[发明专利]支承以朗肯循环运转的闭合电路元件转轴的轴承的润滑设备及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于润滑至少一个轴承的设备，该轴承支承以朗肯循环运转的闭合环路(10)的元件的转轴，该闭合环路包括：泵(12)，用于压缩/循环液体形式的流体；热交换器(18)，被热源(24)拂过以使上述流体蒸发；装置(30)，使流体膨胀成蒸汽形式；冷却交换器(42)，被冷源(F)拂过以使工作流体冷凝；工作流体箱(48)；管(50、52、54、56、58、60)，用于循环工作流体；以及润滑回路(62)，用于润滑上述轴承。根据本发明，该润滑回路包括连接到闭合环路(10)的润滑管(64)，并且包括使通过润滑管循环的流体再冷却的装置(66)。

技术领域

本发明涉及用于润滑轴承的设备和其使用方法，该轴承支承以朗肯循环运行的闭合环路的元件的转轴。

更具体但非排他性地，本发明涉及一种用于润滑滚珠轴承的设备，其支撑该环路所包括的涡轮的轴。

众所周知，朗肯循环是热力学循环，在该热力学循环中，来自外部热源的热量传递到包含工作流体的闭合环路。

该循环通常被分解成：所使用的低凝固点工作流体以等熵方式压缩的阶段；以及随后该压缩流体在与热源接触时被加热并蒸发的阶段。之后，在另一阶段，该蒸气在膨胀机中以等熵方式膨胀，然后，在最后阶段，该膨胀蒸气在与冷源接触时冷却并冷凝。

为了执行这些不同的阶段，上述环路包括：泵，用于对液体形式的工作流体进行压缩，并且使之在环路中循环；热交换器(或蒸发器)，由热流体拂过以使至少部分上述压缩流体的蒸发；膨胀机，用于使蒸汽膨胀，诸如将该蒸汽的能量转化成诸如机械能或电能的另一能量的涡轮；以及另一热交换器(或冷凝器)，藉此，蒸汽中所含的热量释放到冷源，该冷源通常是拂过该冷凝器的冷却流体或外部空气，从而将该蒸汽转化成液体。

背景技术

众所周知的，尤其是如文献FR-2,884,555所述，使用由内燃机的废气，特别是用于机动车辆的废气所输送的热能来作为供流过该蒸发器的流体加热和蒸发的热源。

这允许通过回收废气中损失的大部分能量来改善该发动机的能量效率，从而将该损失的能量转化成可以通过朗肯循环环路来用于机动车辆的能量。

众所周知，膨胀机的轴承需要润滑以确保膨胀机的轴在这些轴承中自由转动。

通常，为了提供这种润滑，一般的做法包括使用润滑油。

然而，这种润滑油的使用会导致不明显的缺点。

实际上，在各种回路之间(此处为在工作流体回路与润滑回路之间)的膨胀机内的密封从来都不是完美的。因此，常常会发生润滑油对工作流体的渐进式污染。

该污染会导致工作回路性能的下降、工作流体热力学质量的损失以及热交换器的结垢。

一种已知的解决方案包括使用工作流体代替润滑油以提供润滑功能。

因而，两个回路之间的密封缺陷不会导致工作流体污染，而会导致“具有热力学目的”的工作流体与“具有润滑目的”的相同工作流体之间的混合。

使用该解决方案时，缺点在于工作流体通常具有较差的润滑质量。

特别地，工作流体趋向于容易蒸发，并且在该物理状态下，该工作流体无法提供润滑功能。

本发明旨在通过提供一种润滑设备来克服上述缺点，上述润滑设备允许控制工作流体的状态，以确保上述工作流体在履行其轴承润滑功能之前不会蒸发。

发明内容