の温水経路を構成している。
この第２の温水経路によって、貯湯タンク１７から２次
的に効率よく熱を回収することができる。
【００２４】第２熱交換器２２を第１熱交換器２０より
も上方の位置に配置したのは、第１熱交換器２０から熱
量を得た温度の高い水は、対流により第１熱交換器２０
よりも上方に移動しているためである。第１熱交換器２
０よりも第２熱交換器２２を上方に配置することによ
り、対流して上方に移動した高温の温水から多くの熱量
を取出すことができる。
も上方の位置に配置したのは、第１熱交換器２０から熱
量を得た温度の高い水は、対流により第１熱交換器２０
よりも上方に移動しているためである。第１熱交換器２
０よりも第２熱交換器２２を上方に配置することによ
り、対流して上方に移動した高温の温水から多くの熱量
を取出すことができる。
【００２５】前記第２の温水経路には追い焚きボイラ２
５と三方弁２６とが設けられている。追い焚きボイラ２
５には第２の温水経路内で温水を循環させるためのポン
プ２７が設けられている。三方弁２６はバイパス２８側
または暖房装置２４側に温水を循環させるための切り替
え手段である。この三方弁２６を制御することによっ
て、次のような経路を形成できる。三方弁２６を暖房装
置２４側に切り替えると、貯湯タンク１７から出た温水
が追い焚きボイラ２５および暖房装置２４を経て貯湯タ
ンク１７に戻る温水経路が形成される。一方、三方弁２
６をバイパス２８側に切り替えると、貯湯タンク１７か
ら出た温水が、追い焚きボイラ２５を通過した後、暖房
装置２４を経由せず、バイパス２８を経て貯湯タンク１
７に戻る温水経路が形成される。
５と三方弁２６とが設けられている。追い焚きボイラ２
５には第２の温水経路内で温水を循環させるためのポン
プ２７が設けられている。三方弁２６はバイパス２８側
または暖房装置２４側に温水を循環させるための切り替
え手段である。この三方弁２６を制御することによっ
て、次のような経路を形成できる。三方弁２６を暖房装
置２４側に切り替えると、貯湯タンク１７から出た温水
が追い焚きボイラ２５および暖房装置２４を経て貯湯タ
ンク１７に戻る温水経路が形成される。一方、三方弁２
６をバイパス２８側に切り替えると、貯湯タンク１７か
ら出た温水が、追い焚きボイラ２５を通過した後、暖房
装置２４を経由せず、バイパス２８を経て貯湯タンク１
７に戻る温水経路が形成される。
【００２６】前記貯湯タンク１７内には温度センサＴＳ
１が設けられ、温度センサＴＳ１で検知された温水の温
度情報Ｔ１はコントローラ２９に供給される。温度セン
サＴＳ１は貯湯タンク１７内の、第１熱交換器２０の上
端近傍から第２熱交換器２２の下端近傍までの適当な高
さに設置されることができるが、最も好ましくは、第１
熱交換器２０と第２熱交換器２２との中間位置に設置さ
れるのがよい。貯湯タンク１７内では、対流により最下
端付近では温度が低くなる傾向があり、最上端近傍では
温度が高くなる傾向があるため、上記位置に温度センサ
ＴＳ１を設けて貯湯タンク１７内の平均的な温度を検出
できるようにしたものである。
１が設けられ、温度センサＴＳ１で検知された温水の温
度情報Ｔ１はコントローラ２９に供給される。温度セン
サＴＳ１は貯湯タンク１７内の、第１熱交換器２０の上
端近傍から第２熱交換器２２の下端近傍までの適当な高
さに設置されることができるが、最も好ましくは、第１
熱交換器２０と第２熱交換器２２との中間位置に設置さ
れるのがよい。貯湯タンク１７内では、対流により最下
端付近では温度が低くなる傾向があり、最上端近傍では
温度が高くなる傾向があるため、上記位置に温度センサ
ＴＳ１を設けて貯湯タンク１７内の平均的な温度を検出
できるようにしたものである。
【００２７】コントローラ２９は温度情報Ｔ１に基づい
てエンジン２の始動および停止の制御を行う。すなわ
ち、温度情報Ｔ１は、貯湯タンク１７の温水を直接的に
利用している給湯器２１や、第２熱交換器２２を介して
間接的に温水を利用している暖房装置２４等の熱需要を
代表しているので、コントローラ２９は、この温度情報
Ｔ１が基準温度Ｔref-1 以下であれば熱需要が大きいと
判断してエンジン２を駆動し、熱量を発生させる。ま
た、温度情報Ｔ１が基準温度Ｔref-1 以上になれば、貯
湯タンク１７内には十分な熱量が蓄えられたと判断して
エンジン２を停止させる。
てエンジン２の始動および停止の制御を行う。すなわ
ち、温度情報Ｔ１は、貯湯タンク１７の温水を直接的に
利用している給湯器２１や、第２熱交換器２２を介して
間接的に温水を利用している暖房装置２４等の熱需要を
代表しているので、コントローラ２９は、この温度情報
Ｔ１が基準温度Ｔref-1 以下であれば熱需要が大きいと
判断してエンジン２を駆動し、熱量を発生させる。ま
た、温度情報Ｔ１が基準温度Ｔref-1 以上になれば、貯
湯タンク１７内には十分な熱量が蓄えられたと判断して
エンジン２を停止させる。
【００２８】基準温度Ｔref-1 は熱負荷の種類や大きさ
（つまり給湯器２１や暖房装置２４の種類や大きさ）、
熱交換部１１の熱出力、および貯湯タンク１７の容量等
に基づいて決定される。基準温度Ｔref-1 はエンジン２
の安定運転のため、つまり頻繁な起動・停止を回避する
ためのヒステリシスを有している。
（つまり給湯器２１や暖房装置２４の種類や大きさ）、
熱交換部１１の熱出力、および貯湯タンク１７の容量等
に基づいて決定される。基準温度Ｔref-1 はエンジン２
の安定運転のため、つまり頻繁な起動・停止を回避する
ためのヒステリシスを有している。
【００２９】なお、貯湯タンク１７の温水の温度情報Ｔ
１が基準温度Ｔref-1 よりも低い場合であっても、エン
ジン２の温度つまり温度Ｔe が基準温度Ｔref-e よりも
低い場合は、エンジン２はただちには始動されず、まず
ウォータポンプ１０が起動される。
１が基準温度Ｔref-1 よりも低い場合であっても、エン
ジン２の温度つまり温度Ｔe が基準温度Ｔref-e よりも
低い場合は、エンジン２はただちには始動されず、まず
ウォータポンプ１０が起動される。
【００３０】エンジン２は、発電機３が一定の発電電力
を出力するように運転してもよいし、電力負荷１５の大
きさに応じた発電電力を出力するように、電力負荷追随
型で運転してもよい。一定発電出力型においては、駆動
源であるエンジン２は、その回転数がほぼ一定となる定
格運転にすることができるので、燃料消費量が少なくか
つ排気ガスの状態も良好な、高い効率の運転が可能であ
る。ここで、大きい電力需要が生じて発電機３による発
電電力に不足が生じた場合は、商用電源１４からの電力
で不足分をまかなうことができる。
を出力するように運転してもよいし、電力負荷１５の大
きさに応じた発電電力を出力するように、電力負荷追随
型で運転してもよい。一定発電出力型においては、駆動
源であるエンジン２は、その回転数がほぼ一定となる定
格運転にすることができるので、燃料消費量が少なくか
つ排気ガスの状態も良好な、高い効率の運転が可能であ
る。ここで、大きい電力需要が生じて発電機３による発
電電力に不足が生じた場合は、商用電源１４からの電力
で不足分をまかなうことができる。
【００３１】貯湯タンク１７内の水温は温水消費量つま
り熱需要の大きさや、発電機３の運転方法つまり一定発
電出力型であるか電力負荷追随型であるかによって大き
く左右される。例えば、温水消費量が少ない場合は、温
度センサＴＳ１で検出された水温に基づいて発電機３を
運転すれば水温は８０°Ｃ程度に維持できる。しかし、
給湯器２１および暖房装置２４の双方で熱需要が発生し
た場合のように温水が急激に大量に使用された場合や、
システムの立上げ時には、貯湯タンク１７内の温水の温
度は低下し、給水される水の温度程度にしかならないこ
とがある。
り熱需要の大きさや、発電機３の運転方法つまり一定発
電出力型であるか電力負荷追随型であるかによって大き
く左右される。例えば、温水消費量が少ない場合は、温
度センサＴＳ１で検出された水温に基づいて発電機３を
運転すれば水温は８０°Ｃ程度に維持できる。しかし、
給湯器２１および暖房装置２４の双方で熱需要が発生し
た場合のように温水が急激に大量に使用された場合や、
システムの立上げ時には、貯湯タンク１７内の温水の温
度は低下し、給水される水の温度程度にしかならないこ
とがある。
【００３２】貯湯タンク１７内の水温をエンジン２から
の回収熱のみでは基準温度に維持できないときに、追い
焚きボイラ２５が有効に機能する。温水コントローラ３
０は、追い焚きボイラ２５と三方弁２６に追い焚き指令
Ｂと切替え指令Ｃを供給する。温水コントローラ３０に
は前記基準温度Ｔref-1 よりも低い下方基準温度Ｔref-
L が設定されており、貯湯タンク１７内の水温Ｔ１がこ
の下方基準温度Ｔref-L を下回った場合に追い焚き指令
Ｂおよび切替え指令Ｃをともにオンにする。追い焚き指
令Ｂがオンのときは追い焚きボイラ２５が駆動され、切
替え指令Ｃがオンのときは三方弁２６はバイパス２８側
に切り替えられる。これにより、追い焚きボイラ２５で
加熱された温水が管路２３を循環し、この温度が高めら
れた温水は第２熱交換器２２を通じて貯湯タンク１７内
の水の温度を上昇させる。
の回収熱のみでは基準温度に維持できないときに、追い
焚きボイラ２５が有効に機能する。温水コントローラ３
０は、追い焚きボイラ２５と三方弁２６に追い焚き指令
Ｂと切替え指令Ｃを供給する。温水コントローラ３０に
は前記基準温度Ｔref-1 よりも低い下方基準温度Ｔref-
L が設定されており、貯湯タンク１７内の水温Ｔ１がこ
の下方基準温度Ｔref-L を下回った場合に追い焚き指令
Ｂおよび切替え指令Ｃをともにオンにする。追い焚き指
令Ｂがオンのときは追い焚きボイラ２５が駆動され、切
替え指令Ｃがオンのときは三方弁２６はバイパス２８側
に切り替えられる。これにより、追い焚きボイラ２５で
加熱された温水が管路２３を循環し、この温度が高めら
れた温水は第２熱交換器２２を通じて貯湯タンク１７内
の水の温度を上昇させる。
【００３３】貯湯タンク１７内の水温が下方基準温度Ｔ
ref-L を超えたならば追い焚き指令Ｂおよび切替え指令
Ｃはともにオフにし、追い焚きボイラ２５を稼働させ
ず、三方弁２６を暖房装置２４側に切り替えて暖房需要
に応えられるよう制御する。下方基準温度Ｔref-L も基
準温度Ｔref-1 と同様ヒステリシスを有する。
ref-L を超えたならば追い焚き指令Ｂおよび切替え指令
Ｃはともにオフにし、追い焚きボイラ２５を稼働させ
ず、三方弁２６を暖房装置２４側に切り替えて暖房需要
に応えられるよう制御する。下方基準温度Ｔref-L も基
準温度Ｔref-1 と同様ヒステリシスを有する。
【００３４】三方弁２６をバイパス２８側に切り替える
ことによって温水は暖房装置２４に循環しなくなる。し
かし、給湯器２１からの給湯需要が風呂や台所用の給湯
であれば、たいていの場合長時間連続して給湯されるこ
とは少ない。また、熱負荷が暖房装置２４の場合、一旦
室内の温度が上昇した後は、熱需要の変化が比較的緩慢
であるため、室温が低くなり過ぎるということは少な
く、実用上の問題は発生しにくい。
ことによって温水は暖房装置２４に循環しなくなる。し
かし、給湯器２１からの給湯需要が風呂や台所用の給湯
であれば、たいていの場合長時間連続して給湯されるこ
とは少ない。また、熱負荷が暖房装置２４の場合、一旦
室内の温度が上昇した後は、熱需要の変化が比較的緩慢
であるため、室温が低くなり過ぎるということは少な
く、実用上の問題は発生しにくい。
【００３５】また、暖房装置２４の熱需要の増大に応じ
て、三方弁２６を暖房装置２４側に切り替えたまま、追
い焚きボイラ２５を駆動させることができる。これによ
り、暖房装置２４に十分な温度の温水をすみやかに供給
することができる。暖房装置２４の熱需要の増大は、例
えば、暖房装置２４の暖房設定温度に応じて判断するこ
とができる。なお、三方弁２６による切り替えにより、
すべての温水の流れを変えるのに限らず、三方弁２６の
開度を可変とし、管路２３の温水の少なくとも一部を第
２熱交換器２２に戻すようにしてもよい。
て、三方弁２６を暖房装置２４側に切り替えたまま、追
い焚きボイラ２５を駆動させることができる。これによ
り、暖房装置２４に十分な温度の温水をすみやかに供給
することができる。暖房装置２４の熱需要の増大は、例
えば、暖房装置２４の暖房設定温度に応じて判断するこ
とができる。なお、三方弁２６による切り替えにより、
すべての温水の流れを変えるのに限らず、三方弁２６の
開度を可変とし、管路２３の温水の少なくとも一部を第
２熱交換器２２に戻すようにしてもよい。
【００３６】排気熱交換器において排気の温度が排気組
成の露点Ｗ以下になるようにすれば、熱媒体で排気組成
の凝縮熱をも回収できる。図３は、排気熱交換器９の入
口ないしシリンダヘッド６間での熱媒体の温度を示す図
である。熱媒体の温度変化は線Ｌｍ０で示し、排気の温
度はそれぞれ線Ｌｇ０で示す。排気熱交換器９は、熱媒
体および排気の流れが互いに対向する向流形式に構成さ
れているので、排気と熱媒体の流れの方向は互いに逆方
向で示している。
成の露点Ｗ以下になるようにすれば、熱媒体で排気組成
の凝縮熱をも回収できる。図３は、排気熱交換器９の入
口ないしシリンダヘッド６間での熱媒体の温度を示す図
である。熱媒体の温度変化は線Ｌｍ０で示し、排気の温
度はそれぞれ線Ｌｇ０で示す。排気熱交換器９は、熱媒
体および排気の流れが互いに対向する向流形式に構成さ
れているので、排気と熱媒体の流れの方向は互いに逆方
向で示している。
【００３７】排気熱交換器９の熱媒体の出口つまり排気
の入口での温度ｇであった排気は、排気熱交換器９の熱
媒体の入口つまり排気の出口では、排気の露点Ｗ以下の
温度ｇ´に低下している。したがって、排気熱交換器９
に導入された熱媒体は直ちに排気の凝縮熱を回収して短
時間で温度ａから温度ａ´まで急激に温度上昇する。熱
媒体が急激に温度上昇するときの勾配（線分ａａ´の勾
配）は、排気熱交換器９へ導入される熱媒体の流量や温
度（温度ａ）に左右され、流量が大きいほど、また導入
される熱媒体の温度が低いほど急である。
の入口での温度ｇであった排気は、排気熱交換器９の熱
媒体の入口つまり排気の出口では、排気の露点Ｗ以下の
温度ｇ´に低下している。したがって、排気熱交換器９
に導入された熱媒体は直ちに排気の凝縮熱を回収して短
時間で温度ａから温度ａ´まで急激に温度上昇する。熱
媒体が急激に温度上昇するときの勾配（線分ａａ´の勾
配）は、排気熱交換器９へ導入される熱媒体の流量や温
度（温度ａ）に左右され、流量が大きいほど、また導入
される熱媒体の温度が低いほど急である。
【００３８】露点Ｗ以上の排気との熱交換においては、
前記温度ａから温度ａ´までの急激な勾配とは異なる
が、緩やかな勾配で熱媒体は温度ａ´から温度ｃまで徐
々に加温される。温度ｃにまで加温された熱媒体はエン
ジン２の冷却部で熱回収して最終的に温度ｆで排熱回収
装置から排出され、結果的に温度差Δｔ３を得ている。
前記温度ａから温度ａ´までの急激な勾配とは異なる
が、緩やかな勾配で熱媒体は温度ａ´から温度ｃまで徐
々に加温される。温度ｃにまで加温された熱媒体はエン
ジン２の冷却部で熱回収して最終的に温度ｆで排熱回収
装置から排出され、結果的に温度差Δｔ３を得ている。
【００３９】排気組成の凝縮熱を利用して効率的に排気
から熱回収するためには、排気熱交換器９から排出され
る排気の温度が常に露点Ｗ以下になるように熱媒体の流
量および／または温度を設定するのが好ましい。まず、
熱媒体が排気熱交換器９へ導入される温度（入口温度）
が固定ならば、熱媒体の流量が大きいときは排気からの
回収熱量が大きく、流量が小さいときは排気からの回収
熱量が小さい。したがって、熱負荷側で要求する温度が
決定されたならば、その温度を満足する熱媒体の温度に
基づいて排気の温度を露点Ｗ以下に維持できるような目
標流量を予め実験等によって設定する。設定された目標
流量は、ウォータポンプ１０の回転数制御により得るこ
とができる。
から熱回収するためには、排気熱交換器９から排出され
る排気の温度が常に露点Ｗ以下になるように熱媒体の流
量および／または温度を設定するのが好ましい。まず、
熱媒体が排気熱交換器９へ導入される温度（入口温度）
が固定ならば、熱媒体の流量が大きいときは排気からの
回収熱量が大きく、流量が小さいときは排気からの回収
熱量が小さい。したがって、熱負荷側で要求する温度が
決定されたならば、その温度を満足する熱媒体の温度に
基づいて排気の温度を露点Ｗ以下に維持できるような目
標流量を予め実験等によって設定する。設定された目標
流量は、ウォータポンプ１０の回転数制御により得るこ
とができる。
【００４０】排気が常に露点Ｗ以下になるように目標流
量を設定すると、熱負荷側の要求温度が高い場合、その
要求を満足する熱媒体の温度が得られないことがある。
この場合は熱媒体の流量を低減させて入口温度を高く
し、凝縮熱の利用程度を小さくする。但し、この場合で
も、できるだけ効率よく熱回収するため、機器運転時間
のうちに、排気が露点Ｗ以下になるような熱媒体の流量
によって運転する時間が含まれていることが好ましい。
量を設定すると、熱負荷側の要求温度が高い場合、その
要求を満足する熱媒体の温度が得られないことがある。
この場合は熱媒体の流量を低減させて入口温度を高く
し、凝縮熱の利用程度を小さくする。但し、この場合で
も、できるだけ効率よく熱回収するため、機器運転時間
のうちに、排気が露点Ｗ以下になるような熱媒体の流量
によって運転する時間が含まれていることが好ましい。
【００４１】一方、熱媒体の流量を固定した状態で、入
口温度を制御して排気を露点Ｗ以下にすることができ
る。排気を露点Ｗ以下にするための入口温度の基準温度
Ｔw を設定する。そして、入口温度がこの基準温度Ｔw
を超えて、熱回収の効率が低下するようになればエンジ
ン２を停止させる。エンジン２を停止させて、入口温度
が基準温度Ｔw 以下になれば、再びエンジン２の運転を
始める。この制御により、熱媒体の入口温度は基準温度
Ｔw に維持され、高い効率で熱回収を行うことができ
る。入口温度制御のための温度センサは排気熱交換器９
の入口に配置するのが望ましいが、熱媒体の循環経路上
において、ウォータポンプ１０の上流直近や、シリンダ
ヘッド６の前後に設けることもできる。
口温度を制御して排気を露点Ｗ以下にすることができ
る。排気を露点Ｗ以下にするための入口温度の基準温度
Ｔw を設定する。そして、入口温度がこの基準温度Ｔw
を超えて、熱回収の効率が低下するようになればエンジ
ン２を停止させる。エンジン２を停止させて、入口温度
が基準温度Ｔw 以下になれば、再びエンジン２の運転を
始める。この制御により、熱媒体の入口温度は基準温度
Ｔw に維持され、高い効率で熱回収を行うことができ
る。入口温度制御のための温度センサは排気熱交換器９
の入口に配置するのが望ましいが、熱媒体の循環経路上
において、ウォータポンプ１０の上流直近や、シリンダ
ヘッド６の前後に設けることもできる。
【００４２】エンジン２の運転および停止の切替制御
は、上述の温度情報Ｔ１の基準温度Ｔref-1 の設定によ
っても行うことができる。すなわち、熱媒体の入口温度
と温度情報Ｔ１との関係を予め調査しておき、この関係
に従って基準温度ＴW に対応する基準温度Ｔref-1 を設
定する。こうして設定した基準温度Ｔref-1 に従ってエ
ンジン２の運転および停止を行うことにより、排気を露
点Ｗ以下にすることができる。
は、上述の温度情報Ｔ１の基準温度Ｔref-1 の設定によ
っても行うことができる。すなわち、熱媒体の入口温度
と温度情報Ｔ１との関係を予め調査しておき、この関係
に従って基準温度ＴW に対応する基準温度Ｔref-1 を設
定する。こうして設定した基準温度Ｔref-1 に従ってエ
ンジン２の運転および停止を行うことにより、排気を露
点Ｗ以下にすることができる。
【００４３】排気が常に露点Ｗ以下になるように熱媒体
の基準温度ＴW を設定すると、熱負荷側の要求温度が高
い場合、その要求を満足する熱媒体の温度が得られない
ことがある。この場合は、熱媒体の基準温度ＴW を高め
に設定しておく。基準温度ＴW は、排気が露点Ｗ以下に
ならない時間を含みつつ、運転時間全体にわたって熱回
収効率を大きく損なうことなく熱負荷側の要求を満たす
ことができるよう予め実験等に基づいて設定する。前記
基準温度Ｔref-1 のヒステリシスを調節することによ
り、エンジン２の運転および停止のタイミングを制御す
ることによっても同様の作用を行わせることができる。
の基準温度ＴW を設定すると、熱負荷側の要求温度が高
い場合、その要求を満足する熱媒体の温度が得られない
ことがある。この場合は、熱媒体の基準温度ＴW を高め
に設定しておく。基準温度ＴW は、排気が露点Ｗ以下に
ならない時間を含みつつ、運転時間全体にわたって熱回
収効率を大きく損なうことなく熱負荷側の要求を満たす
ことができるよう予め実験等に基づいて設定する。前記
基準温度Ｔref-1 のヒステリシスを調節することによ
り、エンジン２の運転および停止のタイミングを制御す
ることによっても同様の作用を行わせることができる。
【００４４】貯湯タンク１７を有している場合には、こ
の貯湯タンク１７内の温水温度を熱負荷の要求に対応さ
せて所望の温度に維持させるのが望ましい。上述のよう
に、温度センサＴＳ１からの温度情報Ｔが基準温度Ｔre
f-1 より高いときにエンジン２を停止させるようにして
いる場合は、このエンジン２の運転状況を勘案して熱媒
体の流量を決定すればよい。すなわち、基準温度Ｔref-
1 に従ってエンジン２の運転・停止が制御されていると
きは、この運転・停止の状況からエンジン２の排熱を経
験的に割り出し、この排熱との関連で基準温度Ｔw を超
えないように熱媒体Ｗの流量を決定する。こうしておけ
ば、流量を固定した状態で、エンジン２の断続運転に対
応して熱媒体の温度を基準温度Ｔw に維持することがで
き、排気温度を露点Ｗ以下にすることができる。
の貯湯タンク１７内の温水温度を熱負荷の要求に対応さ
せて所望の温度に維持させるのが望ましい。上述のよう
に、温度センサＴＳ１からの温度情報Ｔが基準温度Ｔre
f-1 より高いときにエンジン２を停止させるようにして
いる場合は、このエンジン２の運転状況を勘案して熱媒
体の流量を決定すればよい。すなわち、基準温度Ｔref-
1 に従ってエンジン２の運転・停止が制御されていると
きは、この運転・停止の状況からエンジン２の排熱を経
験的に割り出し、この排熱との関連で基準温度Ｔw を超
えないように熱媒体Ｗの流量を決定する。こうしておけ
ば、流量を固定した状態で、エンジン２の断続運転に対
応して熱媒体の温度を基準温度Ｔw に維持することがで
き、排気温度を露点Ｗ以下にすることができる。
【００４５】熱媒体の温度を基準にして排気の温度を露
点Ｗ以下にする場合も、流量を基準にして排気の温度Ｗ
を露点Ｗ以下にする場合と同様、機器運転時間中に排気
の温度Ｗが露点Ｗ以下になる運転時間を含むよう熱媒体
の温度を設定することが好ましい。
点Ｗ以下にする場合も、流量を基準にして排気の温度Ｗ
を露点Ｗ以下にする場合と同様、機器運転時間中に排気
の温度Ｗが露点Ｗ以下になる運転時間を含むよう熱媒体
の温度を設定することが好ましい。
【００４６】なお、熱媒体の流量および温度のいずれか
一方を固定して他方を制御するのに限らず、双方を可変
として制御してもよい。要は、熱負荷側の要求を満足さ
せつつ排気熱交換器９に導入される排気から効率的に熱
を回収できるよう排気熱交換器９に導入される熱媒体の
保有熱量を制御すればよい。
一方を固定して他方を制御するのに限らず、双方を可変
として制御してもよい。要は、熱負荷側の要求を満足さ
せつつ排気熱交換器９に導入される排気から効率的に熱
を回収できるよう排気熱交換器９に導入される熱媒体の
保有熱量を制御すればよい。
【００４７】また、排気が露点Ｗ以下になるように、熱
媒体の流量や温度を検出してこれらを基準値に制御する
のに代えて、排気の温度を直接検出し、この排気の温度
を基準値に収斂するように熱媒体の温度や流量を制御し
てもよい。この場合、排気温度センサは排気熱交換器９
の内部およびその上下流直近（排気出口近傍が好まし
い）に設置するとよい。
媒体の流量や温度を検出してこれらを基準値に制御する
のに代えて、排気の温度を直接検出し、この排気の温度
を基準値に収斂するように熱媒体の温度や流量を制御し
てもよい。この場合、排気温度センサは排気熱交換器９
の内部およびその上下流直近（排気出口近傍が好まし
い）に設置するとよい。
【００４８】上述のように、熱媒体の流量および排気熱
交換器９への導入温度を、排気熱交換器内で排気が露点
Ｗ以下になるように設定することにより、排気の凝縮熱
によって熱媒体の熱回収効率を高めることができる。最
終的に、熱媒体の温度はｆとなり、回収温度Δｔ３を得
ることができる。
交換器９への導入温度を、排気熱交換器内で排気が露点
Ｗ以下になるように設定することにより、排気の凝縮熱
によって熱媒体の熱回収効率を高めることができる。最
終的に、熱媒体の温度はｆとなり、回収温度Δｔ３を得
ることができる。
【００４９】なお、上記実施形態では、オイル熱交換器
５を用いてオイルパン４内のオイルからも熱回収するよ
うにした。これは、極寒地のように熱媒体が容易に温度
上昇しない場合に有効であり、オイルの温度を下げる効
果もあるが、使用環境等によっては必ずしもオイル熱交
換器５を設けることはない。
５を用いてオイルパン４内のオイルからも熱回収するよ
うにした。これは、極寒地のように熱媒体が容易に温度
上昇しない場合に有効であり、オイルの温度を下げる効
果もあるが、使用環境等によっては必ずしもオイル熱交
換器５を設けることはない。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜請求項４の発明によれば、電気ヒータのようなスペ
ースを大きくとる部品を付加することなくポンプを運転
するだけで貯湯タンク内に蓄えられている温水を利用し
てエンジンの暖機を行うことができる。
１〜請求項４の発明によれば、電気ヒータのようなスペ
ースを大きくとる部品を付加することなくポンプを運転
するだけで貯湯タンク内に蓄えられている温水を利用し
てエンジンの暖機を行うことができる。
【００５１】特に、請求項２の発明によれば、オイル粘
性を小さくできるのでエンジンのクランキングトルクを
小さくできる。また、通常の運転中には、オイル熱交換
器から最初に熱回収されるのでオイルの冷却効果が高め
られる。
性を小さくできるのでエンジンのクランキングトルクを
小さくできる。また、通常の運転中には、オイル熱交換
器から最初に熱回収されるのでオイルの冷却効果が高め
られる。
【００５２】請求項３の発明によれば、エンジン冷却部
の前に排気熱交換器を置いたので、比較的低温の熱媒体
によって排気中の水蒸気を凝縮させることができ、その
凝縮熱をも回収することができる。請求項４の発明によ
れば、熱媒体を循環させるポンプの寿命を長くすること
ができる。
の前に排気熱交換器を置いたので、比較的低温の熱媒体
によって排気中の水蒸気を凝縮させることができ、その
凝縮熱をも回収することができる。請求項４の発明によ
れば、熱媒体を循環させるポンプの寿命を長くすること
ができる。
【図１】 本発明の一実施形態に係る排熱回収装置を含
むコジェネレーション装置の構成を示すブロック図であ
る。
むコジェネレーション装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】 本発明の一実施形態に係る排熱回収装置の要
部構成を示すブロック図である。
部構成を示すブロック図である。
【図３】 熱媒体および排気の温度変化を示す図であ
る。
る。
１…排熱回収装置、 ２…エンジン、 ３…発電機、
４…オイルパン、 ５…オイルタンク、 ５Ａ…オイル
熱交換器、 ９…排気熱交換器、 １０…熱媒体用ポン
プ、 １１…熱交換部、 １２…循環経路、 １３…電
力変換装置、 １４…商用電力系統、 １５…電気負
荷、 １７…貯湯タンク、 ２０…第１熱交換器
４…オイルパン、 ５…オイルタンク、 ５Ａ…オイル
熱交換器、 ９…排気熱交換器、 １０…熱媒体用ポン
プ、 １１…熱交換部、 １２…循環経路、 １３…電
力変換装置、 １４…商用電力系統、 １５…電気負
荷、 １７…貯湯タンク、 ２０…第１熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｐ 7/16 ５０７ Ｆ０１Ｐ 7/16 ５０７Ｆ Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｅ Ｃ (72)発明者 中川 義徳 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3L021 BA03 CA01 DA08 DA31
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンの熱回収部に熱媒体を循環させ
てエンジンの排熱を回収するエンジンの排熱回収装置に
おいて、 前記熱媒体を外部貯湯タンク内の熱交換器に循環させる
ための配管と、 前記配管途中に設けられたポンプと、 エンジン始動時に、エンジンの温度がエンジンの始動を
許可するための基準温度よりも低いときにエンジンの始
動に先立って前記ポンプを起動させる指示を出力するコ
ントローラとを具備したことを特徴とするエンジンの排
熱回収装置。 - 【請求項２】 前記エンジンの熱回収部が、ウォータジ
ャケットを含むエンジン冷却部およびエンジンオイルの
熱を回収するオイル熱交換器を有しており、 前記熱媒体を前記オイル熱交換器および前記エンジン冷
却部の順で循環される循環経路を設定したことを特徴と
する請求項１記載のエンジンの排熱回収装置。 - 【請求項３】 エンジンの排気を利用した排気熱交換器
を具備し、 前記循環経路上で前記エンジン冷却部よりも上流に前記
排気熱交換器を配置するとともに、 前記排気熱交換器へ導入される熱媒体を、該熱媒体と熱
交換される排気中の水蒸気がその露点以下になるよう低
温に設定したことを特徴とする請求項２記載のエンジン
の排熱回収装置。 - 【請求項４】 前記ポンプが、前記オイル熱交換器の熱
媒体入口側に設けられていることを特徴とする請求項２
または３記載のエンジンの排熱回収装置。
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