JP2015031262A - Engine driven work machine - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンの廃熱で原水を良好に蒸発させることができるエンジン駆動作業機を提供する。
【解決手段】エンジン駆動作業機10は、エンジン12の廃熱で原水29を蒸発させ、蒸発させた水蒸気を凝縮させて浄水69を生成する水生成装置20を備えている。水生成装置20は、加熱部53に案内された排気ガスの廃熱で原水29を蒸発させる蒸発器35を備えている。加熱部53は、排気管27から排気ガスを取り入れるガス取入部66と、ガス取入部66から取り入れられた排気ガスを蒸発器35の外部68に排出するガス排出部67とを備えている。加熱本体65はガス取入部66からガス排出部67に向けて下り勾配に傾斜されている。
【選択図】図5An engine-driven work machine capable of satisfactorily evaporating raw water with engine waste heat is provided.
An engine-driven work machine 10 includes a water generating device 20 that evaporates raw water 29 with waste heat of an engine 12 and condenses the evaporated water vapor to generate purified water 69. The water generator 20 includes an evaporator 35 that evaporates the raw water 29 with the waste heat of the exhaust gas guided to the heating unit 53. The heating unit 53 includes a gas intake unit 66 that takes in the exhaust gas from the exhaust pipe 27, and a gas discharge unit 67 that discharges the exhaust gas taken in from the gas intake unit 66 to the outside 68 of the evaporator 35. The heating body 65 is inclined downwardly from the gas intake portion 66 toward the gas discharge portion 67.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、エンジンの廃熱で原水を蒸発させ、蒸発させた水蒸気を凝縮させて浄水を生成する水生成装置を備えたエンジン駆動作業機に関する。 The present invention relates to an engine-driven work machine including a water generating device that evaporates raw water with engine waste heat and condenses the evaporated water vapor to generate purified water.
エンジン駆動作業機として、河川などの水(原水)を水ポンプ内に取り込み、取り込んだ原水の一部を分岐し、分岐した原水をエンジンの廃熱で蒸発させ、蒸発させた蒸気を分岐した原水で凝縮して浄水を生成するものが知られている。 As an engine-driven work machine, water (raw water) such as rivers is taken into the water pump, a part of the taken raw water is branched, the branched raw water is evaporated by the waste heat of the engine, and the raw water is branched from the evaporated steam It is known that the water is condensed to produce purified water.
エンジン駆動作業機によれば、水ポンプの駆動中に、水ポンプ内に取り込んだ原水の一部を原水分岐管に案内し、案内した原水を原水分岐管を経てエンジンの排気管に導く。導いた原水を排気管の廃熱(すなわち、エンジンの廃熱)で蒸発させ、蒸発させた水蒸気を連通管に沿わせて原水分岐管まで上昇させる。上昇させた水蒸気を原水分岐管内の原水で凝縮させることにより浄水を生成する。生成した浄水を、例えば、飲料水として使用する(例えば、特許文献1参照。)。 According to the engine-driven working machine, while driving the water pump, a part of the raw water taken into the water pump is guided to the raw water branch pipe, and the guided raw water is guided to the engine exhaust pipe through the raw water branch pipe. The guided raw water is evaporated by the waste heat of the exhaust pipe (that is, the waste heat of the engine), and the evaporated water vapor is raised along the communication pipe to the raw water branch pipe. Purified water is generated by condensing the raised water vapor with the raw water in the raw water branch pipe. The produced | generated purified water is used as drinking water, for example (for example, refer patent document 1).
ここで、特許文献1のエンジン駆動作業機は、エンジンの廃熱で原水を蒸発させる時間を短縮するために、蒸発領域に供給する原水の容量を少なく抑えることが好ましい。さらに、原水の蒸発時間を短縮するためには、少ない容量の原水中に排気管の全体を浸漬させることが好ましい。よって、蒸発領域に排気管が水平に配置されていた。
よって、排気管の下側で気化した水蒸気の気泡が、排気管に遮られて上方に移動し難い。このため、排気管を流れる排気ガスの廃熱(すなわち、エンジンの廃熱)で原水を良好に蒸発させることが難しく、この観点から改良の余地が残されていた。
Here, the engine-driven working machine of Patent Document 1 preferably suppresses the volume of raw water supplied to the evaporation region in order to shorten the time for evaporating the raw water with the waste heat of the engine. Furthermore, in order to shorten the evaporation time of raw water, it is preferable to immerse the entire exhaust pipe in a small volume of raw water. Therefore, the exhaust pipe is disposed horizontally in the evaporation region.
Therefore, water vapor bubbles vaporized below the exhaust pipe are blocked by the exhaust pipe and are difficult to move upward. For this reason, it is difficult to evaporate raw water well with waste heat of exhaust gas flowing through the exhaust pipe (that is, waste heat of the engine), and there remains room for improvement from this viewpoint.
本発明は、エンジンの廃熱で原水を良好に蒸発させることができるエンジン駆動作業機を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the engine drive working machine which can evaporate raw | natural water favorably with the waste heat of an engine.
請求項1に係る発明は、エンジンの駆動中に該エンジンの廃熱で原水を蒸発させ、蒸発させた水蒸気を凝縮させて浄水を生成する水生成装置を備えたエンジン駆動作業機において、前記水生成装置は、前記エンジンの排気ガスを内部に案内する加熱部が設けられ、該加熱部に案内された前記排気ガスの廃熱で前記原水を蒸発させて水蒸気とする蒸発器を備え、前記加熱部は、前記エンジンの排気管に連通され、該排気管から前記排気ガスを取り入れるガス取入部と、該ガス取入部から取り入れられた前記排気ガスを前記蒸発器の外部に排出するガス排出部と、を備え、前記ガス取入部から前記ガス排出部に向けて下り勾配に傾斜されたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is directed to an engine-driven working machine including a water generating device that evaporates raw water with waste heat of the engine during driving of the engine and condenses the evaporated water vapor to generate purified water. The generating apparatus includes a heating unit that guides the exhaust gas of the engine to the inside, and an evaporator that evaporates the raw water with the waste heat of the exhaust gas guided to the heating unit to form water vapor, and A portion communicating with the exhaust pipe of the engine, a gas intake portion for taking in the exhaust gas from the exhaust pipe, and a gas discharge portion for discharging the exhaust gas taken in from the gas intake portion to the outside of the evaporator; , And is inclined downwardly from the gas intake portion toward the gas discharge portion.
請求項2に係る発明は、前記ガス排出部は断面略矩形状に形成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the gas discharge portion is formed in a substantially rectangular cross section.
請求項3に係る発明は、前記加熱部は、前記ガス排出部の上流側の部位が前記ガス取入部に向けて上向きのクランク状に屈曲され、前記上流側の部位に上方へ向けて突出する段差部が設けられたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the heating unit, the upstream portion of the gas discharge portion is bent in an upward crank shape toward the gas intake portion, and protrudes upward from the upstream portion. A step portion is provided.
ここで、ガス排出部まで導かれた排気ガスは大気に触れて冷やされ、ガス排出部に凝縮水が生じる虞がある。また、蒸発器の外部からガス排出部に雨水などが入り込む虞がある。ガス排出部に生じた凝縮水や、ガス排出部に入り込んだ雨水などは、加熱部内に浸入することが考えられる。
そこで、請求項3において、ガス排出部の上流側の部位を上向きのクランク状に屈曲し、この部位に上方へ向けて突出する段差部を形成するようにした。
Here, the exhaust gas led to the gas discharge unit may be cooled by being exposed to the atmosphere, and condensed water may be generated in the gas discharge unit. In addition, rainwater or the like may enter the gas discharge part from the outside of the evaporator. It is conceivable that condensed water generated in the gas discharge part, rain water entering the gas discharge part, etc. enter the heating part.
Therefore, in claim 3, the upstream portion of the gas discharge portion is bent in an upward crank shape, and a step portion protruding upward is formed at this portion.
請求項1に係る発明では、蒸発器の加熱部をガス取入部からガス排出部に向けて下り勾配に傾斜させた。よって、ガス取入部をガス排出部より高い位置に配置できる。ガス取入部は、排気ガスが排気管から取り込まれる部位であり、排気ガスの廃熱による温度が他の部位より高くなる。
よって、ガス取入部の周囲に比較的多量の気泡(水蒸気)が発生し、発生した気泡が上方に移動(浮上)する。多量の気泡が上方に移動することにより、加熱部の下部の原水が下部に沿ってガス取入部に向けて斜めに上昇する。
In the invention which concerns on Claim 1, the heating part of the evaporator was made to incline in the downward slope toward the gas discharge part from the gas intake part. Therefore, a gas intake part can be arrange | positioned in a position higher than a gas discharge part. The gas intake part is a part where the exhaust gas is taken from the exhaust pipe, and the temperature due to the waste heat of the exhaust gas is higher than the other part.
Therefore, a relatively large amount of bubbles (water vapor) is generated around the gas intake portion, and the generated bubbles move upward (float). By moving a large amount of bubbles upward, the raw water at the lower part of the heating part rises obliquely toward the gas intake part along the lower part.
斜めに上昇する原水は、移動しながら加熱部の廃熱で加熱されて温度が上昇する。原水の温度が上昇することにより、蒸発器内の原水に対流(自然体流)が発生し、いわゆる対向流熱交換器と同様の効果が得られる。 The raw water rising obliquely is heated by the waste heat of the heating unit while moving, and the temperature rises. When the temperature of the raw water rises, convection (natural body flow) occurs in the raw water in the evaporator, and the same effect as a so-called counterflow heat exchanger can be obtained.
このように、加熱部の下部に沿って原水を移動させながら加熱部で原水を加熱することにより、加熱部の下部の全域において原水を好適に加熱することができる。これにより、加熱部の廃熱および原水間の熱交換を効率よくおこなうことができる。 Thus, raw water can be suitably heated in the whole area of the lower part of a heating part by heating raw water in a heating part, moving raw water along the lower part of a heating part. Thereby, the heat exchange between the waste heat of a heating part and raw | natural water can be performed efficiently.
換言すれば、蒸発器内の原水に対流(自然体流)を発生させることにより、加熱部(下部)の下側で気化した気泡を上方に円滑に移動させることができる。よって、加熱部を流れる排気ガスの廃熱(すなわち、エンジンの廃熱)で原水を良好に蒸発させることができる。
原水を良好に蒸発させることにより水蒸気を確保できる。この水蒸気を凝縮させることにより浄水を好適に生成することができる。
In other words, by generating convection (natural body flow) in the raw water in the evaporator, it is possible to smoothly move the bubbles vaporized below the heating unit (lower part) upward. Accordingly, the raw water can be favorably evaporated by the waste heat of the exhaust gas flowing through the heating unit (that is, the waste heat of the engine).
Water vapor can be secured by evaporating raw water well. Purified water can be suitably generated by condensing the water vapor.
ところで、蒸発器から原水をドレン(排水)する際に原水が加熱部の上部に残ることがある。また、蒸発器内に蓄えられた原水の水面が加熱部の下方まで減少した場合、原水が加熱部の上部に残ることがある。
加熱部の上部に原水が残った場合、残った原水で加熱部の上部が腐食することが考えられる。
By the way, when draining raw water from the evaporator, the raw water may remain in the upper part of the heating unit. In addition, when the water level of the raw water stored in the evaporator decreases below the heating unit, the raw water may remain on the upper part of the heating unit.
When raw water remains on the upper part of the heating unit, the upper part of the heating unit may be corroded by the remaining raw water.
ここで、蒸発器の加熱部は、ガス取入部からガス排出部に向けて下り勾配に傾斜されている。よって、原水を排水する際や、原水の水面が加熱部の下方まで減少した場合に、加熱部の上部の原水を上部に沿って斜め下向きに導くことができる。
これにより、加熱部の上部に原水が残らないようにでき、加熱部の上部が原水で腐食することを防止できる。
Here, the heating part of the evaporator is inclined downwardly from the gas intake part toward the gas discharge part. Therefore, when draining raw water or when the surface of the raw water decreases to below the heating unit, the raw water at the upper part of the heating unit can be guided obliquely downward along the upper part.
Thereby, it is possible to prevent raw water from remaining in the upper part of the heating unit, and to prevent the upper part of the heating unit from being corroded by raw water.
請求項2に係る発明では、ガス排出部を断面略矩形状に形成した。よって、ガス排出部を断面円形や断面楕円形などの他の形状に形成した場合と比べ、ガス排出部の高さ寸法を小さく抑えてガス排出部の断面積を好適に調整できる。 In the invention which concerns on Claim 2, the gas discharge part was formed in cross-sectional substantially rectangular shape. Therefore, compared with the case where the gas discharge part is formed in another shape such as a circular cross section or an elliptical cross section, it is possible to suitably adjust the cross sectional area of the gas discharge part while suppressing the height of the gas discharge part to be small.
よって、ガス排出部を加熱部の下部寄りに下げることができる。これにより、加熱部をガス取入部からガス排出部に向けて下り勾配に容易に傾斜させることができる。
さらに、ガス排出部の断面積を好適に調整できるので、加熱部に導かれた排気ガスの排気圧力(背圧、加熱部内における排気ガスの圧力)を良好に調整でき、加熱部に排気ガスの廃熱を好適に伝えることができる。
Therefore, the gas discharge part can be lowered toward the lower part of the heating part. Thereby, a heating part can be easily made to incline in a downward slope toward a gas discharge part from a gas intake part.
Furthermore, since the cross-sectional area of the gas discharge part can be adjusted suitably, the exhaust pressure of the exhaust gas led to the heating part (back pressure, the pressure of the exhaust gas in the heating part) can be adjusted well, and the exhaust gas in the heating part can be adjusted. Waste heat can be suitably transmitted.
請求項3に係る発明では、加熱部のうち、ガス排出部の上流側の部位に段差部を形成した。よって、ガス排出部において排気ガスから生じた凝縮水や、ガス排出部から入り込んだ雨水などが加熱部内に浸入することを段差部で防ぐことができる。
これにより、ガス排出部に生じた凝縮水や、ガス排出部から入り込んだ雨水などがエンジンの燃焼室に浸入することを防止できる。
In the invention which concerns on Claim 3, the level | step-difference part was formed in the site | part upstream of a gas discharge part among heating parts. Therefore, the stepped portion can prevent the condensed water generated from the exhaust gas in the gas discharge portion, the rainwater entering from the gas discharge portion, and the like from entering the heating portion.
As a result, it is possible to prevent the condensed water generated in the gas discharge part, the rainwater entering from the gas discharge part and the like from entering the combustion chamber of the engine.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中、前方、後方、左側方および右側方を「Fr」、「Rr」、「L」および「R」で示す。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawing, the front, rear, left side and right side are indicated by “Fr”, “Rr”, “L” and “R”.
実施例に係るエンジン駆動作業機10について説明する。
図1、図2に示すように、エンジン駆動作業機10は、エンジン駆動作業機10の外枠を形成するフレーム11と、フレーム11の前左下部に設けられたエンジン12と、エンジン12に一体に設けられた発電機13と、発電機13およびエンジン12に隣接して設けられた水生成装置20と、エンジン12の燃料タンク22および水生成装置20の原水タンク41の前方に設けられた操作盤15とを備えたエンジン駆動用の発電機である。
An engine-driven
As shown in FIGS. 1 and 2, the engine-driven
フレーム11は、エンジン12、発電機13および水生成装置20の浄水タンク33を支持するベース17と、ベース17の左端部から上方に向けて折り曲げられた左フレーム18と、ベース17の右端部から上方に向けて折り曲げられた右フレーム19とを有する。
左フレーム18の把持部18aおよび右フレーム19の把持部19aを手で把持してエンジン駆動作業機10を持ち上げることにより、エンジン駆動作業機10を搬送(運搬)することができる。
The
The engine-driven working
エンジン12は、ベース17の前左下部17aに支持され、クランクシャフトの右端部が発電機13の駆動軸に同軸上に連結されている。また、クランクシャフトの左端部が冷却ファン23に連結され、冷却ファン23がリコイルスタータ24に連結されている。
さらに、シリンダヘッド(エンジンヘッド)25の排気ポート28(図5参照)が排気管27(図4参照)を介して水生成装置20の蒸発器35に連通されている。よって、エンジン12が駆動することにより、排気ガスが排気ポート28、排気管27を経て水生成装置20の蒸発器35に導かれる。
The
Further, the exhaust port 28 (see FIG. 5) of the cylinder head (engine head) 25 is communicated with the
冷却ファン23は、エンジン12のシリンダブロックやシリンダヘッド25に冷却風を送風することにより、シリンダブロックやシリンダヘッド25を冷却する装置である。シリンダヘッド25は、先端部がヘッドカバー26で覆われている。
リコイルスタータ24はエンジン12を始動させる装置である。
The cooling
The
発電機13は、エンジン12のクランクシャフトに連通する駆動軸と、駆動軸に設けられたロータとを備えている。クランクシャフトで駆動軸を回転することによりロータが回転し、ロータが回転することにより電力を発生する。
The
水生成装置20は、発電機13、シリンダブロック、シリンダヘッド25およびヘッドカバー26で形成された空間に配置されている。
この水生成装置20は、原水29(図5参照)を供給する原水供給手段31と、原水供給手段31から供給された原水29から浄水を生成する水生成部32と、水生成部32で生成された浄水を蓄える浄水タンク33とを含む(備えている)。
水生成部32は、発電機13側に第1ブラケット34aおよび第2ブラケット34bを介して支持されている。
The
The
The
図3、図4に示すように、水生成部32は、原水供給手段31から供給された原水29を蒸発する蒸発器35と、蒸発器35の下部を覆うボトムカバー36と、蒸発器35で蒸発された水蒸気を凝縮する凝集器38と、凝集器38で生成された浄水(蒸留水)69を収集する(集める)セパレータ39とを含む(備えている)。
すなわち、水生成装置20は、蒸発器35で蒸発させた蒸気を凝集器38で凝縮させて浄水を生成する機能を備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
That is, the
原水供給手段31は、水生成部32の上方に設けられて原水29を蓄える原水タンク41と、原水タンク41に蓄えられた原水29を蒸発器35に導く(供給する)原水供給路42と、蒸発器35の内部空間43(図5参照)および原水タンク41の内部空間を連通する空気抜き路45とを備えている。
The raw water supply means 31 is provided above the
図4、図5に示すように、蒸発器35は、外周壁52が略矩形の枠状に形成された蒸発容器51と、蒸発容器51内に設けられた加熱部(熱交換部)53とを備えている。
蒸発容器51は、下部51aにボトムカバー36が取り付けられることにより、ボトムカバー36で下部51aが塞がれている。
蒸発容器51およびボトムカバー36で原水貯留槽48が形成される。原水貯留槽48に、原水タンク41から供給された原水29が蓄えられる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
In the
A raw
蒸発容器51の外周壁52は、第1壁部55、第2壁部56、第3壁部57(図3参照)および第4壁部58(図3参照)で略矩形の枠状に形成されている。
第1壁部55に、加熱部53のガス取入部66が一体に設けられている。ガス取入部66の入口66aが排気管27を介してエンジン12の排気ポート28に連通されている。また、ガス取入部66の出口66bが加熱部53(加熱本体65)の加熱入口65aに連通されている。
The outer
The
第1壁部55に原水取入部63が設けられ、第2壁部56に空気抜き部64が設けられている。原水取入部63の出口63aが蒸発容器51の内部に連通され、原水取入部63の入口63bに原水供給路42の出口42aが連通されている。空気抜き部64が蒸発容器51の内部に連通され、空気抜き部64に空気抜き路45が連通されている。
A raw
第3壁部57に、加熱部53のガス排出部67が一体に設けられている。ガス排出部67の入口67aが加熱部53(加熱本体65)の加熱出口65bに連通され、ガス排出部67の出口67bが蒸発器35の外部68に開口されている。
A
加熱部53は、蒸発器35の内部に排気ガスを案内する熱交換器である。
この加熱部53は、蒸発器35の内部に収納された加熱本体65と、加熱本体65の加熱入口65aに連通されたガス取入部66と、加熱本体65の加熱出口65bに連通されたガス排出部67とを有する。
The
The
加熱本体65は、加熱入口65aがガス取入部66に連通され、加熱出口65bがガス排出部67に連通されている。
ガス取入部66は、エンジン12の排気管27に連通され、排気管27から排気ガスを取り入れる流路である。
ガス排出部67は、ガス取入部66から加熱本体65に取り入れられた排気ガスを蒸発器35の外部68に排出する流路である。
The heating
The
The
エンジン12の排気ガスが、排気管27およびガス取入部66を経て加熱本体65の加熱入口65aに導かれ、加熱入口65aを経て加熱本体65に導かれる。
加熱本体65に導かれた排気ガスが、加熱本体65の加熱出口65bを経てガス排出部67に導かれる。ガス排出部67に導かれた排気ガスが、ガス排出部67の出口67bから蒸発器35の外部68に排出される。
The exhaust gas of the
The exhaust gas guided to the
加熱部53にエンジン12の排気ガスを導くことにより、排気ガスの廃熱(エンジン12の廃熱)で加熱部53が加熱される。加熱部53が加熱されることにより、原水貯留槽48に蓄えられた原水29を加熱部53で蒸発させることができる。
すなわち、蒸発器35は、蒸発容器51に蓄えた原水29をエンジン12の廃熱を利用して蒸発させる機能を備えている。
なお、加熱部53については図5〜図9で詳しく説明する。
By introducing the exhaust gas of the
That is, the
The
凝集器38は、蒸発容器51の上方を覆う頂部76を有する凝集容器75と、頂部76の外面(上面)76aに設けられた複数の冷却フィン81と、頂部76の内面(下面)76bに設けられた複数の右凝縮フィン82および複数の左凝縮フィン84とを含む。
The
凝集容器75は、蒸発容器51の上方を覆う頂部76と、頂部76の外周縁に設けられた外周壁77とを有する。
頂部76の外面76aおよび外周壁77の一部に複数の冷却フィン81が設けられている。よって、凝集器38は、大気(外部68)に対峙する面積が大きく確保される。これにより、複数の冷却フィン81により熱交換を効率よくおこない、凝集器38を好適な冷却状態に保つことができる。
The
A plurality of cooling
さらに、頂部76の内面76bのうち、蒸発容器51(第3壁部57)上方の右凝縮部位76dに複数の右凝縮フィン82が設けられ、かつ、蒸発容器51(第1壁部55)上方の左凝縮部位76eに複数の左凝縮フィン84が設けられている。
よって、複数の右凝縮フィン82や複数の左凝縮フィン84が複数の冷却フィン81で好適な冷却状態に保たれる。
Further, among the
Therefore, the plurality of right condensing
これにより、蒸発器35から凝集器38に導かれた水蒸気が、複数の右凝縮フィン82や複数の左凝縮フィン84に接触することにより凝縮され、各凝縮フィン82,84に浄水69として付着する。
すなわち、凝集器38は、蒸発器35の上方に設けられ、蒸発器35で蒸発させた水蒸気を右凝縮部位76dや左凝縮部位76eで凝縮させて浄水を生成する機能を備えている。
As a result, the water vapor introduced from the
That is, the
凝集器38で生成された浄水はセパレータ39で収集される。
セパレータ39は、蒸発器35および凝集器38間に介在され、中央39aに開口部88が形成されている。セパレータ39に開口部88を形成することにより、蒸発器35で蒸発させた水蒸気が開口部88を経て凝集器38に導かれる。
The purified water generated by the
The
一方、蒸発器35および凝集器38間にセパレータ39を介在させることにより、凝集器38(複数の右凝縮フィン82や複数の左凝縮フィン84)から滴下する浄水69がセパレータ39で収集される。
セパレータ39で収集した浄水69は、浄水取出部89や浄水取出路91(図4参照)を経て浄水タンク33(図2参照)に蓄えられる。浄水タンク33に蓄えられた浄水69は、例えば、飲料水として使用される。
On the other hand, by interposing the
The purified
つぎに、加熱部53を図5〜図9に基づいて詳しく説明する。
図5、図6に示すように、加熱部53は、加熱本体65がガス取入部66からガス排出部67に向けて傾斜角θの下り勾配に傾斜されている。すなわち、加熱本体65の加熱下部65cや加熱上部65dがガス取入部66からガス排出部67に向けて傾斜角θの下り勾配に傾斜されている。
Next, the
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
また、加熱本体65の加熱上部65dに複数の上加熱フィン71が設けられている。複数の上加熱フィン71は、加熱上部65dから上方に張り出され、かつ、加熱本体65の傾斜方向に沿って設けられている。さらに、複数の上加熱フィン71は、傾斜方向に直交する方向(矢印A方向)に所定間隔をおいて形成されている。
A plurality of
加熱本体65の加熱下部65cには、加熱本体65の加熱上部65dと同様に、複数の下加熱フィン72が設けられている。複数の下加熱フィン72は、加熱下部65cから下方に張り出され、かつ、加熱本体65の傾斜方向に沿って設けられている。さらに、複数の下加熱フィン72は、傾斜方向に直交する方向(矢印A方向)に所定間隔をおいて形成されている。
A plurality of
加熱本体65の加熱上部65dに複数の上加熱フィン71が設けられ、加熱本体65の加熱下部65cに複数の下加熱フィン72が設けられることにより、加熱本体65に導かれた排気ガスの廃熱と、原水貯留槽48の原水29との熱交換を効率よくおこなうことができる。
A plurality of
図5、図7に示すように、加熱本体65が下り勾配に傾斜され、ガス取入部66がガス排出部67より高い位置に配置されている。さらに、ガス取入部66は、排気ガスが排気管27から取り込まれる部位である。
ガス取入部66に排気管27から排気ガスが取り込まれることにより、排気ガスの廃熱による温度が他の部位より高い。
As shown in FIGS. 5 and 7, the heating
The exhaust gas is taken into the
よって、加熱本体65のうちガス取入部66の周囲(すなわち、加熱本体65の加熱入口65a近傍)で原水貯留槽48の原水29が効率よく加熱される。
原水29が加熱されることにより、加熱本体65の加熱入口65a近傍に比較的多量の気泡(水蒸気)が発生する。多量に発生した気泡が矢印Bの如く上方に移動(浮上)する。
Therefore, the
By heating the
多量の気泡が上方に移動することにより、加熱本体65の加熱下部65c側の原水29が、加熱下部65cに沿ってガス取入部66に向けて矢印Cの如く斜めに上昇する。
ここで、複数の下加熱フィン72が加熱本体65の傾斜方向に沿って設けられている。よって、複数の下加熱フィン72が原水29の流れを遮る虞はない。
これにより、加熱本体65(加熱下部65c)の下側で気化した気泡が、ガス取入部66側に向けて斜め上方に円滑に移動する。
As a large amount of bubbles move upward, the
Here, a plurality of
As a result, the bubbles vaporized on the lower side of the heating main body 65 (heating
ところで、原水貯留槽48から原水29をドレン(排水)する際に、原水29が加熱本体65の加熱上部65dに残る(残留する)ことがある。また、蒸発器35内に蓄えられた原水29の水面29aが加熱本体65(加熱上部65d)の下方まで減少した場合、原水29が加熱本体65の加熱上部65dに残ることがある。
加熱本体65の加熱上部65dに原水29が残った場合、残った原水29で加熱本体65の加熱上部65dが腐食することが考えられる。
By the way, when draining (draining) the
When the
ここで、加熱本体65の加熱上部65dはガス取入部66からガス排出部67に向けて下り勾配に傾斜されている。よって、原水29をドレンする際や、原水29の水面29aが加熱上部65dの下方まで減少した場合に、加熱本体65の加熱上部65dの原水29を加熱上部65dに沿って斜め下向きに矢印Dの如く導くことができる。
Here, the heating
ここで、複数の上加熱フィン71が加熱本体65の傾斜方向に沿って設けられている。よって、複数の上加熱フィン71が原水29の流れを遮る虞はない。
これにより、加熱本体65の加熱上部65dに原水29が残らないようでき、加熱上部65dが原水29で腐食することを防止できる。
Here, a plurality of
Thereby, it is possible to prevent the
図6、図8に示すように、ガス排出部67は、上部93、下部94、前側部95および後側部96で断面略矩形状に形成されている。
ガス排出部67を断面略矩形状に形成することにより断面積を比較的大きく確保できる。よって、ガス排出部67の高さ寸法Hを比較的小さく抑えた状態で、ガス排出部67の断面積を好適に調整できる。
As shown in FIGS. 6 and 8, the
A relatively large cross-sectional area can be secured by forming the
具体的には、ガス排出部67を、断面円形や断面楕円形などの他の形状に形成した場合と比べて、ガス排出部67の高さ寸法Hを小さく抑えてガス排出部67の断面積を調整できる。よって、ガス排出部67の上部93を加熱本体65の加熱下部65c寄りに下げることができる。
Specifically, as compared with the case where the
これにより、加熱部53の加熱本体65をガス取入部66からガス排出部67に向けて傾斜角θ(図5参照)の下り勾配に容易に傾斜させることができる。
さらに、ガス排出部67の断面積を好適に調整できるので、加熱部53に導かれた排気ガスの排気圧力(背圧、加熱部内における排気ガスの圧力)を良好に調整でき、加熱部53に排気ガスの廃熱を好適に伝えることができる。
Thereby, the heating
Furthermore, since the cross-sectional area of the
図9に示すように、ガス排出部67の高さ寸法Hが小さく抑えられることにより、ガス排出部67の上部93が加熱本体65の加熱上部65dより下方に形成される。さらに、ガス排出部67の下部94が加熱本体65の加熱下部65cより下方に形成される。
加熱部53は、ガス排出部67の上流側の部位(以下、上流側部位という)98がガス取入部66(図5参照)に向けて上向きのクランク状に屈曲されている。上流側部位98は、ガス排出部67の入口67aや加熱本体65の加熱出口65bなどで形成される。
As shown in FIG. 9, the
In the
ガス排出部67の下部94が加熱本体65の加熱下部65cより下方に形成されることにより、上流側部位98(具体的には、加熱本体65の加熱出口65b)に段差部99(図6も参照)が形成される。
段差部99は、ガス排出部67の下部94から加熱本体65の加熱下部65cまで上方へ向けて立設されている。
Since the
The
ここで、ガス排出部67まで導かれた排気ガスは大気に触れて冷やされ、ガス排出部67に凝縮水101が生じる虞がある。また、蒸発器35の外部68からガス排出部67の出口67bに雨水などが入り込む虞がある。
ガス排出部67に生じた凝縮水101や、ガス排出部67の出口67bに入り込んだ雨水などは、加熱部53(特に、加熱本体65)内に浸入することが考えられる。
Here, the exhaust gas led to the
It is conceivable that the
そこで、上流側部位98(具体的には、加熱出口65b)に段差部99を形成した。よって、ガス排出部67において排気ガスから生じた凝縮水101や、蒸発器35の外部68からガス排出部67(出口67b)に入り込んだ雨水などが加熱部53(加熱本体65)内に浸入することを段差部99で防ぐことができる。
これにより、ガス排出部67に生じた凝縮水101や、ガス排出部67(出口67b)に入り込んだ雨水などがエンジン12(図5参照)の燃焼室に浸入することを防止できる。
Therefore, a stepped
Thereby, it is possible to prevent the
つぎに、加熱部53で原水29を蒸発させる例を図10に基づいて説明する。
図10(a)に示すように、エンジン12の排気ガスが、排気管27およびガス取入部66を経て加熱部53に矢印Eの如く導かれる。加熱部53に導かれた排気ガスが、ガス排出部67を経て蒸発器35の外部68に矢印Fの如く排出される。
Next, an example in which the
As shown in FIG. 10A, the exhaust gas of the
加熱部53にエンジン12の排気ガスを導くことにより、排気ガスの廃熱(エンジン12の廃熱)で加熱部53(特に、加熱本体65)が加熱される。加熱本体65が加熱されることにより、原水貯留槽48に蓄えられた原水29と熱交換がおこなわれ、原水29が蒸発して水蒸気が発生する。
原水29の水蒸気が、セパレータ39の開口部88を経て右凝縮部位76dの右凝縮フィン82、および左凝縮部位76eの左凝縮フィン84に矢印Gの如く導かれる。
By introducing the exhaust gas of the
The water vapor of the
右凝縮フィン82や左凝縮フィン84は冷却フィン81で好適な冷却状態に保たれている。よって、右凝縮フィン82や左凝縮フィン84に導かれた水蒸気が各凝縮フィン82,84で冷却され、右凝縮フィン82や左凝縮フィン84に付着した状態で浄水69が生成される。
The
ところで、加熱部53は、加熱本体65がガス取入部66からガス排出部67に向けて下り勾配に傾斜されている。ガス取入部66は、排気ガスが排気管27から取り込まれる部位であり、排気ガスの廃熱による温度が他の部位より高い。
ガス取入部66の温度が高くなることにより、加熱本体65のうちガス取入部66の周囲(すなわち、加熱本体65の加熱入口65a近傍)で原水貯留槽48の原水29が効率よく加熱される。
By the way, the
As the temperature of the
原水29が加熱されることにより、加熱本体65の加熱入口65a近傍に比較的多量の気泡(水蒸気)が発生する。多量に発生した気泡は矢印Hの如く上方に移動(浮上)する。
多量の気泡が上方に移動することにより、加熱本体65の加熱下部65c側の原水29が加熱下部65cに沿ってガス取入部66に向けて矢印Iの如く斜めに上昇する。
これにより、加熱本体65(加熱下部65c)の下側で気化した気泡を、ガス取入部66側に向けて斜め上方に円滑に移動させることができる。
By heating the
As a large amount of bubbles move upward, the
Thereby, the bubble vaporized by the lower side of the heating main body 65 (heating
図10(b)に示すように、斜めに上昇する原水29は、移動しながら加熱本体65の廃熱で加熱されて温度が上昇する。原水29の温度が上昇することにより、蒸発器35内の原水29に対流(自然体流)が発生し、いわゆる対向流熱交換器と同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 10B, the
このように、加熱本体65の加熱下部65cに沿って原水29を移動させながら加熱本体65で原水29を加熱することにより、加熱本体65の全域Eにおいて原水29を好適に加熱することができる。これにより、加熱本体65の廃熱および原水29間の熱交換を効率よくおこなうことができる。
In this way, by heating the
換言すれば、蒸発器35内の原水29に対流(自然体流)を発生させることにより、加熱本体65(加熱下部65c)の下側で気化した気泡を上方に円滑に移動させることができる。よって、加熱本体65を流れる排気ガスの廃熱(すなわち、エンジン12の廃熱)で原水29を良好に蒸発させることができる。
原水29を良好に蒸発させることにより水蒸気を確保できる。この水蒸気を凝集器38(図10(a)参照)で凝縮させることにより浄水69を好適に生成することができる。
In other words, by generating convection (natural body flow) in the
Water vapor can be secured by evaporating the
なお、本発明に係るエンジン駆動作業機は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、エンジン駆動作業機10を発電機に適用する例について説明したが、これに限らないで、エンジン駆動作業機10を除雪機、耕耘機や芝刈り機などのエンジン駆動用の他の作業機に適用することも可能である。
The engine-driven work machine according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed or improved as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the engine-driven
また、前記実施例で示したエンジン駆動作業機、エンジン、水生成装置、排気管、蒸発器、加熱部、ガス取入部、ガス排出部、上流側部位および段差部などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。 In addition, the shapes and configurations of the engine-driven work machine, the engine, the water generation device, the exhaust pipe, the evaporator, the heating unit, the gas intake unit, the gas discharge unit, the upstream portion, and the stepped portion shown in the above embodiment are illustrated. It is not limited to a thing, It can change suitably.
本発明は、エンジンの廃熱で原水を蒸発させ、蒸発させた水蒸気を凝縮させて浄水を生成する水生成装置を備えたエンジン駆動作業機への適用に好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for application to an engine-driven working machine including a water generation device that evaporates raw water with engine waste heat and condenses the evaporated water vapor to generate purified water.
10…エンジン駆動作業機、12…エンジン、20…水生成装置、27…排気管、29…原水、35…蒸発器、43…蒸発器の内部空間(蒸発器の内部)、53…加熱部、66…ガス取入部、67…ガス排出部、68…蒸発器の外部、69…浄水、98…上流側部位(ガス排出部の上流側の部位)、99…段差部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記水生成装置は、
前記エンジンの排気ガスを内部に案内する加熱部が設けられ、該加熱部に案内された前記排気ガスの廃熱で前記原水を蒸発させて水蒸気とする蒸発器を備え、
前記加熱部は、
前記エンジンの排気管に連通され、該排気管から前記排気ガスを取り入れるガス取入部と、
該ガス取入部から取り入れられた前記排気ガスを前記蒸発器の外部に排出するガス排出部と、を備え、
前記ガス取入部から前記ガス排出部に向けて下り勾配に傾斜されたことを特徴とするエンジン駆動作業機。 In an engine-driven working machine equipped with a water generating device that evaporates raw water with waste heat of the engine during driving of the engine and condenses the evaporated water vapor to generate purified water,
The water generator is
A heating unit that guides the exhaust gas of the engine to the inside; and an evaporator that evaporates the raw water with waste heat of the exhaust gas guided to the heating unit to form water vapor,
The heating unit is
A gas intake portion that is in communication with an exhaust pipe of the engine and takes in the exhaust gas from the exhaust pipe;
A gas discharge part for discharging the exhaust gas taken in from the gas intake part to the outside of the evaporator,
An engine-driven work machine, wherein the engine-driven work machine is inclined downwardly from the gas intake unit toward the gas discharge unit.
前記ガス排出部の上流側の部位が前記ガス取入部に向けて上向きのクランク状に屈曲され、前記上流側の部位に上方へ向けて突出する段差部が設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のエンジン駆動作業機。 The heating unit is
The upstream portion of the gas discharge portion is bent in an upward crank shape toward the gas intake portion, and a step portion protruding upward is provided at the upstream portion. The engine-driven work machine according to claim 1 or 2.
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| JP2012024699A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Honda Motor Co Ltd | Pump |
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