JP2014190216A - Waste heat regeneration system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、廃熱回生システムに係り、特にランキンサイクルを用いて車両のエンジンの廃熱を利用する廃熱回生システムに関する。 The present invention relates to a waste heat regeneration system, and more particularly to a waste heat regeneration system that uses waste heat of a vehicle engine using a Rankine cycle.
エンジンの廃熱から機械的エネルギー(動力)を回収するランキンサイクル回路を利用した車両用の廃熱回生システムが開発されている。一般的なランキンサイクル回路は、作動流体としてのフロンガス等の冷媒を圧送するポンプと、冷媒をエンジンの廃熱と熱交換させて加熱するボイラと、加熱された冷媒を膨張させて機械的エネルギーを回収する膨張機と、膨張後の冷媒を冷却凝縮させるコンデンサとから構成され、これらが順次接続されて閉回路を形成している。 Waste heat regeneration systems for vehicles using Rankine cycle circuits that recover mechanical energy (power) from engine waste heat have been developed. A general Rankine cycle circuit includes a pump that pumps a refrigerant such as chlorofluorocarbon as a working fluid, a boiler that heats the refrigerant by exchanging heat with waste heat of the engine, and expands the heated refrigerant to generate mechanical energy. An expander to be recovered and a condenser that cools and condenses the expanded refrigerant are connected and sequentially connected to form a closed circuit.
特許文献1のランキンサイクル回路に設けられたボイラは、エンジン冷却用の冷却水回路と接続し、冷却水回路の冷却水とランキンサイクル回路の冷媒との間で熱交換を行うものである。このボイラのように冷却水回路の冷却水とランキンサイクル回路の冷媒とを熱交換する機器を水熱交換器とする。このような水熱交換器が故障して冷却水回路とランキンサイクル回路との接続部が連通した場合、ランキンサイクル回路内の圧力が冷却水回路よりも高いため、ランキンサイクル回路の冷媒が冷却水回路側に洩れ出してしまう可能性がある。そして、冷媒が冷却水回路の冷却水に混入した場合、冷却水回路のウォータポンプにおいてキャビテーションが発生し、冷却水回路上の機器の故障の原因となってしまうおそれがあった。 The boiler provided in the Rankine cycle circuit of Patent Literature 1 is connected to a cooling water circuit for engine cooling, and performs heat exchange between the cooling water in the cooling water circuit and the refrigerant in the Rankine cycle circuit. A device that exchanges heat between the cooling water in the cooling water circuit and the refrigerant in the Rankine cycle circuit like this boiler is referred to as a water heat exchanger. When such a water heat exchanger fails and the connection between the coolant circuit and the Rankine cycle circuit communicates, the pressure in the Rankine cycle circuit is higher than that of the coolant circuit. There is a possibility of leakage to the circuit side. And when a refrigerant | coolant mixed in the cooling water of a cooling water circuit, cavitation generate | occur | produced in the water pump of a cooling water circuit, and there existed a possibility of causing the failure of the apparatus on a cooling water circuit.
ここで、特許文献2には、冷却水回路上のウォータタンクの中の空気の圧力を検出し、空気圧が高くなった場合にはプレッシャバルブを開状態にして空気を外部に逃がす構成が記載されている。
Here,
特許文献1に記載されているような廃熱回生システムの冷却水回路において、ランキンサイクル回路からの冷媒の洩れを検出して冷媒を除去するためには、特許文献2のように冷却水回路内でのガスの圧力を検出してガス抜きをする方法が考えられる。すなわち、特許文献2に記載の方法では検出されるガスの圧力が一定値を超えてからガスが外部に排出される。しかしながら、冷却水回路とランキンサイクル回路との接合部に開いた穴が小さい場合、冷媒は冷却水回路側に徐々に時間をかけて入っていく。そのため、圧力が一定値に達するまで時間がかかり、冷媒の洩れをすぐに検出することができない。
In the cooling water circuit of the waste heat regeneration system as described in Patent Document 1, in order to detect the leakage of the refrigerant from the Rankine cycle circuit and remove the refrigerant, the cooling water circuit as in
この発明はこのような問題を解決するため、ランキンサイクル回路上の水熱交換器が故障して作動流体が冷却水回路側に洩れ出した場合に、早い段階で作動流体の洩れを検知し冷却水回路から作動流体を除去することができる廃熱回生システムを提供することを目的とする。 In order to solve such problems, the present invention detects the leakage of the working fluid at an early stage when the water heat exchanger on the Rankine cycle circuit breaks down and the working fluid leaks to the cooling water circuit side. An object of the present invention is to provide a waste heat regeneration system capable of removing a working fluid from a water circuit.
上記の課題を解決するために、この発明に係る廃熱回生システムは、水が流通する水回路と、水熱交換器を有し作動流体が流通するランキンサイクル回路とを備え、水回路は水熱交換器と接続しランキンサイクル回路との間で熱交換を行い、水回路内における作動流体の存在を検知する作動流体検出手段と、作動流体検出手段による作動流体の存在の検知に基づき、作動流体を水回路の外部に排出する作動流体排出手段とを有する。
これによって、水回路内の圧力が一定値まで上昇する前であっても、作動流体検出手段が水回路内に浸入した作動流体の存在を検知し、作動流体排出手段によって作動流体を水回路外部に排出することができる。
In order to solve the above problems, a waste heat regeneration system according to the present invention includes a water circuit through which water flows, and a Rankine cycle circuit that has a water heat exchanger and through which a working fluid flows. Connected to the heat exchanger and exchanges heat with the Rankine cycle circuit, working fluid detection means for detecting the presence of the working fluid in the water circuit, and based on the detection of the presence of the working fluid by the working fluid detection means Working fluid discharge means for discharging the fluid to the outside of the water circuit.
As a result, even before the pressure in the water circuit rises to a certain value, the working fluid detection means detects the presence of the working fluid that has entered the water circuit, and the working fluid is discharged to the outside of the water circuit. Can be discharged.
この発明に係る廃熱回生システムの水回路は水回路ポンプを備え、作動流体検出手段及び作動流体排出手段は水熱交換器の下流かつ水回路ポンプの上流に設けられてもよい。
また、作動流体検出手段及び作動流体排出手段は、水回路内において、水が存在する領域よりも天地方向の天側に配置されてもよい。
The water circuit of the waste heat regeneration system according to the present invention may include a water circuit pump, and the working fluid detection means and the working fluid discharge means may be provided downstream of the water heat exchanger and upstream of the water circuit pump.
In addition, the working fluid detection unit and the working fluid discharge unit may be arranged on the top side in the top-to-bottom direction with respect to the region where water exists in the water circuit.
また、この発明に係る廃熱回生システムの水回路上には気液分離タンクが設けられ、作動流体検出手段及び作動流体排出手段は、気液分離タンク内部において、水が存在する領域よりも天地方向の天側に配置されてもよい。
さらに、水回路は、気液分離タンク内部に突出するとともに水回路の水を気液分離タンク内に流入させる流入端部と、気液分離タンク内部に突出するとともに水回路の水を気液分離タンク外に流出させる流出端部とを有し、流出端部の上端は流入端部の上端より下方に位置してもよい。
In addition, a gas-liquid separation tank is provided on the water circuit of the waste heat regeneration system according to the present invention, and the working fluid detection means and the working fluid discharge means are located within the gas-liquid separation tank more than the area where water exists. It may be arranged on the top side of the direction.
In addition, the water circuit protrudes into the gas-liquid separation tank and flows into the gas-liquid separation tank, and the water circuit protrudes into the gas-liquid separation tank and separates the water in the water circuit from gas to liquid. And an upper end of the outflow end portion may be located below the upper end of the inflow end portion.
また、この発明に係る廃熱回生システムの水回路は、水回路を流通する水を冷却するラジエータを備え、ラジエータは、ラジエータに水を補給し、又はラジエータ内の不要な水を排出するオーバーフロー経路を備えており、作動流体検出手段及び作動流体排出手段は、水回路内の冷媒をオーバーフロー経路に排出してもよい。 Moreover, the water circuit of the waste heat regeneration system according to the present invention includes a radiator that cools water flowing through the water circuit, and the radiator replenishes the radiator with water or discharges unnecessary water in the radiator. The working fluid detection means and the working fluid discharge means may discharge the refrigerant in the water circuit to the overflow path.
この発明による廃熱回生システムによれば、ランキンサイクル回路上の水熱交換器が故障して作動流体が冷却水回路側に洩れ出した場合に、早い段階で作動流体の洩れを検知し冷却水回路から作動流体を除去することができる。 According to the waste heat regeneration system according to the present invention, when the water heat exchanger on the Rankine cycle circuit fails and the working fluid leaks to the cooling water circuit side, the leakage of the working fluid is detected at an early stage to detect the cooling water. The working fluid can be removed from the circuit.
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る廃熱回生システム100を図1及び2を用いて説明する。
図1は廃熱回生システム100の全体的な構成を示す。
廃熱回生システム100は、ポンプ2と、冷却水ボイラ3と、排ガスボイラ4と、膨張機6と、コンデンサ8とを有し、これらは順次連結して閉回路であるランキンサイクル回路10を構成する。ランキンサイクル回路10の内部には作動流体としての冷媒が流通している。また、ポンプ2はモータ5と接続している。
ここで、冷却水ボイラ3は水熱交換器を構成する。また、本実施の形態において冷媒にはフロンが用いられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
A waste
FIG. 1 shows an overall configuration of the waste
The waste
Here, the
ポンプ2はモータ5によって駆動され、廃熱回生システム100におけるランキンサイクル回路10内の冷媒を圧送する。また、冷却水ボイラ3はエンジン20を冷却した冷却水が有する廃熱により、排ガスボイラ4はエンジン20の排ガスが有する廃熱により、冷媒を加熱し気化させる。膨張機6は冷却水ボイラ3及び排ガスボイラ4において気化した冷媒を膨張させて機械的エネルギーを発生させる。ここで、膨張機6は膨張機側駆動軸26を有し、エンジン20はエンジン側駆動軸21を有する。膨張機側駆動軸26とエンジン側駆動軸21との間にはベルト22が取り付けられている。膨張機6で発生した機械的エネルギーは、膨張機側駆動軸26、ベルト22及びエンジン側駆動軸21を介してエンジン20を補助する。さらに、コンデンサ8は、気化した冷媒を冷却凝縮し液化させる。
The
冷却水ボイラ3には、第一水回路31が接続されている。第一水回路31は、冷却水ボイラ3、第一ラジエータ34及び水回路ポンプ32が順次接続されて構成されている。ここで、第一ラジエータ34は第一水回路31を流通する冷媒を冷却するためのものである。また、冷却水ボイラ3の下流かつ第一ラジエータ34の上流、すなわち冷却水ボイラ3の下流かつ水回路ポンプ32の上流には、後述する作動流体除去手段13が設けられる。第一水回路31は、水回路ポンプ32の下流かつ冷却水ボイラ3の上流においてエンジン20内を通過する。水回路ポンプ32によって圧送された冷却水はエンジン20の廃熱を受け取ることでエンジン20を冷却する。エンジン20の廃熱によって加熱された冷却水は冷却水ボイラ3において、ランキンサイクル回路10の冷媒と熱交換を行う。そして次に、冷却水は第一ラジエータ34によって冷却された後、再び水回路ポンプ32によってエンジン20へ圧送される。
A
排ガスボイラ4には排気管41が接続されている。排気管41にはエンジン20から排出された高温の排ガスが流通しており、排ガスボイラ4においてランキンサイクル回路10を流通する冷媒と熱交換を行って冷媒を加熱する。
An
次に、図2を参照して作動流体除去手段13の構成について説明する。なお、以下の説明において、鉛直方向上向きを天地方向の天側Xとする。
作動流体除去手段13は、フロン検知器13aとリリーフ弁13bとからなる。フロン検知器13aは半導体センサであり、第一水回路31の冷却水が存在する領域よりも天地方向の天側Xに取り付けられている。また、第一水回路31の冷却水が存在する領域よりも天側Xにはフロン検知器13aに隣り合って開口39が形成されている。リリーフ弁13bは開口39に取り付けられている。フロン検知器13aとリリーフ弁13bとは電気的に接続している。
ここで、フロン検知器13aは作動流体検出手段を、リリーフ弁13bは作動流体排出手段を構成する。
Next, the configuration of the working
The working
Here, the
冷却水ボイラ3が故障してランキンサイクル回路10の冷媒が第一水回路31に洩れ出した場合、作動流体除去手段13のフロン検知器13aが冷媒の存在を検知する。そして、冷媒の存在を検知したフロン検知器13aは、検知信号をリリーフ弁13bに送る。検知信号を受けたリリーフ弁13bは開状態となり、冷媒は開口39を通って第一水回路31の外部に排出される。
When the
以上より、この実施の形態1に係る廃熱回生システム100では、第一水回路31上にフロン検知器13a及びリリーフ弁13bを備えることにより、冷却水ボイラ3の故障による第一水回路31への冷媒洩れを早期に検出し、冷媒を除去することができる。すなわち、従来のように圧力によって冷媒洩れを検出する場合は第一水回路31のガスの圧力が一定値以上とならなければ冷媒を検知できないが、フロン検知器13aを用いれば第一水回路31の圧力が上昇する前に冷媒であるフロンの存在を即座に検知することができる。そして、フロン検知器13aからの検知信号によって開口39のリリーフ弁13bが開状態になると、冷媒は開口39を介して第一水回路31の外部の大気に放出される。従って、冷媒が水回路ポンプ32に浸入してキャビテーションが発生する前に、冷媒を水回路31から除去することができる。
As described above, in the waste
また、作動流体除去手段13を冷却水ボイラ3の下流かつ水回路ポンプ32の上流に設けることにより、故障した冷却水ボイラ3から浸入した冷媒が水回路ポンプ32に入る前に除去することができる。そのため、水回路ポンプ32でのキャビテーションの発生を防止することができる。
さらに、気化した冷媒は第一水回路31内の上方に溜まるため、作動流体除去手段13を第一水回路31内において冷却水が存在する領域より天地方向の天側Xに配置することにより、より確実に冷媒を除去することができる。
Further, by providing the working fluid removing means 13 downstream of the cooling
Furthermore, since the vaporized refrigerant is accumulated above the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る廃熱回生システム200について、図3及び4を用いて説明する。
廃熱回生システム200の全体の構成を図3に示す。廃熱回生システム200は廃熱回生システム100において、第一水回路31上の冷却水ボイラ3の下流かつ第一ラジエータ34の上流、すなわち冷却水ボイラ3の下流かつポンプ2の上流に気液分離タンク38が設けられたものである。そして、気液分離タンク38内部には、作動流体除去手段23が設けられている。
なお、図1の参照符号と同一の符号は同一又は同様の構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
A waste
The overall configuration of the waste
Since the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same or similar components, detailed description thereof is omitted.
気液分離タンク38及び作動流体除去手段23の構成について、図4を参照して説明する。
気液分離タンク38は略円筒形状であり、内部には冷却水と第一水回路31に浸入した冷媒とが溜められる。ここで、気液分離タンク38内の上部、すなわち冷却水が存在する領域よりも天地方向の天側Xにはフロン検知器23aが取り付けられている。また、気液分離タンク38の冷却水が存在する領域より天地方向の天側Xにおいて、フロン検知器23aに隣り合って開口38aが形成されている。リリーフ弁23bは開口38aに取り付けられている。フロン検知器23aとリリーフ弁23bとは電気的に接続している。
ここで、作動流体除去手段23は、フロン検知器23aとリリーフ弁23bとからなる。また、フロン検知器23aは作動流体検出手段を、リリーフ弁23bは作動流体排出手段を構成する。また、フロン検知器23aは半導体センサである。
The configurations of the gas-
The gas-
Here, the working
気液分離タンク38の内部には、底部38bを貫通して第一水回路31の流入端部31a及び流出端部31bが天地方向の天側Xに向かって突出している。流出端部31bの上端31baは流入端部31aの上端31aaよりも下方に位置している。また、気液分離タンク38内部に冷却水が溜まった通常の状態で冷却水の水面よりも上方の部分を上方部38c、下方の部分を下方部38dとすると、流入端部31aの上端31aaは上方部38cに、流出端部31bの上端31baは下方部38dに位置している。第一水回路31を流通する冷却水は、流入端部31aから気液分離タンク38の内部に流入し、流出端部31bから気液分離タンク38の外部へ流出する。
Inside the gas-
冷却水ボイラ3が故障してランキンサイクル回路10内の冷媒が第一水回路31側に浸入した場合、気液分離タンク38に入った冷媒の存在をフロン検知器23aが検知する。冷媒を検知したフロン検知器23aはリリーフ弁23bに検知信号を送り、リリーフ弁23bを開状態にする。
When the cooling
以上より、この実施の形態に係る廃熱回生システム200では、第一水回路31上に気液分離タンク38を設けたことにより、気液分離タンク38の内部において冷媒を含む気体は上方部38cに、冷却水は下方部38dに分離される。そのため、気液分離タンク38内部の冷却水が存在する領域より天地方向の天側Xに配置した作動流体除去手段によって、冷却水ボイラ3が故障した場合でも、より確実に第一水回路31内の冷媒を除去することができる。
また、第一水回路31の流出端部31bの上端31baが気液分離タンク38の下方部38dに位置することにより、流出端部31bの上端31baは通常、冷却水の水面より下方に位置する。そのため、流出端部31bから気液分離タンク38外部へは冷却水のみが流出し、冷媒が流出端部31bを通って第一水回路31内に再び混入しないようになっている。従って、水回路ポンプ32への冷媒の浸入とキャビテーションの発生を、より確実に防止することができる。
As described above, in the waste
Further, since the upper end 31ba of the
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る廃熱回生システム300を、図5及び6を用いて説明する。
第一水回路31とリザーバタンク36との関係を図5に示す。
廃熱回生システム300おいては、リザーバタンク36に接続するリザーバタンク管路35と第一水回路31とは連通路51を介して接続している。第一水回路31に連通路51が接続する位置は、第一水回路31上の第一ラジエータ34の下流かつ水回路ポンプ32の上流、すなわち冷却水ボイラ3の下流かつ水回路ポンプ32の上流である。さらにまた、第一水回路31と連通路51とが接続する位置には、作動流体除去手段33が設けられている。
なお、図1の参照符号と同一の符号は同一又は同様の構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
A waste
FIG. 5 shows the relationship between the
In the waste
Since the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same or similar components, detailed description thereof is omitted.
リザーバタンク36はリザーバタンク管路35を介して第一ラジエータ34に接続している。リザーバタンク管路35には冷却水が流通しており、第一ラジエータ34内部の圧力に応じて冷却水の流通方向が変化するように構成されている。すなわち、第一ラジエータ34の内部の圧力が高い時は冷却水が溢れて第一ラジエータ34から流出し、リザーバタンク管路35を介してリザーバタンク36に不要な冷却水が排出される。一方、第一ラジエータ34の内部の圧力が低い時は、リザーバタンク36に貯留された冷却水はリザーバタンク管路35を介して第一ラジエータ34に補給される。また、リザーバタンク36には排水管37が取り付けられている。リザーバタンク36に貯められた冷却水は一定量以上になると排水管37を通って外部に排出される。
なお、リザーバタンク管路35及びリザーバタンク36はオーバーフロー経路を構成する。
The
The
作動流体除去手段33の構成について、図6を参照して説明する。
作動流体除去手段33は、図2に記載された作動流体除去手段13と同様にフロン検知器33aとリリーフ弁33bからなる構成のものである。フロン検知器33aは、第一水回路31内の冷却水が存在する領域より天地方向の天側Xに取り付けられている。また、第一水回路31の冷却水が存在する領域より天側Xにはフロン検知器33aに隣り合って連通路51が分岐している。リリーフ弁33bは、連通路51上において第一水回路31に近接した位置に設けられている。また、フロン検知器33aとリリーフ弁33bとは電気的に接続している。なお、フロン検知器33aは半導体センサである。
ここで、フロン検知器33aは作動流体検出手段を、リリーフ弁33bは作動流体排出手段を構成する。
The configuration of the working
The working
Here, the
冷却水ボイラ3が故障してランキンサイクル回路10の冷媒が第一水回路31に洩れ出した場合、作動流体除去手段33のフロン検知器33aが冷媒の存在を検知し、検知信号を連通路51上のリリーフ弁33bに送る。検知信号を受けたリリーフ弁33bは開状態となり、第一水回路31とリザーバタンク管路35とは連通路51を介して連通状態となる。そして、第一水回路31内の冷媒は連通路51を通ってリザーバタンク管路35に排出される。
When the cooling
以上より、この実施の形態に係る廃熱回生システム300では、第一水回路31とリザーバタンク管路35とが連通路51を介して接続しており、リリーフ弁33bが連通路51上に設けられている。これによって、浸入した冷媒が第一水回路31から除去されるとともに連通路51から冷却水も一緒に排出された場合であっても、冷却水はリザーバタンク管路35及びリザーバタンク36に留まって機器外部に洩れ出るのを防ぐことができる。また、リザーバタンク管路35及びリザーバタンク36に排出された冷却水は、第一ラジエータ34を介して再び第一水回路31内に流入するため、水を有効活用することができる。なお、リザーバタンク管路35及びリザーバタンク36に排出された冷媒は、排水管37を介して外部に排出される。
As described above, in the waste
なお、作動流体除去手段33は図6に示すものに限定されず、図4に記載された作動流体除去手段23と同様に、第二水回路61上に設けられた気液分離タンク内部に取り付けられるフロン検知器及びリリーフ弁であってもよい。
The working
実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係る廃熱回生システム400について、図7を参照して説明する。図7は廃熱回生システム400の全体的な構成を示している。
廃熱回生システム400は、実施の形態1に係る廃熱回生システム100において、コンデンサ8が第二水回路61に接続している。第二水回路61は、ターボチャージャ(図示せず)により圧縮された吸気を冷却するインタークーラ66を冷却するための冷却水が流通する回路である。第二水回路61は、第二水回路ポンプ62、コンデンサ8、インタークーラ66及び第二ラジエータ64が順次接続されて構成されている。なお、第二ラジエータ64は第一水回路31を流通する冷媒を冷却するためのものである。また、コンデンサ8の下流かつインタークーラ66の上流、すなわちコンデンサ8の下流かつ第二水回路ポンプ62の上流には作動流体除去手段63が設けられている。作動流体除去手段63は、図2に記載された作動流体除去手段13と同様にフロン検知器とリリーフ弁からなる構成のものである。しかしながら、これに限定されず、作動流体除去手段63は、図4に記載された作動流体除去手段23と同様に、第二水回路61上に設けられた気液分離タンク内部に取り付けられるフロン検知器及びリリーフ弁であってもよい。
A waste
In the waste
以上より、この実施の形態に係る廃熱回生システム400では、実施の形態1〜3の廃熱回生システム100,200,300と同様に、コンデンサ8が故障した場合であっても、第二水回路61内に浸入した冷媒を早期に除去することができる。その結果、第二水回路ポンプ62への冷媒の浸入及びキャビテーションの発生を防止することができる。
As described above, in the waste
なお、実施の形態1〜3において水回路と接続する水熱交換器は冷却水ボイラ3のみであり、実施の形態4においては冷却水ボイラ3及びコンデンサ8が水熱交換器であるが、これに限定されず、水熱交換器としてコンデンサ8のみが設けられていてもよい。
In the first to third embodiments, the water heat exchanger connected to the water circuit is only the cooling
また、実施の形態1〜4においてフロン検知器には半導体センサが用いられるが、これに限定されず、赤外線式光学センサ等を用いてもよい。
また、ランキンサイクル回路10を流通する冷媒は、フロンに限定されずエタノールであってもよく、作動流体検出手段もフロン検知器ではなくエタノール検知器であってもよい。
In the first to fourth embodiments, a semiconductor sensor is used for the chlorofluorocarbon detector. However, the present invention is not limited to this, and an infrared optical sensor or the like may be used.
Moreover, the refrigerant | coolant which distribute | circulates the
100,200,300,400 廃熱回生システム、3 冷却水ボイラ(水熱交換器)、8 コンデンサ(水熱交換器)、10 ランキンサイクル回路、13,23,33,63 作動流体除去手段、13a,23a,33a フロン検知器(作動流体検出手段)、13b,23b,33b リリーフ弁(作動流体排出手段)、20 エンジン、31 第一水回路(水回路)、31a 流入端部、31aa 流入端部の上端、31b 流出端部、31ba 流出端部の上端、32,62 水回路ポンプ、38 気液分離タンク、X 天地方向の天側。
100, 200, 300, 400 Waste heat regeneration system, 3 Cooling water boiler (water heat exchanger), 8 condenser (water heat exchanger), 10 Rankine cycle circuit, 13, 23, 33, 63 Working fluid removing means, 13a , 23a, 33a Freon detector (working fluid detection means), 13b, 23b, 33b Relief valve (working fluid discharge means), 20 engine, 31 first water circuit (water circuit), 31a inflow end,
Claims (6)
前記水回路内における作動流体の存在を検知する作動流体検出手段と、
前記作動流体検出手段による前記作動流体の存在の検知に基づき、前記作動流体を前記水回路の外部に排出する作動流体排出手段とを有する、廃熱回生システム。 A water circuit through which water flows, and a Rankine cycle circuit having a water heat exchanger and through which a working fluid flows, wherein the water circuit is connected to the water heat exchanger and exchanges heat with the Rankine cycle circuit. A waste heat regeneration system to perform,
Working fluid detection means for detecting the presence of the working fluid in the water circuit;
A waste heat regeneration system comprising: a working fluid discharge unit that discharges the working fluid to the outside of the water circuit based on detection of the presence of the working fluid by the working fluid detection unit.
前記作動流体検出手段及び前記作動流体排出手段は前記水熱交換器の下流かつ前記水回路ポンプの上流に設けられる請求項1に記載の廃熱回生システム。 The water circuit comprises a water circuit pump;
The waste heat regeneration system according to claim 1, wherein the working fluid detection means and the working fluid discharge means are provided downstream of the water heat exchanger and upstream of the water circuit pump.
前記作動流体検出手段及び前記作動流体排出手段は、前記気液分離タンク内部において、水が存在する領域よりも天地方向の天側に配置される請求項1又は2に記載の廃熱回生システム。 A gas-liquid separation tank is provided on the water circuit,
3. The waste heat regeneration system according to claim 1, wherein the working fluid detection unit and the working fluid discharge unit are arranged on the top side in the top-to-bottom direction with respect to a region where water exists in the gas-liquid separation tank.
前記気液分離タンク内部に突出するとともに、前記水回路の水を前記気液分離タンク内に流入させる流入端部と、
前記気液分離タンク内部に突出するとともに、前記水回路の水を前記気液分離タンク外に流出させる流出端部と、
を有し、
前記流出端部の上端は前記流入端部の上端より下方に位置する請求項4に記載の廃熱回生システム。 The water circuit is
An inflow end that protrudes into the gas-liquid separation tank and allows water in the water circuit to flow into the gas-liquid separation tank;
An outflow end that protrudes into the gas-liquid separation tank and causes water in the water circuit to flow out of the gas-liquid separation tank;
Have
The waste heat regeneration system according to claim 4, wherein an upper end of the outflow end is positioned below an upper end of the inflow end.
前記ラジエータは、前記ラジエータに水を補給し、又は前記ラジエータ内の不要な水を排出するオーバーフロー経路を備えており、
前記作動流体検出手段及び前記作動流体排出手段は、前記水回路内の冷媒を前記オーバーフロー経路に排出する請求項1〜5のいずれか一項に記載の廃熱回生システム。 The water circuit includes a radiator that cools water flowing through the water circuit,
The radiator includes an overflow path for supplying water to the radiator or discharging unnecessary water in the radiator,
The waste heat regeneration system according to any one of claims 1 to 5, wherein the working fluid detection unit and the working fluid discharge unit discharge the refrigerant in the water circuit to the overflow path.
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