JP2013217222A - Rankine-cycle device - Google Patents

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Kazuo Katayama
和雄 片山
Masao Iguchi
雅夫 井口
Hidefumi Mori
英文 森
Fuminobu Enoshima
史修 榎島
Fumihiko Ishiguro
文彦 石黒
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To be able to cool EGR gas before sucked into an engine, while heating operating fluid before sucked into an expander.SOLUTION: A first EGR gas heat exchanger 51, a low-temperature heat source heat exchanger 53, and a second EGR gas heat exchanger 52 are connected in series between an outlet of a pump 40 and an inlet of an expander 20 in a coolant circulation circuit 11. In addition, the first EGR gas heat exchanger 51 is disposed at an upstream end in a flow direction of coolant from the outlet of the pump 40 toward the inlet of the expander 20, and the second EGR gas heat exchanger 52 is disposed at a downstream end in the flow direction of the coolant from the outlet of the pump 40 toward the inlet of the expander 20.

Description

本発明は、ランキンサイクル装置に関する。   The present invention relates to a Rankine cycle apparatus.

この種のランキンサイクル装置としては、例えば特許文献1のものが挙げられる。特許文献1のランキンサイクル装置は、エンジンから排気される燃焼ガス(排気ガス)の一部であるEGRガスを熱源として、蒸気発生器を流れる作動流体を加熱する。そして、蒸気発生器で加熱された作動流体を膨張機に吸入し、膨張機により作動流体を略等エントロピ的に減圧膨張することで、作動流体の有する熱エネルギーを回転エネルギー等の機械的エネルギーに変換する。   An example of this type of Rankine cycle apparatus is that of Patent Document 1. The Rankine cycle device of Patent Document 1 heats the working fluid flowing through the steam generator using EGR gas, which is part of combustion gas (exhaust gas) exhausted from the engine, as a heat source. Then, the working fluid heated by the steam generator is sucked into the expander, and the working fluid is decompressed and expanded substantially isentropically by the expander, thereby converting the thermal energy of the working fluid into mechanical energy such as rotational energy. Convert.

特開2005−42618号公報JP 2005-42618 A

ところで、高温のEGRガスが吸入空気と混合されてエンジンに再び吸気されると、エンジン内の燃焼温度が上昇して、エンジンから排気される排気ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)が発生し易くなってしまう。よって、EGRガスは、蒸気発生器において作動流体と熱交換されることで十分に冷却されるのが望ましい。また、低温の作動流体が膨張機に吸入されると、膨張機によって機械的エネルギーを十分に取り出すことができなくなってしまう虞がある。よって、作動流体は、蒸気発生器においてEGRガスと熱交換されることで十分に加熱されるのが望ましい。   By the way, when high-temperature EGR gas is mixed with intake air and sucked into the engine again, the combustion temperature in the engine rises and nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas exhausted from the engine are generated. It becomes easy to do. Therefore, it is desirable that the EGR gas be sufficiently cooled by exchanging heat with the working fluid in the steam generator. Further, when a low-temperature working fluid is sucked into the expander, there is a possibility that mechanical energy cannot be sufficiently taken out by the expander. Therefore, it is desirable that the working fluid is sufficiently heated by heat exchange with the EGR gas in the steam generator.

そこで、ランキンサイクル装置において、例えば、作動流体を、エンジン冷却水や、過給機の過給により温度上昇した吸入空気等のEGRガスよりも低温である熱源と熱交換させる低温熱源用熱交換器を、蒸気発生器よりも作動流体の流通方向における上流側に配置する。すると、作動流体は、低温熱源用熱交換器を通過する際に、EGRガスよりも低温である熱源と熱交換されて加熱されるとともに、蒸気発生器を通過する際に、EGRガスと熱交換されてさらに加熱されるため、作動流体を十分に加熱することができる。しかし、作動流体は、低温熱源用熱交換器において、EGRガスよりも低温である熱源と熱交換されて温度が上昇するため、EGRガスは、蒸気発生器において十分に冷却されなくなってしまう虞がある。   Therefore, in the Rankine cycle device, for example, a heat exchanger for a low-temperature heat source that exchanges the working fluid with a heat source having a temperature lower than that of EGR gas such as engine cooling water or intake air whose temperature has been increased by supercharging of the supercharger. Is disposed upstream of the steam generator in the flow direction of the working fluid. Then, when the working fluid passes through the heat exchanger for the low-temperature heat source, it is heated by heat exchange with a heat source having a temperature lower than that of the EGR gas, and when the working fluid passes through the steam generator, the working fluid exchanges heat with the EGR gas. And further heated, the working fluid can be sufficiently heated. However, since the working fluid is heat-exchanged with a heat source having a temperature lower than that of the EGR gas in the heat exchanger for the low-temperature heat source and the temperature rises, the EGR gas may not be sufficiently cooled in the steam generator. is there.

そこで、例えば、低温熱源用熱交換器を、蒸気発生器よりも作動流体の流通方向における下流側に配置する。すると、EGRガスは、蒸気発生器において、低温熱源用熱交換器でEGRガスよりも低温である熱源と熱交換される前の作動流体と熱交換されるため、EGRガスを十分に冷却することができる。しかし、作動流体は、蒸気発生器において、EGRガスと熱交換されることで、EGRガスよりも低温である熱源の温度よりも高い温度まで加熱される場合がある。そして、低温熱源用熱交換器において、蒸気発生器で温度上昇した作動流体と、EGRガスよりも低温である熱源とが熱交換されると、作動流体の温度が低下してしまい、作動流体の加熱が不十分になってしまう虞がある。   Therefore, for example, the heat exchanger for a low-temperature heat source is arranged downstream of the steam generator in the flow direction of the working fluid. Then, since the EGR gas is heat-exchanged with the working fluid before heat exchange with the heat source having a lower temperature than the EGR gas in the heat exchanger for the low-temperature heat source in the steam generator, the EGR gas is sufficiently cooled. Can do. However, the working fluid may be heated to a temperature higher than the temperature of the heat source, which is lower than the EGR gas, by heat exchange with the EGR gas in the steam generator. In the heat exchanger for a low-temperature heat source, when the working fluid whose temperature has been raised by the steam generator and the heat source having a temperature lower than that of the EGR gas are heat-exchanged, the temperature of the working fluid decreases, There is a risk that heating will be insufficient.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンに吸入される前にEGRガスを冷却することができるとともに、膨張機に吸入される前に作動流体を加熱することができるランキンサイクル装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to cool the EGR gas before being sucked into the engine and to supply the working fluid before being sucked into the expander. It is providing the Rankine-cycle apparatus which can be heated.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、作動流体を圧送するポンプと、前記ポンプにより圧送された前記作動流体をエンジンから排気されるEGRガスと熱交換させる複数のEGRガス用熱交換器と、前記EGRガスの温度よりも低温である熱源と前記作動流体とを熱交換させる少なくとも一つの低温熱源用熱交換器と、前記複数のEGRガス用熱交換器及び前記低温熱源用熱交換器で熱交換された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを出力する膨張機と、前記膨張機で膨張された作動流体を凝縮させる凝縮器と、から作動流体回路が形成されており、各EGRガス用熱交換器及び低温熱源用熱交換器は、前記ポンプの出口から前記膨張機の入口までの間で直列接続されており、前記ポンプの出口から前記膨張機の入口までの前記作動流体の流通方向における最上流には、前記複数のEGRガス用熱交換器のうちの一つである最上流EGRガス用熱交換器が配置されるとともに、前記ポンプの出口から前記膨張機の入口までの前記作動流体の流通方向における最下流には、前記複数のEGRガス用熱交換器のうちの一つである最下流EGRガス用熱交換器が配置されており、前記最下流EGRガス用熱交換器には、前記EGRガスの流通方向における最上流のEGRガスが流入し、前記最上流EGRガス用熱交換器には、前記EGRガスの流通方向における最下流のEGRガスが流入することを要旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a pump that pumps a working fluid, and a plurality of EGR gases that exchange heat with the EGR gas exhausted from the engine. Heat exchanger, at least one heat exchanger for low-temperature heat source that exchanges heat between the working fluid and a heat source that is lower in temperature than the EGR gas, the plurality of EGR gas heat exchangers, and the low-temperature heat source A working fluid circuit is formed by an expander that outputs mechanical energy by expanding the working fluid heat-exchanged by the heat exchanger for heat and a condenser that condenses the working fluid expanded by the expander. Each EGR gas heat exchanger and low-temperature heat source heat exchanger are connected in series from the outlet of the pump to the inlet of the expander, and from the outlet of the pump to the inlet of the expander. The most upstream EGR gas heat exchanger, which is one of the plurality of EGR gas heat exchangers, is disposed on the most upstream side in the flow direction of the working fluid, and the expansion from the outlet of the pump A most downstream EGR gas heat exchanger, which is one of the plurality of EGR gas heat exchangers, is arranged at the most downstream in the flow direction of the working fluid to the inlet of the machine, and the most downstream The most upstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the heat exchanger for EGR gas, and the most downstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the heat exchanger for the uppermost flow EGR gas. The gist is to flow in.

この発明によれば、最下流EGRガス用熱交換器を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器で熱交換されて温度が上昇した作動流体と熱交換されるが、その後、最上流EGRガス用熱交換器において、ポンプから圧送された直後の低温の作動流体と熱交換されるため、エンジンに吸入される前にEGRガスを十分に冷却することができる。また、最上流EGRガス用熱交換器を通過する作動流体は、EGRガスとの熱交換によって加熱された後、低温熱源用熱交換器での熱交換により、温度が低下してしまう場合があるが、その後、最下流EGRガス用熱交換器において、EGRガスと熱交換されるため、膨張機に吸入される前に作動流体を十分に加熱することができる。   According to the present invention, the EGR gas passing through the heat exchanger for the most downstream EGR gas is heat-exchanged with the working fluid whose temperature has been increased by heat exchange in the heat exchanger for the low-temperature heat source. In the gas heat exchanger, heat is exchanged with the low-temperature working fluid immediately after being pumped from the pump, so that the EGR gas can be sufficiently cooled before being sucked into the engine. In addition, the working fluid that passes through the heat exchanger for the most upstream EGR gas is heated by heat exchange with the EGR gas, and then the temperature may decrease due to heat exchange in the heat exchanger for the low-temperature heat source. However, since the heat exchange with the EGR gas is performed in the heat exchanger for the most downstream EGR gas, the working fluid can be sufficiently heated before being sucked into the expander.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記作動流体回路に、前記最上流EGRガス用熱交換器をバイパスする作動流体バイパス通路と、前記作動流体バイパス通路と前記最上流EGRガス用熱交換器とへ流れる前記作動流体の流量を変更する流量変更手段と、を設けたことを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the working fluid circuit includes a working fluid bypass passage that bypasses the heat exchanger for the most upstream EGR gas, the working fluid bypass passage, and the outermost fluid passage. The gist of the invention is to provide a flow rate changing means for changing the flow rate of the working fluid flowing to the upstream EGR gas heat exchanger.

例えば、流量変更手段により、作動流体バイパス通路へ流れる作動流体の流量よりも最上流EGRガス用熱交換器へ流れる作動流体の流量を少なくする。これにより、最上流EGRガス用熱交換器でEGRガスが作動流体に奪われる熱量が少なくなり、EGRガスが過冷却になってしまうことを防止することが可能となる。その結果として、EGRガスの温度が低くなり過ぎて、EGRガス中に含まれる水分が凝縮して硫黄酸化物(SOx)と反応することで硫酸が生じ、この硫酸により、EGRガスが流れるEGR通路の構成部品が劣化してしまうことを防止することができる。   For example, the flow rate changing means reduces the flow rate of the working fluid flowing to the most upstream EGR gas heat exchanger from the flow rate of the working fluid flowing to the working fluid bypass passage. As a result, the amount of heat that the EGR gas is taken away by the working fluid in the heat exchanger for the most upstream EGR gas is reduced, and it is possible to prevent the EGR gas from being overcooled. As a result, the temperature of the EGR gas becomes too low, and the water contained in the EGR gas is condensed and reacts with the sulfur oxide (SOx) to generate sulfuric acid. This sulfuric acid causes the EGR passage through which the EGR gas flows. It is possible to prevent the component parts from deteriorating.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記作動流体回路において、前記低温熱源用熱交換器、及び前記最上流EGRガス用熱交換器への前記作動流体の流通順序を変更する流通順序変更手段をさらに備えたことを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the working fluid circuit, the working fluid flows into the heat exchanger for the low temperature heat source and the heat exchanger for the most upstream EGR gas. The gist of the present invention is that it further includes a distribution order changing means for changing.

例えば、流通順序変更手段により、作動流体の流通順序を、低温熱源用熱交換器、最上流EGRガス用熱交換器の順にする。これにより、最上流EGRガス用熱交換器を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器で熱交換されて温度が上昇した作動流体と熱交換されるため、EGRガスが過冷却になってしまうことを防止することができる。   For example, the flow order of the working fluid is changed in the order of the heat exchanger for the low temperature heat source and the heat exchanger for the most upstream EGR gas by the flow order changing means. As a result, the EGR gas passing through the heat exchanger for the most upstream EGR gas is heat-exchanged with the working fluid whose temperature has been increased by the heat exchange for the low-temperature heat source, so that the EGR gas is supercooled. Can be prevented.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記流通順序変更手段は、前記最上流EGRガス用熱交換器を流れる前記作動流体の流通方向と、前記最上流EGRガス用熱交換器を流れるEGRガスの流通方向とを維持しながら前記作動流体の流通順序を変更することを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the flow order changing means includes a flow direction of the working fluid flowing through the heat exchanger for the most upstream EGR gas, and the flow for the most upstream EGR gas. The gist is to change the flow order of the working fluid while maintaining the flow direction of the EGR gas flowing through the heat exchanger.

この発明によれば、流通順序変更手段により作動流体の流通順序を変更する前と後とで、最上流EGRガス用熱交換器を流れる作動流体の流通方向と、最上流EGRガス用熱交換器を流れるEGRガスの流通方向とが維持されている。よって、最上流EGRガス用熱交換器内で生じる作動流体の液相の領域と気相の領域とが逆転してしまうことを防止することができる。その結果、最上流EGRガス用熱交換器の熱交換性能が変動してしまうことを防止することができる。   According to this invention, before and after changing the flow order of the working fluid by the flow order changing means, the flow direction of the working fluid flowing through the heat exchanger for the most upstream EGR gas, and the heat exchanger for the most upstream EGR gas. The flow direction of the EGR gas flowing through is maintained. Therefore, it is possible to prevent the liquid phase region and the gas phase region of the working fluid generated in the heat exchanger for the most upstream EGR gas from being reversed. As a result, it is possible to prevent the heat exchange performance of the heat exchanger for the most upstream EGR gas from fluctuating.

この発明によれば、エンジンに吸入される前にEGRガスを冷却することができるとともに、膨張機に吸入される前に作動流体を加熱することができる。   According to the present invention, the EGR gas can be cooled before being sucked into the engine, and the working fluid can be heated before being sucked into the expander.

第1の実施形態におけるランキンサイクル装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the Rankine-cycle apparatus in 1st Embodiment. 第2の実施形態におけるランキンサイクル装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the Rankine-cycle apparatus in 2nd Embodiment. 第3の実施形態におけるランキンサイクル装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the Rankine-cycle apparatus in 3rd Embodiment. 第4の実施形態におけるランキンサイクル装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the Rankine-cycle apparatus in 4th Embodiment. 別の実施形態におけるランキンサイクル装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the Rankine-cycle apparatus in another embodiment.

(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1にしたがって説明する。なお、ランキンサイクル装置は車両に搭載されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The Rankine cycle device is mounted on the vehicle.

図1に示すように、ランキンサイクル装置10は、膨張機20、凝縮器30、ポンプ40、EGRガス用熱交換器としての第1EGRガス用熱交換器51、低温熱源用熱交換器53及びEGRガス用熱交換器としての第2EGRガス用熱交換器52を順次接続してなる作動流体回路としての冷媒循環回路11を備える。この冷媒循環回路11では、作動流体として冷媒が循環するようになっている。そして、冷媒循環回路11では、冷媒は、膨張機20、凝縮器30、ポンプ40、第1EGRガス用熱交換器51、低温熱源用熱交換器53、第2EGRガス用熱交換器52の並び順に沿って流れて冷媒循環回路11を循環するようになっている。   As shown in FIG. 1, the Rankine cycle apparatus 10 includes an expander 20, a condenser 30, a pump 40, a first EGR gas heat exchanger 51 as an EGR gas heat exchanger, a low temperature heat source heat exchanger 53, and an EGR. A refrigerant circulation circuit 11 is provided as a working fluid circuit formed by sequentially connecting a second EGR gas heat exchanger 52 as a gas heat exchanger. In the refrigerant circulation circuit 11, the refrigerant circulates as a working fluid. In the refrigerant circuit 11, the refrigerant is arranged in the order of the expander 20, the condenser 30, the pump 40, the first EGR gas heat exchanger 51, the low-temperature heat source heat exchanger 53, and the second EGR gas heat exchanger 52. The refrigerant flows along the refrigerant circulation circuit 11.

ポンプ40の出口と第1EGRガス用熱交換器51とは第1通路21を介して接続されている。第1EGRガス用熱交換器51と低温熱源用熱交換器53とは第2通路22を介して接続されている。低温熱源用熱交換器53と第2EGRガス用熱交換器52とは第3通路23を介して接続されている。第2EGRガス用熱交換器52と膨張機20の入口とは第4通路24を介して接続されている。膨張機20の出口と凝縮器30の入口とは第5通路25を介して接続されている。凝縮器30の出口とポンプ40の入口とは第6通路26を介して接続されている。よって、冷媒循環回路11において、第1EGRガス用熱交換器51、低温熱源用熱交換器53及び第2EGRガス用熱交換器52は、ポンプ40の出口から膨張機20の入口までの間で直列接続されている。   The outlet of the pump 40 and the first EGR gas heat exchanger 51 are connected via the first passage 21. The first EGR gas heat exchanger 51 and the low temperature heat source heat exchanger 53 are connected via the second passage 22. The low-temperature heat source heat exchanger 53 and the second EGR gas heat exchanger 52 are connected via the third passage 23. The second EGR gas heat exchanger 52 and the inlet of the expander 20 are connected via a fourth passage 24. The outlet of the expander 20 and the inlet of the condenser 30 are connected via a fifth passage 25. The outlet of the condenser 30 and the inlet of the pump 40 are connected via a sixth passage 26. Therefore, in the refrigerant circuit 11, the first EGR gas heat exchanger 51, the low-temperature heat source heat exchanger 53, and the second EGR gas heat exchanger 52 are connected in series from the outlet of the pump 40 to the inlet of the expander 20. It is connected.

そして、第1EGRガス用熱交換器51は、ポンプ40の出口から膨張機20の入口までの冷媒の流通方向における最上流の位置に配置される最上流EGRガス用熱交換器に相当する。また、第2EGRガス用熱交換器52は、ポンプ40の出口から膨張機20の入口までの冷媒の流通方向における最下流の位置に配置される最下流EGRガス用熱交換器に相当する。第1EGRガス用熱交換器51及び第2EGRガス用熱交換器52は、ポンプ40により圧送された冷媒を、エンジン61から排気される排気ガスの一部であるEGRガスと熱交換させる。低温熱源用熱交換器53は、冷媒を、EGRガスの温度よりも低温である熱源であるエンジン冷却水と熱交換させる。なお、本実施形態では、エンジン61はディーゼルエンジンである。   The first EGR gas heat exchanger 51 corresponds to the most upstream EGR gas heat exchanger disposed at the most upstream position in the refrigerant flow direction from the outlet of the pump 40 to the inlet of the expander 20. The second EGR gas heat exchanger 52 corresponds to the most downstream EGR gas heat exchanger arranged at the most downstream position in the refrigerant flow direction from the outlet of the pump 40 to the inlet of the expander 20. The first EGR gas heat exchanger 51 and the second EGR gas heat exchanger 52 cause the refrigerant pumped by the pump 40 to exchange heat with EGR gas that is part of the exhaust gas exhausted from the engine 61. The low-temperature heat source heat exchanger 53 causes the refrigerant to exchange heat with engine coolant, which is a heat source that is at a lower temperature than the temperature of the EGR gas. In the present embodiment, the engine 61 is a diesel engine.

エンジン61には吸気通路62が接続されている。吸気通路62には過給機63のコンプレッサ63aが設けられている。また、エンジン61に排気通路64が接続されている。排気通路64には過給機63のタービン63bが設けられている。過給機63は、排気流によって作動される公知の可変ノズル式ターボチャージャである。可変ノズル式ターボチャージャは、排気流の作用によりタービン63bに生じる回転トルクを駆動源としてコンプレッサ63aを駆動させ、吸入空気を圧送する。吸気通路62には、空気の流通方向における過給機63よりも下流側にインタークーラ62aが設けられている。このインタークーラ62aによって、過給機63の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。   An intake passage 62 is connected to the engine 61. In the intake passage 62, a compressor 63a of the supercharger 63 is provided. An exhaust passage 64 is connected to the engine 61. In the exhaust passage 64, a turbine 63b of the supercharger 63 is provided. The supercharger 63 is a known variable nozzle turbocharger that is operated by an exhaust flow. The variable nozzle type turbocharger drives the compressor 63a using the rotational torque generated in the turbine 63b by the action of the exhaust flow as a drive source, and pumps the intake air. The intake passage 62 is provided with an intercooler 62a downstream of the supercharger 63 in the air flow direction. The intercooler 62a cools the intake air whose temperature has increased due to supercharging of the supercharger 63.

排気通路64には、エンジン61から排気される排気ガスの一部であるEGRガスを吸気通路62に還流させるEGR通路65が形成されている。EGR通路65は排気通路64の一部である。EGR通路65の一端は、排気ガスの流通方向における過給機63よりも上流側に接続されるとともに、EGR通路65の他端は吸気通路62に接続されている。EGR通路65には第1EGRガス用熱交換器51及び第2EGRガス用熱交換器52が配設されている。そして、EGR通路65を流れるEGRガスは、第2EGRガス用熱交換器52及び第1EGRガス用熱交換器51の順に流れる。すなわち、第2EGRガス用熱交換器52には、EGRガスの流通方向における最上流のEGRガスが流入し、第1EGRガス用熱交換器51には、EGRガスの流通方向における最下流のEGRガスが流入する。EGR通路65には、EGRガスの流通方向における第1EGRガス用熱交換器51よりも下流側にEGRバルブ65a設けられている。このEGRバルブ65aによって、吸気通路62へのEGRガスの還流量が調整される。   The exhaust passage 64 is formed with an EGR passage 65 that recirculates EGR gas, which is part of the exhaust gas exhausted from the engine 61, to the intake passage 62. The EGR passage 65 is a part of the exhaust passage 64. One end of the EGR passage 65 is connected to the upstream side of the supercharger 63 in the exhaust gas flow direction, and the other end of the EGR passage 65 is connected to the intake passage 62. A first EGR gas heat exchanger 51 and a second EGR gas heat exchanger 52 are disposed in the EGR passage 65. Then, the EGR gas flowing through the EGR passage 65 flows in the order of the second EGR gas heat exchanger 52 and the first EGR gas heat exchanger 51. That is, the most upstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the second EGR gas heat exchanger 52, and the most downstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the first EGR gas heat exchanger 51. Flows in. The EGR passage 65 is provided with an EGR valve 65a on the downstream side of the first EGR gas heat exchanger 51 in the EGR gas flow direction. The recirculation amount of the EGR gas to the intake passage 62 is adjusted by the EGR valve 65a.

次に、第1の実施形態の作用について説明する。
ポンプ40が駆動されると、ポンプ40の駆動により冷媒が圧送されて冷媒循環回路11を冷媒が循環する。また、エンジン61の駆動によりEGRガスがEGR通路65を流れる。第2EGRガス用熱交換器52を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器53で熱交換されて温度が上昇した冷媒と熱交換されるが、その後、第1EGRガス用熱交換器51において、ポンプ40から圧送された直後の低温の冷媒と熱交換されるため、エンジン61に吸気(吸入)される前にEGRガスが十分に冷却される。そして、冷却されたEGRガスは、吸気通路62へ還流されるとともに、吸入空気と混合されてエンジン61に再び吸気される。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
When the pump 40 is driven, the refrigerant is pumped by the driving of the pump 40 and the refrigerant circulates through the refrigerant circulation circuit 11. Further, the EGR gas flows through the EGR passage 65 by driving the engine 61. The EGR gas that passes through the second EGR gas heat exchanger 52 is heat-exchanged with the refrigerant whose temperature has been increased by heat exchange in the low-temperature heat source heat exchanger 53, and then in the first EGR gas heat exchanger 51. Since the heat is exchanged with the low-temperature refrigerant immediately after being pumped from the pump 40, the EGR gas is sufficiently cooled before being sucked into the engine 61. Then, the cooled EGR gas is recirculated to the intake passage 62 and mixed with the intake air to be taken into the engine 61 again.

また、例えば、第1EGRガス用熱交換器51を通過する冷媒は、EGRガスとの熱交換によって加熱された後、低温熱源用熱交換器53での熱交換により、温度が低下してしまう場合があるが、その後、第2EGRガス用熱交換器52において、EGRガスと熱交換されるため、膨張機20に吸入される前に冷媒が十分に加熱される。そして、加熱された冷媒は、第4通路24を介して膨張機20に吸入されるとともに膨張機20で膨張することで、冷媒の持つ熱量の一部が膨張機20において機械的エネルギーとして取り出される。取り出された機械的エネルギーにより、図示しない発電機による発電やエンジン61のトルク補助等が行われる。さらに、膨張機20で膨張して降温及び降圧した冷媒は、第5通路25を介して凝縮器30へ吸入される。凝縮器30に吸入された冷媒は、凝縮器30で凝縮されて液冷媒に相変化し、その液冷媒は、第6通路26を介してポンプ40に吸入される。   Further, for example, when the refrigerant passing through the first EGR gas heat exchanger 51 is heated by heat exchange with the EGR gas, the temperature is lowered by heat exchange in the low temperature heat source heat exchanger 53. However, since heat is exchanged with the EGR gas in the second EGR gas heat exchanger 52, the refrigerant is sufficiently heated before being sucked into the expander 20. The heated refrigerant is sucked into the expander 20 through the fourth passage 24 and expanded in the expander 20, whereby a part of the heat quantity of the refrigerant is taken out as mechanical energy in the expander 20. . The mechanical energy thus taken out generates power by a generator (not shown), assists the torque of the engine 61, and the like. Further, the refrigerant that has been expanded by the expander 20 and has been cooled and depressurized is sucked into the condenser 30 via the fifth passage 25. The refrigerant sucked into the condenser 30 is condensed by the condenser 30 and changed into a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant is sucked into the pump 40 through the sixth passage 26.

第1の実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)冷媒循環回路11において、第1EGRガス用熱交換器51、低温熱源用熱交換器53及び第2EGRガス用熱交換器52を、ポンプ40の出口から膨張機20の入口までの間で直列接続した。さらに、第2EGRガス用熱交換器52には、EGRガスの流通方向における最上流のEGRガスが流入し、第1EGRガス用熱交換器51には、EGRガスの流通方向における最下流のEGRガスが流入する。よって、第2EGRガス用熱交換器52を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器53で熱交換されて温度が上昇した冷媒と熱交換されるが、その後、第1EGRガス用熱交換器51において、ポンプ40から圧送された直後の低温の冷媒と熱交換されるため、エンジン61に吸入される前にEGRガスを十分に冷却することができる。また、第1EGRガス用熱交換器51を通過する冷媒は、EGRガスとの熱交換によって加熱された後、低温熱源用熱交換器53での熱交換により、温度が低下してしまう場合があるが、その後、第2EGRガス用熱交換器52において、EGRガスと熱交換されるため、膨張機20に吸入される前に冷媒を十分に加熱することができる。
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the refrigerant circulation circuit 11, the first EGR gas heat exchanger 51, the low-temperature heat source heat exchanger 53, and the second EGR gas heat exchanger 52 are connected between the outlet of the pump 40 and the inlet of the expander 20. Connected in series. Further, the most upstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the second EGR gas heat exchanger 52, and the most downstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the first EGR gas heat exchanger 51. Flows in. Therefore, the EGR gas passing through the second EGR gas heat exchanger 52 is heat-exchanged with the refrigerant whose temperature has been increased by the heat exchange in the low-temperature heat source heat exchanger 53, and then the first EGR gas heat exchanger. In 51, heat exchange is performed with the low-temperature refrigerant immediately after being pumped from the pump 40, so that the EGR gas can be sufficiently cooled before being sucked into the engine 61. In addition, after the refrigerant passing through the first EGR gas heat exchanger 51 is heated by heat exchange with the EGR gas, the temperature may decrease due to heat exchange in the low-temperature heat source heat exchanger 53. However, since heat is exchanged with the EGR gas in the second EGR gas heat exchanger 52 thereafter, the refrigerant can be sufficiently heated before being sucked into the expander 20.

(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図2にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment described below, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the redundant description thereof is omitted or simplified.

図2に示すように、冷媒循環回路11には、第1EGRガス用熱交換器51をバイパスする作動流体バイパス通路としての冷媒バイパス通路71が配設されている。冷媒バイパス通路71の一端は、冷媒バイパス通路71と第1EGRガス用熱交換器51とへ流れる冷媒の流量を変更する流量変更手段としての冷媒流量調整バルブ71aを介して第1通路21に接続されるとともに、他端は第2通路22に接続されている。冷媒流量調整バルブ71aは、冷媒バイパス通路71へ流れる冷媒の流量と、第1EGRガス用熱交換器51へ流れる冷媒の流量とを調節可能になっている。   As shown in FIG. 2, the refrigerant circulation circuit 11 is provided with a refrigerant bypass passage 71 as a working fluid bypass passage that bypasses the first EGR gas heat exchanger 51. One end of the refrigerant bypass passage 71 is connected to the first passage 21 via a refrigerant flow rate adjustment valve 71a as a flow rate changing means for changing the flow rate of the refrigerant flowing to the refrigerant bypass passage 71 and the first EGR gas heat exchanger 51. The other end is connected to the second passage 22. The refrigerant flow rate adjusting valve 71a can adjust the flow rate of the refrigerant flowing to the refrigerant bypass passage 71 and the flow rate of the refrigerant flowing to the first EGR gas heat exchanger 51.

EGR通路65には、EGRガスの流通方向における第1EGRガス用熱交換器51よりも下流側に、第1EGRガス用熱交換器51を通過したEGRガスの温度を検出するEGRガス温度検出センサ72が設けられている。EGRガス温度検出センサ72は制御部Sに信号接続されている。そして、EGRガス温度検出センサ72により検出された検出結果は制御部Sに送られる。   In the EGR passage 65, an EGR gas temperature detection sensor 72 that detects the temperature of the EGR gas that has passed through the first EGR gas heat exchanger 51 on the downstream side of the first EGR gas heat exchanger 51 in the EGR gas flow direction. Is provided. The EGR gas temperature detection sensor 72 is signal-connected to the control unit S. The detection result detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is sent to the control unit S.

次に、第2の実施形態の作用について説明する。
EGRガス温度検出センサ72により検出されたEGRガスの温度が、予め定められた温度よりも高い場合、制御部Sは、冷媒バイパス通路71へ流れる冷媒の流量よりも第1EGRガス用熱交換器51へ流れる冷媒の流量が多くなるように、冷媒流量調整バルブ71aの開度を調節する。これによれば、第1の実施形態と同様に、EGRガスは、第1EGRガス用熱交換器51において、ポンプ40から圧送された直後の冷媒と熱交換されるため、エンジン61に吸気される前に十分に冷却される。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
When the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is higher than a predetermined temperature, the control unit S controls the first EGR gas heat exchanger 51 more than the flow rate of the refrigerant flowing into the refrigerant bypass passage 71. The opening degree of the refrigerant flow rate adjustment valve 71a is adjusted so that the flow rate of the refrigerant flowing to the flow rate increases. According to this, as in the first embodiment, the EGR gas is heat-exchanged with the refrigerant immediately after being pumped from the pump 40 in the first EGR gas heat exchanger 51, and thus is sucked into the engine 61. Fully cooled before.

エンジン61の出力が低く、EGRガス温度検出センサ72により検出されたEGRガスの温度が、予め定められた温度よりも低い場合、制御部Sは、冷媒バイパス通路71へ流れる冷媒の流量よりも第1EGRガス用熱交換器51へ流れる冷媒の流量が少なくなるように、冷媒流量調整バルブ71aの開度を調節する。このように、冷媒バイパス通路71と第1EGRガス用熱交換器51とへ流れる冷媒の流量を変更することで、第1EGRガス用熱交換器51でEGRガスが冷媒に奪われる熱量が少なくなり、EGRガスの温度が所定の温度よりも低くなり過ぎてしまうことが防止される。   When the output of the engine 61 is low and the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is lower than a predetermined temperature, the control unit S has a value higher than the flow rate of the refrigerant flowing into the refrigerant bypass passage 71. The opening degree of the refrigerant flow rate adjustment valve 71a is adjusted so that the flow rate of the refrigerant flowing to the 1EGR gas heat exchanger 51 is reduced. Thus, by changing the flow rate of the refrigerant flowing to the refrigerant bypass passage 71 and the first EGR gas heat exchanger 51, the amount of heat that the EGR gas is deprived by the refrigerant in the first EGR gas heat exchanger 51 is reduced. It is prevented that the temperature of the EGR gas becomes too lower than the predetermined temperature.

よって、EGRガスの温度が低くなり過ぎて、EGRガス中に含まれる水分が凝縮して硫黄酸化物(SOx)と反応することで硫酸が生じ、この硫酸により、EGRガスが流れるEGR通路65の構成部品が劣化してしまうことが防止されている。ここで、「所定の温度」とは、EGRガス中に含まれる水分が凝縮し始める温度のことを言い、「予め定められた温度」とは、EGRガス中に含まれる水分が凝縮し始める温度よりも僅かに高い温度のことを言う。   Therefore, the temperature of the EGR gas becomes too low, and the water contained in the EGR gas is condensed and reacts with the sulfur oxide (SOx), so that sulfuric acid is generated. The sulfuric acid causes the EGR passage 65 in which the EGR gas flows. The component parts are prevented from deteriorating. Here, the “predetermined temperature” refers to a temperature at which moisture contained in the EGR gas begins to condense, and the “predetermined temperature” refers to a temperature at which the moisture contained in the EGR gas begins to condense. Refers to a slightly higher temperature.

したがって、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(2)冷媒循環回路11に、第1EGRガス用熱交換器51をバイパスする冷媒バイパス通路71と、冷媒バイパス通路71と第1EGRガス用熱交換器51とへ流れる冷媒の流量を変更する冷媒流量調整バルブ71aとを設けた。そして、冷媒流量調整バルブ71aにより、冷媒バイパス通路71へ流れる冷媒の流量よりも第1EGRガス用熱交換器51へ流れる冷媒の流量を少なくする。これにより、第1EGRガス用熱交換器51でEGRガスが冷媒に奪われる熱量が少なくなり、EGRガスが過冷却になってしまうことを防止することができる。よって、EGRガスの温度が低くなり過ぎて、EGRガス中に含まれる水分が凝縮して硫黄酸化物(SOx)と反応することで硫酸が生じ、この硫酸により、EGRガスが流れるEGR通路65の構成部品が劣化してしまうことを防止することができる。その結果、EGR通路65の構成部品の劣化が原因で、エンジン61の性能に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the same effect as the effect (1) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(2) Refrigerant flow rate for changing the flow rate of the refrigerant flowing into the refrigerant circulation circuit 11 to the refrigerant bypass passage 71 that bypasses the first EGR gas heat exchanger 51, the refrigerant bypass passage 71, and the first EGR gas heat exchanger 51 An adjustment valve 71a is provided. Then, the flow rate of the refrigerant flowing to the first EGR gas heat exchanger 51 is made smaller than the flow rate of the refrigerant flowing to the refrigerant bypass passage 71 by the refrigerant flow rate adjusting valve 71a. As a result, the amount of heat taken by the EGR gas by the refrigerant in the first EGR gas heat exchanger 51 is reduced, and the EGR gas can be prevented from being overcooled. Therefore, the temperature of the EGR gas becomes too low, and the water contained in the EGR gas is condensed and reacts with the sulfur oxide (SOx), so that sulfuric acid is generated. The sulfuric acid causes the EGR passage 65 in which the EGR gas flows. It is possible to prevent the component parts from deteriorating. As a result, it is possible to prevent a problem from occurring in the performance of the engine 61 due to the deterioration of the components of the EGR passage 65.

(3)本実施形態では、エンジン61は、ディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べると、排気ガスに硫黄が多く含まれているため、EGRガスの温度が低くなり過ぎて、EGRガス中に含まれる水分が凝縮すると、硫黄と凝縮水とが反応して硫酸が発生し易い。しかし、本実施形態では、EGRガスの温度が低くなり過ぎることを防止することができるため、ディーゼルエンジンにおいて、EGRガス中に含まれる水分が凝縮して硫黄酸化物と反応することによって硫酸が発生し、EGR通路65の構成部品が劣化してしまうことを防止することができる。   (3) In the present embodiment, the engine 61 is a diesel engine. Compared to gasoline engines, diesel engines contain a lot of sulfur in the exhaust gas, so when the temperature of the EGR gas becomes too low and the moisture contained in the EGR gas condenses, the sulfur and condensed water react. As a result, sulfuric acid is easily generated. However, in this embodiment, since it is possible to prevent the temperature of the EGR gas from becoming too low, sulfuric acid is generated by the condensation of water contained in the EGR gas and reaction with sulfur oxide in the diesel engine. And it can prevent that the component of the EGR path 65 deteriorates.

(第3の実施形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施形態を図3にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1及び第2の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiments described below, the same components as those in the first and second embodiments already described are denoted by the same reference numerals, and the redundant description thereof is omitted or simplified.

図3に示すように、冷媒循環回路11には、一端が切替弁81aを介して第1通路21に接続されるとともに他端が第3通路23に接続される第1連絡通路81が配設されている。切替弁81aは、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒の流れを、第1通路21を介して第1EGRガス用熱交換器51に向けて流れる流れと、第1通路21及び第1連絡通路81を介して第3通路23に向けて流れる流れとに切替可能になっている。   As shown in FIG. 3, the refrigerant circulation circuit 11 is provided with a first communication passage 81 having one end connected to the first passage 21 via the switching valve 81a and the other end connected to the third passage 23. Has been. The switching valve 81a includes a flow of the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40 toward the first EGR gas heat exchanger 51 via the first passage 21, the first passage 21, and the first passage. The flow can be switched to the flow flowing toward the third passage 23 via the communication passage 81.

第3通路23において、第1連絡通路81の他端が接続された箇所よりも第2EGRガス用熱交換器52側には、第1開閉弁V1が配設されている。そして、第1開閉弁V1が開弁すると、低温熱源用熱交換器53側から第2EGRガス用熱交換器52側へ流れる冷媒の流れが許容される。また、第1開閉弁V1が閉弁すると、低温熱源用熱交換器53側から第2EGRガス用熱交換器52側へ流れる冷媒の流れが規制されるとともに、第2EGRガス用熱交換器52側から低温熱源用熱交換器53側へ流れる冷媒の流れが規制される。   In the third passage 23, the first on-off valve V <b> 1 is disposed closer to the second EGR gas heat exchanger 52 than the portion where the other end of the first communication passage 81 is connected. And if the 1st on-off valve V1 opens, the flow of the refrigerant | coolant which flows into the heat exchanger 52 side for 2nd EGR gas from the heat exchanger 53 side for low temperature heat sources will be accept | permitted. When the first on-off valve V1 is closed, the flow of the refrigerant flowing from the low-temperature heat source heat exchanger 53 side to the second EGR gas heat exchanger 52 side is restricted, and the second EGR gas heat exchanger 52 side The flow of the refrigerant flowing from the low temperature heat source heat exchanger 53 to the low temperature heat source 53 side is regulated.

第1通路21において、切替弁81aよりも第1EGRガス用熱交換器51側には第2連絡通路82の一端が接続されている。第2連絡通路82の他端は、第3通路23における第1開閉弁V1よりも第2EGRガス用熱交換器52側に接続されている。第2連絡通路82には第2開閉弁V2が配設されている。そして、第2開閉弁V2が開弁すると、第1通路21から第2連絡通路82を介して第3通路23側へ流れる冷媒の流れが許容される。また、第2開閉弁V2が閉弁すると、第1通路21から第2連絡通路82を介して第3通路23側へ流れる冷媒の流れが規制される。   In the first passage 21, one end of the second communication passage 82 is connected to the first EGR gas heat exchanger 51 side of the switching valve 81a. The other end of the second communication passage 82 is connected to the second EGR gas heat exchanger 52 side with respect to the first on-off valve V1 in the third passage 23. A second open / close valve V <b> 2 is disposed in the second communication passage 82. When the second on-off valve V2 is opened, the flow of the refrigerant flowing from the first passage 21 to the third passage 23 side through the second communication passage 82 is allowed. Further, when the second on-off valve V2 is closed, the flow of the refrigerant flowing from the first passage 21 to the third passage 23 side via the second communication passage 82 is restricted.

次に、第3の実施形態の作用について説明する。
EGRガス温度検出センサ72により検出されたEGRガスの温度が、予め定められた温度よりも高い場合、制御部Sは、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒が、第1通路21を介して第1EGRガス用熱交換器51に流れるように、切替弁81aを切り替える。また、制御部Sは、第1開閉弁V1を開弁させるとともに、第2開閉弁V2を閉弁させる。すると、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒は、第1EGRガス用熱交換器51、第2通路22、低温熱源用熱交換器53、第3通路23、第2EGRガス用熱交換器52の順に流れる。これによれば、第1の実施形態と同様に、EGRガスは、第1EGRガス用熱交換器51において、ポンプ40から圧送された直後の低温の冷媒と熱交換されるため、エンジン61に吸気される前にEGRガスが十分に冷却される。なお、第3通路23から第1連絡通路81を介して第1通路21に流出しようとする冷媒は、切替弁81aにより規制される。また、第3通路23から第2連絡通路82を介して第1通路21に流出しようとする冷媒は、第2開閉弁V2により規制される。
Next, the operation of the third embodiment will be described.
When the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is higher than a predetermined temperature, the control unit S causes the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40 to pass through the first passage 21. The switching valve 81a is switched so as to flow to the first EGR gas heat exchanger 51. Further, the control unit S opens the first on-off valve V1 and closes the second on-off valve V2. Then, the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40 is converted into the first EGR gas heat exchanger 51, the second passage 22, the low temperature heat source heat exchanger 53, the third passage 23, and the second EGR gas heat exchanger. It flows in the order of 52. According to this, similarly to the first embodiment, the EGR gas is heat-exchanged with the low-temperature refrigerant immediately after being pumped from the pump 40 in the first EGR gas heat exchanger 51, so that the intake air is sucked into the engine 61. The EGR gas is sufficiently cooled before being done. In addition, the refrigerant | coolant which is going to flow out into the 1st channel | path 21 from the 3rd channel | path 23 via the 1st communication channel | path 81 is controlled by the switching valve 81a. Further, the refrigerant that is about to flow out from the third passage 23 to the first passage 21 via the second communication passage 82 is regulated by the second on-off valve V2.

エンジン61の出力が低く、EGRガス温度検出センサ72により検出されたEGRガスの温度が、予め定められた温度よりも低い場合、制御部Sは、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒が、第1通路21及び第1連絡通路81を介して第3通路23に流れるように、切替弁81aを切り替える。また、制御部Sは、第1開閉弁V1を閉弁させるとともに、第2開閉弁V2を開弁させる。すると、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒は、第1連絡通路81、第3通路23、低温熱源用熱交換器53、第2通路22、第1EGRガス用熱交換器51、第1通路21、第2連絡通路82、第3通路23、第2EGRガス用熱交換器52の順に流れる。すなわち、冷媒の流通順序が、低温熱源用熱交換器53、第1EGRガス用熱交換器51の順に流れるように変更されている。よって、第3の実施形態では、第1連絡通路81、切替弁81a、第2連絡通路82、第1開閉弁V1、及び第2開閉弁V2により、冷媒循環回路11において、低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51への冷媒の流通順序を変更する流通順序変更手段が形成されている。   When the output of the engine 61 is low and the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is lower than a predetermined temperature, the control unit S sends the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40. However, the switching valve 81 a is switched so as to flow into the third passage 23 through the first passage 21 and the first communication passage 81. Further, the control unit S closes the first on-off valve V1 and opens the second on-off valve V2. Then, the refrigerant pressure-fed to the first passage 21 by the pump 40 includes the first communication passage 81, the third passage 23, the low-temperature heat source heat exchanger 53, the second passage 22, the first EGR gas heat exchanger 51, The first passage 21, the second communication passage 82, the third passage 23, and the second EGR gas heat exchanger 52 flow in this order. That is, the refrigerant circulation order is changed so that the low-temperature heat source heat exchanger 53 and the first EGR gas heat exchanger 51 flow in this order. Therefore, in the third embodiment, the first communication passage 81, the switching valve 81a, the second communication passage 82, the first on-off valve V1, and the second on-off valve V2 use the heat exchange for the low-temperature heat source in the refrigerant circuit 11. The flow order changing means for changing the flow order of the refrigerant to the heat exchanger 53 and the first EGR gas heat exchanger 51 is formed.

これにより、第1EGRガス用熱交換器51を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器53においてエンジン冷却水と熱交換されて温度が上昇した冷媒と熱交換されるため、EGRガスが第1EGRガス用熱交換器51において過冷却になってしまうことが防止される。   As a result, the EGR gas passing through the first EGR gas heat exchanger 51 is heat-exchanged with the refrigerant whose temperature has been increased by exchanging heat with the engine coolant in the low-temperature heat source heat exchanger 53. The 1EGR gas heat exchanger 51 is prevented from being overcooled.

したがって、第3の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、及び第2の実施形態の効果(3)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(4)冷媒循環回路11に、第1連絡通路81、切替弁81a、第2連絡通路82、第1開閉弁V1、及び第2開閉弁V2により形成され、低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51への冷媒の流通順序を変更する流通順序変更手段を備えた。そして、流通順序変更手段により、冷媒の流通順序を、低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51の順にする。これにより、第1EGRガス用熱交換器51を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器53においてエンジン冷却水と熱交換されて温度が上昇した冷媒と熱交換されるため、EGRガスが過冷却になってしまうことを防止することができる。
Therefore, according to the third embodiment, in addition to the effect (1) of the first embodiment and the effect (3) of the second embodiment, the following effects can be obtained. .
(4) The refrigerant circulation circuit 11 is formed by the first communication passage 81, the switching valve 81a, the second communication passage 82, the first on-off valve V1, and the second on-off valve V2, and the low-temperature heat source heat exchanger 53 and the second on-off valve V2. The flow order changing means for changing the flow order of the refrigerant to the 1 EGR gas heat exchanger 51 is provided. Then, the flow order of the refrigerant is changed to the low-temperature heat source heat exchanger 53 and the first EGR gas heat exchanger 51 by the flow order changing means. As a result, the EGR gas passing through the first EGR gas heat exchanger 51 is heat-exchanged with the refrigerant whose temperature has been increased due to heat exchange with the engine coolant in the low-temperature heat source heat exchanger 53, so that the EGR gas is excessive. It is possible to prevent cooling.

(5)第3の実施形態によれば、第1EGRガス用熱交換器51をバイパスさせることがないため、第1EGRガス用熱交換器51を有効利用することができる。また、第1EGRガス用熱交換器51をバイパスさせると、第1EGRガス用熱交換器51を通過する冷媒の流れが無くなってしまい、第1EGRガス用熱交換器51に冷媒が滞留してしまう虞がある。第1EGRガス用熱交換器51に冷媒が滞留すると、第1EGRガス用熱交換器51を通過するEGRガスによって滞留した冷媒が加熱され過ぎてしまい、冷媒が熱分解してフッ酸等の酸が生じ、この酸により第1EGRガス用熱交換器51の構成部品が劣化したり、冷媒と一緒に冷媒循環回路11を循環する潤滑油が熱分解して潤滑油が炭化したりする等の不具合が生じる。しかし、本実施形態によれば、第1EGRガス用熱交換器51に冷媒が滞留してしまうことが無く、第1EGRガス用熱交換器51に不具合が生じてしまうことを抑制することができる。   (5) According to the third embodiment, since the first EGR gas heat exchanger 51 is not bypassed, the first EGR gas heat exchanger 51 can be used effectively. In addition, if the first EGR gas heat exchanger 51 is bypassed, the flow of the refrigerant passing through the first EGR gas heat exchanger 51 is lost, and the refrigerant may remain in the first EGR gas heat exchanger 51. There is. If the refrigerant is retained in the first EGR gas heat exchanger 51, the accumulated refrigerant is excessively heated by the EGR gas passing through the first EGR gas heat exchanger 51, and the refrigerant is thermally decomposed to generate an acid such as hydrofluoric acid. This causes problems such as deterioration of the components of the first EGR gas heat exchanger 51 due to this acid, or thermal decomposition of the lubricating oil circulating in the refrigerant circuit 11 together with the refrigerant, and carbonization of the lubricating oil. Arise. However, according to the present embodiment, the refrigerant does not stay in the first EGR gas heat exchanger 51, and it is possible to prevent the first EGR gas heat exchanger 51 from being defective.

(第4の実施形態)
以下、本発明を具体化した第4の実施形態を図4にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1及び第2の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiments described below, the same components as those in the first and second embodiments already described are denoted by the same reference numerals, and the redundant description thereof is omitted or simplified.

図4に示すように、冷媒循環回路11には、一端が切替弁91aを介して第1通路21に接続されるとともに他端が第2通路22に接続される第1連絡通路91が配設されている。切替弁91aは、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒の流れを、第1通路21を介して第1EGRガス用熱交換器51に流れる流れと、第1通路21及び第1連絡通路91を介して第2通路22に流れる流れとに切替可能になっている。   As shown in FIG. 4, the refrigerant circulation circuit 11 is provided with a first communication passage 91 having one end connected to the first passage 21 via the switching valve 91a and the other end connected to the second passage 22. Has been. The switching valve 91a includes a flow of the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40, a flow of the refrigerant flowing to the first EGR gas heat exchanger 51 through the first passage 21, and the first passage 21 and the first communication passage. The flow can be switched to the flow through the second passage 22 via 91.

第2通路22において、第1連絡通路91の他端が接続された箇所よりも第1EGRガス用熱交換器51側には、第1開閉弁V11が配設されている。そして、第1開閉弁V11が開弁すると、第1EGRガス用熱交換器51側から低温熱源用熱交換器53側へ流れる冷媒の流れが許容される。また、第1開閉弁V1が閉弁すると、第1EGRガス用熱交換器51側から低温熱源用熱交換器53側へ流れる冷媒の流れが規制されるとともに、低温熱源用熱交換器53側から第1EGRガス用熱交換器51側へ流れる冷媒の流れが規制される。   In the 2nd channel | path 22, the 1st on-off valve V11 is arrange | positioned in the 1st EGR gas heat exchanger 51 side rather than the location where the other end of the 1st communication channel | path 91 was connected. When the first on-off valve V11 is opened, the flow of the refrigerant flowing from the first EGR gas heat exchanger 51 side to the low temperature heat source heat exchanger 53 side is allowed. Further, when the first on-off valve V1 is closed, the flow of the refrigerant flowing from the first EGR gas heat exchanger 51 side to the low temperature heat source heat exchanger 53 side is restricted, and from the low temperature heat source heat exchanger 53 side. The flow of the refrigerant flowing toward the first EGR gas heat exchanger 51 side is restricted.

第1通路21において、切替弁91aよりも第1EGRガス用熱交換器51側には第2連絡通路92の一端が接続されている。第2連絡通路92の他端は、第3通路23に接続されている。第2連絡通路92には第2開閉弁V12が配設されている。そして、第2開閉弁V12が開弁すると、第1通路21と第3通路23との間での第2連絡通路92を介した冷媒の流れが許容される。また、第2開閉弁V12が閉弁すると、第1通路21と第3通路23との間での第2連絡通路92を介した冷媒の流れが規制される。   In the first passage 21, one end of the second communication passage 92 is connected to the first EGR gas heat exchanger 51 side of the switching valve 91a. The other end of the second communication passage 92 is connected to the third passage 23. A second on-off valve V12 is disposed in the second communication passage 92. When the second on-off valve V12 is opened, the refrigerant flow through the second communication passage 92 between the first passage 21 and the third passage 23 is allowed. Further, when the second on-off valve V12 is closed, the flow of the refrigerant through the second communication passage 92 between the first passage 21 and the third passage 23 is restricted.

第3通路23において、第2連絡通路92の他端が接続された箇所よりも第2EGRガス用熱交換器52側には、第3開閉弁V13が配設されている。そして、第3開閉弁V13が開弁すると、低温熱源用熱交換器53側から第2EGRガス用熱交換器52側へ流れる冷媒の流れが許容される。また、第3開閉弁V13が閉弁すると、低温熱源用熱交換器53側から第2EGRガス用熱交換器52側へ流れる冷媒の流れが規制されるとともに、第2EGRガス用熱交換器52側から低温熱源用熱交換器53側へ流れる冷媒の流れが規制される。   In the 3rd channel | path 23, the 3rd on-off valve V13 is arrange | positioned at the 2nd EGR gas heat exchanger 52 side rather than the location where the other end of the 2nd communication channel | path 92 was connected. When the third on-off valve V13 is opened, the refrigerant flowing from the low-temperature heat source heat exchanger 53 side to the second EGR gas heat exchanger 52 side is allowed. Further, when the third on-off valve V13 is closed, the flow of the refrigerant flowing from the low-temperature heat source heat exchanger 53 side to the second EGR gas heat exchanger 52 side is restricted, and the second EGR gas heat exchanger 52 side The flow of the refrigerant flowing from the low temperature heat source heat exchanger 53 to the low temperature heat source 53 side is regulated.

第2通路22において、第1開閉弁V11よりも第1EGRガス用熱交換器51側には第3連絡通路93の一端が接続されている。第3連絡通路93の他端は、第3通路23における第3開閉弁V13よりも第2EGRガス用熱交換器52側に接続されている。第3連絡通路93には第4開閉弁V14が配設されている。そして、第4開閉弁V14が開弁すると、第2通路22と第3通路23との間での第3連絡通路93を介した冷媒の流れが許容される。また、第4開閉弁V14が閉弁すると、第2通路22と第3通路23との間での第3連絡通路93を介した冷媒の流れが規制される。   In the second passage 22, one end of the third communication passage 93 is connected to the first EGR gas heat exchanger 51 side of the first on-off valve V <b> 11. The other end of the third communication passage 93 is connected to the second EGR gas heat exchanger 52 side with respect to the third on-off valve V13 in the third passage 23. A fourth open / close valve V <b> 14 is disposed in the third communication passage 93. When the fourth on-off valve V14 is opened, the refrigerant flow through the third communication passage 93 between the second passage 22 and the third passage 23 is allowed. Further, when the fourth on-off valve V14 is closed, the flow of the refrigerant through the third communication passage 93 between the second passage 22 and the third passage 23 is restricted.

次に、第4の実施形態の作用について説明する。
EGRガス温度検出センサ72により検出されたEGRガスの温度が、予め定められた温度よりも高い場合、制御部Sは、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒が、第1通路21を介して第1EGRガス用熱交換器51に流れるように、切替弁91aを切り替える。また、制御部Sは、第1開閉弁V11及び第3開閉弁V13を開弁させるとともに、第2開閉弁V12及び第4開閉弁V14を閉弁させる。すると、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒は、第1EGRガス用熱交換器51、第2通路22、低温熱源用熱交換器53、第3通路23、第2EGRガス用熱交換器52の順に流れる。これによれば、第1の実施形態と同様に、EGRガスは、第1EGRガス用熱交換器51において、ポンプ40から圧送された直後の低温の冷媒と熱交換されるため、エンジン61に吸気される前にEGRガスが十分に冷却される。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
When the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is higher than a predetermined temperature, the control unit S causes the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40 to pass through the first passage 21. The switching valve 91a is switched so as to flow to the first EGR gas heat exchanger 51. Further, the control unit S opens the first on-off valve V11 and the third on-off valve V13, and closes the second on-off valve V12 and the fourth on-off valve V14. Then, the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40 is converted into the first EGR gas heat exchanger 51, the second passage 22, the low temperature heat source heat exchanger 53, the third passage 23, and the second EGR gas heat exchanger. It flows in the order of 52. According to this, similarly to the first embodiment, the EGR gas is heat-exchanged with the low-temperature refrigerant immediately after being pumped from the pump 40 in the first EGR gas heat exchanger 51, so that the intake air is sucked into the engine 61. The EGR gas is sufficiently cooled before being done.

エンジン61の出力が低く、EGRガス温度検出センサ72により検出されたEGRガスの温度が、予め定められた温度よりも低い場合、制御部Sは、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒が、第1通路21及び第1連絡通路91を介して第2通路22に流れるように、切替弁91aを切り替える。また、制御部Sは、第1開閉弁V11及び第3開閉弁V13を閉弁させるとともに、第2開閉弁V12及び第4開閉弁V14を開弁させる。すると、ポンプ40により第1通路21に圧送された冷媒は、第1連絡通路91、第2通路22、低温熱源用熱交換器53、第3通路23、第2連絡通路92、第1通路21、第1EGRガス用熱交換器51、第2通路22、第3連絡通路93、第3通路23、第2EGRガス用熱交換器52の順に流れる。すなわち、冷媒の流通順序が、低温熱源用熱交換器53、第1EGRガス用熱交換器51の順に流れるように変更されている。よって、第4の実施形態では、第1連絡通路91、切替弁91a、第2連絡通路92、第3連絡通路93、第1開閉弁V11、第2開閉弁V12、第3開閉弁V13及び第4開閉弁V14により、冷媒循環回路11において、低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51への冷媒の流通順序を変更する流通順序変更手段が形成されている。   When the output of the engine 61 is low and the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection sensor 72 is lower than a predetermined temperature, the control unit S sends the refrigerant pumped to the first passage 21 by the pump 40. However, the switching valve 91a is switched so as to flow into the second passage 22 through the first passage 21 and the first communication passage 91. Further, the control unit S closes the first on-off valve V11 and the third on-off valve V13, and opens the second on-off valve V12 and the fourth on-off valve V14. Then, the refrigerant pressure-fed to the first passage 21 by the pump 40 is the first communication passage 91, the second passage 22, the low-temperature heat source heat exchanger 53, the third passage 23, the second communication passage 92, and the first passage 21. The first EGR gas heat exchanger 51, the second passage 22, the third communication passage 93, the third passage 23, and the second EGR gas heat exchanger 52 flow in this order. That is, the refrigerant circulation order is changed so that the low-temperature heat source heat exchanger 53 and the first EGR gas heat exchanger 51 flow in this order. Therefore, in the fourth embodiment, the first communication passage 91, the switching valve 91a, the second communication passage 92, the third communication passage 93, the first on-off valve V11, the second on-off valve V12, the third on-off valve V13, and the first The 4 on-off valve V14 forms a flow order changing means for changing the flow order of the refrigerant to the low temperature heat source heat exchanger 53 and the first EGR gas heat exchanger 51 in the refrigerant circulation circuit 11.

これにより、第1EGRガス用熱交換器51を通過するEGRガスは、低温熱源用熱交換器53においてエンジン冷却水と熱交換されて温度が上昇した冷媒と熱交換されるため、EGRガスが第1EGRガス用熱交換器51において過冷却になってしまうことが防止される。   As a result, the EGR gas passing through the first EGR gas heat exchanger 51 is heat-exchanged with the refrigerant whose temperature has been increased by exchanging heat with the engine coolant in the low-temperature heat source heat exchanger 53. The 1EGR gas heat exchanger 51 is prevented from being overcooled.

また、第4の実施形態では、第1EGRガス用熱交換器51を流れる冷媒の流通方向と、第1EGRガス用熱交換器51を流れるEGRガスの流通方向とを維持しながら冷媒の流通順序が低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51の順になるように変更されている。よって、流通順序変更手段により、冷媒の流通順序を変更する前と後とで、第1EGRガス用熱交換器51内で生じる冷媒の液相の領域と気相の領域とが逆転してしまうことが無く、第1EGRガス用熱交換器51における熱交換性能が変動してしまうことが無い。   In the fourth embodiment, the refrigerant flow order is maintained while maintaining the flow direction of the refrigerant flowing through the first EGR gas heat exchanger 51 and the flow direction of the EGR gas flowing through the first EGR gas heat exchanger 51. The heat exchanger 53 for the low temperature heat source and the heat exchanger 51 for the first EGR gas are changed in this order. Therefore, the liquid phase region and the gas phase region of the refrigerant generated in the first EGR gas heat exchanger 51 are reversed before and after the refrigerant circulation order is changed by the circulation order changing unit. The heat exchange performance in the first EGR gas heat exchanger 51 does not fluctuate.

したがって、第4の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、第2の実施形態の効果(3)、及び第3の実施形態(4)、(5)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。   Therefore, according to the fourth embodiment, the effect (1) of the first embodiment, the effect (3) of the second embodiment, and the same effects as those of the third embodiment (4) and (5) In addition, the following effects can be obtained.

(6)冷媒循環回路11に、第1連絡通路91、切替弁91a、第2連絡通路92、第3連絡通路93、第1開閉弁V11、第2開閉弁V12、第3開閉弁V13及び第4開閉弁V14により形成され、低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51への冷媒の流通順序を変更する流通順序変更手段を備えた。そして、流通順序変更手段により、第1EGRガス用熱交換器51を流れる冷媒の流通方向と、第1EGRガス用熱交換器51を流れるEGRガスの流通方向とを維持しながら冷媒の流通順序を、低温熱源用熱交換器53及び第1EGRガス用熱交換器51の順になるように変更した。よって、第1EGRガス用熱交換器51内で生じる冷媒の液相の領域と気相の領域とが逆転してしまうことが無く、第1EGRガス用熱交換器51における熱交換性能が変動してしまうことを防止することができる。   (6) In the refrigerant circuit 11, the first communication passage 91, the switching valve 91a, the second communication passage 92, the third communication passage 93, the first on-off valve V11, the second on-off valve V12, the third on-off valve V13, and the second A flow order changing means is provided which is formed by the four on-off valve V14 and changes the flow order of the refrigerant to the low temperature heat source heat exchanger 53 and the first EGR gas heat exchanger 51. Then, the distribution order of the refrigerant is changed while maintaining the distribution direction of the refrigerant flowing through the first EGR gas heat exchanger 51 and the distribution direction of the EGR gas flowing through the first EGR gas heat exchanger 51 by the distribution order changing means. It changed so that it might become the order of the heat exchanger 53 for low temperature heat sources, and the heat exchanger 51 for 1st EGR gas. Therefore, the liquid phase region and the gas phase region of the refrigerant generated in the first EGR gas heat exchanger 51 are not reversed, and the heat exchange performance in the first EGR gas heat exchanger 51 varies. Can be prevented.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図5に示すように、第1EGRガス用熱交換器51と第2EGRガス用熱交換器52とを一体化させてもよい。これによれば、EGR通路65における第1EGRガス用熱交換器51と第2EGRガス用熱交換器52とを繋ぐ部位を削除することができ、部品点数を削減することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 5, the first EGR gas heat exchanger 51 and the second EGR gas heat exchanger 52 may be integrated. According to this, the site | part which connects the heat exchanger 51 for 1st EGR gas and the heat exchanger 52 for 2nd EGR gas in the EGR channel | path 65 can be deleted, and a number of parts can be reduced.

○ 上記各実施形態において、第1EGRガス用熱交換器51、第2EGRガス用熱交換器52又は低温熱源用熱交換器53を流れるEGRガス、エンジン冷却水又は冷媒の流れの形式は、例えば、対向流といった流れの形式に限定せずに、それ以外の流れの形式(例えば、並行流や直交流など)でも有効である。   In each of the above embodiments, the EGR gas flowing through the first EGR gas heat exchanger 51, the second EGR gas heat exchanger 52, or the low temperature heat source heat exchanger 53, the engine cooling water, or the flow type of the refrigerant is, for example, The present invention is not limited to the flow type such as the counter flow, but is effective for other flow types (for example, parallel flow, cross flow, etc.).

○ 上記各実施形態において、冷媒とEGRガスとを熱交換させるEGRガス用熱交換器の数を増やしてもよい。
○ 上記各実施形態において、低温熱源用熱交換器の数は二つ以上であってもよい。
In each of the above embodiments, the number of EGR gas heat exchangers that exchange heat between the refrigerant and the EGR gas may be increased.
In the above embodiments, the number of low-temperature heat source heat exchangers may be two or more.

○ 第2の実施形態において、流量変更手段として、冷媒の流れを、冷媒バイパス通路71への流れ、又は第1EGRガス用熱交換器51への流れに切り替える切替弁としてもよい。そして、当該切替弁により、冷媒の流れを、冷媒バイパス通路71への流れ、又は第1EGRガス用熱交換器51への流れに切り替えることで、冷媒バイパス通路71と第1EGRガス用熱交換器51とへ流れる冷媒の流量を変更するようにしてもよい。   In the second embodiment, the flow rate changing means may be a switching valve that switches the flow of the refrigerant to the flow to the refrigerant bypass passage 71 or the flow to the first EGR gas heat exchanger 51. Then, the refrigerant flow is switched to the flow to the refrigerant bypass passage 71 or the flow to the first EGR gas heat exchanger 51 by the switching valve, whereby the refrigerant bypass passage 71 and the first EGR gas heat exchanger 51 are switched. You may make it change the flow volume of the refrigerant | coolant which flows into.

○ 上記各実施形態において、低温熱源用熱交換器53の熱源として、例えば、排気浄化触媒を通過した後の排気ガスや、過給機63の過給により温度上昇した吸入空気等を用いてもよい。要は、低温熱源用熱交換器53の熱源は、EGRガスの温度よりも低温である熱源であればよい。   In each of the above embodiments, as the heat source of the heat exchanger 53 for the low-temperature heat source, for example, exhaust gas after passing through the exhaust purification catalyst, intake air whose temperature has been increased by supercharging of the supercharger 63, or the like may be used. Good. In short, the heat source of the heat exchanger 53 for a low-temperature heat source may be a heat source having a temperature lower than the temperature of the EGR gas.

○ 上記各実施形態において、作動流体は、例えば、水であってもよい。
○ 上記各実施形態において、エンジン61はガソリンエンジンであってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
In each of the above embodiments, the working fluid may be water, for example.
In each of the above embodiments, the engine 61 may be a gasoline engine.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.

(イ)前記エンジンはディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のランキンサイクル装置。   (A) The Rankine cycle device according to any one of claims 1 to 4, wherein the engine is a diesel engine.

10…ランキンサイクル装置、11…作動流体回路としての冷媒循環回路、20…膨張機、30…凝縮器、40…ポンプ、51…EGRガス用熱交換器のうちの最上流EGRガス用熱交換器に相当する第1EGRガス用熱交換器、52…EGRガス用熱交換器のうちの最下流EGRガス用熱交換器に相当する第2EGRガス用熱交換器、53…低温熱源用熱交換器、61…エンジン、65…EGR通路、71…作動流体バイパス通路としての冷媒バイパス通路、71a…流量変更手段としての冷媒流量調整バルブ、81,91…流通順序変更手段を形成する第1連絡通路、81a,91a…流通順序変更手段を形成する切替弁、82,92…流通順序変更手段を形成する第2連絡通路、93…流通順序変更手段を形成する第3連絡通路、V1,V11…流通順序変更手段を形成する第1開閉弁、V2,V12…流通順序変更手段を形成する第2開閉弁、V13…流通順序変更手段を形成する第3開閉弁、V14…流通順序変更手段を形成する第4開閉弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rankine-cycle apparatus, 11 ... Refrigerant circulation circuit as a working fluid circuit, 20 ... Expander, 30 ... Condenser, 40 ... Pump, 51 ... Heat exchanger for uppermost EGR gas in EGR gas heat exchanger A first EGR gas heat exchanger corresponding to E52, a second EGR gas heat exchanger corresponding to the most downstream EGR gas heat exchanger of the EGR gas heat exchangers, 53 a low temperature heat source heat exchanger, DESCRIPTION OF SYMBOLS 61 ... Engine, 65 ... EGR passage, 71 ... Refrigerant bypass passage as working fluid bypass passage, 71a ... Refrigerant flow rate adjustment valve as flow rate change means, 81, 91 ... First communication passage forming flow order change means, 81a 91a, a switching valve that forms a flow order changing means, 82, 92, a second communication passage that forms a flow order changing means, 93, a third communication path that forms a flow order changing means, V1 V11: a first on-off valve that forms a flow order changing means, V2, V12: a second on-off valve that forms a flow order changing means, V13: a third on-off valve that forms a flow order changing means, V14: a flow order changing means 4th on-off valve which forms.

Claims (4)

作動流体を圧送するポンプと、
前記ポンプにより圧送された前記作動流体をエンジンから排気されるEGRガスと熱交換させる複数のEGRガス用熱交換器と、
前記EGRガスの温度よりも低温である熱源と前記作動流体とを熱交換させる少なくとも一つの低温熱源用熱交換器と、
前記複数のEGRガス用熱交換器及び前記低温熱源用熱交換器で熱交換された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを出力する膨張機と、
前記膨張機で膨張された作動流体を凝縮させる凝縮器と、から作動流体回路が形成されており、
各EGRガス用熱交換器及び低温熱源用熱交換器は、前記ポンプの出口から前記膨張機の入口までの間で直列接続されており、
前記ポンプの出口から前記膨張機の入口までの前記作動流体の流通方向における最上流には、前記複数のEGRガス用熱交換器のうちの一つである最上流EGRガス用熱交換器が配置されるとともに、
前記ポンプの出口から前記膨張機の入口までの前記作動流体の流通方向における最下流には、前記複数のEGRガス用熱交換器のうちの一つである最下流EGRガス用熱交換器が配置されており、
前記最下流EGRガス用熱交換器には、前記EGRガスの流通方向における最上流のEGRガスが流入し、前記最上流EGRガス用熱交換器には、前記EGRガスの流通方向における最下流のEGRガスが流入することを特徴とするランキンサイクル装置。
A pump for pumping the working fluid;
A plurality of EGR gas heat exchangers that exchange heat between the working fluid pumped by the pump and EGR gas exhausted from the engine;
At least one heat exchanger for a low-temperature heat source that exchanges heat between the heat source that is lower in temperature than the temperature of the EGR gas and the working fluid;
An expander that outputs mechanical energy by expanding the working fluid heat-exchanged in the plurality of EGR gas heat exchangers and the low-temperature heat source heat exchanger;
A working fluid circuit is formed from a condenser for condensing the working fluid expanded by the expander,
Each EGR gas heat exchanger and low-temperature heat source heat exchanger are connected in series from the outlet of the pump to the inlet of the expander,
The most upstream EGR gas heat exchanger, which is one of the plurality of EGR gas heat exchangers, is arranged in the most upstream flow direction of the working fluid from the pump outlet to the expander inlet. As
The most downstream EGR gas heat exchanger, which is one of the plurality of EGR gas heat exchangers, is arranged at the most downstream in the flow direction of the working fluid from the outlet of the pump to the inlet of the expander. Has been
The most upstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the heat exchanger for the most downstream EGR gas, and the most downstream EGR gas in the flow direction of the EGR gas flows into the heat exchanger for the most upstream EGR gas. A Rankine cycle device in which EGR gas flows.
前記作動流体回路に、前記最上流EGRガス用熱交換器をバイパスする作動流体バイパス通路と、前記作動流体バイパス通路と前記最上流EGRガス用熱交換器とへ流れる前記作動流体の流量を変更する流量変更手段と、を設けたことを特徴とする請求項1に記載のランキンサイクル装置。   In the working fluid circuit, the flow rate of the working fluid that flows to the working fluid bypass passage that bypasses the heat exchanger for the most upstream EGR gas, the working fluid bypass passage, and the heat exchanger for the most upstream EGR gas is changed. The Rankine cycle apparatus according to claim 1, further comprising a flow rate changing unit. 前記作動流体回路において、前記低温熱源用熱交換器、及び前記最上流EGRガス用熱交換器への前記作動流体の流通順序を変更する流通順序変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のランキンサイクル装置。   The working fluid circuit further comprises a flow order changing means for changing a flow order of the working fluid to the heat exchanger for the low-temperature heat source and the heat exchanger for the most upstream EGR gas. The Rankine cycle apparatus according to 1. 前記流通順序変更手段は、前記最上流EGRガス用熱交換器を流れる前記作動流体の流通方向と、前記最上流EGRガス用熱交換器を流れるEGRガスの流通方向とを維持しながら前記作動流体の流通順序を変更することを特徴とする請求項3に記載のランキンサイクル装置。   The flow order changing means maintains the flow direction of the working fluid flowing through the heat exchanger for the most upstream EGR gas and the flow direction of EGR gas flowing through the heat exchanger for the most upstream EGR gas. The Rankine cycle apparatus according to claim 3, wherein the order of distribution of the gas is changed.
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CN107299869A (en) * 2016-04-14 2017-10-27 福特环球技术公司 Method and system for exhaust gas recirculation cooler

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