JP6397942B2 - 排気システム - Google Patents
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Description
・エキスパンダ装置8の下流側及びポンプ装置2の上流側である低圧側(段階II及びIII)と、ポンプ装置2の下流側及びエキスパンダ装置8の上流側である高圧側(段階I及びIV)、又は、
・凝縮装置10の下流側及び熱交換器4の上流側である低温側(段階I及びII)と、熱交換器4の下流側及び凝縮装置10の上流側である高温側(段階III及びIV)。
Claims (26)
- 排気流(80)を搬送する排気流搬送装置(17)と、
前記排気流(80)から熱を回収するように前記排気流搬送装置(17)に接続されると共に作動流体循環回路(11)を備えた熱力学エンジン(1)と、
前記作動流体循環回路(11)と前記排気流搬送装置(17)との間に接続されると共に前記作動流体を前記作動流体循環回路(11)から前記排気流搬送装置(17)に放出する少なくとも1つの作動流体放出手段(24、25、27)と、
を備えた排気システム(100、200)であって、
前記排気流搬送装置(17)が、少なくとも1つの排気後処理ユニット(20)を備え、
前記作動流体放出手段(24、25、27)が、前記排気後処理ユニット(20)の上流側に接続されるか、又は前記排気後処理ユニット(20)に直接接続されていると共に、接続ダクト(28、29、31)と、前記接続ダクト(28、29、31)の開放及び閉鎖の少なくとも一方を制御する少なくとも1つの放出弁(26、27、33)と、を備え、
前記排気システム(100、200)は、前記放出弁(26、27)の開放及び閉鎖の少なくとも一方を実行するように前記放出弁(26、27)に対して動作可能に接続された制御ユニット(110)を備え、
前記排気システム(100、200)は、前記作動流体循環回路(11)内に配置された少なくとも1つの圧力検出器(102)を備え、
前記制御ユニット(110)は、検出された圧力に応じて前記放出弁(26,27)の開放及び閉鎖の少なくとも一方を制御するように前記圧力検出器(102)に対して動作可能に接続されており、
前記制御ユニット(110)が、前記圧力検出器(102)によって圧力閾値を超える圧力が検出された場合に前記放出弁(26、27)を開放するように構成されていること、及び、前記制御ユニット(110)が、衝突の可能性を検出する衝突警告システム及び衝突を検出する衝突検出ユニットの少なくとも一方に対して動作可能に接続され、衝突の危険性又は衝突が検出されると、前記放出弁(26、27)を開放するように構成されていること、の少なくとも一方を特徴とする、排気システム(100、200)。 - 前記排気後処理ユニット(20)は、アンモニアを使用して排気のNOx量を低減する選択的触媒還元ユニット(SCR)によって構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の排気システム(100、200)。
- 前記熱力学エンジン(1)が、前記作動流体循環回路(11)内に配置された凝縮装置(10)を備えていること、及び、前記作動流体放出手段(25、27)が、前記凝縮装置(10)の気相側に接続されていること、を特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の排気システム(100、200)。
- 前記熱力学エンジン(1)は、前記作動流体を加熱して液体作動流体を気相作動流体に変換する加熱装置(4、6)を備えていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の排気システム(100、200)。
- 前記熱力学エンジン(1)の前記加熱装置(4、6)は、前記排気流(80)内に配置されると共に前記熱力学エンジン(1)の前記排気流と前記作動流体との間で熱交換を行う熱交換器によって構成されていることを特徴とする、請求項4に記載の排気システム(100、200)。
- 前記熱力学エンジン(1)の前記加熱装置(4)は、前記排気流内において前記排気後処理ユニット(20)の下流側に配置されていることを特徴とする、請求項4又は請求項5に記載の排気システム(100、200)。
- 前記作動流体放出手段(24、25、27)は、前記加熱装置(6)の下流側及び前記凝縮装置(10)の気液界面の上流側にて前記作動流体循環回路(11)に接続されていることを特徴とする、請求項4が請求項3に従属する場合の請求項4〜請求項6のいずれか1つに記載の排気システム(100、200)。
- 前記熱力学エンジン(1)が、前記作動流体を循環させるポンプ装置(2)と、前記気相作動流体の熱エネルギーを運動エネルギーに変換するエキスパンダ装置(8)と、を更に備えていること、及び、前記凝縮装置(10)が、前記気相作動流体を冷却して前記液体作動流体に変換するように前記エキスパンダ装置(8)の下流側に配置されていること、を特徴とする、請求項4が請求項3に従属する場合の請求項4〜請求項7のいずれか1つに記載の排気システム(100、200)。
- 前記圧力検出器(102)は、前記加熱装置(6)の下流側及び前記凝縮装置(10)における気液界面の上流側に配置されていることを特徴とする、請求項4が請求項3に従属する場合の請求項4に記載の排気システム(100、200)。
- 前記排気システム(100)が、前記作動流体循環回路(11)内の空気を検出する少なくとも1つの空気センサ(104)を備えていること、及び、前記制御ユニット(110)が、前記作動流体循環回路(11)内における空気の蓄積を検出すると前記放出弁(26、27)を開放するように前記空気センサ(104)に対して動作可能に接続されていること、を特徴とする、請求項1又は請求項9に記載の排気システム(100、200)。
- 前記排気システム(100)は、前記放出弁(26、27)の開放及び閉鎖の少なくとも一方を手動で制御するように前記制御ユニット(100)に接続された手動で動作可能な手段(106)を備えていることを特徴とする、請求項1、請求項9又は請求項10に記載の排気システム(100、200)。
- 前記排気システム(100)は、前記作動流体循環回路(11)に流体的に接続されると共に液体作動流体を貯留する作動流体貯留タンク(30、40)を備えていることを特徴とする、請求項1〜請求項11のいずれか1つに記載の排気システム(100、200)。
- 前記作動流体貯留タンク(30、40)は、前記作動流体循環回路(11)の低圧側にて流体的に接続されていることを特徴とする、請求項12に記載の排気システム(100、200)。
- 前記熱力学エンジン(1)が、前記作動流体を加熱して液体作動流体を気相作動流体に変換する加熱装置(4、6)と、前記作動流体循環回路(11)内に配置された凝縮装置(10)とを備えていること、及び、前記作動流体貯留タンク(30)が、前記凝縮装置(10)の下流側及び前記加熱装置(4)の上流側にて前記作動流体循環回路(11)に接続されていること、を特徴とする、請求項13に記載の排気システム(100、200)。
- 前記作動流体貯留タンク(40)は、前記作動流体循環回路(11)の高圧側にて流体的に接続されていることを特徴とする、請求項12に記載の排気システム(100、200)。
- 前記排気システム(100、200)は、前記作動流体貯留タンク(30、40)と前記作動流体循環回路(11)との間で作動流体の流れを制御するように構成された作動流体貯留タンク弁(33、35、42、46)を備えていることを特徴とする、請求項12〜請求項15のいずれか1つに記載の排気システム(100、200)。
- 前記排気システム(100、200)が、制御ユニット(120)を備えていること、及び、前記作動流体貯留タンク弁(33、35、42、46)が、前記作動流体循環回路(11)内で大気圧よりも低い圧力が検出された場合に開放されるように、前記制御ユニット(120)に接続されていること、を特徴とする、請求項16に記載の排気システム(100、200)。
- 前記作動流体は、アンモニア等の不凍成分及びエタノール等のアルコールの少なくとも一方を備えていることを特徴とする、請求項1〜請求項17のいずれか1つに記載の排気システム(100、200)。
- 熱力学エンジン(1)と、
少なくとも1つの容器(50、60、70)と、
排気流(80)を搬送する排気流搬送装置(17)と、
を備えた排気システム(300)であって、
前記熱力学エンジン(1)は、作動流体循環回路(11)を備え、
作動流体は、不凍成分を備え、
前記少なくとも1つの容器(50、60、70)は、前記不凍成分のためのものであって、前記作動流体循環回路(11)内の前記作動流体の前記不凍成分の濃度を調整するように前記作動流体循環回路(11)に対して流体的に接続され、
前記熱力学エンジン(1)は、前記排気流(80)から熱を回収するように前記排気流搬送装置(17)に接続され、
前記排気流搬送装置(17)は、排気後処理ユニット(20)を備え、
前記排気後処理ユニット(20)及び前記熱力学エンジン(1)の前記作動流体循環回路(11)は、同一のアンモニア容器(70)に接続されていることを特徴とする、排気システム(300)。 - 前記排気後処理ユニット(20)は、アンモニアを使用して前記排気のNOx量を低減する選択的触媒還元ユニット(SCR)によって構成されている、請求項19に記載の排気システム(300)。
- 前記排気システム(300)は、前記作動流体循環回路(11)における前記作動流体の前記不凍成分の濃度を調整するように、前記容器(50、60、70)と前記作動流体循環回路(11)とを接続する接続ダクト(58、64、72、74、76)、及び、前記接続ダクト(58、64、72、74、76)上に配置された弁(56、62、73、75、77)を備えていることを特徴とする、請求項19又は請求項20に記載の排気システム(300)。
- 前記排気システム(300)は、現地の気候帯及び感知した周辺温度の少なくとも一方に応じて、前記容器の弁(56、62)の開放及び閉鎖の少なくとも一方を実行して前記不凍成分の前記濃度を制御するように構成されたコントローラ(130)を備えていることを特徴とする、請求項21に記載の排気システム(300)。
- 前記熱力学エンジン(1)は、前記作動流体を循環させるポンプ装置(2)と、前記作動流体を加熱して液体作動流体を気相作動流体に変換する加熱装置(4、6)と、前記気相作動流体の熱エネルギーを運動エネルギーに変換するエキスパンダ装置(8)と、前記気相作動流体を冷却して前記液体作動流体に変換する凝縮装置(10)と、を備えていることを特徴とする、請求項19〜請求項22のいずれか1つに記載の排気システム(300)。
- 前記不凍成分の容器(50、60、70)は、前記エキスパンダ装置(8)の下流側及び前記凝縮装置(10)の上流側にて前記作動流体循環回路(11)に接続されていることを特徴とする、請求項23に記載の排気システム(100)。
- 前記排気システム(100)は、前記作動流体循環回路(11)に接続されると共に前記作動流体循環回路(11)から放出される作動流体を収集する少なくとも1つの収集容器(60)を備えていることを特徴とする、請求項19〜請求項24のいずれか1つに記載の排気システム(100)。
- 内燃機関(12)を備えた車両(500)であって、
請求項1〜請求項25のいずれか1つに記載の排気システム(100)であって、前記内燃機関(12)に接続された排気システム(100)を備えていることを特徴とする、車両(500)。
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