JP2006125770A - 廃熱利用装置を備える冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷凍サイクル200と、熱機関10の廃熱を利用するランキンサイクル300とを有する廃熱利用装置を備える冷凍装置において、主圧縮機210は、熱機関10の駆動力によって駆動され、膨張機320は、副圧縮機としての機能を併せ持つと共に、発電機および電動機の両機能を有する電動発電機321に接続されており、主圧縮機210の吸入側から、副圧縮機として機能する場合の膨張機320を経由して、凝縮器220の流入側に接続可能とする切替え接続流路500を設ける。
【選択図】 図1
Description
本発明の第1実施形態を図1に示し、まず、具体的な構成について説明する。本発明の廃熱利用装置を備える冷凍装置(以下、冷凍装置)100は、走行用のエンジン10を搭載する車両に適用されるものとしている。冷凍装置100には冷凍サイクル200およびランキンサイクル300が設けられており、各サイクル200、300の作動が図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
このモードは、エンジン10が例えば暖機中でエンジン10からの廃熱が充分に得られない場合、あるいは、バッテリ40の充電量が充分にあり充電が不要の場合で、冷房が必要な時に、主圧縮機210を作動させる運転モードである。
このモードは、エンジン10による車両の走行が行われており、エンジン10からの廃熱が充分に得られ、また、バッテリ40への充電が必要な場合で、冷房が不要の時に、ランキンサイクル300を作動させる運転モードである。
このモードは、エンジン10による車両の走行が行われており、エンジン10からの廃熱が充分に得られ、バッテリ40への充電が必要な場合で、冷房が必要な時に、上記ランキン単独モードに加えて、主圧縮機210も併せて作動させる運転モードである。
このモードは、例えば、夏場における炎天下放置後のクールダウン時のように、冷房能力が大きく必要とされる時に、冷房を第1優先として、主圧縮機210に加えて、膨張機320を副圧縮機として作動させる運転モードである。
このモードは、走行中にエンジン10が停止された場合でも、冷房が必要な時に、主圧縮機210に代えて膨張機320を副圧縮機として作動させることで、冷房を行う運転モードである。
本発明の第2実施形態を図7に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、第1開閉弁511、第3開閉弁531を変更したものである。
本発明の第3実施形態を図8〜図13に示す。第3実施形態は、上記第1実施形態に対して、膨張機320および切替え接続流路500を変更したものである。
上記第1〜第3実施形態においては、スクロール型あるいはピストン型の膨張機320を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロータリ型、ベーン型等のその他の形式のものを適用することができる。
100 廃熱利用装置を備える冷凍装置
200 冷凍サイクル
210 圧縮機
220 凝縮器
240 膨張弁
250 蒸発器
300 ランキンサイクル
310 加熱器
320 副圧縮機兼膨張機(膨張機)
321 電動発電機
330 ポンプ
500 切替え接続流路
510 第1接続流路
511 第1開閉弁(第1開閉手段)
511a 第1逆止弁
520 第2接続流路
521 第2開閉弁(第2開閉手段)
531 第3開閉弁(第3開閉手段)
531a 第3逆止弁
Claims (5)
- 主圧縮機(210)、凝縮器(220)、膨張弁(240)、蒸発器(250)が順次接続されて形成される冷凍サイクル(200)と、
熱機関(10)の廃熱を加熱源とする加熱器(310)、膨張機(320)、前記凝縮器(220)、ポンプ(330)が順次接続されて形成されるランキンサイクル(300)とを有する廃熱利用装置を備える冷凍装置において、
前記主圧縮機(210)は、前記熱機関(10)の駆動力によって駆動され、
前記膨張機(320)は、副圧縮機としての機能を併せ持つと共に、発電機および電動機の両機能を有する電動発電機(321)に接続されており、
前記主圧縮機(210)の吸入側から、前記副圧縮機として機能する場合の前記膨張機(320)を経由して、前記凝縮器(220)の流入側に接続可能とする切替え接続流路(500)を設けたことを特徴とする廃熱利用装置を備える冷凍装置。 - 前記膨張機(320)は、前記副圧縮機として機能する時、内部作動流体が逆方向に流れるものであって、
前記切替え接続流路(500)は、前記主圧縮機(210)の吸入側から、前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吸入側に接続される第1接続流路(510)と、
前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吐出側から、前記凝縮器(220)の流入側に接続される第2接続流路(520)と、
前記第1接続流路(510)を開閉する第1開閉手段(511)と、
前記第2接続流路(520)を開閉する第2開閉手段(521)と、
前記主圧縮機(210)の吐出側と前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吸入側とが繋がれる流路中に設けられ、この流路を閉じることによって、前記主圧縮機(210)の吐出側から前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吸入側への前記内部作動流体の流れを禁止する第3開閉手段(531)とから成ることを特徴とする請求項1に記載の廃熱利用装置を備える冷凍装置。 - 前記第1開閉手段(511)は、前記主圧縮機(210)の吸入側から、前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吸入側への前記内部作動流体の流れを許容して、逆方向への流れを禁止する第1逆止弁(511a)としたことを特徴とする請求項2に記載の廃熱利用装置を備える冷凍装置。
- 前記第3開閉手段(531)は、前記主圧縮機(210)の吐出側から、前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吸入側への前記内部作動流体の流れを禁止して、逆方向への流れを許容する第3逆止弁(531a)としたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の廃熱利用装置を備える冷凍装置。
- 前記膨張機(320)は、前記副圧縮機として機能する時も、内部作動流体が同一方向に流れるものであって、
前記切替え接続流路(500)は、前記主圧縮機(210)の吸入側から、前記膨張機(320)が前記副圧縮機として機能する場合の吸入側に接続される第1接続流路(510)と、
前記第1接続流路(510)を開閉する第1開閉手段(511)とから成ることを特徴とする請求項1に記載の廃熱利用装置を備える冷凍装置。
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