JP5247734B2 - 排熱回生システム - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1による排熱回生システムを示す構成図である。図において、排熱回生システム1は、熱交換装置2、膨張機3、凝縮器4及びポンプ(冷媒ポンプ)5を有している。熱交換装置2、膨張機3、凝縮器4及びポンプ5間には、排熱回生システム1の作動流体である冷媒を導く循環流路6が接続されている。冷媒は、熱交換装置2、膨張機3、凝縮器4及びポンプ5の順に循環流路6を流れ、熱交換装置2に戻る。即ち、冷媒は、循環流路6を通って熱交換装置2、膨張機3、凝縮器4及びポンプ5間を循環される。排熱回生システム1の熱力学サイクルは、ランキンサイクルとされている。冷媒としては、例えば冷媒R134a等が用いられる。
図4は、この発明の実施の形態2による排熱回生システムを示す構成図である。図において、循環流路6には、ポンプ5の出口5bからの冷媒をポンプ5の入口5aへ直接導くための第1のバイパス流路41と、第1の熱交換器13の出口13bからの冷媒を凝縮器4の入口4aへ直接導くための第2のバイパス流路42とが接続されている。排ガス流路11には、第2の熱交換器14を避けてエンジン7からの排ガスを導く排ガス用バイパス流路43が接続されている。
図8は、この発明の実施の形態3による排熱回生システムを示す構成図である。図において、膨張機3とポンプ5とは、互いに離れて配置されている。ポンプ5は、ギヤ式のポンプ本体51と、ポンプ本体51に対して回転可能なポンプ軸(回転軸)52とを有している。
実施の形態3では、膨張機3の主軸16の回転力が動力伝達装置53を介してポンプ5に伝達されるようになっているが、膨張機3から独立してポンプ5を駆動させるようにしてもよい。
Claims (10)
- 内燃機関の排熱によって作動流体を蒸発させる熱交換装置、
上記内燃機関の出力軸と一体に回転される主軸を有し、上記熱交換装置からの上記作動流体を膨張させることにより上記主軸に回転力を与える膨張機、
上記膨張機で膨張された上記作動流体を凝縮させる凝縮器、及び
上記凝縮器で凝縮された上記作動流体を上記熱交換装置へ送るポンプ
を備え、
上記膨張機及び上記ポンプは一体とされ、
上記ポンプは、上記膨張機の上記主軸の回転力により上記作動流体を上記熱交換装置へ送るようになっていることを特徴とする排熱回生システム。 - 内燃機関の排熱によって作動流体を蒸発させる熱交換装置、
上記内燃機関の出力軸と一体に回転される主軸を有し、上記熱交換装置からの上記作動流体を膨張させることにより上記主軸に回転力を与える膨張機、
上記膨張機で膨張された上記作動流体を凝縮させる凝縮器、及び
上記凝縮器で凝縮された上記作動流体を上記熱交換装置へ送るポンプ
を備え、
上記膨張機と上記ポンプとは、互いに離れて配置され、
上記ポンプは、ポンプ軸を有し、上記ポンプ軸の回転により上記作動流体を上記熱交換装置へ送るようになっており、
上記主軸の回転力を上記ポンプ軸に伝達する動力伝達装置
をさらに備えていることを特徴とする排熱回生システム。 - 上記ポンプの出口からの上記作動流体を上記ポンプの入口へ直接導くための第1のバイパス流路、及び
上記ポンプの出口からの上記作動流体を上記第1のバイパス流路に流すバイパス状態と、上記ポンプの出口からの上記作動流体が上記第1のバイパス流路を流れることを阻止する循環状態との間で切り替え可能な第1の切替装置
をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排熱回生システム。 - 上記熱交換装置は、上記内燃機関を冷却する冷却水と上記ポンプからの上記作動流体との間で熱交換を行う第1の熱交換器と、上記第1の熱交換器からの上記作動流体と上記内燃機関からの排ガスとの間で熱交換を行う第2の熱交換器とを有し、
上記第1の熱交換器の出口からの上記作動流体を上記凝縮器の入口へ直接導くための第2のバイパス流路、及び
上記第1の熱交換器の出口からの上記作動流体を上記第2のバイパス流路に流すバイパス状態と、上記第1の熱交換器の出口からの上記作動流体が上記第2のバイパス流路を流れることを阻止する循環状態との間で切り替え可能な第2の切替装置
をさらに備えていることを特徴とする請求項3に記載の排熱回生システム。 - 上記熱交換装置は、上記内燃機関を冷却する冷却水と上記ポンプからの上記作動流体との間で熱交換を行う第1の熱交換器と、上記第1の熱交換器からの上記作動流体と上記内燃機関からの排ガスとの間で熱交換を行う第2の熱交換器とを有し、
上記第2の熱交換器を避けて上記排ガスを導く排ガス用バイパス流路、及び
上記排ガスを上記排ガス用バイパス流路に流すバイパス状態と、上記排ガスを上記第2の熱交換器に流す循環状態との間で切り替え可能な排ガス用切替装置
をさらに備えていることを特徴とする請求項3に記載の排熱回生システム。 - 上記第2の熱交換器を避けて上記排ガスを導く排ガス用バイパス流路、及び
上記排ガスを上記排ガス用バイパス流路に流すバイパス状態と、上記排ガスを上記第2の熱交換器へ流す循環状態との間で切り替え可能な排ガス用切替装置
をさらに備えていることを特徴とする請求項4に記載の排熱回生システム。 - 請求項3に記載の排熱回生システムの制御方法であって、
上記内燃機関を冷却する冷却水の温度が所定の温度よりも低いときに、上記第1の切替装置の状態を上記バイパス状態とし、上記冷却水の温度が上記所定の温度に達したときに、上記第1の切替装置の状態を上記循環状態とすることを特徴とする排熱回生システムの制御方法。 - 請求項3に記載の排熱回生システムの制御方法であって、
上記内燃機関の出力を受ける被駆動部の状態に応じて、上記第1の切替装置の状態を上記バイパス状態と上記循環状態との間で切り替えることを特徴とする排熱回生システムの制御方法。 - 請求項4に記載の排熱回生システムの制御方法であって、
上記内燃機関の出力を受ける被駆動部の状態が上記内燃機関の出力を不要とする所定の状態となっており、かつ上記冷却水の温度が所定の温度に達したときに、上記第1の切替装置の状態を上記循環状態とするとともに、上記第2の切替装置の状態を上記バイパス状態とすることを特徴とする排熱回生システムの制御方法。 - 請求項5又は請求項6に記載の排熱回生システムの制御方法であって、
上記第2の熱交換器の温度が所定の温度よりも低いときに、上記排ガス用切替装置の状態を上記循環状態とし、上記第2の熱交換器の温度が上記所定の温度に達したときに、上記排ガス用切替装置の状態を上記バイパス状態とすることを特徴とする排熱回生システムの制御方法。
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JP2010015135A JP5247734B2 (ja) | 2010-01-27 | 2010-01-27 | 排熱回生システム |
Applications Claiming Priority (1)
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