CN102042120A - 废热再生系统 - Google Patents

废热再生系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102042120A
CN102042120A CN2010105130751A CN201010513075A CN102042120A CN 102042120 A CN102042120 A CN 102042120A CN 2010105130751 A CN2010105130751 A CN 2010105130751A CN 201010513075 A CN201010513075 A CN 201010513075A CN 102042120 A CN102042120 A CN 102042120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
used heat
bypass circulation
heat regenerative
rankine cycle
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105130751A
Other languages
English (en)
Inventor
森英文
井口雅夫
榎岛史修
川口真广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Publication of CN102042120A publication Critical patent/CN102042120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04—Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • 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
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

一种用于具有由起动-停止开关启动的车辆发动机的车辆的废热再生系统，包括朗肯循环回路、电动发电机、旁通回路和控制装置。朗肯循环回路包括泵、与由车辆发动机产生的废热进行热交换来加热热介质的蒸发器、膨胀装置和冷凝器。旁通回路在冷凝器的上游侧和下游侧与朗肯循环回路连接，能够打开和关闭热介质在旁通回路中的流通。当断开车辆发动机的起动-停止开关时，控制装置控制旁通回路以使热介质流过旁通回路，并保持控制电动发电机的转速，直到膨胀装置的上游与下游之间的压差减小到预定水平，然后停止控制。

Description

废热再生系统
技术领域
本发明涉及一种废热再生系统，更具体的涉及一种利用朗肯循环(Rankine cycle)的废热再生系统。
背景技术
已经开发了利用朗肯循环将由车辆发动机产生的废热转变成动力的废热再生系统。一般地，朗肯循环具有朗肯循环回路，朗肯循环回路包括用于泵送液体制冷剂的泵、用于通过与由车辆发动机产生的废热进行热交换来蒸发液体制冷剂的蒸发器、用于膨胀气体制冷剂由此产生动力的膨胀装置和用于冷凝气体制冷剂的冷凝器。
日本专利申请公开No.2007-85195中公开了一种具有冷却水蒸发器和废气蒸发器的废热再生系统。参照本公开的图1，废热再生系统包括具有第一热交换器15和第二热交换器3的朗肯循环回路17，第一热交换器15作为用于通过与由散热器的冷却水进行热交换来加热制冷剂的冷却水蒸发器，第二热交换器3作为用于通过与由车辆发动机1放出的废气进行热交换来加热制冷剂的废气蒸发器。在朗肯循环回路17中，由制冷剂泵4排出的制冷剂吸收第一和第二热交换器15、3中的热量，然后由膨胀装置5膨胀由此产生动力，制冷剂由冷却器(冷凝器)6冷凝由此释放热量。
在传统朗肯循环回路中，将驱动力转变成电力的电动发电机与膨胀装置的输出轴连接，膨胀装置的输出轴的转速由控制装置控制以产生电力。在这种结构的废热再生系统中，当断开车辆的起动-停止开关以停止车辆发动机时，朗肯循环回路也停止运行。如果为了防止转速增大超过容许值而对电动发电机的转速进行的控制在朗肯循环停止的同时突然停止，由于在膨胀装置的上游侧和下游侧之间保持有压差，因此，电动发电机的转速可能增大而超过容许值，由此引起车辆噪音振动(NV)的加重以及对电动发电机的损坏和破坏。
本发明旨在提供一种包括朗肯循环回路的废热再生系统，该朗肯循环回路具有连接到电动发电机上用于控制电动发电机的转速的膨胀装置，由此在断开起动-停止开关以停止车辆发动机时防止电动发电机的转速增大而超过容许值。
发明内容
根据本发明，用于车辆的废热再生系统具有由起动-停止开关启动的车辆发动机。该废热再生系统包括朗肯循环回路、电动发电机、旁通回路和控制装置。朗肯循环回路包括用于泵送热介质的泵、通过与由车辆发动机产生的废热进行热交换来加热热介质的蒸发器、用于膨胀热介质以产生运动动力的膨胀装置和用于冷凝热介质的冷凝器。电动发电机将运动动力转换成电力。旁通回路在冷凝器的上游侧和下游侧处与朗肯循环回路连接，以便使热介质流过或不流过旁通回路。控制装置控制电动发电机的转速和废热再生系统的运行。当断开车辆发动机的起动-停止开关时，控制装置控制旁通回路以使热介质流过旁通回路，并保持控制电动发电机的转速，直到膨胀装置的上游与下游之间的压差减小到预定水平，然后停止控制。
通过结合附图以例举方式说明本发明原理的下述说明，将更清晰地理解本发明的其它方面和优势。
附图说明
通过参考当前优选实施例的以下说明以及附图可以更好地理解本发明及其目的和优势，其中：
图1是示出根据本发明的第一优选实施例的废热再生系统的结构的例示示意图；
图2是示出根据本发明的第二优选实施例的废热再生系统的结构的例示示意图；
图3是示出根据本发明的第三优选实施例的废热再生系统的结构的例示示意图；以及
图4是示出根据本发明的第四优选实施例的废热再生系统的结构的例示示意图。
具体实施方式
以下参照图1说明根据本发明的第一优选实施例的废热再生系统100。参照图1，废热再生系统100具有朗肯循环回路110、散热器130、车辆发动机140和控制装置150。朗肯循环回路110包括具有驱动轴111A的齿轮泵111、冷却水蒸发器112、废气蒸发器113、具有输出轴114A的膨胀装置114和制冷剂循环通过的冷凝器115。制冷剂用作热介质。具体地，齿轮泵111绝热地压缩液体制冷剂并排出已压缩的液体制冷剂。冷却水蒸发器112通过与散热器130的冷却水进行热交换来以恒定压力加热液体制冷剂。废气蒸发器113通过与由车辆发动机140排出的废气进行热交换来以恒定压力加热液体制冷剂。因此，冷却水蒸发器112和废气蒸发器113以恒定压力加热制冷剂以蒸发液体制冷剂。膨胀装置114绝热地膨胀已蒸发的制冷剂或气体制冷剂，由此产生动力。气体制冷剂由冷凝器115以恒定压力冷凝。在以下说明中，朗肯循环回路110中位于齿轮泵111下游并且位于膨胀装置114上游的区域以下称为“高压区域”，位于膨胀装置114下游并且位于齿轮泵111上游的区域称为“低压区域”。
当气体制冷剂由膨胀装置114膨胀时产生的动力旋转膨胀装置114的输出轴114A，输出轴114A通过电动发电机116连接到齿轮泵111的驱动轴111A上。电动发电机116将旋转动力转换成电力并电连接到控制装置150。控制装置150控制废热再生系统100的运行。具体地，控制装置150控制电动发电机116的转速，以便防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。控制装置150还控制使得膨胀装置114的进口的温度变为预定值。控制装置150中结合有用于计时的内置计时器。
旁通通路117与朗肯循环回路110连接，用作旁通回路。旁通通路117的一端与冷凝器115的上游侧连接，旁通通路117的另一端与冷凝器115的下游侧连接。如此调整以使旁通通路117的压力损失充分地小于冷凝器115的压力损失。换句话说，旁通通路117在冷凝器115的上游侧和下游侧与朗肯循环回路110连接，以便使制冷剂流过或不流过旁通通路117，流经旁通通路117的制冷剂的压力损失小于流经冷凝器115的制冷剂的压力损失。阀118布置在旁通通路117上并电连接至控制装置150。控制装置150控制阀118的运行，由此打开或关闭旁通通路117。
以下说明根据本发明的第一优选实施例的废热再生系统100的运行。
当车辆的车辆发动机140运转并控制电动发电机116的转速时，关闭阀118，因此关闭旁通通路117。这种情况下，从齿轮泵111排出的制冷剂在流经冷却水蒸发器112和废气蒸发器113时蒸发成高温气体制冷剂。然后，气体制冷剂由膨胀装置114膨胀以产生动力，气体制冷剂并由冷凝器115冷凝成液体制冷剂。液体制冷剂被引回到齿轮泵111内。
如果操作者断开车辆发动机140的起动-停止开关，则控制装置150控制阀118打开，旁通通路117打开。同时，控制装置150的内置计时器开始计时，控制装置150等待直到经过预定时间T(随后说明)。预定时间T是直到到达控制装置150停止控制电动发电机116的转速之后电动发电机116的转速不超过容许值的状态所经过的时间的长度。
在这段时间期间，从齿轮泵111排出的制冷剂在流经冷却水蒸发器112和废气蒸发器113时蒸发，然后由膨胀装置114膨胀。由于那时打开旁通通路117，旁通通路117的压力损失调整为充分地小于冷凝器115的压力损失，如前所述，来自膨胀装置114的气体制冷剂不流入冷凝器115，而流经旁通通路117并回到齿轮泵111。齿轮泵111的吸入容量小于膨胀装置114的吸入容量，因此，两个进口之间存在容量差。由于该吸入容量差，朗肯循环回路110的低压区域的压力逐渐增大，因此，膨胀装置114的上游存在的压力P1与膨胀装置114的下游存在的压力P2之间的压差ΔP(ΔP＝P1-P2)逐渐减小到接近于零。
上述压差ΔP减小到预定水平δP(大约0.2MPa)所需的时间长度预先通过实验得出，并预先将这些时间数据存储在控制装置150的存储器内，在所述预定水平δP，电动发电机116的转速在停止控制电动发电机116的转速之后不会超过容许水平。在经过时间T之后，控制装置150停止控制电动发电机116的转速。换句话说，控制装置150预先存储压差减小到预定水平所需的时间长度，控制装置150在所述时间长度内保持控制电动发电机116的转速。因此，防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。
如上所述，根据本发明的第一优选实施例的废热再生系统100具有用于在冷凝器115的上游侧与下游侧之间连通的旁通通路117。当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，旁通通路117打开，且仅在膨胀装置114的上游侧与下游侧之间的压差ΔP变成预定值水平δP以下之后停止控制电动发电机116的转速。换句话说，当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置150控制旁通回路117以使热介质流过旁通回路117，并保持控制电动发电机116的转速，直到膨胀装置114的上游与下游之间的压差减小到预定水平，然后停止控制。因此，当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。
根据膨胀装置114和齿轮泵111，由于膨胀装置114与齿轮泵111之间的吸入容量差，所以压差ΔP不会减小到接近于零，而接近于值δP’。这种情况下，如果值δP′在预定值水平δP之下，则防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。
以下将参照图2说明根据本发明的第二优选实施例的废热再生系统200。
在根据本发明的第二优选实施例的废热再生系统200中，连接用于齿轮泵111的下游侧与膨胀装置114的下游侧之间的连通的旁通通路220取代根据本发明的第一优选实施例的连接用于冷凝器115的上游侧与下游侧之间的连通的旁通通路117，因此，朗肯循环回路210的高压区域与低压区域相互连通。换句话说，旁通通路220在齿轮泵111的下游侧和膨胀装置114的下游侧与朗肯循环回路210连接，朗肯循环回路210中的高压区域与低压区域之间是可连通的，旁通通路220用作旁通回路。
当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置250控制旁通通路220上的阀221打开，因此旁通通路220打开，朗肯循环回路210的高压区域和低压区域相互连通。然后，从齿轮泵111排出的高压液体制冷剂流过旁通通路220，并入膨胀装置114的下游侧的低压气体制冷剂内。换句话说，当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置250控制旁通回路220使制冷剂流过旁通回路220。然后，低压制冷剂的一部分通过高压液体制冷剂蒸发，因此高压区域和低压区域的压力瞬间平衡。因此，膨胀装置114的上游侧与下游侧之间的压差ΔP迅速变为零。因此，控制装置250可在打开旁通通路220的同时控制电动发电机116的转速停止。
如上所述，根据本发明的第二优选实施例的废热再生系统200具有用于在齿轮泵111的下游侧与膨胀装置114的下游侧之间连通的旁通通路220，因此朗肯循环回路210的高压区域和低压区域相互连通。因此，防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。可在打开旁通通路220的同时停止控制电动发电机116的转速，。
以下将参照图3说明根据本发明的第三优选实施例的废热再生系统300。
在根据本发明的第三优选实施例的废热再生系统300中，连接旁通通路322用于在齿轮泵111的上游侧与膨胀装置114的上游侧之间连通，替代本发明的第二优选实施例的旁通通路220，因此，朗肯循环回路310的高压区域和低压区域相互连通。换句话说，旁通通路322在齿轮泵111的上游侧和膨胀装置114的上游侧与朗肯循环回路310连接，在朗肯循环回路310中的高压区域与低压区域之间是可连通的，旁通通路322用作旁通回路。
当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置350控制旁通通路322上的阀323打开，因此旁通通路322打开，朗肯循环回路310的高压区域和低压区域相互连通。换句话说，当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置350控制旁通通路322使制冷剂流过旁通通路322。然后，膨胀装置114的上游侧的高压气体制冷剂流过旁通通路322，并入齿轮泵111的上游侧的低压液体制冷剂内。然后，高压气体制冷剂的一部分通过低压液体制冷剂冷凝，因此高压区域和低压区域的压力瞬间平衡。因此，膨胀装置114的上游侧与下游侧之间的压差ΔP迅速变为零。因此，控制装置350可在打开旁通通路322的同时控制电动发电机116的转速停止。
如上所述，根据本发明的第三优选实施例的废热再生系统300具有用于在齿轮泵111的上游侧与膨胀装置114的上游侧之间连通的旁通通路322，因此朗肯循环回路310的高压区域和低压区域相互连通。因此，防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。可在打开旁通通路322的同时停止控制电动发电机116的转速。
以下将参照图4说明根据本发明的第四优选实施例的废热再生系统400。
在根据本发明的第四优选实施例的废热再生系统400中，形成旁通通路424用于在齿轮泵111的下游侧与齿轮泵111的上游侧之间连通，替代本发明的第二优选实施例的旁通通路220，因此，朗肯循环回路410的高压区域和低压区域相互连通。换句话说，旁通通路424在齿轮泵111的上游侧和齿轮泵111的下游侧与朗肯循环回路410连接，在朗肯循环回路410中的高压区域与低压区域之间是可连通的，旁通通路424用作旁通回路。
当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置450可控制旁通通路424上的阀425打开，因此旁通通路424打开，朗肯循环回路410的高压区域和低压区域相互连通。换句话说，当断开车辆发动机140的起动-停止开关时，控制装置450控制旁通通路424使制冷剂流过旁通通路424。然后，从齿轮泵111排出的高压气体制冷剂流经旁通通路424，并入齿轮泵111的上游侧的低压液体制冷剂中，因此，朗肯循环回路410的高压区域和低压区域的压力瞬间平衡。因此，膨胀装置114的上游侧与下游侧之间的压差ΔP迅速变为零。因此，控制装置450可在打开旁通通路424的同时控制电动发电机116的转速停止。
如上所述，根据本发明的第四优选实施例的废热再生系统400具有用于在齿轮泵111的下游侧与齿轮泵111的上游侧之间连通的旁通通路424，因此，朗肯循环回路410的高压区域和低压区域相互连通。因此，防止电动发电机116的转速增大而超过容许值。可在打开旁通通路424的同时停止控制电动发电机116的转速。
本发明可以以多种方式实施。比如，在本发明的第一优选实施例中，膨胀装置114的上游侧和下游侧可设置压力传感器，用于检测膨胀装置114的上游侧的压力P1和膨胀装置114的下游侧的压力P2，以计算压差ΔP(ΔP＝P1-P2)，基于压差ΔP可确定压差ΔP是否变成在预定值水平δP以下。
根据本发明的第二至第四优选实施例，旁通通路220、322、424分别形成在齿轮泵111的下游侧与膨胀装置114的下游侧之间、齿轮泵111的上游侧与膨胀装置114的上游侧之间以及齿轮泵111的下游侧与上游侧之间，用于在朗肯循环回路的高压区域与低压区域之间连通。可选择地，可形成任意旁通通路，以便通过这种旁通通路相互连通高压区域和低压区域。

Claims (10)

1.一种废热再生系统(100)，用于具有由起动-停止开关启动的车辆发动机(140)的车辆，所述废热再生系统(100)包括：
朗肯循环回路(110)，包括：
用于泵送热介质的泵(111)；
蒸发器(113)，所述蒸发器(113)通过与由所述车辆发动机(140)产生的废热进行热交换来加热所述热介质；
用于膨胀所述热介质以产生运动动力的膨胀装置(114)；和
用于冷凝所述热介质的冷凝器(115)；以及
将所述运动动力转换成电力的电动发电机(116)，
其特征在于，所述废热再生系统(100)具有旁通回路(117、118)和控制装置(150)，所述旁通回路(117、118)在所述冷凝器(115)的上游侧和下游侧处连接到所述朗肯循环回路(110)上以使所述热介质流过或不流过所述旁通回路(117、118)，所述控制装置(150)控制所述电动发电机(116)的转速和所述废热再生系统(100、200、300、400)的运行，
当断开所述车辆发动机(140)的起动-停止开关时，所述控制装置(150)控制所述旁通回路(117、118)以使所述热介质流过旁通回路(117、118)，并保持控制所述电动发电机(116)的转速，直到所述膨胀装置(114)的上游与下游之间的压差减小到预定水平，然后停止所述控制。
2.根据权利要求1所述的废热再生系统(100)，其特征在于，所述旁通回路包括阀(118)，所述控制装置(150)控制所述阀(118)打开以使所述热介质流过所述旁通回路(117、118)。
3.根据权利要求1所述的废热再生系统(100)，其特征在于，流过所述旁通回路(117)的所述热介质的压力损失小于流过所述冷凝器(115)的所述热介质的压力损失。
4.根据权利要求1所述的废热再生系统(100)，其特征在于，所述泵(111)的吸入容量小于所述膨胀装置(114)的吸入容量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的废热再生系统(100)，其特征在于，所述控制装置(150)预先存储所述压差减小到所述预定水平所需的时间长度，所述控制装置(150)在所述时间长度内保持控制所述电动发电机(116)的转速。
6.一种废热再生系统(200、300、400)，用于具有由起动-停止开关启动的车辆发动机(140)的车辆，所述废热再生系统(200、300、400)包括：
朗肯循环回路(210、310、410)，包括：
用于泵送热介质的泵(111)；
蒸发器(113)，所述蒸发器(113)通过与由所述车辆发动机(140)产生的废热进行交换来加热所述热介质；
用于膨胀所述热介质以产生运动动力的膨胀装置(114)；和
用于冷凝所述热介质的冷凝器(115)；以及
将所述运动动力转换成电力的电动发电机(116)，
其特征在于，所述废热再生系统(200、300、400)具有旁通回路(220、322、424)和控制装置(250、350、450)，所述旁通回路(220、322、424)连接到所述朗肯循环回路(210、310、410)上，并且在位于所述朗肯循环回路(220、322、424)中的在所述泵(111)的下游且在所述膨胀装置(114)的上游的区域与在所述膨胀装置(114)的下游且在所述泵(111)的上游的区域之间能够连通，所述控制装置(250、350、450)控制所述电动发电机(116)的转速和所述废热再生系统(200、300、400)的运行，
当断开所述车辆发动机(140)的起动-停止开关时，所述控制装置(250、350、450)控制所述旁通回路(220、322、424)以使所述热介质流过所述旁通回路(220、322、424)。
7.根据权利要求6所述的废热再生系统(200、300、400)，其特征在于，所述旁通回路(220、322、424)包括阀(221、323、425)，所述控制装置(250、350、450)控制所述阀(221、323、425)打开以使所述热介质流过所述旁通回路(220、322、424)。
8.根据权利要求6或7所述的废热再生系统(200)，其特征在于，所述旁通回路(220)在所述泵(111)的下游侧和所述膨胀装置(114)的下游侧处连接到所述朗肯循环回路(210)上。
9.根据权利要求6或7所述的废热再生系统(300)，其特征在于，所述旁通回路(322)在所述泵(111)的上游侧和所述膨胀装置(114)的上游侧处连接到所述朗肯循环回路(310)上。
10.根据权利要求6或7所述的废热再生系统(400)，其特征在于，所述旁通回路(424)在所述泵(111)的上游侧和所述泵(111)的下游侧处连接到所述朗肯循环回路(410)上。
CN2010105130751A 2009-10-15 2010-10-12 废热再生系统 Pending CN102042120A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009238298A JP5163620B2 (ja) 2009-10-15 2009-10-15 廃熱回生システム
JP2009-238298 2009-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102042120A true CN102042120A (zh) 2011-05-04

Family

ID=43498499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105130751A Pending CN102042120A (zh) 2009-10-15 2010-10-12 废热再生系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110088394A1 (zh)
EP (1) EP2312136A1 (zh)
JP (1) JP5163620B2 (zh)
KR (1) KR20110041392A (zh)
CN (1) CN102042120A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102619641A (zh) * 2012-04-12 2012-08-01 北京工业大学 同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统及控制方法
CN102748124A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 湖南大学 一种利用内燃机废气余热能实现进气增压的装置
CN104011334A (zh) * 2011-09-30 2014-08-27 日产自动车株式会社 发动机废热利用装置
CN104214006A (zh) * 2013-05-28 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 带有可联接的余热利用装置的机动车
CN105074186A (zh) * 2013-02-19 2015-11-18 维金热引擎有限公司 用于热机的操作和安全控制的装置和方法
CN105189943A (zh) * 2013-02-06 2015-12-23 沃尔沃卡车集团 用于加热废热回收设备的膨胀机械的方法和设备
CN103850826B (zh) * 2014-03-13 2016-03-16 四川京典能源科技有限公司 氨电活塞内燃发动机及使用该发动机的车辆
CN105756731A (zh) * 2016-03-01 2016-07-13 合肥通用机械研究院 一种可有效提升膨胀机效率的有机朗肯循环系统
CN106481481A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 现代自动车株式会社 废热回收系统的回收能量转移装置和转移方法
CN109083724A (zh) * 2018-09-30 2018-12-25 潍柴动力股份有限公司 一种发动机排气能量回收系统及方法
CN109690029A (zh) * 2016-08-18 2019-04-26 Ifp新能源公司 具有用于紧急停止回路的设备的根据朗肯循环运作的闭合回路以及使用此类回路的方法
CN111819343A (zh) * 2018-03-19 2020-10-23 斯堪尼亚商用车有限公司 用于控制whr系统的停机阶段的装置和方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010056272A1 (de) * 2010-12-24 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Abwärmenutzungsanlage
JP5875253B2 (ja) * 2011-05-19 2016-03-02 千代田化工建設株式会社 複合発電システム
KR101328401B1 (ko) * 2011-09-22 2013-11-13 대우조선해양 주식회사 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치
WO2014023295A2 (de) * 2012-08-06 2014-02-13 Ixetic Bad Homburg Gmbh Vorrichtung zum betreiben eines clausius-rankine-prozess
KR101444169B1 (ko) * 2012-10-18 2014-09-30 삼성중공업 주식회사 선박용 폐열회수장치
DE102013001569A1 (de) * 2013-01-30 2014-07-31 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abwärmenutzungsvorrichtung
JP6044529B2 (ja) * 2013-12-05 2016-12-14 トヨタ自動車株式会社 廃熱回収装置
BE1022434B1 (nl) * 2014-08-29 2016-03-30 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Compressorinstallatie
GB2542809A (en) * 2015-09-30 2017-04-05 Jaguar Land Rover Ltd Heat engine for a motor vehicle
DE102017105611A1 (de) 2017-03-16 2018-09-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Expansionsvorrichtung, Kreisprozessvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Kreisprozessvorrichtung

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56143305A (en) * 1980-04-09 1981-11-09 Osaka Gas Co Ltd Stopping system for liquefied natural gas thermal generating set
JP2005042618A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Denso Corp ランキンサイクル
JP2006017352A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍機
CN1773194A (zh) * 2004-10-29 2006-05-17 株式会社电装 制冷设备及用于该设备的流体机械
JP2006250075A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Honda Motor Co Ltd ランキンサイクル装置
JP2007085195A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Denso Corp 廃熱回生装置
CN101042094A (zh) * 2006-03-23 2007-09-26 株式会社电装 具有膨胀装置的废热收集系统
CN101086399A (zh) * 2006-05-30 2007-12-12 株式会社电装 包括制冷循环和兰金循环的制冷系统
CN101387241A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 株式会社电装 废热利用装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900008584B1 (ko) * 1988-08-26 1990-11-26 김용구 자동차 폐열을 이용한 냉·난방 겸용 동력발생장치
JP4229559B2 (ja) * 2000-01-21 2009-02-25 本田技研工業株式会社 多気筒内燃機関の熱交換装置
JP2005325746A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Toyota Industries Corp 車両用排熱回収システム
DE102005051428B4 (de) * 2004-10-29 2015-05-28 Denso Corporation Abwärmenutzungsvorrichtung
US7950230B2 (en) * 2007-09-14 2011-05-31 Denso Corporation Waste heat recovery apparatus
JP2009287433A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Sanden Corp 内燃機関の廃熱利用装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56143305A (en) * 1980-04-09 1981-11-09 Osaka Gas Co Ltd Stopping system for liquefied natural gas thermal generating set
JP2005042618A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Denso Corp ランキンサイクル
JP2006017352A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍機
CN1773194A (zh) * 2004-10-29 2006-05-17 株式会社电装 制冷设备及用于该设备的流体机械
JP2006250075A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Honda Motor Co Ltd ランキンサイクル装置
JP2007085195A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Denso Corp 廃熱回生装置
CN101042094A (zh) * 2006-03-23 2007-09-26 株式会社电装 具有膨胀装置的废热收集系统
CN101086399A (zh) * 2006-05-30 2007-12-12 株式会社电装 包括制冷循环和兰金循环的制冷系统
CN101387241A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 株式会社电装 废热利用装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104011334A (zh) * 2011-09-30 2014-08-27 日产自动车株式会社 发动机废热利用装置
CN104011334B (zh) * 2011-09-30 2016-01-20 日产自动车株式会社 发动机废热利用装置
CN102619641A (zh) * 2012-04-12 2012-08-01 北京工业大学 同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统及控制方法
CN102748124A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 湖南大学 一种利用内燃机废气余热能实现进气增压的装置
US9932862B2 (en) 2013-02-06 2018-04-03 Volvo Truck Corporation Method and apparatus for heating an expansion machine of a waste heat recovery apparatus
CN105189943A (zh) * 2013-02-06 2015-12-23 沃尔沃卡车集团 用于加热废热回收设备的膨胀机械的方法和设备
CN105074186A (zh) * 2013-02-19 2015-11-18 维金热引擎有限公司 用于热机的操作和安全控制的装置和方法
CN104214006A (zh) * 2013-05-28 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 带有可联接的余热利用装置的机动车
CN103850826B (zh) * 2014-03-13 2016-03-16 四川京典能源科技有限公司 氨电活塞内燃发动机及使用该发动机的车辆
CN106481481A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 现代自动车株式会社 废热回收系统的回收能量转移装置和转移方法
CN105756731A (zh) * 2016-03-01 2016-07-13 合肥通用机械研究院 一种可有效提升膨胀机效率的有机朗肯循环系统
CN109690029A (zh) * 2016-08-18 2019-04-26 Ifp新能源公司 具有用于紧急停止回路的设备的根据朗肯循环运作的闭合回路以及使用此类回路的方法
CN111819343A (zh) * 2018-03-19 2020-10-23 斯堪尼亚商用车有限公司 用于控制whr系统的停机阶段的装置和方法
CN109083724A (zh) * 2018-09-30 2018-12-25 潍柴动力股份有限公司 一种发动机排气能量回收系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5163620B2 (ja) 2013-03-13
KR20110041392A (ko) 2011-04-21
JP2011085071A (ja) 2011-04-28
EP2312136A1 (en) 2011-04-20
US20110088394A1 (en) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102042120A (zh) 废热再生系统
JP5716837B2 (ja) エンジン廃熱利用装置
CN102042119B (zh) 废热回收系统
JP5338730B2 (ja) 廃熱回生システム
WO2013046969A1 (ja) 廃熱利用装置
US20110088397A1 (en) Waste heat recovery system
CN104727873B (zh) 抽气回热式有机朗肯循环发动机余热回收系统及控制方法
CN108167038A (zh) 有机朗肯循环-跨临界co2热泵发动机排气余热回收联合系统
JP2014231738A (ja) 廃熱回生システム
CN103797218A (zh) 朗肯循环系统
JPWO2013046932A1 (ja) エンジン廃熱利用装置
JP4588644B2 (ja) 廃熱利用装置を備える冷凍装置
CN207905874U (zh) 一种尾气余热回收系统
JP2013113192A (ja) 廃熱回生システム
JP4140543B2 (ja) 廃熱利用装置
CN101586482A (zh) 一种低温型发动机以及发动机回热方法
CN103518053B (zh) 用于内燃机废热利用的管道回路和用于运行该管道回路的方法
JP2006349211A (ja) 複合サイクル装置およびその制御方法
JP2009210159A (ja) ガスヒートポンプ式空気調和装置の制御方法およびガスヒートポンプ式空気調和装置
JP6222014B2 (ja) 車両用減速回生制御装置
JP2000146359A (ja) コージェネレーションシステム
JP2015059425A (ja) 内燃機関の廃熱回収装置
US11066961B2 (en) Exhaust heat recovery system
JP5347899B2 (ja) 車両用蒸気エンジン
CN205297667U (zh) 一种气液混合回收的低品质余热发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110504