廢熱回收裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種能提高蒸汽循環(huán)的熱效率的廢熱回收裝置。所述廢熱回收裝置(1)具有：使工作流體循環(huán)的蒸汽循環(huán)(30)，以及使發(fā)動機(jī)(2)的冷卻水循環(huán)的冷卻回路，蒸汽循環(huán)(30)的加熱器(31)的熱源是發(fā)動機(jī)(2)的廢熱，蒸汽循環(huán)(30)的冷凝器(33)是熱交換器，使工作流體與第三冷卻水回路(6)的冷卻水進(jìn)行熱交換，第三冷卻水回路(6)使冷卻水不經(jīng)過發(fā)動機(jī)(2)而經(jīng)過散熱器9循環(huán)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】廢熱回收裝置
本專利技術(shù)涉及具備蒸汽循環(huán)的廢熱回收裝置，所述蒸汽循環(huán)包括：使工作流體循環(huán)的制冷劑泵；利用車輛的發(fā)動機(jī)的廢熱來加熱由所述制冷劑泵送來的工作流體的加熱器；使通過所述加熱器加熱并汽化的工作流體膨脹后輸出的膨脹機(jī)；以及使通過所述膨脹機(jī)膨脹的工作流體冷凝的蒸汽用冷凝器。
技術(shù)介紹
作為現(xiàn)有技術(shù)，已公知專利文獻(xiàn)1公開的、具備蒸汽循環(huán)的車輛用廢熱回收裝置。該具備蒸汽循環(huán)的車輛用廢熱回收裝置中，通過使從發(fā)動機(jī)排出的燃燒氣體與在蒸汽發(fā)生器中進(jìn)行蒸汽循環(huán)的工作流體熱交換、回收發(fā)動機(jī)廢熱，膨脹機(jī)使被蒸汽發(fā)生器加熱后成為高溫高壓的工作流體膨脹后輸出。通過在膨脹機(jī)中完成膨脹的工作流體與在發(fā)動機(jī)冷卻水回路內(nèi)循環(huán)的發(fā)動機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，熱交換器進(jìn)行工作流體的冷凝。可是，按照專利文獻(xiàn)1公開的車輛用廢熱回收裝置，由于采用發(fā)動機(jī)冷卻后的發(fā)動機(jī)冷卻水進(jìn)行工作流體的冷凝，所以在熱交換器中會因工作流體不能充分冷凝而使冷凝壓變高，存在不能充分地進(jìn)行蒸汽循環(huán)的問題。另一方面，為解決上述問題，在專利文獻(xiàn)2的圖2所公開的、具備蒸汽循環(huán)的車輛用廢熱回收裝置中，將蒸汽發(fā)生器的熱源作為散熱器的上游側(cè)的冷卻水，作為熱交換器的冷凝器使冷卻內(nèi)燃機(jī)的冷卻水的散熱器的下游側(cè)的冷卻水與工作流體進(jìn)行熱交換。這樣，專利文獻(xiàn)2的冷凝器中，由于在散熱器中冷卻后的低溫的冷卻水與工作流體進(jìn)行熱交換，因此冷凝壓變低、作為熱機(jī)的熱效率高，從而能使廢熱的回生量增加。專利文獻(xiàn)1：日本專利公開公報特開2005-42618號專利文獻(xiàn)2：日本專利公開公報特開2013-160076號可是，在專利文獻(xiàn)2的廢熱回收裝置中，由于冷凝器中在散熱器被冷卻的、低溫的冷卻水與工作流體進(jìn)行熱交換，所以和專利文獻(xiàn)1中的熱交換器這種采用發(fā)動機(jī)冷卻后的發(fā)動機(jī)冷卻水進(jìn)行工作流體的冷凝的情況相比較，盡管因冷凝壓變低、作為熱機(jī)的熱效率提高，但由于流入散熱器的冷卻水全部是吸收了發(fā)動機(jī)的廢熱的、發(fā)動機(jī)冷卻后的冷卻水，所以存在仍不能使工作流體的冷凝壓充分降低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述問題，本專利技術(shù)提供通過使更低溫的冷卻水與工作流體進(jìn)行熱交換、使蒸汽循環(huán)的熱效率提高的廢熱回收裝置。為達(dá)成上述的目的，權(quán)利要求1的廢熱回收裝置，包括：蒸汽循環(huán)，在工作流體回路中依次設(shè)置對工作流體加熱使其汽化的加熱器、使經(jīng)過所述加熱器后的工作流體膨脹并產(chǎn)生動力的膨脹機(jī)、使經(jīng)過所述膨脹機(jī)后的工作流體冷凝的冷凝器、以及將經(jīng)過所述冷凝器后的工作流體向所述加熱器送出的工作流體泵；第一冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)和散熱器循環(huán)；第二冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過所述內(nèi)燃機(jī)和在所述內(nèi)燃機(jī)與所述散熱器之間分路的第一分路通道循環(huán)；以及第三冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過在所述第一分路通道與所述散熱器之間分路的第二分路通道和所述散熱器循環(huán)，所述加熱器的熱源是所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱，所述冷凝器是使所述工作流體與所述第三冷卻水回路的冷卻水進(jìn)行熱交換的熱交換器。此外，權(quán)利要求2的廢熱回收裝置，在所述內(nèi)燃機(jī)和所述第一分路通道之間設(shè)有使冷卻水循環(huán)的第一水泵，在所述第二分路通道上設(shè)有使冷卻水循環(huán)的第二水泵，在所述第一分路通道的分路點(diǎn)設(shè)有開度調(diào)節(jié)裝置，所述開度調(diào)節(jié)裝置根據(jù)通過內(nèi)燃機(jī)后的冷卻水溫度，調(diào)節(jié)第一冷卻水回路和第二冷卻水回路的、各回路的通道開度。此外，權(quán)利要求3的廢熱回收裝置，在所述第一冷卻水回路的所述散熱器的下游側(cè)，在所述第一分路通道和所述第二分路通道之間設(shè)有用于防止冷卻水向所述散熱器側(cè)倒流的逆止閥。此外，權(quán)利要求4的廢熱回收裝置，包括：用于檢測所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱狀態(tài)的廢熱狀態(tài)檢測裝置；以及用于控制所述第二水泵的驅(qū)動和所述工作流體泵的驅(qū)動的控制裝置，當(dāng)由所述廢熱狀態(tài)檢測裝置檢測的、所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱狀態(tài)超過第一規(guī)定值時，所述控制裝置進(jìn)行控制，驅(qū)動所述第二水泵和所述工作流體泵。此外，權(quán)利要求5的廢熱回收裝置，所述控制裝置具有用于計算所述蒸汽循環(huán)的輸出的蒸汽輸出計算裝置，當(dāng)所述蒸汽輸出計算裝置計算的蒸汽輸出為負(fù)時，所述控制裝置進(jìn)行控制，停止所述第二水泵和所述工作流體泵的驅(qū)動。此外，權(quán)利要求6的廢熱回收裝置，所述加熱器是使所述工作流體與所述第二冷卻水回路的冷卻水進(jìn)行熱交換的熱交換器。此外，權(quán)利要求7的廢熱回收裝置，包括：用于檢測所述通過內(nèi)燃機(jī)后的冷卻水溫度的冷卻水溫度檢測裝置；以及用于控制所述第二水泵的驅(qū)動和所述工作流體泵的驅(qū)動的控制裝置，在所述冷卻水溫度檢測裝置檢測的冷卻水溫度超過第一規(guī)定溫度時，所述控制裝置進(jìn)行控制，驅(qū)動所述第二水泵和所述工作流體泵。此外，權(quán)利要求8的廢熱回收裝置，所述控制裝置具有用于計算所述蒸汽循環(huán)的輸出的蒸汽輸出計算裝置，當(dāng)由所述冷卻水溫度檢測裝置檢測的冷卻水溫度在第一規(guī)定溫度以下、或者由所述蒸汽輸出計算裝置計算的蒸汽輸出為負(fù)時，所述控制裝置進(jìn)行控制，停止所述第二水泵和所述工作流體泵的驅(qū)動。此外，權(quán)利要求9的廢熱回收裝置在權(quán)利要求7或8所述的廢熱回收裝置基礎(chǔ)上，所述第一規(guī)定溫度設(shè)定為，高于能防止所述內(nèi)燃機(jī)過冷的冷卻水的最低溫度，且低于所述開度調(diào)節(jié)裝置將第一冷卻水回路的通道開度從關(guān)閉狀態(tài)調(diào)節(jié)為開放狀態(tài)時的、通過內(nèi)燃機(jī)后的冷卻水溫度。按照權(quán)利要求1的廢熱回收裝置，由于其包括：蒸汽循環(huán)，在工作流體回路中依次設(shè)置對工作流體加熱使其汽化加熱器、使經(jīng)過所述加熱器后的工作流體膨脹并產(chǎn)生動力的膨脹機(jī)、使經(jīng)過所述膨脹機(jī)后的工作流體冷凝的冷凝器、以及將經(jīng)過所述冷凝器后的工作流體向所述加熱器送出的工作流體泵；第一冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)和散熱器循環(huán)；第二冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過所述內(nèi)燃機(jī)和在所述內(nèi)燃機(jī)與所述散熱器之間分路的第一分路通道循環(huán)；以及第三冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過在所述第一分路通道與所述散熱器之間分路的第二分路通道和所述散熱器循環(huán)，所述加熱器的熱源是所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱，所述冷凝器是使所述工作流體與所述第三冷卻水回路的冷卻水進(jìn)行熱交換的熱交換器，因此在蒸汽循環(huán)中流通的工作流體不通過內(nèi)燃機(jī)、就可以和通過散熱器的冷卻水在冷凝器進(jìn)行熱交換，所以能使工作流體充分冷凝、降低工作流體的冷凝壓，從而達(dá)到僅利用已有的散熱器這樣簡單的結(jié)構(gòu)、就能使蒸汽循環(huán)的熱效率提高的效果。附圖說明圖1是第一實施方式的車輛用廢熱回收裝置的構(gòu)成圖。圖2是表示第一實施方式的車輛用廢熱回收裝置的控制的流程圖。圖3是第二實施方式的車輛用廢熱回收裝置的構(gòu)成圖。圖4是表示第二實施方式的車輛用廢熱回收裝置的控制的流程圖。具體實施方式接著，利用附圖說明本專利技術(shù)的實施例。圖1是本專利技術(shù)的第一實施方式的車輛用廢熱回收裝置1的構(gòu)成圖。第一實施方式的車輛用廢熱回收裝置1包括：裝載在車輛上的、作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)2；對發(fā)動機(jī)2進(jìn)行冷卻的冷卻水回路3；以及通過將發(fā)動機(jī)2的廢熱轉(zhuǎn)換為電力或輔助發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力而回收廢熱的蒸汽循環(huán)30。冷卻水回路3具有依次安裝在通過發(fā)動機(jī)2的冷卻水的循環(huán)流道3A中的發(fā)動機(jī)2、第一水泵7、恒溫器8、散熱器9，以及設(shè)置在循環(huán)流道3A的中間的第一分路通道11、第二分路通道12，第一分路通道11在設(shè)置恒溫器8的分路點(diǎn)13從循環(huán)流道3A分路，并在發(fā)動機(jī)2和散熱器9之間的分路點(diǎn)14與循環(huán)流道3A再次匯合，第二分路通道12在分路點(diǎn)13和散熱器9之間的分路點(diǎn)15從循環(huán)流道3A分路，并在分路點(diǎn)14和散熱器9之間的分路點(diǎn)1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種廢熱回收裝置，其特征在于包括：蒸汽循環(huán)，在工作流體回路中依次設(shè)置對工作流體加熱使其汽化的加熱器、使經(jīng)過所述加熱器后的工作流體膨脹并產(chǎn)生動力的膨脹機(jī)、使經(jīng)過所述膨脹機(jī)后的工作流體冷凝的冷凝器、以及將經(jīng)過所述冷凝器后的工作流體向所述加熱器送出的工作流體泵；第一冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)和散熱器循環(huán)；第二冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過所述內(nèi)燃機(jī)和在所述內(nèi)燃機(jī)與所述散熱器之間分路的第一分路通道循環(huán)；以及第三冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過在所述第一分路通道與所述散熱器之間分路的第二分路通道和所述散熱器循環(huán)，所述加熱器的熱源是所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱，所述冷凝器是使所述工作流體與所述第三冷卻水回路的冷卻水進(jìn)行熱交換的熱交換器。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.10.09 JP 2014-2079311.一種廢熱回收裝置，其特征在于包括：蒸汽循環(huán)，在工作流體回路中依次設(shè)置對工作流體加熱使其汽化的加熱器、使經(jīng)過所述加熱器后的工作流體膨脹并產(chǎn)生動力的膨脹機(jī)、使經(jīng)過所述膨脹機(jī)后的工作流體冷凝的冷凝器、以及將經(jīng)過所述冷凝器后的工作流體向所述加熱器送出的工作流體泵；第一冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)和散熱器循環(huán)；第二冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過所述內(nèi)燃機(jī)和在所述內(nèi)燃機(jī)與所述散熱器之間分路的第一分路通道循環(huán)；以及第三冷卻水回路，使冷卻水經(jīng)過在所述第一分路通道與所述散熱器之間分路的第二分路通道和所述散熱器循環(huán)，所述加熱器的熱源是所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱，所述冷凝器是使所述工作流體與所述第三冷卻水回路的冷卻水進(jìn)行熱交換的熱交換器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱回收裝置，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)和所述第一分路通道之間設(shè)有使冷卻水循環(huán)的第一水泵，在所述第二分路通道上設(shè)有使冷卻水循環(huán)的第二水泵，在所述第一分路通道的分路點(diǎn)設(shè)有開度調(diào)節(jié)裝置，所述開度調(diào)節(jié)裝置根據(jù)通過內(nèi)燃機(jī)后的冷卻水溫度，調(diào)節(jié)第一冷卻水回路和第二冷卻水回路的、各回路的通道開度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢熱回收裝置，其特征在于，在所述第一冷卻水回路的所述散熱器的下游側(cè)，在所述第一分路通道和所述第二分路通道之間，設(shè)有用于防止冷卻水向所述散熱器側(cè)倒流的逆止閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的廢熱回收裝置，其特征在于包括：用于檢測所述內(nèi)燃機(jī)的廢熱狀態(tài)的廢熱狀態(tài)檢測裝置；以及用于控制...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：中村慎二，狩野靖明，
申請(專利權(quán))人：三電控股株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP