SE535318C2 - Arrangemang och förfarande för att omvandla värmeenergi till mekanisk energi - Google Patents

Description

535 318 ningen inte alltid inom det område där WHR-systemet har den högsta verkningsgraden.

Konventionella WHR-system är således inte särskilt effektiva då de tar värmeenergi från värmekällor med varierande temperatur.

JP 08144850 visar ett system for återvinning av värrneenergi från avgaser. Systemet innefattar en ledningskrets med cirkulerande blandning av vatten och ammoniak. Syste- met innefattar en högtrycksturbin och en lågtrycksturbin för att utvinna mekanisk energi ur avgasema under olika drifistillstånd då avgasema har varierande temperaturer. Detta system är komplicerat och dyrt att tillverka.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNTNGEN Syfiet med föreliggande uppfinning är tillhandahålla ett arrangemang som är kapabelt att omvandla värmeenergi från en värmekälla till mekanisk energi på ett efi°ektivt sätt även under tillfällen då värmekällan har en låg temperatur.

Detta syfie uppnås med arrangemanget av det inledningsvis närrmda slaget, vilket kän- netecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Enligt uppfin- ning cirkuleras en zeotrop köldmedieblandning i ledningskretsen, Under tillfällen då värmekällan har en låg temperatur förångas inte köldmedieblandningen fiillständigt i förångaren. Köldmedieblandningen leds i detta fall till en separeringsanordning. I sepa- reringsanordningen separeras den del av köldmedieblandningen som är i vätskeform och den del av köldmedieblandningen som är i gasform. Den delen av köldmedieblandningen som är i gasform leds därefter tillbaka till ledningskretsen för fortsatt cirkulation medan den del av köldmedieblandningen som är i vätskeform kvarhålls i separeringsanordning- en. Efiersom köldmedieblandning består av två köldmedier med olika förångningstem- peraturer kommer det första köldmediet som har den högre förångningstemperaturen att huvudsakligen bli kvar i vätskeform medan det andra köldmediet som har den lägre förångningstemperaturen huvudsakligen övergå i gasform i förångaren. Det leder till att köldmedieblandningen som cirkulerar i ledningskretsen kommer att innehålla en allt större andel av det andra köldmediet. Så länge som köldmedieblandningen inte förångas fiillständigt i förångaren reduceras köldmedieblandningens halt av det första köldmediet.

Det leder till att köldmedieblandningen successivt förångas vid en allt lägre temperatur tills hela köldmedieblandningen förångas i förångaren. Då det sker bildas en optimal mängd gasformig medium som kan alstra mekanisk energi i turbinen. Enligt uppfinning- en anpassas således köldmedieblandningens sammansättning och därmed dess förång- 535 318 ningstemperatur automatiskt till ett lägre värde då värrnekällan har en låg temperatur, Det resulterar i att mekanisk energi kan utvinnas ur värmekällan på ett effektivt sätt även under tillfällen då den har en låg temperatur. Med en zeotropisk köldmediebland- ning blir inte massflödet helt kopplat till tillgänglig temperatur, utan massflödet kan i viss mån styras, för bästa turbinverkningsgrad, genom att köldmedieblandningens sam- mansättning ändras.

Enligt en föredragen utforingsform av föreliggande uppfinning innefattar nämnda styr- medel en styrenhet som är anpassad att mottaga information från åtminstone en sensor som avkänner en parameter med hjälp av vilken styrenheten uppskattar om köldmedie- blandningen förångas fullständigt eller inte i förångaren. Styrenheten kan vara en dator- enhet med en lämplig programvara för detta ändamål. Nämnda sensor kan vara anpas- sad att avkänna köldmediets temperatur och/eller tryck i förångaren eller i en position i ledningskretsen väsentligen omedelbart nedströms förångaren. Med kännedom om köldmediets tryck och temperatur kan styrenheten uppskatta om hela köldmediebland- ningen förångas i förångaren eller inte. Styrenheten kan uppskatta detta med hjälp av lagrad information avseende den använda köldmedieblandningen. Alternativt kan styr- enheten mottaga information från en sensor som avkänner en parameter med vilken den aktuella tillförseln av värmeenergi från värmekällan till förångaren kan uppskattas.

Enligt en annan föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning är nämnda styr- medel i stånd att sätta arrangemanget i ett högeifektläge och i ett lågeffektläge under tillfällen då den uppskattar att köldmedieblandningen inte förångas fullständigt i förång- aren. I högeffelctläget cirkuleras en köldmedieblandning som innehåller en lämplig mängd av det första köldmediet och det andra köldmediet genom ledningskretsen. I lågeffektläget separeras det första köldmediet som har den högre förångningstemperatu- ren från köldmedieblandningen. Köldmedieblandningen som cirkuleras i ledningskretsen erhåller därmed en ändrad sammansättning och lägre förångningstemperatur så att den kan förångas fiillständigt även då värmekällan har en låg temperatur. Då värmekällans temperatur åter stiger sätts arrangemanget i högeffektläget. Det separerade första köldmediet leds i högeffektläget tillbaka till ledningskretsen så att köldmedieblandning- en erhåller en förhöjd förångningstemperatur.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning är nämnda styrmedel anpassat att leda köldmedieblandningen från förångaren genom ett ordinarie ledningsparti hos ledningskretsen då arrangemanget är i högeffektläget och genom ett extra ledningsparti 535 318 hos ledningskretsen som innefattar separeringsanordningen då arrangemanget är i lågef- fektläget. I detta fall behöver inte köldmedieblandningen passera genom separeringsan- ordningen då arrangemanget är i högeñektläget. Närrmda styrmedel kan innefatta ett ventilarrangemang som leder köldmedieblandningen genom det ordinarie ledningspartiet eller det extra ledningspartiet. Därmed kan köldmedieblandning på ett enkelt sätt ledas genom ett av nämnda ledningspartier i beroende av om arrangemanget är i högetfelctlä- get eller i lågeffektläget.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar separeringsanordningen en behållare i vilken köldmedieblandning i vätskeform separeras från köldmediebland- ning i gasforrn. En vätska har väsentligen alltid en högre densitet än en gas. Den del av köldmedieblandningen som är i vätskeforrn kommer i detta fall att ansarnlas på en bot- tenyta i behållaren meden den del av köldmedieblandningen som är i gasform kommer att ansamlas ovanför vätskenivån i behållaren. Arrangemanget kan innefatta en forsta ledning som är anpassad att motta köldmedieblandning från förångaren och leda in den i en position ovanför en maximal vätskenivå i behållaren och en andra ledning som är anpassad att motta gasforrnig köldmedieblandning i en position ovanför den maximala vätskenivån i behållaren och leda tillbaka den gasformig köldmedieblandning från behål- laren till ledningskretsen. I detta fall kvarhålls således vätskeformigt medium vid ett nedre parti av behållaren medan gasformigt medium leds tillbaka till ledningskretsen för fortsatt cirkulation från ett övre parti av behållaren. Arrangemanget innefattar med för- del en tredje ledning, som sträcker sig mellan en bottenyta i behållaren och ledningskret- sen, och flödesmedel med vilket det är möjligt att under lämpliga tillfällen leda köldme- dieblandning i vätskeform som ansamlats behållaren tillbaka till ledningskretsen. Då arrangemanget är i högeífektläget är det lämpligt att leda tillbaka den köldmediebland- ning i vätskeform som ansamlats i separeringsanordningen. Detta kan ske i lämpliga portioner så att köldmedieblandningen som cirkulerar ledningskretsen erhåller homogen sammansättning av de två köldmedierna i alla delar av ledningskretsen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är närrmda värrnekälla ett varmt medium i ett fordon som drivs av en förbränningsmotor. I fordon finns det många medi- er som kan utgöra värmekälla för ovan nämnda arrangemang. Förbränningsmotoms avgaser utgör en sådan värrnekälla. Andra möjliga värmekällor är kylvätskan som cirku- lerar i fordonets kylsystem. Ytterligare möjliga värmekällor är laddlutt och återcirkule- rande avgaser som leds till förbränningsmotom. Ovan nämnda medier erhåller varieran- de flöden och temperaturer under olika drifistillstånd av förbränningsmotorn. Med det 535 318 ovan definierade arrangemanget kan turbinen erhålla en väsentligen optimal drift även då flödet och temperaturen hos ovan närrmda medier är låg.

Det inledningsvis nämnda syfiet uppnås även med förfarandet enligt patentkravet 11.

Förfarandet innefattar stegen att uppskatta om köldmedieblandningen inte forångas fiill- ständigt i forångaren och att då detta är fallet leda den icke fiillständigt förångade köldmedieblandningen som lämnar forångaren till en separeringsanordning där den del av köldmedieblandningen som är i vätskeforrn avskiljs fiån den del av köldmediebland- ningen som är i gasform varefter endast den gasformiga delen av köldmedieblandningen leds vidare mot turbinen i ledningskretsen. Därmed kommer köldmedieblandningens sammansättning och förångningstemperatur att anpassas till ett lägre värde under tillfäl- len då värmekällan har en låg temperatur. Det resulterar i att mekanisk energi kan ut- vinnas ur värmekällan på ett effektivt sätt även då den har en låg temperatur.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom ett exempel, en fóredragen utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka F ig. 1 visar ett arrangemang för omvandling av värmeenergi till mekanisk energi och Fig. 2 visar ett flödesschema som beskriver ett förfarande for drift av arrangemanget i Fig. 1.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt ett fordon 1 som är utrustat med ett arrangemang för att om- vandla värmeenergi i avgaser som leds ut från en forbränningsmotor 2 till mekanisk energi. Arrangemanget innefattar en ledningskrets 3 med en pump 4 som är anpassad att trycksätta och cirkulera en zeotrop köldmedieblandning i ledningskretsen 3. En zeo- trop köldmedieblandning består av ett första köldmedium och ett andra köldmedium.

Det första köldmediet förångas i detta fall vid en högre temperatur än det andra mediet vid motsvarande tryck. Köldmedierna kan vara flourerande köldmedier, etanol, vatten eller något annat köldmedium med lämpliga egenskaper. Fasomvandlingen hos en zeo- trop köldmedieblandning sker inom ett temperaturområde men med ett konstant tryck. 535 318 Genom att ändra de ingående köldmediernas andel i den zeotropa köldmedieblandning- en kan temperaturområdet och trycket vid vilken fasomvandlingen sker varieras.

Köldmedieblandningen i ledningskretsen 3 leds av pumpen 4 till en värmeväxlare 5, som kan vara en s.k. recuperator. Köldmedieblandningen leds från värmeväxlaren 5 till en forångare 6. Köldmedieblandningen värms i förångaren 6 av avgaser som leds i en av- gasledning 7 hos förbränningsmotorn 2. Avgasernas temperatur och flöde i avgasled- ningen 7 varierar med forbränningsmotorns 2 belastning. Om förbrämiingsmotorn 2 är en dieselmotor kan avgaserna ha en temperatur upp till cirka 600 - 700°C då förbrän- ningsmotorn 1 är hårt belastad. Köldmedieblandningen är anpassad att värmas i förång- aren 6 till en temperatur så att det förångas. Den gasformiga köldmedieblandningen som lämnar förångaren 6 leds till en överhettare 8. Vid behov kan köldmedieblandningen här erhålla en extra värmning så att hela köldmedieblandningen garanterat är i gasform då det når en turbin 9. Köldmedieblandningen expanderar därefter genom turbinen 9. En del av värrneenergin i köldmedieblandningen omvandlas här till mekanisk energi. Turbi- nen 9 driver i detta fall en generator 10 som omvandlar den mekaniska energin till elekt- risk energi. Den elektriska energin lagras i ett energilager 11. Den lagrade elektriska energin i energilagret 11 kan med fordel utnyttjas för driít av fordonet 1 eller for drift av någon komponent i fordonet 1. Alternativt kan turbinen 9 vara forbunden med ett svänghjul eller liknande mekanisk energilagringsenhet som är förbindbar med fordonets 1 drivlina. Då svänghjulet förbinds med drivlinan tillhandahåller fordonet l en extra drivkraft.

Efter att den gasformiga köldmedieblandningen expanderat i turbinen 9 tillhandahåller den ett lägre tryck och en lägre temperatur. Köldmedieblandningen leds därefter åter genom värmeväxlaren 5 där den kyls av den vätskeforniiga köldmedieblandningen från pumpen 4. Den gasformiga köldmedieblandningen leds sedan till en kondensor 12 där den kyls till en temperatur vid vilket det kondenserar. I det visade exemplet kyls köld- medieblandningen i kondensorn 12 med hjälp av lult med omgivningens temperatur.

Den omgivande luften sugs genom kondensorn 12 med hjälp av en lufifläkt 13. Den gasformiga köldmedieblandningen övergår således till vätska i kondensorn 12. Den nu vätskeformiga köldmedieblandningen sugs från kondensorn 12 till pumpen 4. Den väts- keformiga köldmedieblandningen som når värmeväxlaren 5 har således en lägre tempe- ratur än den gasformiga köldmedieblandningen som passerade genom värmeväxlaren 5 i en position uppströms kondensorn 12. Den vätskeformiga köldmedieblandningen till- handahåller därmed en uppvärmning i värmeväxlaren 5 innan den når förångaren 6. 535 318 Den cirkulerande köldmedieblandningen tillhandahåller således en trycksänkning då den expanderar genom turbinen 9. Pumpen 4 som cirkulerar köldmedieblandningen genom ledningskretsen 3 tillför en motsvarande tryckhöjning av köldmedieblandningen. Köld- mediet har således ett högre tryck i den del av ledningskretsen 3 som sträcker sig från pumpen 4 till turbinen 9 än i den del av ledningskretsen 3 som sträcker sig från turbinen 9 till pumpen 4 med avseende på köldmedieblandningens cirkulationsriktning i lednings- kretsen 3. Med hjälp av turbinen 9 kan värmeenergi från avgaserna i avgasledningen 7 således tillvaratas och omvandlas till mekanisk energi. Den mekaniska energin omvand- las därefier till elektrisk energi i generatom 10. Om den elektriska energin utnyttjas för drifi kan fordonet 1 erhålla en förhöjd kapacitet utan tillförsel av extra bränsle till för- bränningsmotorn 2.

Arrangemanget innefattar utöver ovan beskrivna komponenter även en behållare 14 för avskíljning av vätska från gas. Behållaren 14 har en maximal vätskenivå 14a. Den max- imala vätskenivå l4a kan vara ett värde som motsvarar att hela det första köldmediet ansamlats i vätskeform i behållaren 14. Behållaren 14 är anordnad i ett extra lednings- parti 3b hos ledningskretsen 3. Det extra ledningspartiet har en parallell sträckning i förhållande till ett ordinarie ledningsparti 3a hos ledningskretsen 3. Det extra lednings- partiet 3b innefattar en första ledning 15 som sträcker sig mellan en inloppsöppning i ledningskretsen 3 och en utloppsöppning i behållaren 14. Den första ledningens 15 in- loppsöppning är belägen väsentligen omedelbart nedströms förångaren 6. Den första ledningens 15 utloppsöppning är belägen ovanför behållarens maximala vätskenivå 14a.

Det extra ledningspartiet 3b innefattar en andra ledning 16 som sträcker sig mellan en inloppsöppning i behållaren 14 och en utloppsöppning i ledningskretsen 3. Den andra ledningens 16 inloppsöppning är belägen ovanför behållarens maximala vätskenivå l4a.

Den andra ledningens 16 utloppsöppning är belägen uppströms överhettaren 8. Den andra ledningen 16 innefattar en ventil v1 med vilken flödet genom den andra ledningen 16 kan stoppas. Det ordinarie ledningspartiet 3a har en sträckning mellan den första ledningens 15 inloppsöppning i ledningskretsen 3 och den andra ledningens utloppsöpp- ning i ledningskretsen 3. Det ordinarie ledningspartiet 3a innefattar en ventil V2 med vilken flödet genom det ordinarie ledningspartiet 3a kan stoppas. Behållaren 14 är för- bunden med en tredje ledning 17 som sträcker sig mellan en inloppsöppning i behållaren 14 och en utloppsöppning i ledningskretsen 3. Den tredje ledningens 17 inloppsöppning är belägen i en bottenyta i behållaren 14 och utloppsöppningen är belägen i en position nedströms turbinen 9 i ledningskretsen 3, Den tredje ledningen 17 innefattar en ventil v; 535 318 som i ett öppet läge möjliggör tömning av vätska som ansamlats i behållaren 14. En temperatursensor 19 och en trycksensor 20 är anordnad i förångaren 6. En styrenhet 21 är anpassad att mottaga information från temperatursensorn 19 och trycksensom 20 under drift av förbränningsmotorn 2.

Under olika drifistillstånd av förbränningsmotorn 2 erhålls ett varierande flöde av avga- ser med en varierande temperatur i avgasledningen 7. Då förbränningsmotorn 2 är hårt belastad erhålls ett rikligt flöde av avgaser med en hög temperatur genom avgasledning- en 7. Under sådana drifistillstånd kan turbinen 9 återvinna relativt mycket värmeenergi ur avgaserna. Då förbränningsmotorn 2 är lågt belastad erhålls ett betydligt mindre flö- de av avgaser med en lägre temperatur genom avgasledningen 7. Under sådana driflstill- stånd kan turbinen 9 återvinna betydligt rnindre värmeenergi ur avgaserna. Det är dock önskvärt att återvinna en så mängd värmeenergi som möjligt ur avgaserna under alla driftstillstånd. För att detta ska kunna åstadkommas måste värmeenergin från avgasema i avgasledningen 7 kunna värma köldmedieblandningen så att den förångas fiillständigt i förångningen 6 även då avgaserna har en relativt låg temperatur.

Enligt föreliggande uppfinning kan styrenheten 21 ställa arrangemanget i ett högeiïekt- läge H och ett lågeffektläge L. I högelïektläget H ställer styrenheten 21 ventilen v1i ett stängt läge och ventilen v; i ett öppet läge. Därmed kan köldmedieblandningen som leds ut ur förångaren 6 ledas direkt till överhettaren 8 och turbinen 9 via det ordinarie led- ningspartiet 3a hos ledningskretsen 3. Styrenheten 21 ställer samtidigt ventilen V3 i ett öppet läge så att eventuell vätska som har ansamlats i behållaren 14 kan ledas tillbaka till ledningskretsen 3 i en position nedströms turbinen 9. I lågeffektläget L ställer styr- enheten 21 ventil v1i ett öppet läge och att ventilen v; i ett stängt läge. Därmed kan köldmedieblandningen som leds ut ur förångaren 6 endast ledas till överhettaren 8 och turbinen 9 via det extra ledningspartiet 3b som således innefattar den första ledningen , behållaren 14 och den andra ledningen 16.

Fig. 2 visar ett flödesschema som beskriver ett förfarande vid drift av arrangemanget i Fig. 1. Förfarandet startar vid 22. Styrenheten 21 mottar under drift, vid 23, informa- tion avseende köldmedieblandningens temperatur t och tryck p i förångaren 6 från tem- peratursensom 19 och trycksensorn 20. Styrenheten 21 jämför, vid 24, de mottagna värdena avseende temperatur t och tryck p med första tröskelvärden tl och pl. Vid de första tröskelvärdena t1 och pl förångas hela köldmedieblandningen med marginal i för- ångaren 6. Om de mottagna värdena avseende temperatur t och tryck p är större eller 535 318 lika med de första tröskelvärdena t1 och pl konstaterar styrenheten 21 att det inte är någon risk för att köldmedieblandning i vätskeform lämnar förångaren 6 och leds till turbinen 9. Styrenheten 21 ställer i detta fall, vid 25, arrangemanget i högeñektläget H.

Det innebär således att den första ventil V1 ställs i ett stängt läge och att den andra venti- len V2 ställs i ett öppet läge. Dänned kan köldmedieblandning som leds ut ur förångaren 6 ledas till överhettaren 8 och turbinen 9 via det ordinarie ledningspartiet 3a hos led- ningskretsen 3. F örfarandet startar sedan om vid 22.

Om de mottagna värdena, vid 24, avseende temperatur t och tryck p är lägre än de för- sta tröskelvärdena t; och pl jämför styrenheten 21, vid 26, de mottagna värdena avse- ende temperatur t och tryck p med andra lägre tröskelvärden t; och p2. De andra trös- kelvärdena t; och p; utgör ett nedre gränsvärde vid vilket hela köldmedieblandningen erhåller en fiillständig förångning i förångaren 6. Om de mottagna värdena avseende temperatur t och tryck p är större eller lika med de andra tröskelvärdena t; och p; kon- staterar styrenheten 21 att det inte heller här finns någon risk för att köldmediebland- ning som lämnar förångaren innehåller vätska. För att Förhindra att arrangemanget allt- för frekvent slår om mellan högetfektläget H och lågeffektläget L ändrar styrenheten 21 inte arrangemangets inställning vid 27. Om arrangemanget således redan är i ett högef- fektläge H får det vara kvar i detta läge. Om arrangemanget är i ett lågelfektläge L får det vara kvar i detta läge. F örfarandet startar sedan om vid 22.

Om de mottagna värdena, vid 26, avseende temperatur t och tryck p är lägre än de andra tröskelvärdena t; och p; konstaterar styrenheten 21 att köldmedieblandningen som lämnar förångaren 6 innehåller vätska. Styrenheten 21 ställer, vid 28, arrange- manget i lågeífektläget L. Köldmedieblandningen som lämnar förångaren 6 leds i lågef- fektläget in i det extra ledningspartiet 3b. Köldmedieblandningen leds genom den första ledningen 15 till behållaren 14. Den del av köldmedieblandningen som är i vätskeform har en högre densitet än del av köldmedieblandningen som är i gasform. Den del av köldmedieblandningen som är i vätskeform kommer därmed att falla ned i behållaren 14 an tyngdkraften och ansamlas på en bottenyta hos behållaren 14. Den del av köldmedie- blandningen som är i gasform ansamlas ovanför vätskeytan i behållaren 14. Inloppsöpp- ningen till den andra ledningen 16 är således belägen ovanför den maximala vätskenivån 14a i behållaren 14. Risken att köldmedieblandning i vätskeform leds till turbinen 9 är därmed eliminerad. Den del av köldmedieblandningen som är i vätskeform utgörs vä- sentligen av det första köldmediet som har den högre förångningstemperaturen. Därmed stiger andelen av det andra köldmedium som har den lägre förångníngstemperaturen i 535 318 köldmedieblandningen som cirkuleras i ledningskretsen 3. Det ändrade innehållet av de två köldmedierna i köldmedieblandningen resulterar i att temperaturområdet inom vilket köldmedieblandningen förångas sänks. Genom att sänka förångningstemperaturen till en tillräckligt låg nivå kommer köldmedieblandningen som cirkulerar i ledningskretsen att kunna förångas fiillständigt i förångaren även då avgasema i avgasledningen 7 har en låg temperatur. F örfarandet startar därefier om vid 22. Då avgasernas temperatur i av- gasledningen 7 åter stiger till en hög temperatur resulterar det i att styrenheten 21 mot- tar värden avseende temperatur t och tryck p som indikerar att arrangemanget, vid 24, ska ställas i högetfektläget H. Då detta sker öppnas således ventilen v3 så att den väts- keformiga köldmedieblandningen som ansamlats i behållaren 14 leds tillbaka till led- ningskretsen 3. Detta kan ske i en takt så att de två köldmedierna hinner blandas på ett väsentligen likforrnigt sätt i ledningskretsen 3. Då det första köldmediet andel i den cir- kulerande köldmedieblandningen ökar stiger åter köldmedieblandningens förångnings- temperatur.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utföringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. I de visade utforingsformerna utnyttjas värmen i avgaser som värmekälla for att forånga en köldmedieblandning och driva tur- binen. Det är dock möjligt att utnyttja godtyckliga värmekällor för att forånga köldme- dieblandningen i förångaren. Med fördel utnyttjas arrangemanget för värmekällor som har en varierande värmeetfekt och ett behov av att kylas. Sådana värmekällor kan vara kylvätska i fordonets kylsystem, laddluñ som leds till överladdade förbrämiingsmotorer och återcirkulerande avgaser.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 535 318 ll Patentkrav

1. Arrangemang för att omvandla värmeenergi till mekanisk energi, varvid arrange- manget innefattar en ledningskrets (3), cirkulationsmedel (4) för att cirkulera en zeo- trop köldmedieblandning i ledningskretsen (3) vilken innefattar ett forsta köldmedium och ett andra köldmedium där det första köldmediet har en högre förångningstempera- tur än det andra köldmediet vid ett motsvarande tryck, en förångare (6) i vilken köld- medieblandningen är anpassad att fórångas av en värmekälla (7), en turbin (9) som är anpassad att drivas av den fórångade köldmedieblandningen, och en kondensor (12) i vilken köldmedieblandningen är anpassad att kylas så att den kondenserar, känneteck- nat_a\_/ att arrangemanget innefattar styrmedel som är anpassat att uppskatta om köld- medieblandningen inte förångas fiillständigt i förångaren (6) och att då detta är fallet sätta arrangemanget i ett lågeffektläge (L) i vilket den icke fullständigt forångade köldmedieblandningen som lämnar förångaren leds till en separeringsanordning (14) där den del av köldmedieblandningen som är i vätskeforrn avskiljs från den del av köldmedieblandningen som är i gasforrn varefter endast den gasformiga delen av köldmedieblandningen leds vidare mot turbinen i ledningskretsen (3) och att då värme- källans (7) temperatur åter stiger sätta arrangemanget i ett högeffektläge (H) i vilket det separerade vätskefonniga köldmediet leds tillbaka till ledningskretsen (3).

2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda styrmedel innefattar en styr- enhet (21) som är anpassad att mottaga information från åtminstone en sensor (19, 20) som avkänner en parameter med hjälp av vilken styrenheten (21) uppskattar om köld- medieblandningen fórångas fullständigt eller inte i förångaren (6).

3. Arrangemang enligt krav 2, kärmetecknat av att nämnda sensor (l 9, 20) är anpassad att avkärma köldmediets temperatur och/eller tryck i förångaren (6) eller i en position i ledningskretsen (3) väsentligen omedelbart nedströms förångaren (6).

4. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda styrme- del är anpassat att leda köldmedieblandningen från förångaren genom ett ordinarie led- ningsparti (3a) hos ledningskretsen då arrangemanget är i högeffektläget (H) och ge- nom ett extra ledningsparti (3b) hos ledningskretsen som innefattar separeringsanord- ningen då arrangemanget är i lågeffektläget (L). 10 15 20 25 30 35 535 318

5. Arrangemang enligt krav 4, kännetecknat av att nämnda styrmedel innefattar ett ventilarrangemang (v1, V2) som leder köldmedieblandningen genom det ordinarie led- ningspartiet (3a) eller det extra ledningspartiet (3b).

6. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att separeringsan- ordningen innefattar en behållare (14) i vilken köldmedieblandning i vätskeforrn sepa- reras från köldmedieblandning i gasfonn.

7. Arrangemang enligt krav 6, kärmetecknat av att arrangemanget innefattar en första ledning (15) som är anpassad att motta köldmedieblandning från förångaren (6) och leda in den i en position ovanför en maximal vätskenivå (l4a) i behållaren (14) och en andra ledning som är anpassad att motta gasformig köldmedieblandning i en position ovanför den maximala vätskenivån (l4a) i behållaren och leda tillbaka den gasforrnig köldmedieblandning från behållaren (14) till ledningskretsen (3).

8. Arrangemang enligt krav 6 eller 7, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en tredje ledning (3), som sträcker sig mellan en bottenyta i behållaren ( 14) och lednings- kretsen (3), och flödesmedel med vilket det är möjligt att under lämpliga tillfällen leda köldmedieblandning i vätskeform som ansamlats behållaren (14) tillbaka till lednings- kretsen (3).

9. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda värme- källa utgörs av ett varmt medium i ett fordon som drivs av en förbrärmingsmotor (2).

10. Förfarande för att omvandla värmeenergi till mekanisk energi med hjälp av en led- ningskrets (3) som innefattar cirkulationsmedel (4) för att cirkulera en zeotrop köldme- dieblandning i ledningskretsen (3) vilken innefattar ett första köldmedium och ett andra köldmedium där det första köldmediet har en högre törângningstemperatur än det andra köldmediet vid ett motsvarande tryck, en förångare (6) i vilken köldmediebland- ningen är anpassad att förångas av en värmekälla (7), en turbin (9) som är anpassad att drivas av den förångade köldmedieblandningen, och en kondensor (12) i vilken köld- medieblandningen är anpassad att kylas så att den kondenserar, kärmetecknat av stegen att uppskatta om köldmedieblandningen inte förångas fullständigt i förångaren (6) och att då detta är fallet leda den icke fullständigt förångade köldmedieblandningen som lämnar förångaren till en separeringsanordning (14) där den del av köldmediebland- ningen som är i vätskeform avskiljs från den del av köldmedieblandningen som är i 535 318 lå gasform varefter endast den gasfonniga delen av köldmedieblandningen leds vidare mot turbinen i ledningskretsen (3) och att då värmekällans (7) temperatur åter stiger leda tillbaka det separerade vätskeforrniga köldmediet till ledningskretsen (3).