JPS5888409A - デイ−ゼルエンジンのランキンボトミング装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンのランキンボトミング装置Info
- Publication number
- JPS5888409A JPS5888409A JP18552181A JP18552181A JPS5888409A JP S5888409 A JPS5888409 A JP S5888409A JP 18552181 A JP18552181 A JP 18552181A JP 18552181 A JP18552181 A JP 18552181A JP S5888409 A JPS5888409 A JP S5888409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regenerator
- cooler
- engine
- heat
- high temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/02—Hot gas positive-displacement engine plants of open-cycle type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はターボチャージャー、アフタークーラを装備し
たディーゼルエンジンのランキングボトミング装置に関
するものである。
たディーゼルエンジンのランキングボトミング装置に関
するものである。
ターボチャージャー、アフタークーラｔ−装備したディ
ーゼルエンジンの排ガスをランキンサイクルを通じて動
力として回収し、主機関の動力と共に取シ出し、出力向
上及び機関熱効率向上を図ったランキンボトミングエン
ジンの場合を考える。
ーゼルエンジンの排ガスをランキンサイクルを通じて動
力として回収し、主機関の動力と共に取シ出し、出力向
上及び機関熱効率向上を図ったランキンボトミングエン
ジンの場合を考える。
ランキンサイクル用作動媒体としては、臨界温度３７４
℃、熱安定最高温度約６００℃と高い水から、フレオン
Ｒ１１３の臨界１昌度２１４℃、熱安定最高温度約１７
５℃と低い冷媒等の数多くの作動媒体が使用されている
。
℃、熱安定最高温度約６００℃と高い水から、フレオン
Ｒ１１３の臨界１昌度２１４℃、熱安定最高温度約１７
５℃と低い冷媒等の数多くの作動媒体が使用されている
。
そめ中でターボチャージャー付のディーゼルエンジンの
排ガス温度５００℃程度ではトリフルオｏｘタノール（
ＣＦ’１ＣＨ２０Ｈ）と＊ （Ｈ２Ｏ） ｆ等モルづつ
配合したフル１リノール５０が一般に使用されている。
排ガス温度５００℃程度ではトリフルオｏｘタノール（
ＣＦ’１ＣＨ２０Ｈ）と＊ （Ｈ２Ｏ） ｆ等モルづつ
配合したフル１リノール５０が一般に使用されている。
第１図にフルオリノール５０のＴ−８−図を示す、第２
図に従来のランキンボトミングエンジンのシステム図を
示す。
図に従来のランキンボトミングエンジンのシステム図を
示す。
■→■ フィードポンプ
■→■ 再生器吸熱側
■→■ 蒸発器ａ
■→■ タービン仕事
■→■ 再生器加熱側
■→■ コンデンサーｂ
である。
第２甲において蒸発器ａで回収された排ガスエネルギー
の７７優をコンデンサーｂで放熱することに′＆夛、又
冷却水とフルオリノール５００重責流量の比は約３２倍
を必要とするので、冷却水用のラジェータＣの放熱熱址
と比較すると約１．２倍の容量を必要とし、合計してラ
ジェータＣの約２．２倍の熱容量を有する冷却器が必要
で、また冷却用のファン馬力もそれに伴って大きくなる
。
の７７優をコンデンサーｂで放熱することに′＆夛、又
冷却水とフルオリノール５００重責流量の比は約３２倍
を必要とするので、冷却水用のラジェータＣの放熱熱址
と比較すると約１．２倍の容量を必要とし、合計してラ
ジェータＣの約２．２倍の熱容量を有する冷却器が必要
で、また冷却用のファン馬力もそれに伴って大きくなる
。
また、ターボチャージャーシステムで過給された空気を
アフタークー？（インタークーラ）ｄで約８０℃冷却し
ていることは、排ガスエネルギーをターボチャージャー
噛で回収したエネルギーの約６０１程度なアフタークー
ラｄの冷却水系でラジェータＣを通じて外部へ放熱して
いる。
アフタークー？（インタークーラ）ｄで約８０℃冷却し
ていることは、排ガスエネルギーをターボチャージャー
噛で回収したエネルギーの約６０１程度なアフタークー
ラｄの冷却水系でラジェータＣを通じて外部へ放熱して
いる。
この熱量はラジェータＣの冷却熱量の約２０憾管しめる
ととＫなり、ツジエータｃｔ−大きくしファン馬力を大
きくしている。
ととＫなり、ツジエータｃｔ−大きくしファン馬力を大
きくしている。
１！に従来型のシステムでは排ガス出口温度は１３６℃
と低く硫酸腐食の間廟かめる。
と低く硫酸腐食の間廟かめる。
本発明は上記の事情に１みなされたものでめつて、その
目的とするところは、ラジェータの熱交換容量を約２０
％低減させファン馬力も低減させることができるし、加
熱部の熱交換容量を約１５％低減でき、しかも硫酸腐食
の間廟のないディーゼルエンジンのランキンボトミング
装置を提供することにある。
目的とするところは、ラジェータの熱交換容量を約２０
％低減させファン馬力も低減させることができるし、加
熱部の熱交換容量を約１５％低減でき、しかも硫酸腐食
の間廟のないディーゼルエンジンのランキンボトミング
装置を提供することにある。
以下１１本発明を第３図および第４図を参照して説明す
る。
る。
図面中１はエンジン、２はターボチャージャー、３はフ
ィードポンプ、４はアフタークー２．５はラジェータ、
６はタービン、７は蒸発器、１１は再生器、１ＯＦｉコ
ンデンサーであって、アフタークーラ４と再生６１１と
は一体型になされている。
ィードポンプ、４はアフタークー２．５はラジェータ、
６はタービン、７は蒸発器、１１は再生器、１ＯＦｉコ
ンデンサーであって、アフタークーラ４と再生６１１と
は一体型になされている。
フィードポンプ３の吐出側は再生器１１の一方の低温側
１１ａに接続してあシ、再生器１１の一方の高温＠１ｌ
ｂｄ蒸発器７の一方の低温１１Ｊ７ｍに接続してあシ、
蒸発器７の一方の高ｆｍ＠７ｂはタービン６の入口側に
接続してあり、タービン６の出口側は再生器１１の他方
の高温側１１ｃに接続してあり、再生器１１の他方の低
温Ｍｉｌｄはコンデンサー１０の一方の高温側ｌｏｇに
接続してアリ、コンデンサー１０の一方の低ｍ ＠ ＋
Ｏｂはフィードポンプ３の吸込側に接続しである。
１１ａに接続してあシ、再生器１１の一方の高温＠１ｌ
ｂｄ蒸発器７の一方の低温１１Ｊ７ｍに接続してあシ、
蒸発器７の一方の高ｆｍ＠７ｂはタービン６の入口側に
接続してあり、タービン６の出口側は再生器１１の他方
の高温側１１ｃに接続してあり、再生器１１の他方の低
温Ｍｉｌｄはコンデンサー１０の一方の高温側ｌｏｇに
接続してアリ、コンデンサー１０の一方の低ｍ ＠ ＋
Ｏｂはフィードポンプ３の吸込側に接続しである。
ターボチャージャー２のコンプレッサ８の吐出側はアフ
タークー２４の他方の高温５１１１４ｍに接続してあり
、アフタークー２４の他方の低温＠４ｂはエンジンｌの
吸気側に接続してあり、エンジン１の排気側迂ターボチ
ャージャー２のタービン９０入口備に接続してあり、タ
ービン９の出口側は蒸発器７の他方の高温＠７ｃｌｆＣ
Ｍｋ続してあプ、蒸発器７の他方の低温１１１１７ｄは
大気に開口している。
タークー２４の他方の高温５１１１４ｍに接続してあり
、アフタークー２４の他方の低温＠４ｂはエンジンｌの
吸気側に接続してあり、エンジン１の排気側迂ターボチ
ャージャー２のタービン９０入口備に接続してあり、タ
ービン９の出口側は蒸発器７の他方の高温＠７ｃｌｆＣ
Ｍｋ続してあプ、蒸発器７の他方の低温１１１１７ｄは
大気に開口している。
エンジンＩの冷却部の出口＠はラジェータ５の高温側５
ｍに接続してあシ、ラジェータ５の低温側５ｂはエンジ
ン１の冷却部の入口側に接続しである。
ｍに接続してあシ、ラジェータ５の低温側５ｂはエンジ
ン１の冷却部の入口側に接続しである。
しかして、ターボチャージャー２のコンプレッサ８を出
九高温空気はアフタークーラ４の高温側４ａＫ入シ、こ
れの低温１１１４ｂからエンジン「の吸気側に入る。ア
フタークーラ４で開放された熱は再生器［１を流れるラ
ンキンサイクルの作動媒体を加熱する。
九高温空気はアフタークーラ４の高温側４ａＫ入シ、こ
れの低温１１１４ｂからエンジン「の吸気側に入る。ア
フタークーラ４で開放された熱は再生器［１を流れるラ
ンキンサイクルの作動媒体を加熱する。
すなわち、アフタークー２４の冷却器をランキンサイク
ルの作動媒体の加熱器として利用することＫなる。
ルの作動媒体の加熱器として利用することＫなる。
このために、ラジェータ５の熱交換容ａｔ約２０１低減
させ、ファン馬力も低減できることになる。
させ、ファン馬力も低減できることになる。
ｔた、加熱部の熱交換容量を約１’ ５ ｍ低減でき伝
熱面積に換算すると２０−の低減になる。
熱面積に換算すると２０−の低減になる。
また硫酸腐食の危険性をさけるために最小限必要とされ
る温度レベル１７０°〜２００’Ｏまで上げようとする
と排熱回収率 ターボ出口温度 −大気ｍ度 排ガス出口温度 −大気１度 を悪くシ、結果的にう／キンボトミングシステムの効率
を悪くする。
る温度レベル１７０°〜２００’Ｏまで上げようとする
と排熱回収率 ターボ出口温度 −大気ｍ度 排ガス出口温度 −大気１度 を悪くシ、結果的にう／キンボトミングシステムの効率
を悪くする。
しかし、本発明に係るランキンボトミング装置では第４
図に示すように排ガス出口温度な１３６υ（Ｐａ５ｓ
Ｉ ） から２００℃（ｐａｓｓ Ｉｆ ） に上
げた場合、上式で定義される排熱回収率は低下するが、
排熱回収しきれなかった分を空気を１８０℃から１００
℃まで冷却するための熱着では・収することになり、ラ
ンキンサイクルに供給される熱量は変わらず結果的には
ランキンボトミングシステムの効率自体は変わらない。
図に示すように排ガス出口温度な１３６υ（Ｐａ５ｓ
Ｉ ） から２００℃（ｐａｓｓ Ｉｆ ） に上
げた場合、上式で定義される排熱回収率は低下するが、
排熱回収しきれなかった分を空気を１８０℃から１００
℃まで冷却するための熱着では・収することになり、ラ
ンキンサイクルに供給される熱量は変わらず結果的には
ランキンボトミングシステムの効率自体は変わらない。
なお、第４図は従来のランキンボトミング装置と本発明
に係るランキンボトミング装置の、フルオリノール５０
を作動媒体としたランキンサイクルを利用した一合の排
熱−収＃ｊ１図を示す。
に係るランキンボトミング装置の、フルオリノール５０
を作動媒体としたランキンサイクルを利用した一合の排
熱−収＃ｊ１図を示す。
第４図においてＰａ５ｓＩは従来のランキンボトミング
装置の場合、Ｐａ５ｓ■は本発明に係るランキンボトミ
ング装置の場合である。
装置の場合、Ｐａ５ｓ■は本発明に係るランキンボトミ
ング装置の場合である。
またＲ１は再生器１１の熱交換熱量、ＦＬＥ ＋ Ｒ。
は再生ａｌｌ＋アフタークーラ４の熱交換熱量、Ｇｌは
蒸発器７の熱交換器である。
蒸発器７の熱交換器である。
本発明は以上詳述したようにアフタークー２４を再生器
１］と一体型にすると共にアフタークーラ４．ＪＩｔラ
ンキンサイクルの作動流体の加熱２０９６低減させファ
ン馬力も低減させることができるし、加熱部の熱交換容
量を約１５９６低減でき、更には硫酸腐食の危険性を防
止することができる。
１］と一体型にすると共にアフタークーラ４．ＪＩｔラ
ンキンサイクルの作動流体の加熱２０９６低減させファ
ン馬力も低減させることができるし、加熱部の熱交換容
量を約１５９６低減でき、更には硫酸腐食の危険性を防
止することができる。
第１図はフルオリノール５０のＴ−８線図、第２図は従
来のディーゼルエンジンのランキンボトミング装置の構
成説明図、第３図は本発明一実施例の構成説明図、第４
図は排熱回収線図である。 ４はアフタークーラ、１１は再生器。 出願人 株式会社小松製作所 ゛ 代理人 弁理士 米 原 正 本 弁理士 浜 本 忠
来のディーゼルエンジンのランキンボトミング装置の構
成説明図、第３図は本発明一実施例の構成説明図、第４
図は排熱回収線図である。 ４はアフタークーラ、１１は再生器。 出願人 株式会社小松製作所 ゛ 代理人 弁理士 米 原 正 本 弁理士 浜 本 忠
Claims (1)
- アフタークーラ４を再生器１１と一体型にすると共にア
フタークーラ４ｔランキ／サイクルの作動流体の加熱器
とじ念こと全特徴とするディーゼルエンジンのランキン
ボトミング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552181A JPS5888409A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | デイ−ゼルエンジンのランキンボトミング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552181A JPS5888409A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | デイ−ゼルエンジンのランキンボトミング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5888409A true JPS5888409A (ja) | 1983-05-26 |
| JPS622127B2 JPS622127B2 (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=16172240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18552181A Granted JPS5888409A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | デイ−ゼルエンジンのランキンボトミング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5888409A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880344B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6892522B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-05-17 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6962056B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-11-08 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6989989B2 (en) | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
| US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
| US7017357B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-28 | Carrier Corporation | Emergency power generation system |
| JP2007520662A (ja) * | 2004-02-03 | 2007-07-26 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 有機ランキンサイクル用流体 |
| US7665304B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-02-23 | Carrier Corporation | Rankine cycle device having multiple turbo-generators |
| US7735324B2 (en) | 2002-11-13 | 2010-06-15 | Carrier Corporation | Power generation with a centrifugal compressor |
| WO2015064301A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン冷却システム |
| WO2015064302A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン冷却システム |
| US9103249B2 (en) | 2012-02-29 | 2015-08-11 | Caterpillar Inc. | Flywheel mechanical energy derived from engine exhaust heat |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP18552181A patent/JPS5888409A/ja active Granted
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7735324B2 (en) | 2002-11-13 | 2010-06-15 | Carrier Corporation | Power generation with a centrifugal compressor |
| US6892522B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-05-17 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
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| US6880344B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6989989B2 (en) | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
| US7289325B2 (en) | 2003-06-17 | 2007-10-30 | Utc Power Corporation | Power converter cooling |
| US7017357B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-28 | Carrier Corporation | Emergency power generation system |
| US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
| JP2007520662A (ja) * | 2004-02-03 | 2007-07-26 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 有機ランキンサイクル用流体 |
| US7665304B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-02-23 | Carrier Corporation | Rankine cycle device having multiple turbo-generators |
| US9103249B2 (en) | 2012-02-29 | 2015-08-11 | Caterpillar Inc. | Flywheel mechanical energy derived from engine exhaust heat |
| WO2015064301A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン冷却システム |
| WO2015064302A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン冷却システム |
| CN105473834A (zh) * | 2013-10-30 | 2016-04-06 | 五十铃自动车株式会社 | 发动机冷却系统 |
| US9745887B2 (en) | 2013-10-30 | 2017-08-29 | Isuzu Motors Limited | Engine cooling system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622127B2 (ja) | 1987-01-17 |
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