JP2002021639A - Diesel cogeneration system - Google Patents
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンビニエンスス
トアやファミリーレストランなどで用いるのに適した小
型定置式のディーゼルコジェネシステムに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small stationary diesel cogeneration system suitable for use in convenience stores and family restaurants.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、電力需要が大きく且つ営業時
間の長いコンビニエンスストアやファミリーレストラン
などでは、商用電源のみから電力供給を受けて営業が行
われているが、このような商用電源のみに頼った営業で
は、電気代が高くついてコスト面から見た経済性が悪く
なることが避けられない。2. Description of the Related Art Conventionally, in convenience stores and family restaurants where power demand is large and business hours are long, business is carried out by receiving power supply only from a commercial power supply. It is inevitable that the cost of electricity will be high and the economical efficiency will worsen.
【０００３】この為、各店舗ごとに小型コジェネシステ
ムを備えてエネルギー利用効率の高い自家発電を行うこ
とにより、電気代を抑制して経済性の向上を図ることが
検討されている。[0003] For this reason, it has been studied to provide a small cogeneration system for each store and perform in-house power generation with high energy use efficiency, thereby suppressing electricity costs and improving economic efficiency.
【０００４】そして、小型コジェネシステムに適用する
発電装置としては、ディーゼルエンジン発電装置、ガス
エンジン発電装置、マイクロガスタービン発電装置など
が考えられるが、このうちガスエンジン発電装置は、本
質的に発電効率が低く且つ燃料となる都市ガス価格が高
いことにより経済的でなく、しかも、ガス管が整備され
た都市部でないと燃料を得難いという不具合があり、
又、マイクロガスタービン発電装置は、現状で最も実用
化に近い小規模発電容量のものでもコンビニエンススト
アやファミリーレストランなどで望まれる発電容量を大
きく超えてしまっている。[0004] Diesel engine power generators, gas engine power generators, micro gas turbine power generators, and the like are conceivable as power generators applied to small cogeneration systems. Of these, gas engine power generators essentially have power generation efficiency. Is not economical due to the low cost of gas and the price of city gas used as fuel, and it is difficult to obtain fuel unless the city is equipped with gas pipes.
In addition, the micro gas turbine power generation device having a small power generation capacity which is almost the most practical at present has greatly exceeded the power generation capacity desired in convenience stores and family restaurants.
【０００５】これに対し、ディーゼルエンジン発電装置
は、本質的に発電効率が高く、しかも、都市部から離れ
た郊外であっても入手が容易で且つ安価な軽油を燃料と
して用いることにより経済性の高い発電が実現でき、し
かも、コンビニエンスストアやファミリーレストランな
どで望まれる程度の小規模な発電容量が簡単に得られる
というメリットがあり、この種の小型コジェネシステム
に用いる発電装置として適していると考えられる。[0005] On the other hand, the diesel engine power generator has a high power generation efficiency in essence, and is economically viable by using light oil which is easily available and inexpensive even in a suburb away from an urban area as a fuel. High power generation can be realized, and the small-scale power generation capacity desired at convenience stores and family restaurants can be easily obtained.This is considered to be suitable as a power generation device for this type of small cogeneration system. Can be
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディー
ゼルエンジン発電装置を用いた小型コジェネシステムを
想定した場合、その排ガス中に含まれるパティキュレー
ト（未燃カーボンなどを主体とする粒子状物質）やＮＯ
x（窒素酸化物）、ＳＯx（硫黄酸化物）を低減し得るよ
う確実な排ガス浄化対策を施して周辺環境への影響を十
分に考慮する必要があるが、そのような確実な排ガス浄
化対策を施したディーゼルコジェネシステムの開発は未
だ実現していない。However, when a small cogeneration system using a diesel engine generator is assumed, particulates (particulate matter mainly composed of unburned carbon or the like) and NO contained in the exhaust gas are considered.
It is necessary to take sufficient measures for exhaust gas purification to reduce x (nitrogen oxides) and SOx (sulfur oxides) and to fully consider the impact on the surrounding environment. The development of a diesel cogeneration system has not been realized yet.
【０００７】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、排ガス中に含まれるパティキュレートやＮＯx、Ｓ
Ｏxを低減し得るよう確実な排ガス浄化対策を施したデ
ィーゼルコジェネシステムを提供することを目的とす
る。[0007] The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has been developed in view of the particulates, NOx, and S contained in exhaust gas.
It is an object of the present invention to provide a diesel cogeneration system in which exhaust gas purification measures are taken so that Ox can be reduced.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料として灯
油を供給されて駆動するディーゼルエンジンと、該ディ
ーゼルエンジンに対しトルク伝達可能に連結された発電
装置と、前記ディーゼルエンジンの冷却水として利用し
た温水を温水循環ループを介し循環して冷媒の加熱源と
して利用する吸収式冷凍機と、前記ディーゼルエンジン
の排気流路から分岐して排ガスの一部を吸気流路へ再循
環する排ガス再循環流路と、前記排気流路の途中に設け
られてディーゼルエンジンの排ガス中に含まれるパティ
キュレートをフィルタを通して捕集する排ガス浄化装置
とを備えたことを特徴とするディーゼルコジェネシステ
ム、に係るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a diesel engine driven by supplying kerosene as fuel, a power generator connected to the diesel engine so as to be able to transmit torque, and used as cooling water for the diesel engine. An absorption chiller that circulates heated water through a hot water circulation loop and uses it as a heating source for the refrigerant, and an exhaust gas recirculation that branches off from the exhaust flow path of the diesel engine and recirculates part of the exhaust gas to an intake flow path A diesel gas cogeneration system, comprising: a flow passage; and an exhaust gas purification device provided in the middle of the exhaust flow passage to collect particulates contained in exhaust gas of the diesel engine through a filter. is there.
【０００９】而して、このようにすれば、灯油を燃料と
してディーゼルエンジンが駆動され、該ディーゼルエン
ジンにより発電装置が駆動されて発電が行われる一方、
ディーゼルエンジンを冷却した温水が吸収式冷凍機に導
かれ、該吸収式冷凍機にて冷媒の加熱源として利用され
て空調などに利用可能な冷熱が得られる。Thus, the diesel engine is driven by using kerosene as fuel, and the power generation device is driven by the diesel engine to generate electric power.
The hot water obtained by cooling the diesel engine is led to an absorption refrigerator, and the absorption refrigerator uses the hot water as a heating source of the refrigerant to obtain cold heat that can be used for air conditioning and the like.
【００１０】即ち、吸収式冷凍機においては、冷媒の溶
液が温水により加熱されて蒸気となり、その蒸気を冷却
液化した後に減圧して低温で蒸気に変化する時の冷却効
果を利用することで冷熱が得られる。That is, in the absorption refrigerator, the refrigerant solution is heated by hot water to become steam, and the steam is cooled and liquefied. Is obtained.
【００１１】そして、ディーゼルエンジンを駆動するに
際し、軽油と比較して硫黄含有量の少ない灯油を燃料と
して用いているので、従来のディーゼルエンジンの場合
よりも大幅にＳＯxの発生が低減されることになる。In driving a diesel engine, kerosene having a lower sulfur content than that of light oil is used as fuel, so that the generation of SOx is greatly reduced as compared with a conventional diesel engine. Become.
【００１２】又、ディーゼルエンジンの排気流路から排
ガス再循環流路を介し排ガスの一部を抜き出して吸気流
路へ再循環すると、その再循環された排ガスでディーゼ
ルエンジン内での燃料の燃焼が抑制されて燃焼温度が下
げられ、ＮＯxの発生が大幅に低減されることになる。When a part of the exhaust gas is extracted from the exhaust passage of the diesel engine through the exhaust gas recirculation passage and recirculated to the intake passage, the combustion of the fuel in the diesel engine is performed by the recirculated exhaust gas. It is suppressed and the combustion temperature is reduced, so that the generation of NOx is greatly reduced.
【００１３】更に、ディーゼルエンジンから排出された
排ガスは、排気流路途中の排ガス浄化装置のフィルタを
通過する時にパティキュレートを捕集され、比較的清浄
な排ガスとなって排出されることになる。Further, the exhaust gas discharged from the diesel engine is trapped as particulates when passing through a filter of an exhaust gas purifier in the exhaust passage, and is discharged as a relatively clean exhaust gas.
【００１４】又、本発明においては、通電により発熱す
る電気抵抗材で多孔質状に形成された通気シートにより
セラミックファイバ層を挾持させて排ガス浄化装置のフ
ィルタとし、前記通気シートに対し適宜に通電し得るよ
うに構成することが好ましい。Further, in the present invention, the ceramic fiber layer is sandwiched by a porous ventilation sheet made of an electric resistance material which generates heat when energized, thereby forming a filter of an exhaust gas purifying apparatus. It is preferable to be configured so that the
【００１５】このようにすれば、通気シートに対し適宜
に通電してジュール熱で発熱させることにより、セラミ
ックファイバ層に捕集されたパティキュレートを加熱し
て焼失させることが可能となるので、排ガス浄化装置の
フィルタを目詰まりが生じないよう適切に再生させて連
続使用することが可能となる。[0015] In this case, the ventilation sheet is appropriately energized to generate heat by Joule heat, so that the particulates collected in the ceramic fiber layer can be heated and burned off. The filter of the purification device can be appropriately regenerated so that clogging does not occur, and can be used continuously.
【００１６】更には、ディーゼルエンジンを冷却して昇
温した温水を前記ディーゼルエンジンの排ガスと熱交換
させて更に昇温させ得るよう排気流路の途中に熱交換器
を備えたり、吸収式冷凍機から導いた温水を冷却してデ
ィーゼルエンジンに戻し得るよう温水循環ループの適宜
位置にラジエータを備えたりすることも可能である。Further, a heat exchanger may be provided in the exhaust passage so that the hot water whose temperature has been raised by cooling the diesel engine is exchanged with the exhaust gas of the diesel engine to further raise the temperature. It is also possible to provide a radiator at an appropriate position in the hot water circulation loop so that the hot water introduced from the cooling device can be cooled and returned to the diesel engine.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図１及び図２は本発明のディーゼルコジェ
ネシステムを実施する形態の一例を示すもので、図１中
における１は燃料として灯油を供給されて駆動するディ
ーゼルエンジン、２は該ディーゼルエンジン１に対しト
ルク伝達可能に連結された発電装置、３は従来周知の吸
収式冷凍機を示しており、該吸収式冷凍機３と前記ディ
ーゼルエンジン１の図示しない水冷ジャケットとの間が
温水循環ループ４を介し接続され、前記ディーゼルエン
ジン１で冷却水として利用された温水５が前記温水循環
ループ４により吸収式冷凍機３に循環されて冷媒の加熱
源として利用されるようになっている。FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a diesel cogeneration system according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine driven by being supplied with kerosene as fuel, and 2 denotes the diesel engine 1. A power generator 3 connected to transmit torque is a conventionally known absorption refrigerator, and a hot water circulation loop 4 is provided between the absorption refrigerator 3 and a water cooling jacket (not shown) of the diesel engine 1. The hot water 5 used as cooling water in the diesel engine 1 is circulated to the absorption refrigerator 3 by the hot water circulation loop 4 and is used as a heating source for the refrigerant.
【００１９】ここで、前記ディーゼルエンジン１に対し
ては、灯油タンク６から燃料供給流路７を介して灯油が
導入されるようになっていると共に、大気から吸気流路
８を介し空気が導入されるようになっている。Here, kerosene is introduced into the diesel engine 1 from a kerosene tank 6 via a fuel supply passage 7 and air is introduced from the atmosphere via an intake passage 8. It is supposed to be.
【００２０】尚、図１中９は燃料供給流路７に備えられ
た燃料ポンプ、１０は吸気流路８に備えられたエアフィ
ルタを示している。In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a fuel pump provided in the fuel supply passage 7, and reference numeral 10 denotes an air filter provided in the intake passage 8.
【００２１】又、前記ディーゼルエンジン１にて燃焼が
行われて発生した排ガス１１は、排気流路１２を介して
排出されるようになっており、この排気流路１２には、
該排気流路１２の途中から分岐して排ガス１１の一部を
吸気流路８へ再循環する排ガス再循環流路１３が付設さ
れている。Exhaust gas 11 generated by combustion in the diesel engine 1 is discharged through an exhaust passage 12.
An exhaust gas recirculation passage 13 is provided, which branches off from the middle of the exhaust passage 12 and recirculates part of the exhaust gas 11 to the intake passage 8.
【００２２】尚、図１中１４は排ガス再循環流路１３に
備えられた通風機を示している。In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a ventilator provided in the exhaust gas recirculation passage 13.
【００２３】更に、前記排気流路１２における排ガス再
循環流路１３の分岐位置より上流側には、ディーゼルエ
ンジン１の排ガス１１中に含まれるパティキュレートを
フィルタを通して捕集する排ガス浄化装置１５と、前記
温水循環ループ４におけるディーゼルエンジン１から吸
収式冷凍機３へ温水５を導くラインを経由させて該温水
５を排ガス１１と熱交換させて更に昇温させる熱交換器
１６とが装備されている。Further, an exhaust gas purifying device 15 for collecting particulates contained in the exhaust gas 11 of the diesel engine 1 through a filter upstream of the branch position of the exhaust gas recirculation channel 13 in the exhaust gas channel 12, A heat exchanger 16 for exchanging heat of the hot water 5 with the exhaust gas 11 via a line for guiding the hot water 5 from the diesel engine 1 to the absorption refrigerator 3 in the hot water circulation loop 4 and further raising the temperature is provided. .
【００２４】又、本形態例においては、前記温水循環ル
ープ４における吸収式冷凍機３からディーゼルエンジン
１へ温水５を導くラインの途中に、三方弁１７，１８を
介しラジエータ１９を経由する迂回流路４’が付設され
ており、吸収式冷凍機３からの温水５を適宜にラジエー
タ１９を経由させてディーゼルエンジン１に戻し得るよ
うにしてある。In the embodiment, the bypass flow through the radiator 19 via the three-way valves 17 and 18 is provided in the hot water circulation loop 4 in the line for guiding the hot water 5 from the absorption refrigerator 3 to the diesel engine 1. A path 4 'is provided so that the hot water 5 from the absorption refrigerator 3 can be returned to the diesel engine 1 via a radiator 19 as appropriate.
【００２５】更に、前記温水循環ループ４における熱交
換器１６を経た温水５を吸収式冷凍機３へ戻すラインの
途中には、三方弁２０を介し流路を切り替えて温水５を
吸収式冷凍機３やラジエータ１９を経由させずにディー
ゼルエンジン１に対し循環させるためのバイパス流路２
１が付設されており、ディーゼルエンジン１の起動時に
おいて、まだ十分に昇温していない温水５が吸収式冷凍
機３側で要求する温度に達するまでバイパス流路２１を
通し温水５を吸収式冷凍機３やラジエータ１９を経由さ
せずに繰り返し循環し得るようにしてある。Further, in the middle of the line for returning the hot water 5 passed through the heat exchanger 16 in the hot water circulation loop 4 to the absorption refrigerator 3, the flow path is switched via a three-way valve 20 to transfer the hot water 5 to the absorption refrigerator. 3 and a bypass passage 2 for circulating the diesel engine 1 without passing through the radiator 19
At the start of the diesel engine 1, the hot water 5 that has not yet been sufficiently heated passes through the bypass passage 21 until the hot water 5 reaches the temperature required on the absorption chiller 3 side. It can be circulated repeatedly without passing through the refrigerator 3 or the radiator 19.
【００２６】尚、図１中２２は温水循環ループ４におけ
るラジエータ１９の出側に備えられた循環ポンプを示し
ている。In FIG. 1, reference numeral 22 denotes a circulation pump provided on the outlet side of the radiator 19 in the hot water circulation loop 4.
【００２７】そして、前記吸収式冷凍機３においては、
冷媒の溶液を温水５により加熱して蒸気とし、その蒸気
を冷却液化した後に減圧して低温で蒸気に変化する時の
冷却効果を利用することで冷熱を得るようになってお
り、冷媒の蒸気を冷却液化するに際しては、冷却塔２３
との間で冷温水を遣り取りして行い、又、空調機２４に
対しては、冷却液化した冷媒を減圧して蒸発させた時の
蒸発潜熱により配管中の水の温度を下げ、その冷水を利
用して冷房を行うようになっている。Then, in the absorption refrigerator 3,
The solution of the refrigerant is heated by the hot water 5 to form steam, and the steam is cooled and liquefied and then decompressed to take advantage of the cooling effect at the time of changing to steam at low temperature to obtain cold heat. Cooling and liquefying
The cooling and liquefied refrigerant is exchanged with the air conditioner 24, and the temperature of the water in the pipe is lowered by the latent heat of evaporation when the liquefied refrigerant is reduced in pressure and evaporated. Cooling is performed by using.
【００２８】一方、前記発電装置２により発電された電
力は、切替盤２５、分電盤２６を介し電気負荷に用いら
れるようになっており、前記切替盤２５による切り替え
で適宜に商用電源からの電力も使用できるようになって
いる。On the other hand, the electric power generated by the power generation device 2 is used for an electric load via a switching panel 25 and a distribution panel 26. Electricity can also be used.
【００２９】即ち、例えば商用電源による電力を電灯に
使用するとした場合、昼間の電気料金が割高となるた
め、このような電気料金が割高となる時間帯では、ディ
ーゼルコジェネシステムによる自家発電を行い、電気料
金が割安となる夜間の時間帯では、切替盤２５により商
用電源からの電力に切り替えてディーゼルコジェネシス
テムの運転を停止し得るようにしてある。That is, for example, when electric power from a commercial power supply is used for an electric light, the daytime electric charges are relatively high. In the nighttime period when the electricity rate is low, the switching panel 25 switches to electric power from the commercial power supply so that the operation of the diesel cogeneration system can be stopped.
【００３０】尚、図１に図示されているように、ディー
ゼルエンジン１、発電装置２、通風機１４、循環ポンプ
２２、ラジエータ１９などといった騒音発生源について
は、エンクロージャ２７内に収容して低騒音化を図り、
又、排気流路１２の出口付近には、消音器２８を装備し
て排気音を極力小さくするようにしてある。As shown in FIG. 1, noise sources such as the diesel engine 1, the power generator 2, the ventilator 14, the circulating pump 22, the radiator 19, etc. are accommodated in the enclosure 27 to reduce noise. To make
In addition, a muffler 28 is provided near the outlet of the exhaust passage 12 so as to minimize exhaust noise.
【００３１】以上は本発明のディーゼルコジェネシステ
ムの一例に関する全体構成を説明したものであるが、こ
のディーゼルコジェネシステムに用いている排ガス浄化
装置１５の特徴的な構造につき図２を参照しつつ以下に
詳述する。The above is a description of the overall configuration of an example of the diesel cogeneration system of the present invention. The characteristic structure of the exhaust gas purifying apparatus 15 used in this diesel cogeneration system will be described below with reference to FIG. It will be described in detail.
【００３２】ここに図示されている排ガス浄化装置１５
においては、ディーゼルエンジン１から排ガス１１を導
く排ガス導入口２９を側方に向け開口した外筒３０と、
該外筒３０内に同心状に収容された円筒形状のフィルタ
３１と、該フィルタ３１の上端部に接続された排ガス排
出口を成す内筒３２とを備えて構成されており、前記フ
ィルタ３１は、通電により発熱する電気抵抗材（例えば
アルミニウムを含ませたフェライト系ステンレス鋼な
ど）で多孔質状に形成された通気シート３１ａ，３１ｂ
によりセラミックファイバ層３１ｃを挾持させ且つ該セ
ラミックファイバ層３１ｃ内に酸化触媒の粒３１ｄ（例
えばアルミナに白金を担持させたものなど）を担持させ
て構成されるようになっている。The exhaust gas purifying device 15 shown here
An outer cylinder 30 having an exhaust gas inlet 29 for guiding the exhaust gas 11 from the diesel engine 1 opened to the side,
A cylindrical filter 31 concentrically housed in the outer cylinder 30; and an inner cylinder 32 serving as an exhaust gas discharge port connected to the upper end of the filter 31. Air-permeable sheets 31a and 31b made of a porous material made of an electric resistance material (for example, ferritic stainless steel containing aluminum) which generates heat when energized.
Accordingly, the ceramic fiber layer 31c is sandwiched between the ceramic fiber layers 31c, and particles 31d of an oxidation catalyst (for example, platinum supported on alumina) are supported in the ceramic fiber layer 31c.
【００３３】そして、円筒形状のフィルタ３１の上端部
には、環状の電極板３３が前記各通気シート３１ａ，３
１ｂの上端部と電気的に接続された状態で装着され、円
筒形状のフィルタ３１の下端部には、円盤状の電極板３
４が前記各通気シート３１ａ，３１ｂの下端部と電気的
に接続された状態で装着されており、電極板３３が図示
しない直流電源のマイナス側に接続され且つそのプラス
側には電極板３４が接続されて前記各通気シート３１
ａ，３１ｂに対し適宜に通電を行い得るようにしてあ
る。At the upper end of the cylindrical filter 31, an annular electrode plate 33 is provided with each of the ventilation sheets 31a, 3a.
1b is mounted in a state of being electrically connected to the upper end of the disk-like electrode plate 3b.
4 is attached in a state of being electrically connected to the lower end portions of the ventilation sheets 31a and 31b. An electrode plate 33 is connected to the minus side of a DC power supply (not shown), and an electrode plate 34 is provided on the plus side thereof. Connected to each of the ventilation sheets 31
a, 31b can be appropriately energized.
【００３４】ここで、電極板３３の上面と内筒３２の下
端部との間、及び電極板３４の下面と外筒３０下端の底
板３７との間には、絶縁材３５，３６が夫々介装されて
おり、フィルタ３１は周辺構造に対し絶縁された状態で
保持されている。Here, insulating materials 35 and 36 are interposed between the upper surface of the electrode plate 33 and the lower end of the inner cylinder 32 and between the lower surface of the electrode plate 34 and the bottom plate 37 at the lower end of the outer cylinder 30, respectively. The filter 31 is kept insulated from the surrounding structure.
【００３５】尚、図２中における３８は内筒３２中途部
のフランジ部３９と外筒３０上端のフランジ部４０と前
記底板３７とを連結する締結具、４１は前記フランジ部
３９とフランジ部４０との間に介装されたシール材、４
２は外筒３０とその内部構造との熱膨張差を吸収するた
めのエキスパンダを示している。In FIG. 2, reference numeral 38 denotes a fastener for connecting the flange 39 at an intermediate portion of the inner cylinder 32, the flange 40 at the upper end of the outer cylinder 30, and the bottom plate 37, and reference numeral 41 denotes the flange 39 and the flange 40. Sealing material interposed between
Reference numeral 2 denotes an expander for absorbing a difference in thermal expansion between the outer cylinder 30 and its internal structure.
【００３６】而して、このようにディーゼルコジェネシ
ステムを構成すれば、灯油タンク６から供給される灯油
を燃料としてディーゼルエンジン１が駆動され、該ディ
ーゼルエンジン１により発電装置２が駆動されて発電が
行われる一方、ディーゼルエンジン１を冷却した温水５
が温水循環ループ４を介し吸収式冷凍機３に導かれ、該
吸収式冷凍機３にて冷媒の加熱源として利用されて空調
などに利用可能な冷熱が得られる。Thus, when the diesel cogeneration system is configured as described above, the diesel engine 1 is driven by using the kerosene supplied from the kerosene tank 6 as a fuel, and the power generator 2 is driven by the diesel engine 1 to generate power. On the other hand, hot water 5 that cools the diesel engine 1
Is guided to the absorption refrigerator 3 through the hot water circulation loop 4, and is used as a heating source of the refrigerant in the absorption refrigerator 3 to obtain cold heat that can be used for air conditioning and the like.
【００３７】即ち、吸収式冷凍機３においては、冷媒の
溶液が温水５により加熱されて蒸気となり、その蒸気を
冷却液化した後に減圧して低温で蒸気に変化する時の冷
却効果を利用することで冷熱が得られるので、この冷熱
で冷水をつくって空調機２４へ導くことにより該空調機
２４にて冷房が行われることになる。That is, in the absorption chiller 3, the cooling solution is used when the solution of the refrigerant is heated by the hot water 5 to become steam, and the steam is cooled and liquefied and then decompressed to change into steam at low temperature. Thus, the cooling air is produced by the cold heat and guided to the air conditioner 24, whereby the air conditioner 24 performs cooling.
【００３８】尚、吸収式冷凍機３で冷媒の蒸気を冷却液
化するに際しては、冷却塔２３との間で冷温水を遣り取
りすることにより冷媒の蒸気を冷水と熱交換させて冷却
させるようにする。When the vapor of the refrigerant is cooled and liquefied by the absorption chiller 3, cold and hot water is exchanged with the cooling tower 23 to exchange heat with the cold water to cool the vapor of the refrigerant. .
【００３９】又、ディーゼルエンジン１を冷却して昇温
した温水５は、熱交換器１６を経由することにより排ガ
ス１１と熱交換されて更に昇温されるので、吸収式冷凍
機３側で冷媒の加熱源として利用するのに適した温度ま
で確実に昇温されて吸収式冷凍機３へと導かれる。The warm water 5 which has been heated by cooling the diesel engine 1 is heat-exchanged with the exhaust gas 11 by passing through the heat exchanger 16 and further heated, so that the refrigerant in the absorption chiller 3 is increased. The temperature is reliably raised to a temperature suitable for use as a heating source for the chiller, and is guided to the absorption refrigerator 3.
【００４０】一方、必要に応じて、吸収式冷凍機３から
の温水５を三方弁１７，１８を介し迂回流路４’に導い
てラジエータ１９を経由させ、該ラジエータ１９により
温水５を冷却してディーゼルエンジン１に戻すようにす
れば、ディーゼルエンジン１に戻す温水５の温度を下げ
ることにより、ディーゼルエンジン１及び熱交換器１６
を経由して最終的に吸収式冷凍機３に導入される温水５
の温度を最適値付近に制御することが可能となる。On the other hand, if necessary, the hot water 5 from the absorption refrigerator 3 is guided to the bypass flow path 4 ′ through the three-way valves 17, 18, through the radiator 19, and the hot water 5 is cooled by the radiator 19. If the temperature of the hot water 5 returned to the diesel engine 1 is lowered, the temperature of the hot water 5 returned to the diesel engine 1 is reduced.
Hot water 5 finally introduced into the absorption refrigerator 3 via the
Can be controlled near the optimum value.
【００４１】そして、斯かるディーゼルコジェネシステ
ムにおいては、ディーゼルエンジンを駆動するに際し、
軽油と比較して硫黄含有量の少ない灯油を燃料として用
いているので、従来のディーゼルエンジンの場合よりも
大幅にＳＯxの発生が低減されることになる。In such a diesel cogeneration system, when driving a diesel engine,
Since kerosene having a lower sulfur content than gas oil is used as fuel, the generation of SOx is significantly reduced as compared with the case of a conventional diesel engine.
【００４２】又、ディーゼルエンジン１の排気流路１２
から排ガス再循環流路１３を介し排ガス１１の一部を抜
き出して通風機１４により吸気流路８へ再循環すると、
その再循環された排ガス１１でディーゼルエンジン１内
での燃料の燃焼が抑制されて燃焼温度が下げられ、ＮＯ
xの発生が大幅に低減されることになる。The exhaust passage 12 of the diesel engine 1
When a part of the exhaust gas 11 is extracted from the exhaust gas through the exhaust gas recirculation channel 13 and recirculated to the intake channel 8 by the ventilator 14,
Combustion of fuel in the diesel engine 1 is suppressed by the recirculated exhaust gas 11, the combustion temperature is reduced, and NO
The occurrence of x will be greatly reduced.
【００４３】更に、ディーゼルエンジン１から排出され
た排ガス１１は、排気流路１２途中の排ガス浄化装置１
５のフィルタ３１を通過する時にパティキュレートを捕
集され、比較的清浄な排ガス１１となって排出されるこ
とになる。Further, the exhaust gas 11 discharged from the diesel engine 1 is supplied to the exhaust gas purifier 1 in the exhaust passage 12.
When passing through the filter 31 of No. 5, the particulates are collected and discharged as relatively clean exhaust gas 11.
【００４４】より具体的には、図２に示されているよう
に、ディーゼルエンジン１から導かれた排ガス１１が排
ガス導入口２９から外筒３０内に流入し、フィルタ３１
の周囲から内側へ通り抜けて内筒３２へ排出され、その
排ガス１１の通り抜けの際にセラミックファイバ層３１
ｃにパティキュレートが捕集されることになる。More specifically, as shown in FIG. 2, the exhaust gas 11 guided from the diesel engine 1 flows into the outer cylinder 30 through the exhaust gas inlet 29 and the filter 31.
Of the ceramic fiber layer 31 when the exhaust gas 11 passes through the inner tube 32 from the periphery to the inside.
Particulates are collected in c.
【００４５】従って、上記形態例によれば、排ガス１１
中に含まれるパティキュレートやＮＯx、ＳＯxを低減し
得るよう確実な排ガス浄化対策を施したディーゼルコジ
ェネシステムを実現することができ、このようなディー
ゼルコジェネシステムをコンビニエンスストアやファミ
リーレストランなどに個別に設置してエネルギー利用効
率の高い自家発電を行うようにすれば、従来より電気代
を大幅に抑制し得て電力コストを大幅に削減することが
できる。Therefore, according to the above embodiment, the exhaust gas 11
Diesel cogeneration systems with reliable exhaust gas purification measures to reduce particulates, NOx and SOx contained in them can be realized, and such diesel cogeneration systems are installed individually at convenience stores and family restaurants If private power generation with high energy use efficiency is performed, the electricity cost can be greatly reduced compared to the related art, and the power cost can be significantly reduced.
【００４６】又、特に本形態例においては、通電により
発熱する電気抵抗材で多孔質状に形成された通気シート
３１ａ，３１ｂによりセラミックファイバ層３１ｃを挾
持させて排ガス浄化装置１５のフィルタ３１とし、前記
通気シート３１ａ，３１ｂに対し適宜に通電し得るよう
に構成してあるので、通気シート３１ａ，３１ｂに対し
適宜に通電してジュール熱で発熱させることにより、セ
ラミックファイバ層３１ｃに捕集されたパティキュレー
トを加熱して焼失させることができ、排ガス浄化装置１
５のフィルタ３１を目詰まりが生じないよう適切に再生
させて連続使用することが可能となる。In this embodiment, in particular, the ceramic fiber layer 31c is sandwiched between porous ventilation sheets 31a and 31b made of an electric resistance material which generates heat when energized, thereby forming a filter 31 of the exhaust gas purifying apparatus 15. Since the ventilation sheets 31a and 31b can be appropriately energized, the ventilation sheets 31a and 31b are appropriately energized to generate heat by Joule heat, and are collected in the ceramic fiber layer 31c. Exhaust gas purifying device 1
The filter 31 of No. 5 can be appropriately regenerated so as not to cause clogging and can be used continuously.
【００４７】更に、セラミックファイバ層３１ｃ内に酸
化触媒の粒３１ｄを担持させるようにすれば、この酸化
触媒の粒３１ｄが高い接触効率で排ガス１１と接触し、
該排ガス１１中のＮＯが酸化されて酸化力の強いＮＯ2
が生じ、セラミックファイバ層３１ｃに捕集されている
パティキュレートに対し前記のＮＯ2が効率良く接触し
て燃焼を支援するので、比較的低い着火温度にてパティ
キュレートを良好に燃焼させることができる。Furthermore, if the particles 31d of the oxidation catalyst are carried in the ceramic fiber layer 31c, the particles 31d of the oxidation catalyst come into contact with the exhaust gas 11 with high contact efficiency,
NO in the exhaust gas 11 is oxidized and has a strong oxidizing power NO 2
Is generated, and the NO 2 efficiently contacts the particulate matter trapped in the ceramic fiber layer 31c to assist combustion, so that the particulate matter can be favorably burned at a relatively low ignition temperature. .
【００４８】尚、本発明のディーゼルコジェネシステム
は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、コン
ビニエンスストアやファミリーレストラン以外にも、各
種の中小規模の店舗や工場、或いは地震や水害などの重
大災害時における非常用電源設備などとして利用可能で
あること、又、空調機は冷熱利用の一例として示したも
のに過ぎず、空調以外の熱負荷に対し吸収式冷凍機によ
る冷熱を提供させるようにしても良いこと、又、図２に
示したものでは、セラミックファイバ層内に酸化触媒の
粒を担持させた例で説明してあるが、通気シートの表面
に酸化触媒を担持させるようにしても良いこと、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。The diesel cogeneration system of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be used for various small and medium-sized stores and factories, or for earthquakes and floods, in addition to convenience stores and family restaurants. It can be used as emergency power supply equipment in the event of a major disaster, and the air conditioner is only an example of the use of cold heat. In addition, in the example shown in FIG. 2, the example in which the particles of the oxidation catalyst are supported in the ceramic fiber layer has been described, but the oxidation catalyst is supported on the surface of the ventilation sheet. Of course, various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
【００４９】[0049]
【発明の効果】上記した本発明のディーゼルコジェネシ
ステムによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得
る。According to the above-described diesel cogeneration system of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
【００５０】（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によ
れば、排ガス中に含まれるパティキュレートやＮＯx、
ＳＯxを低減し得るよう確実な排ガス浄化対策を施した
ディーゼルコジェネシステムを実現することができ、こ
のようなディーゼルコジェネシステムをコンビニエンス
ストアやファミリーレストランなどに個別に設置してエ
ネルギー利用効率の高い自家発電を行うようにすれば、
従来より電気代を大幅に抑制し得て電力コストを大幅に
削減することができる。(I) According to the first aspect of the present invention, particulates, NOx,
A diesel cogeneration system with reliable exhaust gas purification measures to reduce SOx can be realized, and such a diesel cogeneration system can be installed individually at convenience stores and family restaurants to enable in-house power generation with high energy use efficiency If you do
Electricity costs can be greatly reduced as compared with the related art, and power costs can be significantly reduced.
【００５１】（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明に
よれば、通気シートに対し適宜に通電してジュール熱で
発熱させることにより、セラミックファイバ層に捕集さ
れたパティキュレートを加熱して焼失させることができ
るので、排ガス浄化装置のフィルタを目詰まりが生じな
いよう適切に再生させて連続使用することができる。(II) According to the second aspect of the present invention, the particulates collected in the ceramic fiber layer are heated by appropriately supplying electricity to the ventilation sheet and generating heat by Joule heat. Therefore, the filter of the exhaust gas purifying apparatus can be appropriately regenerated so as not to cause clogging and can be used continuously.
【００５２】（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明
によれば、ディーゼルエンジンを冷却して昇温した温水
を熱交換器により排ガスと熱交換させて更に昇温させる
ことができるので、吸収式冷凍機側で冷媒の加熱源とし
て利用するのに適した温度まで確実に昇温させて温水を
吸収式冷凍機へ導くことができ、該吸収式冷凍機を効率
良く作動させることができる。(III) According to the invention of claim 3 of the present invention, the temperature of the hot water which has been cooled by cooling the diesel engine can be exchanged with the exhaust gas by the heat exchanger to further raise the temperature. The absorption chiller can surely raise the temperature to a temperature suitable for being used as a heating source of the refrigerant and guide the hot water to the absorption chiller, and can operate the absorption chiller efficiently. .
【００５３】（ＩＶ）本発明の請求項４に記載の発明に
よれば、吸収式冷凍機から導いた温水をラジエータによ
り冷却してディーゼルエンジンに戻すことができるの
で、必要に応じてディーゼルエンジンに戻す温水の温度
を下げることにより、ディーゼルエンジン及び熱交換器
を経由して最終的に吸収式冷凍機に導入される温水の温
度を最適値付近に制御することができる。(IV) According to the invention as set forth in claim 4 of the present invention, the hot water introduced from the absorption refrigerator can be cooled by the radiator and returned to the diesel engine. By lowering the temperature of the hot water to be returned, the temperature of the hot water finally introduced into the absorption refrigerator via the diesel engine and the heat exchanger can be controlled to a value close to the optimum value.
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略系統図
である。FIG. 1 is a schematic system diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
【図２】図１の排ガス浄化装置の詳細を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing details of the exhaust gas purifying apparatus of FIG.
１ ディーゼルエンジン ２ 発電装置 ３ 吸収式冷凍機 ４ 温水循環ループ ５ 温水 ８ 吸気流路 １１ 排ガス １２ 排気流路 １３ 排ガス再循環流路 １５ 排ガス浄化装置 １６ 熱交換器 １９ ラジエータ ３１ フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Power generator 3 Absorption refrigerator 4 Hot water circulation loop 5 Hot water 8 Intake channel 11 Exhaust gas 12 Exhaust channel 13 Exhaust gas recirculation channel 15 Exhaust gas purifier 16 Heat exchanger 19 Radiator 31 Filter
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｇ 5/00 Ｆ０２Ｇ 5/00 Ａ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ ５７０Ｌ ５８０ ５８０Ｄ ５８０Ｅ Ｆ２５Ｂ 27/02 Ｆ２５Ｂ 27/02 Ｋ Ｆターム(参考） 3G062 AA01 ED10 3G090 AA02 AA03 BA04 CB11 EA06──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02G 5/00 F02G 5/00 A F02M 25/07 570 F02M 25/07 570J 570L 580 580D 580E F25B 27/02 F25B 27/02 K F term (reference) 3G062 AA01 ED10 3G090 AA02 AA03 BA04 CB11 EA06
Claims (4)
ィーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンに対しトル
ク伝達可能に連結された発電装置と、前記ディーゼルエ
ンジンの冷却水として利用した温水を温水循環ループを
介し循環して冷媒の加熱源として利用する吸収式冷凍機
と、前記ディーゼルエンジンの排気流路から分岐して排
ガスの一部を吸気流路へ再循環する排ガス再循環流路
と、前記排気流路の途中に設けられてディーゼルエンジ
ンの排ガス中に含まれるパティキュレートをフィルタを
通して捕集する排ガス浄化装置とを備えたことを特徴と
するディーゼルコジェネシステム。1. A diesel engine driven by supplying kerosene as fuel, a power generator connected to the diesel engine so as to be able to transmit torque, and hot water used as cooling water for the diesel engine through a hot water circulation loop. An absorption refrigerator that circulates and is used as a heating source of a refrigerant; an exhaust gas recirculation passage that branches from an exhaust passage of the diesel engine and recirculates a part of exhaust gas to an intake passage; An exhaust gas purifying apparatus provided in the middle of the exhaust gas purifier and collecting particulates contained in exhaust gas of a diesel engine through a filter.
状に形成された通気シートによりセラミックファイバ層
を挾持させて排ガス浄化装置のフィルタとし、前記通気
シートに対し適宜に通電し得るように構成したことを特
徴とする請求項１に記載のディーゼルコジェネシステ
ム。2. A structure in which a ceramic fiber layer is sandwiched by a porous ventilation sheet made of an electric resistance material that generates heat when energized to form a filter of an exhaust gas purifying apparatus, and the ventilation sheet can be appropriately energized. The diesel cogeneration system according to claim 1, wherein:
温水を前記ディーゼルエンジンの排ガスと熱交換させて
更に昇温させ得るよう排気流路の途中に熱交換器を備え
たことを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼル
コジェネシステム。3. A heat exchanger is provided in the exhaust passage so that the hot water, which has cooled and heated the diesel engine and exchanged heat with the exhaust gas of the diesel engine, can be further heated. Item 3. The diesel cogeneration system according to item 1 or 2.
ディーゼルエンジンに戻し得るよう温水循環ループの適
宜位置にラジエータを備えたことを特徴とする請求項
１、２又は３に記載のディーゼルコジェネシステム。4. The diesel engine according to claim 1, wherein a radiator is provided at an appropriate position of a hot water circulation loop so that hot water introduced from the absorption refrigerator can be cooled and returned to the diesel engine. Cogeneration system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000206740A JP2002021639A (en) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Diesel cogeneration system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8136488B2 (en) | 2005-07-28 | 2012-03-20 | Audi Ag | Cooling system for a vehicle, and method for the operation of a cooling system |
-
2000
- 2000-07-07 JP JP2000206740A patent/JP2002021639A/en active Pending
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