[发明专利]朗肯循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种朗肯循环系统。

背景技术

当前，在专利文献1公开了一种技术，即，在车辆用的朗肯循环中，通过蒸发器使水蒸发，将高温高压蒸汽向膨胀机供给，由膨胀机产生输出。

专利文献1：日本特开2001－182504号公报

发明内容

但是，在上述发明中，没有考虑到具有热交换器的朗肯循环，该热交换器使内燃机的冷却水和朗肯循环的冷媒之间进行热交换。

在使用在冷却水和冷媒之间进行热交换的热交换器的朗肯循环中，存在下述问题，即，由于内燃机的热经由冷却水而向冷媒中传递，所以根据运转条件，热交换效率变差。

本发明为了解决上述问题而提出，其目的是改善热交换器的热交换效率，该热交换器在内燃机的冷却水和朗肯循环的冷媒之间进行热交换。

本发明的某实施方式所涉及的朗肯循环系统具有：冷媒泵，其搭载在车辆中，使冷媒循环；热交换器，其在对发动机进行冷却的冷却水与所述冷媒之间进行热交换；膨胀机，其通过使所述冷媒膨胀，从而将向所述冷媒中回收的废热变换为动力；以及冷凝器，其使通过所述膨胀机而膨胀后的所述冷媒凝结，其特征在于，所述热交换器与所述发动机的排气通路相邻设置。

发明的效果

根据该实施方式，由于与温度升高的排气通路相邻设置热交换器，因此利用来自排气通路的热而加热热交换器，可以改善热交换器效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式的组合循环的概略结构图。

图2A是泵及膨胀机一体化后的膨胀机泵的概略剖视图。

图2B是冷媒泵的概略剖视图。

图2C是膨胀机的概略剖视图。

图3是表示制冷系统阀的功能的概略图。

图4是混合动力车辆的概略结构图。

图5是发动机的概略斜视图。

图6是从下方观察混合动力车辆的概略图。

图7A是朗肯循环运转区域的特性图。

图7B是朗肯循环运转区域的特性图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示作为本发明的前提的朗肯循环31的系统整体的概略结构图。图1中的朗肯循环31成为与制冷系统51共用冷媒及冷凝器38的结构，将朗肯循环31和制冷循环51组合后的朗肯循环系统在这以后称为组合循环30。图4是搭载有组合循环30的混合动力车辆1的概略结构图。此外，组合循环30是指在朗肯循环31和制冷循环51的冷媒进行循环的回路（通路）以及在其中途设置的泵、膨胀机、冷凝器等的构成要素的基础上，包含冷却水和排气的回路（通路）等在内的系统整体。

在混合动力车辆1中，发动机2、电动发电机81及自动变速器82串联连接，自动变速器82的输出经由传动轴83、差动齿轮84传递至驱动轮85。发动机2和电动发电机81之间设置第1驱动轴离合器86。另外，自动变速器82的摩擦接合要素的其中一个作为第2驱动轴离合器87而构成。第1驱动轴离合器86和第2驱动轴离合器87与发动机控制器71连接，对应于混合动力车辆的运转条件而控制其接合/断开（连接状态）。在混合动力车辆1中，如图7B所示，当车速处于发动机2的效率较差的EV行驶区域时，停止发动机2而断开第1驱动轴离合器86，连接第2驱动轴离合器87，仅通过由电动发电机81产生的驱动力使混合动力车辆1行驶。另一方面，当车速离开EV行驶区域而转换到朗肯循环运转区域时，使发动机2运转并使朗肯循环31（后述）运转。发动机2具有排气通路3，排气通路3由排气歧管4、和与排气歧管4的集合部连接的排气管5构成。排气管5在中途分支为旁路排气管6，在绕过旁路排气管6的区间的排气管5上，具有用于在排气和冷却水之间进行热交换的废热回收器22。如图6所示，作为废热回收单元23而将废热回收器22和旁路排气管6一体化，并在地板催化剂88和其下游的辅助消音器89之间配置。