JPH0637764B2 - 熱電併給システムにおける融雪設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱電併給システム（コージェネレーションシ
ステム）を採用しているホテルや工場等に実施して好適
な融雪設備に関する。

〔従来の技術〕

従来、融雪設備として、水をノズルから路面等に噴出し
て雪を融かすもの、路面等にヒートパイプを埋設してこ
れを下地水等で温めて雪を融かすもの（実公昭５８−３
８００５号）、あるいは、温水ボイラで得られた温水を
路面等に埋設された通水管に流して雪を融かすものが知
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者が散水方式、及びヒートパイプ使用の融雪設備は、
水は多量に消費するため、地盤沈下等の問題を有しない
湧水等の水源を確保する必要があり、水量の豊富な水源
がないと実施できないという問題点がある。

また後者の融雪設備は無散水方式であり、水を循環使用
するため、散水方式のもののような問題はないが、ボイ
ラで温水を得るため、稼働費が高くつくという問題点が
ある。

本発明は、水を循環使用することができる上、稼働費が
低く経済的な融雪設備を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、過給機のエアー
クーラと冷却用ジャケットを備えた内燃機関に発電機が
連結され、上記内燃機関の排気系に該内燃機関の排気ガ
スの熱を利用する熱交換器が連絡された熱電併給システ
ムにおいて、上記内燃機関のエアークーラに、該エアー
クーラの冷却に働いて温度を上昇せしめられた液体の熱
で雪を融かし、かつ、上記液体をエアークーラに循環さ
せてエアークーラを冷却する融雪コイルが付設され、ま
た、上記内燃機関のジャケットに冷却液を循環する配管
に、ジャケットに入る冷却液の熱をエアークーラから出
た液体に与える熱交換器が設けられた構成とした。

〔作用〕

内燃機関を作動させると、発電機が回転して発電すると
ともに、熱交換器が作用して排気ガスの熱を奪い、その
熱で飲料水等を加温したり、暖房等を行う。上記とは別
に、内燃機関の過給機のエアークーラの冷却に働いて温
度を上昇せしめられた液体は、内燃機関の冷却用ジャケ
ットに入る冷却液の熱を熱交換器で与えられて更に温度
を高め、融雪コイルを加温する。融雪コイルの加温で雪
が融かされ、また融雪に関与して温度を低められた液体
はエアークーラに戻されてこれを冷却する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すもので、図中符号１は
ディーゼルエンジン（内燃機関）である。ディーゼルエ
ンジン１には発電機２が直結され、またこのディーゼル
エンジン１の排気管３には、排ガス温水ボイラ（熱交換
器）４が接続されている。温水ボイラ４は、高温の排気
ガスの熱で水を加熱するものであり、配管５によって温
水槽６の高温部６ａに直接接続されるとともに、配管７
によってディーゼルエンジン１のジャケット１ａと、熱
交換器８、及びポンプ９を介して温水槽６の低温部６ｂ
に接続されている。また、上記温水槽６の高温部６ａと
低温部６ｂには、配管１０，１１、１２，１３により給
湯槽１４と暖房用熱交換器１５が接続されている。配管
１０，１２にはポンプ１６，１７が設けられている。

また、上記ディーゼルエンジン１のエアークーラ１ｂに
は、配管１８，１９によってクーリングタワー２１が接
続されている。配管１８にはポンプ２２が設けられ、ま
た配管１９は、バイパス管２３によって前記熱交換器８
に連絡されている。上記配管１８のクーリングタワー２
１とポンプ２２の間、及び配管１９のクーリングタワー
２１とバイパス管２３との間からそれぞれ分岐管２４，
２５が分岐され、それらの分岐管２４，２５は循環水槽
２６に接続されている。またこの循環水槽２６には融雪
コイルを構成する通水管２７が接続されており、ポンプ
２８によって循環水槽２６内の温水を通水管２７に循環
させることができる構成とされている。なお、通水管２
７は、通常、道路等の融雪対象面に埋設される。

また、符号２９は温水ボイラであり、配管３１と、ポン
プ３３を備えた配管３２によって温水槽６の高温部６ａ
と低温部６ｂに連絡されている。３４は燃料の供給管、
３５は三方切換え弁である。

次に上記のように構成された本発明に係る熱電併給シス
テムにおける融雪設備の作用を説明する。

ディーゼルエンジン１の作動によって発電機２が回転し
て発電する。またディーゼルエンジン１から排気管３に
排出された排気ガスは排ガス温水ボイラ４を通り、温水
ボイラ４内の水を加熱して大気に放出される。排ガス温
水ボイラ４内で加熱された水は、ポンプ９の作動で温水
槽６の高温部６ａ内に送り込まれ、更にポンプ１６，１
７の作用によって配管１０，１２を通って給湯槽１４と
暖房用熱交換器１５に送られ、飲料水等の加熱と、暖房
に働いて配管１１，１３で温水槽６の低温部６ｂに戻さ
れる。温水槽６の低温部６ｂ内の水は配管７によりジャ
ケット１ａに送られてディーゼルエンジン１を冷却した
後、排ガス温水ボイラ１４に循環される。またエアーク
ーラ１ｂを冷却した水は、配管１９によってクーリング
タワー２１へ導かれ、大気へ放熱することになる。

融雪時においては、クーリングタワー２１を止め、コン
トロールバルブ（図示せず）の操作等で該クーリングタ
ワー２１に水が流れないようにして、ポンプ２２を作動
させる。これにより循環水槽２６の水は配管２４，１８
を通ってエアークーラ１ｂに送られ、過給機により圧縮
された空気を冷却して配管１９，２５を通じて循環水槽
２６に戻される。ポンプ２８は純水槽２６内の水を通水
管２７に循環させて該通水管２７が敷設された道路等の
雪を融かす。エアークーラ１ｂで過給空気の冷却に働い
た水を配管１９，２５で循環水槽２６に戻す際、必要が
あれば、三方切換え弁３５の操作により水の一部または
全部をバイパス管２３に送って熱交換器８を通し、温度
を高める。融雪の必要がない場合でも冬期には常にエア
ークーラ１ｂで過給空気の冷却に働いた水は該通水管２
７を流し道路等を加温させ、クーリングタワー２１のか
わりに道路等から大気へ放熱させる。ディーゼルエンジ
ン１の排気ガスの熱量だけでは給湯、及び暖（冷）房に
不足する場合は、温水ボイラ２９を作動させて温水槽６
内の水を加熱する。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、この場合
は、エアークーラー１ｂの配管１９に、潤滑湯用熱交換
器４０と、ジャケット水用熱交換器４１、融雪用熱交換
器４２、及び三方切換え弁４３が、エアークーラ１ｂか
らクーリングタワー２１に向けて上記の順で設けられる
とともに、クーリングタワー２１とポンプ２２の間の配
管１８と上記三方切換え弁４３との間にバイパス管４４
が設けられている。そして潤滑油用熱交換器４０には潤
滑油の冷却配管４５が、またジャケット水用熱交換器４
１にはポンプ４６を備えた冷却配管４７が、更にまた、
融雪用熱交換器４２にはポンプ４８を備えた融雪用配管
４９がそれぞれ連絡されている。ディーゼルエンジン１
の排気管３には、熱交換器５０が設けられ、該熱交換器
５０には配管５１を介して排ガス蒸気ボイラ５２が連絡
されている。５３は給水ポンプである。なお、他の構造
は第１図のものと同一であるので、同一の符号を付して
詳しい説明は省略する。

この例の融雪設備においては、ディーゼルエンジン１の
作動で発電機２が回転して発電し、また排気ガスの熱
は、排ガス蒸気ボイラ５２に取り入れられ、給水ポンプ
５３によって供給される水を蒸気にする。

一方、融雪時においては、クーリングタワー２１が停止
するとともに、三方切換え弁４３の切換えによって配管
１８，１９がバイパス管４４を介して連絡する。したが
って、配管１８，１９、及びバイパス管４４内の水は、
ポンプ２２の作動でエアークーラ１ｂ，潤滑油用熱交換
器４０、及びジャケット水用熱交換器４１を通り、過給
空気と潤滑油、及びディーゼルエンジン１の冷却に働い
て温度を高められた後、融雪用熱交換器４２でその熱を
循環水槽２６の水に与えて冷却され、再びエアークーラ
１ｂに循環される。

このようにして加温された融雪水槽２６内の水は、ポン
プ２８の作用によって通水管２７に循環され、雪を融か
す。融雪の必要がない場合でも、冬期には通水管２７に
上記のようにして加温された水を通水し道路等を加温
し、クーリングタワー２１のかわりに道路等の表面から
大気へ放熱させる。

なお、融雪コイルにヒートパイプを使用することもでき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明な、過給機のエアークーラ
と冷却用ジャケットを備えた内燃機関に発電機が連結さ
れ、上記内燃機関の排気系に該内燃機関の排気ガスの熱
を利用する熱交換器が連絡された熱電併給システムにお
いて、上記内燃機関のエアークーラに、該エアークーラ
の冷却に働いて温度を上昇せしめられた液体の熱で雪を
融かし、かつ、上記液体をエアークーラに循環させてエ
アークーラを冷却する融雪コイルが付設され、また、上
記内燃機関のジャケットに冷却液を循環する配管に、ジ
ャケットに入る冷却液の熱をエアークーラから出た液体
に与える熱交換器が設けられた構成とされ、内燃機関の
廃熱を利用して雪をとかし、また雪を融かすことによっ
て冷却された水を内燃機関の冷却に用いるものであるか
ら、無駄がないとともに稼働費も低く経済的である。ま
た無散水方式で水を循環使用するものであるから、地盤
沈下の公害を起こすことがない。更にまた、エアークー
ラの冷却に働いて温度を上昇せしめられた液体に、冷却
用ジャケットに入る冷却液の熱を熱交換器で与え、その
温度を一層高めて融雪コイルを働かせるものであるか
ら、効率良く雪を融かし、また冷却用ジャケットを効率
的に冷却することができる。また、冬期には、エンジン
を冷却する必要からクーリングタワーによって大気へ放
熱させている熱で、常に融雪を必要とする道路等を加温
し、その表面から大気へ熱を放熱させながら道路等の表
面温度を氷点下以上の温度に保持することが出来るため
突然の降雪に対して即時融雪機能を発揮することができ
る。また路面の温度保持に燃料が不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すのので本発明に係る融
雪設備の系統図、第２図は他の実施例を示す系統図であ
る。 １……ディーゼルエンジン（内燃機関）、２……発電
機、４，５２……熱交換器、２７……通水管（融雪コイ
ル）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 和之 神奈川県横浜市磯子区新磯子町27 株式会 社新潟鉄工所商品開発部内 (56)参考文献 実開 昭60−104678（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−35422（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】過給機のエアークーラ（１ｂ）と冷却用ジ
   ャケット（１ａ）を備えた内燃機関（１）に発電機
   （２）が連結され、上記内燃機関（１）の排気系に該内
   燃機関（１）の排気ガスの熱を利用する熱交換器（４，
   ５２）が連絡された熱電併給システムにおいて、上記内
   燃機関（１）のエアークーラ（１ｂ）に、該エアークー
   ラ（１ｂ）の冷却に働いて温度を上昇せしめられた液体
   の熱で雪を融かし、かつ、上記液体をエアークーラ（１
   ｂ）に循環させてエアークーラ（１ｂ）を冷却する融雪
   コイル（２７）が付設され、また、上記内燃機関（１）
   のジャケット（１ａ）に冷却液を循環する配管（７，４
   ７）に、ジャケット（１ａ）に入る冷却液の熱をエアー
   クーラ（１ｂ）から出た液体に与える熱交換器（８，４
   １）が設けられたことを特徴とする熱電併給システムに
   おける融雪設備。