[发明专利]排气热回收系统

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种应用到诸如汽车的车辆上的排气热回收系统，其供给热以加热车厢和暖机。

背景技术

[0002]现有具有下列特征的车辆热泵系统(例如，公开号为H3-90430的日本专利申请(JP-A-3-90430)中公开的热泵系统)。该热泵系统包括排气热交换器和热泵电路。在排气热交换器中，回收从内燃机排放的排气的热，并将其传送到发动机冷却液。所述热泵电路利用外部空气和在排气热交换器中加热的发动机冷却液作为热源。如果当发动机冷却液的温度低时选择加热模式，则停止对暖风气箱供给发动机冷却液，并且利用热泵电路加热车厢。

[0003]然而，在上述技术中，因为所述热泵利用外部空气和在排气热交换器中加热的发动机冷却液作为热源，从而希望进一步改善有效加热的热泵效率。

发明内容

[0004]本发明的目的是提高一种能有效回收排气热的排气热回收系统。

[0005]根据本发明的一个方案的排气热回收系统，包括排气热回收热交换器，在其中将热从内燃机排放的排气传送到用于冷却所述内燃机的冷却液。所述排气热回收系统还包括热泵。所述热泵包括用于制冷剂的循环通道；吸热热交换器，在其中将所述热从所述排气传送到所述制冷剂；以及放热热交换器，在其中将所述热从所述制冷剂回收。

[0006]在根据上述方案的排气热回收系统中，从内燃机排放的排气的排气热(能量)被回收并被传送到排气热回收热交换器中的冷却液，以用于使得内燃机快速变暖、加热车厢和其它目的。此外，排气的排气热被回收且被传送到吸热热交换器中的制冷剂，并被用作热源来运行热泵。例如，通过从放热热交换器中的制冷剂传送的热，使得内燃机快速变暖并加热车厢。

[0007]因为热泵使用排气作为热泵的热源，也就是，因为热泵使用高温流体作为热源，所以热泵效率高。因此当排放排气时，不将排气热排放车辆外部并能有效地回收。根据本发明的热泵因此具有比使用相对低温的外部空气或诸如冷却液的流体作为热源的传统结构更高的性能。从而，改善整个车辆的热效率。

[0008]因此，在根据上述方案的排气热回收系统中，能有效回收排气热。此外，因为将排气用作热泵的热源，所以能防止结霜。

[0009]在根据上述方案的排气热回收系统中，热泵的吸热热交换器可设置在所述排气的流动方向中的排气热回收热交换器的下游。

[0010]在根据上述方案的排气热回收系统中，排气的排气热首先在排气热回收热交换器中被回收并被传送到冷却液，然后在排气热回收热交换器中未被回收的排气热在热泵中被回收。此外，因为在排气热回收热交换器中将排气的热传送到冷却液之后，在吸热热交换器中将余热以相对低温从排气传送到制冷剂，所以能防止制冷剂过热(即，过压的增加)。因此，通过使用简单的结构能保护热泵免受高温，并且能利用与例如使排气热回收热交换器中的热传送区域扩张的系统相比更紧凑的系统，来有效回收排气热。

[0011]在根据上述方案的排气热回收系统中，所述冷却液可通过由来自所述内燃机的动力驱动的泵循环。

[0012]根据上述方案的排气热回收系统可进一步包括排气热回收开关装置，其在回收所述排气的排气热的排气热回收状态和将所述排气排放到外部的排放状态之间转换。在所述排气热回收系统中，通过将所述排气热回收开关装置从排放状态转换到排气热回收状态，使得所述排气流经所述排气热回收热交换器和所述吸热热交换器。

[0013]根据上述方案的排气热回收系统可进一步包括控制装置，在所述冷却液的温度低于预定温度时，所述控制装置将所述排气热回收开关装置转换到所述排气热回收状态，并且在所述冷却液的所述温度等于或高于所述预定温度时，将所述排气热回收开关装置转换到所述排放状态。

[0014]在根据上述方案的排气热回收系统中，所述热泵可包括压缩机，所述压缩机对在所述吸热热交换器中所述热已传送到其上的所述制冷剂进行压缩。所述排气热回收系统可进一步包括控制装置，当所述冷却液的温度低于预定温度时，所述控制装置将所述排气热回收开关装置转换到所述排气热回收状态，并运行所述压缩机。

[0015]在根据上述方案的排气热回收系统中，当所述冷却液的所述温度等于或高于所述预定温度时，所述控制装置控制所述排气热回收开关装置到所述排放状态，并控制所述压缩机到停止状态。

[0016]在根据上述方案的排气热回收系统中，将所述热泵的放热热交换器构造成使得在其中将所述热从制冷剂传送到冷却液。