JP2014051917A - 廃熱回収システムと廃熱回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の排ガスで冷却液を加熱して暖気促進を図り、暖気後は廃熱回収装置によって動力を取出して、得られた動力を内燃機関運転の省燃費化を図るようにした廃熱回収システムと廃熱回収方法を提供する。
【解決手段】排ガスによって冷却液を加熱する第１熱交換器６と、熱交換された冷却液を熱源として、熱エネルギーを回収する第２熱交換器２１を備えた廃熱回収装置２と、第１熱交換器６への冷却液流量を調整する第１バルブ７と、第１熱交換器６を通過した冷却液を内燃機関１と廃熱回収装置２とに切換える第２バルブ８と、内燃機関流入口の冷却液温度を検出する第２温度センサと、を備え、第２温度センサの検出温度が内燃機関の暖気目標温度以下の場合には、第１バルブ７は冷却液を第１熱交換器６側に流すようにすると共に、第２バルブは冷却液を内燃機関側に流すようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃熱回収システムを備えた内燃機関の廃熱回収システムと廃熱回収方法に関する。

内燃機関を搭載した車両において、内燃機関の廃熱エネルギーを廃熱回収装置により回収して、内燃機関の熱効率を向上させることが行われている。

一方、車両に搭載された内燃機関が排出する排ガスの熱を利用して、空調装置のヒータ熱源として使用されている。
特許文献１によると、内燃機関から排出される排ガスを回収する廃熱回収器と、この廃熱回収器に与えられる排ガスの熱量を調節する熱量調節手段と、廃熱回収器での該熱量調節手段の検出値に基づいて熱量調節手段を制御する制御装置を備えて、排ガス量及び排ガス温度を含めた総熱量に着目して車室内の暖気促進や内燃機関の昇温を図る技術が開示されている。
また、特許文献２によると、内燃機関を冷却する冷却液が循環する冷却液循環路と、冷却液と熱交換することにより作動流体を過熱する第１熱交換器と、第１熱交換器で加熱された作動流体を膨張させる膨張器と、該膨張器で膨張された作動流体を冷却するコンデンサと、コンデンサで冷却された作動流体を循環するポンプとを備えたランキンサイクルを備え、冷却液を排ガスで加熱して、加熱された冷却液を第１熱交換器で熱エルギーに交換するようにして、作動媒体の炭化を防止するため、第１熱交換器に流入する冷却液の流量をサーモスタットによって調整する技術が開示されている。

特開２００５−２７３５８２号公報 特開２００６−１４４７４４号公報

ところが、特許文献１によると、排ガスの熱を回収して、車室内の暖気促進に用いることで、暖房能力が不足した場合等においても速やかな暖房が行うことができ、乗員の快適性を向上させることができるもので、回収熱エネルギーを内燃機関運転中の省燃費に使用するものではない。
また、特許文献２においては、サーモスタットには、予め所定温度が設定されているとしているが、どのような温度で、どのような構造によって流量を調整するのか記載されておらず不明である。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、内燃機関の排ガスで冷却液を加熱して暖気促進を図り、暖気後は廃熱回収装置によって動力を取出して、得られた動力を内燃機関運転の省燃費化を図るようにした廃熱回収システムと廃熱回収方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明によれば、内燃機関と、前記内燃機関の冷却液を冷却するラジエータと、
前記冷却液を前記内燃機関から排出される排ガスによって加熱する第１熱交換器と、
前記冷却液から熱エネルギーを回収する第２熱交換器を有する廃熱回収装置と、
前記内燃機関と前記ラジエータとを連結する廃熱回収配管中に介装され前記ラジエータと前記第１熱交換器への前記冷却液の流量を調整する第１バルブと、
前記第１熱交換器を通過した前記冷却液の流れを前記廃熱回収装置側又は、前記廃熱回収装置側を迂回する側に切換える第２バルブと、
前記内燃機関のウォータポンプと前記内燃機関の冷却液流入口との間の前記冷却液の温度を検出する流入口温度検出手段と、
前記流入口温度検出手段の検出値に基づいて前記第１バルブと前記第２バルブとを開閉制御する制御手段と、を備え、
前記廃熱回収装置にて前記内燃機関の廃熱エネルギーを回収する廃熱回収システムであって、
前記流入口温度検出手段の検出温度が前記内燃機関の暖気目標温度以下の場合には、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側に流すように操作されると共に、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液が前記廃熱回収装置を迂回する側に流すように操作されるようにしたことを特徴とする廃熱回収システムを提供できる。

本発明によれば、内燃機関の排出する排ガスで冷却液を加熱して、加熱した冷却液を内燃機関に戻すようにしたので、暖気促進が図れて、暖気促進に伴い内燃機関の熱効率が向上するので、内燃機関運転の省燃費化が図れる廃熱回収システムを備えた内燃機関の暖気促進装置を提供することができる。

また、本発明において好ましくは、前記内燃機関の冷却液流出口と前記第１バルブとの間の前記冷却液の温度を検出する流出口温度検出手段を備え、前記流出口温度検出手段の検出温度が内燃機関過熱警戒温度以下の場合、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側へ流すように操作され、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第２熱交換器側へ流すように操作されて、前記冷却液は前記第２熱交換器にて熱交換されるようにするとよい。

このような構成にすることにより、内燃機関の冷却液が過熱警戒温度以下の場合、即ち内燃機関がオーバヒートしない場合には、冷却液全量を第２熱交換器側に流すことにより、より多くの熱エネルギー回収ができ、内燃機関の省エネルギー化が可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記内燃機関の冷却液流出口と前記第１バルブとの間の廃熱回収配管内の前記冷却液圧力を検出する流出口圧力検出手段を備え、前記流出口圧力検出手段の検出圧力が廃熱回収配管の過圧設定圧力以下の場合、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側へ流すように操作されて、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第２熱交換器側へ流すように操作され、前記冷却液は前記第２熱交換器にて熱交換されるようにするとよい。

このような構成にすることにより、内燃機関の冷却液流出口の冷却液が過圧設定圧力以下の場合、即ち廃熱回収用配管内の圧力に異常がない場合には、内燃機関の冷却に問題ないと判断して、冷却液全量を第２熱交換器側に流すことにより、より多くの熱エネルギー回収ができ、内燃機関の省エネルギー化が可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記流出口温度検出手段が検出した検出温度が、内燃機関過熱警戒温度以上になったときに、前記第１バルブは、前記制御手段によって前記冷却液を冷却液温度高さに沿って前記ラジエータ側への前記冷却液の流量を増加させるように操作されるようにするとよい。

このような構成にすることにより、冷却液温度が内燃機関の過熱警戒温度になったら、ラジエータ側に流す冷却液を増加させて、内燃機関のオーバヒートを防止する。
一方、冷却液温度を過熱警戒温度になるまで、冷却液全量を第１熱交換器側に流すことにより、冷却液の温度を上げ、第２熱交換器側での熱エネルギーの回収量を増加させることができる。

前記流出口圧力検出手段が検出した検出圧力が、廃熱回収配管の過圧設定圧力以上になったときに、前記第１バルブは、前記制御手段によって前記冷却液を冷却液圧力高さに沿って前記ラジエータ側への前記冷却液の流量を増加させるように操作されるようにするとよい。

このような構成にすることにより、冷却液温度が内燃機関の廃熱回収配管の過圧設定圧力以上になったら、ラジエータ側に流す冷却液を増加させて、冷却液の温度を下げて、廃熱回収配管内の圧力をさげる。
一方、冷却液温度を過熱警戒温度になる直前まで、冷却液全量を第１熱交換器側に流すことにより、冷却液の温度を上げ、第２熱交換器側での熱エネルギーの回収量を増加させることができる。

また、本発明によると、内燃機関と、前記内燃機関の冷却液を冷却するラジエータと、
前記冷却液を前記内燃機関から排出される排ガスによって加熱する第１熱交換器と、
前記冷却液から熱エネルギーを回収する第２熱交換器を有する廃熱回収装置と、
前記内燃機関と前記ラジエータとを連結する廃熱回収配管中に介装され前記ラジエータと前記第１熱交換器への前記冷却液の流量を調整する第１バルブと、
前記第１熱交換器を通過した前記冷却液の流れを前記廃熱回収装置側又は、前記廃熱回収装置側を迂回する側に操作される第２バルブと、
前記内燃機関の冷却液流出口と前記第１バルブとの間の前記冷却液の温度を検出する流出口温度検出手段と、
前記内燃機関のウォータポンプと前記内燃機関の冷却液流入口との間の前記冷却液の温度を検出する流入口温度検出手段と、
前記流入口温度検出手段の検出値に基づいて前記第１バルブと前記第２バルブとを開閉制御する制御手段と、を備えた廃熱回収システムにおける廃熱回収方法であって、
前記流出口温度検出手段と及び前記流入口温度検出手段によって前記冷却液の温度を検知する温度検知工程と、
前記流入口温度検出手段の検出温度が内燃機関の暖気目標温度以下の場合に、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側に流すように操作されると共に、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記廃熱回収装置を迂回する側に流れるように操作される暖気促進工程と、
前記流出口温度検出手段の検出温度が内燃機関過熱警戒温度以上の場合、前記第１バルブは、前記制御手段によって前記冷却液を冷却液温度高さに沿って前記ラジエータ側への前記冷却液の流量を増加させるように操作される冷却工程と、
前記流出口温度検出手段の検知温度が前記内燃機関過熱警戒温度以下の場合、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側へ流すように操作されると共に、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記廃熱回収装置側へ流すように操作され、これにより、廃熱エネルギーを回収する廃熱エネルギー回収工程と、を有することを特徴とする廃熱回収システムにおける廃熱回収方法を提供できる。

このような方法により、排ガスの熱で冷却液を温め、温めた冷却液を内燃機関に戻すようにしたので、内燃機関の暖気が促進され、早期に廃熱回収が可能となり、燃費改善促進が可能となる。

このようにすることで、内燃機関の排出する排ガスで冷却液を加熱して暖気促進を図り、暖気後は廃熱回収装置によって動力を取出すようにして、得られた動力を内燃機関運転の省燃費化を図るようにした廃熱回収システムを備えた内燃機関の暖気促進装置と作動方法を提供することができる。

本発明の実施形態が適用された、廃熱回収装置を備えた内燃機関の暖気促進装置の概略構成図を示す。 本発明に実施形態における第１バルブの概略流量調整特性図を示す。 本発明を実施するフロー図を示す。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の実施形態が用いられた廃熱回収装置を備えた内燃機関の暖気促進装置の概略構成図を示す。
１は車両に搭載される内燃機関を示す。２は内燃機関１の廃熱エネルギーを回収する廃熱回収装置であるランキンサイクル回路を示す。
内燃機関１には、本発明の内燃機関１の暖気促進装置５を形成する各装置と、各装置を連結する冷却液流通路が形成されている。
尚、冷却液は、一般に使用されている、水にエチレングリコールを加えたものである。

暖気促進装置５は、内燃機関１からの冷却液を第１バルブに導く廃熱回収配管の一部を構成する第１冷却液配管１１と、該第１冷却液配管１１の先端側に連結された第１バルブ７と、内燃機関１の冷却液を冷却するラジエータ９と、該ラジエータ９と第１バルブ７とを連結する第２冷却液配管１２と、
第１バルブ７からの冷却液を排ガスで加熱する第１熱交換器６と、第１熱交換器６と第１バルブ７とを連結する廃熱回収配管の一部を構成する第３冷却液配管１３と、第１熱交換器６の冷却液流路の下流側に位置して、内燃機関１のウォータポンプ１０又はランキンサイクル回路２の第２熱交換器２１に冷却液の流路を切換える第２バルブ８と、第２バルブ８と第１熱交換器６とを連結する廃熱回収配管の一部を構成する第４冷却液配管１４と、ウォータポンプ１０と、第２バルブ８とウォータポンプ１０の冷却液流路上流側に連結している廃熱回収配管の一部を構成する第５冷却液配管１５と、該第２バルブ８と第２熱交換器２１とを連結する廃熱回収配管の一部を構成する第６冷却液配管１６と、第２熱交換器２１とウォータポンプ１０とを連結する廃熱回収配管の一部を構成する第７冷却液配管１７と、ウォータポンプ１０と内燃機関１（冷却液流入口）とを連結する廃熱回収配管の一部を構成する第８冷却液配管１８と、ラジエータ９からの冷却液をウォータポンプ１０に導く第９冷却液配管１９と、第１冷却液配管に配設され、内燃機関１から流出される冷却液の状態を検知する流出口温度検出手段である第１温度センサ５１と、冷却液流出口の冷却液の流量を検知する第１流量センサ５２と、冷却液流出口の冷却液の圧力を検知する流出口圧力検出手段である第１圧力センサ５３と、第８冷却液配管１８に配設され、内燃機関１に流入する冷却液の状態を検知する流入口温度検出手段である第２温度センサ５５と、冷却液流入口の冷却液の流量を検知する第２流量センサ５６と、冷却液流入口の冷却液の圧力を検知する流入口圧力手段である第２圧力センサ５７と、これら各センサ類からの検知結果の入力、該検知結果の入力に基づいて第１バルブ７、第２バルブ８、ランキンサイクル回路２の作動流体を圧送するポンプ２５等を駆動・制御する制御装置（ＣＰＵ）３と、を備えている。
４は内燃機関１から排出される排ガスの排ガス浄化装置である。排ガス浄化装置４にて浄化された排ガスが第１熱交換器６内にて、冷却液を加熱する。

ランキンサイクル回路２は、内燃機関１の冷却液を熱媒体として、ランキンサイクル回路２の作動流体を冷却液で高温・高圧の蒸気状態にする第２熱交換器２１と、高温・高圧の蒸気状態の作動流体を膨張させて動力を取出す膨脹器２２と、膨張した作動流体を凝縮させるコンデンサ２３と、凝縮され液体化した作動流体を第２熱交換器２１に圧送するポンプ２５とで構成されている。
尚、コンデンサ２３とポンプ２５とを連結する配管に、コンデンサ２３によって凝縮された作動流体の気液分離を促進させる気液分離器を配設することもできる。
この場合、気液分離器にて蒸気と液体とを確実に分離した液体（媒体）を第２熱交換器２１に圧送することで、熱交換の効率がより確実に行わせることができる。

第１バルブ７は流量調整機能を有している。図２に流量調整機能に基づく冷却液の温度に対する流量調整比率（流量調整特性）を示したものである。
図２によると、冷却液の温度が低い場合には、内燃機関１から流出された冷却液は、全量が第１熱交換器６側に流れるようになっている。冷却液は冷却液温度が上昇し、過熱警戒温度Ｔｏｈ温度になるとラジエータ９側への流量が増加し、増加した分、第１熱交換器６側に流れる量が減少するようになっている。
冷却液温度が上昇することは、内燃機関１のオーバヒートを生起させる原因になるため、ラジエータ９側に流れる冷却液の量を増加させて、オーバヒートを防止する。
また、過熱警戒温度になるまで、冷却液をラジエータ９側へ流さないようにすることにより、内燃機関１の暖気促進と、ランキンサイクル回路２側でのエネルギー回収増大と早期化を図るためである。

第２バルブ８は、第１熱交換器６側からの冷却液をウォータポンプ１０側、又は廃熱回収装置であるランキンサイクル回路２側のいずれか一方に流路を切換える切換バルブとなっている。
尚、本実施形態において、第２バルブ８は流路の切換え機能を有するものとしたが、第１バルブと同じ流量切換え特性を有するようにしてもよい。
即ち、冷却液温度が低い場合、冷却液は、ウォータポンプ１０側に全量流れるようにする。冷却液温度が高くなった場合、冷却液は温度上昇に沿って第２熱交換器２１側に多く流れるようにすることも可能である。

図３に基づいて、コントローラ（ＣＰＵ）３の制御方法を説明する。
ステップＳ１においてスタートする。ステップＳ２において、内燃機関（Ｅ／Ｇ）１を始動する。
ステップＳ３において、内燃機関１の冷却液流出口における冷却液の温度、流量、及び圧力を第１温度センサ５１、第１流量センサ５２、及び第１圧力センサ５３にて検出する。
これら各センサ５１、５２、５３の検知結果は制御装置（ＣＰＵ）３に入力される。
一方ステップＳ４において、内燃機関１の冷却液流入口における冷却液の温度、流量、及び圧力を第２温度センサ５５、第２流量センサ５６、及び第２圧力センサ５７にて検出する。
冷却液温度、流量及び圧力の測定は、内燃機関の温度を最適温度状態に保ち、高効率の燃焼を保つために、内燃機関の冷却液回路の諸機器を制御するためである。（温度検知工程）
冷却液温度検出は内燃機関の温度が暖気状態、またはオーバヒート状態、最適状態にあるかを検出して、内燃機関の高効率の燃焼を維持するものである。
冷却液圧力検出及び冷却液流量は、内燃機関または廃熱回収用配管内における目詰まり、冷却液の蒸気化、等による冷却効果の劣化を早期に検出するためである。
これら各センサ５１、５２，５３、５５、５６及び、５７の検知結果は制御装置３に入力される。

ステップ５において、第２温度センサ５５が検知した内燃機関１の冷却液流入口の冷却液温度Ｔｉｎ＜Ｅ／Ｇ暖気目標温度Ｔｐｒｈの状態になっているか否かを判断する。
Ｙｅｓの場合は、ステップＳ６に進み、第１バルブ（Ｖ１）７は内燃機関１からの冷却液を全量第１熱交換器６側に流す（Ｖ１第１熱交換器６側開）。
第１熱交換器６に流入された冷却液は、第１熱交換器６内にて内燃機関１から排出された排ガスによって加熱される。
排ガスは排気管４１を介して排気浄化装置４で浄化されてから第１熱交換器６に導入される。
一方、第２バルブ（Ｖ２）８は第１熱交換器６から第４冷却液配管１４を介して導入された冷却液をウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）１０側に流す（Ｖ２ Ｗ／Ｐ１０側開）。
ステップＳ７において、第１熱交換器６で加熱された冷却液は、ウォータポンプ１０によって内燃機関１内に圧送される。
このようにして、冷却液の暖気を促進する専用の冷却液回路が形成される暖気促進工程が実施される。
尚、この専用の冷却液回路は、冷却液温度がＥ／Ｇ暖気目標温度Ｔｐｒｈになるまで持続される。

ステップＳ５において、冷却液温度Ｔｉｎ＞暖気目標温度Ｔｐｒｈになると、Ｎｏを選択して、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８において、
Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＜Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈ
又は（ＯＲ） Ｅ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ＜廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈ を判断する。
Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＜Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈは、内燃機関（Ｅ／Ｇ）１内部がオーバヒートに近い状態になっているかを判断するものである。
本実施形態では、二重の安全管理のため、冷却液のＥ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔの他に、冷却液のＥ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔを検知している。
冷却液の圧力を見ることにより、冷却液の高温化に伴い蒸気等が発生して、冷却液の冷却液能力低下と、冷却液の蒸気化による廃熱回収配管内の高圧化を判断するものである。
そのため、Ｅ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ＜廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈの場合は、蒸気等が発生はなく、冷却液の冷却液能力及び、廃熱回収配管内の圧力は所定範囲内にあることを判断している。
一般的には、Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＜Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈの場合には、冷却液が蒸気化することはないので、コスト低減のため省くことも可能である。
ステップＳ８においてＹｅｓが選択されると、内燃機関１内は正常運転状態であり、オーバヒートの心配はないことを示す。ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、第１バルブ（Ｖ１）７は第１熱交換器６側に冷却液全量を第１熱交換器６側に流す。（Ｖ１第１熱交換器６側開）
第２バルブ（Ｖ２）８は冷却液全量をランキンサイクル回路（廃熱回収装置）２の第２熱交換器２１側に流す。
ステップＳ１０において、第２熱交換器２１は冷却液による熱交換が行われ、ランキンサイクル回路２の作動流体は高温・高圧蒸気に変換される。
ランキンサイクル回路２が作動を開始する。高温、高圧の作動流体は膨張器２２にて動力として出力される。（廃熱エネルギー回収工程）
ステップＳ１１において、内燃機関１が停止して、廃熱回収装置２が作動停止し、ステップＳ１２にて終了する。

一方、ステップＳ８において、Ｎｏを選択した場合、
Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＞Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈ
又は（ＯＲ） Ｅ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ＞廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈ と判断する。
この場合、Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＞Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈは内燃機関１内が高温になっており、オーバヒートになる可能性が高いことを示している。
それに伴って、Ｅ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ＞廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈの状態は冷却液の一部が蒸気化して、暖気促進装置５、廃熱回収装置２の夫々の機器、熱交換器及び廃熱回収配管内に高圧力が発生又は発生の可能性が高いことを示している。
従って、Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＞Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈの場合、又は（ＯＲ）、Ｅ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ＞廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈのいずれかの場合には、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、第１バルブ（Ｖ１）７は冷却液温度の高さに沿って、冷却液をラジエータ９側と、第１熱交換器６側とに流す比率を制御装置３によって制御する。流量調整制御は、図２にて説明した流量調整特性沿って行われる。
第２バルブ（Ｖ２）８は第１熱交換器６側から流入した冷却液を全量第２熱交換器２１側に流出させる。
第２熱交換器２１によって熱交換させることにより、冷却液の温度を下げると共に、エネルギー回収も同時に行う。
ステップＳ１４において、冷却液温度の状況を再度確認する。
と判断された場合は、冷却液の温度はオーバヒートの可能性ありと判断され、Ｙｅｓが選
択される。

Ｙｅｓが選択されるとステップＳ１３に戻り、第１バルブ（Ｖ１）７は冷却液をラジエータ９側に流す量を増加させるように制御装置３によって制御される。（冷却工程）
この制御は、ステップＳ１４にてＮｏが選択されるまで継続される。
ステップＳ１４にてＮｏが選択されるとステップＳ９に進む。
ステップＳ１４にてＮｏが選択される場合は、
Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ＜Ｅ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈ
Ｅ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ＜廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈ
となり、冷却液温度が所望の温度に戻ったことを示している。
この場合には、Ｅ／Ｇ流出口温度Ｔｏｕｔ及びＥ／Ｇ流出口圧力Ｐｏｕｔ共にＥ／Ｇ過熱警戒温度Ｔｏｈ及び廃熱回収配管過圧設定圧力Ｐｏｈ以下になっている必要がある。
ステップＳ９に進むと、既述のとおり、第１バルブ（Ｖ１）７は第１熱交換器６側に冷却液全量を第１熱交換器６側に流す。（Ｖ１第１熱交換器６側開）
第２バルブ（Ｖ２）８は冷却液全量をランキンサイクル回路２の第２熱交換器２１側に流すように制御される。
ステップＳ１０以降は説明が重複するので省略する。
この場合、冷却液をラジエータ９と第２熱交換器２１とで冷却するので、ラジエータ９の冷却容量の低減使用頻度の低減が可能になるため、ラジエータ９のコンパクト化、耐久性を向上させることができる。

このような装置及び制御方法によると、内燃機関の排出する排ガスで冷却液を加熱して暖気促進を図り、暖気後は廃熱回収装置によって動力を取出すようにして、得られた動力を内燃機関運転の省燃費化を図るようにした廃熱回収システムを備えた内燃機関の暖気促進装置と作動方法を提供することができる。

廃熱回収装置を備えた車両の省燃費化に利用できる。

１ 内燃機関（Ｅ／Ｇ）
２ ランキンサイクル回路（廃熱回収装置）
３ 制御装置（制御手段）
５ 暖気促進装置
６ 第１熱交換器
７ 第１バルブ
８ 第２バルブ
９ ラジエータ
１０ ウォータポンプ
２１ 第２熱交換器
２２ 膨張器
２３ 凝縮器
５１ 第１温度センサ（流出口温度検出手段）
５２ 第１流量センサ
５３ 第１圧力センサ（流出口圧力検出手段）
５５ 第２温度センサ（流入口温度検出手段）
５６ 第２流量センサ
５７ 第２圧力センサ（流入口圧力検出手段）

Claims (6)

1. 内燃機関と、前記内燃機関の冷却液を冷却するラジエータと、
   前記冷却液を前記内燃機関から排出される排ガスによって加熱する第１熱交換器と、
   前記冷却液から熱エネルギーを回収する第２熱交換器を有する廃熱回収装置と、
   前記内燃機関と前記ラジエータとを連結する廃熱回収配管中に介装され前記ラジエータと前記第１熱交換器への前記冷却液の流量を調整する第１バルブと、
   前記第１熱交換器を通過した前記冷却液の流れを前記廃熱回収装置側又は、前記廃熱回収装置側を迂回する側に切換える第２バルブと、
   前記内燃機関のウォータポンプと前記内燃機関の冷却液流入口との間の前記冷却液の温度を検出する流入口温度検出手段と、
   前記流入口温度検出手段の検出値に基づいて前記第１バルブと前記第２バルブとを開閉制御する制御手段と、を備え、
   前記廃熱回収装置にて前記内燃機関の廃熱エネルギーを回収する廃熱回収システムであって、
   前記流入口温度検出手段の検出温度が前記内燃機関の暖気目標温度以下の場合には、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側に流すように操作されると共に、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液が前記廃熱回収装置を迂回する側に流すように操作されることを特徴とする廃熱回収システム。
2. 前記内燃機関の冷却液流出口と前記第１バルブとの間の前記冷却液の温度を検出する流出口温度検出手段を備え、前記流出口温度検出手段の検出温度が内燃機関過熱警戒温度以下の場合、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側へ流すように操作され、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第２熱交換器側へ流すように操作されて、前記冷却液は前記第２熱交換器にて熱交換されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の廃熱回収システム。
3. 前記内燃機関の冷却液流出口と前記第１バルブとの間の廃熱回収配管内の前記冷却液圧力を検出する流出口圧力検出手段を備え、前記流出口圧力検出手段の検出圧力が廃熱回収配管の過圧設定圧力以下の場合、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側へ流すように操作されて、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第２熱交換器側へ流すように操作され、前記冷却液は前記第２熱交換器にて熱交換されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の廃熱回収システム。
4. 前記流出口温度検出手段が検出した検出温度が、内燃機関過熱警戒温度以上になったときに、前記第１バルブは、前記制御手段によって前記冷却液を冷却液温度高さに沿って前記ラジエータ側への前記冷却液の流量を増加させるように操作されることを特徴とする請求項３記載の廃熱回収システム。
5. 前記流出口圧力検出手段が検出した検出圧力が、廃熱回収配管の過圧設定圧力以上になったときに、前記第１バルブは、前記制御手段によって前記冷却液を冷却液圧力高さに沿って前記ラジエータ側への前記冷却液の流量を増加させるように操作されることを特徴とする請求項４記載の廃熱回収システム。
6. 内燃機関と、前記内燃機関の冷却液を冷却するラジエータと、
   前記冷却液を前記内燃機関から排出される排ガスによって加熱する第１熱交換器と、
   前記冷却液から熱エネルギーを回収する第２熱交換器を有する廃熱回収装置と、
   前記内燃機関と前記ラジエータとを連結する廃熱回収配管中に介装され前記ラジエータと前記第１熱交換器への前記冷却液の流量を調整する第１バルブと、
   前記第１熱交換器を通過した前記冷却液の流れを前記廃熱回収装置側又は、前記廃熱回収装置側を迂回する側に操作される第２バルブと、
   前記内燃機関の冷却液流出口と前記第１バルブとの間の前記冷却液の温度を検出する流出口温度検出手段と、
   前記内燃機関のウォータポンプと前記内燃機関の冷却液流入口との間の前記冷却液の温度を検出する流入口温度検出手段と、
   前記流入口温度検出手段の検出値に基づいて前記第１バルブと前記第２バルブとを開閉制御する制御手段と、を備えた廃熱回収システムにおける廃熱回収方法であって、
   前記流出口温度検出手段と及び前記流入口温度検出手段によって前記冷却液の温度を検知する温度検知工程と、
   前記流入口温度検出手段の検出温度が内燃機関の暖気目標温度以下の場合に、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側に流すように操作されると共に、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記廃熱回収装置を迂回する側に流れるように操作される暖気促進工程と、
   前記流出口温度検出手段の検出温度が内燃機関過熱警戒温度以上の場合、前記第１バルブは、前記制御手段によって前記冷却液を冷却液温度高さに沿って前記ラジエータ側への前記冷却液の流量を増加させるように操作される冷却工程と、
   前記流出口温度検出手段の検知温度が前記内燃機関過熱警戒温度以下の場合、前記第１バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記第１熱交換器側へ流すように操作されると共に、前記第２バルブは前記制御手段によって前記冷却液を前記廃熱回収装置側へ流すように操作され、これにより、廃熱エネルギーを回収する廃熱エネルギー回収工程と、を有することを特徴とする廃熱回収システムにおける廃熱回収方法。
   
   

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