JP3511059B2 - エンジン排気ガス中のドレン水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばエンジンの排
気ガスが冷却されるときに生じるドレン水を処理するた
めのエンジン排気ガス中のドレン水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの排気ガスが冷却されると、排
気ガス中の水蒸気、ＮＯｘあるいはＳＯｘに起因する酸
成分の蒸気、油分の蒸気が凝縮して、油分を含む酸性の
ドレン水が発生する。

【０００３】例えば、エンジン駆動式熱ポンプ装置では
排気熱交換器を配置するので、排気ガス温度が低下す
る。この排気熱交換器は、エンジンの排気ガスを、エン
ジンより上方から大気中に放出するための排気通路の途
中に配置している。また、排気ガス中の水蒸気成分が、
排気熱交換器による熱交換により凝縮するので、排気管
路に溜まるのを防止するためドレン水通路を配置し、排
気通路下方に導くようにしている。

【０００４】このドレン水には、凝縮水に排気ガス中の
酸性ガスが溶解して形成される液状の酸、あるいは酸性
ガスが水蒸気と反応して形成される蒸気状の酸が凝縮し
たものが含まれるので、ドレン水通路の途中に中和器を
配置し、酸性度を下げてドレン水を排気通路下方に排出
するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、酸性ガスに
起因して酸が溶解したドレン水以外に、ドレン水通路に
排気ガスが進入し、この排気ガスが中和器の上部を通過
し、排気ガス中に含まれる気体状態の酸あるいは酸性ガ
ス成分が、中和されることなくドレン水排出口から外部
に放出される場合がある。この排出時、酸性ガス成分が
ドレン水に溶け込みあるいは蒸気状の酸が凝縮してドレ
ン水中に混入し、中和させたドレン水を再び酸性化し、
この酸性化したドレン水が流れ去る途中、例えば室外機
の基礎コンクリート、あるいは周囲のコンクリート等を
腐食する可能性があった。

【０００６】この発明は、前記課題に鑑みてなされたも
ので、排気ガスが進入することによるドレン水の酸性度
上昇を抑えるエンジン排気ガス中のドレン水処理装置を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載のエンジン排気ガス中のドレン水処理
装置は、排気通路の途中に連結され、中和剤を途中に配
置することにより、前記排気通路にて生じるドレン水を
導入し中和するドレン水通路の途中に、ドレン水を溜め
る堰と、この堰により形成されるドレン水貯留部の水面
より下方に開口するドレン水導入口と、前記堰により下
流側のドレン水排出口と、前記堰より上方に設けられた
排気ガス流出口を有する気液分離器を配置するととも
に、前記ドレン水通路において、前記ドレン水導入口の
下流部に前記中和剤を配置し、前記排気ガス流出口と、
前記排気通路におけるドレン水導入部より低圧部に設け
られた排出口とを連通する排気ガス戻り管を配置したこ
とを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の発明のエンジン排気ガス中
のドレン水処理装置は、排気通路の途中に連結され、中
和剤を途中に配置することにより、前記排気通路にて生
じるドレン水を導入し中和するドレン水通路の途中に、
ドレン水を溜める堰と、この堰により形成されるドレン
水貯留部の水面より下方に開口するドレン水導入口と、
前記堰とドレン水排出口の中間部に設けられ、前記中和
剤を配置した第２のドレン水貯留部と、この第２のドレ
ン水貯留部の上方に排気ガス流出口を設けた中和装置と
を有する気液分離器を配置するとともに、 前記排気ガス
流出口と、前記排気通路におけるドレン水導入部より低
圧部に設けられた排出口とを連通する排気ガス戻り管を
配置したことを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の発明のエンジン排気ガス中
のドレン水処理装置は、前記ドレン水通路の内、前記排
気通路に生じるドレン水を前記ドレン水導入口に導く第
１ドレン水通路の通路断面積より、前記排気ガス戻り管
の通路断面積を大きくしたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、排気ガスが進入して
も、気液分離器により排気ガスが分離され、排気管に戻
されるので、ドレン水排出口から排気ガスが排出される
ことがなくなる。このため、ドレン水排出口までのドレ
ン水通路途中において、気体状態の酸性ガス成分がドレ
ン水に溶け込む量を減少させることが可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明では、中和剤が配置さ
れるドレン水貯留部が気液分離器を兼ねることが可能と
なり、部品点数の減少を図ることができる。

【００１２】請求項３記載の発明では、第１ドレン水通
路の通路断面積より、排気ガス戻り管の通路断面積を大
きくしたので、排気ガスを排気通路に戻すことができ、
気液分離が確実に実施される。

【００１３】

【実施例】以下、この発明のエンジン排気ガス中のドレ
ン水処理装置の実施例を図面により説明する。図１乃至
図６はエンジン排気ガス中のドレン水処理装置の第１実
施例を示し、図１はエンジン排気ガス中のドレン水処理
装置を備えるエンジン駆動熱ポンプ装置を空調装置とし
て使用したときのシステム図、図２は第１ユニットの概
略構成図、図３は排気熱交換器と排気サイレンサとの接
続を示す断面図、図４はエンジン排気ガス中のドレン水
処理装置の蓋を開いた状態の平面図、図５は図４のＶ−
Ｖ線に沿う断面図、図６は図４のVI-VI線に沿う断面図
である。

【００１４】この図１において、エンジン駆動熱ポンプ
装置を空調装置として使用したときのシステムは、室外
ユニットＩと室内機IIによって構成されている。

【００１５】都市ガス，プロパンガスなどのガス燃料に
よって駆動されるエンジン１は、始動モータ２で始動さ
れる。エンジン１は圧縮機３を駆動し、この圧縮機３の
駆動によりフロンなどの冷媒を圧縮して高温高圧のガス
にするようになっている。

【００１６】圧縮機３の吐出管４と吸入管５との間には
四方切換弁６が接続され、この四方切換弁６から延長す
る配管７，８には、一方の配管７側にはファン９を付設
した室外熱交換器１０が接続され、他方の配管８側には
ファン１１を付設した室内熱交換器１２が接続されてい
る。また、室外熱交換器１０から延長する配管１３と、
室内熱交換器１２から延長する配管１４との間には、暖
房用膨張弁１５、冷房用膨張弁１６、逆止弁１７，１
８、レシーバ１９などが設けられている。

【００１７】上記冷媒循環回路において、四方切換弁６
により冷媒が実線矢印方向へ循環するように切り換えら
れると、室外熱交換器１０が蒸発器として作用する一
方、室内熱交換器１２が凝縮器として作用して室内を暖
房する暖房回路になる。また、上記四方切換弁６を冷媒
を破線矢印方向へ循環するように切り換えると、上記と
は逆に室外熱交換器１０が凝縮器として作用する一方、
室内熱交換器１２が蒸発器として作用し、室内を冷房す
る冷房回路になる。

【００１８】エンジン１にはシリンダ等を冷却する熱交
換部２１と共に、排気熱交換器２２内にも熱交換部２３
が設けられ、これら熱交換部２１，２３の中をエンジン
冷却水がポンプ２０によって強制循環されるようになっ
ている。排気熱交換器２２はエンジン１の第１排気管８
３に接続され、その熱交換部２３から延長する配管２４
は、途中で電磁弁２７，２８を介して配管２５と配管２
６に分岐され、一方の配管２５には室外熱交換器１０と
並列に設けた温水用室外熱交換器（ラジエータ）２９が
接続され、また他方の配管２６には上記室内熱交換器１
２と並列に設けた温水用室内熱交換器３０が接続されて
いる。この温水用室内熱交換器３０には、ポンプ２０と
ポンプ３２によりエンジン冷却水が強制循環されること
により室内暖房用に使用される。ポンプ３２はポンプ２
０の容量が不足するときに設ければよく、ポンプ２０の
みで容量が十分であれば必ずしも設ける必要はない。３
３はエンジン冷却水のリザーブタンクである。

【００１９】排気熱交換器２２にはドレン水通路３５を
介して中和装置５０が接続され、排気熱交換器２２から
のドレン水通路３５からドレン水と排気ガスが中和装置
５０に流入する。この中和装置５０にはドレン水排出通
路６９が接続されている。

【００２０】また、排気熱交換器２２には第２排気管８
４を介して排気処理装置５２の排気サイレンサー５２ａ
が接続され、この排気サイレンサー５２ａとミストセパ
レータ５２ｂとが一体に形成されている。排気処理装置
５２のミストセパレータ５２ｂと中和装置５０との間に
は、ドレン水通路３８及び排気ガス戻し管７０が接続さ
れている。

【００２１】エンジン１の排気ガスは、排気熱交換器２
２、排気サイレンサー５２ａ、ミストセパレータ５２ｂ
を経て大気中に排気される。この排気熱交換器２２に生
じるドレン水はドレン水通路３５を介して本願気液分離
器を兼ねる中和装置５０に導かれ、またミストセパレー
タ５２ｂに生じるドレン水はドレン水通路３８を介して
中和装置５０に導かれる。この中和装置５０でドレン水
中に溶け込んだ酸性ガスが中和処理され、処理されたド
レン水がドレン水排出通路６９から排出される。

【００２２】エンジン１、圧縮機３、排気熱交換器２２
及び中和装置５０等は、室外ユニットＩのケーシング８
０の内側に配置され、図２に示すように、ケーシング８
０は地面８１上に設置されている。ケーシング８０内の
下部にはエンジン１が設置され、このエンジン１の側方
近傍には一対の圧縮機３が設けられている。

【００２３】エンジン１の吸気口にはエアクリーナ８２
が連結され、エンジン１の第１排気管８３には、排気熱
交換器２２が接続され、この排気熱交換器２２に接続さ
れた第２排気管８４は上方に延びている。この第２排気
管８４に排気サイレンサー５２ａが接続され、排気サイ
レンサー５２ａの上方にはミストセパレータ５２ｂが接
続されている。排気サイレンサー５２ａとミストセパレ
ータ５２ｂにより構成された排気処理装置５２は、ケー
シング８０内の最上部に位置し、ミストセパレータ５２
ｂに接続した第３排気管８５はケーシング８０の天井板
を貫通してこのケーシング８０の外部に開口している。

【００２４】室外ユニットＩの下部には、中和装置５０
が配置され、この中和装置５０とミストセパレータ５２
ｂとの間には、ドレン水通路３８及び排気ガス戻し管７
０が接続されている。中和装置５０にはドレン水排出通
路６９が接続され、このドレン水排出通路６９に接続せ
れる排気ホース６９ａの出口６９ｂは中和装置５０の下
方に位置している。また、中和装置５０には予備ドレン
水排出通路８６が接続され、この予備ドレン水排出通路
８６の出口８６ａは中和装置５０内の排気ガス戻し管７
０の入口より下方あるいは中和装置５０より上方に位置
している。

【００２５】次に、排気熱交換器２２及び排気処理装置
５２を、図３に基づいて詳細に説明する。排気熱交換器
２２は円筒形に形成され、この排気熱交換器２２はエン
ジン１の上部に角度θ傾斜させて全体を斜めに傾斜させ
て取り付けられている。排気熱交換器２２の内部には、
熱交換部２３が配置されている。排気熱交換器２２の内
部の両側には、区画壁２３０，２３１によって冷却水供
給室２３２と温水排出室２３３が形成され、この冷却水
供給室２３２と温水排出室２３３は連通管２３４によっ
て連通されている。熱交換部２３にはエンジン冷却水が
下部の入口２３５から冷却水供給室２３２に導入され、
このエンジン冷却水は連通管２３４によって温水排出室
２３３に導かれ、上部の排出室２３３から出口２３６か
ら排出されるようになっている。

【００２６】排気熱交換器２２の内部空間は、多数の冷
却フィン２３７が連通管２３４に挿着して設けられ、こ
の冷却フィン２３７に仕切られた多層状の小間隙２３８
が形成されている。冷却フィン２３７には、連通孔２３
７ａが形成され、連通孔２３７ａは、小間隙２３８を挟
んで隣接する冷却フィン２３７同士で、その開口位置が
異なり、一方が下側にあるときは他方は上側に配置さ
れ、多層状に並ぶ小間隙２３８がジグザグ状の流路を形
成するようになっている。また、冷却フィン２３７の上
下端にはドレン道路２３９が設けられ、さらに傾斜最下
端の位置にドレン水通路３５が接続され、冷却フィン表
面にて、水蒸気が凝縮しドレン水となって排気ガスが中
和装置５０に流入する。なお、ドレン水には、排気ガス
中のＮＯ ｘあるいはＳＯｘガスあるいはこれらに起因す
る酸成分の蒸気がドレン水中に溶け込み、ドレン水は酸
性となる。また、ドレン水通路３５には排気ガスが侵入
し、ドレン水と一緒になって中和装置５０に入る場合が
ある。

【００２７】排気熱交換器２２の内部空間の傾斜上部に
は、入口２４０が形成され、この供給口２４０に第１排
気管８３から排気ガスが流入し、熱交換部２３の傾斜上
流部に流入した排気ガスは、この傾斜上流部で膨張した
後、さらに多数の冷却フィン２３７の連通孔２３７ａと
多層状の小間隙２３８をジグザグ状に通過する間に、却
フィン２３７と熱交換し、さらに傾斜下流部から出口２
４１を通って排気される。このとき消音もされる。排気
ガスは、排気熱交換器２２の出口２４１から第２排気管
８４を介して排気処理装置５２に流入する。

【００２８】排気処理装置５２は、アルミニウム鋳物で
形成された下ハウジング５２０と上ハウジング５２１を
一体化し、下ハウジング５２０には排気ガス入口５２０
ａとドレン水出口５２０ｂが形成され、上ハウジング５
２１には排気ガス出口５２１ａと排出口５２１ｂが形成
されている。下ハウジング５２０と上ハウジング５２１
の内部には、同様にアルミニウム鋳物で形成した連通路
５２２ａ，５２２ｂ．５２２ｃと排気ガス入口５２０ａ
と対向する消音用筒状壁５２２ｄ、同じく消音用筒状壁
５２２ｆとを有する区画壁５２２と、連通路５２３ａ，
５２３ｂを有する区画壁５２３と、連通路５２４ａ，５
２４ｂ、連通路５２２ｂと対向する消音用筒状壁５２４
ｃを有する区画壁５２４が圧入して設けられている。区
画壁５２２の連通路５２２ｂが区画壁５２３に挿通さ
れ、区画壁５２２の連通路５２２ｃの一端部が下ハウジ
ング５２０の出口５２０ｂに連通されている。区画壁５
２４の連通路５２４ａを区画壁５２３に挿通し、連通路
５２４ｂを区画壁５２３に挿通し、区画壁５２２の連通
路５２２ｃの他端部に挿入されている。

【００２９】上ハウジング５２１の出口５２１ａには第
３排気管８５が接続され、この第３排気管８５の上部に
はカバー５２５が設けられ、さらに排出口５２１ｂには
排気ガス戻し管７０が接続されている。

【００３０】このように、下ハウジング５２０と区画壁
５２２，５２３，５２４によって排気サイレンサー５２
ａが形成され、また上ハウジング５２１と区画壁５２４
によってミストセパレータ５２ｂが形成されている。排
気ガスが第２排気管８４から下ハウジング５２０の排気
ガス入口５２０ａを介して排気サイレンサー５２ａの区
画室５２６に供給され、この区画室５２６から連通路５
２２ｂを介して区画室５２８に供給され、さらに連通路
５２３ａから区画室５２７に供給される。区画室５２７
に供給された排気ガスは、連通路５２４ａを介してミス
トセパレータ５２ｂの区画室５２９に供給される。な
お、連通路５２２ｂ，５２３ａ，５２４ａは排気ガス通
路であり、連通路５２３ｂは、区画室５２８において排
気ガスが膨張して冷却され、排気ガス中の水蒸気成分が
凝縮し、ミスト状更に成長してドレン水となって区画室
５２８の下部に溜まったものが、ここを通過して区画室
５２７に滴下する。

【００３１】同様連通路５２２ａを通って区画室５２７
の下部に溜まったドレン水が区画室５２６に滴下し、更
に区画室５２６に溜まったドレン水は第２排気管８４を
通って、排気熱交換器２２に到り、ドレン水通路３５を
通って中和装置５０に流下する。

【００３２】ミストセパレータ５２ｂの区画室５２９か
ら排気ガスは、出口５２１ａを介して第３排気管８５か
ら流出する。区画室５２９内に生じるミストはドレン水
となり、下部に溜まる。このドレン水は、区画壁５２４
で形成された底部の連通路５２４ｂから流出し、連通路
５２２ｃ，５２０ｂから、ドレン水通路３８を介して中
和装置５０に導かれる。

【００３３】次に、中和装置５０は、図４乃至図６に示
すように構成されている。中和装置５０の合成樹脂製の
ケース５００には合成樹脂製の蓋５０１がビス５０２に
より締付固定され、ケース５００内には隔壁５００ａ，
５００ｂにより区画室５０３，５０４，５０５が形成さ
れ、区画室５０４内には通路壁５００ｃ，５００ｄが形
成されている。このドレン水貯留部を構成する区画室５
０４内には中和剤５０７が配置されている。

【００３４】隔壁５００ａには、区画室５０３と区画室
５０４とを連通する連通口５００ｅにはパンチングメタ
ル５０８が設けられ、また隔壁５００ｂには、区画室５
０４と区画室５０５とを連通する連通口５００ｆにはパ
ンチングメタル５０９が設けられている。パンチングメ
タル５０８，５０９には、ドレン水の水面より下方に小
孔が多数形成されている。小室５０３ｂのドレン水及び
ドレン水に溶解しなかった排気ガスは、パンチングメタ
ル５０８の多数の小孔を通過して区画室５０４に入る。
この区画室５０４の中和剤５０７により酸性成分の溶解
したドレン水が中和され、溶解しなかった排気ガスが区
画室５０４の上部の開口５０ｌｃから排気ガス戻し管７
０を通って排気熱交換機２２のドレン水通路３５との接
続部より低圧であるミストセパレータ５２ｂに戻され
る。

【００３５】区画室５０４の中和剤により酸性成分の溶
解したドレン水が中和され、この中和されたドレン水は
区画室５０４から連通口５００ｆに配置されたパンチン
グメタル５０９の小孔を通って区画室５０５に導かれ
る。区画室５０５には栓部材５１０が配置される。栓部
材５１０内にはドレン水中の開口５１０ａと、ケース５
００に形成した出口５００ｈ，５００ｉとの連通部以外
は密閉された小室５１０ｂが形成されている。区画室５
０５内のドレン水は本願で言うドレン水排出口である開
口５１０ａから小室５１０ｂに入り、出口５００ｈと小
室５１０ｂとの連通部の最下位部５１０ｃを越えて出口
５００ｈ中に導かれ排出される。

【００３６】なお、パンチングメタル５０８，５０９の
小孔を少なくとも一つ最下位部５１０ｃより上方に設け
ることも可能である。この場合区画室５０３，５０４の
ドレン水水位も最下位部５１０ｃにより決まる水位に保
たれる。出口５００ｉには予備ドレン水排出通路８６が
接続され、この出口８６ａは中和装置５０のほぼ上端高
さにて排出される。

【００３７】蓋５０１には本願ドレン水導入口である入
口５０１ａが区画室５０３の堰壁５００ｇにより区画さ
れた小室５０３ａに対向する位置に、入口５０１ｂが区
画室５０３の小室５０３ｂに対向する位置に、また開口
５０１ｃが区画室５０４に対向する位置に形成されてい
る。入口５０１ａに排気熱交換器２２のドレン水通路３
５が接続され、ドレン水を区画室５０３の小室５０３ｂ
内に導く。また、入口５０１ｂにはミストセパレータ５
２ｂのドレン水通路３８が接続され、蓋５０１内には入
口５０１ｂの位置には長いゴム管５１２が接続され、ド
レン水を区画室５０３の小室５０３ｂ内に導く。本願で
言う排気ガス流出口である開口５０１ｃに排気ガス戻し
管７０が接続され、開口５０１ｃから排気ガスを排気ガ
ス戻し管７０を介してミストセパレータ５２ｂに送る。
すなわち、排気熱交換器２２からのドレン水はゴム管５
１２の先端から小室５０３ａに入り、この小室５０３ａ
に溜まり、堰壁５００ｇの上を越して小室５０３ｂに入
る。ドレン水と一緒に進入する排気ガスも同様、堰壁５
００ｇにより形成される小室５０３ａのドレン水貯留部
の水面より下方となるゴム管５１２の先端から小室５０
３ａに入り、排気ガス中の酸性ガスは、小室５０３ａに
溜まるドレン水に溶解されてドレン水と一緒に、一方溶
解しなかった排気ガスも、堰壁５００ｇの上を越して小
室５０３ｂに入る。小室５０３ｂのドレン水及びドレン
水に溶解しなかった排気ガスは、パンチングメタル５０
８の多数の小孔を通過して区画室５０４に入る。この区
画室５０４は第２のドレン水貯留部となっており、中和
剤５０７により酸性成分の溶解したドレン水が中和さ
れ、溶解しなかった排気ガスが区画室５０４の上部の開
口５０ｌｃから排気ガス戻し管７０を経てミストセパレ
ータ５２ｂに戻る。

【００３８】このように、排気熱交換器２２からのドレ
ン水通路３５からドレン水と排気ガスが中和装置５０に
流入する。この中和装置５０のドレン水の水面より上部
に排気ガス戻り管７０の開口５０１ｃが形成されている
ので、中和装置５０の中で中和剤５０７により酸性成分
の溶解したドレン水が中和され、溶解しなかった排気ガ
スが区画室５０４の上部の開口５０ｌｃから排気ガス戻
し管７０を経て、ドレン水導入部より低圧の排気サイレ
ンサー５２ａの下流部のミストセパレータ５２ｂ内に排
出口５２１ｂから戻される。

【００３９】また、ミストセパレータ５２ｂは排気熱交
換器２２の下流であり、途中排気サイレンサー５２ａに
より積極的に圧力降下がされるので、排気熱交換器２２
の圧力Ｐ１がミストセパレータ５２ｂの圧力Ｐ２より高
くなっており、ドレン水通路３５により排気熱交換器２
２の圧力が導かれる中和装置５０の内圧はミストセパレ
ータ５２ｂ内より高圧となるので、中和装置５０内で分
離された排気ガスは排気ガス戻り管７０を確実にミスト
セパレータ５２ｂの方向に流れる。

【００４０】ミストセパレータ５２ｂの下部に接続され
るドレン水通路３８は、中和装置５０の入口５０１ｂに
接続され、この入口５０１ｂに接続された長いゴム管５
１２の開口がドレン水の水面下に設けられるので、中和
装置５０の小室５０３ｂの内圧が高くなると、ドレン水
通路３８内のドレン水の水面が上昇してバランスする。
すなわち、ドレン水通路３８内をドレン水あるいは中和
装置５０内の排気ガスが逆流することはない。よって、
ミストセパレータ５２ｂのドレン水が重力で中和装置５
０に導かれる。

【００４１】中和装置５０には、ドレン水の水面下に連
通口５００ｆより区画室５０５内に導き、さらに区画室
５０５内からケース５００に形成した出口５００ｈに導
く小室５１０ｂを設けたので、排気ガスはドレン水排出
通路６９には進入しない。

【００４２】中和装置５０の区画室５０４に設けた中和
剤５０７は、ドレン水の水面下でドレン水に溶解してい
る酸と中和反応し、溶解塩となり消耗する。消耗すると
ドレン水の水面上の部分が補充される。

【００４３】中和装置５０、排気熱変換器２２からのド
レン水通路３５、ミストセパレータ５２ｂからのドレン
水通路３８は全て、室外ユニットＩの内部に配置されて
おり、温度雰囲気の高い部分にある。

【００４４】また、中和装置５０の出口５００ｉに接続
した予備ドレン水排出通路８６の出口８６ａは、中和装
置５０のほぼ上端高さにて排出され、ドレン水排出通路
６９の最高位の位置よりさらに上方に開口しており、予
備ドレン水排出通路８６は、ドレン水排出通路６９が詰
まった時、予備の排出通路となる。この予備ドレン水排
出通路８６が機能する場合には、中和装置５０内のドレ
ン水の水面が上昇するが、ドレン水通路３５から進入す
る排気ガスは、区画室５０４に入り、区画室５０５の上
部から排気ガス戻り管７０を介してミストセパレータ５
２ｂに戻る。

【００４５】また、ドレン水通路３５，３８と排気ガス
戻り管７０を分離したので、確実に排気ガスを戻すこと
ができる。なお、この実施例において、ドレン水通路３
８の断面積をドレン水通路３５の断面積より大とするこ
とも可能であるが、この実施例では共通の断面にし、部
品の共通化を図っている。なお、ドレン水通路３８の断
面積と排気ガス戻り管７０の断面積の和は、ドレン水通
路３５の断面積より大となっており、このことによって
も、排気ガスの戻りは確実に実施される。さらに、排気
ガス戻り管７０をミストセパレータ５２ｂに接続し、排
気サイレンサー５２ａの下流に接続しており、排気戻り
効果が高い。以上分かる通り、中和装置５０が本願で言
う気液分離器を兼ねている。

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】図７及び図８はエンジン排気ガス中のドレ
ン水処理装置の他の実施例を示し、図７はエンジン排気
ガス中のドレン水処理装置のシステム図、図８は中和装
置と気液分離器との接続を示す図である。

【００５４】この実施例では、図１乃至図６と同じ符号
を付した部材は、同様に構成されるので詳細な説明を省
略する。

【００５５】この実施例では、中和装置５０とは別体に
気液分離器２００を配置し、この気液分離器２００に、
排気熱交換器２２からのドレン水と排気ガスがドレン水
通路３５を介して流入し、排気サイレンサー５２ａから
のドレン水と排気ガスがドレン水通路２０１を介して流
入し、ミストセパレータ５２ｂからのドレン水と排気ガ
スがドレン水通路３８を介して流入する。また、気液分
離器２００内で分離された排気ガスは、排気ガス戻り管
７０をミストセパレータ５２ｂの方向に流れる。

【００５６】気液分離器２００内には堰２００ａが設け
られ、この堰２００ａをオーバーフローしたドレン水が
中和装置５０に流入する。中和装置５０内には、仕切り
板２０２，２０３によりドレン通路が形成され、また仕
切り板２０２，２０３の間に中和剤２０４が設けられて
いる。仕切り板２０３からドレン水がオーバーフロー
し、ドレン水排出通路６９から排出される。

【００５７】このように、複数のドレン水通路３５，２
０１，３８を設け、各ドレン水通路３５，２０１，３８
を全て気液分離器２００のドレン水の水面より下方に開
放し、ドレン水通路３５の圧力Ｐ１、ドレン水通路２０
１の圧力Ｐ２、ドレン水通路３８及び排気ガス戻り管７
０の圧力Ｐ３とする時、Ｐ３＜Ｐ２＜Ｐ１に設定されて
いる。排気ガス戻り管７０の圧力Ｐ３よりドレン水通路
３５の圧力Ｐ１が大きいので、排気ガス戻り管７０に排
気ガスが戻される。

【００５８】さらに、気液分離器２００の堰２００ａに
より形成される排気通路２０５の上端から下流にかけて
のドレン水取り出し口の位置に応じて、水面からの開口
の潜り深さを設定している。この実施例では、ドレン水
通路３５の開口とドレン水通路２０１の開口との距離Δ
Ｈ１とし、ドレン水通路３５の開口とドレン水通路３８
の開口との距離ΔＨ２とし、排気通路２０５の下流に対
応するもの程、深くした。すなわち、圧力差に対応した
深さとし、

【００５９】

【式１】 となるように設定されている。

【００６０】これにより、ドレン水通路３５，２０１，
３８，を通る排気ガスは全てドレン水と接触するので、
酸性ガスはより効率的にドレン水中に溶け込み、中和さ
れる。また、中和装置５０の上流に気液分離器２００を
配置し、排気ガスを分離するので、少なくともドレン水
に溶解する酸は確実に中和できる。

【００６１】なお、中和装置５０の下流に気液分離器を
配置しても良い。また、排気管最上流に対応するドレン
水通路３５の断面積より、排気管下流側に対応するドレ
ン水通路２０１，３８あるいは排気ガス戻り管７０であ
って、気液分離器２００内のドレン水の水面より上方に
開口するものの断面積（いずれか一つの断面積あるいは
複数の断面積の和）を大きく設定するようにしても良
く、気液分離が確実に実施される。

【００６２】図９はエンジン排気ガス中のドレン水処理
装置の第４実施例を示すシステム図である。

【００６３】この実施例では、図１乃至図６と同じ符号
を付した部材は、同様に構成されるので詳細な説明を省
略する。

【００６４】この実施例では、排気熱交換器２２からの
ドレン水と排気ガスがドレン水通路３００を介して中和
装置５０に流入し、中和装置５０からの分離された排気
ガスが排気ガス戻り管３０１を介して第１排気管８３に
戻される。すなわち、排気ガス戻り管３０１の出口圧力
Ｐ２が、ドレン水通路３００の導入口の圧力Ｐ１より低
くするため動圧を利用するようにした。すなわち、ドレ
ン水通路３００の導入口の圧力Ｐ１には動圧が作用する
ので、Ｐ１＞Ｐ２となり、ドレン水が排気ガスと一緒に
効率よく中和装置５０に流れる。このことにより、ドレ
ン水通路３００の導入口、排気ガス戻り管３０１の出口
の設置位置の自由度が高まる。

【００６５】図１０はエンジン排気ガス中のドレン水処
理装置の第５実施例を示す排気ガス戻り管の出口の接続
部を示す図である。この実施例は、図９と同様に構成さ
れるが、排気ガス戻り管３０１の出口をベンチュリ部３
０２に設けており、排気ガス戻り管３０１の出口圧力Ｐ
２が、ドレン水通路３００の導入口の圧力Ｐ１より低く
なっている。このように、排気ガス戻り管３０１の出口
圧力Ｐ２が、ドレン水通路３００の導入口の圧力Ｐ１よ
り低くするため、べンチュリ作用による圧力降下作用を
利用するようにした。このことにより、ドレン水通路３
００の導入口位置、排気ガス戻り管３０１の出口の設置
位置の自由度が高まる。

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、排気ガスが進入しても、気液分離器により排気ガス
が分離され、排気管に戻されるので、ドレン水排出口か
ら排気ガスが排出されることがなくなるため、ドレン水
排出口までのドレン水通路途中において、気体状態の酸
性ガス成分がドレン水に溶け込む量を減少させることが
できる。

【００６９】請求項２記載の発明は、中和剤が配置され
るドレン水貯留部が気液分離器を兼ねることが可能とな
り、部品点数の減少を図ることができる。

【００７０】請求項３記載の発明では、第１ドレン水通
路の通路断面積より、排気ガス戻り管の通路断面積を大
きくしたので、排気ガスを排気通路に戻すことができ、
気液分離が確実に実施される。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン排気ガス中のドレン水処理装置を備え
るエンジン駆動熱ポンプ装置を空調装置として使用した
ときのシステム図である。

【図２】第１ユニットの概略構成図である。

【図３】排気熱交換器と排気サイレンサとの接続を示す
断面図である。

【図４】エンジン排気ガス中のドレン水処理装置の蓋を
開いた状態の平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図４のVI-VI線に沿う断面図である。

【図７】エンジン排気ガス中のドレン水処理装置のシス
テム図である。

【図８】中和装置と気液分離器との接続を示す図であ
る。

【図９】エンジン排気ガス中のドレン水処理装置のシス
テム図である。

【図１０】エンジン排気ガス中のドレン水処理装置の排
気ガス戻り管の出口の接続部を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排気通路の途中に連結され、中和剤を途中
   に配置することにより、前記排気通路にて生じるドレン
   水を導入し中和するドレン水通路の途中に、ドレン水を溜める堰と、この堰により形成されるドレン
   水貯留部の水面より下方に開口する ドレン水導入口と、
   前記堰により下流側のドレン水排出口と、前記堰より上
   方に設けられた排気ガス流出口を有する気液分離器を配
   置するとともに、前記ドレン水通路において、前記ドレン水導入口の下流
   部に前記中和剤を配置し、 前記排気ガス流出口と、前記排気通路におけるドレン水
   導入部より低圧部に設けられた排出口とを連通する排気
   ガス戻り管を配置したことを特徴とするエンジン排気ガ
   ス中のドレン水処理装置。
2. 【請求項２】排気通路の途中に連結され、中和剤を途中
   に配置することにより、前記排気通路にて生じるドレン
   水を導入し中和するドレン水通路の途中に、 ドレン水を溜める堰と、この堰により形成されるドレン
   水貯留部の水面より下方に開口するドレン水導入口と、
   前記堰とドレン水排出口の中間部に設けられ、前記中和
   剤を配置した第２のドレン水貯留部と、この第２のドレ
   ン水貯留部の上方に排気ガス流出口を設けた中和装置と
   を有する気液分離器を配置するとともに、 前記排気ガス流出口と、前記排気通路におけるドレン水
   導入部より低圧部に設けられた排出口とを連通する排気
   ガス戻り管を配置したことを特徴とするエンジン排気ガ
   ス中のドレン水処理装置。
3. 【請求項３】前記ドレン水通路の内、 前記排気通路に生じるドレン水を前記ドレン水導入口に
   導く第１ドレン水通路の通路断面積より、前記排気ガス
   戻り管の通路断面積を大きくした ことを特徴とする請求
   項１に記載のエンジン排気ガス中のドレン水処理装置。