兰金循环制造技术

本发明专利技术的兰金循环包括制冷剂泵、热交换器、膨胀机以及冷凝器。兰金循环具备在从发动机至制冷剂泵的动力传递路径的途中设置的离合器。而且，在兰金循环运转之前且是车辆减速过程中，将离合器接合来利用车辆的惯性力驱动制冷剂泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的兰金循环包括制冷剂泵、热交换器、膨胀机以及冷凝器。兰金循环具备在从发动机至制冷剂泵的动力传递路径的途中设置的离合器。而且，在兰金循环运转之前且是车辆减速过程中，将离合器接合来利用车辆的惯性力驱动制冷剂泵。【专利说明】兰金循环
本专利技术涉及将发动机的废热作为动力进行回收的兰金循环。
技术介绍
兰金循环具备:使制冷剂循环的制冷剂泵；将发动机的废热向制冷剂回收的废热回收器；通过使制冷剂膨胀从而将回收至制冷剂的废热转换为动力的膨胀机；以及使由膨胀机膨胀后的制冷剂冷凝的冷凝器。由膨胀机取出的动力经由传动带等被传递到发动机的输出轴或发电机。JP2005-313878A中公开了如下技术:在开始运转兰金循环的膨胀机之前，驱动制冷剂泵(以下，称为“预备驱动”。)，使兰金循环中的制冷剂(含润滑成分)的分布适当。
技术实现思路
但是，在JP2005-313878A中，利用发动机的动力进行这样的制冷剂泵的预备驱动，成为燃油效率恶化的原因。本专利技术的目的在于，抑制为了解除制冷剂的不均匀而进行制冷剂泵的预备驱动引起的燃油效率恶化。根据本专利技术的一形态，兰金循环具备:使制冷剂循环的制冷剂泵；将发动机的废热向制冷剂回收的热交换器；通过使制冷剂膨胀从而将回收至制冷剂的废热转换为动力的膨胀机；以及使由膨胀机膨胀后的制冷剂冷凝的冷凝器。另外，兰金循环具备在从发动机至制冷剂泵的动力传递路径的途中设置的离合器。而且，在兰金循环运转之前且是车辆减速过程中，将离合器接合来利用车辆的惯性力驱动制冷剂泵。以下，参照附图对本专利技术的实施方式及本专利技术的优点进行详细说明。【专利附图】【附图说明】图1是整合循环的示意构成图。图2A是将泵及膨胀机一体化后的膨胀机泵的示意剖面图。图2B是制冷剂泵的示意剖面图。图2C是膨胀机的示意剖面图。图3是表示制冷剂系统阀的功能的示意图。图4是混合汽车的示意构成图。图5是发动机的示意立体图。图6是从车辆下方观察到的排气管的配置的示意图。图7A是表示兰金循环运转区域的映射图。图7B是表示兰金循环运转区域的映射图。图8是表示制冷剂泵预备驱动控制的内容的流程图。图9是表示在行驶过程中兰金运转条件已成立的情况下的情形的时序图。图10是表示在兰金运转条件不成立当中，为了制冷剂分布的适当化而驱动制冷剂泵的情况下的情形的时序图。【具体实施方式】图1表示作为本专利技术的前提的兰金循环31的系统整体的示意构成图。图1的兰金循环31构成为与制冷循环51共用制冷剂及冷凝器38，这以后将整合兰金循环31和制冷循环51而得到的循环描述为“整合循环30”。图4是搭载有整合循环30的混合汽车I的示意构成图。此外，整合循环30指除了兰金循环31和制冷循环51的制冷剂进行循环的回路(通道)及设置于其途中的泵、膨胀机、冷凝器等构成部件以外，还包含冷却水和排气的回路(通道)等的系统整体。混合汽车I中，发动机2、电动发电机81、自动变速机82串联连结，自动变速机82的输出经由传动轴83、差动齿轮84传递到驱动轮85。在发动机2和电动发电机81之间设置有第一驱动轴离合器86。另外，自动变速机82的摩擦接合部件之一作为第二驱动轴离合器87而构成。第一驱动轴离合器86和第二驱动轴离合器87与发动机控制器71连接，根据混合汽车的运转条件控制其接合切断(连接状态)。混合汽车I中，如图7B所示，当车速位于发动机2的效率差的EV行驶区域时，使发动机2停止，切断第一驱动轴离合器86，接合第二驱动轴离合器87，只利用电动发电机81的驱动力使混合汽车I行驶。另一方面，当车速离开EV行驶区域并转移到兰金循环运转区域时，使发动机2运转，并使兰金循环31 (后述)运转。发动机2具备排气通道3，排气通道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在中途分支有旁路排气管6，在排气管5的被旁路排气管6旁路的区间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，废热回收器22和旁路排气管6作为将它们一体化而得到的废热回收单元23，配置于地板下催化剂88和其下游的副消音器89之间。首先基于图1对发动机冷却水回路进行说明。从发动机2出来的80°C?90°C左右的冷却水向在冷却器11中通过的冷却水通道13、和将冷却器11旁路的旁路冷却水通道14分流。之后，两个水流在温控阀15再次合流，并且经过冷却水泵16返回到发动机2，该温控阀15决定在两通道13、14中流动的冷却水流量的分配。由发动机2驱动冷却水泵16，冷却水泵16的旋转速度与发动机旋转速度同步。温控阀15在冷却水温度较高的情况下，力口大冷却水通道13侧的阀开度，从而相对地增加通过冷却器11的冷却水量，在冷却水温度较低的情况下，减小冷却水通道13侧的阀开度，从而相对地减少通过冷却器11的冷却水量。在发动机2暖机前等、特别地在冷却水温度较低的情况下，完全地将冷却器11旁路而使冷却水的全量在旁路冷却水通道14侧流动。另一方面，以如下方式构成温控阀15，即:不会使旁路冷却水通道14侧的阀开度为全闭，当在冷却器11中流动的冷却水流量增大时，在旁路冷却水通道14中流动的冷却水的流量与冷却水的全量在旁路冷却水通道14侧流动的情况相比降低，但是，不会使流动完全停止。将冷却器11旁路的旁路冷却水通道14由从冷却水通道13分支并直接与后述的热交换器36连接的第一旁路冷却水通道24、和从冷却水通道13分支并在经过废热回收器22后与热交换器36连接的第二旁路冷却水通道25构成。在旁路冷却水通道14上具备与兰金循环31的制冷剂之间进行热交换的热交换器36。该热交换器36是将蒸发器和过热器整合后的热交换器。即，热交换器36中，将两个冷却水通道36a、36b大致配置成一列，另外，以使得制冷剂与冷却水能够进行热交换的方式，与冷却水通道36a、36b相邻地设置兰金循环31的制冷剂流动的制冷剂通道36c。并且，以使在俯瞰热交换器36整体时兰金循环31的制冷剂与冷却水的流动方向相反的方式，构成各通道 36a、36b、36c。具体而言，位于对于兰金循环31的制冷剂来说上游(图1左)侧的一方的冷却水通道36a介于第一旁路冷却水通道24之中而被安装。由于将从发动机2出来的冷却水直接导入冷却水通道36a，因此由该冷却水通道36a及与该冷却水通道36a相邻的制冷剂通道部分构成的热交换器左侧部分成为用于对在制冷剂通道36c中流动的兰金循环31的制冷剂进行加热的蒸发器。向位于对于兰金循环31的制冷剂来说下游(图1右)侧的另一方的冷却水通道36b导入通过第二旁路冷却水通道25并经过废热回收器22后的冷却水。由于将利用排气对发动机2出口的冷却水进一步加热后的冷却水向冷却水通道36b导入，因此，由冷却水通道36b及与该冷却水通道36b相邻的制冷剂通道部分构成的热交换器右侧部分(对于兰金循环31的制冷剂来说为下游侧)成为对在制冷剂通道36c中流动的制冷剂进行过热的过热器。废热回收器22的冷却水通道22a与排气管5相邻而设置。通过向废热回收器22的冷却水通道22a导入发动机2出口的冷却水，从而能够利用高温排气将冷却水例如加热至110°C?115°C左右。冷却水通道22a构成为，在俯瞰废热回收器22的整体时，排气和冷却水的流动方向相反。在设置有废本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兰金循环，其搭载于车辆，具备：使制冷剂循环的制冷剂泵；将所述车辆的发动机的废热向制冷剂回收的热交换器；通过使制冷剂膨胀从而将回收至制冷剂的废热转换为动力的膨胀机；使由所述膨胀机膨胀后的制冷剂冷凝的冷凝器；以及在从所述发动机至所述制冷剂泵的动力传递路径的途中设置的离合器，该兰金循环具备制冷剂泵预备驱动部，该制冷剂泵预备驱动部在所述兰金循环运转之前且是所述车辆减速过程中，将所述离合器接合来利用所述车辆的惯性力驱动所述制冷剂泵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沟口真一朗，荻原智，和田博文，
申请(专利权)人：三电有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP