(57)【要約】【課題】マフラーとは別に膨張室を設けなくてもテールパイプからの凝縮水の飛散を確実に防止することができる定置型エンジンを用いる装置を提供することを目的とする。【解決手段】定置型エンジンを用いる装置としてのガスエンジンヒートポンプ１においては、ガスエンジン９のテールパイプ１９が、室外装置３の外装板７を排気方向上向きに貫通し且つ湾曲した後に下向きに開放されており、テールパイプの開放部３５の下方には凝縮水受け部３７が配置されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マフラーの下流に設けられたテールパイプが装置外装板を貫通して大気中に延出している、定置型エンジンを用いる装置において、
前記テールパイプは下向きに開放されており、該テールパイプの開放部の下方には凝縮水受け部が配置されていることを特徴とする定置型エンジンを用いる装置。
【請求項２】
前記テールパイプは、前記外装板を排気方向上向きに貫通していることを特徴とする請求項１に記載の定置型エンジンを用いる装置。
【請求項３】
前記凝縮水受け部が容器状に形成されており、該凝縮水受け部と前記テールパイプの開放部とは、該凝縮水受け部が該開放部を覆うように高さ方向にオーバーラップしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定置型エンジンを用いる装置。
【請求項４】
前記マフラーには、マフラーで生じた凝縮水を凝縮水処理部へ導く凝縮水通路が接続されており、前記凝縮水受け部には、該凝縮水通路へと連通する連通路が接続されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の定置型エンジンを用いる装置。
【請求項５】
前記定置型エンジンを用いる装置はガスエンジンヒートポンプとして機能することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の定置型エンジンを用いる装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定置型エンジンを用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、施設や家屋の敷地に置かれたエンジンを用いた、コージェネレーションやガスエンジンヒートポンプが存在しており、これらにおいては、エンジンの排気ガスに含まれる気体分と液体分とを分離するために様々な工夫がみられる。
【０００３】
具体的には、エンジンの排気ガスが導入されるマフラー内に邪魔板を設けたり、あるいは、マフラーの内壁に排気ガスを直接衝突させたりして、排気ガス中の凝縮水を捕集していた。さらに他の態様としては、マフラーの上流に気液分離専用の膨張室を設け、排気ガスの流速を低下させて気体分と凝縮水とを分離させるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３２４４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、上述した従来の装置においては、排気ガスを大気に放出するテールパイプが上向きに設置されており、マフラー内において邪魔板を設け或いは直接衝突させる態様では、特に外気温が低い冬季の運転時に捕集しきれなかった排気ガス中の凝縮水がテールパイプ端部より周囲に飛散する問題がった。そして、飛散する凝縮水は強酸性であるため、装置の外装板を腐食させる恐れがあった。また、マフラーの上流に気液分離専用の膨張室を設ける態様では、水分を確実に分離するために膨張室を複数設ける傾向があり構造が複雑化し、また、膨張室で水分を分離しきれなかった場合には、上記と同様に、テールパイプ端部からの飛散の問題も依然として生じうる。
【０００６】
従って、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、マフラーとは別に膨張室を設けなくてもテールパイプからの凝縮水の飛散を確実に防止することができる定置型エンジンを用いる装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、マフラーの下流に設けられたテールパイプが装置外装板を貫通して大気中に延出している、定置型エンジンを用いる装置において、前記テールパイプは下向きに開放されており、該テールパイプの開放部の下方には凝縮水受け部が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
前記テールパイプが、前記外装板を排気方向上向きに貫通していると、既存のテールパイプレイアウトを用いた実施が容易に行えるため、好適である。また、前記凝縮水受け部が容器状に形成されており、該凝縮水受け部と前記テールパイプの開放部とは、該凝縮水受け部が該開放部を覆うように高さ方向にオーバーラップしていると、凝縮水をより確実に捕集できるため好適である。また、前記マフラーには、マフラーで生じた凝縮水を凝縮水処理部へ導く凝縮水通路が接続されており、前記凝縮水受け部には、該凝縮水通路へと連通する連通路が接続されているようにしてもよい。前記定置型エンジンを用いる装置はガスエンジンヒートポンプとして実施することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、ガスエンジンヒートポンプとして実施した場合の実施の形態について説明する。図１は、ガスエンジンヒートポンプの全体を模式的に示す図である。ガスエンジンヒートポンプ１は、所定の施設建造物や家屋の外の敷地に配置された定置型の室外装置３と、当該施設建造物や家屋の中に配置された室内装置５とを備えている。
【００１０】
室外装置３は、その装置外装板７の内部に、定置型となるガスエンジン９や冷凍回路１１の一部を収容する。ガスエンジン９には、燃料となるガスと空気との混合気が供給される吸気通路１３と、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路１５とが接続されている。排気通路１５の途中には、排気音を軽減するマフラー１７が設けられている。また、排気通路１５のうち、マフラー１７の下流に位置するテールパイプ１９は、外装板７を貫通して大気中に開放されている。
【００１１】
冷凍回路１１は、主に、圧縮機２１、室外熱交換器２３、室内熱交換器２５、図示しない膨張弁などを備えている。圧縮機２１の駆動軸は、ガスエンジン９の出力軸に接続されており、すなわち、圧縮機２１はガスエンジン９によって駆動される。室内装置５は、その装置外装板２７の内部に、冷凍回路１１の一構成要素である前述の室外熱交換器２３を収容する。
【００１２】
次に、図２をもとに、マフラー１７の周辺の構成について説明する。排気通路１５に設けられたマフラー１７の底部には、マフラー１７内にて凝縮した水分を図示しない既存の凝縮水処理フィルタへと導く凝縮水通路２９が接続されている。マフラー１７の下流に位置するテールパイプ１９は、パイプ径がほぼ一定となっており、排気方向を上向きとして外装板７を貫通する直線部３１と、その下流で大気中に位置し排気方向を上向きから下向きへと反転させる湾曲部３３とを備えている。本実施の形態では、テールパイプ１９の開放部３５は、湾曲部３３の末端に位置して下向きに開放している。このように本実施の形態では、テールパイプ１９における外装板７の貫通部は、従来、多用されているような排気方向上向きのレイアウトであるため、既存のテールパイプレイアウトをそのまま利用した実施が容易に行える。
【００１３】
テールパイプ１９の開放部３５の下方には、開放部３５と対向するように凝縮水を受けるための凝縮水受け部３７が配置されている。凝縮水受け部３７は、図３に示されるように、テールパイプ１９の径よりも大きい容器状の部材であって、平面がほぼ矩形の底壁と、その四辺からほぼ垂直に立ち上がる４つの側壁とから構成されている。凝縮水受け部３７の底壁には、図２及び図３に示されるように、連通路３９の一端が接続されている。連通路３９の他端は、前述した凝縮水通路２９に接続されている。
【００１４】
次に、このような構成を有するガスエンジンヒートポンプの動作について説明する。冷凍回路１１の圧縮機２１はガスエンジン９によって駆動されており、圧縮機２１からは高温高圧の冷媒が吐出する。かかる高温高圧冷媒は、室内装置５を暖房として機能させる場合、室外装置３から室内装置５へと流入し室内熱交換器２５に供給される。冷媒は室内熱交換器２５において室内に熱を放出し、冷媒温度は低下する。室内熱交換器２５から流出した冷媒は、さらに図示しない膨張弁や室外熱交換器２３を流通する間に、温度・圧力を低下させて、再び圧縮機２１に流入する。そして、圧縮機２１において再度、高温高圧となった冷媒は、室内熱交換器２５に送られ、このような冷媒の循環サイクルによって室内側が暖房される。
【００１５】
一方、圧縮機２１を駆動するガスエンジン９においては、吸気通路１３から供給された混合気が燃焼され、その排気ガスは、排気通路１５を通ってマフラー１７に送られる。マフラー１７内においては、排気ガスから凝縮水が発生することがあるが、かかる凝縮水は凝縮水通路２９を通って所定の処理フィルタへと導かれる。マフラー１７内の排気ガスは、さらに、テールパイプ１９を通って大気中に排出される。すなわち、マフラー１７から出た排気ガスは、直線部３１を上昇したのち、湾曲部３３にて流れ方向を反転された後、開放部３５から大気へ排出される。このとき、排気ガスが湾曲部３３を介して外気によって冷却され、それによって発生した凝縮水は、比重が大きいことから気体分と分離して、その自重により下方の凝縮水受け部３７に落下・捕集される。また、開放部３５から排出された排気ガスが大気によって冷却され、それによって発生した凝縮水も、同様に自重により下方の凝縮水受け部３７に落下・捕集される。一方、開放部３５から排出された排気ガスの気体分は、開放部３５及び凝縮水受け部３７との間で周囲に拡散する。従って、マフラー１７とは別個に膨張室を設けなくても、テールパイプ１９中にある排気ガス及び大気中に排出された排気ガスから生じる凝縮水を、周囲の外装板７に飛散させることなく捕集することができる。凝縮水受け部３７にて捕集された凝縮水は、連通路３９及び凝縮水通路２９を通って、マフラー１７内にて生じた凝縮水と共に所定の処理フィルタへと送られる。
【００１６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく様々な改変を施して実施することができる。まず、テールパイプは外装板の天板から上向きに貫通し開放部に向けて約１８０度反転していることには限定されない。したがって、例えば、外装板の側面から横向きに貫通しその下流で湾曲（約９０度）して鉛直下向きに開放されていてもよい。
【００１７】
また、凝縮水受け部は、図３の形態に限定されず、テールパイプの径よりも大きな形状であれば他の形態でもよい。よって、例えば平面が三角形状や円形状など他の形態でもよい。さらに、凝縮水受け部とテールパイプの開放部との関係は、図４に示されるように、凝縮水受け部１３７が開放部３５を覆うように高さ方向にオーバーラップさせてもよく、その場合、より確実に凝縮水を捕集し周囲への飛散を防止することができる。
【００１８】
また、テールパイプの形態として、図５に示されるように、開放部３５の上流位置に水分が十分に除去された排気ガスの気体分を放出する専用の放出路４１を備えたテールパイプ１１９を用いてもよい。
【００１９】
また、凝縮水を排水する連通路は、凝縮水受け部の底部に接続していることには限定されず、凝縮水受け部の側壁に接続されていてもよい。さらに、凝縮水受け部に凝縮水を排水する手段を設けることに代えて、凝縮水受け部から溢れた凝縮水を所定の場所へ案内する案内手段を設けてもよく、さらに、凝縮水受け部の容積を十分に確保しておき、所定の間隔で凝縮水受け部に溜まった凝縮水を人手で移動させる態様でもよい。
【００２０】
また、本発明は、定置型エンジンを用いる装置として広く実施することができるものであり、ガスエンジンヒートポンプに限られることなく、エンジンとしてはガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど他のエンジンでもよく、さらにエンジンの用途としては、発電などの他の駆動源や熱源として使用される態様でもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定置型エンジンを用いる装置によれば、マフラーとは別に膨張室を設けなくてもテールパイプからの凝縮水の飛散を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るガスエンジンヒートポンプの構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施の形態のガスエンジンヒートポンプにおけるマフラー周辺構造を側方から示す図である。
【図３】本実施の形態のガスエンジンヒートポンプにおけるテールパイプ開放部及び凝縮水受け部の斜視図である。
【図４】本発明の別の実施の形態としてのテールパイプ開放部及び凝縮水受け部の関係を示す図である。
【図５】本発明の更に別の実施の形態としてのテールパイプ開放部及び凝縮水受け部を側方から示す図である。
【符号の説明】
１  ガスエンジンヒートポンプ、９  ガスエンジン、１７  マフラー、１９  テールパイプ、２９  凝縮水通路、３５  テールパイプの開放部、３７  凝縮水受け部、３９  連通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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