JPH0688523A - 内燃機関の廃熱回収装置 - Google Patents
内燃機関の廃熱回収装置Info
- Publication number
- JPH0688523A JPH0688523A JP4239491A JP23949192A JPH0688523A JP H0688523 A JPH0688523 A JP H0688523A JP 4239491 A JP4239491 A JP 4239491A JP 23949192 A JP23949192 A JP 23949192A JP H0688523 A JPH0688523 A JP H0688523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion engine
- internal combustion
- cooling
- water jacket
- waste heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は内燃機関で発生廃熱を機械的エネル
ギに変換する内燃機関の廃熱回収装置にに関し、ノッキ
ングを防止しつつエキスパンダに十分なエネルギを供給
することを目的とする。 【構成】 内燃機関１に、吸気ポート２周辺を冷却する
ためのウォータジャケット７と、燃焼室及び排気ポート
３周辺を冷却するためのウォータジャケット８とを独立
に設ける。供給ポンプ１３，ウォータジャケット８，排
気熱を熱源とする加熱器１６，蒸気の膨張エネルギを機
械的エネルギに変換するエキスパンダ１７，コンデンサ
２０でランキンサイクルシステムを兼ねた冷却媒体循環
経路を構成する。供給ポンプ１３，圧力調整用バルブ１
５，ウォータジャケット７，コンデンサ２０で燃料ガス
の過熱を防止する冷却媒体循環経路を構成する。
ギに変換する内燃機関の廃熱回収装置にに関し、ノッキ
ングを防止しつつエキスパンダに十分なエネルギを供給
することを目的とする。 【構成】 内燃機関１に、吸気ポート２周辺を冷却する
ためのウォータジャケット７と、燃焼室及び排気ポート
３周辺を冷却するためのウォータジャケット８とを独立
に設ける。供給ポンプ１３，ウォータジャケット８，排
気熱を熱源とする加熱器１６，蒸気の膨張エネルギを機
械的エネルギに変換するエキスパンダ１７，コンデンサ
２０でランキンサイクルシステムを兼ねた冷却媒体循環
経路を構成する。供給ポンプ１３，圧力調整用バルブ１
５，ウォータジャケット７，コンデンサ２０で燃料ガス
の過熱を防止する冷却媒体循環経路を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の廃熱回収装置
に係り、特に内燃機関で発生した熱により蒸気化した冷
却媒体で作動するエキスパンダにより、廃熱エネルギを
機械的エネルギに変換する内燃機関の廃熱回収装置に関
する。
に係り、特に内燃機関で発生した熱により蒸気化した冷
却媒体で作動するエキスパンダにより、廃熱エネルギを
機械的エネルギに変換する内燃機関の廃熱回収装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては、燃焼熱や機構部材
間に生じる摩擦熱により内燃機関自身が過熱するのを防
止するための冷却機構が設けられている。代表的な冷却
方式として、内燃機関本体内に設けられたウォータジャ
ケット内に冷却水を循環させる水冷方式が知られてい
る。
間に生じる摩擦熱により内燃機関自身が過熱するのを防
止するための冷却機構が設けられている。代表的な冷却
方式として、内燃機関本体内に設けられたウォータジャ
ケット内に冷却水を循環させる水冷方式が知られてい
る。
【０００３】また、一般に水冷方式においては、ウォー
タジャケット内で内燃機関から熱を奪うことで昇温した
冷却水を、循環途中で空冷することにより降温させてか
ら再度ウォータジャケット内へと送り込んでいる。すな
わち、一般に広く用いられている内燃機関においては、
燃焼室内で行われる燃焼により発生するエネルギのう
ち、熱エネルギについては、そのほとんどが廃熱として
大気中に放熱され、有効利用されていない。
タジャケット内で内燃機関から熱を奪うことで昇温した
冷却水を、循環途中で空冷することにより降温させてか
ら再度ウォータジャケット内へと送り込んでいる。すな
わち、一般に広く用いられている内燃機関においては、
燃焼室内で行われる燃焼により発生するエネルギのう
ち、熱エネルギについては、そのほとんどが廃熱として
大気中に放熱され、有効利用されていない。
【０００４】そこで、従来より、このように内燃機関か
ら排出される廃熱を有効に利用するための機構が提案さ
れている。例えば、実開昭６１−１４０１２０号公報
は、内燃機関を冷却水の気化熱で冷却するために、ウォ
ータジャケット内で冷却水を蒸気化させるとともに、冷
却水の循環経路内に蒸気により作動するエキスパンダを
設けて、機械的エネルギを取り出す装置を開示してい
る。
ら排出される廃熱を有効に利用するための機構が提案さ
れている。例えば、実開昭６１−１４０１２０号公報
は、内燃機関を冷却水の気化熱で冷却するために、ウォ
ータジャケット内で冷却水を蒸気化させるとともに、冷
却水の循環経路内に蒸気により作動するエキスパンダを
設けて、機械的エネルギを取り出す装置を開示してい
る。
【０００５】上記公報記載の装置によれば、ウォータジ
ャケットから流出してくる蒸気を冷やして液化させるコ
ンデンサが、エキスパンダにより駆動される冷却ファン
で空冷される。尚、エキスパンダはコンデンサとウォー
タジャケットとの間に設けられている。
ャケットから流出してくる蒸気を冷やして液化させるコ
ンデンサが、エキスパンダにより駆動される冷却ファン
で空冷される。尚、エキスパンダはコンデンサとウォー
タジャケットとの間に設けられている。
【０００６】すなわち、この装置を備える内燃機関で
は、廃熱エネルギが冷却ファンの駆動力として再利用さ
れており、他に独立して冷却ファンを駆動するための動
力を供給する必要がない。従って、内燃機関全体として
の効率が向上し、燃費向上を図ることができる。
は、廃熱エネルギが冷却ファンの駆動力として再利用さ
れており、他に独立して冷却ファンを駆動するための動
力を供給する必要がない。従って、内燃機関全体として
の効率が向上し、燃費向上を図ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置においてエキスパンダを駆動するためには、エキスパ
ンダに供給される蒸気が大きなエネルギを持っているこ
とが要求される。すなわち内燃機関のウォータジャケッ
ト内において、冷却水の蒸気が十分に昇温されているこ
とが要求される。このため、上記の装置においては、定
常状態における内燃機関の温度が冷却水の沸騰温度以上
に設定されることとなる。
置においてエキスパンダを駆動するためには、エキスパ
ンダに供給される蒸気が大きなエネルギを持っているこ
とが要求される。すなわち内燃機関のウォータジャケッ
ト内において、冷却水の蒸気が十分に昇温されているこ
とが要求される。このため、上記の装置においては、定
常状態における内燃機関の温度が冷却水の沸騰温度以上
に設定されることとなる。
【０００８】ところで、内燃機関の温度、特に吸気ポー
ト近傍の温度は、内燃機関の特性に大きな影響を与え
る。すなわち、その温度が比較的低い場合、内燃機関の
燃焼室に供給される燃料ガスの温度が低く抑えられて出
力向上につながり、逆に燃料ガスの温度が比較的高い
と、出力低下のみならずノッキングの原因ともなる。
ト近傍の温度は、内燃機関の特性に大きな影響を与え
る。すなわち、その温度が比較的低い場合、内燃機関の
燃焼室に供給される燃料ガスの温度が低く抑えられて出
力向上につながり、逆に燃料ガスの温度が比較的高い
と、出力低下のみならずノッキングの原因ともなる。
【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、吸気ポート近傍を比較的低温に維持する冷却媒
体循環経路を独立して設けることにより、ノッキングを
防止しつつエキスパンダに十分なエネルギを与えること
ができる内燃機関の廃熱回収装置を提供することを目的
とする。
であり、吸気ポート近傍を比較的低温に維持する冷却媒
体循環経路を独立して設けることにより、ノッキングを
防止しつつエキスパンダに十分なエネルギを与えること
ができる内燃機関の廃熱回収装置を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、内燃機関
の冷却媒体循環経路内に、前記内燃機関で生じる熱によ
り蒸気化した冷却媒体が供給されることにより作動し
て、前記熱のエネルギを機械的エネルギに変換するエキ
スパンダを備える内燃機関の廃熱回収装置において、前
記冷却媒体循環経路は、前記内燃機関の吸気ポート近傍
を冷却する第１の冷却媒体循環経路と、前記内燃機関の
所定の部位を冷却する第２の冷却媒体循環経路とで構成
され、前記第１の冷却媒体循環経路は、前記エキスパン
ダをバイパスすると共に、内圧が前記第２の冷却媒体循
環経路に比べて低圧に設定されている内燃機関の廃熱回
収装置により解決される。
の冷却媒体循環経路内に、前記内燃機関で生じる熱によ
り蒸気化した冷却媒体が供給されることにより作動し
て、前記熱のエネルギを機械的エネルギに変換するエキ
スパンダを備える内燃機関の廃熱回収装置において、前
記冷却媒体循環経路は、前記内燃機関の吸気ポート近傍
を冷却する第１の冷却媒体循環経路と、前記内燃機関の
所定の部位を冷却する第２の冷却媒体循環経路とで構成
され、前記第１の冷却媒体循環経路は、前記エキスパン
ダをバイパスすると共に、内圧が前記第２の冷却媒体循
環経路に比べて低圧に設定されている内燃機関の廃熱回
収装置により解決される。
【００１１】
【作用】上記構成の内燃機関の廃熱回収装置において、
前記第１の冷却媒体循環経路を流れる冷却水は、比較的
低圧に保持され、圧縮昇温することも、沸点が上昇する
こともない。このため、前記内燃機関の前記吸気ポート
近傍は比較的低温に保たれ、前記内燃機関の燃焼室に供
給される燃料ガスの昇温が防止される。
前記第１の冷却媒体循環経路を流れる冷却水は、比較的
低圧に保持され、圧縮昇温することも、沸点が上昇する
こともない。このため、前記内燃機関の前記吸気ポート
近傍は比較的低温に保たれ、前記内燃機関の燃焼室に供
給される燃料ガスの昇温が防止される。
【００１２】一方、前記第２の冷却媒体循環経路を流れ
る冷却水は、前第１の冷却媒体循環経路を流れる冷却水
に比べて高圧に保持され、圧縮により昇温すると共に沸
点が上昇する。このため、前記第１の冷却媒体循環経路
内には、高温、すなわち高エネルギの水蒸気が発生す
る。
る冷却水は、前第１の冷却媒体循環経路を流れる冷却水
に比べて高圧に保持され、圧縮により昇温すると共に沸
点が上昇する。このため、前記第１の冷却媒体循環経路
内には、高温、すなわち高エネルギの水蒸気が発生す
る。
【００１３】従って、前記内燃機関の吸気ポート近傍は
適温に保持されたまま、前記エキスパンダには、高エネ
ルギの蒸気が供給され、前記内燃機関の燃焼室内でノッ
キングを発生させることなく高効率で廃熱が機械的エネ
ルギに変換される。
適温に保持されたまま、前記エキスパンダには、高エネ
ルギの蒸気が供給され、前記内燃機関の燃焼室内でノッ
キングを発生させることなく高効率で廃熱が機械的エネ
ルギに変換される。
【００１４】
【実施例】次に、本発明に係る内燃機関の廃熱回収装置
の構成をより一層明確にするために、好適な実施例につ
いて説明する。
の構成をより一層明確にするために、好適な実施例につ
いて説明する。
【００１５】図１は、本実施例装置を内燃機関に組み込
んだ場合の例を表す構成図を示す。図１において、符号
１は、本実施例装置が組み込まれた内燃機関を示してい
る。また、符号２及び符号３は、内燃機関１の吸気ポー
ト及び排気ポートを示し、それぞれ吸気弁４，排気弁５
を介して内燃機関１の燃焼室に通じている。
んだ場合の例を表す構成図を示す。図１において、符号
１は、本実施例装置が組み込まれた内燃機関を示してい
る。また、符号２及び符号３は、内燃機関１の吸気ポー
ト及び排気ポートを示し、それぞれ吸気弁４，排気弁５
を介して内燃機関１の燃焼室に通じている。
【００１６】内燃機関１の本体を構成するシリンダブロ
ック６には、冷却水を循環させて内燃機関１が過熱する
のを防止するためのウォータジャケットが設けられてい
る。本実施例装置においては、第１の冷却媒体循環経路
の一部として吸気ポート２の周辺にウォータジャケット
７が、第２の冷却媒体循環経路の一部として燃焼室周辺
及び排気ポート３周辺にウォータジャケット８が設けら
れている。
ック６には、冷却水を循環させて内燃機関１が過熱する
のを防止するためのウォータジャケットが設けられてい
る。本実施例装置においては、第１の冷却媒体循環経路
の一部として吸気ポート２の周辺にウォータジャケット
７が、第２の冷却媒体循環経路の一部として燃焼室周辺
及び排気ポート３周辺にウォータジャケット８が設けら
れている。
【００１７】ウォータジャケット７と８は、シリンダブ
ロック６内では完全に分離されており、それぞれ独立し
た経路で冷却水を循環させている。すなわち、図１に示
すように、ウォータジャケット７の場合、冷却水は流入
路９から供給されて、流出路１０へと流れ、また、ウォ
ータジャケット８の場合、流入路１１から供給された冷
却水は、燃焼室周辺から排気ポート３周辺へと進み、流
出路１２へと流れる。尚、流入路９及び１１は、共に供
給ポンプ１３の出側に連通する循環路１４から分岐して
構成されており、流入路９には圧力調整用のバルブ１５
が設けられている。
ロック６内では完全に分離されており、それぞれ独立し
た経路で冷却水を循環させている。すなわち、図１に示
すように、ウォータジャケット７の場合、冷却水は流入
路９から供給されて、流出路１０へと流れ、また、ウォ
ータジャケット８の場合、流入路１１から供給された冷
却水は、燃焼室周辺から排気ポート３周辺へと進み、流
出路１２へと流れる。尚、流入路９及び１１は、共に供
給ポンプ１３の出側に連通する循環路１４から分岐して
構成されており、流入路９には圧力調整用のバルブ１５
が設けられている。
【００１８】ウォータジャケット８の流出路１２は、排
気ポート３から排出される排気ガスの熱を熱源とする加
熱器１６に連通し、加熱器１６はさらにエキスパンダ１
７の蒸気流入口に連通している。このエキスパンダ１７
は、過熱蒸気の膨張エネルギを機械的エネルギに変換す
る機能を有しており、例えば、蒸気が導入されることに
より回転する羽根車と、この羽根車の回転を外部に伝達
する減速歯車等により構成されている。
気ポート３から排出される排気ガスの熱を熱源とする加
熱器１６に連通し、加熱器１６はさらにエキスパンダ１
７の蒸気流入口に連通している。このエキスパンダ１７
は、過熱蒸気の膨張エネルギを機械的エネルギに変換す
る機能を有しており、例えば、蒸気が導入されることに
より回転する羽根車と、この羽根車の回転を外部に伝達
する減速歯車等により構成されている。
【００１９】エキスパンダ１７の蒸気流出口は、ウォー
タジャケット７の流出路１０と共に循環路１８に連通し
ている。また、この循環路１８と、供給ポンプ１３の入
り側に連通する循環路１９との間には、蒸気を冷却凝縮
させて液体にするコンデンサ２０が設けられている。
タジャケット７の流出路１０と共に循環路１８に連通し
ている。また、この循環路１８と、供給ポンプ１３の入
り側に連通する循環路１９との間には、蒸気を冷却凝縮
させて液体にするコンデンサ２０が設けられている。
【００２０】上記の供給ポンプ１３，ウォータジャケッ
ト８及び加熱器１６，エキスパンダ１７，コンデンサ２
０は、熱エネルギを機械的エネルギに変換する装置とし
て知られているランキンサイクルシステムを構成してい
る。以下、冷却水の流れに沿って本実施例装置の動作に
ついて説明する。
ト８及び加熱器１６，エキスパンダ１７，コンデンサ２
０は、熱エネルギを機械的エネルギに変換する装置とし
て知られているランキンサイクルシステムを構成してい
る。以下、冷却水の流れに沿って本実施例装置の動作に
ついて説明する。
【００２１】コンデンサ２０で冷却され、供給ポンプ１
３で流速を与えられた冷却水は、循環路１４を通ってそ
れぞれのウォータジャケット７，８の流入路９，１１へ
と進行する。次いで流入路９に分流された冷却水は、圧
力調整用のバルブ１５を経てウォータジャケット７内に
進入し、また流入路１１に分流された冷却水は、直接ウ
ォータジャケット８内へ進入する。
３で流速を与えられた冷却水は、循環路１４を通ってそ
れぞれのウォータジャケット７，８の流入路９，１１へ
と進行する。次いで流入路９に分流された冷却水は、圧
力調整用のバルブ１５を経てウォータジャケット７内に
進入し、また流入路１１に分流された冷却水は、直接ウ
ォータジャケット８内へ進入する。
【００２２】このため、ウォータジャケット７の内圧
は、ウォータジャケット８の内圧に比べて常に低く維持
される。尚、供給ポンプ１３は、廃熱回収装置が付いて
いない通常の内燃機関に設置されるポンプに比べて高い
出力を有しており、調整バルブ１５は、本実施例装置の
ウォータジャケット７の内圧が、通常の内燃機関におけ
るウォータジャケットの内圧と同一レベルになるように
設定されている。
は、ウォータジャケット８の内圧に比べて常に低く維持
される。尚、供給ポンプ１３は、廃熱回収装置が付いて
いない通常の内燃機関に設置されるポンプに比べて高い
出力を有しており、調整バルブ１５は、本実施例装置の
ウォータジャケット７の内圧が、通常の内燃機関におけ
るウォータジャケットの内圧と同一レベルになるように
設定されている。
【００２３】従って、ウォータジャケット８は、通常の
内燃機関における内圧に比べて高い内圧を有することに
なり、内部を循環する冷却水の沸点が上昇する。このた
め、ウォータジャケット８内を循環する冷却水温が上昇
すると共に、そこで発生する蒸気は、高温かつ高圧の高
エネルギ蒸気となる。
内燃機関における内圧に比べて高い内圧を有することに
なり、内部を循環する冷却水の沸点が上昇する。このた
め、ウォータジャケット８内を循環する冷却水温が上昇
すると共に、そこで発生する蒸気は、高温かつ高圧の高
エネルギ蒸気となる。
【００２４】一方、ウォータジャケット７の内圧は、上
記したようにウォータジャケット８の内圧ほど高くな
く、廃熱回収装置の付いていない内燃機関の場合とほぼ
同レベルである。このため、ウォータジャケット７内を
循環する冷却水の水温は、内燃機関の冷却を適切に行う
ことができるレベルに保持される。尚、このため、ウォ
ータジャケット７から流出する蒸気は、低温かつ低圧の
蒸気となる。
記したようにウォータジャケット８の内圧ほど高くな
く、廃熱回収装置の付いていない内燃機関の場合とほぼ
同レベルである。このため、ウォータジャケット７内を
循環する冷却水の水温は、内燃機関の冷却を適切に行う
ことができるレベルに保持される。尚、このため、ウォ
ータジャケット７から流出する蒸気は、低温かつ低圧の
蒸気となる。
【００２５】従って、本実施例装置を備える内燃機関に
おいては、吸気ポート２の近傍が十分に冷却され、燃焼
室に供給される燃料ガスが、吸気ポート２内で過熱され
てしまうようなことはない。このため、従来構成の廃熱
回収装置が組み込まれた内燃機関のように、頻繁にノッ
キングが発生するようなことがない。
おいては、吸気ポート２の近傍が十分に冷却され、燃焼
室に供給される燃料ガスが、吸気ポート２内で過熱され
てしまうようなことはない。このため、従来構成の廃熱
回収装置が組み込まれた内燃機関のように、頻繁にノッ
キングが発生するようなことがない。
【００２６】ところで、ウォータジャケット８から流出
した高エネルギ蒸気は、加熱器１６でさらに過熱され、
より高いエネルギを伴ってエキスパンダ１７に供給され
る。すなわち、エキスパンダ１７の蒸気流入口と蒸気流
出口との間には、高い圧力差が生じる。このため、エキ
スパンダ１７内に設けられている羽根車は、勢い良く回
転し、大きな機械的エネルギが発生する。
した高エネルギ蒸気は、加熱器１６でさらに過熱され、
より高いエネルギを伴ってエキスパンダ１７に供給され
る。すなわち、エキスパンダ１７の蒸気流入口と蒸気流
出口との間には、高い圧力差が生じる。このため、エキ
スパンダ１７内に設けられている羽根車は、勢い良く回
転し、大きな機械的エネルギが発生する。
【００２７】そして、加熱器１６から高エネルギを伴っ
て流出した蒸気は、エネルギを失って低圧蒸気となり、
ウォータジャケット７から流出したきた低圧蒸気と共に
コンデンサ２０に流入する。
て流出した蒸気は、エネルギを失って低圧蒸気となり、
ウォータジャケット７から流出したきた低圧蒸気と共に
コンデンサ２０に流入する。
【００２８】コンデンサ２０に流入した低圧蒸気は、こ
こで再び冷却凝縮された後、供給ポンプ１３へと進む。
以後、冷却水は上記の循環を繰り返し、吸気ポート２周
辺を効率良く冷却しながら、エキスパンダ１７に高圧蒸
気を供給し続ける。
こで再び冷却凝縮された後、供給ポンプ１３へと進む。
以後、冷却水は上記の循環を繰り返し、吸気ポート２周
辺を効率良く冷却しながら、エキスパンダ１７に高圧蒸
気を供給し続ける。
【００２９】このように、本実施例装置は、吸気ポート
２周辺を冷却する冷却媒体循環経路と、排気ポート３周
辺及び燃焼室周辺を冷却する冷却媒体循環経路とを並列
に備えているため、両冷却媒体循環経路の内圧に差異を
設けることが可能となる。このため、吸気ポート２周辺
を適当に冷却しながら、エキスパンダ１７には高圧蒸気
を供給することができる。従って、従来構成の廃熱回収
装置のように吸気ポート周辺の過熱に悩まされることな
く、高い効率で廃熱を機械的エネルギとして回収するこ
とができる。
２周辺を冷却する冷却媒体循環経路と、排気ポート３周
辺及び燃焼室周辺を冷却する冷却媒体循環経路とを並列
に備えているため、両冷却媒体循環経路の内圧に差異を
設けることが可能となる。このため、吸気ポート２周辺
を適当に冷却しながら、エキスパンダ１７には高圧蒸気
を供給することができる。従って、従来構成の廃熱回収
装置のように吸気ポート周辺の過熱に悩まされることな
く、高い効率で廃熱を機械的エネルギとして回収するこ
とができる。
【００３０】尚、上記実施例においては、ウォータジャ
ケット７を循環する冷却水の温度は、廃熱回収装置の付
いていない一般の内燃機関における冷却水の温度とほぼ
同レベルになるように調整しているが、これに限るもの
ではなく、さらに低い温度に設定してもよい。
ケット７を循環する冷却水の温度は、廃熱回収装置の付
いていない一般の内燃機関における冷却水の温度とほぼ
同レベルになるように調整しているが、これに限るもの
ではなく、さらに低い温度に設定してもよい。
【００３１】この場合、吸気ポート２周辺の温度は一層
低くなり、燃焼室には、低温の燃料ガスが供給されるこ
とになる。従って、上記実施例装置が有する効果に加え
て、内燃機関の出力が向上するという効果も併せて有す
ることになる。
低くなり、燃焼室には、低温の燃料ガスが供給されるこ
とになる。従って、上記実施例装置が有する効果に加え
て、内燃機関の出力が向上するという効果も併せて有す
ることになる。
【００３２】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、吸気ポー
ト周辺を適切な温度に保ちながら、エキスパンダには従
来構成の廃熱回収装置よりさらに圧力の高い蒸気を供給
することができる。従って、内燃機関の燃焼室に吸入さ
れる燃料ガスの温度上昇が抑制され、ノッキングの発生
が防止されると共に、従来構成の廃熱回収装置に比べて
高効率で、内燃機関の廃熱を回収することができるとい
う特長を有している。
ト周辺を適切な温度に保ちながら、エキスパンダには従
来構成の廃熱回収装置よりさらに圧力の高い蒸気を供給
することができる。従って、内燃機関の燃焼室に吸入さ
れる燃料ガスの温度上昇が抑制され、ノッキングの発生
が防止されると共に、従来構成の廃熱回収装置に比べて
高効率で、内燃機関の廃熱を回収することができるとい
う特長を有している。
【図１】本発明に係る内燃機関の廃熱回収装置の一実施
例の構成図である。
例の構成図である。
１ 内燃機関 ２ 吸気ポート ３ 排気ポート ７，８ ウォータジャケット ９，１１ 流入路 １０，１２ 流出路 １３ 供給ポンプ １４，１８，１９ 循環路 １５ バルブ １６ 加熱器 １７ エキスパンダ ２０ コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の冷却媒体循環経路内に、前記内
燃機関で生じる熱により蒸気化した冷却媒体が供給され
ることにより作動して、前記熱のエネルギを機械的エネ
ルギに変換するエキスパンダを備える内燃機関の廃熱回
収装置において、 前記冷却媒体循環経路は、前記内燃機関の吸気ポート近
傍を冷却する第１の冷却媒体循環経路と、前記内燃機関
の所定の部位を冷却する第２の冷却媒体循環経路とで構
成され、 前記第１の冷却媒体循環経路は、前記エキスパンダをバ
イパスすると共に、内圧が前記第２の冷却媒体循環経路
に比べて低圧に設定されていることを特徴とする内燃機
関の廃熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239491A JPH0688523A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 内燃機関の廃熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239491A JPH0688523A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 内燃機関の廃熱回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688523A true JPH0688523A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17045568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4239491A Pending JPH0688523A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 内燃機関の廃熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688523A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002188402A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-07-05 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のランキンサイクル装置 |
| US6513482B1 (en) | 1999-03-05 | 2003-02-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Rotary fluid machinery, vane fluid machinery, and waste heat recovery device of internal combustion engine |
| US6732525B2 (en) | 2000-01-18 | 2004-05-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Waste heat recovery device for internal combustion engine |
| US6880344B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6892522B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-05-17 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6962056B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-11-08 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6989989B2 (en) | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
| US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
| US7017357B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-28 | Carrier Corporation | Emergency power generation system |
| US7036315B2 (en) | 2003-12-19 | 2006-05-02 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for detecting low charge of working fluid in a waste heat recovery system |
| US7100380B2 (en) | 2004-02-03 | 2006-09-05 | United Technologies Corporation | Organic rankine cycle fluid |
| JP2008121615A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | エンジン |
| JP2008248703A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | エンジン廃熱回収システム |
| WO2008095641A3 (de) * | 2007-02-05 | 2008-10-23 | Voith Patent Gmbh | Antriebsstrang, insbesondere fahrzeugantriebsstrang |
| US7665304B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-02-23 | Carrier Corporation | Rankine cycle device having multiple turbo-generators |
| KR101270867B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2013-06-05 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 병렬식 선박 폐열 회수 유기냉매 발전 시스템 및 방법 |
| GB2524787A (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-07 | Eurekagen Ltd | Energy recovery system |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP4239491A patent/JPH0688523A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6513482B1 (en) | 1999-03-05 | 2003-02-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Rotary fluid machinery, vane fluid machinery, and waste heat recovery device of internal combustion engine |
| US6732525B2 (en) | 2000-01-18 | 2004-05-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Waste heat recovery device for internal combustion engine |
| JP2002188402A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-07-05 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関のランキンサイクル装置 |
| US6880344B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6892522B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-05-17 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6962056B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-11-08 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US7289325B2 (en) | 2003-06-17 | 2007-10-30 | Utc Power Corporation | Power converter cooling |
| US6989989B2 (en) | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
| US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
| US7017357B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-28 | Carrier Corporation | Emergency power generation system |
| US7036315B2 (en) | 2003-12-19 | 2006-05-02 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for detecting low charge of working fluid in a waste heat recovery system |
| US7100380B2 (en) | 2004-02-03 | 2006-09-05 | United Technologies Corporation | Organic rankine cycle fluid |
| US7665304B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-02-23 | Carrier Corporation | Rankine cycle device having multiple turbo-generators |
| JP2008121615A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | エンジン |
| US20100050635A1 (en) * | 2007-01-23 | 2010-03-04 | Stephan Bartosch | Vehicle drive train comprising a retarder and an expander |
| WO2008095641A3 (de) * | 2007-02-05 | 2008-10-23 | Voith Patent Gmbh | Antriebsstrang, insbesondere fahrzeugantriebsstrang |
| EP2025906A1 (de) | 2007-02-05 | 2009-02-18 | Voith Patent GmbH | Antriebsstrang, insbesondere Fahrzeugantriebsstrang |
| US20090217889A1 (en) * | 2007-02-05 | 2009-09-03 | Stephan Bartosch | Drive train, in particular vehicle drive train |
| US8857181B2 (en) * | 2007-02-05 | 2014-10-14 | Steamdrive Gmbh | Drive train, in particular vehicle drive train |
| JP2008248703A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | エンジン廃熱回収システム |
| KR101270867B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2013-06-05 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 병렬식 선박 폐열 회수 유기냉매 발전 시스템 및 방법 |
| GB2524787A (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-07 | Eurekagen Ltd | Energy recovery system |
| US9896068B2 (en) | 2014-04-02 | 2018-02-20 | Eurekagen Limited | Energy recovery system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0688523A (ja) | 内燃機関の廃熱回収装置 | |
| US10012136B2 (en) | System and method for recovering thermal energy for an internal combustion engine | |
| US6986251B2 (en) | Organic rankine cycle system for use with a reciprocating engine | |
| US5609029A (en) | Thermal power engine and its operating method | |
| US4366674A (en) | Internal combustion engine with Rankine bottoming cycle | |
| EP1179664B1 (en) | Steam cooled gas turbine system | |
| US20090301078A1 (en) | System for recovering the waste heat generated by an auxiliary system of a turbomachine | |
| EP1103699B1 (en) | Gas turbine combined cycle system | |
| EP0945607A2 (en) | Intake-air cooling for a gas turbine of a combined power plant | |
| JP2008128254A (ja) | 少なくとも１つの膨張装置を駆動するための有機ランキンサイクル循環を備えたシステム及び膨張装置を駆動するための熱交換器並びに少なくとも１つの膨張装置を運転するための方法 | |
| JPH094417A (ja) | 複合サイクル・システム | |
| JP3716188B2 (ja) | ガスタービンコンバインドプラント | |
| WO2015064302A1 (ja) | エンジン冷却システム | |
| CN111556924A (zh) | 用于转换来自内燃机损失热的热能的装置 | |
| US6286297B1 (en) | Steam cooled type combined cycle power generation plant and operation method thereof | |
| JPS59221409A (ja) | エンジンにおける熱エネルギ−回収装置 | |
| RU2298681C2 (ru) | Турбинное устройство и способ работы турбинного устройства | |
| JP2005113719A (ja) | 内燃機関とスターリング機関とを備える動力装置 | |
| JP3808987B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラントの運転方法 | |
| JP2005090376A (ja) | 内燃機関とスターリング機関とを備える動力装置 | |
| JP4395275B2 (ja) | コンバインドプラントの運転方法 | |
| JP2013160076A (ja) | ランキンサイクル装置 | |
| US20060037320A1 (en) | Process and device for utilizing waste heat | |
| JPS5941609A (ja) | ランキン機関 | |
| JPH06257413A (ja) | ガスタービン・蒸気タービン複合プラント |