DE60019231T2 - Rückgewinnungsvorrichtung für die Abwärme einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Rückgewinnungsvorrichtung für die Abwärme einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung, die von einer Maschine, die als eine Stromquelle in einem kombinierten Kraft- und Heizsystem verwendet wird, erzeugte Abwärme zurückgewinnt.
  • Da der Umweltschutz ein globales Hauptproblem war, werden jetzt kombinierte Kraft- und Heizsysteme bzw. Kraft-Wärme-Kopplungssysteme mit einer Gasmaschine als eine Stromquelle fokussiert, die mit Stadtgasen betankt wird, sowohl für die Erzeugung von elektrischem Strom als auch die Versorgung von heißem Wasser, um effizient durch den Betrieb der Maschine erzeugte Wärme zurückzugewinnen. Eine Art eines derartigen kombinierten Kraft- und Heizsystems ist mit einem Abgas-Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärme aus dem Abgas der Maschine versehen.
  • Der Abgas-Wärmetauscher weist eine Einrichtung zum Ablassen von kondensierten Wasser auf, das während des Abkühlen des Abgases erzeugt wurde. Zum Beispiel lässt eine in der Japanischen Offenlegungsschrift (Heisei) 11-72018 offenbarte Methode zu, dass das kondensierte Wasser aus einem Entwässerungsdurchgang abgelassen wird, wobei eine Abwasserfalle in dem Boden eines Auspuffrohrs angebracht ist.
  • Diese Art des kombinierten Kraft- und Heizsystems ermöglicht es, Wärme mit einer hohen Effizienz zurückzugewinnen, und kann somit insbesondere in kalten Gebieten verwendet werden. In einem kalten Gebiet, kann das kondensierte Wasser in der Abwasserfalle, während der kalten Jahreszeit oder an einem frühen Morgen oder spät in der Nacht im Winter, gefroren sein. Zur Vermeidung eines derartigen Gefrierens des kondensierten Wassers, wird der Entwässerungsdurchgang üblicherweise durch ein elektrisches Heizgerät beheizt. Falls jedoch wenig Platz zur Installation des elektrischen Heizgeräts vorhanden ist, kann lediglich eine begrenzte Größe des elektrischen Heizgeräts verwendet werden.
  • Auch kann die Verwendung eines elektrischen Heizgeräts den Verbrauch von elektrischem Strom erhöhen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Aspekte entwickelt, und ihre Aufgabe besteht darin, eine Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, das Gefrieren von kondensiertem Wasser zu hemmen, ohne die Verwendung einer Extrakomponente wie beispielsweise ein elektrisches Heizgerät, das eine beträchtliche Größe an Platz benötigt, und ohne den Stromverbrauch zu erhöhen.
  • Als ein erstes Merkmal der Erfindung, eine Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung mit einem Abgas-Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärme aus dem Abgas einer Maschine, und einem Entwässerungsdurchgang zum Ablassen des kondensierten Wassers, das durch einen Wärmeaustausch in dem Abgas-Wärmetauscher erzeugt wird, mit einer Verbindung zum Verbinden bzw. Kommunizieren eines inneren Wärmeübertragungsmedium-Pfads mit einem äußeren Wärmetauscher, der außerhalb der Abhitze-Rückgewinnungsvorrichtung installiert ist, einer Wasserpumpe zum Zirkulieren des Wärmeübertragungsmediums in dem Wärmeübertragungsmedium-Pfad, einer Abwasserfalle, die über dem Entwässerungsdurchgang vorgesehen ist, wobei sich die Abwasserfalle über die Verbindung zur Außenseite erstreckt, und einer Entfroster-Einrichtung zum Einschalten der Wasserpumpe, wenn kondensiertes Wasser in der Abwasserfalle gefroren ist.
  • Als ein zweites bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung, ferner mit einem Dämpfer (silencer) zum Trennen des kondensierten Wassers von dem Abgas, das aus dem Abgas-Wärmetauscher abgegeben wird, wobei die Verbindung einen Durchgang aufweist, der darin zur Aufnahme des Abgases aus dem Abgas-Wärmetauscher und zum Überführen des Abgases an den Dämpfer vorgesehen ist, und wobei das kondensierte Wasser, das in dem Dämpfer getrennt wurde, zu der Abwasserfalle gefördert wird.
  • Als ein drittes bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung, ferner mit: einem Sensor zum Erfassen der Temperatur der Abwasserfalle und/oder des Abwassers, und einer Gefrier-Erfassungseinrichtung zum Vergleichen der Temperatur, die durch den Sensor erfasst wird, mit einer Referenz- bzw. Bezugstemperatur, die den gefrorenen Zustand des Abwassers in der Abwasserfalle repräsentiert, wobei, wenn entschieden wird, dass sich die Abwasserfalle in dem gefrorenen Zustand befindet, auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs, die Wasserpumpe angeschaltet wird.
  • Als ein viertes bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, ist der Sensor an der Verbindung angebracht. Gemäß den ersten bis vierten Merkmalen, wenn sich das kondensierte Wasser in einem gefrorenem oder nahezu gefrorenem Zustand (Phase) in der Abwasserfalle befindet, wird die Wasserpumpe zur Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums angeschaltet. Wenn das Wärmeübertragungsmedium durch einen Wärmetauscher zirkuliert wird, der extern bzw. außerhalb oder getrennt von der Abhitze-Rückgewinnungsvorrichtung installiert ist, ist seine Temperatur so hoch wie ein Grad der Temperatur des Wärmetauschers, oder genauer die Temperatur des heißen Wassers in dem Heißwasser-Lagerbehälter, in dem der Wärmetauscher vorgesehen ist. Da die Abwasserfalle in einer Verbindung vorgesehen ist, die mit dem Zirkulationspfad des Wärmeübertragungsmediums in Verbindung steht, kann der gefrorene oder nahezu gefrorene Zustand von ihrem kondensierten Wasser durch die thermische Energie des Wärmeübertragungsmediums beseitigt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen primären Teil einer Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine äußere Perspektivansicht der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung;
  • 3 ist eine Vorderansicht der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung, wobei ihre Abdeckung entfernt ist;
  • 4 ist eine Seitenansicht der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung, wobei ihre Abdeckung entfernt ist;
  • 5 ist eine Perspektivansicht in aufgelösten Einzelteilen, die den Förderpfad des aus einem Abgas-Wärmetauscher abgegebenen Abgases zeigt;
  • 6 ist eine Perspektivansicht in aufgelösten Einzelteilen, die einen primären Teil des Zirkulationspfads eines Wärmeübertragungsmediums zeigt; und
  • 7 ist ein funktionelles Blockdiagramm von einer Einrichtung zum Entfrosten des kondensierten Wassers.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird detaillierter unter Bezugnahme auf die relevanten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung in einem Kraft- und Heizsystem zeigt. Die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 wurde zur Rückgewinnung von Wärme von der Maschine eines Stromerzeugers entworfen. Die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 ist mit der Maschine 2 und dem Stromerzeuger 3 verbunden, der mechanisch mit der Maschine 2 verbunden ist. Der Stromerzeuger 3 erzeugt einen Wechselstrom, welcher der Anzahl der Umdrehungen der Maschine 2 entspricht. Die Maschine 2 weist eine Ölpfanne 4 zur Lagerung von Schmieröl auf. Die Ölpfanne 4 weist einen Ölkühler (ein Öl-Wärmetauscher) 5 auf, der den Wärmeaustausch zwischen dem Öl in der Ölpfanne 4 und dem Wärmeübertragungsmedium (ein Kühlwasser) ausführt. Ein Zylinderkopf 6 der Maschine 2 saugt Luft aus einem Luftfilter 7 an. Das Abgas von der Maschine 2 geht durch einen Abgasverteiler bzw. -krümmer 8 und einen Abgas-Wärmetauscher 9, und wird aus einem Dämpfer 31 abgelassen.
  • Zur Rückgewinnung von durch die Maschine 2 erzeugter Wärme mit einer hohen Effizienz, ist ein Zirkulationspfad 12 für das Wäremübertragungsmedium vorgesehen. Eine Wasserpumpe 10 ist an dem Einlass des Zirkulationspfads 12 zum Zirkulieren des Wämeübertragungsmediums angebracht. Diese lässt zu, dass die Wasserpumpe 10 nicht auf eine hohe Temperatur des Wärmeübertragungsmediums trifft, wobei folglich ein abruptes Schlechterwerden der Dichtungsmasse oder dergleichen vermieden wird, und die Betriebslebensdauer der Wasserpumpe 10 erhöht wird. Das durch die Wasserpumpe 10 gepumpte Wärmeübertragungsmedium wird durch den Öl-Wärmetauscher 5 in die Ölpfanne 4, den Abgas-Wärmetauscher 9, die Maschine 2, den Zylinderkopf 6, und eine Thermo-Abdeckung 16 gefördert, und geht an eine thermische Last, die später beschrieben wird. Die Thermo-Abdeckung 16 weist einen darin eingebauten Thermostaten auf, zum Schließen eines Ventils, wenn die Temperatur unterhalb eines vorbestimmten Grads ist, um zu verhindern, dass das Wärmeübertragungsmedium den Maschinenzylinder abkühlt.
  • Da das Wärmeübertragungsmedium in dem Zirkulationspfad 12 zirkuliert wird, übertragt es die durch die Maschine 2 erzeugte Wärme an die thermische Last. Genauer gesagt wird das Wärmeübertragungsmedium zu dem Öl-Wärmetauscher 5 in die Ölpfanne 4 gefördert, wo es das Öl abkühlt oder Hitze aus dem Öl der Maschine 2 zieht. Das Wärmeübertragungsmedium, das thermische Energie an dem Öl-Wärmetauscher 5 und dem Abgas-Wärmetauscher 9 aufnimmt, und eine höhere Temperatur aufweist, geht weiter durch die Kanäle in der Zylinderwand und den Zylinderkopf 6, oder die Kühleinheit der Maschine 2 in der Form eines Wassermantels 6A, und seine Temperatur steigt an.
  • 2 ist eine Perspektivansicht, welche die Außenseite der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung zeigt. 3 ist eine Vorderansicht der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung, wobei ihre Abdeckung teilweise entfernt ist, und 4 ist eine Seitenansicht der gleichen, von rechts gesehen. Unter Bezugnahme auf 2, ist die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 in einem Gehäuse 13 eingeschlossen, das eine obere Platte 13A, eine Bodenplatte 13B und eine Seitenplatte 13C aufweist. Die Bodenplatte 138 weist Füße 14 auf, während die Seitenplatte 13C einen Anschluss für elektrischen Strom 15 und einen Griff 17 aufweist. Die Seitenplatte 13C weist auch Durchgangsbohrungen auf, die darin vorgesehen sind, um eine Wärmeübertragungsmedium-Einlassrohrleitung 18, eine Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 19, eine Entwässerungsrohrleitung 20 für kondensiertes Wasser und eine Kraftstoffgas-Einlassrohrleitung 21 anzunehmen. Die obere Platte 13A weist Bohrungen auf, die darin vorgesehen sind, um ein Ansaugrohr 22 und ein Auspuffrohr 23 anzunehmen.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt, befinden sich der Luftfilter 7, eine Batterie 25, und ein elektronisches Steuergerät (ECU) 26 in einem oberen Bereich, der Abgas-Wärmetauscher 9 in einem unteren Bereich, beziehungsweise die Maschine 2 in einem Zwischenbereich der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung. Die Maschine 2 ist die eines vertikalen Typs, wo ihre Kurbelwelle (nicht gezeigt) vertikal verlängert und mit dem Stromerzeuger 3 verbunden ist. Die Ölpfanne 4 befindet sich unterhalb der Maschine 2. Ein Mischer 27 ist über dem Zylinderkopf der Maschine 2 angebracht und mit einem Ansaugschlauch 28, der sich von dem Luftfilter 27 erstreckt, und einer Gasrohrleitung 29 verbunden, die sich von einer Kraftstoffgas-Einlassrohrleitung 21 erstreckt.
  • Ein rechtsseitiger Steg 30 ist aufrecht an der Bodenplatte 13B montiert, derart, dass er sich entlang der Seitenplatte 13C erstreckt. Der Steg 30 weist Verbindungen 34, 44 und 38 auf (später detaillierter beschrieben), die mit der Wärmeübertragungsmedium-Einlassrohrleitung 18, der Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 19, beziehungsweise der Entwässerungsrohrleitung 20 für kondensiertes Wasser versehen sind. Der Dämpfer 31 erstreckt sich entlang des rechtsseitigen Stegs 30 zum Absorbieren von Geräuschen des Abgases, das aus dem Abgas-Wärmetauscher 9 freigegeben wurde. Der Dämpfer 31 steht in Verbindung mit dem Abgasrohr 23, während das Ansaugrohr 22 mit dem Luftfilter 7 in Verbindung steht. Der Dämpfer 31 ist an seinem Einlass mit einem gebogenem Rohr 32, zum Einführen des Abgases aus dem Abgas-Wärmetauscher 9 in das Innere des Dämpfers 31, verbunden.
  • 5 ist eine Perspektivansicht in aufgelösten Einzelteilen des Rohrnetzes eines Abgassystems. Wie gezeigt, ist der Abgas-Wäremtauscher 9 mit seiner Auslassrohrleitung 91 mit einem Ende des Abgasschlauches 33 verbunden, der wiederum an dem anderen Ende mit einer Einlassrohrleitung 341 der ersten Verbindung 34 verbunden ist, welche die Wärmeübertragungs-Einlassrohrleitung 18 vereinigt. Ein Dämpfer-Einlassschlauch 35 ist an einem Ende durch die erste Verbindung 34 mit dem Abgasschlauch 33 verbunden, und an dem anderen Ende mit dem Einlass 321 des gebogenen Rohrs 33, das stromaufwärts des Dämpfers 31 vorgesehen ist. Ein Dämpfer-Auslassschlauch 39 ist an dem Oberteil des Dämpfers 31, zur Verbindung mit dem Abgasrohr 23, angebracht.
  • Der Entwässerungsschlauch 36, der sich von dem Entwässerungsauslassrohr 311 an dem untersten Ende des Dämpfers 31 erstreckt, ist mit einer Einlassrohrleitung 342 der ersten Verbindung 34 verbunden. Ein Entwässerungsauslassschlauch 37, der durch die erste Verbindung 34 mit dem Entwässerungsschlauch 36 verbunden ist, steht mit einer zweiten Verbindung 38 in Verbindung, die mit der Rohrleitung für kondensiertes Wasser 20 verbunden ist. Der Entwässerungsschlauch 36 und der Entwässerungsauslassschlauch 37 bilden eine Abwasserfalle, die sich nach unten von dem Dämpfer 31, und dann nach oben von der Verbindung 34, erstreckt. Das kondensierte Wasser, das in der Abwasserfalle gefangen ist, hindert das Abgas in dem Dämpfer 31 daran in die Abwasserfalle zu fließen und erleichtert die aufwärtige Bewegung des Abgases. Die erste Verbindung 34, die zweite Verbindung 38, und der Dämpfer 31 sind fest an dem rechtsseitigen Steg 30 angebracht (siehe 3 und 6).
  • Im Betrieb wird das Abgas aus der Maschine 2 in den Abgas-Wärmetauscher 9 gefördert, wo seine thermische Energie an das Wärmeübertragungsmedium übertragen wird, das in dem Zirkulationspfad 12 zirkuliert wird, wobei folglich seine Temperatur erniedrigt wird. Wenn seine Temperatur abfällt, gibt das Abgas das kondensierte Wasser frei, das dann zusammen mit dem Abgas aus dem Abgas-Wärmetauscher 9 abgelassen wird.
  • Das Abgas mit dem kondensierten Wasser geht durch den Abgasschlauch 33, die erste Verbindung 34 und den Dämpfereinlassschlauch 35, und wird in das gebogene Rohr 32 gefördert (wie durch die Pfeile A und B in 5 angezeigt). Das gebogene Rohr 32 ist durch eine Verbindung 40 mit einem unteren Bereich der Seitenwand des Dämpfers 31 verbunden.
  • Das Abgas und das kondensierte Wasser werden an der Verbindung 40, zwischen dem gebogenen Rohr 32 und dem Dämpfer 31, voneinander getrennt. Das Abgas geht durch den Dämpfer 31 und den Dämpferauslassschlauch 39, und wird aus der Abgasrohrleitung 23 abgelassen. Das von dem Abgas getrennte, kondensierte Wasser geht über den Entwässerungsschlauch 36, die erste Verbindung 34, und den Entwässerungsauslassschlauch 37 an die zweite Verbindung 38, und wird aus der Entwässerungsrohrleitung 20 für kondensiertes Wasser abgelassen (wie durch die Pfeile C und D in 5 angezeigt).
  • 6 ist eine Perspektivansicht in aufgelösten Einzelteilen des Rohrnetzes eines Wärmeübertragungsmedium-Zirkulationssystems. Wie gezeigt, ist ein linksseitiger Steg 41 gegenüber dem rechtsseitigen Steg 30 vorgesehen. Der linksseitige Steg 41 ist auch aufrecht an der Bodenplatte 13B angebracht. Eine vierte Verbindung 43, die durch einen Wärmeübertragungsmedium-Einlassschlauch 42 mit der ersten Verbindung 34 verbunden ist, ist an dem unteren Ende des Stegs 41 der linken Seite fest angebracht.
  • Eine dritte Verbindung 44, die mit der Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 19 verbunden ist, ist an einem Zwischenbereich des rechtsseitigen Stegs 30 angebracht. Eine fünfte Verbindung 46 ist an dem oberen Ende des linksseitiger Stegs 41 angebracht. Die dritte Verbindung 44 und die fünfte Verbindung 46 sind miteinander durch einen Wärmeübertragungsmedium-Ausslassschlauch 45 verbunden. Die vierte Verbindung 43 und die fünfte Verbindung 46 stehen mit einer linken Wärmeübertragungsmedium-Einlassrohrleitung 47, beziehungsweise einer linken Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 48, in Verbindung. Die vierte Verbindung 43 und die fünfte Verbindung 46 sind vorgesehen um zuzulassen, dass die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 einen Wärmübertragungsmedium-Einlass und -Auslass aufweist, die sich entweder an einer linken oder an einer rechten Seite davon befinden. Wenn sich beide, der Wärmeübertragungsmedium-Einlass und -Auslass an der rechten Seite der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 befinden, sind die linke Wärmeübertragungsmedium-Einlassrohrleitung 47 und die linke Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 48 mit Stopfen 49 beziehungsweise 50 verschlossen. Ähnlich, wenn sich beide, der Wärmeübertragungsmedium-Einlass und -Auslass an der linken Seite der Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 befinden, sind die Wärmeübertragungsmedium-Einlassrohrleitung 18 und die Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 19 mit Stopfen 49 beziehungsweise 50 verschlossen. Die dritte Verbindung 44 ist mit einem Maschinenauslassschlauch 51 verbunden, der sich von der Kühleinheit der Maschine 2 erstreckt.
  • Die Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 lässt zu, dass der Entwässerungsschlauch 36, der Entwässerungsauslassschlauch 37, und die erste Verbindung 34, die diese zwei Schläuche miteinander verbindet, eine Einrichtung zum Entfrosten, und um das kondensierte Wasser davor zu schützen in der Abwasserfalle zu gefrieren, auszubilden. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktion der Entfroster-Einrichtung und Gefrierverhinderungseinrichtung für das kondensierte Wasser zeigt, wo gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden wie diejenigen, die in den 1 bis 6 gezeigt werden. Wie gezeigt, sind die Wärmeübertragungsmedium-Einlassrohrleitung 18 und die Wärmeübertragungsmedium-Auslassrohrleitung 19 mit einem Wärmetauscher 52A in einem Heißwasser-Lagertank 52 verbunden, der als die äußere thermische Last wirkt.
  • Im Betrieb wird Kühlwasser als das Wärmeübertragungsmedium, das durch den Wärmetauscher 52A geht, durch die Tätigkeit der Wasserpumpe 10 an die Abhitze-Rückgewinnungsvorrichtung 1 gefördert. Das Wärmeübertragungsmedium, das durch die erste Verbindung 34 oder die vierte Verbindung 43 geht (siehe 6), wird in die Maschine 2 und den Abgas-Wärmetauscher 9 gefördert, wo es Wärme aus dem Abgas zurückgewinnt, und strömt dann durch die dritte Verbindung 44 oder die fünfte Verbindung 46 an den Heißwasser-Lagertank 52 zurück. Ein Sensor 53 zum Messen der Temperatur der Abwasserfalle ist an der ersten Verbindung 34 angebracht, die mit dem Entwässerungsschlauch 36 und dem Entwässerungsablassschlauch 37 in Verbindung steht. Der Sensor 53 ist vorzugsweise an den Entwässerungsschlauch 36 oder den Entwässerungsauslassschlauch 37 angrenzend positioniert.
  • Ein Detektor 54 weist einen A/D-Umformer, zum Umwandeln eines Ausgangssignals des Sensors 53 in eine digitale Form, auf. Das digitale Signal wird an einen Komparator 55 übertragen, wo es mit einer Bezugstemperatur Tref verglichen wird. Die Bezugstemperatur Tref ist ein digitaler Wert, der einen gefrorenen Zustand der Abwasserfalle darstellt. Wenn die Temperatur an der Abwasserfalle, die als digitale Daten von dem Detektor 54 freigegeben wird, geringer als die Bezugstemperatur Tref ist, wird die Wasserpumpe 10 angeschaltet, bevor die Maschine 2 gestartet wird. Dies lässt zu, dass das Wärmeübertragungsmedium an die erste Verbindung 34, zum Entfrosten und Erwärmen der Abwasserfalle, gefördert wird. Nachdem die Messung des Sensors 53 die Bezugstemperatur Tref übersteigt, nach dem Anschalten der Wasserpumpe 10, wird die Maschine 2 gestartet. Das Starten der Maschine 2 kann initiiert werden, wenn die Temperatur der Abwasserfalle das Bezugsniveau Tref übersteigt, nach dem Anschalten der Wasserpumpe 10, oder kann zeitlich mit dem Ende einer vorbestimmten Dauer, nach dem die Wasserpumpe 10 angeschaltet ist, abgestimmt werden. In dem letzteren Fall, wenn eine vorbestimmte Zeitlänge vergangen ist, wird angenommen, dass das kondensierte Wasser in der Abwasserfalle vollständig entfrostet ist. Die Funktion des Komperators 55 kann als ein Teil des Betriebs eines Mikrocomputers verwirklicht werden, der in der ECU 26 vorgesehen ist.
  • Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, gestattet die vorliegende Erfindung, die in dem unabhängigen Anspruch definiert ist, dass das kondensierte Wasser in der Abwasserfalle aus seinem gefrorenen oder nahezu gefrorenen Zustand in einen flüssigen Zustand verlagert wird, mit der Energie des Wärmeübertragungsmediums. Insbesondere wird lediglich die Wasserpumpe, die über dem Zirkulationspfad des Wärmeübertragungsmediums zur Rückgewinnung von Wärme angebracht ist, zum Erwärmen der Abwasserfalle verwendet, wobei sie folglich zu der Vereinfachung der Gesamtanordnung beiträgt, ohne die Verwendung eines elektrischen Heizgeräts.

Claims (6)

  1. Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung mit einem Abgas-Wärmetauscher (9) zur Rückgewinnung von Wärme aus dem Abgas einer Maschine (2), und einem Entwässerungsdurchgang zum Ablassen des kondensierten Wassers, das durch einen Wärmeaustausch in dem Abgas-Wärmetauscher (9) erzeugt wird, mit: einer Verbindung (34) zum Verbinden eines inneren Wärmeübertragungsmedium-Pfads mit einem äußeren Wärmetauscher (9), der außerhalb der Abhitze-Rückgewinnungsvorrichtung installiert ist; einer Wasserpumpe (10) zum Zirkulieren des Wärmeübertragungsmediums in dem Wärmeübertragungsmedium-Pfad; einer Abwasserfalle, die über dem Entwässerungsdurchgang vorgesehen ist, wobei sich die Abwasserfalle (36), (37) über die Verbindung zur Außenseite erstreckt; und einer Entfroster-Einrichtung zum Einschalten der Wasserpumpe (10), wenn kondensiertes Wasser in der Abwasserfalle (36), (37) gefroren ist.
  2. Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Dämpfer (31) zum Trennen des kondensierten Wassers von dem Abgas, das aus dem Abgas-Wärmetauscher (9) abgegeben wird, wobei die Verbindung (34) einen Durchgang aufweist, der darin zur Aufnahme des Abgases aus dem Abgas-Wärmetauscher (9) und zum Überführen des Abgases an den Dämpfer (31) vorgesehen ist, und wobei das kondensierte Wasser, das in dem Dämpfer (31) getrennt wurde, zu der Abwasserfalle (36), (37) gefördert wird.
  3. Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einem Sensor (53) zum Erfassen der Temperatur der Abwasserfalle (36), (37) und/oder des Abwassers; und einer Gefrier-Erfassungseinrichtung (55) zum Vergleichen der Temperatur, die durch den Sensor (53) erfasst wird, mit einer Bezugstemperatur, die den gefrorenen Zustand des Abwassers in der Abwasserfalle repräsentiert, wobei, wenn entschieden wird, dass sich die Abwasserfalle in dem gefrorenen Zustand befindet, auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs, die Wasserpumpe (10) angeschaltet wird.
  4. Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher der Sensor (53) an der Verbindung (34) angebracht ist.
  5. Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Gefrier-Erfassungseinrichtung (55) die Temperatur, die durch den Sensor (53) erfasst wird, mit einer Bezugstemperatur vergleicht, die den gefrorenen Zustand des Abwassers in der Abwasserfalle (36), (37) repräsentiert, bevor die Maschine (2) gestartet wird.
  6. Maschinenabhitze-Rückgewinnungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Gefrier-Erfassungseinrichtung (55) die Temperatur, die durch den Sensor (53) erfasst wird, mit einer Bezugstemperatur vergleicht, die den gefrorenen Zustand des Abwassers in der Abwasserfalle repräsentiert, nach dem Starten der Maschine (2).
DE60019231T 1999-11-04 2000-10-27 Rückgewinnungsvorrichtung für die Abwärme einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE60019231T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31355499 1999-11-04
JP31355499A JP4151814B2 (ja) 1999-11-04 1999-11-04 エンジンの排熱回収装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60019231D1 DE60019231D1 (de) 2005-05-12
DE60019231T2 true DE60019231T2 (de) 2006-03-09

Family

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