JP2015200179A - heat exchange system - Google Patents

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真一朗 溝口
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Hiroyuki Nagai
宏幸 永井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently cool a working medium of a Rankine cycle.SOLUTION: A heat exchange system 1 is loaded on a hybrid vehicle using power of an engine and a motor. The heat exchange system 1 includes a heat exchanger 21 for recovering waste heat of the engine 10 in a refrigerant, an expander 23 generating power by using the refrigerant at an outlet of the heat exchanger, and a Rankine cycle 20 including a condenser 24 for condensing the refrigerant from the expander 23. The heat exchange system 1 includes a control device 31 for controlling the motor, and a cooling water passage 32 in which cooling water for cooling the control device 31 flows, and the condenser 24 is cooled by the cooling water for cooling the control device 31.

Description

この発明は、ハイブリッド車両に搭載される熱交換システムに関する。   The present invention relates to a heat exchange system mounted on a hybrid vehicle.

ランキンサイクルによって車両の廃熱を利用して動力を得るシステムが提案されている。ランキンサイクルとエアコンサイクルとを有する車両においては、通常、ランキン用のコンデンサーと、エアコン用のコンデンサーとが、車両のフロントエンド部分に配置される(特許文献1参照)。   A system for obtaining power by using waste heat of a vehicle by Rankine cycle has been proposed. In a vehicle having a Rankine cycle and an air conditioner cycle, a Rankine condenser and an air conditioner condenser are usually arranged in the front end portion of the vehicle (see Patent Document 1).

特開2011−84102号公報JP 2011-84102 A

しかしながら、前述したランキンサイクルを有する車両では、ランキン用のコンデンサーをフロントエンドに設ける必要があるため、エアコン用のコンデンサーの設置スペースが制限されることになる。このため、他のコンデンサーの冷却性能が低下してしまい、効率的にランキンサイクルの作動媒体を冷却する構成になっていなかった。   However, in the vehicle having the Rankine cycle described above, it is necessary to provide a Rankine condenser at the front end, so that the installation space for the condenser for the air conditioner is limited. For this reason, the cooling performance of other condensers is reduced, and the working medium of the Rankine cycle is not efficiently cooled.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、効率的にランキンサイクルの作動媒体を冷却することにある。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems. An object of the present invention is to efficiently cool the working medium of the Rankine cycle.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。   The present invention solves the above problems by the following means.

本発明によるシステムは、エンジン及び電動機の動力を用いるハイブリッド車両に搭載される熱交換システムである。熱交換システムは、エンジンの廃熱を冷媒に回収する熱交換器、この熱交換器出口の冷媒を用いて動力を発生させる膨張機、この膨張機を出た冷媒を凝縮させる凝縮器を含むランキンサイクルを有する。そして熱交換システムは、電動機を制御する制御装置と、制御装置を冷却する冷却水が流れる冷却水通路とを備え、制御装置を冷却する冷却水により凝縮器を冷却することを特徴とする。   The system according to the present invention is a heat exchange system mounted on a hybrid vehicle using the power of an engine and an electric motor. The heat exchange system includes a heat exchanger that recovers engine waste heat into a refrigerant, an expander that generates power using the refrigerant at the outlet of the heat exchanger, and a Rankine that includes a condenser that condenses the refrigerant that has exited the expander. Have a cycle. The heat exchange system includes a control device that controls the electric motor and a cooling water passage through which cooling water that cools the control device flows, and the condenser is cooled by cooling water that cools the control device.

この態様によれば、制御装置を冷却する冷却水によって、ランキンサイクルの作動媒体を効率的に冷却することができる。   According to this aspect, the working medium of the Rankine cycle can be efficiently cooled by the cooling water that cools the control device.

本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。   Embodiments of the present invention and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a heat exchange system according to the first embodiment of the present invention. 図2は、ハイブリッド車両に搭載されるラジエーターの配列を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of radiators mounted on the hybrid vehicle. 図3は、ラジエーターを共用した凝縮器の冷却能力を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the cooling capacity of a condenser sharing a radiator. 図4は、第2実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a heat exchange system according to the second embodiment. 図5は、第3実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a heat exchange system according to the third embodiment. 図6は、第4実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a heat exchange system according to the fourth embodiment. 図7は、第5実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a heat exchange system according to the fifth embodiment. 図8は、第6実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a heat exchange system according to the sixth embodiment. 図9は、第7実施形態に係る熱交換システムを示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a heat exchange system according to the seventh embodiment.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る熱交換システムを示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a heat exchange system according to the first embodiment of the present invention.

熱交換システム1は、エンジン及び電動機の動力を用いるハイブリッド車両に搭載される。熱交換システム1は、ランキンサイクル20を利用してエンジン10の廃熱エネルギーをエンジン10の動力として回生するとともに、冷却装置30を用いてインバーター31を冷却する。   The heat exchange system 1 is mounted on a hybrid vehicle that uses power from an engine and an electric motor. The heat exchange system 1 regenerates the waste heat energy of the engine 10 as power of the engine 10 using the Rankine cycle 20 and cools the inverter 31 using the cooling device 30.

熱交換システム1は、エンジン10と、冷却水通路12と、熱交換器21と、冷媒通路22と、回転機23と、凝縮器24と、ベルト伝達機構25と、冷却装置30と、ラジエーター110と、ラジエーターファン111と、を含む。回転機23は、膨張機231と冷媒ポンプ232とを含む。   The heat exchange system 1 includes an engine 10, a cooling water passage 12, a heat exchanger 21, a refrigerant passage 22, a rotating machine 23, a condenser 24, a belt transmission mechanism 25, a cooling device 30, and a radiator 110. And a radiator fan 111. The rotating machine 23 includes an expander 231 and a refrigerant pump 232.

ランキンサイクル20は、エンジン10の廃熱を冷媒に回収する熱交換器21と、熱交換器21の出口211の冷媒を用いて動力を発生させる膨張機231と、膨張機231を出た冷媒を凝縮させる凝縮器24を含む。熱交換システム1は、熱交換器21を用いてエンジン10の廃熱をランキンサイクル20の冷媒に回収し、冷媒の膨張によって膨張機231を駆動させる。膨張機231の駆動力は、冷媒ポンプ232を回転させる動力として用いられると共に、ベルト伝達機構25を介してエンジン10をアシストする動力としても利用される。なお、ランキンサイクル20の冷媒とは、膨張機231を作動する作動媒体のことである。   The Rankine cycle 20 includes a heat exchanger 21 that recovers waste heat of the engine 10 into a refrigerant, an expander 231 that generates power using the refrigerant at the outlet 211 of the heat exchanger 21, and a refrigerant that has exited the expander 231. Condensing condenser 24 is included. The heat exchange system 1 uses the heat exchanger 21 to recover the waste heat of the engine 10 into the refrigerant of the Rankine cycle 20, and drives the expander 231 by expansion of the refrigerant. The driving force of the expander 231 is used as power for rotating the refrigerant pump 232 and is also used as power for assisting the engine 10 via the belt transmission mechanism 25. The refrigerant of Rankine cycle 20 is a working medium that operates expander 231.

熱交換器21は、エンジン10の冷却水通路と、ランキンサイクル20の冷媒通路と、を有する。熱交換器21のそれぞれの通路には、冷却水通路12及び冷媒通路22が接続される。熱交換器21は、冷媒通路のまわりに冷却水を流して冷媒と冷却水との間で熱交換させて、エンジン10の廃熱によって冷媒を蒸発させる。   The heat exchanger 21 has a cooling water passage of the engine 10 and a refrigerant passage of the Rankine cycle 20. A cooling water passage 12 and a refrigerant passage 22 are connected to each passage of the heat exchanger 21. The heat exchanger 21 causes cooling water to flow around the refrigerant passage to exchange heat between the refrigerant and the cooling water, and evaporates the refrigerant by the waste heat of the engine 10.

エンジン10は、車両を駆動する動力源である。エンジン10は、ガソリンを燃焼させて燃焼エネルギーをクランクシャフト101の回転力に変換する。   The engine 10 is a power source that drives the vehicle. The engine 10 burns gasoline and converts the combustion energy into the rotational force of the crankshaft 101.

ラジエーターファン111は、ラジエーター110へ風を送り、ラジエーター110を冷やす。   The radiator fan 111 sends wind to the radiator 110 to cool the radiator 110.

ラジエーター110は、ラジエーターファン111の風力によって冷却水を冷やす。   The radiator 110 cools the cooling water by the wind power of the radiator fan 111.

冷却水通路12は、ラジエーター110とエンジン10とを結ぶ往路と、エンジン10とラジエーター110とを結ぶ復路と、復路から分岐して熱交換器21の入口に接続した分岐通路と、熱交換器21の出口から往路に合流する合流通路と、を含む。   The cooling water passage 12 includes a forward passage connecting the radiator 110 and the engine 10, a return passage connecting the engine 10 and the radiator 110, a branch passage branched from the return passage and connected to the inlet of the heat exchanger 21, and the heat exchanger 21. And a merging passage that merges from the exit to the outward path.

冷却水通路12では、ラジエーター110で冷やされた冷却水が循環する。冷却水は、エンジン10を通ると80℃〜90℃程度まで昇温する。昇温した冷却水が熱交換器21を通ることで、ランキンサイクル20の冷媒が気化して熱交換器21から冷媒通路22へ流れ出る。   In the cooling water passage 12, the cooling water cooled by the radiator 110 circulates. When the cooling water passes through the engine 10, the temperature of the cooling water rises to about 80 ° C to 90 ° C. As the temperature-increased cooling water passes through the heat exchanger 21, the refrigerant in the Rankine cycle 20 is vaporized and flows out from the heat exchanger 21 to the refrigerant passage 22.

冷媒通路22は、熱交換器21と膨張機231とを結ぶ通路と、膨張機231と凝縮器24とを結ぶ通路と、凝縮器24と冷媒ポンプ232とを結ぶ通路と、冷媒ポンプ232と熱交換器21とを結ぶ通路と、を含む。   The refrigerant passage 22 includes a passage connecting the heat exchanger 21 and the expander 231, a passage connecting the expander 231 and the condenser 24, a passage connecting the condenser 24 and the refrigerant pump 232, and the refrigerant pump 232 and heat. And a passage connecting to the exchanger 21.

また、冷媒通路22は、熱交換器21と膨張機231とを結ぶ通路から、膨張機231と凝縮器24とを結ぶ通路に合流するバイパス通路を含む。バイパス通路にはバイパス弁26が設けられる。バイパス弁26は、ランキンサイクル20の始動時等に冷媒通路22を流れる冷媒の量が十分でないときに開弁する。これにより、ランキンサイクル20の起動時間を短縮する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、冷媒通路22に設けられている温度センサーや圧力センサー等を省略している。   The refrigerant passage 22 includes a bypass passage that joins from the passage connecting the heat exchanger 21 and the expander 231 to the passage connecting the expander 231 and the condenser 24. A bypass valve 26 is provided in the bypass passage. The bypass valve 26 opens when the amount of refrigerant flowing through the refrigerant passage 22 is not sufficient, for example, when the Rankine cycle 20 is started. Thereby, the starting time of Rankine cycle 20 is shortened. In the present embodiment, for convenience of explanation, a temperature sensor, a pressure sensor, and the like provided in the refrigerant passage 22 are omitted.

膨張機231は、熱交換器21で気化した冷媒を膨張させることで、冷媒ポンプ232の回転軸を回転させる。これにより、ベルト伝達機構25のプーリー251が回転してエンジン10をアシストする。すなわち、膨張機231は、冷媒の膨張収縮によってエンジン10をアシストする力を発生する。膨張機231は、蒸気タービンである。   The expander 231 rotates the rotating shaft of the refrigerant pump 232 by expanding the refrigerant vaporized by the heat exchanger 21. As a result, the pulley 251 of the belt transmission mechanism 25 rotates to assist the engine 10. That is, the expander 231 generates a force that assists the engine 10 by expansion and contraction of the refrigerant. The expander 231 is a steam turbine.

凝縮器24は、膨張機231で膨張した冷媒を冷却して液化する。凝縮器24で液化した冷媒は、冷媒ポンプ232に流れる。   The condenser 24 cools and liquefies the refrigerant expanded by the expander 231. The refrigerant liquefied by the condenser 24 flows to the refrigerant pump 232.

冷媒ポンプ232は、膨張機231の駆動力によって回転し、凝縮器24で液化した冷媒を熱交換器21の冷媒通路に供給する。冷媒ポンプ232の回転軸は、膨張機231とプーリー251と同軸である。冷媒ポンプ232とプーリー251の回転軸の間にはクラッチが設けられている。クラッチが切断状態であるときは、冷媒ポンプ232は、膨張機231の駆動力によってベルト伝達機構25と共に回転する。   The refrigerant pump 232 is rotated by the driving force of the expander 231 and supplies the refrigerant liquefied by the condenser 24 to the refrigerant passage of the heat exchanger 21. The rotation axis of the refrigerant pump 232 is coaxial with the expander 231 and the pulley 251. A clutch is provided between the rotation shafts of the refrigerant pump 232 and the pulley 251. When the clutch is in the disconnected state, the refrigerant pump 232 rotates together with the belt transmission mechanism 25 by the driving force of the expander 231.

ランキンサイクル20では、冷媒通路22を流れる冷媒は、熱交換器21を通るとエンジン10の廃熱で昇温した冷却水の熱によって気化する。気化した冷媒が膨張機231に入ると、膨張機231で冷媒が膨張され回転エネルギーに変換される。膨張機231が回転することで、ベルト伝達機構25のプーリー252が駆動してクランクシャフト101の回転がアシストされる。   In the Rankine cycle 20, the refrigerant flowing through the refrigerant passage 22 is vaporized by the heat of the cooling water heated by the waste heat of the engine 10 when passing through the heat exchanger 21. When the evaporated refrigerant enters the expander 231, the expander 231 expands the refrigerant and converts it into rotational energy. As the expander 231 rotates, the pulley 252 of the belt transmission mechanism 25 is driven to assist the rotation of the crankshaft 101.

このようなランキンサイクルでは、一般的に、凝縮器にラジエーターが使用されるため、ランキンサイクルのラジエーターは、エンジンのラジエーター等と重ねて配置される。ここで、ハイブリッド車両に搭載されるラジエーターの配列について簡単に説明する。   In such Rankine cycle, since a radiator is generally used for the condenser, the Rankine cycle radiator is arranged so as to overlap with the engine radiator or the like. Here, the arrangement of the radiators mounted on the hybrid vehicle will be briefly described.

図2は、一般的なラジエーターの配列を示す図である。図2(A)は、車両のフロントエンドに搭載されているラジエーターを横から見た図である。図2(B)は、ランキンサイクルの凝縮器にラジエーターを使用した場合のラジエーターの配列を示す図である。図2(A)及び図2(B)には、ラジエーターファン111からの風の流れが実線で示されている。   FIG. 2 is a diagram showing a general radiator arrangement. FIG. 2A is a side view of the radiator mounted on the front end of the vehicle. FIG. 2B is a diagram showing the arrangement of the radiators when the radiators are used in the Rankine cycle condenser. 2A and 2B, the flow of wind from the radiator fan 111 is indicated by a solid line.

図2(A)に示すように、ラジエーターファン111の風が流れる方向に、エンジン10のラジエーター110と、エアコンのラジエーター120と、インバーター31のラジエーター130と、が重ねて配置される。   As shown in FIG. 2A, the radiator 110 of the engine 10, the radiator 120 of the air conditioner, and the radiator 130 of the inverter 31 are arranged so as to overlap in the direction in which the wind of the radiator fan 111 flows.

そしてランキンサイクル20を利用する車両では、図2(B)に示すように、凝縮器24に使用されるラジエーターを他のラジエーターに重ねて配置することになる。このため、ラジエーターの数が増えると共に、ラジエーターのそれぞれの冷却性能が低下してしまう。   And in the vehicle using Rankine cycle 20, as shown in Drawing 2 (B), the radiator used for condenser 24 will be piled up and arranged on other radiators. For this reason, as the number of radiators increases, the cooling performance of each radiator decreases.

そこで、本発明では、インバーターのラジエーターを利用してランキンサイクルの冷媒を効率的に冷却する。   Accordingly, in the present invention, the Rankine cycle refrigerant is efficiently cooled using the radiator of the inverter.

本実施形態では、図1に示した凝縮器24は、ランキンサイクル20の冷媒を、インバーター31を冷却する冷却水で冷却する。   In the present embodiment, the condenser 24 shown in FIG. 1 cools the refrigerant of the Rankine cycle 20 with cooling water that cools the inverter 31.

冷却装置30は、凝縮器24と、インバーター31と、冷却水通路32と、循環ポンプ33と、ラジエーター130と、を含む。   Cooling device 30 includes a condenser 24, an inverter 31, a cooling water passage 32, a circulation pump 33, and a radiator 130.

凝縮器24は、膨張機231からの冷媒が流れる冷媒通路と、インバーター31からの冷却水が流れる冷却水通路と、を有する。凝縮器24は、冷媒通路22と冷却水通路32とがそれぞれ接続される。凝縮器24は、ランキンサイクル20の冷媒とインバーター31の冷却水との間で熱交換させて冷媒を冷却する。凝縮器24では、冷媒の熱が冷却水に放熱されて冷媒が冷やされると共に、冷媒からの放熱によって昇温した冷却水がラジエーター130へ流れる。   The condenser 24 has a refrigerant passage through which the refrigerant from the expander 231 flows and a cooling water passage through which the cooling water from the inverter 31 flows. The condenser 24 is connected to the refrigerant passage 22 and the cooling water passage 32. The condenser 24 cools the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant of the Rankine cycle 20 and the cooling water of the inverter 31. In the condenser 24, the heat of the refrigerant is radiated to the cooling water to cool the refrigerant, and the cooling water heated by the heat radiated from the refrigerant flows to the radiator 130.

ラジエーター130は、ラジエーターファン111の風力によって冷却水を冷やす。   The radiator 130 cools the cooling water by the wind power of the radiator fan 111.

循環ポンプ33は、ラジエーター130で冷やされた冷却水をインバーター31の冷却水通路32に供給する。   The circulation pump 33 supplies the cooling water cooled by the radiator 130 to the cooling water passage 32 of the inverter 31.

インバーター31は、凝縮器24よりも上流の冷却水通路32に設けられる。インバーター31は、電動機を制御する制御装置である。インバーター31は、バッテリーから供給される直流電圧を交流電圧に変換して交流電圧を電動機に供給する。これにより、電動機が回転してハイブリッド車両を駆動する。   The inverter 31 is provided in the cooling water passage 32 upstream of the condenser 24. The inverter 31 is a control device that controls the electric motor. The inverter 31 converts a DC voltage supplied from the battery into an AC voltage and supplies the AC voltage to the electric motor. As a result, the electric motor rotates to drive the hybrid vehicle.

このように冷却装置30では、ラジエーター130から供給される冷却水をインバーター31と凝縮器24とに流して、インバーター31と共に凝縮器24を冷却する。これにより、凝縮器24を通るランキンサイクル20の冷媒を冷却することができる。なお、インバーター31は、凝縮器24よりも上流の冷却水通路32に設けたが、凝縮器24よりも下流の冷却水通路32に設けてもよい。   As described above, in the cooling device 30, the cooling water supplied from the radiator 130 is caused to flow through the inverter 31 and the condenser 24, and the condenser 24 is cooled together with the inverter 31. Thereby, the refrigerant | coolant of Rankine cycle 20 which passes along the condenser 24 can be cooled. The inverter 31 is provided in the cooling water passage 32 upstream of the condenser 24, but may be provided in the cooling water passage 32 downstream of the condenser 24.

次に、ラジエーター130を利用した凝縮器24の冷却性能について説明する。   Next, the cooling performance of the condenser 24 using the radiator 130 will be described.

図3は、インバーター31の冷却水によるランキンサイクル20の冷媒の冷却能力を示す図である。図3では、縦軸が凝縮器24の入口での冷却水の温度を示し、横軸が外気の温度を示す。外気温度Yは、インバーター31が使用される外気温の上限値である。   FIG. 3 is a diagram showing the cooling capacity of the refrigerant in the Rankine cycle 20 by the cooling water of the inverter 31. In FIG. 3, the vertical axis indicates the temperature of the cooling water at the inlet of the condenser 24, and the horizontal axis indicates the temperature of the outside air. The outside air temperature Y is an upper limit value of the outside air temperature at which the inverter 31 is used.

冷却水温度領域311は、インバーター31の動作状態によって変化する冷却水の温度範囲を示す。インバーター31の負荷が高くなるほど、凝縮器24の入口の冷却水の温度は高くなる。   The cooling water temperature region 311 indicates the temperature range of the cooling water that varies depending on the operation state of the inverter 31. As the load on the inverter 31 increases, the temperature of the cooling water at the inlet of the condenser 24 increases.

ラジエーター130は、外気温度Yにおいてインバーター31の負荷が上限に達したときでも、インバーター31が上限温度Th、例えば65℃を超えないように設計されている。このため、外気温が温度Yよりも低い状態や、インバーター31の負荷が低い状態では、インバーター31を通過した冷却水の温度は上限温度Thよりも十分に低いため、ランキンサイクル20の冷媒を冷やすことができる。   The radiator 130 is designed so that the inverter 31 does not exceed the upper limit temperature Th, for example, 65 ° C. even when the load of the inverter 31 reaches the upper limit at the outside air temperature Y. For this reason, in the state where the outside air temperature is lower than the temperature Y or the load of the inverter 31 is low, the temperature of the cooling water that has passed through the inverter 31 is sufficiently lower than the upper limit temperature Th, so the refrigerant of the Rankine cycle 20 is cooled. be able to.

冷媒冷却領域312は、外気の温度に応じて、ラジエーター130の冷却水でランキンサイクル20の冷媒を冷却できる温度範囲を示す。すなわち、ランキンサイクル20の冷媒の熱をラジエーター130で冷却できる領域である。例えば、凝縮器24では30℃の冷却水が流れると、ランキンサイクル20の冷媒は50℃前後まで冷やされる。   The refrigerant cooling region 312 indicates a temperature range in which the refrigerant of the Rankine cycle 20 can be cooled with the cooling water of the radiator 130 according to the temperature of the outside air. That is, this is a region where the heat of the refrigerant in the Rankine cycle 20 can be cooled by the radiator 130. For example, when 30 ° C. cooling water flows in the condenser 24, the refrigerant in the Rankine cycle 20 is cooled to around 50 ° C.

このように、ラジエーター130は、温度Yに近い外気温で、かつ、インバーター31が高負荷の状態、すなわち冷却水の温度が高い状態でも、ランキンサイクル20の冷媒を冷却することが可能である。   As described above, the radiator 130 can cool the refrigerant of the Rankine cycle 20 even when the outside air temperature is close to the temperature Y and the inverter 31 is in a high load state, that is, in a state where the temperature of the cooling water is high.

本発明の第1実施形態によれば、インバーター31を冷却する冷却水によって凝縮器24を冷却する。そして凝縮器24は、膨張機231を出た冷媒とインバーター31を循環する冷却水との間で熱交換させてランキンサイクル20の冷媒を冷却する。   According to the first embodiment of the present invention, the condenser 24 is cooled by the cooling water that cools the inverter 31. Then, the condenser 24 cools the refrigerant in the Rankine cycle 20 by exchanging heat between the refrigerant exiting the expander 231 and the cooling water circulating in the inverter 31.

これにより、ラジエーター130で冷やされた冷却水によって、ランキンサイクル20の冷媒とインバーター31とをまとめて効率的に冷却することが可能となる。このため、ランキンサイクル20の冷媒を冷却するために新たにラジエーターを設ける必要がないので、ハイブリッド車両に搭載されるラジエーターの数を削減できると共に、ラジエーターの冷却性能の低下を回避できる。   As a result, the coolant of the Rankine cycle 20 and the inverter 31 can be efficiently cooled together with the cooling water cooled by the radiator 130. For this reason, since it is not necessary to provide a new radiator to cool the refrigerant of the Rankine cycle 20, it is possible to reduce the number of radiators mounted on the hybrid vehicle and to avoid a decrease in the cooling performance of the radiator.

また、本実施形態では、インバーター31は凝縮器24よりも上流の冷却水通路32に設けられる。万一、バイパス弁26が故障して開弁したときには熱交換器21で気化した高温の冷媒が直接、凝縮器24に流れてしまうが、凝縮器24よりも上流にインバーター31が設けられているため、冷媒の熱によって過熱された冷却水がインバーター31に流れることはない。   In the present embodiment, the inverter 31 is provided in the cooling water passage 32 upstream of the condenser 24. In the unlikely event that the bypass valve 26 fails and opens, the high-temperature refrigerant vaporized by the heat exchanger 21 flows directly into the condenser 24, but the inverter 31 is provided upstream of the condenser 24. Therefore, the cooling water overheated by the heat of the refrigerant does not flow to the inverter 31.

したがって、冷媒の過熱による冷却水の温度上昇に伴い、インバーター31に供給される冷却水が上限温度に達するまでの時間を遅らせることができる。このため、ランキンサイクル故障を検出してからランキンサイクル20を停止するまでの間に、インバーター31がオーバーヒートすることを防ぐことができる。   Therefore, the time until the cooling water supplied to the inverter 31 reaches the upper limit temperature can be delayed as the temperature of the cooling water rises due to overheating of the refrigerant. For this reason, it is possible to prevent the inverter 31 from overheating after the Rankine cycle failure is detected and before the Rankine cycle 20 is stopped.

また、プーリー251と冷媒ポンプ232との間に設けられたクラッチが故障したときにも、高温の冷媒が凝縮器24に流れ続けてラジエーター130の冷却能力を超えてしまう場合がある。このような場合には、インバーター31がオーバーヒートしてしまい、ハイブリッド走行ができなくなる。そこで、ランキンサイクルの故障に伴うインバーター31のオーバーヒートをより確実に防ぐ手法について、以下に図面を参照して説明する。   In addition, even when a clutch provided between the pulley 251 and the refrigerant pump 232 fails, the high-temperature refrigerant may continue to flow into the condenser 24 and exceed the cooling capacity of the radiator 130. In such a case, the inverter 31 is overheated and the hybrid traveling cannot be performed. Therefore, a method for more reliably preventing overheating of the inverter 31 due to Rankine cycle failure will be described below with reference to the drawings.

(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態に係る熱交換システム2を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a heat exchange system 2 according to the second embodiment of the present invention.

熱交換システム2は、図1に示した熱交換システム1に加えて、冷却装置30に凝縮器24のバイパス通路41と開閉弁42と開閉弁43とを備える。また、膨張機231の回転軸の近傍に、回転速度センサー233が設けられている。なお、他の構成については、熱交換システム1と同じであるため、以下同じ符号を付してここでの説明を省略する。   In addition to the heat exchange system 1 shown in FIG. 1, the heat exchange system 2 includes a bypass 30 of the condenser 24, an on-off valve 42, and an on-off valve 43 in the cooling device 30. A rotation speed sensor 233 is provided in the vicinity of the rotation shaft of the expander 231. In addition, since it is the same as that of the heat exchange system 1 about another structure, below, the same code | symbol is attached | subjected and description here is abbreviate | omitted.

バイパス通路41は、開閉弁42よりも上流の冷却水通路32から分岐し、凝縮器24よりも下流の冷却水通路32に合流する。   The bypass passage 41 branches from the cooling water passage 32 upstream of the on-off valve 42 and joins the cooling water passage 32 downstream of the condenser 24.

開閉弁42及び開閉弁43は、インバーター31からの冷却水が凝縮器24に流れるか、バイパス通路41に流れるかを切り替える。開閉弁42及び開閉弁43は、不図示のECU(電子制御ユニット:Electronic Control Unit)によって制御される。   The on-off valve 42 and the on-off valve 43 switch whether the cooling water from the inverter 31 flows into the condenser 24 or the bypass passage 41. The on-off valve 42 and the on-off valve 43 are controlled by an ECU (Electronic Control Unit) (not shown).

開閉弁42は、凝縮器24よりも上流の冷却水通路32に設けられる。開閉弁42は、ECUの制御によって開閉し、凝縮器24に流れる冷却水を遮断する。   The on-off valve 42 is provided in the cooling water passage 32 upstream of the condenser 24. The on-off valve 42 opens and closes under the control of the ECU, and shuts off the cooling water flowing through the condenser 24.

開閉弁43は、バイパス通路41に設けられる。開閉弁43は、ECUの制御によって開閉し、バイパス通路41に冷却水を流す。開閉弁43は、開閉弁42が閉じているときに開き、開閉弁42が開いているときに閉じる。   The on-off valve 43 is provided in the bypass passage 41. The on-off valve 43 opens and closes under the control of the ECU, and allows cooling water to flow through the bypass passage 41. The on-off valve 43 opens when the on-off valve 42 is closed, and closes when the on-off valve 42 is open.

開閉弁42及び開閉弁43は、ランキンサイクル故障時に切り替えられる。例えば、回転機23に設けられたクラッチが故障して膨張機231から高温の冷媒が凝縮器24に流れ、凝縮器24での冷媒の放熱によってインバーター31が上限温度に達する可能性があるときに、開閉弁42及び開閉弁43が切り替えられる。   The on-off valve 42 and the on-off valve 43 are switched when a Rankine cycle failure occurs. For example, when a clutch provided in the rotating machine 23 breaks down and high-temperature refrigerant flows from the expander 231 to the condenser 24, and the inverter 31 may reach the upper limit temperature due to heat dissipation of the refrigerant in the condenser 24. The on-off valve 42 and the on-off valve 43 are switched.

具体的には、ランキンサイクル20の運転を停止して高速走行しているときに、ECUが、回転速度センサー233によって膨張機231が回転していることを検出した場合に、開閉弁42を閉じて開閉弁43を開く。あるいは、ECUは、冷媒通路22に設けられた温度センサーの信号が予め定められた温度閾値を超えたときに、ランキンサイクル20の異常と判定して開閉弁42及び開閉弁43を切り替える。   Specifically, when the operation of the Rankine cycle 20 is stopped and the vehicle is traveling at high speed, the ECU closes the on-off valve 42 when the rotational speed sensor 233 detects that the expander 231 is rotating. Open the on-off valve 43. Alternatively, when the signal from the temperature sensor provided in the refrigerant passage 22 exceeds a predetermined temperature threshold, the ECU determines that the Rankine cycle 20 is abnormal and switches the on-off valve 42 and on-off valve 43.

開閉弁42及び開閉弁43の切替えによって、凝縮器24に流れていた冷却水はバイパス通路41に流れることになるため、冷却水が凝縮器24で過熱されることを防ぐことができる。したがって、冷媒から冷却水への過熱によって冷却水が危険温度まで上昇し、インバーター31がオーバーヒートしてしまうことを回避できる。すなわち、ラジエーター130を共用することに伴うインバーター31に生じる弊害を排除することができる。   By switching the on-off valve 42 and the on-off valve 43, the cooling water that has flowed to the condenser 24 flows to the bypass passage 41, so that the cooling water can be prevented from being overheated by the condenser 24. Therefore, it can be avoided that the cooling water rises to a dangerous temperature due to overheating from the refrigerant to the cooling water, and the inverter 31 is overheated. That is, it is possible to eliminate the adverse effects that occur in the inverter 31 due to sharing of the radiator 130.

第2実施形態によれば、冷却水通路32にバイパス通路41を設けることで、ランキンサイクル20の異常時に凝縮器24に高温の冷媒が供給されることになっても、冷媒から冷却水への過熱による冷却水の温度上昇を抑制することができる。   According to the second embodiment, by providing the bypass passage 41 in the cooling water passage 32, even if a high-temperature refrigerant is supplied to the condenser 24 when the Rankine cycle 20 is abnormal, the refrigerant is supplied to the cooling water. The temperature rise of the cooling water due to overheating can be suppressed.

また、本実施形態では、開閉弁42を開いたときに開閉弁43を閉じ、開閉弁42を閉じたときに開閉弁43を開くことで、冷却水が凝縮器24に流れるかバイパス通路41に流れるかを切り替える。   Further, in the present embodiment, when the on-off valve 42 is opened, the on-off valve 43 is closed, and when the on-off valve 42 is closed, the on-off valve 43 is opened so that the cooling water flows into the condenser 24 or into the bypass passage 41. Switch between flowing.

このため、凝縮器24又はバイパス通路41のいずれか一方にのみ冷却水を通すことができる。これにより、ランキンサイクル20の正常時には、凝縮器24にのみ冷却水が流れるので冷媒を効率良く冷やすことができる。   For this reason, cooling water can be passed only through either the condenser 24 or the bypass passage 41. Thus, when the Rankine cycle 20 is normal, the cooling water flows only through the condenser 24, so that the refrigerant can be efficiently cooled.

一方、ランキンサイクル20の異常時には、バイパス通路41にのみ冷却水が流れるので、冷媒の熱によって冷却水が過熱されることを確実に防ぐことができる。すなわち、ランキンサイクル20の冷媒を効率良く冷却しつつ、インバーター31を確実に保護することができる。   On the other hand, when the Rankine cycle 20 is abnormal, the cooling water flows only in the bypass passage 41, so that it is possible to reliably prevent the cooling water from being overheated by the heat of the refrigerant. That is, the inverter 31 can be reliably protected while efficiently cooling the refrigerant of the Rankine cycle 20.

本実施形態では、開閉弁42及び開閉弁43を冷却水通路32に設けて冷却水の流れ方向を切り替えたが、バイパス通路41が冷却水通路32から分岐する部分に三方弁を設けてもよい。この場合には、1つの弁を設けるだけで、冷却水の流路を冷却水通路32からバイパス通路41に切り替えが可能となるので、冷却装置30を簡易な構成にすることができる。次に、凝縮器24をバイパスするためにバイパス通路を冷媒通路22に設ける例について説明する。   In the present embodiment, the on-off valve 42 and the on-off valve 43 are provided in the cooling water passage 32 to switch the flow direction of the cooling water, but a three-way valve may be provided in a portion where the bypass passage 41 branches from the cooling water passage 32. . In this case, the cooling water passage can be switched from the cooling water passage 32 to the bypass passage 41 by providing only one valve, so that the cooling device 30 can have a simple configuration. Next, an example in which a bypass passage is provided in the refrigerant passage 22 in order to bypass the condenser 24 will be described.

(第3実施形態)
図5は、本発明の第3実施形態に係る熱交換システム3を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a heat exchange system 3 according to the third embodiment of the present invention.

熱交換システム3は、熱交換システム2のバイパス通路41に代えて、冷媒通路22にバイパス通路44と開閉弁45と開閉弁46とを備える。他の構成については、熱交換システム2と同じである。   The heat exchange system 3 includes a bypass passage 44, an on-off valve 45, and an on-off valve 46 in the refrigerant passage 22 instead of the bypass passage 41 of the heat exchange system 2. Other configurations are the same as those of the heat exchange system 2.

バイパス通路44は、開閉弁45よりも上流の冷媒通路22から分岐し、凝縮器24よりも下流の冷媒通路22に合流する。   The bypass passage 44 branches from the refrigerant passage 22 upstream of the on-off valve 45 and joins the refrigerant passage 22 downstream of the condenser 24.

開閉弁45及び開閉弁46は、膨張機231からの冷媒が、凝縮器24に流れるかバイパス通路44に流れるかを切り替える。開閉弁45及び開閉弁46は、ECUによって制御される。   The on-off valve 45 and the on-off valve 46 switch whether the refrigerant from the expander 231 flows to the condenser 24 or the bypass passage 44. The on-off valve 45 and the on-off valve 46 are controlled by the ECU.

開閉弁45は、凝縮器24よりも上流の冷媒通路22に設けられる。開閉弁45は、ECUの制御によって開閉し、凝縮器24に流れる冷媒を遮断する。   The on-off valve 45 is provided in the refrigerant passage 22 upstream of the condenser 24. The on-off valve 45 opens and closes under the control of the ECU, and blocks the refrigerant flowing through the condenser 24.

開閉弁46は、バイパス通路44に設けられる。開閉弁46は、ECUの制御によって開閉し、バイパス通路44に冷媒を流す。開閉弁46は、開閉弁45が閉じているときに開き、開閉弁45が開いているときに閉じる。   The on-off valve 46 is provided in the bypass passage 44. The on-off valve 46 opens and closes under the control of the ECU, and causes the refrigerant to flow through the bypass passage 44. The on-off valve 46 opens when the on-off valve 45 is closed, and closes when the on-off valve 45 is open.

第2実施形態と同様、ランキンサイクル20の停止中に、万一、回転速度センサー233で膨張機231の回転が検出されたときには、ECUは、ランキンサイクル20の異常と判定し、開閉弁45を閉じ、開閉弁46を開く。これにより、膨張機231からの冷媒が凝縮器24に流れなくなるので、冷媒の熱によって冷却水の過熱を防ぐことができる。   Similarly to the second embodiment, if the rotation speed sensor 233 detects the rotation of the expander 231 while the Rankine cycle 20 is stopped, the ECU determines that the Rankine cycle 20 is abnormal and opens the on-off valve 45. Close and open the on-off valve 46. Thereby, since the refrigerant from the expander 231 does not flow to the condenser 24, overheating of the cooling water can be prevented by the heat of the refrigerant.

第3実施形態によれば、冷媒通路22にバイパス通路44を設けることで、ランキンサイクル20の異常時に凝縮器24への高温の冷媒の供給を停止することができる。これにより、冷媒から冷却水への過熱による冷却水の温度上昇を防止することができる。   According to the third embodiment, by providing the bypass passage 44 in the refrigerant passage 22, the supply of the high-temperature refrigerant to the condenser 24 can be stopped when the Rankine cycle 20 is abnormal. Thereby, the temperature rise of the cooling water by the overheating to a cooling water from a refrigerant | coolant can be prevented.

また、本実施形態では、開閉弁45を開いたときに開閉弁46を閉じ、開閉弁45を閉じたときに開閉弁46を開くことで、膨張機231からの冷媒が凝縮器24に流れるかバイパス通路44に流れるかを切り替える。   In the present embodiment, whether the refrigerant from the expander 231 flows to the condenser 24 by closing the on-off valve 46 when the on-off valve 45 is opened and opening the on-off valve 46 when the on-off valve 45 is closed. The flow is switched to the bypass passage 44.

これにより、凝縮器24又はバイパス通路44のいずれか一方にのみ冷媒を通すことができる。このため、ランキンサイクル20の正常時には、凝縮器24にのみ冷媒が流れるので、冷媒を効率良く冷やすことができる。一方、ランキンサイクル20の異常時には、バイパス通路44にのみ冷媒が流れるので、冷媒の熱によって冷却水が過熱されることを確実に防ぐことができる。   Thereby, the refrigerant can be passed through only one of the condenser 24 and the bypass passage 44. For this reason, since the refrigerant flows only into the condenser 24 when the Rankine cycle 20 is normal, the refrigerant can be cooled efficiently. On the other hand, when the Rankine cycle 20 is abnormal, the refrigerant flows only in the bypass passage 44, so that it is possible to reliably prevent the cooling water from being overheated by the heat of the refrigerant.

さらに、第2実施形態と異なり、開閉弁42及び開閉弁43のいずれかが故障して冷却水の循環を遮断してしまうことがない。このため、インバーター31のオーバーヒートが原因でハイブリッド車両の動力源である電動機が停止するというリスクを低減することができる。   Furthermore, unlike the second embodiment, one of the on-off valve 42 and the on-off valve 43 does not break down and interrupt the circulation of the cooling water. For this reason, the risk that the electric motor which is a power source of the hybrid vehicle stops due to overheating of the inverter 31 can be reduced.

また、本実施形態では、開閉弁45及び開閉弁46を冷媒通路22に設けて冷媒の流れ方向を切り替えたが、バイパス通路44が冷媒通路22から分岐する部分に三方弁を設けてもよい。この場合には冷却装置30を簡易な構成にすることができる。   In this embodiment, the on-off valve 45 and the on-off valve 46 are provided in the refrigerant passage 22 to switch the flow direction of the refrigerant. However, a three-way valve may be provided at a portion where the bypass passage 44 branches from the refrigerant passage 22. In this case, the cooling device 30 can have a simple configuration.

なお、第3実施形態では、ランキンサイクル故障時に凝縮器24への冷媒の供給を停止して冷却水の過熱を回避しているが、凝縮器24ではなく熱交換器21への冷媒の供給を停止してもよい。   In the third embodiment, supply of the refrigerant to the condenser 24 is stopped when the Rankine cycle failure is avoided to avoid overheating of the cooling water, but supply of the refrigerant to the heat exchanger 21 instead of the condenser 24 is performed. You may stop.

(第4実施形態)
図6は、本発明の第4実施形態に係る熱交換システム4を示す図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a heat exchange system 4 according to the fourth embodiment of the present invention.

熱交換システム4は、熱交換システム3のバイパス通路44に代えて、冷媒通路22にバイパス通路51と開閉弁52と開閉弁53とを備える。他の構成については、熱交換システム3と同じである。   The heat exchange system 4 includes a bypass passage 51, an on-off valve 52, and an on-off valve 53 in the refrigerant passage 22 instead of the bypass passage 44 of the heat exchange system 3. Other configurations are the same as those of the heat exchange system 3.

バイパス通路51は、開閉弁52よりも上流の冷媒通路22から分岐し、熱交換器21よりも下流の冷媒通路22に合流する。   The bypass passage 51 branches from the refrigerant passage 22 upstream of the on-off valve 52 and joins the refrigerant passage 22 downstream of the heat exchanger 21.

開閉弁52及び開閉弁53は、冷媒ポンプ232からの冷媒が熱交換器21に流れるかバイパス通路51に流れるかを切り替える。開閉弁52及び開閉弁53は、ECUによって制御される。なお、開閉弁52及び開閉弁53に代えて、構成を簡易にするために、バイパス通路51が冷媒通路22から分岐する部分に三方弁を設けてもよい。   The on-off valve 52 and the on-off valve 53 switch whether the refrigerant from the refrigerant pump 232 flows into the heat exchanger 21 or the bypass passage 51. The on-off valve 52 and the on-off valve 53 are controlled by the ECU. Instead of the on-off valve 52 and the on-off valve 53, a three-way valve may be provided at a portion where the bypass passage 51 branches from the refrigerant passage 22 in order to simplify the configuration.

開閉弁52は、熱交換器21よりも上流の冷媒通路22に設けられる。開閉弁52は、ECUの制御によって開閉し、熱交換器21に流れる冷媒を遮断する。   The on-off valve 52 is provided in the refrigerant passage 22 upstream of the heat exchanger 21. The on-off valve 52 is opened and closed under the control of the ECU, and blocks the refrigerant flowing through the heat exchanger 21.

開閉弁53は、バイパス通路51に設けられる。開閉弁53は、ECUの制御によって開閉し、バイパス通路51に冷媒を流す。開閉弁53は、開閉弁52が閉じているときに開き、開閉弁52が開いているときに閉じる。   The on-off valve 53 is provided in the bypass passage 51. The on-off valve 53 opens and closes under the control of the ECU, and causes the refrigerant to flow through the bypass passage 51. The on-off valve 53 opens when the on-off valve 52 is closed, and closes when the on-off valve 52 is open.

例えば、ランキンサイクル20の運転を停止している場合において、回転速度センサー233によって膨張機231の回転が検出されたときは、ECUは、ランキンサイクル20の異常と判定し、開閉弁52を閉じ、開閉弁53を開く。   For example, when the operation of the Rankine cycle 20 is stopped and the rotation speed sensor 233 detects the rotation of the expander 231, the ECU determines that the Rankine cycle 20 is abnormal, closes the on-off valve 52, Open the on-off valve 53.

これにより、熱交換器21に流れる冷媒が遮断されるため、冷媒が熱交換器21で加熱されることなく、膨張機231を介して凝縮器24に供給される。このため、凝縮器24に流れる冷媒による冷却水の加熱を防ぐことができる。   Thereby, since the refrigerant | coolant which flows into the heat exchanger 21 is interrupted | blocked, a refrigerant | coolant is supplied to the condenser 24 via the expander 231, without being heated with the heat exchanger 21. FIG. For this reason, heating of the cooling water by the refrigerant flowing through the condenser 24 can be prevented.

第4実施形態によれば、冷媒通路22にバイパス通路51を設けることで、ランキンサイクル20の異常時に熱交換器21での冷媒の放熱を低減することができる。これにより、冷媒から冷却水への放熱による冷却水の温度上昇を抑えることができる。さらに、熱交換器21で加熱されていない低温の冷媒が、冷媒通路22を循環することになるので、冷媒通路22の近傍に設けられた電子機器等が、冷媒の熱によって故障することを防ぐことができる。   According to the fourth embodiment, by providing the bypass passage 51 in the refrigerant passage 22, it is possible to reduce the heat radiation of the refrigerant in the heat exchanger 21 when the Rankine cycle 20 is abnormal. Thereby, the temperature rise of the cooling water by the thermal radiation from a refrigerant | coolant to a cooling water can be suppressed. Furthermore, since the low-temperature refrigerant that is not heated by the heat exchanger 21 circulates in the refrigerant passage 22, an electronic device or the like provided in the vicinity of the refrigerant passage 22 is prevented from being damaged by the heat of the refrigerant. be able to.

また、本実施形態では、開閉弁52を開いたときに開閉弁53を閉じ、開閉弁52を閉じたときに開閉弁53を開くことで、冷媒ポンプ232からの冷媒が熱交換器21に流れるかバイパス通路51に流れるかを切り替える。   In this embodiment, the on-off valve 53 is closed when the on-off valve 52 is opened, and the on-off valve 53 is opened when the on-off valve 52 is closed, so that the refrigerant from the refrigerant pump 232 flows to the heat exchanger 21. Switching to the bypass passage 51.

このため、熱交換器21又はバイパス通路51のいずれか一方にのみ冷媒を通すことができる。これにより、ランキンサイクル20の正常時には、熱交換器21にのみ冷媒が流れるので冷媒を効率良く気化することができる。一方、ランキンサイクル20の異常時には、バイパス通路51にのみ冷媒が流れるので、熱交換器21によって冷媒が加熱されることを確実に防ぐことができる。   For this reason, the refrigerant can be passed through only one of the heat exchanger 21 and the bypass passage 51. Thus, when the Rankine cycle 20 is normal, the refrigerant flows only through the heat exchanger 21, so that the refrigerant can be efficiently vaporized. On the other hand, when the Rankine cycle 20 is abnormal, the refrigerant flows only in the bypass passage 51, so that the heat exchanger 21 can reliably prevent the refrigerant from being heated.

(第5実施形態)
図7は、本発明の第5実施形態に係る熱交換システム5を示す図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a heat exchange system 5 according to the fifth embodiment of the present invention.

熱交換システム5は、熱交換システム4のバイパス通路51に代えて、冷却水通路12にバイパス通路54と開閉弁55と開閉弁56とを備える。他の構成については、熱交換システム4と同じである。   The heat exchange system 5 includes a bypass passage 54, an on-off valve 55, and an on-off valve 56 in the cooling water passage 12 instead of the bypass passage 51 of the heat exchange system 4. Other configurations are the same as those of the heat exchange system 4.

バイパス通路54は、開閉弁55よりも上流の冷却水通路12から分岐し、熱交換器21よりも下流の冷却水通路12に合流する。   The bypass passage 54 branches from the cooling water passage 12 upstream of the on-off valve 55 and joins the cooling water passage 12 downstream of the heat exchanger 21.

開閉弁55及び開閉弁56は、エンジン10からの冷却水が熱交換器21に流れるかバイパス通路54に流れるかを切り替える。開閉弁55及び開閉弁56は、ECUによって制御される。なお、開閉弁55及び開閉弁56に代えて、構成を簡易にするために、バイパス通路54が冷却水通路12から分岐する部分に三方弁を設けてもよい。   The on-off valve 55 and the on-off valve 56 switch whether the coolant from the engine 10 flows into the heat exchanger 21 or the bypass passage 54. The on-off valve 55 and the on-off valve 56 are controlled by the ECU. Instead of the on-off valve 55 and the on-off valve 56, a three-way valve may be provided at a portion where the bypass passage 54 branches from the cooling water passage 12 in order to simplify the configuration.

開閉弁55は、熱交換器21よりも上流の冷却水通路12に設けられる。開閉弁55は、ECUの制御によって開閉し、熱交換器21に流れる冷却水を遮断する。   The on-off valve 55 is provided in the cooling water passage 12 upstream of the heat exchanger 21. The on-off valve 55 opens and closes under the control of the ECU, and shuts off the cooling water flowing to the heat exchanger 21.

開閉弁56は、バイパス通路54に設けられる。開閉弁56は、ECUの制御によって開閉し、バイパス通路54に冷却水を流す。開閉弁56は、開閉弁55が閉じているときに開き、開閉弁55が開いているときに閉じる。   The on-off valve 56 is provided in the bypass passage 54. The on-off valve 56 opens and closes under the control of the ECU, and allows cooling water to flow through the bypass passage 54. The on-off valve 56 opens when the on-off valve 55 is closed, and closes when the on-off valve 55 is open.

万一、ランキンサイクル20の運転を停止している場合において、回転速度センサー233によって膨張機231の回転が検出されたときは、ECUは、ランキンサイクル20の異常と判定し、開閉弁55を閉じ、開閉弁56を開く。   If the rotation of the expander 231 is detected by the rotation speed sensor 233 when the operation of the Rankine cycle 20 is stopped, the ECU determines that the Rankine cycle 20 is abnormal and closes the on-off valve 55. Then, the on-off valve 56 is opened.

これにより、エンジン10で昇温した冷却水が熱交換器21に流れなくなるため、ランキンサイクル20の冷媒が熱交換器21で加熱されなくなる。したがって、熱交換器21から加熱されていない冷媒が膨張機231を介して凝縮器24に流れるため、冷媒による冷却水の過熱を防ぐことができる。   As a result, the cooling water heated by the engine 10 does not flow to the heat exchanger 21, so that the refrigerant in the Rankine cycle 20 is not heated by the heat exchanger 21. Therefore, since the refrigerant that is not heated from the heat exchanger 21 flows to the condenser 24 via the expander 231, it is possible to prevent overheating of the cooling water by the refrigerant.

第5実施形態によれば、冷却水通路12にバイパス通路54を設けることで、ランキンサイクル20の異常時には、エンジン10で昇温した冷却水が熱交換器21に流れ難くなるので、冷媒の加熱を抑制することができる。   According to the fifth embodiment, by providing the bypass passage 54 in the cooling water passage 12, when the Rankine cycle 20 is abnormal, it becomes difficult for the cooling water heated by the engine 10 to flow into the heat exchanger 21. Can be suppressed.

これにより、凝縮器24において冷媒からインバーター31の冷却水への放熱による冷却水の温度上昇を抑えることができる。さらに、低温の冷媒が冷媒通路22を循環することになるので、冷媒通路22の近傍に設けられた電子機器等が冷媒の熱によって故障することを防ぐことができる。   Thereby, in the condenser 24, the temperature rise of the cooling water due to the heat radiation from the refrigerant to the cooling water of the inverter 31 can be suppressed. Furthermore, since the low-temperature refrigerant circulates in the refrigerant passage 22, it is possible to prevent the electronic device or the like provided in the vicinity of the refrigerant passage 22 from being damaged by the heat of the refrigerant.

また、本実施形態では、開閉弁55を開いたときに開閉弁56を閉じ、開閉弁55を閉じたときに開閉弁56を開くことで、エンジン10からの冷却水が熱交換器21に流れるかバイパス通路54に流れるかを切り替える。   In the present embodiment, the on-off valve 56 is closed when the on-off valve 55 is opened, and the on-off valve 56 is opened when the on-off valve 55 is closed, so that the cooling water from the engine 10 flows into the heat exchanger 21. Switching to the bypass passage 54.

このため、熱交換器21又はバイパス通路54のいずれか一方にのみ冷却水を通すことができる。これにより、ランキンサイクル20の正常時には、熱交換器21にのみ冷却水が流れるので冷媒を効率良く気化することができる。   For this reason, cooling water can be passed only through either the heat exchanger 21 or the bypass passage 54. Thereby, when the Rankine cycle 20 is normal, the cooling water flows only through the heat exchanger 21, so that the refrigerant can be efficiently vaporized.

一方、ランキンサイクル20の異常時には、バイパス通路54にのみ冷媒が流れ、熱交換器21にはエンジン10で昇温した冷却水が流れないので、熱交換器21での冷媒の加熱を確実に防ぐことができる。   On the other hand, when the Rankine cycle 20 is abnormal, the refrigerant flows only in the bypass passage 54, and the cooling water heated by the engine 10 does not flow in the heat exchanger 21, so that the heat of the refrigerant in the heat exchanger 21 is surely prevented. be able to.

(第6実施形態)
図8は、本発明の第6実施形態に係る熱交換システム6を示す図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a heat exchange system 6 according to the sixth embodiment of the present invention.

熱交換システム6は、熱交換システム5のバイパス通路54に代えて、冷却水通路32にバイパス通路71と開閉弁72とを備える。他の構成については、熱交換システム5と同じである。   The heat exchange system 6 includes a bypass passage 71 and an on-off valve 72 in the cooling water passage 32 instead of the bypass passage 54 of the heat exchange system 5. Other configurations are the same as those of the heat exchange system 5.

バイパス通路71は、開閉弁72よりも上流の冷却水通路32から分岐し、凝縮器24よりも下流の冷却水通路32に合流する。バイパス通路71には、インバーター31が設けられる。   The bypass passage 71 branches from the cooling water passage 32 upstream of the on-off valve 72 and joins the cooling water passage 32 downstream of the condenser 24. An inverter 31 is provided in the bypass passage 71.

開閉弁72は、バイパス通路71と並列する冷却水通路32であって、凝縮器24よりも上流の冷却水通路32に設けられる。開閉弁72は、ラジエーター130からの冷却水が凝縮器24に流れるかバイパス通路71に流れるかを切り替える。開閉弁72は、ECUによって制御される。開閉弁72は、ランキンサイクル故障時に、冷却水が冷却水通路32に流れないように閉弁する。   The on-off valve 72 is a cooling water passage 32 parallel to the bypass passage 71 and is provided in the cooling water passage 32 upstream of the condenser 24. The on-off valve 72 switches whether the cooling water from the radiator 130 flows to the condenser 24 or the bypass passage 71. The on-off valve 72 is controlled by the ECU. The on-off valve 72 is closed so that the cooling water does not flow into the cooling water passage 32 at the time of Rankine cycle failure.

ECUは、通常は開閉弁72を開き、ランキンサイクル20の異常を検出したときに開閉弁72を閉じる。これにより、ランキンサイクル20の異常が原因で過熱された冷媒が凝縮器24に流れたときに、凝縮器24に流れていた冷却水が遮断されるため、凝縮器24に流れる冷媒の熱によってインバーター31の冷却水が過熱されることを防ぐことができる。   The ECU normally opens the on-off valve 72 and closes the on-off valve 72 when an abnormality in the Rankine cycle 20 is detected. As a result, when the refrigerant that has been overheated due to the abnormality of the Rankine cycle 20 flows to the condenser 24, the cooling water that has flowed to the condenser 24 is shut off. It is possible to prevent the cooling water 31 from being overheated.

第6実施形態によれば、冷却水通路32にバイパス通路71が設けられる。これにより、並列に設けられた凝縮器24とバイパス通路71とに冷却水が分配されるため、凝縮器24による冷却水全体への放熱効率が低下する。このため、ランキンサイクル20の異常時には冷却水の温度上昇を抑制することができる。   According to the sixth embodiment, the bypass passage 71 is provided in the cooling water passage 32. Thereby, since cooling water is distributed to the condenser 24 and the bypass passage 71 provided in parallel, the heat dissipation efficiency to the whole cooling water by the condenser 24 is lowered. For this reason, the temperature rise of the cooling water can be suppressed when the Rankine cycle 20 is abnormal.

また、本実施形態では、バイパス通路71にインバーター31が設けられる。これにより、凝縮器24で冷却水が過熱されているときにも、ラジエーター130で冷やされた冷却水が直接インバーター31の冷却水通路にも分配されるため、インバーター31を保護することができる。   In the present embodiment, the inverter 31 is provided in the bypass passage 71. Thereby, even when the cooling water is overheated by the condenser 24, the cooling water cooled by the radiator 130 is directly distributed also to the cooling water passage of the inverter 31, so that the inverter 31 can be protected.

また、本実施形態では、バイパス通路71と並列する冷却水通路32に開閉弁72が設けられる。そして開閉弁72は、ランキンサイクル故障時に、冷却水が冷却水通路32に流れないように閉弁する。   In the present embodiment, an on-off valve 72 is provided in the cooling water passage 32 parallel to the bypass passage 71. The on-off valve 72 is closed so that the cooling water does not flow into the cooling water passage 32 when the Rankine cycle fails.

これにより、ランキンサイクル20の正常時には開閉弁72が開いているため、インバーター31を冷却しながらランキンサイクル20の冷媒を冷却することができる。一方、ランキンサイクル20の異常時には開閉弁72を閉じるため、凝縮器24への冷却水を遮断して、ランキンサイクル20の冷媒による冷却水の過熱を防止することができる。   Thereby, since the on-off valve 72 is open when the Rankine cycle 20 is normal, the refrigerant of the Rankine cycle 20 can be cooled while the inverter 31 is cooled. On the other hand, when the Rankine cycle 20 is abnormal, the on-off valve 72 is closed, so that the cooling water to the condenser 24 can be shut off to prevent overheating of the cooling water by the refrigerant in the Rankine cycle 20.

さらに、上述の実施形態と異なり、インバーター31を冷却しつつ、凝縮器24に流れる冷却水を遮断するために、ひとつの開閉弁72をバイパス通路71に設けるだけでよいため、冷却装置30を簡易な構成にすることができる。   Further, unlike the above-described embodiment, the cooling device 30 can be simplified because only one open / close valve 72 is provided in the bypass passage 71 in order to block the cooling water flowing through the condenser 24 while cooling the inverter 31. Can be configured.

(第7実施形態)
図9は、本発明の第7実施形態に係る熱交換システム7を示す図である。
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a heat exchange system 7 according to the seventh embodiment of the present invention.

熱交換システム7は、熱交換システム6の開閉弁72に代えて、冷媒通路22にバイパス通路73と開閉弁74とを備える。他の構成については、熱交換システム6と同じである。   The heat exchange system 7 includes a bypass passage 73 and an on-off valve 74 in the refrigerant passage 22 instead of the on-off valve 72 of the heat exchange system 6. Other configurations are the same as those of the heat exchange system 6.

バイパス通路73は、凝縮器24よりも上流の冷媒通路22から分岐し、凝縮器24よりも下流の冷媒通路22に合流する。   The bypass passage 73 branches from the refrigerant passage 22 upstream from the condenser 24 and joins the refrigerant passage 22 downstream from the condenser 24.

開閉弁74は、バイパス通路73に設けられる。開閉弁74は、膨張機231からの冷媒が凝縮器24に流れるかバイパス通路73に流れるかを切り替える。開閉弁74は、ECUによって制御される。   The on-off valve 74 is provided in the bypass passage 73. The on-off valve 74 switches whether the refrigerant from the expander 231 flows to the condenser 24 or the bypass passage 73. The on-off valve 74 is controlled by the ECU.

ECUは、開閉弁74を開いておき、ランキンサイクル20の異常を検出したときに開閉弁74を閉じる。これにより、ランキンサイクル20の異常が原因で高温の冷媒が凝縮器24に流れると、開閉弁74によって凝縮器24に流れていた冷媒が、バイパス通路73に流れるため、凝縮器24での冷却水の過熱による温度上昇を低減することができる。   The ECU opens the on-off valve 74 and closes the on-off valve 74 when an abnormality of the Rankine cycle 20 is detected. Thus, when a high-temperature refrigerant flows into the condenser 24 due to an abnormality in the Rankine cycle 20, the refrigerant that has flowed into the condenser 24 by the on-off valve 74 flows into the bypass passage 73, so that the cooling water in the condenser 24 The temperature rise due to overheating of can be reduced.

第7実施形態によれば、冷媒通路22にバイパス通路73が設けられる。これにより、ランキンサイクルの異常時に高温の冷媒が凝縮器24に流れ難くなる。このため、凝縮器24に分配される冷却水の温度上昇が抑えられ、インバーター31に供給される冷却水の温度上昇を抑制することができる。   According to the seventh embodiment, the bypass passage 73 is provided in the refrigerant passage 22. This makes it difficult for the high-temperature refrigerant to flow into the condenser 24 when the Rankine cycle is abnormal. For this reason, the temperature rise of the cooling water distributed to the condenser 24 can be suppressed, and the temperature rise of the cooling water supplied to the inverter 31 can be suppressed.

また、本実施形態では、バイパス通路73に開閉弁74が設けられる。そして開閉弁74は、膨張機231から供給される冷媒が、凝縮器24に流れるかバイパス通路73に流れるかを切り替える。   In the present embodiment, an open / close valve 74 is provided in the bypass passage 73. The on-off valve 74 switches whether the refrigerant supplied from the expander 231 flows to the condenser 24 or the bypass passage 73.

これにより、ランキンサイクル20の正常時には開閉弁74を閉じ、凝縮器24に冷媒を流してランキンサイクル20の冷媒を冷却する。一方、ランキンサイクル20の異常時には開閉弁74を開き、凝縮器24に流れていた冷媒をバイパス通路73に流すことで、冷媒による冷却水の過熱を抑えることができる。さらに、ひとつの開閉弁74をバイパス通路71に設けるだけ、凝縮器24に流れる冷媒を効果的に遮断することができる。   As a result, when the Rankine cycle 20 is normal, the on-off valve 74 is closed, and the refrigerant flows through the condenser 24 to cool the Rankine cycle 20 refrigerant. On the other hand, when the Rankine cycle 20 is abnormal, the on-off valve 74 is opened, and the refrigerant flowing in the condenser 24 is allowed to flow into the bypass passage 73, whereby overheating of the cooling water by the refrigerant can be suppressed. Furthermore, the refrigerant flowing through the condenser 24 can be effectively blocked only by providing one on-off valve 74 in the bypass passage 71.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。   In addition, the said embodiment can be combined suitably.

1、2、3、4、5、6、7 熱交換システム
10 エンジン
12 冷却水通路(エンジン冷却水通路)
21 熱交換器
22 冷媒通路(媒体通路)
24 凝縮器
31 インバーター(制御装置)
32 冷却水通路
41、71 バイパス通路(冷却水バイパス通路)
42及び43 開閉弁(冷却水切替部)
44、73 バイパス通路(媒体バイパス通路)
45及び46、74 開閉弁(媒体バイパス切替部)
51 バイパス通路(熱交換器バイパス通路)
52及び53 開閉弁(熱交換器切替部)
54 バイパス通路(エンジン冷却水バイパス通路)
55及び56 開閉弁(エンジン冷却水切替部)
72 開閉弁(閉弁する弁)
231 膨張機
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Heat exchange system 10 Engine 12 Cooling water passage (Engine cooling water passage)
21 Heat exchanger 22 Refrigerant passage (medium passage)
24 Condenser 31 Inverter (control device)
32 Cooling water passage 41, 71 Bypass passage (cooling water bypass passage)
42 and 43 On-off valve (cooling water switching part)
44, 73 Bypass passage (medium bypass passage)
45, 46, 74 On-off valve (medium bypass switching unit)
51 Bypass passage (heat exchanger bypass passage)
52 and 53 On-off valve (heat exchanger switching part)
54 Bypass passage (engine coolant bypass passage)
55 and 56 On-off valve (engine cooling water switching part)
72 On-off valve (valve to close)
231 Expander

Claims (11)

エンジン及び電動機の動力を用いるハイブリッド車両に搭載される熱交換システムおいて、
前記エンジンの廃熱を冷媒に回収する熱交換器、この熱交換器出口の冷媒を用いて動力を発生させる膨張機、この膨張機を出た冷媒を凝縮させる凝縮器を含むランキンサイクルと、
電動機を制御する制御装置と、制御装置を冷却する冷却水が流れる冷却水通路とを備え、
前記制御装置を冷却する冷却水により前記凝縮器を冷却することを特徴とする熱交換システム。
In a heat exchange system mounted on a hybrid vehicle using the power of an engine and an electric motor,
A Rankine cycle including a heat exchanger that recovers waste heat of the engine into a refrigerant, an expander that generates power using the refrigerant at the outlet of the heat exchanger, and a condenser that condenses the refrigerant that has exited the expander;
A control device for controlling the electric motor, and a cooling water passage through which cooling water for cooling the control device flows,
The heat exchanger system, wherein the condenser is cooled by cooling water that cools the control device.
請求項1に記載の熱交換システムにおいて、
凝縮器よりも上流の冷却水通路から分岐し、凝縮器よりも下流の冷却水通路に合流する冷却水バイパス通路をさらに含む、
熱交換システム。
The heat exchange system according to claim 1,
A cooling water bypass passage branched from the cooling water passage upstream of the condenser and joined to the cooling water passage downstream of the condenser;
Heat exchange system.
請求項2に記載の熱交換システムにおいて、
冷却水が凝縮器に流れるか冷却水バイパス通路に流れるかを切り替える冷却水切替部をさらに含む、
熱交換システム。
The heat exchange system according to claim 2,
A cooling water switching unit that switches whether the cooling water flows to the condenser or the cooling water bypass passage;
Heat exchange system.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の熱交換システムにおいて、
前記制御装置は、凝縮器よりも上流の冷却水通路に設けられる、
熱交換システム。
In the heat exchange system according to any one of claims 1 to 3,
The control device is provided in a cooling water passage upstream of the condenser.
Heat exchange system.
請求項2又は請求項3に記載の熱交換システムにおいて、
前記制御装置は、冷却水バイパス通路に設けられる、
熱交換システム。
In the heat exchange system according to claim 2 or claim 3,
The control device is provided in the cooling water bypass passage.
Heat exchange system.
請求項5に記載の熱交換システムにおいて、
冷却水バイパス通路と並列する冷却水通路に設けられ、ランキンサイクル故障時に、冷却水が冷却水通路に流れないように閉弁する弁をさらに含む、
熱交換システム。
The heat exchange system according to claim 5,
A valve provided in a cooling water passage parallel to the cooling water bypass passage and further closed so that the cooling water does not flow into the cooling water passage when the Rankine cycle fails;
Heat exchange system.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の熱交換システムにおいて、
凝縮器よりも上流の媒体通路から分岐し、凝縮器よりも下流の媒体通路に合流する媒体バイパス通路をさらに含む、
熱交換システム。
In the heat exchange system according to any one of claims 1 to 6,
A medium bypass passage that branches off from the medium passage upstream of the condenser and joins the medium passage downstream of the condenser;
Heat exchange system.
請求項7に記載の熱交換システムにおいて、
作動媒体が凝縮器に流れるか媒体バイパス通路に流れるかを切り替える媒体切替部をさらに含む、
熱交換システム。
The heat exchange system according to claim 7,
A medium switching unit that switches whether the working medium flows to the condenser or the medium bypass passage;
Heat exchange system.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の熱交換システムにおいて、
作動媒体が流れる媒体通路及びエンジン冷却水が流れるエンジン冷却水通路が接続されて、作動媒体とエンジン冷却水との間で熱交換させてエンジンの廃熱によって作動媒体を蒸発させる熱交換器と、
熱交換器よりも上流の媒体通路から分岐し、熱交換器よりも下流の媒体通路に合流する熱交換器バイパス通路をさらに含む、
熱交換システム。
In the heat exchange system according to any one of claims 1 to 8,
A heat exchanger that connects a medium passage through which the working medium flows and an engine cooling water passage through which the engine cooling water flows, and causes heat exchange between the working medium and the engine cooling water to evaporate the working medium by waste heat of the engine;
A heat exchanger bypass passage that branches from the medium passage upstream of the heat exchanger and joins the medium passage downstream of the heat exchanger;
Heat exchange system.
請求項9に記載の熱交換システムにおいて、
作動媒体が熱交換器に流れるか熱交換器バイパス通路に流れるかを切り替える熱交換器切替部をさらに含む、
熱交換システム。
The heat exchange system according to claim 9, wherein
A heat exchanger switching unit that switches whether the working medium flows to the heat exchanger or the heat exchanger bypass passage;
Heat exchange system.
請求項10又は請求項11に記載の熱交換システムにおいて、
熱交換器よりも上流のエンジン冷却水通路から分岐し、熱交換器よりも下流のエンジン冷却水通路に合流するエンジン冷却水バイパス通路と、
エンジン冷却水が熱交換器に流れるかエンジン冷却水バイパス通路に流れるかを切り替えるエンジン冷却水切替部と、
をさらに含む熱交換システム。
The heat exchange system according to claim 10 or claim 11,
An engine coolant bypass passage branched from the engine coolant passage upstream of the heat exchanger and joined to the engine coolant passage downstream of the heat exchanger;
An engine coolant switching unit that switches whether the engine coolant flows to the heat exchanger or the engine coolant bypass passage;
Further including a heat exchange system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021156234A (en) * 2020-03-27 2021-10-07 トヨタ自動車株式会社 Heat management device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014215196A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Mahle International Gmbh motor vehicle
WO2022219107A1 (en) * 2021-04-15 2022-10-20 Climeon Ab Energy recovery system and method
IT202200016524A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-03 Pili Giorgio Integration on the same rotation axis of a turbo-compressor for an internal combustion engine or replacement of the turbine of the same, with a steam turbine, produced by the cogeneration between exhaust gas and engine coolant, and an electric generator/motor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4135626B2 (en) * 2003-06-23 2008-08-20 株式会社デンソー Waste heat utilization equipment for heating elements
JP2005016326A (en) * 2003-06-23 2005-01-20 Denso Corp Device for utilizing waste heat of heat generation body
JP4034291B2 (en) * 2004-04-26 2008-01-16 株式会社デンソー Fluid machinery
JP4493531B2 (en) * 2005-03-25 2010-06-30 株式会社デンソー Fluid pump with expander and Rankine cycle using the same
JP4588644B2 (en) * 2006-02-06 2010-12-01 株式会社デンソー Refrigeration equipment with waste heat utilization device
JP2008297962A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Denso Corp Refrigeration device provided with waste heat using apparatus
JP2010188949A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Nissan Motor Co Ltd Vehicle having waste heat recovery system mounted thereon
JP2012091547A (en) * 2010-10-25 2012-05-17 Toyota Industries Corp Cooling system for hybrid vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021156234A (en) * 2020-03-27 2021-10-07 トヨタ自動車株式会社 Heat management device
JP7307022B2 (en) 2020-03-27 2023-07-11 トヨタ自動車株式会社 Thermal management device

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