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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
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Stand der Technik
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JP 2010 - 223 116 A offenbart eine Kühlvorrichtung, die ein Siede- bzw. Aufkoch-Kühlsystem, in dem ein Kühlmittel die Brennkraftmaschine durch das Kochen in einer Brennkraftmaschine kühlt, und ein Rankine-Prozess-System aufweist, in dem das Kältemittel, das von der Brennkraftmaschine ausgegeben wird, zugeführt wird, als eine herkömmliche Kühlvorrichtung für die Brennkraftmaschine. Darüber hinaus weist das Rankine-Prozess-System entsprechend
JP 2010 - 223 116 A einen Überhitzer auf, der das Kältemittel überhitzt, das von der Brennkraftmaschine ausgegeben wird, eine Turbine, der ein Kältemittel (überhitzter Dampf), das von dem Überhitzer ausgegeben wird, zugeführt wird, und einen Kondensator (auf den sich als „Kondensator“ in
JP 2010 - 223 116 A bezogen wird), der ein Kältemittel kondensiert, das von der Turbine ausgegeben wird, auf.
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US 3,393,515 A offenbart ein Rankine-Prozess-System mit einem Zuführpfad, der ein Kältemittel in flüssiger Phase, das von einem Kondensator zu einem Wellenteil einer Turbine ausgegeben wird, zuführt, wobei ein Kältemittelzuführteil des Kondensators, dem das Kältemittel zugeführt wird, in einer Schwerkraftrichtung höher als das Wellenteil der Turbine angeordnet ist.
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US 4,005,580 A offenbart ein System zum Abdichten um eine Welle, mit einer Turbine, einer Schaufel, der ein Kältemittel zugeführt wird, das von einem Überhitzer ausgegeben wird, einem Wellenteil, das mit der Schaufel gekoppelt ist, Radiallagern und Dichtteilen für das Wellenteil, wobei ein Zuführpfad das Kältemittel in flüssiger Phase, das vom Kondensator ausgegeben wird, dem Wellenteil zwischen dem Lager und der Schaufel zugeführt wird.
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US 2013 / 0 180 242 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor und ein Abwärmerückgewinnungssystem, wobei das Abwärmerückgewinnungssystem konfiguriert ist, um ein Kältemittel um einen Kreislauf zu leiten, der umfasst: einen Wärmetauscher zum Verdampfen des Kältemittels, eine Turbine, die das verdampfte Kältemittel aufnimmt und von diesem angetrieben wird, und einen Kondensator, der das Kältemittel kühlt und kondensiert, um es anschließend in flüssiger Form an den Wärmetauscher zu liefern, wobei ein Pfad, der das im Wellenteil der Turbine von einer flüssigen Phase zu einer gasförmigen Phase umgewandelte Kältemittel, dem Kondensator zuführt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Obwohl der überhitzte Dampf in
JP 2010 - 223 116 A nicht explizit offenbart ist, wird der überhitzte Dampf, der vom Überhitzer im Rankine-Prozess-System ausgegeben wird, der Turbine zugeführt, genauer gesagt, einer Schaufel der Turbine. In diesem Fall wird die Hitze des überhitzten Dampfs mit Hochtemperatur zur Schaufel übertragen, so dass die Schaufel eine hohe Temperatur erhalten kann. Wenn die Schaufel der Turbine eine hohe Temperatur erhält, wird die Hitze bzw. Wärme der Schaufel zu einem Wellenabschnitt bzw. -teil der Turbine übertragen, so dass das Wellenteil der Turbine ebenfalls einer hohen Temperatur ausgesetzt ist. Wenn das Wellenteil der Turbine der hohen Temperatur ausgesetzt ist, kann ein Lager, das das Wellenteil der Turbine drehbar lagert, durch die Wärme beschädigt werden. Aus diesem Grund besteht die Notwendigkeit eines Verfahrens zum Kühlen des Wellenteils der Turbine. Jedoch erhöhen sich, wenn eine Kältemittelpumpe das Kältemittel dem Wellenteil der Turbine zuführt und das Wellenteil der Turbine kühlt, z. B. die Kosten der Kühlvorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Kühlvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorzusehen, die eine Erhöhung bei den Kosten unterdrücken kann und einen Wellenabschnitt bzw. ein Wellenteil der Turbine kühlen kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Eine Kühlvorrichtung für eine Brennkraftmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Siede-Kühl-System, bei dem ein Kältemittel die Brennkraftmaschine kühlt, indem ein Kochen in der Brennkraftmaschine vorliegt, und ein Rankine-Prozess-System mit einem Überhitzer, der das Kältemittel überhitzt, das von der Brennkraftmaschine ausgegeben wird, einer Turbine, der das Kältemittel zugeführt wird, das von dem Überhitzer ausgegeben wird, und einem Kondensator, der das von der Turbine ausgegebene Kältemittel kondensiert, wobei das Rankine-Prozess-System einen Zuführpfad aufweist, der ein Flüssigphasekältemittel, das von dem Kondensator ausgegeben wird, einem Wellenteil der Turbine zuführt und wobei ein Kältemittelzuführabschnitt des Kondensators, dem das Kältemittel zugeführt wird, höher als das Wellenteil der Turbine in einer Gravitations- bzw. Schwerkraftrichtung angeordnet ist.
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Entsprechend der Kühlvorrichtung für die Brennkraftmaschine kann das Kältemittel, das in die flüssige Phase umgewandelt wurde, dem Wellenteil der Turbine über den Zuführpfad auf Grund der Schwerkraft zugeführt werden. Dadurch ist es möglich, das Wellenteil der Turbine zu kühlen. Darüber hinaus muss das Flüssigphasekältemittel, das vom Kondensator ausgegeben wird, dem Wellenteil der Turbine durch eine Kältemittelpumpe nicht zugeführt werden und somit kann die Erhöhung bei den Kosten unterdrückt werden.
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In der vorstehenden Konfiguration kann das Wellenteil der Turbine durch ein Lager, in dem Schmierfett eingeschlossen ist, drehbar gelagert sein. Entsprechend der Konfiguration ist es möglich, das Lager durch das eingeschlossene Schmierfett zu schmieren. Dadurch ist es möglich, das Festfressen des Lagers zu unterdrücken. Darüber hinaus kann das Erhöhen bei den Kosten im Vergleich zu einem Fall unterdrückt werden, wo das Schmieröl der Brennkraftmaschine dem Wellenteil der Turbine zugeführt wird und somit das Festfressen des Lagers unterdrückt wird. In der vorstehenden Konfiguration kann die Kühlvorrichtung einen Pfad aufweisen, der ein Kältemittel, das von einer flüssigen Phase zu einer gasförmigen Phase im Wellenteil der Turbine geändert wurde, den Kältemittelzuführabschnitt zuführt.
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Wirkung der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kühlvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorzusehen, die die Erhöhung bei den Kosten unterdrücken kann und das Wellenteil der Turbine kühlen kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration einer Kühlvorrichtung für eine Brennkraftmaschine darstellt,
- 2 ist eine vergrößerte schematische Ansicht in der Nähe einer Turbine der Kühlvorrichtung,
- 3 ist ein Fließbild, das ein Beispiel eines Betriebs zu der Zeit des Kühlens des Wellenteils der Turbine der Kühlvorrichtung darstellt, nachdem die Brennkraftmaschine gestartet wurde, und
- 4 ist ein Fließbild, das ein Beispiel eines Betriebes zum Zeitpunkt des Kühlens des Wellenteils der Turbine der Kühlvorrichtung zeigt, nachdem der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wurde.
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Modi zur Ausführung der Erfindung
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Eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird vorgenommen.
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Ausführungsbeispiel
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Eine Beschreibung einer Kühlvorrichtung 1 einer Brennkraftmaschine 11, entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird vorgenommen. 1 ist eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration der Kühlvorrichtung 1 darstellt. Die Kühlvorrichtung 1 ist an einem Fahrzeug montiert. Die Kühlvorrichtung 1 weist ein Siedekühlsystem 10 und ein Rankine-Prozess-System 20 auf. Das Siedekühlsystem 10 ist ein System, in dem ein Kältemittel die Brennkraftmaschine 11 durch Kochen in Brennkraftmaschine 11 kühlt. Das Siedekühlsystem 10 weist auf: eine Pumpe 12, einen Wassermantel 15a, der in einem Zylinderblock der 13 der Brennkraftmaschine 11 ausgebildet ist, und einen Wassermantel 15B, der innerhalb eines Zylinderkopfs 10 der Brennkraftmaschine 11 ausgebildet ist. Die Pumpe 12 führt ein Kältemittel zwangsweise zur Brennkraftmaschine 11 hin. Die konkrete Konfiguration der Pumpe 12 ist insbesondere nicht begrenzt. Unterschiedliche Arten von Wasserpumpen, wie z.B. eine mechanische Wasserpumpe, die durch eine Leistung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 11 angetrieben wird, oder eine elektrische Wasserpumpe, die durch einen Motor angetrieben wird, können verwendet werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die mechanische Wasserpumpe als ein Beispiel der Pumpe 12 verwendet.
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Ein Flüssigphasekältemittel, das von der Pumpe 12 zwangsweise zugeführt wird, zirkuliert durch den Wassermantel 15a und den Wassermantel 15b der Brennkraftmaschine 11 in dieser Reihenfolge und wird von der Brennkraftmaschine 11 ausgegeben. Wenn das Kältemittel durch den Wassermantel 15a und den Wassermantel 15b zirkuliert, nimmt das Kältemittel die Wärme der Brennkraftmaschine 11 auf, um zu kochen. Zum Zeitpunkt des Kochens absorbiert das Kältemittel die Wärme der Brennkraftmaschine 11 als latente Wärme. Das Siedekühlsystem 10 kühlt die Brennkraftmaschine 11 auf diese Weise effektiv.
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Hier ist eine konkrete Art des Kühlmittels insbesondere nicht begrenzt, aber im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Kältemittel, das Ethylenglykol und Wasser enthält, als ein Beispiel des Kältemittels verwendet. Genauer gesagt wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel LLC (Longlifecoolant - Kühlmittel mit langer Lebensdauer) als Kältemittel verwendet. Da das Kältemittel zusätzlich zu Wasser Ethylenglykol enthält, kann ein Gefrierpunkt des Kältemittels verringert werden und kann das Gefrieren des Kältemittels im Vergleich zu einem Fall unterdrückt werden, wo das Kältemittel nur aus Wasser besteht.
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Das Rankine-Prozess-System 20 weist einen Gas-Flüssig-Separator 30, einen Dampfgenerator 40, einen Überhitzer 50, eine Turbine 60, einen Kondensator 80, einen Auffangtank 90, eine Pumpe 100 und unterschiedliche Pfade (Pfad 110a bis 11 0k) auf, durch die das Kältemittel geht.
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Der Pfad 110a gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil der Brennkraftmaschine 11 und ein Kältemittelzuführteil des Gas-Flüssig-Separators 30 miteinander kommunizieren, wie es in 1 dargestellt ist. Ein Pfad 110b gestattet, dass ein Kältemittelauslassabschnitt des Gas-Flüssig-Separators 30 und ein Kältemittelzuführteil des Dampfgenerators 40 miteinander kommunizieren. Ein Pfad 110c gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil des Dampfgenerators 40 und ein Kältemittelzuführteil des Gas-Flüssig-Separators 30 miteinander kommunizieren. Ein Pfad 110d gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil des Gas-Flüssig-Separators 30 und ein Kältemittelzuführteil des Überhitzers 50 miteinander kommunizieren. 2 ist eine vergrößerte schematische Ansicht in der Nähe der Turbine 60 der Kühlvorrichtung 1. Unter Bezugnahme auf 2 gestattet ein Pfad 110e, dass ein Kältemittelauslassteil des Überhitzers 50 und ein Kältemittelzuführteil 68a der Turbine 60 miteinander kommunizieren. Ein Pfad 110f gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil 69a der Turbine 60 und ein Einlasstank 81 des Kondensators 80 miteinander kommunizieren. Unter Bezugnahme auf 1 gestattet ein Pfad 110g, dass ein Auslasstank 83a des Kondensators 80 und ein Kältemittelzuführteil des Auffangtanks 90 miteinander kommunizieren. Ein Pfad 110h gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil des Auffangtanks 90 und ein Kältemittelzuführteil des Gas-Flüssig-Separators 30 miteinander kommunizieren. Hier ist die Pumpe 100 auf dem Pfad 110h angeordnet. Ein Pfad 110i gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil des Gas-Flüssig-Separators 30 und ein Kältemittelzuführteil der Pumpe 12 miteinander kommunizieren. Unter Bezugnahme auf 2 gestattet ein Pfad 110j, dass ein Auslasstank 83b des Kondensators 80 und ein Kältemittelzuführteil 68b der Turbine 60 miteinander kommunizieren. Der Pfad 110k gestattet, dass ein Kältemittelauslassteil 69b der Turbine 60 und der Einlasstank 81 des Kondensators 80 miteinander kommunizieren.
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Das Kältemittel (Gas-Phase), das vom Wassermantel 15b der Brennkraftmaschine 11 ausgegeben wird, wird dem Gas-Flüssig-Separator 30 über den Pfad 110a zugeführt. Der Gas-Flüssig-Separator 30 ist eine Vorrichtung, die das zugeführte Kältemittel in ein Gasphasekältemittel und ein Flüssigphasekältemittel trennt. Ein Teil des im Gas-Flüssig-Separator 30 gespeicherten Flüssigphasekältemittels wird dem Dampfgenerator 40 über den Pfad 110g zugeführt.
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Der Dampfgenerator 40 ist eine Vorrichtung, die das zugeführte Kältemittel durch Abwärme der Brennkraftmaschine 11 zum Erzeugen von Dampf erwärmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Wärme eines Auslasses in einem Auslasspfad der Brennkraftmaschine 11 als ein Beispiel der Abwärme der Brennkraftmaschine 11 verwendet.
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Genauer gesagt ist der Dampfgenerator 40 an einem Teil der Stromabwärtsseite im Vergleich zum Überhitzer 50 in einer Auslassströmungsrichtung in einem Auslasspfad der Brennkraftmaschine 11 angeordnet. Der Dampfgenerator 40 erwärmt das zugeführte Kältemittel durch Wärme des Auslasses, der durch den Auslasspfad geht, um Dampf zu erzeugen. Das Kältemittel (Gasphase), das vom Dampfgenerator 40 ausgegeben wird, wird dem Gas-Flüssig-Separator 30 über den Pfad 110c zugeführt.
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Das Gasphasekältemittel, das im Gas-Flüssig-Separator 30 vorliegt, wird dem Überhitzer 50 über den Pfad 110d zugeführt. Der Überhitzer 50 ist eine Vorrichtung, die das Kältemittel durch die Abwärme der Brennkraftmaschine 11 überhitzt, um den überhitzten Dampf zu erzeugen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Wärme des Auslasses im Auslasspfad der Brennkraftmaschine 11 als ein Beispiel der Abwärme der Brennkraftmaschine 11 verwendet. Genauer gesagt ist der Überhitzer 50 an einem Teil der Stromaufwärtsseite im Vergleich zum Dampfgenerator 40 im Auslasspfad der Brennkraftmaschine 11 angeordnet und überhitzt dieser das Kältemittel durch die Wärme des Auslasses, der durch den Auslasspfad geht, um den überhitzten Dampf zu erzeugen. Das Kältemittel (überhitzter Dampf), das vom Überhitzer 50 ausgegeben wird, wird der Turbine 60 über den Pfad 110e zugeführt. Hier sind Einzelheiten der Turbine 60 später genannt. Das Kältemittel (Gasphase), das von der Turbine 60 ausgegeben wird, wird dem Einlasstank 81 des Kondensators 80 über den Pfad 110f zugeführt.
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Der Kondensator 80 ist eine Vorrichtung, die das zugeführte Gasphasekältemittel kondensiert, um das Flüssigphasekältemittel zu erzeugen. Der Kondensator 80 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein so genannter Kondensator. Der Kondensator 80 weist einen Einlasstank 81, ein Kondensationsteil 82a, ein Kondensationsteil 82b, den Auslasstank 83a und den Auslasstank 83b auf. Der Einlasstank 81 ist ein Kältemitteleinlasstank, der dem Kondensationsteil 82a und dem Kondensationsteil 82b gemeinsam ist. Der Auslasstank 83a ist ein Kältemittelauslasstank für das Kondensationsteil 82a. Der Auslasstank 83b ist ein Kältemittelauslasstank für das Kondensationsteil 82b. Das Kondensationsteil 82a und das Kondensationsteil 82b kondensieren das Gasphasekältemittel, das von dem Einlasstank 81 geströmt ist, um das Flüssigphasekältemittel zu erzeugen. Sowohl das Kondensationsteil 82a als auch das Kondensationsteil 82b entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen eine Vielzahl von dünnen Rohren auf, von dem jedes eine Vielzahl an Rippen hat. Das Gasphasekältemittel, das vom Einlasstank 81 zu den dünnen Rohren sowohl vom Kondensationsteil 82a als auch dem Kondensationsteil 82b geströmt ist, führt den Wärmeaustausch mit der Außenluft aus, wenn das Gasphasekältemittel durch die dünnen Rohre geht. Dadurch kondensiert das Kältemittel und wird dieses das Flüssigphasekältemittel. Das Flüssigphasekältemittel, das im Kondensationsteil 82a kondensiert ist, strömt in den Auslasstank 83a und das Flüssigphasekältemittel, das im Kondensationsteil 82b kondensiert ist, strömt in den Auslasstank 83b. Hier stehen der Auslasstank 83a und der Auslasstank 83b miteinander nicht in Verbindung. Damit wird unterdrückt, dass das Kältemittel im Auslasstank 83b in den Auslasstank 83a strömt und dass das Kältemittel im Auslasstank 83a in den Auslasstank 83b strömt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im Vergleich zum Kondensationsteil 82a das Kondensationsteil 82b nahe einem Teil des Einlasstanks 81 angeordnet, das mit dem Pfad 110f und dem Pfad 110k gekoppelt ist. Daher strömt bevorzugt das Kältemittel, das dem Einlasstank 81 über den Pfad 10Of und den Pfad 110k zugeführt wird, in das Kondensationsteil 82b.
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Das Flüssigphasekältemittel im Auslasstank 83a wird dem Auffangtank 90 über den Pfad 110g zugeführt. Der Auffangtank 90 ist ein Tank, der das Kältemittel, das vom Auslasstank 83a des Kondensators 80 ausgegeben wird, zeitweise speichert. Wenn die Pumpe 100 betrieben wird, wird das Kältemittel im Auffangtank 90 dem Pfad 110h zwangsweise zugeführt und dem Gas-Flüssig-Separator 30 zugeführt. Das heißt, dass die Pumpe 100 eine Funktion als eine Kältemittelpumpe hat, die das Kältemittel, das durch den Kondensator 80 kondensiert ist (genauer gesagt, das im Auffangtank 90 im vorliegenden Ausführungsbeispiel gespeicherte Kältemittel) kondensiert ist, dem Gas-Flüssig-Separator 30 zwangsweise zuführt. Eine konkrete Art der Pumpe 100 ist insbesondere nicht begrenzt, sondern im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine elektrische Wasserpumpe vom Verdrängungstyp, insbesondere eine elektrische Flügelzellenpumpe vom Verdrängungstyp, als ein Beispiel verwendet. Hier arbeitet die Pumpe 100, indem ein Befehl von einer Steuervorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen wird. Ein Teil des Flüssigphasekältemittels, das im Gas-Flüssig-Separator 30 gespeichert ist, wird der Pumpe 12 über den Pfad 110i zugeführt und wird dem Wassermantel 15a der Brennkraftmaschine 11 zwangsweise zugeführt.
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Als nächstes wird eine Beschreibung von Einzelheiten der Turbine 60 vorgenommen. Unter Bezugnahme auf 2 weist die Turbine 60 ein Gehäuse 61, ein Wellenteil 62, eine Schaufel 63, die mit einem Ende (einem linken Ende in 2) des Wellenteils 62 gekoppelt ist, ein Auslassteil 64, das mit dem anderen Ende (einem rechten Ende in 2) des Wellenteils 62 gekoppelt ist, Lager 65a und 65b und Dichtabschnitte 66a und 66b auf. Hier ist eine in 2 dargestellte Achse 70, eine Linie, die einen Rotationsmittelpunkt des Wellenteils 62 anzeigt. Das Gehäuse 61 ist ein Gehäuse, das die Schaufel 63, das Wellenteil 62, die Lager 65a und 65b und die Dichtabschnitte 66a und 66b unterbringt.
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Das Kältemittelzuführteil 68a, das Kältemittelauslassteil 69a, das Kältemittelzuführteil 68b und das Kältemittelauslassteil 69b, die vorstehend genannt sind, sind an dem Gehäuse 61 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Kältemittelzuführteil 68a eine Überschalldüse. Dadurch erhöht der überhitzte Dampf, der dem Kältemittelzuführteil 68a über den Pfad 110e zugeführt wird, effektiv eine Geschwindigkeit davon, indem über die Überschalldüse gegangen wird, und wird dieser der Schaufel 63 zugeführt. Dann wird die Position des Kältemittelzuführteils 68a eingestellt, so dass der überhitzte Dampf, der vom Kältemittelzuführteil 68a zugeführt wird, in einem Außenumfangsteil der Schaufel 63 kollidiert.
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Die Schaufel 63 rotiert, indem eine Leistung von dem überhitzten Dampf aufgenommen wird, der dem Kältemittelzuführteil 68a zugeführt wird. Durch die Drehung der Schaufel 63 dreht sich das Wellenteil 62, das mit der Schaufel 63 gekoppelt ist, ebenfalls um die Achse 70. Durch die Drehung des Wellenteils 62 dreht sich der Auslassteil 64, das mit dem Wellenteil 62 gekoppelt ist, ebenfalls. Das Ausgabeteil 64 ist ein Teil zum Extrahieren der Ausgabe der Turbine 60. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Riemenscheibe als ein Beispiel des Ausgabeteils 64 verwendet. Ein Generator ist mit der Riemenscheibe über einen Riemen verbunden. Durch die Rotation der Riemenscheibe erzeugt der Generator eine elektrische Leistung. Auf diese Weise sammelt das Rankine-Zyklus-System 20 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Abwärme (Wärme des Abgases) der Brennkraftmaschine 11 als elektrische Leistung. Hier ist, solange wie die Ausgabe der Turbine 60 extrahiert werden kann, die konkrete Konfiguration des Ausgabeteils 64 nicht auf die Riemenscheibe begrenzt und kann diese beispielsweise ein Zahnrad, ein Kettenrad oder ähnliches sein.
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Das Kältemittel wird nach dem Zuführen zur Schaufel 63 der Turbine 60 von dem Kältemittelauslassteil 69a ausgegeben und dem Einlasstank 81 des Kondensators 80 über den Pfad 110f zugeführt. Hier expandiert das Kältemittel als der überhitzte Dampf, indem eine Zuführung zur Schaufel 63 der Turbine 60 erfolgt. Das heißt, dass die Turbine 60 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Element entspricht, das eine Funktion als ein Ausdehnungsmittel des Rankine-Zyklus-Systems 20 hat.
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Die Lager 65a und 65b sind Elemente, die das Wellenteil 62 drehbar lagern. Die Lager 65b sind näher zur Schaufel 63 als das Lager 65a in einer Richtung entlang der Achse 70 (woraus sich nachfolgend als eine „Axialrichtung“ bezogen wird) angeordnet. Solange das Wellenteil 62 drehbar gelagert werden kann, ist die konkrete Konfiguration der Lager 65a und 65b insbesondere nicht begrenzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Kugellager (das heißt, ein Schmierfett-Abdicht-Kugellager), in dem ein Schmiermittel abgedichtet ist, verwendet. Jedes der Lager 65a und 65b weist auf: Kugeln als Rollelemente, eine Halteeinrichtung, die die Kugeln hält, das Schmierfett und einen Dichtmechanismus zum Abdichten des Schmierfetts innerhalb des Lagers 65a und 65b. Das Schmierfett ist in den Lagern 65a und 65b abgedichtet, um die Kugeln zu schmieren. Dadurch wird ein Festfressen der Lager 65a und 65b unterdrückt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Kühlteil 67, das ein Raum ist, wo das Flüssigphasekältemittel zugeführt wird, an einem Bereich vorgesehen, der durch den Dichtabschnitt 66a, den Dichtabschnitt 66b und das Wellenteil 62 umgeben ist. Das Flüssigphasekältemittel, das vom Auslasstank 63b des Kondensators 80 ausgegeben wird, strömt vom Kältemittelzuführteil 68b in das Kühlteil 67 über den Pfad 11 0j. Das heißt, dass der Pfad 110j entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Funktion als ein Zuführpfad hat, der das Flüssigphasekältemittel, das vom Kondensationsteil 82b des Kondensators 80 ausgegeben wird, dem Wellenteil 62 der Turbine 60 (insbesondere dem Kühlteil 67, das um das Wellenteil 62 vorgesehen ist), zuführt. Hier ist das Kühlteil 67 näher an der Schaufel 63 als die Lager 65a und 65b in Axialrichtung angeordnet. Die Dichtabschnitte 66a und 66b dichten das Kältemittel des Kühlteils 67 ab. Darüber hinaus unterdrücken die Dichtabschnitte 66a und 66b, dass eine Luft, die in Teile eindringt, wo die Lager 65a und 65b des Gehäuses 61 untergebracht sind, in einen Teil eintreten, wo die Schaufel 63 des Gehäuses 61 untergebracht ist.
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Hier ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Kältemittelzuführteil 84 des Kondensationsteils 82b, dem das Kältemittel zugeführt wird, höher als das Wellenteil 62 in einer Gravitationsrichtung angeordnet. Genauer gesagt ist der Kältemittelzuführteil 84 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel höher als die Axiallinie 70 des Wellenteils 62 in Gravitationsrichtung angeordnet. Hier ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kältemittelzuführteil 84 ein Loch, das oben auf dem Kondensationsteil 82b vorgesehen ist. Das Kältemittel im Einlasstank 81 wird dem Kondensationsteil 82b über das Kältemittelzuführteil 84 zugeführt. Somit kann, da das Kältemittelzuführteil 84 höher als das Wellenteil 62 angeordnet ist, wenn ein Flüssigkeitspegel des Kältemittels, das in eine Flüssigphase im Kondensationsteil 82b des Kondensators 80 geändert wird, eine Position höher als das Wellenteil 62 in Gravitationsrichtung erreicht, das Kältemittel dem Wellenteil 62 der Turbine 60 über den Pfad 110j auf Grund von Schwerkraft zugeführt werden. Daher ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kältemittelpumpe an dem Pfad 110j nicht vorgesehen.
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Hier wird ein Vertikalabstand (eine Vertikalabstand in Schwerkraftrichtung) zwischen dem Kältemittelzuführteil 84 und der Nockenwelle 62 der Turbine 60 länger gestaltet, wobei das Kältemittel im Kondensationsteil 82b dem Wellenteil 62 auf Grund der Schwerkraft zugeführt werden kann. Andererseits erhöht sich, wenn die Höhe des Kältemittelzuführteils 84 von einem Boden hoch gestaltet wird, um den Vertikalabstand zwischen dem Kältemittelzuführteil 84 und dem Wellenteil 62 zu verlängern, die Höhe des Fahrzeugs (die Höhe eines Teils, in dem ein Kühler des Fahrzeugs untergebracht ist). Wenn die Höhe des Wellenteils 62 der Turbine 60 vom Boden zu stark verringert ist, kann die Turbine 60 den Boden berühren, während das Fahrzeug fährt. Daher muss in Bezug auf die Frage, wieviel der Vertikalabstand zwischen dem Kältemittelzuführteil 84 und dem Wellenteil 62 der Turbine 60 eingestellt ist, ein geeigneter Wert eingestellt werden unter Berücksichtigung einer Begrenzung der Höhe des Fahrzeugs, von Daten in Bezug darauf, wie stark der Abstand zwischen der Turbine 60 und dem Boden sichergestellt werden muss, und ähnlichem.
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Das Kältemittel, das in das Kühlteil 67 der Turbine 60 geströmt ist, kühlt das Wellenteil 62. Genauer gesagt führt der Kühlteil 67 das Niederdruckkochen an dem Kältemittel, das in den Kühlteil 67 geströmt ist, aus. Dadurch kühlt das Kältemittel das Wellenteil 62 nicht nur um sensible Wärme, sondern ebenfalls unter Verwendung latenter Wärme der Verdampfung.
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Das Kältemittel wird, nachdem dieses das Wellenteil 62 gekühlt hat, vom Kältemittelauslassteil 69b ausgegeben und dem Einlasstank 81 des Kondensators 80 über den Pfad 110k zugeführt. Hier ist der Kältemittelauslassteil 69b entsprechend dem Ausführungsbeispiel höher als der Kältemittelzuführteil 68b in Schwerkraftrichtung angeordnet. Genauer gesagt ist der Kältemittelauslassteil 69b entsprechend dem Ausführungsbeispiel an einem Teil des Gehäuses 61 vorgesehen, das einer oberen Seite (einem obersten Teil) des Kühlteils 67 entspricht. Darüber hinaus ist das Kältemittelzuführteil 68b entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Teil des Gehäuses 61 vorgesehen, das einem Boden (einem niedrigsten Teil) des Kühlteils 67 entspricht. Somit ist das Kältemittelauslassteil 69b höher als das Kältemittelzuführteil 68b in Schwerkraftrichtung angeordnet und somit kann das Kältemittel, das der Dampf durch Kochen im Kühlabschnitt 67 wird, in einfacher Weise aus dem Kältemittelauslassteil 69b ausgegeben werden.
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Der Betrieb zur Zeit des Kühlens des Wellenteils 62 der Turbine 60 der Kühlvorrichtung 1, die vorstehend beschrieben ist, ist im allgemeinen durch die Verwendung eines Fließbilds gemäß Vorbeschreibung erläutert. 3 ist ein Fließbild, das ein Beispiel des Betriebs zu der Zeit des Kühlens des Wellenteils 62 der Kühlvorrichtung 1 zeigt, nachdem die Brennkraftmaschine 11 gestartet wurde. 4 ist ein Fließbild, das ein Beispiel eines Betriebs zur Zeit des Kühlens des Wellenteils 62 der Kühlvorrichtung 1 zeigt, nachdem die Brennkraftmaschine 11 gestoppt wurde. Wenn die Brennkraftmaschine 11 gestartet wurde, wie es in 3 (Schritt S1) dargestellt ist, und eine Kältemitteltemperatur in der Brennkraftmaschine 11 (insbesondere eine Kältemitteltemperatur des Wassermantels 15a oder des Wassermantels 15b) gleich einem vorbestimmten Wert oder größer als dieser ist oder eine Kältemitteltemperatur im Dampfgenerator 40 gleich dem vorbestimmten Wert oder größer als dieser ist (Ja in Schritt S2), nimmt die Turbine 60 den überhitzten Dampf auf, der vom Überhitzer 50 ausgegeben wird, um zu arbeiten (Schritt S3). Hier ist der vorbestimmte Wert von Schritt S2 eine Kältemitteltemperatur, bei der die Turbine 60 arbeiten (rotieren) kann, wenn das Kältemittel mit einer Temperatur gleich dem vorbestimmten Wert oder größer als dieser von der Brennkraftmaschine 11 oder dem Dampfgenerator 40 dem Gas-Flüssig-Separator 30 zugeführt wird und dann der Schaufel 63 der Turbine 60 über den Überhitzer 50 zugeführt wird. Ein Beispiel des vorbestimmten Werts von Schritt S2 ist 80°. Andererseits arbeitet, wenn der Schritt S2 Nein ist, die Turbine 60 nicht (Schritt S4). Das Nein in Schritt S2 entspricht einem Fall, wo das Rankine-Prozess-System 20 während einer Erwärmung ist und das Ja in Schritt S2 entspricht einem Fall, nachdem die Erwärmung des Rankine-Prozess-Systems 20 gestoppt ist.
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Wenn die Turbine 60 in Schritt S3 arbeitet, erzeugt der Generator die elektrische Leistung. Wenn die Turbine 60 arbeitet, wird die Zuführung von Kältemittel, das von der Turbine 60 ausgegeben wird, zum Kondensator 80 ebenfalls gestartet. Dann wird das Kältemittel, das in die flüssige Phase im Kondensationsteil 62b des Kondensators 80 geändert wird, dem Wellenteil 62 der Turbine 60 auf Grund der Schwerkraft zugeführt. Dadurch wird das Wellenteil 62 der Turbine 60 gekühlt (Schritt S5). Das Kältemittel wird nach dem Kühlen des Wellenteils 62 der Turbine 60 dem Kondensator 80 über den Pfad 110k zugeführt und wird mit dem Kältemittel, das von dem Pfad 110f dem Kondensator 80 zugeführt wird, im Einlasstank 81 gemischt. Dann strömt ein Teil des Kältemittels im Einlasstank 81 vom Kältemittelzuführteil 84 in den Kondensationsteil 82b, strömt dieses als nächstes in den Auslasstank 83b und wird dieses dann erneut zum Wellenteil 62 der Turbine 60 über den Pfad 110j geführt. Die vorstehend beschriebene Verarbeitung von 3 wird wiederholt ausgeführt, während die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird.
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Darüber hinaus kühlt, wie es in 4 dargestellt ist, selbst wenn das Antreiben der Brennkraftmaschine 11 gestoppt wird (Schritt S10), die Kühlvorrichtung 1 das Wellenteil 62 der Turbine 60 (Schritt S11). Genauer gesagt wird das Kältemittel im Kondensationsteil 82b dem Wellenteil 62 auf Grund der Schwerkraft zugeführt, selbst nachdem das Antreiben der Brennkraftmaschine 11 gestoppt wurde. Als ein Ergebnis kann das Wellenteil 62 gekühlt werden, selbst nachdem das Antreiben der Brennkraftmaschine 11 gestoppt wurde. Dann wird, während das Wellenteil 62 eine hohe Temperatur hat, das Kältemittel, das zu einer Gasphase durch Kühlen des Wellenteils 62 geändert wurde, erneut zum Kondensationsteil 82b über den Pfad 110k zugeführt. Daher wird, während das Wellenteil 62 die hohe Temperatur hat, das Kühlen des Wellenteils 62 fortgesetzt, selbst nachdem das Antreiben der Brennkraftmaschine 11 gestoppt wurde.
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Gemäß Vorbeschreibung weist entsprechend der Kühlvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiel das Rankine-Prozess-System 20 der Kühlvorrichtung 1 den Pfad 110j (Zuführpfad) auf, der das Flüssigphasekältemittel, das von dem Kondensationsteil 82b des Kondensators 80 ausgegeben wird, dem Wellenteil 62 der Turbine 60 zuführt, und ist das Kältemittelzuführteil 84 des Kondensationsteils 82b des Kondensators 80 höher als das Wellenteil 62 der Turbine 60 in Schwerkraftrichtung angeordnet. Daher kann das Kältemittel, das zur flüssigen Phase im Kondensationsteil 82b des Kondensators 80 geändert wurde, dem Wellenteil 62 der Turbine 60 über den Pfad 110j auf Grund der Schwerkraft zugeführt werden. Dadurch muss das Flüssigphasekältemittel, das vom Kondensationsteil 82b des Kondensators 80 ausgegeben wird, zum Wellenteil 82 der Turbine 60 durch die Kältemittelpumpe nicht zugeführt werden und somit kann eine Erhöhung bei den Kosten unterdrückt werden. Somit ist es entsprechend der Kühlvorrichtung 1 möglich, die Erhöhung bei den Kosten zu unterdrücken und das Wellenteil 62 der Turbine 60 zu kühlen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Erhöhung bei den Kosten zu unterdrücken und die Beschädigung der Lager 65a und 65b der Turbine auf Grund der Wärme zu unterdrücken.
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Genauer gesagt verwendet die Kühlvorrichtung 1 die Lager 65a und 65b, in denen das Schmierfett abgedichtet ist, als Lager des Wellenteils 62 der Turbine 60, wie es in 2 erläutert ist. Hier ist es, wenn das Wellenteil 62 durch das Kältemittel nicht gekühlt wird und die Lager 65a und 65b hohe Temperatur erhalten, wahrscheinlicher, dass die Dichtmechanismen (Mechanismen zum Abdichten des Schmierfetts) der Lager 65a und 65b durch Wärme beschädigt werden. In diesem Fall kann das Schmierfett aus den Lagern 65a und 65b lecken. Im Gegensatz dazu ist es entsprechend der Kühlvorrichtung 1 möglich, die Erhöhung bei den Kosten und das Kühlen des Dichtteils 62 gemäß Vorbeschreibung zu unterdrücken und somit möglich, die Erhöhung bei den Kosten und die Leckage des Schmierfetts aus den Lagern 65a und 65b zu unterdrücken. Darüber hinaus wird entsprechend der Kühlvorrichtung 1 das Wellenteil 62 gekühlt, nachdem das Antreiben der Brennkraftmaschine 11 gestoppt wurde, wie es in 4 erläutert wird, und somit kann die Leckage des Schmierfetts unterdrückt werden, selbst nachdem das Antreiben der Brennkraftmaschine 11 gestoppt wurde.
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Hier kann, selbst wenn die Kühlvorrichtung 1 Lager, die sich von den Schmierfettabdichtlagern unterscheiden, als Lager des Wellenteils 62 verwendet, eine Beschädigung, bei der der Dichtmechanismus zum Abdichten eines Schmieröls für das Lager durch Wärme umgewandelt werden, auftreten, wenn das Wellenteil 62 nicht gekühlt wird. Daher kann, selbst wenn die Lager, die sich von Schmierfettabdichtlagern unterscheiden, als die Lager des Wellenteils 62 eingesetzt werden, die Kühlvorrichtung 1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erhöhung bei den Kosten unterdrücken und eine Wirkung aufweisen, dass die Beschädigung des Wellenteils der Turbine 60 auf Grund von Wärme unterdrückt wird. Darüber hinaus ist es entsprechend der Kühlvorrichtung 1 möglich, die Erhöhung bei den Kosten zu unterdrücken und das Wellenteil 62 der Turbine 60 zu kühlen, und somit ist es möglich, die Erhöhung bei den Kosten und die Beschädigung der Dichtabschnitte 66a und 66b auf Grund der Wärme zu unterdrücken.
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Hier wird, wenn das Flüssigphasekältemittel nur dem Wellenteil 62 der Turbine 60 zugeführt wird, die Betrachtung angestellt, dass das Flüssigphasekältemittel in dem Wassermänteln 15a und 15b der Brennkraftmaschine 11 dem Wellenteil 62 der Turbine 60 beispielsweise zugeführt wird. Jedoch gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Fremdstoffe dem Kältemittel in den Wassermänteln 15a und 15b beigemischt werden. Daher könnten, wenn das Kältemittel in den Wassermänteln 15a und 15b dem Wellenteil 62 der Turbine 60 zugeführt wird, die Dichtabschnitte 66a und 66b auf Grund von Fremdstoffen, die in das Kältemittel gemischt sind, beschädigt werden. Im Gegensatz dazu wird wie im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiel das Flüssigphasekältemittel, das vom Kondensationsteil 82b ausgegeben wird, erzeugt, indem das Gasphasekältemittel kondensiert wird, so dass eine Wahrscheinlichkeit des Aufweisens von Fremdstoffen extrem niedrig ist. Daher ist es entsprechend der Kühlvorrichtung 1 möglich, die Beschädigung der Dichtteile 66a und 66b auf Grund der Fremdstoffe, die in das Kältemittel gemischt sind, zu unterdrücken.
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Darüber hinaus wird, wenn das Kältemittel in den Wassermänteln 15a und 15b dem Wellenteil 62 der Turbine 60 zugeführt wird, die Betrachtung angestellt, die Fremdstoffe, die im Kältemittel enthalten sind, durch einen Filter zu entfernen und das Kältemittel nach dem Entfernen der Fremdstoffe dem Wellenteil 62 zuzuführen. Jedoch können in diesem Fall die Kosten durch das Vorsehen des Filters signifikant steigen. Andererseits kann entsprechend der Kühlvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Erhöhung bei den Kosten effektiv in einem Punkt des fehlenden Erfordernisses eines solchen Filters unterdrückt werden.
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Hier ist, wie es in 2 erläutert ist, das Kühlteil 67 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel näher zur Schaufel 63 als die Lager 65a und 65b in Axialrichtung angeordnet, jedoch ist der Anordnungsort des Kühlteils 67 darauf nicht beschränkt, sofern ein Platz vorliegt, wo das Kühlteil 62 gekühlt werden kann. Um ein anderes Beispiel zu zitieren, kann das Kühlteil 62 weiter von der Schaufel 63 entfernt als die Lager 65a und 65b in Axialrichtung angeordnet werden oder kann dieses zwischen den Lagern 65a und 65b angeordnet werden. Hier ist wie im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiel das Kühlteil 67 näher zur Schaufel 63 als die Lager 65a und 65b in Axialrichtung angeordnet, so dass die Wärme der Schaufel 63 durch das Kältemittel im Kühlteil 67 entfernt werden kann, bevor eine Übertragung zu den Lagern 65a und 65b über das Wellenteil 62 stattfindet. Dadurch ist es möglich, effektiv zu unterdrücken, dass die Lager 65a und 65b eine hohe Temperatur haben.
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Darüber hinaus kann die Kühlvorrichtung 1 die folgenden Wirkungen im Vergleich zu einer Kühlvorrichtung der Vergleichsbeispiele gemäß nachstehender Beschreibung haben. Als erstes wird eine Kühlvorrichtung mit einer Ölkühlvorrichtung nur zum Kühlen des Wellenteils 62 der Turbine 60 als ein erstes Vergleichsbeispiel angenommen als Ersatz für die Kühlung des Kühlteils 62 der Turbine 60 durch das Kältemittel in der Brennkraftmaschine 11 wie im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Ölkühlvorrichtung entsprechend einem ersten Vergleichsbeispiel weist eine Ölpumpe auf, die ein Öl dem Kühlteil 67 zuführt, einen Ölkühler, der das Öl kühlt, und einen Ölfilter (der Ölfilter mit feinen Maschen), der Fremdstoffe aus dem Öl entfernt. Im Fall der Ölkühlvorrichtung entsprechend dem ersten Vergleichsbeispiel wird die Betrachtung angestellt, dass eine Fähigkeit zum Kühlen des Wellenteils 62 der Turbine 60 vorliegt. Hier wird durch das Einbeziehen der Ölkühlvorrichtung die Konfiguration der gesamten Kühlvorrichtung kompliziert und die Kosten erhöhen sich ebenfalls beträchtlich. Im Gegensatz dazu kann die Kühlvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiel das Wellenteil 62 der Turbine 60 ohne die Ölkühlvorrichtung kühlen und somit ist es möglich, die Komplexität der Konfiguration der Kühlvorrichtung 1 zu unterdrücken und ebenfalls die Erhöhung bei den Kosten im Vergleich zur Ölkühlvorrichtung entsprechend dem ersten Vergleichsbeispiel zu unterdrücken.
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Darüber hinaus wird als ein zweites Vergleichsbeispiel eine Kühlvorrichtung angenommen, bei der ein Teil des Pfads 110h von 1 an der Stromabwärtsseite von der Pumpe 100 verzweigt ist und mit dem Kühlmittelzuführteil 68b der Turbine 60 verbunden ist und das Kühlmittel, das vom Auffangtank 90 ausgegeben wird, dem Wellenteil 62 der Turbine 60 durch die Pumpe 100 zugeführt wird. In dem Fall der Kühlvorrichtung entsprechend dem zweiten Vergleichsbeispiel ist ein Innendruck des Pfads 110h hoch (das ist so, da ein hoher Druck der Seite des Wassermantels 15b der Brennkraftmaschine 11 auf den Pfad 110h aufgebracht wird) und somit kann ein Druck des Kältemittels, das dem Wellenteil 62 der Turbine 60 über den Pfad 110h zugeführt wird, ebenfalls hohen Druck haben. In diesem Fall könnte es schwierig sein, das Niederdruckkochen des Kältemittels, das dem Wellenteil 62 zugeführt wird, auszuführen. Wenn das Niederdruckkochen des Kältemittels, das dem Wellenteil 62 zugeführt wird, nicht ausgeführt werden kann, kühlt das Kältemittel das Wellenteil 62 nur mit der sensiblen Wärme und es wird schwierig, das Wellenteil 62 effektiv zu kühlen. Darüber hinaus hat in dem Fall eines zweiten Vergleichsbeispiels, wenn das Kältemittel, das dem Wellenteil 62 zugeführt wird, kochen kann, das Kältemittel einen höheren Druck als das Kältemittel im Fall der Kühlvorrichtung 1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und somit wird eine Kochtemperatur des Kältemittels höher als die des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Auch in dieser Hinsicht ist es im Fall des zweiten Vergleichsbeispiels schwierig, das Wellenteil 62 effektiv zu kühlen. Im Gegensatz dazu kann entsprechend der Kühlvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Niederdruckkochen am Kältemittel, das dem Wellenteil 62 zugeführt wird, einfach ausgeführt werden und somit kann das Kältemittel das Wellenteil 62 nicht nur durch die sensible Wärme kühlen, sondern auch durch die Verwendung der latenten Wärme der Verdampfung. Daher ist eine Kühlleistung des Wellenteils 62 der Kühlvorrichtung 1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel höher als die des zweiten Vergleichsbeispiels.
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Entsprechend der Kühlvorrichtung 1 des vorliegende Ausführungsbeispiels ist das Wellenteil 62 der Turbine 60 durch die Lager 65a und 65b, in welchen Schmierfett abgedichtet ist, drehbar gelagert und daher ist es möglich, das Festfressen der Lager 65a und 65b zu unterdrücken. Darüber hinaus kann die Kühlvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die folgenden Wirkungen im Vergleich mit einem dritten Vergleichsbeispiel gemäß nachstehender Beschreibung haben.
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Genauer gesagt wird eine Kühlvorrichtung, die ein Schmieröl der Brennkraftmaschine 11 als ein Schmieröl für die Lager des Wellenteils 62 der Turbine 60 verwendet, als die Kühlvorrichtung entsprechend einem dritten Vergleichsbeispiel vermutet. Genauer gesagt hat die Kühlvorrichtung entsprechend dem dritten Vergleichsbeispiel einen Mechanismus, der das Schmieröl der Brennkraftmaschine 11 den Lagern des Wellenteils 62 der Turbine 60 durch die Ölpumpe zuführt. Auch in dem Fall des dritten Vergleichsbeispiels kann das Festfressen der Lager durch das Schmieröl, das den Lagern der Turbine 60 zugeführt wird, unterdrückt werden. Jedoch muss, da die Temperatur des Schmieröls der Brennkraftmaschine 11 eine hohe Temperatur hat, das Schmieröl durch einen Ölkühler gekühlt werden und dann den Lagern zugeführt werden, um die Leistung der Lager ausreichend zu zeigen. In diesem Fall können sich die Kosten der Kühlvorrichtung beträchtlich erhöhen. Im Gegensatz dazu kann die Kühlvorrichtung 1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Wellenteil 62 der Turbine 60 ohne den Ölkühler drehbar lagern und daher kann die Erhöhung bei den Kosten der Kühlvorrichtung 1 im Vergleich zu dem dritten Vergleichsbeispiel unterdrückt werden. Darüber hinaus können im Fall der Kühlvorrichtung entsprechend dem dritten Vergleichsbeispiel dünne Fremdstoffe, die im Schmieröl der Brennkraftmaschine 11 enthalten sind, durch den Ölfilter passieren und in die Lager strömen. In diesem Fall können die Lager durch die Fremdstoffe beschädigt werden. Im Gegensatz dazu können entsprechend der Kühlvorrichtung 1 die Fremdstoffe in die Lager 65a und 65b nicht gemischt werden und wird somit die Beschädigung der Lager 65a und 65b auf Grund der Fremdstoffe ebenfalls unterdrückt.
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Entsprechend der Kühlvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Kondensationsteil 82b näher zum Teil des Einlasstanks 81, das mit den Pfaden 110f und 110k verbunden ist, als das Kondensationsteil 82a verbunden, wie es in 1 dargestellt ist, und somit kann das Kühlmittel, das dem Einlasstank 81 über die Pfade 110f und 110k zugeführt wird, vorzugsweise in den Kondensationsteil 82b strömen. Dadurch kann das Fehlen einer Menge des Kältemittels, das in den Kondensationsteil 82b strömt, unterdrückt werden. Als ein Ergebnis kann das Fehlen einer Menge des Kältemittels, das von dem Kondensationsteil 82b zum Wellenteil 62 der Turbine 60 zugeführt werden kann, unterdrückt werden.
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Während die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert dargestellt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsbeispiele beschränkt und andere Ausführungsbeispiele und Variationen können vorgenommen werden, ohne dass vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlvorrichtung
- 10
- Siedekühlsystem
- 11
- Brennkraftmaschine
- 20
- Rankine-Prozess-System
- 50
- Überhitzer
- 60
- Turbine
- 62
- Wellenteil
- 65a, 65b
- Lager
- 80
- Kondensator
- 84
- Kältemittelzuführteil
- 110a-110k
- Pfad
