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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wiedergewinnungsgerät für Abgaswärme, das thermische
Energie aus dem Abgas von einem Verbrennungsmotor, aus Fabrikabgaswärme oder
dergleichen wiedergewinnt, um Bewegungsenergie zu erzeugen.
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Stand der Technik
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Ein
Gerät zur
Wiedergewinnung von Abgaswärme
ist bekannt, das unter Verwendung einer Wärmekraftmaschine Abgaswärme von
einem Verbrennungsmotor wiedergewinnt, der an einem Fahrzeug wie
beispielsweise einem Kraftfahrzeug, einem Bus oder einem Lastkraftwagen
montiert ist. Bei dem für einen
derartigen Zweck verwendeten Gerät
zur Wiedergewinnung von Abgaswärme
wird eine Wärmekraftmaschine
mit externer Verbrennung angewendet, wie beispielsweise der Stirling-Motor,
der eine ausgezeichnete theoretische thermische Effizienz aufweist.
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Die
Veröffentlichung
der Japanischen Patentanmeldung Nr. JP A-2004-332665 (JP-A-2004-332 665) offenbart
eine Technologie betreffend ein System, das einen Verbrennungsmotor,
eine Hilfseinrichtung, einen elektrischen Generator und einen Stirling-Motor
zum Antreiben des elektrischen Generators aufweist, wobei die elektrische
Energie, die durch den elektrischen Generator erzeugt wird, zu einem
Motor und zu einer Batterie geliefert wird, und wobei die Hilfseinrichtung
durch den Motor angetrieben wird, wobei eine Kupplung zwischen der
Hilfseinrichtung und dem Verbrennungsmotor vorgesehen ist und die
Hilfseinrichtung durch den Verbrennungsmotor oder den Motor in einer
wahlweisen Art und Weise unter Verwendung der Kupplung angetrieben
wird. Außerdem
offenbart die veröffentlichte
Japanische Übersetzung
von der PCT-Anmeldung
PCT/JP T-2003-518458 (JP-T-2003-518 458) eine Technologie, bei der
eine Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Stirling-Motor
vorgesehen ist und der Stirling-Motor als eine zusätzliche
Antriebseinheit von dem Verbrennungsmotor verwendet wird.
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Außerdem nimmt,
wenn die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
wiedergewonnene thermische Energie als elektrische Energie abgegeben
wird, die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
wiedergewonnene thermische Energie ab, da die Energieumwandlungseffizienz
der Motoren und Batterien weniger als 100 % beträgt. Darüber hinaus ist die Energieumwandlungseffizienz
der Motoren und Batterien geringer als die Übertragungseffizienz, die dann
erzielt wird, wenn eine mechanische Übertragungseinrichtung wie
beispielsweise Zahnräder
und Ketten verwendet wird.
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Im
Hinblick auf die effektive Anwendung von Energie wird, wie dies
in der Druckschrift JP T-2003-518458 beschrieben ist, vorzugsweise
die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit wiedergewonnene
thermische Energie in kinetische Energie umgewandelt, um Bewegungsenergie
zu erzeugen, und die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
werden abgegeben, nachdem sie unter Verwendung einer mechanischen Übertragungseinrichtung
kombiniert worden sind.
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Bei
Wärmekraftmaschinen
mit externer Verbrennung wie beispielsweise dem Stirling-Motor wird die
von einer Wärmequelle
wie beispielsweise das Abgas eingebrachte Wärme zu dem Arbeitsfluid der Wärmekraftmaschine
mit externer Verbrennung durch einen Wärmetauscher übertragen,
und Wärmekraftmaschinen
mit externer Verbrennung sind daher gegenüber einer Schwankung der eingebrachten Wärme weniger
ansprechend. Außerdem
setzen Wärmekraftmaschinen
mit externer Verbrennung wie beispielsweise der Stirling-Motor,
die thermische Energie von einer Wärmequelle durch eine Heizeinrichtung
erzielen, mitunter die Herstellung von Bewegungsenergie selbst nach
dem Beenden des Einbringens der Wärme durch die in der Heizeinrichtung
gespeicherte Wärme
fort.
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Als
ein Ergebnis wird, wenn eine Wärmekraftmaschine
mit externer Verbrennung wie beispielsweise der Stirling-Motor als
die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
verwendet wird, die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
mitunter die Erzeugung von Bewegungsenergie durch die in der Heizeinrichtung,
die zu der Abgaswiedergewinnungseinheit gehört, gespeicherte Wärme sogar dann
fortsetzen, wenn die Abgaswärme
nicht zu der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
geliefert wird. In einem derartigen Fall erzeugt in dem Fall eines Aufbaus,
bei dem die abgegebene Leistung von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
und die abgegebene Leistung von der Wärmekraftmaschine zusammen abgegeben
werden, die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit überschüssige Bewegungsenergie
selbst dann, wenn keine Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine
besteht.
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Darstellung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Die
vorliegende Erfindung soll die vorstehend aufgezeigten Probleme
lösen.
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Technische Lösung
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Als
ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abgaswärmewiedergewinnungsgerät geschaffen,
mit dem, wenn ein Aufbau aufgegriffen wird, bei dem die durch die
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch die durch Wärmekraftmaschine
erzeugte Bewegungsenergie kombiniert und abgegeben werden, es möglich ist,
durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte überschüssige Bewegungsenergie
effektiv zu nutzen, wenn keine Anforderung an einem Antreiben der
Wärmekraftmaschine
besteht.
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Somit
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Abgaswärmewiedergewinnungsgerät geschaffen
mit einer Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
(100, 100b), die eine Bewegungsenergie erzeugt,
indem thermische Energie von einer Abgaswärme wiedergewonnen wird, wobei
die erzeugte Bewegungsenergie mit einer durch eine Wärmekraftmaschine
erzeugten Wärmeenergie
kombiniert wird und zusammen mit dieser abgegeben wird; einer Hilfseinrichtung,
die durch zumindest die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben wird; und einer Kraftübertragungsschalteinrichtung,
die zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
vorgesehen ist, wobei diese Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Hilfseinrichtung vorgesehen ist, und sie die Verbindung
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
unterbricht, wenn keine Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine vorliegt.
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Vorteilhafte Wirkungen
der Erfindung
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Bei
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät werden
die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch die Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
abgegeben, nachdem sie kombiniert worden sind. Außerdem hat
das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät die Hilfseinrichtung,
die durch zumindest die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit angetrieben
wird, und die Kraftübertragungsschalteinrichtung
ist zwischen der Wärmekraftmaschine und
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
vorgesehen, wobei diese Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Hilfseinrichtung vorgesehen ist. Wenn keine Anforderung
an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine vorliegt,
ist die Verbindung zwischen der Wärmekraftmaschine und der Hilfseinrichtung
durch die Kraftübertragungsschalteinrichtung
unterbrochen, um die Hilfseinrichtung unter Verwendung von lediglich
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
anzutreiben. Somit ist, wenn keine Anforderung an einem Antreiben
der Wärmekraftmaschine
besteht, es möglich, die
Wärmekraftmaschine
und die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
zu trennen, um die Hilfseinrichtung unter Verwendung von lediglich
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
anzutreiben. Demgemäß ist es,
wenn keine Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine besteht, möglich, in effektiver
Weise die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte überschüssige Bewegungsenergie
zu nutzen.
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Außerdem wird
die Hilfseinrichtung vorzugsweise durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit über einen
Riemen angetrieben.
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Außerdem ist
vorzugsweise ein Ende von einer Eingangswelle der Hilfseinrichtung
mit einer Kurbelwelle der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit gekuppelt
und wird diese durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben.
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Außerdem ist
vorzugsweise eine zweite Kraftübertragungsschalteinrichtung
vorhanden, die an der Eingangswelle der Hilfseinrichtung befestigt ist
und die die Verbindung zwischen der Hilfseinrichtung und der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit unterbricht.
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Außerdem gewinnt
bei dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
thermische Energie von dem von der Wärmekraftmaschine abgegebenen
Abgas thermische Energie wieder.
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Außerdem ist
vorzugsweise des Weiteren eine Wärmespeichereinrichtung
vorhanden, die von dem Abgas der Wärmekraftmaschine erhaltene
Wärme speichert,
wobei dann, wenn keine Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine
besteht und die Temperatur einer Heizeinrichtung, die bei der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
vorhanden ist zum Wiedergewinnen von thermischer Energie, bis unterhalb
einer Temperatur der Wärmespeichereinrichtung
abfällt,
Wärme von
der Wärmespeichereinrichtung
zu der Heizeinrichtung geliefert wird, um die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit anzutreiben.
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Außerdem ist
vorzugsweise in dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät ein Wärmerohr
zwischen der Wärmespeichereinrichtung
und der Heizeinrichtung vorgesehen, und ein Wärmeabgabeabschnitt von dem
Wärmerohr
ist an der Wärmespeichereinrichtung
befestigt.
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Außerdem ist
vorzugsweise in dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät ein Wärmeeinbringabschnitt
von dem Wärmerohr
an einem Hochtemperaturabschnitt von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
befestigt.
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Außerdem ist
vorzugsweise in dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät der Wärmeeinbringabschnitt
von dem Wärmerohr
an einem an der Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder befestigt, den
die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
aufweist.
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Wenn
ein Aufbau aufgegriffen wird, bei dem die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit erzeugte
Bewegungsenergie und die durch die Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
abgegeben werden, nachdem sie kombiniert worden sind, ermöglicht die
vorliegende Erfindung eine effiziente Anwendung der durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugten überschüssigen Bewegungsenergie,
wenn keine Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine vorliegt.
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Kurze Beschreibung der
Abbildungen der Zeichnungen
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Die
Merkmale, ihre Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung
der vorliegenden Erfindung ist anhand der nachstehend dargelegten
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
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1 zeigt
eine Schnittansicht von einem Stirling-Motor, der als eine Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
eines ersten Ausführungsbeispiels fungiert.
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2 zeigt
eine Vorderansicht von einem Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf den Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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4 zeigt
eine Vorderansicht von einem anderen Beispiel von einem Aufbau von
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf das Beispiel von dem Aufbau des Abgaswärmewiedergewinnungsgerätes gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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6 zeigt
eine schematische Darstellung von einer Schwankung im Laufe der
Zeit von der Bewegungsenergie (abgegebene Energie), die durch einen
Verbrennungsmotor erzeugt wird, und der Bewegungsenergie (abgegebene
Energie), die durch den Stirling-Motor erzeugt wird, wenn ein Fahrzeug, an
dem das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
montiert ist, fährt
und anhält.
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7 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Beispiel einer Betriebssteuerung von
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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8 zeigt
eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Aufbaus von einem
Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß einer
Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels.
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9 zeigt
ein Flussdiagramm zur Erläuterung
von einem Beispiel einer Betriebssteuerung von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß der Abwandlung
des ersten Ausführungsbeispiels.
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10 zeigt
eine Schnittansicht von einem Stirling-Motor, der als eine Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
von einem zweiten Ausführungsbeispiel
fungiert.
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11 zeigt
eine Vorderansicht von einem Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel.
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12 zeigt
eine Draufsicht auf den Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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In
der nachstehend dargelegten Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen
ist die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf
die Ausführungsbeispiele
beschrieben. Es sollte hierbei beachtet werden, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele (die nachstehend
lediglich als „das
Ausführungsbeispiel" oder „die Ausführungsbeispiele" bezeichnet sind)
zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung beschränkt ist. Die Bauteile der Ausführungsbeispiele umfassen
jene, auf die Fachleute ohne weiteres kommen werden, und jene, die
im Wesentlichen die Gleichen wie diese sind. Die nachstehend dargelegte
Beschreibung veranschaulicht einen Fall, bei dem ein Stirling-Motor
als eine Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
verwendet wird, die thermische Energie von einem Abgas von einem
Verbrennungsmotor, der als eine Wärmekraftmaschine fungiert,
wiedergewinnt. Zusätzlich
zu dem Stirling-Motor
kann eine andere Abgaswärmewiedergewinnungsvorrichtung
wie beispielsweise eine Vorrichtung unter Verwendung des Brayton-Zyklus
(Brayton-Prozess) als die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angewendet werden. Die Art an Wärmekraftmaschine
ist beliebig.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
ist durch die folgenden Punkte gekennzeichnet. Insbesondere werden
die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch die Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
kombiniert und abgegeben. Außerdem ist
eine Hilfseinrichtung, die durch zumindest die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben wird, vorgesehen, und eine Kraftübertragungsschalteinrichtung
ist zwischen der Wärmekraftmaschine und
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
vorgesehen, wobei diese Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Hilfseinrichtung vorgesehen ist. Wenn keine Anforderung
an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine besteht,
wird die Verbindung zwischen der Wärmekraftmaschine und der Hilfseinrichtung
durch die Kraftübertragungsschalteinrichtung
unterbrochen, und die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
allein treibt die Hilfseinrichtung an. Zunächst ist ein Aufbau von der
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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1 zeigt
eine Schnittansicht von dem Stirling-Motor, der als die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
von dem ersten Ausführungsbeispiel fungiert.
Der Stirling-Motor 100, der als die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
von dem ersten Ausführungsbeispiel
fungiert, ist ein so genannter Reihen-Stirling-Motor mit zwei Zylindern.
In dem Stirling-Motor 100 sind in Reihe angeordnet: ein
hochtemperaturseitiger Kolben 103, der ein erster Kolben ist
und in einem an der Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder 101 untergebracht
ist, der ein erster Zylinder ist; und ein niedertemperaturseitiger
Kolben 104, der ein zweiter Kolben ist und der in einem
an der Niedertemperaturseite befindlichen Zylinder 102 untergebracht
ist, der ein zweiter Zylinder ist. Der an der Hochtemperaturseite
befindliche Zylinder 101 und der an der Niedertemperaturseite
befindliche Zylinder 102 sind direkt oder indirekt durch
eine Basisplatte 111 gestützt oder an dieser befestigt,
die als ein Referenzkörper
fungiert. In dem Stirling-Motor 100 von diesem Ausführungsbeispiel
dient die Basisplatte 111 als eine Positionsreferenz der
Bauteile von dem Stirling-Motor 100. Durch diesen Aufbau
wird ein Sicherstellen der Genauigkeit der Relativposition zwischen
den Bauteilen ermöglicht.
Außerdem
sind, wie dies nachstehend beschrieben ist, in dem Stirling-Motor 100 von
diesem Ausführungsbeispiel
entsprechende Gaslager GB zwischen dem an der Hochtemperaturseite
befindlichen Zylinder 101 und dem an der Hochtemperaturseite
befindlichen Kolben 103 und auch zwischen dem an der Niedertemperaturseite
befindlichen Zylinder 102 und dem an der Niedertemperaturseite
befindlichen Kolben 104 angeordnet.
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Indem
der an der Hochtemperaturseite befindliche Zylinder 101 und
der an der Niedertemperaturseite befindliche Zylinder 102 direkt
oder indirekt an der Basisplatte 111 befestigt sind, die
als der Referenzkörper
fungiert, ist es möglich,
den Zwischenraum zwischen dem Kolben und dem Zylinder bei einer
hohen Genauigkeit zu halten. Somit wird die Funktion der Gaslager
GB in zufriedenstellender Weise ausgeführt. Außerdem wird es leicht, den
Stirling-Motor 100 zusammenzubauen.
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Ein
Wärmetauscher 108,
der aus einer im Wesentlichen U-förmigen Heizeinrichtung 105,
einem Regenerator 106 und einer Kühleinrichtung 107 aufgebaut
ist, ist zwischen dem an der Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder 101 und
dem an der Niedertemperaturseite befindlichen Zylinder 102 angeordnet.
Wenn die Heizeinrichtung 105 in einer Form von im Wesentlichen
einem Buchstaben U in dieser Weise ausgebildet ist, ist es möglich, mit Leichtigkeit
die Heizeinrichtung 105 selbst in einem relativ schmalen
Raum wie beispielsweise in dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors
anzuordnen. Außerdem
ist, wenn der an der Hochtemperaturseite befindliche Zylinder 101 und
der an der Niedertemperaturseite befindliche Zylinder 102 in
einer in Reihe aufgebauten Anordnung wie in dem Fall des Stirling-Motors 100 angeordnet
sind, es möglich,
relativ leicht die Heizeinrichtung 105 sogar in einem zylindrischen
Raum wie beispielsweise in dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors
anzuordnen.
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Ein
Ende der Heizeinrichtung 105 ist benachbart zu dem an der
Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder 101 positioniert
und ihr anderes Ende ist benachbart zu dem Regenerator 106 positioniert.
Ein Ende von dem Regenerator 106 ist benachbart zu der
Heizeinrichtung 105 positioniert und ihr anderes Ende ist
benachbart zu der Kühleinrichtung 107 positioniert.
Ein Ende von der Kühleinrichtung 107 ist
benachbart zu dem Regenerator 106 positioniert und ihr anderes
Ende ist benachbart zu dem an der Niedertemperaturseite befindlichen
Zylinder 102 positioniert. Ein Arbeitsfluid (bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
handelt es sich dabei um Luft) ist in dem an der Hochtemperaturseite
befindlichen Zylinder 101, dem an der Niedertemperaturseite
befindlichen Zylinder 102 und dem Wärmetauscher 108 eingeschlossen
und verwirklicht den Stirling-Zyklus mit der von der Heizeinrichtung 105 gelieferten
Wärme und
der von der Kühleinrichtung 107 abgegebenen Wärme zum
Antreiben des Stirling-Motors 100.
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Die
Heizeinrichtung 105 und die Kühleinrichtung 107 können ausgebildet
sein, indem eine Vielzahl an Röhren
gebündelt
werden, die aus einem Material hergestellt sind, das eine hohe thermische
Leitfähigkeit
und ein ausgezeichnetes thermisches Widerstandsvermögen beispielsweise
aufweist. Der Regenerator 106 kann aus einer porösen Wärmespeichereinheit
gestaltet sein. Die Zusammensetzung aus der Heizeinrichtung 105,
der Kühleinrichtung 107 und
dem Generator 106 ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Genauer
gesagt kann die Zusammensetzung in geeigneter Weise in Abhängigkeit von
den thermischen Bedingungen von dem Objekt, von dem die Abgaswärme wiedergewonnen
wird, den Spezifikationen des Stirling-Motors 100 etc.
gewählt
werden.
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Im
Hinblick auf den Wärmetauscher 108 ist zumindest
die Heizeinrichtung 105 in einem Abgaskanal 5 angeordnet.
Die Heizeinrichtung 105 erwärmt das in der Heizeinrichtung 105 befindliche
Arbeitsfluid unter Verwendung der thermischen Energie von dem Abgas
Ex, das durch den Abgaskanal 5 strömt. Der Regenerator 106 von
dem Wärmetauscher 108 kann
auch in dem Abgaskanal 5 angeordnet sein.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
strömt das
Abgas Ex von der Seite des Hochtemperaturzylinders 101 zu
der Seite des Niedertemperaturzylinders 102. Somit wird
das von der Wärmekraftmaschine
abgegebene Abgas Ex zu der Heizeinrichtung 105 mit einem
geringen Abfall seiner Temperatur geliefert, so dass es möglich ist,
in effizienter Weise die thermische Energie von dem Abgas Ex wiederzugewinnen.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, sind der an der Hochtemperaturseite
befindliche Kolben 103 und der an der Niedertemperaturseite
befindliche Kolben 104 in dem an der Hochtemperaturseite befindlichen
Zylinder 101 bzw. dem an der Niedertemperaturseite befindlichen
Zylinder 102 jeweils gestützt, wobei sich die jeweiligen
Gaslager GB zwischen ihnen befinden. Anders ausgedrückt ist
der Kolben in dem Zylinder ohne jegliche Kolbenringe gestützt. In
dieser Weise ist es möglich,
die Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinder zu verringern,
wodurch die thermische Effizienz von dem Stirling-Motor 100 verbessert
wird. Außerdem
ermöglicht die
Verringerung der Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinder ein
Wiedergewinnen von thermischer Energie durch ein Betreiben des Stirling-Motors 100 sogar
unter den Betriebsbedingungen einer Niedertemperaturwärmequelle
und einer geringen Temperaturdifferenz wie beispielsweise in dem
Fall der Abgaswärmewiedergewinnung
von dem Verbrennungsmotor.
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Wie
dies in 1 gezeigt ist, sind die Bauteile
von dem Stirling-Motor 100 wie beispielsweise der an der
Hochtemperaturseite befindliche Zylinder 101, der an der
Hochtemperaturseite befindliche Kolben 103, eine Verbindungsstange 109 und
eine Kurbelwelle 110 in einem Gehäuse 1000 untergebracht. Das
Gehäuse 1000 von
dem Stirling-Motor 100 hat ein Kurbelgehäuse 114A und
einen Zylinderblock 114B. Eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 115 erhöht den Druck
in dem Gehäuse 1000.
Der Zweck davon ist es, das Arbeitsfluid in dem an der Hochtemperaturseite
befindlichen Zylinder 101, dem an der Niedertemperaturseite
befindlichen Zylinder 102 und dem Wärmetauscher 108 mit
Druck zu beaufschlagen, um eine höhere Energieabgabe von dem
Stirling-Motor 100 zu erzielen.
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Bei
dem Stirling-Motor 100 von diesem Ausführungsbeispiel ist ein abgedichtetes
Lager 116 an dem Gehäuse 1000 eingepasst
und stützt
die Kurbelwelle 110. Die von der Kurbelwelle 110 abgegebene Energie
wird von dem Gehäuse 1000 durch
eine flexible Kupplung 118 wie beispielsweise die Oldham-Kupplung
abgegeben. Nachstehend ist ein Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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2 zeigt
eine Vorderansicht von dem Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel. 3 zeigt eine
Draufsicht auf den Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist an einem Fahrzeug montiert und dient als eine Bewegungsenergiequelle.
Das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
weist den Stirling-Motor 100, der als die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
fungiert, die Kraftübertragungsschalteinrichtung 6 und
die Hilfseinrichtung 2 auf.
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In
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist der Stirling-Motor 100 in der Nähe von dem Verbrennungsmotor 1 angeordnet,
der als die Wärmekraftmaschine
fungiert, von dem die Abgaswärme
wiedergewonnen wird. Der Stirling-Motor 100 und der Verbrennungsmotor 1 sind
so angeordnet, dass die Kurbelwelle 110 von dem Stirling-Motor 100 und
eine Abgabewelle 1s von dem Verbrennungsmotor 1 im
Wesentlichen parallel angeordnet sind. In dieser Weise ist es möglich, die
durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie
zu der Abgabewelle (Abgabewelle von der Wärmekraftmaschine) 1s von dem
Verbrennungsmotor 1 unter Verwendung eines Riemens, einer
Kette, einem Getriebezug oder dergleichen zu übertragen. Außerdem ist
es möglich, den
Stirling-Motor 100 zum Wiedergewinnen der Abgaswärme von
dem Verbrennungsmotor 1 ohne jegliche bedeutsame Änderungen
bei der Gestaltung des herkömmlichen
Verbrennungsmotors 1 zu verwenden.
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Die
Heizeinrichtung 105 von dem Stirling-Motor 100 ist
in dem Abgaskanal 5 des Verbrennungsmotors 1 angeordnet.
Der Stirling-Motor 100 erzeugt eine Bewegungsenergie, indem
durch die Heizeinrichtung 105 die thermische Energie von
dem Abgas Ex wiedergewonnen wird, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben
wird. Die Bewegungsenergie wird von der Kurbelwelle (die Abgabewelle von
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit) 110 von
dem Stirling-Motor 100 abgegeben.
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Eine
Riemenscheibe 3S von dem Stirling-Motor ist an der Kurbelwelle 110 des
Stirling-Motors 100 befestigt. Eine Riemenscheibe 3E des
Verbrennungsmotors ist an der Abgabewelle 1s von dem Verbrennungsmotor 1 befestigt.
Ein Riemen 4, der als eine Kraftübertragungseinrichtung dient,
ist schleifenartig um die Riemenscheibe 3S des Stirling-Motors
und die Riemenscheibe 3E des Verbrennungsmotors gelegt.
Durch diesen Aufbau wird die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte
Bewegungsenergie zu der Abgabewelle 1s des Verbrennungsmotors 1 übertragen.
Die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie
wird von der Abgabewelle 1s des Verbrennungsmotors 1 zusammen
mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten Bewegungsenergie
abgegeben. Der Mechanismus zum Übertragen
der Bewegungsenergie von dem Stirling-Motor 100 zu der
Abgabewelle 1s von dem Verbrennungsmotor 1 ist
nicht auf einen derartigen Mechanismus beschränkt. Eine Kette und Kettenräder oder
ein Getriebezug können
angewendet werden.
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Der
Verbrennungsmotor 1 und der Stirling-Motor 100 sind
an einem Fahrzeug wie beispielsweise ein Pkw oder ein Lkw montiert
und dienen als Bewegungsenergiequellen des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug
fährt,
erzeugt der Verbrennungsmotor 1 stets Bewegungsenergie,
die als eine Hauptbewegungsenergiequelle dient. Der Stirling-Motor 100 kann
nicht die minimale erforderliche Bewegungsenergie erzeugen, wenn
nicht die Temperatur von dem Abgas Ex eine bestimmte Temperatur
erreicht hat. Aus diesem Grund erzeugt, nachdem die Temperatur von
dem Abgas Ex eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, der Stirling-Motor 100 eine
Bewegungsenergie unter Verwendung der thermischen Energie, die von
dem Abgas Ex des Verbrennungsmotors 1 wiedergewonnen wird,
um das Fahrzeug in Zusammenwirkung mit dem Verbrennungsmotor 1 anzutreiben.
Somit dient der Verbrennungsmotor 100 als eine Nebenbewegungsenergiequelle
(Sekundärbewegungsenergiequelle)
von dem Fahrzeug.
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Eine
Kupplung 6, die als eine Kraftübertragungsschalteinrichtung
fungiert, ist zwischen dem Verbrennungsmotor 1, der als
die Wärmekraftmaschine
fungiert, und dem Stirling-Motor 100 vorgesehen, der als
die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
fungiert, wobei diese Kupplung 6 zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und
der Hilfseinrichtung 2 vorgesehen ist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel
ist die Kupplung 6, die als die Kraftübertragungsschalteinrichtung
dient, an der Abgabewelle 1s des Verbrennungsmotors 1 befestigt.
Durch diesen Aufbau ist es möglich,
die Übertragung
der durch den Stirling-Motor 100 erzeugten Bewegungsenergie
von der Riemenscheibe 3E des Verbrennungsmotors zu der Abgabewelle 1s des
Verbrennungsmotors 1 zu schalten. Wenn die Kupplung 6 eingerückt ist,
sind die Kurbelwelle 110 von dem Stirling-Motor 100 und die
Abgabewelle 1s von dem Verbrennungsmotor 1 mechanisch
verbunden. Somit wird die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte
Bewegungsenergie zu der Abgabewelle 1s von dem Verbrennungsmotor 1 durch
die Kupplung 6 übertragen.
Wenn die Kupplung 6 ausgerückt ist, ist die Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Stirling-Motor 100 unterbrochen,
und daher wird die Bewegungsenergie von dem Stirling-Motor 100 nicht
von der Riemenscheibe 3E des Verbrennungsmotors zu der
Abgabewelle 1s des Verbrennungsmotors 1 übertragen. Der
Betrieb der Kupplung 6 wird durch einen Kupplungssteuerabschnitt 30 in
der ECU (elektronische Steuereinheit) 50 des Verbrennungsmotors
gesteuert.
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In
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
treibt zumindest der Stirling-Motor 100 die Hilfseinrichtung 2 an.
Die Hilfseinrichtung 2 ist eine Hilfseinrichtung des Kraftfahrzeuges,
an dem der Stirling-Motor 100 und der Verbrennungsmotor 1 montiert
sind. Beispielsweise ist die Hilfseinrichtung der Kompressor, der
zu dem Klimaanlagensystem des Fahrzeugs gehört, die Wasserpumpe für eine Zirkulation
des Kühlmittels von
dem Verbrennungsmotor 1 oder des Kühlmittels von der Kühleinrichtung 107 des
Stirling-Motors 100.
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Die
Hilfseinrichtung 2 empfängt
die Bewegungsenergie durch eine Eingangswelle (eine Eingangswelle
der Hilfseinrichtung) 2s von der Hilfseinrichtung 2 und
wird durch die Bewegungsenergie angetrieben, wodurch die Funktion
der Hilfseinrichtung ausgeführt
wird. Eine Riemenscheibe 3A der Hilfseinrichtung ist an
der Eingangswelle 2s befestigt und wird durch zumindest
den Stirling-Motor 100 durch den Riemen 4 angetrieben.
Wenn die Kupplung 6 eingerückt ist, treiben der Stirling-Motor 100 und
der Verbrennungsmotor 1 die Hilfseinrichtung 2 an. Wenn
die Kupplung 6 ausgerückt
ist, treibt der Stirling-Motor 100 die Hilfseinrichtung 2 an.
Durch einen derartigen Aufbau ist, wenn keine Anforderung an einem
Antreiben der Wärmekraftmaschine
besteht (beispielsweise wenn der Verbrennungsmotor angehalten worden
ist aufgrund eines Anhaltens mit Leerlauf), es möglich, die Hilfseinrichtung 2 unter
Verwendung des Stirling-Motors 100 anzutreiben, indem die Kupplung 6 ausgerückt wird.
-
4 zeigt
eine Vorderansicht von einem anderen Beispiel von einem Aufbau des
Abgaswärmewiedergewinnungsgerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 5 zeigt
eine Draufsicht auf dieses Beispiel von dem Aufbau des Abgaswärmewiedergewinnungsgerätes gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
In dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10a sind
die Kupplungswelle 110 von dem Stirling-Motor 100 und
ein Ende von der Eingangswelle 2s der Hilfseinrichtung 2 gekuppelt.
Eine Riemenscheibe 3AS von der Hilfseinrichtung/dem Stirling-Motor
ist an dem anderen Ende der Eingangswelle 2s der Hilfseinrichtung 2 befestigt.
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Der
Riemen 4 ist schleifenartig um die Riemenscheibe 3AS der
Hilfseinrichtung/des Stirling-Motors und die Riemenscheibe 3E des
Verbrennungsmotors gelegt, die an der Ausgangswelle 1s des
Verbrennungsmotors 1 befestigt ist. Somit treibt der Stirling-Motor 100 die
Hilfseinrichtung 2 an und die restliche Bewegungsenergie
wird zu dem Verbrennungsmotor 1 über die Eingangswelle 2s der Hilfseinrichtung 2 übertragen
und zusammen mit der Bewegungsenergie abgegeben, die durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugt
wird. Die Bewegungsenergie von dem Stirling-Motor 100 wird
zusammen mit der Bewegungsenergie von dem Verbrennungsmotor 1 in
dieser Weise abgegeben, so dass es möglich ist, den Energieverlust
im Vergleich zu dem Fall zu verringern, bei dem die Bewegungsenergie
von dem Stirling-Motor 100 vorübergehend in elektrische Energie
umgewandelt wird.
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Die
Kupplung 6, die die Kraftübertragungsschalteinrichtung
ist, ist zwischen dem Verbrennungsmotor 1, der als die
Wärmekraftmaschine
fungiert, und dem Stirling-Motor 100 vorgesehen, der als die
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
fungiert, wobei diese Kupplung 6 zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und
der Hilfseinrichtung 2 vorgesehen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Kupplung 6, die als die Kraftübertragungsschalteinrichtung
fungiert, an der Ausgangswelle 1s des Verbrennungsmotors 1 befestigt.
Der Betrieb der Kupplung 6 wird durch den Kupplungsschaltabschnitt 30 in
der ECU 50 des Verbrennungsmotors gesteuert. Durch einen derartigen
Aufbau ist, wenn keine Anforderung an einem Antreiben des Verbrennungsmotors 1 besteht (beispielsweise
wenn der Verbrennungsmotor angehalten worden ist aufgrund eines
Anhaltens mit Leerlauf oder aufgrund eines wirtschaftlichen Fahrens), es
möglich,
die Hilfseinrichtung 2 unter Verwendung des Stirling-Motors 100 anzutreiben,
indem die Kupplung 6 ausgerückt ist.
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6 zeigt
eine schematische Darstellung von der sich im Laufe der Zeit ändernden
Bewegungsenergie (der abgegebenen Energie), die durch den Verbrennungsmotor
erzeugt wird, und der sich im Laufe der Zeit ändernden Bewegungsenergie (der abgegebenen
Energie), die durch den Stirling-Motor erzeugt wird, wenn ein Fahrzeug,
an dem das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
montiert ist, fährt
und dann hält. Nachdem
der Stirling-Motor 100 mit der Erzeugung von Bewegungsenergie
(abzugebende Energie) beginnt, indem die thermische Energie von
dem Abgas wiedergewonnen wird, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben
wird, wird die Kupplung 6 eingerückt, so dass das Fahrzeug,
an dem das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
montiert ist, durch den Verbrennungsmotor 1 und den Stirling-Motor 100 angetrieben
wird. In diesem Zustand ist die erforderliche Abgabeenergie Pd für das Fahrzeug
die Summe aus der Bewegungsenergie (der abgegebenen Leistung des
Verbrennungsmotors) Pe, die durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugt
wird, und der Bewegungsenergie (die abgegebene Leistung von der
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit)
Ps, die durch den Stirling-Motor 100 erzeugt wird.
-
Bei
dem in 6 gezeigten Beispiel beginnt das Fahrzeug mit
einer Verzögerung
bei t1 und hält bei
t2 an. Danach beginnt das Fahrzeug bei t3 zu fahren und beschleunigt
und fährt
dann bei einer konstanten Geschwindigkeit von t4 an. Wenn das Fahrzeug
in einem Verzögerungszustand
ist (t1 bis t2), nimmt die durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugte Bewegungsenergie
Pe allmählich
ab. Durch diese Abnahme verringert sich außerdem die Temperatur von dem
durch den Verbrennungsmotor 1 abgegebenen Abgas.
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Aufgrund
der Wärmekapazität der Heizeinrichtung 105 und
des Regenerators 106 setzt der Stirling-Motor 100 die
Erzeugung von Bewegungsenergie fort, bis die Menge an in der Heizeinrichtung 105 etc.
gespeicherter Wärme
auf eine bestimmte Höhe
verringert worden ist. Somit bleibt selbst dann, wenn die abgegebene
Energie Pe des Verbrennungsmotors zwischen t1 und t2 abfällt, die
abgegebene Energie Ps der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
im Wesentlichen konstant. Danach beginnt nach einer bestimmten Zeitspanne,
die verstrichen ist, seit das Fahrzeug angehalten hat und die Abgabeleistung
Pe des Verbrennungsmotors zu Null geworden ist, die Abgabeleistung
Ps der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
abzunehmen.
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Wenn
das Fahrzeug anhält,
wird die erforderliche Antriebsenergieabgabe Pd zu Null. Genauer gesagt
gibt es weder eine Anforderung zu einem Antreiben des Verbrennungsmotors 1 noch
eine Anforderung zu einem Antreiben des Stirlingmotors 100. Obwohl
die Abgabeleistung Pe des Verbrennungsmotors in diesem Fall zu Null
wird, erzeugt der Stirlingmotor 100 Bewegungsenergie aufgrund
der Wärmekapazität der Heizeinrichtung 105 etc.
selbst nach dem Anhalten des Verbrennungsmotors 1, und
die Abgabeleistung Ps von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
wird zu einem Überschuss.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel
die erforderliche Energieabgabe Pd für das Fahrzeug Null beträgt (das heißt wenn
keine Anforderung an einem Antreiben von entweder dem Verbrennungsmotor 1 oder
dem Stirling-Motor 100 besteht), wird die Kupplung 6 ausgerückt, um
die Hilfseinrichtung 2 unter Verwendung des Überschusses,
d.h. der Abgabeleistung Ps von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit,
anzutreiben. In dieser Weise wird es möglich, in effizienter Weise
den Überschuss
d.h. die Abgabeleistung Ps von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
zu nutzen.
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Wenn
das Fahrzeug bei t3 zu fahren beginnt, beginnt die Abgabeleistung
Pe des Verbrennungsmotors zuzunehmen, und die Temperatur von dem durch
den Verbrennungsmotor 1 erzeugten Abgas beginnt ebenfalls
zuzunehmen. Da die von dem Abgas eingebrachte Wärme zu dem Arbeitsfluid durch die
Heizeinrichtung 105 übertragen
wird, spricht der Stirling-Motor 100 weniger auf die Schwankung
der eingebrachten Wärme
an, und seine Abgabeleistung folgt langsam der schnellen Änderung
der eingebrachten Wärme.
Aus diesem Grund nimmt die Abgabeleistung Ps der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
mit einer gewissen Verzögerung
relativ zu der Zunahme der Abgabeleistung Pe des Verbrennungsmotors
zu. In diesem Fall treibt der Verbrennungsmotor 1 den Stirling-Motor 100 an,
und daher wird die durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugte Bewegungsenergie
durch den Stirling-Motor 100 verwendet.
Als ein Ergebnis nimmt die durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugte
Bewegungsenergie ab, und es besteht eine Möglichkeit dahingehend, dass die
erforderliche Abgabeenergie Pd nicht erzielt werden kann.
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In
einem derartigen Fall kann bei diesem Ausführungsbeispiel, indem die Kupplung 6 ausrückt, vermieden
werden, dass der Stirling-Motor 100 eine Last auf den Verbrennungsmotor 1 aufbringt.
Dann wird die erforderliche Abgabeenergie Pd durch den Verbrennungsmotor 1 allein
erzeugt. In dieser Weise ist es möglich, die Vergeudung der Abgabeleistung Pe
des Verbrennungsmotors zu steuern. Nachstehend ist ein Beispiel
einer Steuerung von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kurz beschrieben.
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7 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Beispiel einer Betriebssteuerung von
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Wenn die Betriebssteuerung von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 oder 10a gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ausgeführt
wird, wird angenommen, dass der Stirling-Motor 100 thermische Energie
von dem Abgas des Verbrennungsmotors 1 wiedergewinnt und
Bewegungsenergie erzeugt. Der Kupplungsschaltabschnitt 30 von
der ECU 50 des Verbrennungsmotors bestimmt, ob die erforderliche
Abgabeenergie Pd zum Antreiben des Fahrzeugs, an dem das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
montiert ist, einen Endwert hat (siehe Schritt S101). Die erforderliche
Energieabgabe kann auf der Grundlage des Gaspedalniederdrückbetrages,
der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs etc. berechnet werden.
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Wenn
die erforderliche Abgabeenergie Pd einen Endwert hat (JA bei dem
Schritt S101), lässt
der Kupplungssteuerabschnitt 30 die Kupplung 6 einrücken (siehe
Schritt S102). In dieser Weise wird die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte
Bewegungsenergie zusammen mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten
Bewegungsenergie abgegeben, um das Fahrzeug anzutreiben. Wenn die
erforderliche Antriebsenergieabgabe Pd Null beträgt (Nein bei dem Schritt S101),
das heißt
wenn keine Anforderung an einem Antreiben von entweder dem Verbrennungsmotor 1 oder
dem Stirling-Motor 100 besteht, lässt der Kupplungsschaltabschnitt 3 die
Kupplung 6 ausrücken
(siehe Schritt S103). Somit wird die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte
Bewegungsenergie nicht zu dem Verbrennungsmotor 1 übertragen,
und es ist möglich,
die Hilfseinrichtung 2 unter Verwendung des Stirling-Motors 100 anzutreiben.
Demgemäß ist es
möglich,
in effektiver Weise die überschüssige Bewegungsenergie
zu nutzen, die durch den Stirling-Motor 100 erzeugt wird.
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Eine
Abwandlung von dem ersten Ausführungsbeispiel
ist ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel
mit der Ausnahme, dass eine Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
und dem Objekt (Verbrennungsmotor) vorgesehen ist, von dem die Abgaswärme wiedergewonnen
wird, und eine Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
und der Hilfseinrichtung vorgesehen ist. In den restlichen Punkten
ist die Abwandlung ähnlich
wie bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel.
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8 zeigt
eine schematische Darstellung zur Erläuterung von einem Aufbau des
Abgaswärmewiedergewinnungsgerätes gemäß der Abwandlung von
dem ersten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10b gemäß dieser
Abwandlung ist eine erste Kupplung 6e, die als die erste
Kraftübertragungsschalteinrichtung
fungiert, zwischen dem Verbrennungsmotor 1, der als die
Wärmekraftmaschine
fungiert, und dem Stirling-Motor 100 vorgesehen, der als
die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
fungiert, wobei diese Kupplung 6 zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und der
Hilfseinrichtung 2 vorgesehen ist. Bei dieser Abwandlung
ist die erste Kupplung 6E an der Ausgangswelle 1s von
dem Verbrennungsmotor 1 vorgesehen. Außerdem ist die Riemenscheibe 3E des
Verbrennungsmotors mit der Ausgangswelle 1s des Verbrennungsmotors 1 gekuppelt,
wobei die erste Kupplung 6E zwischen ihnen angeordnet ist.
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Bei
dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10b gemäß dieser
Abwandlung ist die Riemenscheibe 3AS von der Hilfseinrichtung/dem
Stirling-Motor an der Kurbelwelle 110 des Stirling-Motors 100 und
an der Eingangswelle 2s der Hilfseinrichtung 2 befestigt.
Außerdem
ist eine zweite Kupplung 6A, die als die zweite Kraftübertragungsschalteinrichtung fungiert,
an der Eingangswelle 2s der Hilfseinrichtung 2 vorgesehen.
Der Riemen 4, der als die Kraftübertragungsschalteinrichtung
fungiert, ist schleifenartig um die Riemenscheibe 3AS der
Hilfseinrichtung/des Stirling-Motors und die Riemenscheibe 3E des
Verbrennungsmotors gelegt. Der Betrieb von der ersten und der zweiten
Kupplung 6E und 6A wird durch den Kupplungsschaltabschnitt 30 der
ECU 50 des Verbrennungsmotors gesteuert.
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Wenn
bei diesem Aufbau die erste Kupplung 6E einrückt, werden
die Kurbelwelle 110 von dem Stirling-Motor 100 und
die Ausgangswelle 1s von dem Verbrennungsmotors 1 mechanisch
verbunden. In dieser Weise wird die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte
Bewegungsenergie zu der Ausgangswelle 1s des Verbrennungsmotors 1 übertragen.
Die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie wird
von der Ausgangswelle 1s des Verbrennungsmotors 1 zusammen
mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten Bewegungsenergie
abgegeben. Wenn andererseits die erste Kupplung 6e ausrückt, ist
die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem
Stirling-Motor 100 unterbrochen, und daher wird die durch
den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie nicht
von der Riemenscheibe 3E des Verbrennungsmotors zu der Ausgangswelle 1s des
Verbrennungsmotors 1 übertragen.
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Wenn
die Hilfseinrichtung 2 angetrieben wird, wird es, indem
die erste Kupplung 6E ausrückt und die zweite Kupplung 6A einrückt, möglich, die Hilfseinrichtung 2 unter
Verwendung von lediglich dem Stirling-Motor 100 anzutreiben.
Wenn kein Bedarf an einem Antreiben der Hilfseinrichtung 2 besteht,
kann die zweite Kupplung 6A ausrücken. Wenn kein Bedarf an einem
Antreiben der Hilfseinrichtung 2 besteht und die Bewegungsenergie
von dem Stirling-Motor 100 zu der Ausgangswelle 1s des
Verbrennungsmotors 1 übertragen
wird, verhindert ein Ausrücken
der zweiten Kupplung 6A, dass die Hilfseinrichtung 2 den
Stirling-Motor 100 belastet. Demgemäß ist es möglich, die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte
Bewegungsenergie zu der Ausgangswelle 1s des Verbrennungsmotors 1 ohne
Vergeudung zu übertragen
und die Bewegungsenergie zusammen mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten
Bewegungsenergie abzugeben. Nachstehend ist ein Beispiel einer Steuerung
von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10b gemäß dieser
Abwandlung kurz beschrieben.
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9 zeigt
ein Flussdiagramm zur Erläuterung
von einem Beispiel einer Betriebssteuerung von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß der Abwandlung
von dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wenn die Betriebssteuerung von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10b gemäß dieser Abwandlung
ausgeführt
wird, wird angenommen, dass der Stirling-Motor 100 Wärmeenergie
von dem Abgas des Verbrennungsmotors 1 wiedergewinnt und
Bewegungsenergie erzeugt. In diesem Fall bestimmt der Kupplungssteuerabschnitt 30 von
der ECU 50 des Verbrennungsmotors, ob die erforderliche
Antriebsabgabeenergie Pd zum Antreiben des Fahrzeugs, an dem das
Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10b gemäß diesem
Ausführungsbeispiel montiert
ist, einen Endwert hat (siehe Schritt S201). Die erforderliche Abgabeleistung
kann auf der Grundlage eines Gaspedalbetätigungsbetrages, der Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs etc. berechnet werden.
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Wenn
die erforderliche Abgabeenergie Pd einen Endwert hat (JA bei dem
Schritt S201), bestimmt der Kupplungssteuerabschnitt 30,
ob ein Antreiben der Hilfseinrichtung erforderlich ist (siehe Schritt S202).
Wenn es nicht erforderlich ist, die Hilfseinrichtung 2 anzutreiben
(NEIN bei dem Schritt S202), lässt der
Kupplungssteuerabschnitt 30 die erste Kupplung 6E einrücken und
die zweite Kupplung 6A ausrücken (siehe Schritt S203).
-
Unter
einer derartigen Bedingung bringt, da die zweite Kupplung 6A in
einem ausgerückten
Zustand ist, die Hilfseinrichtung 2 keine Last auf den Stirling-Motor 100 auf.
Demgemäß wird die
durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie zu
der Ausgangswelle 1s des Verbrennungsmotors 1 über die
Riemenscheibe 3AS der Hilfseinrichtung/des Stirling-Motors,
den Riemen 4 und die Riemenscheibe 3E des Verbrennungsmotors
ohne Vergeudung übertragen
und wird zusammen mit der Bewegungsenergie abgegeben, die durch
den Verbrennungsmotor 1 erzeugt wird.
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Wenn
die erforderliche Abgabeenergie Pd einen Endwert hat (JA bei dem
Schritt S201) und eine Anforderung an einem Antreiben der Hilfseinrichtung 2 besteht
(JA bei dem Schritt S202), lässt
der Kupplungssteuerabschnitt 30 die erste Kupplung 6E einrücken und
außerdem
die zweite Kupplung 6A einrücken (siehe Schritt S204).
Als ein Ergebnis wird die Hilfseinrichtung 2 angetrieben
und die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie
wird zusammen mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten
Bewegungsenergie abgegeben.
-
Wenn
die erforderliche Abgabeenergie Pd Null ist (NEIN bei dem Schritt
S201) das heißt
wenn keine Anforderung an einem Antreiben des Verbrennungsmotors 1 und
des Stirling-Motors 100 besteht, lässt der Kupplungssteuerabschnitt 30 zumindest
die erste Kupplung 6E ausrücken (siehe Schritt S205). Somit
ist es, wenn eine Anforderung an einem Antreiben der Hilfseinrichtung 2 besteht,
möglich,
die Hilfseinrichtung 2 unter Verwendung von lediglich dem Stirling-Motor 100 unabhängig von
dem Verbrennungsmotor 1 anzutreiben.
-
Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
und seiner Abwandlung werden die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch die Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
kombiniert und abgegeben, und die Hilfseinrichtung, die durch zumindest
die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben wird, ist vorgesehen. Die Kraftübertragungsschalteinrichtung ist
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
vorgesehen, wobei diese Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Hilfseinrichtung vorgesehen ist. Wenn keine Anforderung
an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine
besteht, wird die Verbindung zwischen der Wärmekraftmaschine und der Hilfseinrichtung
durch die Kraftübertragungsschalteinrichtung
unterbrochen, und die Hilfseinrichtung wird lediglich durch die
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben. Somit ist es, wenn keine Anforderung an einem Antreiben
der Wärmekraftmaschine
besteht, möglich,
die Wärmekraftmaschine
und die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
zu trennen und die Hilfseinrichtung unter Verwendung von lediglich
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
anzutreiben, so dass es möglich
ist, in effektiver Weise die überschüssige durch die
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie sogar dann effektiv zu nutzen, wenn keine
Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine besteht. Es
sollte hierbei beachtet werden, dass ein Gerät mit einem Aufbau, der dem
vorstehend bei dem ersten Ausführungsbeispiel offenbarten
Aufbau und seiner Abwandlung ähnlich ist, ähnliche
Betriebsvorgänge
und Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung
aufzeigt. Außerdem
kann der Aufbau, der durch das erste Ausführungsbeispiel und seine Abwandlung
offenbart ist, auch bei dem nachstehend erörterten Ausführungsbeispiel
in geeigneter Weise angewendet werden.
-
Wenn
die erforderliche Abgabeenergie Pd einen Endwert hat (JA bei dem
Schritt S201) und eine Anforderung an einem Antreiben der Hilfseinrichtung 2 besteht
(JA bei dem Schritt S202), lässt
der Kupplungssteuerabschnitt 30 die erste Kupplung 6E einrücken und
außerdem
die zweite Kupplung 6A einrücken (siehe Schritt S204).
Als ein Ergebnis wird die Hilfseinrichtung 2 angetrieben,
und die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie
wird zusammen mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten
Bewegungsenergie abgegeben.
-
Wenn
die erforderliche Abgabeleistung Pd Null ist (NEIN bei dem Schritt
S201) das heißt
wenn keine Anforderung an einem Antreiben des Verbrennungsmotors 1 und
des Stirling-Motors 100 besteht, lässt der Kupplungssteuerabschnitt 30 zumindest
die erste Kupplung 6E ausrücken (siehe Schritt S205). Somit
ist es, wenn eine Anforderung an einem Antreiben der Hilfseinrichtung 2 besteht,
möglich,
die Hilfseinrichtung 2 unter Verwendung von lediglich dem Stirling-Motor 100 unabhängig von
dem Verbrennungsmotor 1 anzutreiben.
-
Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
und seiner Abwandlung werden die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch die Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
kombiniert und abgegeben, und die Hilfseinrichtung, die durch zumindest
die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben wird, ist vorgesehen. Die Kraftübertragungsschalteinrichtung ist
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
vorgesehen, wobei diese Kraftübertragungsschalteinrichtung
zwischen der Wärmekraftmaschine
und der Hilfseinrichtung vorgesehen ist. Wenn keine Anforderung
an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine
besteht, wird die Verbindung zwischen der Wärmekraftmaschine und der Hilfseinrichtung
durch die Kraftübertragungsschalteinrichtung
unterbrochen, und die Hilfseinrichtung wird durch lediglich die
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
angetrieben. Somit ist es, wenn keine Anforderung an einem Antreiben
der Wärmekraftmaschine
besteht, möglich,
die Wärmekraftmaschine
und die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
zu trennen und die Hilfseinrichtung unter Verwendung von lediglich
der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
anzutreiben, so dass es möglich
ist, in effektiver Weise die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte überschüssige Bewegungsenergie
sogar dann zu nutzen, wenn keine Anforderung an einem Antreiben
der Wärmekraftmaschine
besteht. Es sollte hierbei beachtet werden, dass ein Gerät mit einem
Aufbau, der dem in dem ersten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung
offenbarten Aufbau ähnlich
ist, ähnliche
Betriebsvorgänge
und Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung
aufzeigt. Außerdem
kann der Aufbau, der durch das erste Ausführungsbeispiel und seine Abwandlung offenbart
ist, auch bei dem nachstehend erörterten
Ausführungsbeispiel
angewendet werden, sofern dies geeignet ist.
-
Das
zweite Ausführungsbeispiel
ist im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung
gleich mit der Ausnahme, dass eine Wärmespeichereinrichtung zum
Speichern der Wärme
des Abgases an einem Hochtemperaturabschnitt von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
befestigt ist und dass die in der Wärmespeichereinrichtung gespeicherte
Wärme verwendet
wird, um die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
anzutreiben, nachdem die Wärmekraftmaschine,
von der die Wärme
wiedergewonnen wird, angehalten worden ist. In restlicher Hinsicht
ist das zweite Ausführungsbeispiel dem
ersten Ausführungsbeispiel ähnlich.
-
10 zeigt
eine Schnittansicht von einem Stirling-Motor, der als die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
des zweiten Ausführungsbeispiels
fungiert. 11 zeigt eine Vorderansicht
von einem Aufbau des Abgaswärmewiedergewinnungsgerätes gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel. 12 zeigt eine
Draufsicht von dem Aufbau von dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Wie dies in 10 gezeigt ist, ist der Stirling-Motor
(die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit) 100b,
der das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10c gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
hat, mit einem Wärmespeichermaterial 120,
das als die Wärmespeichereinrichtung
fungiert, an einem Hochtemperaturabschnitt versehen.
-
Das
Wärmespeichermaterial 120 speichert die
Wärme von
dem Abgas Ex, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben
wird. Metallisches Material wie beispielsweise Eisen und Aluminium,
und beispielsweise Zement können
als das Wärmespeichermaterial 120 verwendet
werden. Das Wärmespeichermaterial 120 ist
von einem Wärmeisolator 122 umgeben,
so dass die Abgabe (Emission) von der in dem Wärmespeichermaterial 120 gespeicherten
Wärme unterdrückt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird, um die Wärme
von dem Abgas Ex zu dem Wärmespeichermaterial 120 zu übertragen und
die Wärme
in diesem zu speichern, ein Wärmerohr 121 als
eine Wärmeübertragungseinrichtung verwendet.
Die Wärme
von dem Abgas Ex wird zu dem Wärmespeichermaterial 120 durch
eine Verdampfung und eine Kondensation von dem in dem Wärmerohr 121 eingeschlossenen
Arbeitsfluid übertragen.
Durch die Anwendung von dem Wärmerohr 121 ist
es möglich,
die Wärme
von einer Wärmequelle
zu dem Wärmespeichermaterial 120 sogar
dann zu übertragen,
wenn die Wärmequelle
und das Wärmespeichermaterial 120 voneinander
entfernt sind.
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Vorzugsweise
ist ein Wärmeeinbringabschnitt 121i von
dem Wärmerohr 121 an
einem Hochtemperaturabschnitt von dem Stirling-Motor 100b befestigt.
Bei diesem Aufbau gibt es keinen Bedarf an einem Vorsehen des Wärmeeinbringabschnittes 121i des
Wärmerohrs 121 in
dem Abgaskanal 5, und es ist daher möglich, eine Zunahme des Druckverlustes
in dem Abgaskanal 5 zu verhindern. Es sollte hierbei beachtet
werden, dass ein Verzweigungskanal an dem Abgaskanal 5 vorgesehen
sein kann, und der Wärmeeinbringabschnitt 121i von
dem Wärmerohr 121 kann
in dem Verzweigungskanal vorgesehen sein, um die Wärme von
dem Abgas Ex zu speichern.
-
Der
Hochtemperaturabschnitt von dem Stirling-Motor 100b ist
ein Abschnitt, bei dem die Temperatur die Temperatur von dem Regenerator 106 überschreitet,
wobei der Regenerator 106 umfasst ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Wärmeeinbringabschnitt 121i von
dem Wärmerohr 121 an
einem Flanschabschnitt 119 von dem an der Hochtemperaturseite
befindlichen Zylinder 101 eingebaut. Ein Wärmeabgabeabschnitt 121o von
dem Wärmerohr 121 ist
an dem Wärmespeichermaterial 120 eingebaut.
Somit wird die Wärme
von dem Abgas Ex in dem Wärmespeichermaterial 120 durch
den Hochtemperaturabschnitt von dem Stirling-Motor 100b gespeichert.
Durch die Anwendung des Flanschabschnittes 119 von dem
an der Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder 101 ist
es möglich,
relativ leicht den Wärmeeinbringabschnitt 121i von
dem Wärmerohr 121 an
dem Hochtemperaturabschnitt des Stirling-Motors 100b zu
befestigen. Der Flanschabschnitt 119 von dem an der Hochtemperaturseite
befindlichen Zylinder 101 ist ein Abschnitt, der mit dem an
der Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder 101 einstückig ausgebildet
ist, und er ragt an der Seite vor, an der der an der Hochtemperaturseite
befindliche Zylinder 101 und die Heizeinrichtung 105 verbunden
sind, und steht mit der Basisplatte 111 in Eingriff.
-
Wenn
der Verbrennungsmotor 1 angehalten wird, da die erforderliche
Energieabgabe von dem Verbrennungsmotor 1 zu Null wird
oder ein Anhalten mit Leerlauf ausgeführt wird, und als ein Ergebnis das
Liefern des Abgases Ex zu der Heizeinrichtung 105 von dem
Stirling-Motor 100b angehalten wird, wird der Stirling-Motor 100b durch
die in die Heizeinrichtung 105 gespeicherte Wärme angetrieben.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Kupplung 6 durch den Kupplungssteuerabschnitt 30,
der zu der ECU 50 gehört,
ausgerückt,
und der Stirling-Motor 100 treibt die Hilfseinrichtung 2 an.
-
Wenn
die in der Heizeinrichtung 105 gespeicherte Wärme zum
Antreiben des Stirling-Motors 100b verwendet wird, fällt die
Temperatur der Heizeinrichtung 105 ab. Wenn die Temperatur
der Heizeinrichtung 105 bis unterhalb der Temperatur von dem
Wärmespeichermaterial 120 abfällt, wird
die in dem Wärmespeichermaterial 120 gespeicherte
Wärme zu
der Heizeinrichtung 105 durch Wärmeleitung (Wärmeübertragung)
durch den metallischen Abschnitt des Wärmerohrs 121 übertragen.
In dieser Weise wird der Stirling-Motor 100b durch die
in dem Wärmespeichermaterial 120 gespeicherte
Wärme angetrieben.
Wenn die in dem Wärmespeichermaterial 120 gespeicherte
Wärme bis
zu dem Maß verwendet
wird, dass es nicht mehr möglich
ist, den Stirling-Motor 100b anzutreiben, wird der Stirling-Motor 100b angehalten.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird bei dem Abgaswärmewiedergewinnungsgerät 10c gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
die thermische Energie von dem Abgas Ex des Verbrennungsmotors 1 in
dem Wärmespeichermaterial 120 gespeichert,
so dass es möglich
ist, die thermische Energie von dem Abgas Ex des Verbrennungsmotors 1 noch
effektiver zu nutzen.
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Der
Wärmeeinbringabschnitt 121i von
dem Wärmerohr 121 kann
an dem Wärmespeichermaterial 120 befestigt
sein, und der Wärmeabgabeabschnitt 120o von
dem Wärmerohr 121 kann
an dem Hochtemperaturabschnitt (dem Flanschabschnitt 119 von
dem an der Hochtemperaturseite befindlichen Zylinder 101 beispielsweise)
von dem Stirling-Motor 100 befestigt sein. Dann kann die
Wärme von
dem Wärmespeichermaterial 120 zu
der Heizeinrichtung 105 durch ein Verdampfen und ein Kondensieren
des in dem Wärmerohr 121 eingeschlossenen
Arbeitsfluides übertragen
werden. In diesem Fall wird die Wärme von dem Abgas Ex zu dem
Wärmespeichermaterial 120 durch
eine Wärmeleitung
(Wärmeübertragung)
durch den metallischen Abschnitt des Wärmerohrs 12i übertragen.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel
die Wärmespeichereinrichtung
zum Speichern der Wärme von
dem Abgas an dem Hochtemperaturabschnitt von der Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
befestigt, und die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
wird durch die in der Wärmespeichereinrichtung gespeicherte
Wärme angetrieben,
nachdem die Wärmekraftmaschine,
von der das Abgas wiedergewonnen wird, angehalten worden ist. In
dieser Weise ist es möglich,
in effizienter Weise die thermische Energie von dem Abgas zu nutzen,
das durch die Wärmekraftmaschine
abgegeben wird. Es sollte hierbei beachtet werden, dass ein Gerät mit einem
Aufbau, der ähnlich
wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist, einen Betrieb und Effekte aufzeigt, die ähnlich wie bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
sind.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf den Aufbau nützlich, bei dem die durch die
Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte Bewegungsenergie und die durch die Wärmekraftmaschine erzeugte Bewegungsenergie
kombiniert und ausgegeben werden. Insbesondere ist das Abgaswärmewiedergewinnungsgerät dazu geeignet,
in effektiver Weise die durch die Abgaswärmewiedergewinnungseinheit
erzeugte überschüssige Bewegungsenergie
zu nutzen, wenn keine Anforderung an einem Antreiben der Wärmekraftmaschine
besteht.
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Das
Abgaswärmewiedergewinnungsgerät hat den
Stirling-Motor 100, der Bewegungsenergie erzeugt, indem
thermische Energie von einem Abgas des Verbrennungsmotors 1 wiedergewonnen
wird; die Kupplung 6, die an der Abgabewelle 1s von
dem Verbrennungsmotor 1 befestigt ist; und die Hilfseinrichtung 2,
die durch zumindest den Stirling-Motor 100 angetrieben
wird. Die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie
wird zu der Abgabewelle 1s des Verbrennungsmotors 1 durch
eine Riemenscheibe 3S des Stirling-Motors, einen Riemen 4,
eine Riemenscheibe 3E des Verbrennungsmotors und eine Kupplung 6 übertragen.
Die durch den Stirling-Motor 100 erzeugte Bewegungsenergie wird
von der Abgabewelle 1s des Verbrennungsmotors 1 zusammen
mit der durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugten Bewegungsenergie
abgegeben. Wenn bei diesem Aufbau ein Antreiben des Verbrennungsmotors 1 angefordert
wird, wird die Kupplung 6 ausgerückt.