JP2005265386A - 廃熱回収システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷媒が流れる冷媒回路17に、液相冷媒を圧縮する圧縮機18と、圧縮機18から吐出した冷媒の沸騰熱伝達により冷却されるインバータ19等のと、エンジン11の発熱を吸熱冷却する冷却回路12の冷却水と冷媒回路17の冷媒とを熱交換させる熱交換器23と、熱交換器23およびEV電気機器19、20、21、22で与えられた冷媒の熱エネルギを運動エネルギに変換する膨張機24とを備える。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る廃熱回収システムを示している。この廃熱回収システムは、第1発熱源であるエンジン11と第2発熱源であるモータ21等の電気機器を有するハイブリッド(HEV)車に搭載されている。この廃熱回収システムには、エンジン11を冷却する冷却水が循環する冷却水回路12と、インバータ19、DC−DCコンバータ20、走行用モータ21等の電気機器を冷却する冷媒が循環する冷媒回路17とが備えられている。
図2に示す本実施形態は、第1実施形態とほぼ同構成であるが冷媒回路17において、並列に接続されていたインバータ19およびDC−DCコンバータ20が直列に接続されている。
図3に示す本実施形態は、第1実施形態とほぼ同構成であるが冷媒回路17に、冷媒が熱交換器23をバイパスするバイパス通路17aと、冷媒が熱交換器23を流れる場合とバイパス通路17aを流れる場合とに切替える三方弁26とが配置されている。
上述の第1〜第3実施形態では、第1発熱源がエンジン11の例を示したが、第1発熱源が燃料電池(FC)の燃料電池車であってもよい。
17a…バイパス通路、18…圧縮機、19…インバータ(第2発熱源)、
20…DC−DCコンバータ(第2発熱源)、21…走行用モータ(第2発熱源)、
22…ギヤ(第2発熱源)、23…熱交換器、24…膨張機(エネルギ回収機)、
26…三方弁(切替手段)。
Claims (12)
- 第1発熱源(11)の発熱を吸熱冷却する流体が流れる冷却回路(12)と、
冷媒が流れる冷媒回路(17)と、
前記冷媒回路(17)に配置され、液相冷媒を圧縮する圧縮機(18)と、
前記圧縮機(18)から吐出した冷媒の沸騰熱伝達により冷却される第2発熱源(19、20、21、22)と、
前記圧縮機(18)から吐出した冷媒と前記冷却回路(12)の流体とを熱交換させる熱交換器(23)と、
前記熱交換器(23)および前記第2発熱源(19、20、21、22)で与えられた冷媒の熱エネルギを回収するエネルギ回収機(24)とを備えることを特徴とする廃熱回収システム。 - 前記熱交換器(23)は、前記第1発熱源(11)から吸熱した後の高温流体と冷媒とを熱交換させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の廃熱回収システム。
- 前記冷媒回路(17)の冷媒が前記熱交換器(23)をバイパスするバイパス通路(17a)と、
冷媒が前記熱交換器(23)を流れる場合と前記バイパス通路(17a)を流れる場合とに切替える切替手段(26)とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の廃熱回収システム。 - 前記熱交換器(23)に流入する冷媒の温度は、前記第1発熱源(11)からの吸熱により最も温度が高くなった時の流体の温度よりも低くなり、かつ前記第2発熱源(19、20、21、22)が前記熱交換器(23)よりも冷媒流れ下流側に配置される場合には、前記熱交換器(23)から流出する冷媒の温度が前記第2発熱源(19、20、21、22)の耐熱温度よりも低くなるようになっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の廃熱回収システム。
- 前記第2発熱源(19、20、21、22)は複数であり、
前記複数の第2発熱源(19、20、21、22)は、耐熱温度が低い順に冷媒流れの上流側から配置されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の廃熱回収システム。 - 前記複数の第2発熱源(19、20、21、22)は、前記冷媒回路(17)において直列接続されることを特徴とする請求項5に記載の廃熱回収システム。
- 前記複数の第2発熱源(19、20、21、22)のうち、少なくとも1つの一の発熱源(19、20、21、22)と少なくとも1つの他の発熱源(19、20、21、22)が前記冷媒回路(17)において並列接続されることを特徴とする請求項5に記載の廃熱回収システム。
- 前記第2発熱源には、電気により車両を走行させるための構成要素であるインバータ(19)、DC−DCコンバータ(20)、走行用モータ(21)、およびギヤ(22)の少なくとも1つが含まれていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の廃熱回収システム。
- 前記第2発熱源には、インバータ(19)およびDC−DCコンバータ(20)が含まれており、
前記一の発熱源は前記インバータ(19)であり、前記他の発熱源は前記DC−DCコンバータ(20)であることを特徴とする請求項7に記載の廃熱回収システム。 - 前記第1発熱源は、内燃機関(11)または燃料電池(FC)であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の廃熱回収システム。
- 前記エネルギ回収機(24)は、冷媒から回収するエネルギで発電し、電力を出力するようになっていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の廃液回収システム。
- 前記第1発熱源が前記内燃機関(11)の場合には、前記内燃機関(11)で発生する動力は、冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮する冷凍用圧縮機に伝達されており、
さらに、前記エネルギ回収機(24)が回収したエネルギも、動力として前記冷凍用圧縮機に伝達されていることを特徴とする請求項10に記載の廃熱回収システム。
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