[发明专利]废热回收机构和废热回收设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种废热回收机构和废热回收设备，其包括联接至燃烧式发动机的交流发电机以及向交流发电机施加旋转驱动力的膨胀器。

背景技术

例如在日本专利公报特开No.2004-340139中公开了这种废热回收机构（流体机械）（参照该公报的图10）。该公报中公开的废热回收机构包括经由带联接至发动机的带轮、兰金循环中的膨胀器和交流发电机。带轮、膨胀器和交流发电机具有共用旋转轴。在此构型中，发动机的旋转驱动力经由带轮和共用旋转轴传送至交流发电机。此外，膨胀器将热能转换为旋转驱动力，该旋转驱动力进而在内部被传送至交流发电机。因此，交流发电机产生电。

然而，由于带轮、膨胀器和交流发电机联接至上述废热回收机构中的共用旋转轴，故而当膨胀器被锁定时，该交流发电机不能由发动机的旋转驱动力操作。在此情况下，交流发电机不能产生电。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种废热回收机构和废热回收设备，即使当连接至燃烧式发动机从而输出旋转驱动力的膨胀器被锁定时，所述废热回收机构和废热回收设备也能够产生电。

为了实现上述目的，并且根据本发明的一方面，提供了一种包括交流发电机和膨胀器的废热回收机构。交流发电机具有旋转轴，该旋转轴联接至燃烧式发动机并且由该燃烧式发动机驱动以旋转。膨胀器具有输出轴，该输出轴联接至交流发电机的旋转轴。该输出轴向旋转轴施加旋转驱动力，由此辅助旋转轴的旋转。交流发电机的旋转轴与膨胀器的输出轴之间设有扭矩限制器。

由结合以示例方式示出本发明原理的附图进行的下文描述，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。

附图说明

参照目前优选实施方式的如下描述以及附图，可以使本发明及其目的和优点得到最佳理解，图中：

图1是示出了根据本发明第一实施方式的废热回收机构的截面图；

图2是示出了根据第一实施方式的废热回收设备的示意图；

图3是示出了根据本发明第二实施方式的废热回收机构的截面图；

图4是示出了根据第二实施方式的废热回收设备的示意图；以及

图5是示出了根据本发明第三实施方式的废热回收机构的截面图。

具体实施方式

<第一实施方式>

现在将参照图1和图2描述本发明的第一实施方式。

如图2中示出的，废热回收设备11包括发动机12（燃烧式发动机）和兰金循环回路13，发动机12安装在车辆上，兰金循环回路13包括废热回收机构34。在兰金循环回路13中，制冷剂由作为废热源的发动机12加热并循环。如图1中示出的，废热回收机构34的壳体35包括中央壳体构件36、前壳体构件37和后壳体构件38，前壳体构件37被紧固至中央壳体构件36的前端（如图1中观察的左端），后壳体构件38被紧固至中央壳体构件36的后端（如图1中观察的右端）。

中央壳体构件36的前端（如图1中观察的左端）中形成有分隔部361，而前壳体构件37的前端（如图1中观察的左端）处形成有前端壁371。分隔部361和前端壁371经由轴承51、52旋转地支承旋转轴40。旋转轴40在对应于前壳体构件37的中央的位置处固定有转子41。前壳体构件37的内周表面的中央固定有具有线圈421的定子42以环绕转子41。旋转轴40、定子42和转子41形成交流发电机43（发电机）。旋转轴40是交流发电机43的转子轴，并且旋转轴40的后端（如图1中观察的右端）处形成有圆筒部44。

在交流发电机43中，当转子41旋转时在定子42的线圈421中产生电。交流发电机43电连接有电池45。由交流发电机43产生的电存储在电池45中。

旋转轴40延伸穿过前壳体构件37的前端壁371，并且从前壳体构件37向外伸出。旋转轴40的伸出部固定有带轮56。另一方面，带轮69（见图2）被固定至曲轴68（见图2），该曲轴68是发动机12的输出轴。带57围绕带轮56和带轮69形成路径。

中央壳体构件36中固定有支承块63。支承块63经由轴承71旋转地支承输出轴70。输出轴70延伸穿过分隔部361，并且输出轴70的前端（如图1中观察的左端）处的端面701面对旋转轴40的圆筒部44的端面441。

从输出轴70的端面701突出有小直径端59，并且该小直径端59容纳在圆筒部44的筒内空间440中。圆筒部44的内周表面442和小直径端59的外周表面591之间设有扭矩限制器58。输出轴70经由扭矩限制器58同轴地联接至旋转轴40。当输出轴70不能旋转时，扭矩限制器58允许旋转轴40相对于输出轴70旋转。