[发明专利]废热回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括兰肯循环的废热回收装置，上述兰肯循环将发动机等的外部热源的废热回收而再生作为动力。

背景技术

作为这种装置，已知有例如专利文献1记载的废热利用装置。专利文献1记载的废热利用装置包括：兰肯循环，该兰肯循环具有泵、加热器、膨胀机及冷凝器；旁通流路，该旁通流路绕过上述膨胀机；以及旁通阀，该旁通阀将上述旁通流路打开、关闭。此外，在使兰肯循环起动时，首先，打开旁通阀使制冷剂循环，当膨胀机的入口侧的气相制冷剂的温度达到规定温度以上时，关闭旁通阀，并且使膨胀机的工作转速增加。

在上述专利文献1记载的废热利用装置中，通过对膨胀机中产生的急剧的压力差进行抑制，从而能使兰肯循环稳定地起动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－97387号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

另外，在兰肯循环中使制冷剂循环的泵是送液泵，其以泵入口侧的制冷剂为液相状态(液体制冷剂)为前提。但是，若因布局上的限制等，而例如将泵设置在比储液罐(日文：レシーバタンク)内的制冷剂液面高的位置，则在兰肯循环停止时，泵入口侧的制冷剂有时处于气相状态(气体制冷剂)。在这样使气体制冷剂混入到泵入口侧的状态下，即便使泵工作，也无法获得充分的制冷剂循环量，会使兰肯循环的起动需要很长的时间，或者存在兰肯循环起动失败的可能性。即，兰肯循环的起动性能(起动的快慢及起动的可靠性等)下降。因而，在使兰肯循环起动时，需要预先使泵入口侧的制冷剂尽可能为液体制冷剂。

通过发明人的实验可以确认，当气体制冷剂混入到泵入口侧的情况下，与使制冷剂经由膨胀机进行循环相比，使制冷剂绕过膨胀机进行循环能在更短的时间内使泵入口侧的制冷剂变为液体制冷剂。因而，在使兰肯循环起动时，较为理想的是，使制冷剂绕过膨胀机进行循环。另一方面，在使制冷剂绕过膨胀机进行循环的过程中，由于无法获得来自膨胀机的输出，因泵的驱动负荷等而使兰肯循环的输出为负，因此，希望尽可能缩短使制冷剂绕过膨胀机进行循环的时间。

在上述现有的废热利用装置中，对于尽可能缩短使制冷剂绕过膨胀机进行循环的时间，换言之，对于尽可能缩短输出为负的状态的兰肯循环的工作时间(运转时间)这一方面，完全没有进行考虑。因而，上述现有的废热利用装置在使兰肯循环起动时，虽然有可能能够抑制膨胀机中产生的急剧的压力差，但兰肯循环的输出为负的时间会增加到所需以上的时间，而存在无法使兰肯循环高效地工作的可能性。

本发明着眼于上述问题而作，其目的在于在包括兰肯循环的废热回收装置中，同时实现兰肯循环的起动性能的提高和兰肯循环的高效的运转(工作)。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的一技术方案的废热回收装置包括：兰肯循环，所述兰肯循环在制冷剂的循环通路中配置有加热器、膨胀机、冷凝器以及泵，其中，所述加热器利用外部热源的废热对制冷剂进行加热以使制冷剂气化，所述膨胀机使经过所述加热器的制冷剂膨胀以产生动力，所述冷凝器使经过所述膨胀机的制冷剂冷凝，所述泵将经过所述冷凝器的制冷剂向所述加热器送出；旁通流路，所述旁通流路使所述制冷剂绕过所述膨胀机流通；旁通阀，所述旁通阀将所述旁通流路打开、关闭；以及控制部，所述控制部控制成在使所述兰肯循环起动时，在打开所述旁通阀的状态下使所述泵工作，然后在表示所述冷凝器中的冷凝能力的参数达到规定值以上时，关闭所述旁通阀。

发明效果

根据上述废热回收装置，在使兰肯循环起动时，在打开旁通阀的状态下使泵工作，因此，即使在气体制冷剂混入到泵入口侧的情况下，也能缩短泵入口侧的制冷剂成为液体制冷剂的时间。另外，由于在表示冷凝器中的冷凝能力的参数达到规定值以上时，关闭旁通阀，因此，在泵入口侧的制冷剂处于被充分液化的状态后，能快速地使制冷剂经由膨胀机进行循环。其结果是，能够提高兰肯循环的起动性能，并且能缩短兰肯循环的输出为负的时间，从而能使兰肯循环高效地运转(工作)。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的废热回收装置的示意结构的图。

图2是表示实施方式中的兰肯起动控制的流程图。

图3是表示实施方式中的兰肯起动控制的流程图。

图4是兰肯起动控制的时序图。

图5是表示实施方式的变形例的废热回收装置的示意结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。