JPS62258108A - エンジンの排熱回収装置 - Google Patents
エンジンの排熱回収装置Info
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- JPS62258108A JPS62258108A JP61102467A JP10246786A JPS62258108A JP S62258108 A JPS62258108 A JP S62258108A JP 61102467 A JP61102467 A JP 61102467A JP 10246786 A JP10246786 A JP 10246786A JP S62258108 A JPS62258108 A JP S62258108A
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- JP
- Japan
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- turbine
- engine
- exhaust gas
- exhaust
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- Pending
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 9
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、例えば自動車用のエンジンから発生される
排気ガスに含まれる熱エネルギーを効果的に利用して、
上記エンジンの出力がより効率的に発生させ、熱効率を
より向上させるようにするエンジンの排熱回収装置に関
する。
排気ガスに含まれる熱エネルギーを効果的に利用して、
上記エンジンの出力がより効率的に発生させ、熱効率を
より向上させるようにするエンジンの排熱回収装置に関
する。
［従来の技術］
従来より、エンジンの排気エネルギーを利用する手段と
して、ターボチャージャシステムが知られている。すな
わち、エンジンからの排気ガスによってターボチャージ
ャを駆動し、ニンジンの過給圧力を増大させるようにし
ているものである。
して、ターボチャージャシステムが知られている。すな
わち、エンジンからの排気ガスによってターボチャージ
ャを駆動し、ニンジンの過給圧力を増大させるようにし
ているものである。
また、エンジンの熱効率を向上させるために、例えばセ
ラミック等によってエンジンを構成して、エンジンを断
熱化することが考えられている。このようにエンジンを
断熱化すると、このエンジンからの排熱エネルギーがさ
らに増加するようになるものであり、この大きな熱エネ
ルギーを効果的に利用することが要望されるようになる
ものであり、さらにエンジン出力の向上のために上記熱
エネルギーを利用することが要望される。
ラミック等によってエンジンを構成して、エンジンを断
熱化することが考えられている。このようにエンジンを
断熱化すると、このエンジンからの排熱エネルギーがさ
らに増加するようになるものであり、この大きな熱エネ
ルギーを効果的に利用することが要望されるようになる
ものであり、さらにエンジン出力の向上のために上記熱
エネルギーを利用することが要望される。
［発明が解決しようとする問題点］
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、エン
ジンで発生される排気ガスに含まれるエネルギーをより
効果的に利用して、このエネルギーをエンジン出力に帰
還利用できるようにするエンジンの排熱回収装置を提供
しようとするものである。
ジンで発生される排気ガスに含まれるエネルギーをより
効果的に利用して、このエネルギーをエンジン出力に帰
還利用できるようにするエンジンの排熱回収装置を提供
しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
すなわち、この発明に係るエンジンの排熱回収装置は、
エンジンからの排気ガスによって排気タービンを回転駆
動させるようにすると共に、この排気タービンに同軸的
にランキンタービンを連結し、この排気タービン並びに
ランキンタービンによって発電機を駆動するようにして
いる。また、この発電機で発生された電力によってラン
キン媒体を循環させ且つ冷却させるようにするものであ
り、この循環されたランキン媒体は上記排気タービンを
通過した排気ガスによって熱交換され蒸発気化して、上
記ランキンタービンに供給されるようにしているもので
ある。
エンジンからの排気ガスによって排気タービンを回転駆
動させるようにすると共に、この排気タービンに同軸的
にランキンタービンを連結し、この排気タービン並びに
ランキンタービンによって発電機を駆動するようにして
いる。また、この発電機で発生された電力によってラン
キン媒体を循環させ且つ冷却させるようにするものであ
り、この循環されたランキン媒体は上記排気タービンを
通過した排気ガスによって熱交換され蒸発気化して、上
記ランキンタービンに供給されるようにしているもので
ある。
［作用］
上記のような排熱回収装置にあっては、まずエンジンか
らの排気ガスによってランキンタービンが回転駆動され
、発電機を駆動して電力が発生されるようになる。そし
て、この電力によってランキン媒体が循環され冷却され
るようになると共に、上記排気ガスによって熱交換され
、排気タービンと同軸のランキンタービンを駆動するよ
うになり、上記発電機で大きな電力が発生されるように
なる。
らの排気ガスによってランキンタービンが回転駆動され
、発電機を駆動して電力が発生されるようになる。そし
て、この電力によってランキン媒体が循環され冷却され
るようになると共に、上記排気ガスによって熱交換され
、排気タービンと同軸のランキンタービンを駆動するよ
うになり、上記発電機で大きな電力が発生されるように
なる。
したがって、二の発電機で発生された電力によって、例
えば電動機を駆動して、この電動機で発生された回転力
が上記エンジンの回転動力に帰還結合されるようになり
、このエンジンの熱効率が効果的に向上されるようにな
るものである。
えば電動機を駆動して、この電動機で発生された回転力
が上記エンジンの回転動力に帰還結合されるようになり
、このエンジンの熱効率が効果的に向上されるようにな
るものである。
［発明の実施例］
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図はその構成を示したもので、１１は例えば通常の
ガソリンエンジンであり、このエンジン１１の動作によ
ってクランク軸１２が回転駆動されるようになっている
。
ガソリンエンジンであり、このエンジン１１の動作によ
ってクランク軸１２が回転駆動されるようになっている
。
このエンジン１１からの排気ガスは、排気ガスバイブ１
３を介して排気タービン１４に供給される。この排気タ
ービン１４は通常のガスタービンと同様の構成でなるも
ので、排気ガスが供給されることによって高速で回転駆
動される。そして、この排気タービン１４を通過した排
気ガスは、熱交換器１５を介して排出されるようになる
。
３を介して排気タービン１４に供給される。この排気タ
ービン１４は通常のガスタービンと同様の構成でなるも
ので、排気ガスが供給されることによって高速で回転駆
動される。そして、この排気タービン１４を通過した排
気ガスは、熱交換器１５を介して排出されるようになる
。
上記排気タービン１４には、同軸的にランキンタービン
１Ｂが結合されている。このランキンタービン１Ｇは、
排気タービン１４と同様に構成され、例えばフロンガス
等のランキン媒体の流れによって回転駆動されるように
なるものであり、このランキンタービン１６および上記
排気タービン１４によって、発電機１７が回転駆動され
るようになっている。
１Ｂが結合されている。このランキンタービン１Ｇは、
排気タービン１４と同様に構成され、例えばフロンガス
等のランキン媒体の流れによって回転駆動されるように
なるものであり、このランキンタービン１６および上記
排気タービン１４によって、発電機１７が回転駆動され
るようになっている。
上記ランキンタービン１Ｂに供給される例えばフロンの
ようなランキン媒体は、コンデンサ１８を介して液ポン
プ１９に導かれるようになっているものであり、このポ
ンプ１９で吸引昇圧されたランキン媒体は、熱交換器１
５に供給され、排気ガス熱によって蒸発気化されてラン
キンタービンｌｆｔに循環供給されるようになっている
。ここで上記コンデンサ１８には、冷却ファン２０から
冷却風が供給されているものであり、この冷却ファン２
０さらに上記液ポンプ１９は、上記発電機１７で発生さ
れた電力の供給されるモータ２１によって駆動されるよ
うになっている。
ようなランキン媒体は、コンデンサ１８を介して液ポン
プ１９に導かれるようになっているものであり、このポ
ンプ１９で吸引昇圧されたランキン媒体は、熱交換器１
５に供給され、排気ガス熱によって蒸発気化されてラン
キンタービンｌｆｔに循環供給されるようになっている
。ここで上記コンデンサ１８には、冷却ファン２０から
冷却風が供給されているものであり、この冷却ファン２
０さらに上記液ポンプ１９は、上記発電機１７で発生さ
れた電力の供給されるモータ２１によって駆動されるよ
うになっている。
上記発電機１７で発生された電力は、上記のようにモー
タ２１の駆動のため、さらに周辺の電子機器等の電源と
して使用されるようになるちりのであるが、その多くは
エンジン１１の出力に帰還使用されるようにする。例え
ば、発電機１７からの電力によってモータ２２を駆動し
、このモータ２２の回転力がクラッチ機構等を介してク
ランク軸１２に結合されるようにするものである。
タ２１の駆動のため、さらに周辺の電子機器等の電源と
して使用されるようになるちりのであるが、その多くは
エンジン１１の出力に帰還使用されるようにする。例え
ば、発電機１７からの電力によってモータ２２を駆動し
、このモータ２２の回転力がクラッチ機構等を介してク
ランク軸１２に結合されるようにするものである。
すなわち、エンジン１１からの高温且つ高圧の排気ガス
は、排気タービン１４で断熱膨脹され、そのエネルギー
が回転動力に変換されるようになる。
は、排気タービン１４で断熱膨脹され、そのエネルギー
が回転動力に変換されるようになる。
そして、この回転エネルギーはこの排気タービン１４と
同軸状態にあるランキンタービン１６の回転力と共に発
電機１７を駆動し、電気エネルギーに変換される。また
、上記排気タービン１４を出た排気ガスは熱交換器１５
でランキン媒体を通過させる蒸発管を加熱し、ランキン
媒体を蒸発気化するようになる。この高温高圧の蒸気と
なったランキン媒体は、ランキンタービン１６に供給さ
れて、このタービン１Ｂを回転駆動するようになるもの
である。このランキンタービン１６を出た低圧の蒸気の
状態のランキン媒体は、コンデンサ１８に導かれて冷却
ファン２０で発生される空気流によって冷却され凝縮液
化されて、液ポンプ１９によって吸引昇圧されて再び熱
交換器１５に循環されるようになる。
同軸状態にあるランキンタービン１６の回転力と共に発
電機１７を駆動し、電気エネルギーに変換される。また
、上記排気タービン１４を出た排気ガスは熱交換器１５
でランキン媒体を通過させる蒸発管を加熱し、ランキン
媒体を蒸発気化するようになる。この高温高圧の蒸気と
なったランキン媒体は、ランキンタービン１６に供給さ
れて、このタービン１Ｂを回転駆動するようになるもの
である。このランキンタービン１６を出た低圧の蒸気の
状態のランキン媒体は、コンデンサ１８に導かれて冷却
ファン２０で発生される空気流によって冷却され凝縮液
化されて、液ポンプ１９によって吸引昇圧されて再び熱
交換器１５に循環されるようになる。
このようにしてエンジン１１の排気ガスのエネルギーが
効率的に電力として回収されるようになるものであり、
この回収されたエネルギーがエンジン１１の出力に還元
できるようになるものである。
効率的に電力として回収されるようになるものであり、
この回収されたエネルギーがエンジン１１の出力に還元
できるようになるものである。
特に、上記エンジン１１が自動車用に使用されるように
負荷変動が著しいものである場合には、排気エネルギー
の変化も大きい状態となる。したがって、このような場
合には回収エネルギーの変動も大きいものであるが、こ
のエネルギーが効率的に電気エネルギーに変換されてい
るものであるため、その制御性が良好であり、安定した
形で再び回転動力に還元できるようになるものである。
負荷変動が著しいものである場合には、排気エネルギー
の変化も大きい状態となる。したがって、このような場
合には回収エネルギーの変動も大きいものであるが、こ
のエネルギーが効率的に電気エネルギーに変換されてい
るものであるため、その制御性が良好であり、安定した
形で再び回転動力に還元できるようになるものである。
ここで、排気タービンやランキンタービンの回転動力を
、効率の悪い減速ギヤを介して動力として回収すること
が考えられるものであるが、上記のように排気タービン
１４とランキンタービン１６とを同軸状態に結合し、こ
の両タービン１４および１６によって発電機２１を駆動
するようにしているものであるため、排気エネルギーの
伝達効率が効果的に改善されるようになる。
、効率の悪い減速ギヤを介して動力として回収すること
が考えられるものであるが、上記のように排気タービン
１４とランキンタービン１６とを同軸状態に結合し、こ
の両タービン１４および１６によって発電機２１を駆動
するようにしているものであるため、排気エネルギーの
伝達効率が効果的に改善されるようになる。
上記実施例では、エンジン１１からの排気ガスを直接的
に排気タービン１４に供給し、この排気タービン１４に
よって発電機２１が駆動されるようにしている。しかし
、上記排気ガスはその他の用途にも適宜使用できるもの
である。例えば第２図で示すように、エンジン１１から
の排気ガスをターボチャージャ２３に供給し、このター
ボチャージャ２３によって空気を吸い込み、圧力上昇さ
せてインタークーラ２４を介してエンジン１１に供給す
るようにする。
に排気タービン１４に供給し、この排気タービン１４に
よって発電機２１が駆動されるようにしている。しかし
、上記排気ガスはその他の用途にも適宜使用できるもの
である。例えば第２図で示すように、エンジン１１から
の排気ガスをターボチャージャ２３に供給し、このター
ボチャージャ２３によって空気を吸い込み、圧力上昇さ
せてインタークーラ２４を介してエンジン１１に供給す
るようにする。
そして、エンジン１■の燃焼効率を向上させて、その出
力が増大されるようにする。そして、このターボチャー
ジャ２３から出た排気ガスが排気タービン１４に供給さ
れるようにするものである。その他領１図と同一構成部
分は同一符号を付してその説明は省略する。
力が増大されるようにする。そして、このターボチャー
ジャ２３から出た排気ガスが排気タービン１４に供給さ
れるようにするものである。その他領１図と同一構成部
分は同一符号を付してその説明は省略する。
すなわち、従来から知られているターボチャージャ機構
も効果的に組合わせ使用できるものであり、エンジンの
排気エネルギーが効率的にエンジン出力に回収されるよ
うになるものである。
も効果的に組合わせ使用できるものであり、エンジンの
排気エネルギーが効率的にエンジン出力に回収されるよ
うになるものである。
［発明の効果］
以上のようにこの発明に係るエンジンの排熱回収装置に
よれば、排気ガスによって排気タービンと共にランキン
タービンを駆動するランキンサイクルが効果的に設定で
きるものであり、上記両タービンによって駆動される発
電機により、充分大きな電気エネルギーに変換できるよ
うになるものである。したがって、この電気エネルギー
は各種電気機器の駆動電源として使用できるばかりでな
く、回転動力に変換できるものであり、例えばエンジン
のクランク軸に回転動力とし還元使用できるようになり
、結果的にエンジンの熱効率が著しく改善向上されるよ
うになるものである。
よれば、排気ガスによって排気タービンと共にランキン
タービンを駆動するランキンサイクルが効果的に設定で
きるものであり、上記両タービンによって駆動される発
電機により、充分大きな電気エネルギーに変換できるよ
うになるものである。したがって、この電気エネルギー
は各種電気機器の駆動電源として使用できるばかりでな
く、回転動力に変換できるものであり、例えばエンジン
のクランク軸に回転動力とし還元使用できるようになり
、結果的にエンジンの熱効率が著しく改善向上されるよ
うになるものである。
第１図はこの発明の一実施例に係るエンジンの排熱回収
装置を説明する構成図、第２図はこの発明の他の実施例
を説明する構成図である。 １１・・・エンジン、１２・・・クランク軸、１４・・
・排気タービン、１５・・・熱交換器、１Ｂ・・・ラン
キンタービン、１７・・・発電機、１８・・・コンデン
サ、１９９．・液ポンプ、２０・・・冷却ファン、２Ｌ
２２・・・モータ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１２ｉ面の浄書
（内容に変更なし） 第２図 ０智・６・ｚ４ヨ 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭６１−１０２４６７号 ２、発明の名称 エンジンの排熱回収装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４２６）日本電装株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）図面中に、別紙に未配する通り図番号「第１図」
及び「第２図」を加入する。
装置を説明する構成図、第２図はこの発明の他の実施例
を説明する構成図である。 １１・・・エンジン、１２・・・クランク軸、１４・・
・排気タービン、１５・・・熱交換器、１Ｂ・・・ラン
キンタービン、１７・・・発電機、１８・・・コンデン
サ、１９９．・液ポンプ、２０・・・冷却ファン、２Ｌ
２２・・・モータ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１２ｉ面の浄書
（内容に変更なし） 第２図 ０智・６・ｚ４ヨ 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭６１−１０２４６７号 ２、発明の名称 エンジンの排熱回収装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４２６）日本電装株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）図面中に、別紙に未配する通り図番号「第１図」
及び「第２図」を加入する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 エンジンからの排気ガスが供給され、この排気ガスによ
って回転駆動される排気タービンと、この排気タービン
に同軸的に結合して設けられたランキンタービンと、 上記排気タービン並びにランキンタービンによって回転
駆動される発電機と、 この発電機で発生された電力によってランキン媒体を冷
却し循環させる手段と、 上記排気タービンを通過した排気ガスの熱によって、上
記循環されるランキン媒体を蒸発させ気化する熱交換器
とを具備し、 この熱交換器で膨脹されたランキン媒体が上記ランキン
タービンに供給され、上記発電機で発生された電力が上
記エンジン出力に帰還できるようにしたことを特徴とす
るエンジンの排熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61102467A JPS62258108A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | エンジンの排熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61102467A JPS62258108A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | エンジンの排熱回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62258108A true JPS62258108A (ja) | 1987-11-10 |
Family
ID=14328257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61102467A Pending JPS62258108A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | エンジンの排熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62258108A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432007A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Isuzu Motors Ltd | Energy recovery device for internal combustion engine |
| US5090371A (en) * | 1990-05-25 | 1992-02-25 | Volkswagen Ag | Evaporative cooling system |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP61102467A patent/JPS62258108A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432007A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Isuzu Motors Ltd | Energy recovery device for internal combustion engine |
| US5090371A (en) * | 1990-05-25 | 1992-02-25 | Volkswagen Ag | Evaporative cooling system |
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