[发明专利]废热再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及废热再生系统，尤其涉及利用了兰肯循环装置的废热再生系统。

背景技术

开发了利用了兰肯循环装置的废热再生系统，该兰肯循环装置从车辆用发动机的废热中回收机械能（动力）。一般的兰肯循环装置由加压输送工作流体的泵、使工作流体与发动机的废热进行热交换而对其加热的热交换器、使被加热的工作流体膨胀而回收机械能的膨胀机、以及使膨胀后的工作流体冷却凝结的冷凝器构成，并依次环状地连接这些部件而形成闭合回路。

搭载于车辆的废热再生系统中，作为冷凝器的冷却介质，多使用车辆的外部空气。若该作为冷却介质的外部空气产生急剧的温度变化，则从冷凝器流出而被吸入泵的液相的工作流体沸腾，从而有在泵中产生空穴现象的情况。若产生空穴现象，则泵无法动作，从而兰肯循环运转停止。因此，为了防止泵的空穴现象的产生，进一步对被冷凝器冷却凝结的工作流体进行冷却，使之成为过冷却（低温处理）状态，而被吸入泵。

专利文献1中，记载了在冷凝器（condenser）与送液泵之间设有过冷却器的发电装置。参照专利文献1的图1，该发电装置中，通过将在过冷却器16中使用后的冷却介质在冷凝器14加以使用，总是将冷凝器14的冷却介质的温度保持为比过冷却器16的冷却介质的温度高。其结果，总是在过冷却器16的上游侧的工作流体与下游侧的工作流体之间产生温度差，从而从过冷却器16流出而被吸入送液泵15的工作流体成为过冷却状态。

专利文献1：日本特开2004-339965号公报

然而，专利文献1所记载的发电装置中，能够使被吸入送液泵15的工作流体成为过冷却状态，但此时无法对确保的过冷却程度进行控制。因此，由于冷却介质的温度的不同，而有过冷却程度过大的情况。若工作流体的过冷却程度过大，则在热交换器中加热工作流体时所需要的热量增加，从而兰肯循环装置的废热再生效率降低。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题点而产生的，其目的在于提供如下废热再生系统，即，能够防止过冷却程度过大，从而能够维持废热再生效率。

为了解决上述的课题，本发明的废热再生系统具有如下兰肯循环装置，即、由泵来加压输送工作流体，通过热交换器并利用发动机的废热来对被加压输送的工作流体进行加热，由膨胀机来使被加热的工作流体膨胀而回收机械能，并由冷凝器来使膨胀后的工作流体凝结，所述废热再生系统的特征在于，具备：过冷却器，其设于冷凝器的下游侧且泵的上游侧，对工作流体进行过冷却；旁通流路，其绕过过冷却器的至少一部分；开闭阀，其对在旁通流路中流通的工作流体的量进行调节；以及控制机构，其对开闭阀的开度进行控制，随着过冷却器的上游侧的工作流体的温度与下游侧的工作流体的温度的温度差变大，控制机构对开闭阀的开度进行控制来使在旁通流路中流通的工作流体的量增加。

根据本发明的废热再生系统，能够防止过冷却程度过大。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的废热再生系统的构成的图。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式．

图1表示本发明的实施方式的废热再生系统100的构成。

废热再生系统100具备泵111、冷却水锅炉112、废气锅炉113、膨胀机114、冷凝器115、气液分离器116、以及过冷却器117，并依次环状地连接这些部件而形成闭合回路110。

泵111对闭合回路110内的工作流体进行加压输送。冷却水锅炉112是第一热交换器，其使工作流体与发动机130的冷却水进行热交换而对工作流体进行加热。废气锅炉113是第二热交换器，其使工作流体与从发动机130排出的废气进行热交换而对工作流体进行加热。膨胀机114使在冷却水锅炉112以及废气锅炉113中加热而气化的工作流体膨胀而产生机械能（动力）。冷凝器115使膨胀后的工作流体与外部空气进行热交换而使膨胀后的工作流体冷却凝结。泵111、冷却水锅炉112、废气锅炉113、膨胀机114、以及冷凝器115是通常的兰肯循环装置的主要的构成部件。另外，发动机130的废热是冷却水锅炉112以及废气锅炉113的加热介质，外部空气是冷凝器115的冷却介质。

气液分离器116是将气液混合状态的工作流体分离为气体与液体的部件，从气液分离器116流出的工作流体为饱和液状态。过冷却器117使饱和液状态的工作流体与外部气体进行热交换而进一步对饱和液状态的工作流体进行冷却（过冷却），从而使工作流体为过冷却（低温处理）状态。