CN105531471B - 发动机的废热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够有效地利用发动机的废热并且能够保护发动机和其周边设备的废热回收装置。发动机的废热回收装置(1)具备发动机(71)。并且,具备第一冷却器(3),其具有用于冷却上述发动机(71)的第一被冷却机构的第一冷却介质,将从热水利用设备输出的第一温度的水与上述第一冷却介质进行热交换来输出比上述第一温度高的第二温度的水。并且,具备热交换器(2),通过使上述第二温度的水与上述发动机的废气进行热交换来输出比上述第二温度高的第三温度的水,并向上述热水利用设备供给。并且,具备第一阀装置(52),在上述第一冷却介质的温度比上述第一冷却器(3)的供给上述第一温度的水一侧的温度低的情况下,使上述第一温度的水向上述热交换器(2)供给。
Description
技术领域
本发明涉及发动机的废热回收装置。
背景技术
例如,公知如下装置:在发动机的冷却水以及废气的各自的通路具备热交换器,在利用冷却水用的热交换器来使动作流体升温后,利用废气用的热交换器进一步使其升温,由此来从冷却水以及废气回收热(例如,参照专利文献1)。回收后的热被用作供热水设备、其它的发电设备的热源。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-141137号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,上述那样的发动机的热的回收装置在冷却水的温度比热交换器的温度低的情况下,存在如下那样的问题。
也就是说,当发动机起动时,冷却水用的热交换器不从冷却水回收热。相反地,有冷却水用的热交换器从动作流体吸收热的担忧,从而与发动机的废热的有效利用相反。
并且,当发动机正稳定运转时,有冷却水用的热交换器从动作流体吸收热并给与冷却水的担忧。冷却水的温度上升并超过上限值,发动机过热,其结果,有发动机、其周边设备损伤的担忧。
用于解决课题的方案
解决上述的课题的主要的本发明具备:发动机;第一冷却器,其具有用于将上述发动机的第一被冷却机构进行冷却的第一冷却介质,使从热水利用设备输出的第一温度的水与上述第一冷却介质进行热交换,来输出比上述第一温度高的第二温度的水;热交换器,其使上述第二温度的水与上述发动机的废气进行热交换,来输出比上述第二温度高的第三温度的水,并向上述热水利用设备供给;以及第一阀装置,其在上述第一冷却介质的温度比上述第一冷却器的供给上述第一温度的水一侧的温度低的情况下,使上述第一温度的水向上述热交换器供给。
通过附图以及本说明书的记载,本发明的其它特征会变得更加清楚。
发明效果
根据本发明,能够有效地利用发动机的废热,并且能够保护发动机和其周边设备。
附图说明
图1表示本发明的实施方式的发动机的废热回收装置的简要结构。
图2表示发动机正进行稳定运转的情况下的废热回收装置的水的流动的一个例子。
图3表示发动机正进行稳定运转的情况下的废热回收装置的水的流动的其它例子。
图4表示发动机正进行稳定运转的情况下的废热回收装置的水的流动的另一例子。
图5表示发动机起动后的废热回收装置的水的流动的一个例子。
图6表示发动机起动后的废热回收装置的水的流动的其它例子。
图7表示废热回收装置过热的情况下的水的流动的一个例子。
图8表示废热回收装置过热的情况下的水的流动的其它例子。
图9表示本发明的实施方式的废热回收装置所连接的设备的一个例子。
具体实施方式
通过本说明书以及附图的记载,至少以下的事项变得清楚。
参照图1~图9,对本发明的实施方式的废热回收装置进行说明。此外,本实施方式中,从废热回收装置1的废气热交换器2输出的水在二进制发电装置8得以利用,回收于废热回收装置1的储水槽6。并且,本实施方式的发动机71被用作发电机72的原动机。发动机71的冷却水在由泵P3在发动机71与冷却水冷却器3之间循环的期间被冷却,发动机71的润滑油在由泵P4在发动机71与润滑油冷却器4之间循环的期间被冷却。
===结构===
图1是本发明的实施方式的废热回收装置的简图。如图1所示,废热回收装置1具备废气热交换器2、冷却水冷却器3、润滑油冷却器4、阀51~55、以及储水槽6。此外,废热回收装置1的各构成要素如将在以下说明那样与其它的构成要素连接时,构成要素彼此例如经由水管连接。
废热回收装置1中,作为动作介质的水被后述的预热系统预热,之后在废气热交换器2加热,送至二进制发电装置8。废热回收装置1具有:从储水槽6经由阀51、52、冷却水冷却器3到达废气热交换器2的主预热系统;和从储水槽6经由阀51、润滑油冷却器4、阀54到达废气热交换器2的副预热系统。并且,废热回收装置1具有经由阀53、55将冷却水供给至冷却水冷却器3、润滑油冷却器4以及储水槽6的冷却水供给系统。
<主预热系统>
如上所述,主预热系统从储水槽6经由阀51、52、冷却水冷却器3到达废气热交换器2。
具体而言,储水槽6是将从二进制发电装置8输出的水进行储存的装置,经由水管与二进制发电装置8中的水的输出口连接。并且,储水槽6将从冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4返回的水进行回收,并且接受从阀55补给的冷却水。储水槽6在如上述那样储存了水后,将所储存的水向阀51输出。
储水槽6具有将储水槽6的水位进行测定的水位传感器61。水位传感器61在测定值低于规定的下限的情况下,向控制装置59输出测定信号以便经由阀55补给冷却水。
并且,在储水槽6中的水的输出口设有温度传感器62。温度传感器62将从储水槽6输出的水的温度T1进行测定,并向控制装置59输出。此外,从二进制发电装置8流入储水槽6的水的温度例如是摄氏80度程度。
从储水槽6输出来的水由泵P1经由阀51、52送至冷却水冷却器3。以下将会说明阀51、52。
冷却水冷却器3是如下装置:具有冷却水来作为用于对发动机71的燃烧室周围进行冷却的冷却介质,将发动机71的冷却水与从储水槽6输出的水进行热交换,来冷却发动机71的冷却水,并且将来自储水槽6的水进行预热并向废气热交换器2输出。冷却水冷却器3中的水的流入口与阀52的水的输出口连接,冷却水冷却器3中的水的输出口与废气热交换器2的水的流入口连接。
并且,冷却水冷却器3具有冷却水流入口,以便经由阀53供给冷却水,并且具有冷却水输出口,以便向储水槽6输出在冷却水冷却器3中升温后的冷却水。
冷却水冷却器3具有两个温度传感器31、32。温度传感器31将冷却水冷却器3的温度T2进行测定,并向控制装置59输出测定信号。温度传感器32设于冷却水冷却器3中的水的输出口,将从冷却水冷却器3输出的水的温度T3进行测定,并向控制装置59输出。并且,冷却水冷却器3具有流量计33。流量计33将流入冷却水冷却器3的水的流量进行测定,并在测定值低于规定的下限的情况下,为了从阀53接受冷却水的补给而向控制装置59输出。
在冷却水冷却器3中预热后的水向废气热交换器2输出。例如,在从二进制发电装置8输出的水约是摄氏80度的温度的情况下,水在储水槽6中稍微散热,并以摄氏70度程度的温度从储水槽6输出。这样的温度的水在以摄氏90度为上限的温度的冷却水冷却器3中被预热而输出。
废气热交换器2是将在冷却水冷却器3预热后的水与发动机71的废气进行热交换来进行加热的装置。废气热交换器2中的水的输出口与二进制发电装置8中的水的流入口连接,由废气热交换器2加热后的水向二进制发电装置8输出。例如,本实施方式中的发动机71的废气是摄氏500度程度,热交换后的水的温度足够超过在二进制发电装置8中需要的摄氏95度。发动机71的废气因废气热交换器2中的热交换而使温度降低至摄氏200~300度,之后向大气释放。
<副预热系统>
如上所述,副预热系统从储水槽6经由阀51、润滑油冷却器4、阀54到达废气热交换器2。
具体而言,润滑油冷却器4是如下装置:具有润滑油来作为用于对发动机71的内部进行冷却的冷却介质,将发动机71的润滑油与从储水槽6输出的水进行热交换,来冷却发动机71的润滑油,并且将来自储水槽6的水进行预热并输出。润滑油冷却器4中的水的流入口与阀51中的水的一方输出口连接,并且,润滑油冷却器4中的水的输出口与阀54中的水的流入口连接。而且,阀54中的水的一方输出口与废气热交换器2连接。因此,从储水槽6经由阀51而供给至润滑油冷却器4的水在润滑油冷却器4中被预热后,为了加热而向废气热交换器2输出,或者如将在以下说明那样,为了更进一步的预热而回收至储水槽6。
润滑油冷却器4具有两个温度传感器41、42。温度传感器41将润滑油冷却器4的温度T4进行测定,并向控制装置59输出。温度传感器42设于润滑油冷却器4中的水的输出口,将从润滑油冷却器4输出的水的温度T5进行测定并向控制装置59输出。并且,润滑油冷却器4具有流量计43。流量计43将流入润滑油冷却器4的水的流量进行测定,并在测定值低于规定的下限的情况下,为了从阀53接受冷却水的补给而向控制装置59输出。
<冷却水供给系统>
如上所述,冷却水供给系统经由阀53、55向冷却水冷却器3、润滑油冷却器4以及储水槽6供给冷却水。冷却水从与二进制发电装置8不同的设备、例如上水道供给。并且,根据防止水垢的产生的观点,作为冷却水优选使用淡水。
具体而言,阀55的冷却水流入口经由泵P2例如与上水道连接,阀55的一方冷却水输出口与储水槽6的冷却水流入口连接,另一方冷却水输出口与阀53的冷却水流入口连接。阀53的一个冷却水输出口与冷却水冷却器3的冷却水流入口连接,另一个冷却水输出口与润滑油冷却器4的冷却水流入口连接。
因此,在以下将要说明的条件下,冷却水经由阀53向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给,并且经由阀55向储水槽6供给。
<阀>
阀51、52、54是将主预热系统以及副预热系统中的水的流动进行调节的装置,阀53、55是将冷却水供给系统中的冷却水的流动进行调节的装置。阀51~55基于控制装置59的输出而动作。
具体而言,阀51是将从储水槽6供给的水向阀52以及润滑油冷却器4分配地输出的装置。因此,阀51具有供来自储水槽6的水流入的一个流入口、和水分别向阀52以及润滑油冷却器4侧输出的两个输出口。
根据状况变更从阀51输出的水的分配。水例如可以全部向阀52侧输出,或也可以全部向润滑油冷却器4侧输出,或也可以向阀52侧输出1/2、向润滑油冷却器4侧输出1/2,或者也可以向阀52侧输出1/3、向润滑油冷却器4侧输出2/3。在废热回收装置1正进行通常运转时,阀51被控制成,向阀52侧也向润滑油冷却器4侧输出水。
并且,在阀51中的阀52侧的输出口设有温度传感器511。温度传感器511将从阀51向阀52侧输出的水的温度T6进行测定,并向控制装置59输出。
阀52是如下装置:其设于连接阀51和冷却水冷却器3的流路,在冷却水冷却器3的温度T2比从阀51向阀52侧输出的水的温度T6低的情况下,使温度T6的水向废气热交换器2供给。也就是说,在上述情况下,阀52形成使来自储水槽6的水不经过冷却水冷却器3而向废气热交换器2供给那样的流路。在除此以外的情况下,阀52使温度T6的水向冷却水冷却器3供给。
阀53是如下装置:在主预热系统以及副预热系统过热时,使冷却水向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给。具体而言,在冷却水冷却器3的温度T2超过规定的允许温度的情况下,并且在润滑油冷却器4的温度T4超过规定的允许温度的情况下,阀53动作。并且,阀53在分别供给至冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的水的流量分别低于规定的下限的情况下,也使冷却水向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给。在除上述两个情况以外的情况下,阀53设定为不动作,但也可以根据状况而动作。
阀54是将从润滑油冷却器4输出的水向废气热交换器2和储水槽6中任一个供给的装置。也就是说,阀54在从润滑油冷却器4输出的水的温度T5比从冷却水冷却器3输出的水的温度T3低的情况下,使从润滑油冷却器4输出的水向储水槽6回收,在除此以外的情况下,向废气热交换器2供给。
阀55是在储水槽6的水位低于规定的下限的情况下使冷却水向储水槽6供给的装置。
<控制装置>
控制装置59是基于从温度传感器31、32、41、42、62、511、流量计33、43、从水位传感器61输出的测定信号来控制阀51~55的装置。
具体而言,控制装置59将由温度传感器41测定出的润滑油冷却器4的温度T4、和由温度传感器62测定出的从储水槽6输出的水的温度T1进行比较,在温度T4比温度T1高的情况下,控制阀51以便为进行热交换而将从储水槽6输出的水向润滑油冷却器4供给。另一方面,在温度T4比温度T1低的情况下,控制装置59控制阀51以使得来自储水槽6的水向阀52一方供给。
并且,控制装置59将由温度传感器31测定出的冷却水冷却器3的温度T2、和由温度传感器511测定出的从阀51向阀52侧输出的水的温度T6进行比较,在温度T2比温度T6低的情况下,控制阀52以使得从阀51供给的水不经由冷却水冷却器3而向废气热交换器2供给。另一方面,在温度T2比温度T6高的情况下,控制装置59控制阀52以使得从阀51供给的水向冷却水冷却器3供给。
控制装置59在由温度传感器31测定出的冷却水冷却器3的温度T2超过冷却水冷却器3的允许温度的情况下,并且由温度传感器41测定出的润滑油冷却器4的温度T4超过润滑油冷却器4的允许温度的情况下,控制阀53以便从阀53向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给冷却水。并且,控制装置59在由流量计33测定出的在冷却水冷却器3流动的水的流量低于规定的下限的情况下,以及在由流量计43测定出的在润滑油冷却器4流动的水的流量低于规定的下限的情况下,还控制阀53以便向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给冷却水。在除上述两个情况以外的情况下,控制装置59控制阀53以便既不向冷却水冷却器3也不向润滑油冷却器4供给冷却水。例如,在发电用发动机的情况下,发动机71的冷却水以及润滑油达到摄氏200~300度程度的温度,但冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的允许温度分别是摄氏95度程度。
另外,控制装置59将由温度传感器32测定出的从冷却水冷却器3输出的水的温度T3、和由温度传感器42测定出的从润滑油冷却器4输出的水的温度T5进行比较,在温度T3比温度T5高的情况下,控制阀54以便将从润滑油冷却器4输出的温度T5的水向储水槽6回收。另一方面,在温度T3比温度T5低的情况下,控制装置59控制阀54以便将从润滑油冷却器4输出的温度T5的水向废气热交换器2供给。
控制装置59在由水位传感器61测定出的储水槽6的水位低于规定的下限的情况下,控制阀55以便向储水槽6补给冷却水。
<二进制发电装置>
本实施方式中,在废热回收装置1中加热后的水在二进制发电装置8中得以利用。也就是说,在本实施方式中,构成了在将发动机71作为原动机发电的同时、利用发动机71的废热而进一步发电的多级式发电系统。
如图9所示,二进制发电装置8具备蒸发器81、涡轮82、冷凝器83、发电机84、逆变器85、转换器86以及冷却塔87。向二进制发电装置8输入的水的适当的温度例如是摄氏95度程度。并且,从二进制发电装置8输出的热水的温度例如是摄氏83度程度。
从废热回收装置1的废气热交换器2输出的水导入二进制发电装置8的蒸发器81。而且,在蒸发器81中对二进制发电装置8的动作介质加热后,向废热回收装置1的储水槽6返回。
二进制发电装置8的动作介质在蒸发器81中被加热而蒸发。气化后的动作介质导入涡轮82,使涡轮82旋转后,在冷凝器83中液化。液化后的动作介质由泵P6再次送至蒸发器81。
涡轮82是发电机84的原动机,发电机84通过涡轮82的旋转而发电。由发电机84产生的电力经由逆变器85以及转换器86而向供电系统供电。
===动作===
参照图2~图8,对本发明的实施方式的废热回收装置的动作进行说明。
<发动机正进行稳定运转时>
图2~图4中以粗线表示发动机正进行稳定运转的状态下的预热系统的水以及冷却水供给系统的冷却水的流动。
图2表示发动机正进行稳定运转的状态下的水的基本的流动。该情况下,冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的温度T2、T4分别比允许温度低,并且比从储水槽6以及阀51输出的水的温度T1、T6高。并且,从冷却水冷却器3输出的水的温度T3比从润滑油冷却器4输出的水的温度T5低。储水槽6的水位超出下限,并且分别流入冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的水的流量超出下限。
此时,控制装置59将来自温度传感器62以及41的测定信号进行比较,判定为温度T1一方比温度T4低。而且,控制装置59控制阀51以使得供给至阀51的水向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4双方流动。
并且,控制装置59将来自温度传感器511以及31的测定信号进行比较,判定为温度T6一方比温度T2低。而且,控制装置59控制阀52以使得供给至阀52的水向冷却水冷却器3流动。
并且,控制装置59将来自温度传感器32以及42的测定信号进行比较,判定为温度T3一方比温度T5低。而且,控制装置59控制阀54以使供给至阀54的水向废气热交换器2流动。
控制装置59根据水位传感器61的测定信号,判定为储水槽6的水位超出下限,而控制阀55以便不向储水槽6供给冷却水。并且,控制装置59根据流量计33和43的测定信号,判定为分别流入冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的水的流量超出下限,控制阀53以便既不向冷却水冷却器3也不向润滑油冷却器4供给冷却水。
其结果,水在流过主预热系统和副预热系统后,被废气热交换器2加热。在冷却水供给系统不流动冷却水。
图3表示在发动机正进行稳定运转的状态下,从冷却水冷却器3输出的水的温度T3比从润滑油冷却器4输出的水的温度T5高的情况下的水的流动。控制装置59将温度传感器32以及42的测定信号进行比较,判定为温度T3比温度T5高,控制阀54以使从润滑油冷却器4输出的水向储水槽6流动。
其结果,在主预热系统流动的水在废气热交换器2中被加热,但在副预热系统流动的水为了再次进行预热而向储水槽6回收。这是由于,使被冷却水冷却器3预热后的水和与其相比温度较低的来自润滑油冷却器4的水合流,从而不会使来自冷却水冷却器3的水的温度降低,也就是说实现热的有效利用。
图4表示在发动机正进行稳定运转的状态下,储水槽6的水位低于规定的下限时的水以及冷却水的流动。控制装置59基于来自水位传感器31的测定信号,判定为储水槽6的水位低于下限,控制阀55以便向储水槽6供给冷却水。其结果,经由阀55补给冷却水直至储水槽6的水位超出下限。
<发动机起动后>
图5以及图6中以粗线表示发动机71起动后的预热系统的水以及冷却水供给系统的冷却水的流动。
图5表示发动机71起动后的水的基本的流动。该情况下,冷却水冷却器3的温度T2比从阀51向阀52侧输出的水的温度T6低。控制装置59将来自温度传感器31以及511的测定信号进行比较,判定为温度T2比温度T6低,控制阀52以使从阀51流入的水向废气热交换器2供给。
并且,润滑油冷却器4的温度T4比从储水槽6输出的水的温度T1低。控制装置59将来自温度传感器41以及62的测定信号进行比较,判定为温度T4比温度T1低,控制阀51以使从储水槽6流入的水向阀52供给。
其结果,从储水槽输出的水经由阀51、52向废气热交换器2供给。由此,能够避免对应被冷却的发动机71的冷却水加热的情况。并且,能够避免应被预热的来自储水槽6的水被冷却水冷却器3吸收热,从而实现热的有效利用。
图6表示在发动机71起动后,储水槽6的水位不足下限的状态下的水以及冷却水的流动。控制装置59基于来自水位传感器31的测定信号,判定为储水槽6的水位不足下限,控制阀55以使冷却水向储水槽6供给。其结果,经由阀55补给冷却水直至储水槽6的水位超出下限。
<废热回收装置的主预热系统以及副预热系统过热时>
图7以及图8中以粗线表示废热回收装置1的主预热系统以及副预热系统过热时的预热系统的水以及冷却水供给系统的冷却水的流动。
图7表示废热回收装置1的主预热系统以及副预热系统过热时的水的基本的流动。该情况下,冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的温度T2、T4超过冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的各自的允许温度。控制装置59将来自温度传感器31以及41的测定信号进行比较,判定为温度T2以及T4超过各自的允许温度。控制装置59控制阀55以便向阀53供给冷却水,并且控制阀53以便向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给冷却水。
并且,从储水槽6输出的水的温度T1比润滑油冷却器4的温度T4高。控制装置59将温度传感器62以及41的测定结果进行比较,判定为温度T1一方比温度T4高,控制阀51以使从储水槽6输出的水向阀52供给。
另外,从阀51输出的水的温度T6比冷却水冷却器3的温度T2高。控制装置59将温度传感器511以及31的测定信号进行比较,判定为温度T6一方比温度T2高,控制阀52以使从阀51输出的水向废气热交换器2供给。
其结果,从储水槽输出的水经由阀51、52向废气热交换器2供给。并且,向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给冷却水,对这些设备进行冷却。像这样供给的冷却水从冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4向储水槽6回收。
因冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4过热而发动机71过热,而有发动机71和其周边设备损伤的担忧,从而通过防止冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的过热,来实现各种设备的保护。
图8表示废热回收装置1的主预热系统以及副预热系统过热,而且储水槽6的水位低于下限时的水的流动。控制装置59基于水位传感器61的测定信号而将阀55控制为打开,从而向储水槽6供给冷却水。由此,过热的主预热系统以及副预热系统的整体得以冷却。
如上所述,冷却水冷却器3具有冷却水来作为用于对发动机71的燃烧室周围进行冷却的冷却介质,将从热水利用设备输出的第一温度的水与发动机71的冷却水进行热交换,来输出比第一温度高的第二温度的水。废气热交换器2将第二温度的水与发动机71的废气进行热交换,来输出比第二温度高的第三温度的水,并向二进制发电装置8供给。阀52在发动机71的冷却水的温度比冷却水冷却器3的供给第一温度的水一侧的温度低的情况下,使第一温度的水向废气热交换器2供给。因此,从热水利用设备侧供给的水经由阀52向废气热交换器2供给。也就是说,水不经由冷却水冷却器3。由此,能够避免对应被冷却的发动机71的冷却水加热的情况。这关系到,在废热回收装置1的预热系统过热的情况下,防止发动机71的过热以及与之相伴的发动机71与其周边设备的损伤。并且,能够避免应被预热的来自热水利用设备侧的水被冷却水冷却器3吸收热,从而实现热的有效利用。
并且,润滑油冷却器4具有润滑油来作为用于对发动机71的内部进行冷却的冷却介质,使从热水利用设备输出的第一温度的水与润滑油进行热交换,来输出比第一温度高的第四温度的水,并向废气热交换器2供给。因此,废热回收装置1具有冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4这两个预热给与机构,实现热的有效利用。
并且,阀51设于阀52的第一温度的水所流入一侧,在润滑油的温度比润滑油冷却器4的供给第一温度的水一侧的温度低的情况下,使供给至润滑油冷却器4的第一温度的水向阀52一方供给。由此,能够避免对应被冷却的发动机71的润滑油加热的情况。这关系到,在废热回收装置1的预热系统过热的情况下,防止发动机71的过热以及与之相伴的各设备的损伤。并且,能够避免应被预热的来自热水利用设备侧的水被润滑油冷却器4吸收热,从而实现热的有效利用。
并且,储水槽6设于阀51的第一温度的水所流入一侧,在将从热水利用设备输出的第一温度的水储存后将其向阀51输出。因此,能够对在废热回收装置1的预热系统流动的水的量进行调节,并能够稳定地运用废热回收装置1。
并且,阀54在润滑油冷却器4的输出第四温度的水一侧的温度比冷却水冷却器3的输出第二温度的水一侧的温度低的情况下,使第四温度的水向储水槽6供给。因此,从冷却水冷却器3输出的水在废气热交换器2中被加热,但从润滑油冷却器4输出的水为了再次进行预热而向储水槽6回收。使被冷却水冷却器3预热后的水和与其相比温度较低的来自润滑油冷却器4的水合流,能够避免来自冷却水冷却器3的水的温度降低,从而有助于热的有效利用。
并且,阀53使从上水道等与热水利用设备不同的设备输出且比发动机71的冷却水以及润滑油的温度低的第五温度的水向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4中的至少一方供给。由此,能够确保流入冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的水,从而有助于废热回收装置1的稳定的运转。
优选阀53在冷却水冷却器3的供给第一温度的水一侧的温度比发动机71的冷却水的允许温度高的情况下,并且润滑油冷却器4的供给第一温度的水一侧的温度比润滑油的允许温度高的情况下,向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给第五温度的水。由此,能够防止冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的过热,从而避免发动机71的过热以及与之相伴的发动机71和其周边设备的损伤。
并且,优选阀53在供给至冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的第一温度的水的流量分别成为规定的流量以下的情况下,也向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4供给第五温度的水。由此,能够确保流入冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4的水的固定的流量,从而有助于废热回收装置1的稳定的运转。
并且,阀55在储存于储水槽6的水的量成为规定量以下的情况下,使第五温度的水向储水槽6供给。因此,确保储水槽6储存有规定量的水。这是指从储水槽6向冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4稳定地供给水,关系到废热回收装置1的稳定的运转。
并且,热水利用设备优选是二进制发电装置。由此,能够利用来自发动机71的废热而进一步进行发电,从而实现发动机71的废热的有效利用。
此外,上述实施方式是用于使本发明的理解容易而说明的,并不限定解释本发明。本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行变更、改进,并且本发明也包括其等效物。
例如,使第一冷却器以及第二冷却器分别与冷却水冷却器3以及润滑油冷却器4对应地进行了说明,但也可以替换冷却水冷却器3和润滑油冷却器4。
并且,作为热水利用设备的其它例子,举出热水池。
符号的说明
1—热回收装置,2—废气热交换器,3—冷却水冷却器,4—润滑油冷却器,51~55—阀,6—储水槽。
Claims (13)
1.一种发动机的废热回收装置,其特征在于,具备:
发动机;
第一冷却器,其具有用于将上述发动机的第一被冷却机构进行冷却的第一冷却介质,将从热水利用设备输出的第一温度的水与上述第一冷却介质进行热交换,来输出比上述第一温度高的第二温度的水;
热交换器,将上述第二温度的水与上述发动机的废气进行热交换,来输出比上述第二温度高的第三温度的水,并向上述热水利用设备供给;
第二冷却器,其具有用于将上述发动机的第二被冷却机构进行冷却的第二冷却介质,将从上述热水利用设备输出的上述第一温度的水与上述第二冷却介质进行热交换,来输出比上述第一温度高的第四温度的水,并向上述热交换器供给;
第一阀装置,其在上述第一冷却介质的温度比上述第一冷却器的供给上述第一温度的水一侧的温度低的情况下,使上述第一温度的水向上述热交换器供给,以及
第二阀装置,其设于上述第一阀装置的流入上述第一温度的水一侧,在上述第二冷却介质的温度比上述第二冷却器的供给上述第一温度的水一侧的温度低的情况下,使供给至上述第二冷却器的上述第一温度的水向上述第一阀装置一方供给。
2.根据权利要求1所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
还具备储水槽,该储水槽设于上述第二阀装置的流入上述第一温度的水一侧,在储存了从上述热水利用设备输出的上述第一温度的水后将其向上述第二阀装置输出。
3.根据权利要求2所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
还具备第三阀装置,该第三阀装置在上述第二冷却器的输出上述第四温度的水一侧的温度比上述第一冷却器的输出第二温度的水一侧的温度低的情况下,使上述第四温度的水向上述储水槽供给。
4.根据权利要求3所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
还具备第四阀装置,该第四阀装置使从与上述热水利用设备不同的设备输出且比上述第一冷却介质以及第二冷却介质的温度低的第五温度的水向上述第一冷却器以及第二冷却器中的至少一方供给。
5.根据权利要求4所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
上述第四阀装置在上述第一冷却器的供给上述第一温度的水一侧的温度比上述第一冷却介质的允许温度高的情况下,并且上述第二冷却器的供给上述第一温度的水一侧的温度比上述第二冷却介质的允许温度高的情况下,将上述第五温度的水向上述第一冷却器以及第二冷却器供给。
6.根据权利要求4所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
上述第四阀装置在供给至上述第一冷却器以及第二冷却器的上述第一温度的水的流量分别成为规定的流量以下的情况下,将上述第五温度的水向上述第一冷却器以及第二冷却器供给。
7.根据权利要求4所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
还具备第五阀装置,该第五阀装置在储存于上述储水槽的水的量成为规定量以下的情况下,使上述第五温度的水向上述储水槽供给。
8.根据权利要求5所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
还具备第五阀装置,该第五阀装置在储存于上述储水槽的水的量成为规定量以下的情况下,使上述第五温度的水向上述储水槽供给。
9.根据权利要求6所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
还具备第五阀装置,该第五阀装置在储存于上述储水槽的水的量成为规定量以下的情况下,使上述第五温度的水向上述储水槽供给。
10.根据权利要求1~9任一项所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
上述第一冷却器是将上述发动机的冷却水进行冷却的冷却水冷却器。
11.根据权利要求1~9任一项所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
上述第二冷却器是将上述发动机的润滑油进行冷却的润滑油冷却器。
12.根据权利要求1~9任一项所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
上述热水利用设备是二进制发电装置。
13.根据权利要求10所述的发动机的废热回收装置,其特征在于,
上述热水利用设备是二进制发电装置。
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