[发明专利]排气透平发电系统

说明书

排气透平发电系统具备：内燃机，该内燃机的每个汽缸均包括第1排气开口部以及第2排气开口部；排气透平发电机，该排气透平发电机构成为通过使用来自内燃机的排气使透平旋转来进行发电；第1排气管，该第1排气管将第1排气开口部与透平的入口部之间连接；以及第2排气管，该第2排气管不经由透平地将第2排气开口部与透平的下游的透平下游排气管之间连接。第1排气管的容积比第2排气管的容积小。

技术领域

本发明涉及使用来自内燃机的排气进行发电的排气透平发电系统。

背景技术

日本特开2015-21448公开了一种利用内燃机的排气能量进行发电的排气透平发电系统。在所述排气透平发电系统中，排气流路分为两个系统。第1排气流路将排泄流的排气向排气透平发电机的透平部供给。在比透平部靠上游侧的第1排气流路设置有储存排气能量的排气储存器。第2排气流路使扫气流的排气绕过排气储存器以及透平部地流动。

日本特开2010-24972公开了一种带增压器的内燃机。所述内燃机具备通往增压器的透平的第1排气通路、不通过透平的第2排气通路、以及从排气通路朝向进气通路的EGR通路。EGR通路包括连接于透平上游的第1排气通路的第1EGR通路、和连接于第2排气通路的第2EGR通路。

发明内容

为了在排气透平发电系统中进一步增加透平功(英文：turbine work)，期望进一步提高透平的膨胀比。为此，需要进一步提高透平入口的气体压力。然而，在所述的日本特开2015-21448公开的排气透平发电系统中，在比透平部靠上游侧的第1排气流路设置有具有预定的容积的排气储存器。当所述这样的排气储存器存在时，排泄流的排气的压力难以上升，也就是说，透平入口的气体压力难以上升。结果，导致透平功减少。

本发明提供一种能够提高具有两个系统的排气路径的排气透平发电系统中的透平功的技术。

在本发明的技术方案中，排气透平发电系统具备：内燃机，该内燃机的每个汽缸均包括第1排气开口部以及第2排气开口部；排气透平发电机，该排气透平发电机构成为通过使用来自内燃机的排气使透平旋转来进行发电；第1排气管，该第1排气管将第1排气开口部与透平的入口部之间连接；以及第2排气管，该第2排气管不经由透平地将第2排气开口部与透平的下游的透平下游排气管之间连接。第1排气管的容积比第2排气管的容积小。

在本发明的技术方案中，也可以是，对于与同一汽缸相连的第1排气管和第2排气管而言，第1排气管的长度比第2排气管的长度短。

在本发明的技术方案中，也可以是，在各汽缸中，第1排气开口部和第2排气开口部中的第1排气开口部配置于离透平的入口部较近的位置。

在本发明的技术方案中，也可以是，在将从内燃机朝向透平的方向设为第1方向且将与第1方向交叉的方向设为第2方向的情况下，第2排气管配置得比第1排气管向第2方向侧偏移。

在本发明的技术方案中，也可以是，第1排气管的直径比第2排气管的直径小。

在本发明的技术方案中，也可以是，第1排气开口部的面积比第2排气开口部的面积大。

根据本发明的技术方案，排气路径被分为两个系统。第1排气管用于将排气导向排气透平发电机的透平。另一方面，第2排气管用于不通过透平地排出排气。并且，第1排气管的容积比第2排气管的容积小。由于用于将排气导向透平的第1排气管的容积较小，所以透平入口的气体压力容易上升，所述气体压力的上升幅度也变大。即，能够有效地将排气的能量导向透平，而能够进一步增加透平输入功。结果，透平的膨胀比进一步提高，排气透平发电系统中的透平功提高。

根据本发明的技术方案，第1排气管的长度比第2排气管的长度短。由此，容易使第1排气管的容积比第2排气管的容积小。