車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術提供一種朗肯循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術的課題在于，在車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)中抑制內(nèi)燃機的振動被從氣液分離器直接傳遞至車輛。朗肯循環(huán)系統(tǒng)具備：沸騰器，其向在內(nèi)燃機中循環(huán)的制冷劑提供廢熱從而使制冷劑蒸氣化；氣液分離器，其使從沸騰器送出的氣液二相的制冷劑分離為氣相流體和液相流體；過熱器，其使從氣液分離器送出的氣相流體通過與內(nèi)燃機的排氣的熱交換而過熱；膨脹機，其使從過熱器通過的氣相流體膨脹而對熱能進行回收；以及冷凝器，其使從膨脹機通過的氣相流體冷凝而恢復為液相流體。氣液分離器經(jīng)由制冷劑管而與內(nèi)燃機連接。另外，內(nèi)燃機固定于車輛的發(fā)動機支架。而且，氣液分離器經(jīng)由托架而固定于內(nèi)燃機。

With the Rankine cycle system of vehicle

The invention provides a Rankine cycle system. The invention is from the gas-liquid separator directly transmitted to the vehicle by vehicle vibration suppression of internal combustion engine in the Rankine cycle system. With the Rankine cycle system: boiler, the refrigerant cycle in an internal combustion engine to provide heat so that the refrigerant vapor; a gas-liquid separator, which is separated from the refrigerant gas-liquid two-phase boiling device sent to gas phase fluid and liquid phase fluid; superheater, the gas-liquid separator from out of the gas phase flow through the heat and overheating exchange and exhaust of internal combustion engine; expander, which will make it through the superheater gas phase fluid expansion and recovery of energy; and the condenser, the expansion from the machine through the gas phase condensation and recovery of fluid into liquid phase fluid. The gas liquid separator is connected with the internal combustion engine through a refrigerant pipe. In addition, the internal combustion engine is fixed to the engine support of the vehicle. In addition, the gas-liquid separator is fixed to the internal combustion engine by a bracket.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)
本專利技術涉及車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)，特別是涉及朗肯循環(huán)系統(tǒng)向車輛的搭載構造。
技術介紹
專利文獻1中公開了與搭載于車輛的朗肯循環(huán)系統(tǒng)相關的技術。在該朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，利用發(fā)動機的廢熱使液相流體沸騰而變化為氣相流體，并通過使氣相流體膨脹而獲取功，使膨脹后的氣相流體冷凝而恢復為液相流體。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2015-94271號公報專利文獻2：日本特開2002-316530號公報專利文獻3：日本特開2011-189824號公報朗肯循環(huán)系統(tǒng)具有各種結構要素由配管等連接的構造。特別是在作為朗肯循環(huán)系統(tǒng)的結構要素之一的氣液分離器上分別設置有配管，該配管用于使制冷劑在與包括內(nèi)燃機在內(nèi)的多個結構要素之間移動。因此，例如若將氣液分離器固定于車輛側，則內(nèi)燃機的振動會被經(jīng)由將內(nèi)燃機和氣液分離器連結的配管而傳遞至車輛。在上述技術中，并未對將朗肯循環(huán)系統(tǒng)搭載于車輛等移動體的構造進行考察，在抑制車輛的振動這一點上尚存改進的余地。
技術實現(xiàn)思路
專利技術所要解決的課題本專利技術是鑒于如上課題而完成的，其目的在于提供能夠抑制內(nèi)燃機的振動被從氣液分離器直接傳遞至車輛的車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)。用于解決課題的手段為了達成上述目的，第1專利技術的車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)具備：沸騰器，所述沸騰器向在內(nèi)燃機中循環(huán)的制冷劑提供廢熱從而使所述制冷劑蒸氣化；氣液分離器，所述氣液分離器使從所述沸騰器送出的氣液二相的制冷劑分離為氣相流體和液相流體；過熱器，所述過熱器使從所述氣液分離器送出的氣相流體通過與所述內(nèi)燃機的排氣的熱交換而過熱；膨脹機，所述膨脹機使通過了所述過熱器的氣相流體膨脹而對熱能進行回收；以及冷凝器，所述冷凝器使通過了所述膨脹機的氣相流體冷凝而恢復為液相流體，所述車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)的特征在于，所述氣液分離器經(jīng)由制冷劑管而與所述內(nèi)燃機連接，所述內(nèi)燃機固定于車輛的發(fā)動機支架，所述氣液分離器經(jīng)由托架而固定于所述內(nèi)燃機。第2專利技術的特征在于，在第1專利技術中，所述氣液分離器經(jīng)由制冷劑管而與所述過熱器連接，所述過熱器固定于所述內(nèi)燃機。第3專利技術的特征在于，在第2專利技術中，所述過熱器經(jīng)由制冷劑管而與所述膨脹機連接，所述膨脹機固定于所述內(nèi)燃機。第4專利技術的特征在于，在第2或第3專利技術中，所述過熱器與固定于所述內(nèi)燃機的排氣歧管一體地構成。專利技術效果根據(jù)第1專利技術，內(nèi)燃機固定于發(fā)動機支架，氣液分離器經(jīng)由托架而固定于內(nèi)燃機。內(nèi)燃機的振動經(jīng)由制冷劑管而向氣液分離器傳遞。因此，根據(jù)本專利技術，由于氣液分離器固定于內(nèi)燃機，因此能夠防止內(nèi)燃機的振動從氣液分離器直接傳遞至車輛。根據(jù)第2專利技術，借助制冷劑管而與氣液分離器連接的過熱器固定于內(nèi)燃機。因此，根據(jù)第2專利技術，能夠防止經(jīng)由制冷劑管而傳遞至過熱器的振動直接傳遞至車輛。根據(jù)第3專利技術，借助制冷劑管而與過熱器連接的膨脹機固定于內(nèi)燃機。因此，根據(jù)第3專利技術，能夠防止經(jīng)由制冷劑管而傳遞至膨脹機的振動直接傳遞至車輛。根據(jù)第4專利技術，過熱器與固定于內(nèi)燃機的排氣歧管一體地構成。因此，根據(jù)第4專利技術，能夠防止內(nèi)燃機的振動從過熱器直接傳遞至車輛。附圖說明圖1是表示本專利技術的實施方式1的朗肯循環(huán)系統(tǒng)的結構的圖。圖2(A)、(B)是用于對氣液分離器的固定構造進行說明的示意圖。圖3是用于對氣液分離器固定于發(fā)動機的朗肯循環(huán)系統(tǒng)的車輛搭載構造進行說明的圖。圖4是用于對氣液分離器固定于車輛的朗肯循環(huán)系統(tǒng)的車輛搭載構造進行說明的圖。附圖標記的說明2a、2b托架10發(fā)動機12制冷劑流路13排氣熱回收器11、14、15、18、28、32、36、39、42、46、50、54制冷劑管16氣液分離器22排氣通路26排氣歧管30過熱器34渦輪(膨脹機)40冷凝裝置(冷凝器)100朗肯循環(huán)系統(tǒng)101氣缸蓋102氣缸體103變速器104氣缸具體實施方式以下，參照附圖對本專利技術的實施方式進行說明。其中，對各圖中通用的要素標注相同的附圖標記并省略重復的說明。此外，當在以下所示的實施方式中提及各要素的個數(shù)、數(shù)量、量、范圍等的數(shù)目時，除特別明示的情況、在原理上明確地確定為該數(shù)目的情況以外，本專利技術并不限定于該提及的數(shù)目。另外，除了特別明示的情況、明確地在原理上確定于此的情況以外，以下所示的實施方式中說明的構造在本專利技術中并非為必需。實施方式1.1.朗肯循環(huán)系統(tǒng)的結構圖1是表示實施方式1的朗肯循環(huán)系統(tǒng)100的結構的圖。實施方式1的朗肯循環(huán)系統(tǒng)100構成為搭載于包括內(nèi)燃機(發(fā)動機)10的車輛的車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)。對于發(fā)動機10的種類、構造并無限定。但是，在發(fā)動機10的氣缸體以及氣缸蓋上形成有制冷劑流路12，該制冷劑流路12供在發(fā)動機10中循環(huán)的制冷劑流動。制冷劑流路12包括將氣缸的周圍包圍的水套。發(fā)動機10通過與在制冷劑流路12中流動的制冷劑的熱交換而被冷卻。在本實施方式中，將水用作制冷劑。利用發(fā)動機10的廢熱使在制冷劑流路12內(nèi)流通的制冷劑沸騰而使其一部分蒸氣化，由此對發(fā)動機10進行冷卻。即，制冷劑流路12作為利用發(fā)動機10的熱而使在內(nèi)部流動的液相的制冷劑沸騰的沸騰器來發(fā)揮功能。此外，制冷劑流路12只要是能夠供制冷劑在發(fā)動機10的內(nèi)部流通的通路即可，對其結構并無特別限定。另外，在制冷劑流路12中流通的制冷劑只要在常溫下為液相流體且借助發(fā)動機10的熱而沸騰、從而變化為氣相流體即可，并不限定于水。發(fā)動機10的制冷劑流路12經(jīng)由制冷劑管14而與氣液分離器16連接。在制冷劑借助發(fā)動機10的熱而沸騰時，液相流體與氣相流體一起從制冷劑流路12排出。氣液分離器16使流入至氣液分離器16內(nèi)的氣液二相的制冷劑分離為液相流體和氣相流體。氣液分離器16經(jīng)由制冷劑管18而與第1水泵20連接。由氣液分離器16分離出的液相流體經(jīng)由制冷劑管18而流入至第1水泵20，并被第1水泵20輸送至制冷劑流路12。另外，朗肯循環(huán)系統(tǒng)100具備排氣熱回收器13。制冷劑流路12還經(jīng)由制冷劑管11而與排氣熱回收器13連接。液相流體被從制冷劑流路12導入至排氣熱回收器13。被導入的液相流體因與在排氣通路22中流動的廢氣的熱交換而過熱沸騰，并且其一部分形成為蒸氣。形成為蒸氣的氣相流體被經(jīng)由制冷劑管15而向氣液分離器16導入。氣液分離器16經(jīng)由制冷劑管28而與過熱器30連接。過熱器30在發(fā)動機10的排氣通路22中設置于排氣熱回收器13的上游。更詳細而言，過熱器30設置為將排氣歧管26的周圍覆蓋，并與排氣歧管26一體化。由過熱器30的內(nèi)壁面和排氣歧管26的外壁面包圍的空間成為供從氣液分離器16輸送來的氣相流體流動的流路。由于氣相流體和液相流體在氣液分離器16中共存，因而氣相流體形成為飽和蒸氣。進入過熱器30的氣相流體吸收從排氣歧管26的壁面?zhèn)鬟f來的排氣熱而形成為過熱蒸氣。過熱器30經(jīng)由制冷劑管32而與作為膨脹機的渦輪34連接。在渦輪34中，使從過熱器30輸送來的氣相流體(過熱蒸氣)膨脹而對熱能進行回收。在制冷劑管32與渦輪34的連接部設置有未圖示的超音速噴嘴。從超音速噴嘴向渦輪34噴射氣相流體而使渦輪34旋轉。渦輪34的旋轉被經(jīng)由未圖示的減速器而傳遞至發(fā)動機10的輸出軸。即，利用渦輪34回收的熱能用于發(fā)動機10的輔助。但是，還能夠構成為利用渦輪34對發(fā)電機進行驅(qū)動，并將產(chǎn)生的電蓄積于蓄電池。在渦輪34中膨脹的氣相流體被經(jīng)由制冷劑管36而輸送至冷凝裝置本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)，具備：沸騰器，所述沸騰器向在內(nèi)燃機中循環(huán)的制冷劑提供廢熱從而使所述制冷劑蒸氣化；氣液分離器，所述氣液分離器使從所述沸騰器送出的氣液二相的制冷劑分離為氣相流體和液相流體；過熱器，所述過熱器使從所述氣液分離器送出的氣相流體通過與所述內(nèi)燃機的排氣的熱交換而過熱；膨脹機，所述膨脹機使通過了所述過熱器的氣相流體膨脹而對熱能進行回收；以及冷凝器，所述冷凝器使通過了所述膨脹機的氣相流體冷凝而恢復為液相流體，所述車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)的特征在于，所述氣液分離器經(jīng)由制冷劑管而與所述內(nèi)燃機連接，所述內(nèi)燃機固定于車輛的發(fā)動機支架，所述氣液分離器經(jīng)由托架而固定于所述內(nèi)燃機。

【技術特征摘要】
2015.12.16 JP 2015-2449611.一種車輛用朗肯循環(huán)系統(tǒng)，具備：沸騰器，所述沸騰器向在內(nèi)燃機中循環(huán)的制冷劑提供廢熱從而使所述制冷劑蒸氣化；氣液分離器，所述氣液分離器使從所述沸騰器送出的氣液二相的制冷劑分離為氣相流體和液相流體；過熱器，所述過熱器使從所述氣液分離器送出的氣相流體通過與所述內(nèi)燃機的排氣的熱交換而過熱；膨脹機，所述膨脹機使通過了所述過熱器的氣相流體膨脹而對熱能進行回收；以及冷凝器，所述冷凝器使通過了所述膨脹機的氣相流體冷凝而恢復為液相流體...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：立野學，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP