JP2015094271A - ランキンサイクルシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】負圧ポンプを用いることなく凝縮器の負圧を確保できるランキンサイクルシステムを提供する。
【解決手段】ランキンサイクルシステム(1)は、内燃機関(10)の吸気系(16)の負圧を凝縮器(70)に供給する負圧供給通路(200)と、負圧供給通路に配置されて、負圧供給通路を開閉する通路開閉弁(210)と、負圧供給通路の凝縮器と通路開閉弁との間の部分に接続されて、負圧供給通路の負圧を貯留する負圧貯留タンク(220)と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】ランキンサイクルシステム(1)は、内燃機関(10)の吸気系(16)の負圧を凝縮器(70)に供給する負圧供給通路(200)と、負圧供給通路に配置されて、負圧供給通路を開閉する通路開閉弁(210)と、負圧供給通路の凝縮器と通路開閉弁との間の部分に接続されて、負圧供給通路の負圧を貯留する負圧貯留タンク(220)と、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明はランキンサイクルシステムに関する。
従来、内燃機関の廃熱によって蒸気化した作動流体が供給されて駆動する膨張機と、この膨張機を経由した作動流体が供給される凝縮器とを備えるランキンサイクルシステムが知られている。このようなランキンサイクルシステムとして、例えば特許文献1には、内燃機関の排気の熱(すなわち廃熱)によって蒸気化した冷媒(すなわち作動流体)が供給されて駆動するタービン(すなわち膨張機)と、タービンを経由した冷媒が供給されるコンデンサ(すなわち凝縮器)とを備えるランキンサイクルシステムが開示されている。
また、特許文献1には、ランキンサイクルシステムの系内が負圧になることがランキンサイクルシステムの運転上好ましい旨が開示されている。さらに特許文献1には、負圧ポンプ(特許文献1ではバキュームポンプと称されている)を用いて凝縮器の負圧を確保することでランキンサイクルシステムの系内の負圧を確保する技術が開示されている。
特許文献1に係る技術のように負圧ポンプを用いて凝縮器の負圧を確保した場合、ランキンサイクルシステムのコストが大幅に増加する可能性がある。負圧ポンプを用いることなく凝縮器の負圧を確保できればコストの大幅な増加を抑制しつつランキンサイクルシステムを適切に運転させることができると考えられるが、これまで、このような技術は開発されていなかった。
本発明は、負圧ポンプを用いることなく凝縮器の負圧を確保できるランキンサイクルシステムを提供することを目的とする。
本発明に係るランキンサイクルシステムは、内燃機関の廃熱によって蒸気化した作動流体が供給されて駆動する膨張機と、前記膨張機を経由した前記作動流体が供給される凝縮器とを備えるランキンサイクルシステムにおいて、前記内燃機関の吸気系の負圧を前記凝縮器に供給する負圧供給通路と、前記負圧供給通路に配置されて、前記負圧供給通路を開閉する通路開閉弁と、前記負圧供給通路の前記凝縮器と前記通路開閉弁との間の部分に接続されて、前記負圧供給通路の負圧を貯留する負圧貯留タンクと、を備えることを特徴とする。
本発明に係るランキンサイクルシステムによれば、通路開閉弁が負圧供給通路を開にすることで、内燃機関の吸気系の負圧を負圧供給通路を介して凝縮器に供給できる。また、負圧貯留タンクによっても凝縮器に負圧を供給できるため、凝縮器の負圧が不足することを抑制できる。以上のように本発明に係るランキンサイクルシステムによれば、負圧ポンプを用いることなく凝縮器の負圧を確保できる。
本発明によれば、負圧ポンプを用いることなく凝縮器の負圧を確保できるランキンサイクルシステムを提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
本発明の実施例に係るランキンサイクルシステム1について説明する。図1はランキンサイクルシステム1の全体構成を示す模式図である。本実施例に係るランキンサイクルシステム1は車両に搭載されている。ランキンサイクルシステム1は、内燃機関10、気液分離器30、過熱器40、膨張機50、発電機60および蓄電器65を備えている。またランキンサイクルシステム1は、凝縮器70、冷却ファン75、凝縮ヘッダタンク80、凝縮タンク85、ベーンポンプ90、サーモスタット100、ウォータポンプ110、第1電磁弁120および第1逆止弁130を備えている。またランキンサイクルシステム1は、ランキンサイクルシステム1の作動流体が通過する作動流体通路として、通路2a〜通路2hを備えている。本実施例においては作動流体の一例として、内燃機関10を冷却する冷媒を用いる。またランキンサイクルシステム1は、負圧供給通路200、第2電磁弁210、負圧貯留タンク220、第2逆止弁230、圧力センサ240および制御装置250を備えている。
内燃機関10は、機関本体11、吸気系16、排気系19およびスロットル21を備えている。機関本体11は、シリンダヘッド12およびシリンダブロック13を備えている。シリンダヘッド12はシリンダブロック13の上部に配置されている。シリンダヘッド12にはヘッド側ウォータジャケット14が設けられ、シリンダブロック13にはブロック側ウォータジャケット15が設けられている。機関本体11内において冷媒は、ブロック側ウォータジャケット15を通過した後にヘッド側ウォータジャケット14に流入する。冷媒は、機関本体11を通過する際にシリンダブロック13およびシリンダヘッド12から熱を受け取る。それにより、冷媒の温度は上昇する。その結果、冷媒の一部は蒸気化する。
吸気系16は、吸気通路17と、吸気通路17に配置されたサージタンク18とを備えている。排気系19は排気通路20を備えている。本実施例に係る排気通路20は、後述する過熱器40の内部を挿通している。スロットル21はサージタンク18よりも吸気流動方向で上流側に配置されている。本実施例に係るスロットル21は制御装置250の指示を受けて動作する。このようなスロットル21の一例として、本実施例においては電磁スロットルを用いる。
機関本体11のヘッド側ウォータジャケット14を経由した冷媒は、通路2aを通過して気液分離器30に流入する。気液分離器30は、冷媒を気相の冷媒(具体的には蒸気)と液相の冷媒とに分離する機器である。過熱器40は、内燃機関10の廃熱によって冷媒を過熱する機器である。具体的には本実施例に係る過熱器40は、内燃機関10の排気通路20を通過する排気の熱(すなわち廃熱)を利用して冷媒を過熱している。本実施例に係る過熱器40は、気液分離器30から供給された冷媒を排気の熱によって蒸気にする蒸発部41と、蒸気になった冷媒を過熱してさらに高温にする過熱部42とを備えている。
本実施例において、気液分離器30の気相の冷媒が存在する部分(具体的には上部)と過熱器40の蒸発部41とは通路2bによって接続している。それにより、気液分離器30において分離された気相の冷媒は、通路2bを通過して蒸発部41に供給される。また、気液分離器30の液相の冷媒が存在する部分(具体的には底部)と蒸発部41とは、通路2cによって接続している。通路2cには第1電磁弁120が配置されている。第1電磁弁120は、制御装置250からの指示に従って開閉する電磁開閉弁である。また、本実施例において気液分離器30の底部とブロック側ウォータジャケット15とは、通路2dによって接続している。通路2dには、サーモスタット100およびウォータポンプ110が配置されている。この通路2d、サーモスタット100およびウォータポンプ110の内容の説明は後述する。
制御装置250は、所定の第1電磁弁開条件が満たされた場合に第1電磁弁120を開にする。第1電磁弁120が開になることで、通路2cが開になり、その結果、気液分離器30によって分離された液相の冷媒は通路2cを通過して過熱器40の蒸発部41に供給される。前述した第1電磁弁開条件の具体的内容は特に限定されるものではないが、本実施例においては、一例として、蒸発部41の冷媒量が不足する可能性が高いと考えられる条件を用いる。具体的には制御装置250は、気液分離器30内に配置された液面センサ(図示せず)の検出結果に基づいて気液分離器30の液面の位置を取得し、この液面の位置が所定位置より高い場合に、蒸発部41の冷媒量が不足する可能性が高いと判定して、第1電磁弁開条件が満たされたと判定する。その結果、制御装置250は、第1電磁弁120を開にする。
過熱器40の過熱部42において過熱された冷媒(なお、これは内燃機関10の廃熱によって過熱蒸気となっている)は、通路2eを通過して膨張機50に供給される。膨張機50は、過熱蒸気が供給されることで駆動する装置である。過熱蒸気は膨張機50において膨張する。その結果、過熱蒸気の温度は低下する。本実施例に係る膨張機50は、筐体51と、筐体51の内部に配置されたタービン52とを備えている。通路2eの先端はノズル(このノズルを超音速ノズルと称する)になっている。その結果、この超音速ノズルから噴出された過熱蒸気は、高温高圧の蒸気となってタービン52の羽根に衝突する。それにより、タービン52は回転する。タービン52には発電機60が接続している。タービン52が回転することで発電機60は発電する。発電機60で発電された電力は蓄電器65に蓄電される。このように本実施例に係る膨張機50は、内燃機関10の廃熱によって蒸気化した作動流体が供給されて駆動する装置であるとともに、供給された作動流体からエネルギー(本実施例では電気エネルギー)を回収する装置でもある。なお膨張機50の具体的構成は、本実施例のようなタービン52を備える構成に限定されるものではなく、公知のランキンサイクルシステムに用いられる他の膨張機を適用することも可能である。
膨張機50を経由した冷媒は、通路2fを通過して凝縮器70に供給される。凝縮器70は、膨張機50を経由した冷媒を凝縮させて液相の冷媒にする機器(いわゆるコンデンサ)である。凝縮器70の具体的構成は特に限定されるものではないが、本実施例においては一例としてラジエータを用いる。この場合、凝縮器70としてのラジエータは、冷媒が通過する細管を複数有している。冷媒は、この細管を通過する際に空気によって冷却されることで凝縮して液相の冷媒となる。冷却ファン75は、制御装置250からの指示を受けて作動して、空気を凝縮器70に送風する。ランキンサイクルシステム1が冷却ファン75を備えることで、凝縮器70の凝縮効率が高められている。
凝縮ヘッダタンク80は、凝縮器70の排出口に設けられている。凝縮器70を経由した冷媒は、凝縮ヘッダタンク80に流入する。凝縮ヘッダタンク80に貯留された冷媒は、通路2gを通過して凝縮タンク85に貯留される。凝縮タンク85とサーモスタット100とは、通路2hによって接続されている。ベーンポンプ90は、通路2hに配置されている。ベーンポンプ90は、ベーンを備えたロータが回転することによって流体を移送するポンプである。本実施例に係るベーンポンプ90は、制御装置250の指示を受けて作動する。第1逆止弁130は、通路2hのベーンポンプ90とサーモスタット100との間に配置されている。第1逆止弁130は、ベーンポンプ90側からサーモスタット100側への冷媒の流動を許容し、これとは逆方向の冷媒の流動を抑制する弁である。第1逆止弁130によって、ベーンポンプ90の回転が停止している場合であっても、サーモスタット100側からベーンポンプ90側への冷媒の流動が抑制されている。
サーモスタット100は、冷媒の温度が所定温度以上の場合に、通路2dのサーモスタット100と気液分離器30との間の部分を閉にし、且つ通路2hを開にする。この場合、ベーンポンプ90を経由した冷媒は、ウォータポンプ110によってブロック側ウォータジャケット15に供給される。すなわち、この場合、凝縮器70(ラジエータ)を経由することで冷却された後の冷媒がブロック側ウォータジャケット15に供給される。一方、サーモスタット100は、冷媒の温度が所定温度未満の場合には、通路2hを閉にし、且つ通路2dのサーモスタット100と気液分離器30との間の部分を開にする。この場合、気液分離器30の液相の冷媒がウォータポンプ110によってブロック側ウォータジャケット15に供給される。
負圧供給通路200は、内燃機関10の吸気系16の負圧を凝縮器70に供給する通路である。本実施例に係る負圧供給通路200は、吸気系16と凝縮器70とを接続している。具体的には本実施例に係る負圧供給通路200は、吸気系16のサージタンク18と凝縮器70の内部(具体的にはラジエータの内部に設けられている細管)とを接続している。なお、負圧供給通路200が接続する吸気系16の具体的な構成はサージタンク18に限定されるものではない。他の一例を挙げると、例えば負圧供給通路200の一端は吸気通路17に接続していてもよい。
第2電磁弁210は負圧供給通路200に配置されている。第2電磁弁210は制御装置250の指示に従って開閉する電磁開閉弁である。第2電磁弁210が閉になることで負圧供給通路200は閉になり、第2電磁弁210が開になることで負圧供給通路200は開になる。すなわち、第2電磁弁210は、負圧供給通路200を開閉する通路開閉弁としての機能を有している。第2電磁弁210が開になることで負圧供給通路200が開になった場合、サージタンク18の負圧は負圧供給通路200を通過して、凝縮器70に供給される。また、第2電磁弁210が閉になることで負圧供給通路200が閉になった場合、サージタンク18の負圧の凝縮器70への供給は停止される。
負圧貯留タンク220は、負圧供給通路200の凝縮器70と第2電磁弁210との間の部分に接続されている。具体的には本実施例に係る負圧貯留タンク220は、負圧供給通路200の凝縮器70と第2電磁弁210との間の部分のうち、第2電磁弁210の近傍に接続されている。負圧貯留タンク220は、負圧供給通路200の負圧を貯留するタンクとしての機能を有する部材である。
第2逆止弁230は、負圧供給通路200の負圧貯留タンク220が接続している部分と負圧供給通路200の凝縮器70に接続している部分との間の部分に配置されている。第2逆止弁230は、負圧の吸気系16側から凝縮器70側への流動を許容し、これとは逆方向の負圧の流動を抑制する弁である。
圧力センサ240は通路2fに配置されている。圧力センサ240は通路2fを通過する冷媒の圧力を検出し、検出結果を制御装置250に伝える。すなわち、本実施例に係る圧力センサ240は、膨張機50よりも作動流体の流動方向で下流側(具体的には膨張機50よりも下流側で凝縮器70よりも上流側)の部分の作動流体の圧力を検出する圧力検出装置としての機能を有する部材である。
制御装置250は、ランキンサイクルシステム1の全体の動作を制御する制御装置である。具体的には本実施例に係る制御装置250は、内燃機関10の機関本体11の動作(具体的には燃料噴射動作)を制御するとともに、前述したスロットル21、冷却ファン75、ベーンポンプ90、第1電磁弁120および第2電磁弁210等の動作を統合的に制御する。本実施例においては、制御装置250の一例として、マイクロコンピュータを備える電子制御装置(Electronic Control Unit)を用いる。このマイクロコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)251、ROM(Read Only Memory)252およびRAM(Random Access Memory)253を備えている。CPU251は、各種演算処理や制御処理を行う制御部としての機能を有する部材である。ROM252およびRAM253は、CPU251の動作に必要な情報を記憶する記憶部としての機能を有する部材である。なお、後述するフローチャートの各ステップはCPU251が実行する。
以上説明したように、本実施例に係るランキンサイクルシステム1は、内燃機関10の廃熱(本実施例では排気の熱)によって蒸気化した作動流体(本実施例では冷媒)が供給されて駆動する膨張機50と、膨張機50を経由した作動流体が供給される凝縮器70とを少なくとも備えるランキンサイクルシステムにおいて、負圧供給通路200と、負圧供給通路を開閉する通路開閉弁としての機能を有する第2電磁弁210と、負圧貯留タンク220とを少なくとも備えている。本実施例に係るランキンサイクルシステム1によれば、第2電磁弁210が負圧供給通路200を開にすることで、内燃機関10の吸気系16の負圧を負圧供給通路200を介して凝縮器70に供給できる。また、負圧貯留タンク220によっても凝縮器70に負圧を供給できるため、凝縮器70の負圧が不足することを抑制できる。以上のように本実施例に係るランキンサイクルシステム1によれば、負圧ポンプを用いることなく凝縮器70の負圧を確保できる。
なお、負圧供給通路200の吸気系16への接続箇所は負圧供給通路200の凝縮器70への接続箇所よりも重力方向で上方に位置していることが好ましい。この場合、負圧供給通路200を全体的に吸気系16の側から凝縮器70の側に向けて下り勾配にすることができる。それにより、負圧供給通路200内に発生した凝縮水が吸気系16に流入することを抑制できる。また、負圧供給通路200内に発生した凝縮水を凝縮器70に供給することも容易にできる。
続いて、制御装置250による第2電磁弁210の制御の詳細についてフローチャートを用いて説明する。図2は、制御装置250が第2電磁弁210を制御する際に実行するフローチャートの一例を示す図である。制御装置250の具体的にはCPU251は、図2のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。
まず制御装置250は、内燃機関10が稼動中であるか否かを判定する(ステップS10)。本実施例に係るステップS10の内容は次のとおりである。まず、本実施例に係る内燃機関10が搭載された車両の運転席には、ユーザによって操作されるイグニションスイッチが配置されている。ユーザは内燃機関10の始動を希望する場合にイグニションスイッチをONにし、内燃機関10の停止を希望する場合にイグニションスイッチをOFFにする。制御装置250は、イグニションスイッチがONになった場合に、内燃機関10の機関本体11のクランキングを開始させることで内燃機関10を始動させ、イグニションスイッチがOFFになった場合に、内燃機関10を停止させる。そこで、本実施例に係る制御装置250は、ステップS10において、イグニションスイッチがONになっているか否かを判定し、イグニションスイッチがONになっていると判定した場合に内燃機関10が稼動中であると判定する。但し、ステップS10の具体的な内容はこれに限定されるものではない。
ステップS10において内燃機関10が稼動中でないと判定された場合(No)、制御装置250は第2電磁弁210を閉に制御する(ステップS20)。ステップS20が実行されることで、吸気系16の負圧の凝縮器70への供給は停止される。次いで制御装置250はフローチャートの実行を終了する。
ステップS10において内燃機関10が稼動中であると判定された場合(Yes)、制御装置250は内燃機関10の燃料をカットするフューエルカット制御(F/C)が実行されているか否かを判定する(ステップS30)。具体的には本実施例に係る制御装置250は、内燃機関10が搭載された車両が減速している時(減速時)に、フューエルカット制御を実行する。このフューエルカット制御において具体的には制御装置250は、燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させる。なお、これ以降、この減速時に実行されるフューエルカット制御を減速F/Cと称する。
また、本実施例に係る制御装置250は、減速F/C時においてスロットル21の開度を、減速F/C時でない場合に比較して所定量だけ開き側(+側)に設定する。なお、スロットル21の開度が開き側変位した場合、吸気系16の負圧は発生し難くなる。このように減速F/C時においてスロットル21の開度を開き側に設定する理由は、吸気系16における過剰な負圧発生によって内燃機関10の潤滑用オイルの消費量が増大することを抑制するためである。
ステップS30において減速F/Cが実行されていると判定されなかった場合(No)、制御装置250は第2電磁弁210を閉に制御する(ステップS40)。ステップS40の具体的な内容はステップS20と同様であるため、説明を省略する。ステップS40の後に制御装置250はステップS10を実行する。
ステップS30において減速F/Cが実行されていると判定された場合(Yes)、制御装置250は第2電磁弁210が閉に制御されているか否かを判定する(ステップS50)。ステップS50において第2電磁弁210が閉に制御されていると判定された場合(Yes)、制御装置250は第2電磁弁210を開に制御する(ステップS60)。その結果、負圧供給通路200は開になり、吸気系16から凝縮器70への負圧の供給が開始される。
なお、上述したようにフューエルカット制御が実行されているときに内燃機関10の吸気系16の負圧を凝縮器70に供給するメリットは次のとおりである。まず、仮にフューエルカット制御が実行されていない場合に内燃機関10の吸気系16の負圧を凝縮器70に供給した場合、内燃機関10に供給される吸気量が増加する可能性があると考えられる。これに対して、本実施例に係る制御装置250によれば、フューエルカット制御が実行されている場合に吸気系16の負圧を凝縮器70に供給しているため、内燃機関10に供給される吸気量が増加することによる空燃比の変動は抑制されている。なお、ステップS50において第2電磁弁210が閉に制御されていると判定されなかった場合(No)、既に第2電磁弁210は開に制御されているため、制御装置250はステップS60を実行せずに後述するステップS70を実行する。
ステップS60の後に制御装置250は、圧力センサ240の検出結果に基づいて通路2fの冷媒の圧力である負圧Pを取得し、取得された負圧Pの値が所定値Aより小さいか否かを判定する(ステップS70)。所定値Aの具体的な値は特に限定されるものではないが、本実施例においては一例として、ランキンサイクルシステム1が適切に作動すると考えられる負圧の値、すなわち負圧Pの狙い値(換言すると目標値)を用いる。なお、この所定値Aは、予め実験、シミュレーション等によって適切な値を求めておき、記憶部(具体的にはROM252)に記憶させておく。
ステップS70において負圧Pが所定値Aより小さいと判定された場合(Yes)、制御装置250はスロットル21に付加する開度(以下、付加開度と称する)を所定量αだけ減少させる(ステップS80)。具体的には制御装置250は、スロットル21の付加開度を、ステップS70でYesと判定される前に比較して、所定量αだけ減少させる。このようにスロットル21の付加開度が所定量αだけ減少することで、所定量αの減少分、吸気系16の負圧は増大する。吸気系16の負圧が増大することで、通路2fの負圧Pの値も増大する。ステップS80の後に制御装置250は、ステップS70を実行する。すなわち、ステップS80はステップS70でNoと判定されるまで繰り返し実行される。すなわち、本実施例に係るステップS70およびステップS80は、負圧Pが所定値A以上になるまでスロットル21の付加開度を所定量αずつ減少させる制御処理となっている。
ステップS70において負圧Pが所定値Aより小さいと判定されなかった場合(No)、すなわち負圧Pが所定値A以上の場合、制御装置250は負圧Pが所定値B以上であるか否かを判定する(ステップS90)。なお、所定値Bは所定値Aよりも大きい値である。所定値Bの具体的な値は特に限定されるものではないが、本実施例においては一例として、ランキンサイクルシステム1が適切に作動しないと考えられる負圧の値もしくは内燃機関10の潤滑用オイルの消費量が増大する負圧の値、すなわち負圧Pの限界値を用いることとする。この所定値Bは予め実験、シミュレーション等によって求めておき、記憶部(具体的にはROM252)に記憶させておく。
ステップS90において負圧Pが所定値B以上であると判定された場合(この場合、負圧Pは所定値A≦所定値B≦負圧Pを満たしている)、制御装置250は、スロットル21の付加開度を所定量αだけ増加させる(ステップS100)。これにより、吸気系16の負圧は減少し、その結果、通路2fの負圧Pの値も減少する。それにより、負圧Pを所定値A以上所定値B未満にすることができる。ステップS100の後に制御装置250はステップS10を実行する。一方、ステップS90において負圧Pが所定値B以上であると判定されなかった場合(No)、制御装置250はステップS100を実行せずにステップS10を実行する。なお、この場合、ステップS100が実行されなくても、負圧Pは所定値A以上所定値B未満になっている。
以上のようにステップS70、ステップS80、ステップS90およびステップS100が実行されることで、負圧Pを所定値A近傍の値、具体的には所定値A以上所定値B未満にすることができる。それにより、負圧ポンプを用いることなく、ランキンサイクルシステム1の負圧Pを適切に確保できる。また、このように負圧Pを所定値A以上所定値B未満にすることで、エンジンブレーキの効きを向上させることができる。それにより、ランキンサイクルシステム1が搭載された車両の運転者によるブレーキ操作の負担を軽減できる。また、この場合、エンジンブレーキの効きが所定範囲に収まるため、毎回、同様のエンジンブレーキの効きが得られることから、運転者が減速時に感じるドライビングフィーリングを良好にできる。
図3は、内燃機関10の運転状態と、減速F/Cの状態と、負圧の値と、スロットル21の付加開度と、車速との関係の一例を示すタイミングチャートである。図3においてライン300は内燃機関10の運転状態を示している。具体的にはライン300は、時間t1になるまでは内燃機関10が非稼動の状態であり、時間t1において内燃機関10が稼動したことを示している。ライン301は、減速F/Cが実行されたか否かを示している。具体的にはライン301は、時間t2〜時間t3までの間、および時間t4〜時間t5までの間、減速F/Cが実行され(ON)、それ以外の時間は減速F/Cが実行されていない(OFF)ことを示している。
ライン302(実線)は通路2fの負圧Pの値を示している。ライン303(一点鎖線)は吸気系16の負圧の値、具体的にはサージタンク18の負圧の値を示している。ライン304はスロットル21の付加開度を示している。ライン305は車速を示している。車速は縦軸で上側に行く程速くなっている。
図3のライン304が示すように、減速F/Cの間(時間t2〜時間t3および時間t4〜時間t5)、スロットル21の付加開度は−側に徐々に変位している。これは、前述した図2のフローチャートの実行によって、負圧Pが所定値A以上になるようにスロットル21の付加開度が所定量αずつ減少していることに対応している。そして、このようにスロットル21の付加開度が制御されることで、ライン302に示す負圧Pの値は、最終的には、所定値Aの近傍に制御されている(例えば時間t5のライン302参照)。
以上説明したように、本実施例に係るランキンサイクルシステム1によれば、負圧ポンプを用いることなく凝縮器の負圧を適切に確保できる。それにより、ランキンサイクルシステム1によれば、コストの大幅な上昇を抑制しつつランキンサイクルシステム1の系内を負圧にできる。その結果、コストの大幅な上昇を抑制しつつランキンサイクルシステム1を適切に運転させることができる。具体的には、コストの大幅な上昇を抑制しつつ、ランキンサイクルシステム1の系内における作動流体の蒸気化を促進させることができる。
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
1 ランキンサイクルシステム
10 内燃機関
16 吸気系
18 サージタンク
50 膨張機
70 凝縮器
200 負圧供給通路
210 第2電磁弁
220 負圧貯留タンク
250 制御装置
10 内燃機関
16 吸気系
18 サージタンク
50 膨張機
70 凝縮器
200 負圧供給通路
210 第2電磁弁
220 負圧貯留タンク
250 制御装置
Claims (1)
- 内燃機関の廃熱によって蒸気化した作動流体が供給されて駆動する膨張機と、前記膨張機を経由した前記作動流体が供給される凝縮器とを備えるランキンサイクルシステムにおいて、
前記内燃機関の吸気系の負圧を前記凝縮器に供給する負圧供給通路と、
前記負圧供給通路に配置されて、前記負圧供給通路を開閉する通路開閉弁と、
前記負圧供給通路の前記凝縮器と前記通路開閉弁との間の部分に接続されて、前記負圧供給通路の負圧を貯留する負圧貯留タンクと、を備えることを特徴とするランキンサイクルシステム。
Priority Applications (1)
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JP2013233652A JP2015094271A (ja) | 2013-11-12 | 2013-11-12 | ランキンサイクルシステム |
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JP2015094271A true JP2015094271A (ja) | 2015-05-18 |
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Cited By (2)
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2013
- 2013-11-12 JP JP2013233652A patent/JP2015094271A/ja active Pending
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