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JP2009133210A - Waste heat recovery device - Google Patents

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JP2009133210A
JP2009133210A JP2007307784A JP2007307784A JP2009133210A JP 2009133210 A JP2009133210 A JP 2009133210A JP 2007307784 A JP2007307784 A JP 2007307784A JP 2007307784 A JP2007307784 A JP 2007307784A JP 2009133210 A JP2009133210 A JP 2009133210A
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JP
Japan
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waste heat
temperature
thermoelectric conversion
engine
heat recovery
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007307784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Michikawauchi
亮 道川内
Hideo Kobayashi
日出夫 小林
Katsuhiko Arisawa
克彦 蟻沢
Yoshio Yamashita
芳雄 山下
Kenichi Yamada
賢一 山田
Kunihiko Hayashi
邦彦 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve exhaust heat recovery efficiency by recovering exhaust heat of an engine which cannot be recovered by a Rankine cycle and is discharged. <P>SOLUTION: This exhaust heat recovery device 1 forms the Rankine cycle to carry out motive power regeneration of a compressor 6 and electric power regeneration of a generator 7 by driving a turbine 5 by steam to which the exhaust heat is given in the engine 3 and a superheater 9, converts the exhaust heat that cannot be recovered by the Rankine cycle to electric energy by heat-electricity converting elements 15a to 15e installed in the engine 3, the superheater 9, a catalyst device 11, a condenser 12 and an air conditioner 14, and recovers the electric energy in a battery device 8. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンにおける廃熱を、蒸気を介して回収する廃熱回収装置に関する。   The present invention relates to a waste heat recovery apparatus that recovers waste heat in an engine via steam.

従来、内燃機関(エンジン)の駆動に伴って発生する廃熱を、ランキンサイクルを利用して回収する廃熱回収装置が知られている。このような廃熱回収装置には、例えば、エンジンの水冷冷却系統を密閉構造とし、エンジンにおける廃熱によって気化した冷媒、すなわち蒸気によって膨張機(タービン)を駆動して、その蒸気の持つ熱エネルギーを電気エネルギー等に変換して回収するものがある。このような廃熱回収装置の一例が、例えば、特許文献1に開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a waste heat recovery device that recovers waste heat generated by driving an internal combustion engine (engine) using a Rankine cycle. In such a waste heat recovery device, for example, the water cooling cooling system of the engine has a sealed structure, and the refrigerant evaporated by the waste heat in the engine, that is, the expander (turbine) is driven by the steam, and the thermal energy of the steam Is recovered by converting it into electrical energy. An example of such a waste heat recovery apparatus is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開2000−345835号公報JP 2000-345835 A

このような廃熱回収装置は、エンジンから発生する廃熱によって冷媒を蒸気化するエンジン本体と、排気ガスと冷媒との間で熱交換させ、蒸気を過熱する過熱器と、蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーや動力に変換する膨張機と、蒸気状態の冷媒を再び液相状態の冷媒へ戻す凝縮器とを備え、ランキンサイクルを形成している。これらのエンジン本体や過熱器はエンジンの廃熱や排気ガスから受熱し、廃熱を有する。このようなエンジン本体や過熱器は廃熱保有部の一例である。このような廃熱保有部の有する熱は冷媒へ付与することができる。これにより、冷媒が蒸気化して廃熱を回収することができる。   Such a waste heat recovery device includes an engine main body that vaporizes the refrigerant by waste heat generated from the engine, a superheater that superheats the steam by exchanging heat between the exhaust gas and the refrigerant, and heat energy of the steam. An expander that converts electric energy or power into power and a condenser that returns the refrigerant in the vapor state to the refrigerant in the liquid phase again form a Rankine cycle. These engine main body and superheater receive waste heat from the engine and exhaust gas and have waste heat. Such an engine main body and a superheater are examples of a waste heat holding part. The heat which such a waste heat holding part has can be provided to a refrigerant | coolant. Thereby, a refrigerant | coolant is vaporized and waste heat can be collect | recovered.

ところで、このような廃熱保有部は冷媒へ熱を付与した後でも、依然として廃熱を有していることがある。すなわち、廃熱保有部には、冷媒が回収しきれない熱エネルギーが残存している場合がある。また、蒸気が膨張機において回収されるエネルギーは、蒸気の持つ熱エネルギーの一部であり、膨張機で回収しきれない残りの熱エネルギーは凝縮器で大気へ放出されてしまう。このように、ランキンサイクルによる廃熱回収はエンジンの廃熱を回収しきれないため、廃熱回収装置は改善の余地がある。   By the way, such a waste heat holding part may still have waste heat even after giving heat to the refrigerant. That is, there may be thermal energy that cannot be recovered from the refrigerant in the waste heat holding unit. In addition, the energy of the steam recovered by the expander is a part of the thermal energy of the steam, and the remaining heat energy that cannot be recovered by the expander is released to the atmosphere by the condenser. As described above, the waste heat recovery by the Rankine cycle cannot recover the exhaust heat of the engine, so there is room for improvement in the waste heat recovery device.

そこで、本発明は、ランキンサイクルにより回収できず、放出されていたエンジンの廃熱を回収し、廃熱回収効率を向上することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the waste heat recovery efficiency by recovering the waste heat of the engine that has been released and cannot be recovered by the Rankine cycle.

かかる課題を解決する本発明の廃熱回収装置は、ランキンサイクルに含まれる廃熱保有部に装着された熱電変換素子と、当該熱電変換素子により変換された電気エネルギーを蓄電する蓄電装置と、を備えたことを特徴とする(請求項1)。このような構成とすることにより、ランキンサイクルにより回収しきれず、大気放出されていた熱エネルギーを回収することができる。これにより、廃熱回収装置は、廃熱回収効率を向上することができる。この廃熱保有部は、発熱するエンジン本体や、排気ガスと蒸気との間で熱交換が行われる過熱器、蒸気に放熱させて液相へ戻す凝縮器などのように、廃熱により余剰の熱を有することのある部位である。   The waste heat recovery apparatus of the present invention that solves such a problem includes a thermoelectric conversion element attached to a waste heat holding unit included in the Rankine cycle, and a power storage device that stores electric energy converted by the thermoelectric conversion element. (Claim 1). By adopting such a configuration, it is possible to recover the thermal energy that has not been recovered by the Rankine cycle and has been released to the atmosphere. Thereby, the waste heat recovery apparatus can improve waste heat recovery efficiency. This waste heat holding unit is used to generate excess heat from waste heat, such as an engine body that generates heat, a superheater that exchanges heat between exhaust gas and steam, and a condenser that dissipates heat to return to the liquid phase. It is a part that may have heat.

さらに、このような廃熱回収装置は、前記廃熱保有部の温度を計測する温度計測手段と、当該温度計測手段の取得する温度情報に基づいて、前記熱電変換素子と前記蓄電装置との電気的な接続と遮断とを切替える制御手段と、を備えた構成とすることができる(請求項2)。このような構成とすることにより、廃熱保有部の温度に応じて、熱電変換素子による廃熱回収の実施と停止とを制御することができる。例えば、廃熱保有部の温度が高温である場合、廃熱を回収し、廃熱保有部の温度が低温である場合、廃熱の回収を停止することができる。   Further, such a waste heat recovery apparatus includes a temperature measurement unit that measures the temperature of the waste heat holding unit, and an electrical connection between the thermoelectric conversion element and the power storage device based on temperature information acquired by the temperature measurement unit. And a control means for switching between normal connection and disconnection (claim 2). By setting it as such a structure, according to the temperature of a waste-heat holding part, implementation and a stop of the waste-heat recovery by a thermoelectric conversion element are controllable. For example, when the temperature of the waste heat holding unit is high, the waste heat can be recovered, and when the temperature of the waste heat holding unit is low, the recovery of the waste heat can be stopped.

本発明は、熱電変換素子をランキンサイクルの廃熱保有部に装着したことにより、ランキンサイクルにより回収できずに放出されていたエンジンの廃熱を回収し、廃熱回収効率を向上することができる。   By mounting the thermoelectric conversion element in the waste heat holding part of the Rankine cycle, the present invention can recover the waste heat of the engine that has been released without being recovered by the Rankine cycle, and can improve the waste heat recovery efficiency. .

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施例の廃熱回収装置1の概略構成を示した説明図である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the waste heat recovery apparatus 1 of the present embodiment.

廃熱回収装置1には、蒸気状態の冷媒及び液相状態の冷媒が流通する冷媒通路2がループ状に形成されている。蒸気状態の冷媒及び液相状態の冷媒は、この冷媒通路2を循環する。冷媒通路2は、エンジン3内に形成され、冷媒が流通するウォータジャケットを含んでいる。冷媒はエンジン3の燃焼熱によって加熱されると蒸気化する。冷媒通路2には、この冷媒の蒸気によって駆動される膨張器、すなわち、タービン5が備えられている。このタービン5は、コンプレッサ6と接続されている。コンプレッサ6は、タービン5によって駆動され、圧縮した空気をエンジン3の吸気ポート(図示しない)へ送る。タービン5は、さらに発電機7と接続されている。発電機7はタービン5によって駆動されることにより蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、蓄電装置8に回収する。また、廃熱回収装置1は、冷媒通路2上のエンジン3とタービン5との間に過熱器9を備えている。過熱器9は、排気通路10中を流通する排気ガスから熱を回収し、タービン5へ供給される蒸気へさらに熱を付与するもので、廃熱の回収効率を向上させるものである。このように、タービン5は、過熱器9によって高温、高圧となった蒸気によって駆動される。また、排気通路10には排気ガス浄化のための触媒装置11が配設されている。冷媒通路2には、タービン5の下流側に蒸気となった冷媒を再び液体に戻す凝縮器12を備えている。凝縮器12によって液体に戻された冷媒はポンプ(W/P)13によって、再びエンジン3内のウォータジャケットに供給される。なお、本実施例では、冷媒は燃焼熱によって蒸気化する構成である。ここでは、冷媒を冷却部位にスプレーすることによって冷媒を蒸気化する構成とすることもできる。要は、いわゆるランキンサイクルを実現することのできる構成となっていればよい。また、廃熱回収装置1は空調装置14を備えている。この空調装置14とエンジン3との間を液相状態の冷媒が行き来し、熱交換が行われる。このように廃熱回収装置1はランキンサイクルを構成し、蒸気を介してエンジン3の廃熱を回収する。   In the waste heat recovery apparatus 1, a refrigerant passage 2 through which a refrigerant in a vapor state and a refrigerant in a liquid phase flow is formed in a loop shape. The refrigerant in the vapor state and the refrigerant in the liquid phase circulate in the refrigerant passage 2. The refrigerant passage 2 is formed in the engine 3 and includes a water jacket through which the refrigerant flows. The refrigerant is vaporized when heated by the combustion heat of the engine 3. The refrigerant passage 2 is provided with an expander driven by the refrigerant vapor, that is, a turbine 5. This turbine 5 is connected to a compressor 6. The compressor 6 is driven by the turbine 5 and sends compressed air to an intake port (not shown) of the engine 3. The turbine 5 is further connected to a generator 7. The generator 7 is driven by the turbine 5 to convert the heat energy of the steam into electric energy and collect it in the power storage device 8. Further, the waste heat recovery apparatus 1 includes a superheater 9 between the engine 3 and the turbine 5 on the refrigerant passage 2. The superheater 9 recovers heat from the exhaust gas flowing in the exhaust passage 10 and further adds heat to the steam supplied to the turbine 5, and improves the recovery efficiency of waste heat. In this way, the turbine 5 is driven by the steam that has become high temperature and high pressure by the superheater 9. The exhaust passage 10 is provided with a catalyst device 11 for purifying exhaust gas. The refrigerant passage 2 is provided with a condenser 12 on the downstream side of the turbine 5 for returning the refrigerant, which has become vapor, to liquid again. The refrigerant returned to the liquid by the condenser 12 is again supplied to the water jacket in the engine 3 by the pump (W / P) 13. In this embodiment, the refrigerant is vaporized by the combustion heat. Here, it can also be set as the structure which vaporizes a refrigerant | coolant by spraying a refrigerant | coolant on a cooling site | part. In short, what is necessary is just to be the structure which can implement | achieve what is called Rankine cycle. The waste heat recovery apparatus 1 includes an air conditioner 14. A liquid phase refrigerant moves between the air conditioner 14 and the engine 3 to exchange heat. Thus, the waste heat recovery apparatus 1 constitutes a Rankine cycle, and recovers the waste heat of the engine 3 through steam.

このような廃熱回収装置1は、さらに、熱電変換素子15a乃至15eを備えている。熱電変換素子15a乃至15eは、本発明の廃熱保有部に相当するエンジン3、過熱器9、触媒装置11、凝縮器12、空調装置14のそれぞれに装着されている。すなわち、熱電変換素子15aはエンジン3に装着され、熱電変換素子15bは過熱器9に装着されている。以下同様に、熱電変換素子15cは触媒装置11に、熱電変換素子15dは凝縮器12、熱電変換素子15eは空調装置14に装着されている。このような廃熱保有部は、冷媒へ熱を付与した後も余剰な廃熱を有している部位、又は、冷媒から受熱し、余剰な熱を有している部位であればその他の部位でもよい。   Such a waste heat recovery apparatus 1 further includes thermoelectric conversion elements 15a to 15e. The thermoelectric conversion elements 15a to 15e are attached to the engine 3, the superheater 9, the catalyst device 11, the condenser 12, and the air conditioner 14 corresponding to the waste heat holding unit of the present invention. That is, the thermoelectric conversion element 15 a is attached to the engine 3, and the thermoelectric conversion element 15 b is attached to the superheater 9. Similarly, the thermoelectric conversion element 15 c is attached to the catalyst device 11, the thermoelectric conversion element 15 d is attached to the condenser 12, and the thermoelectric conversion element 15 e is attached to the air conditioner 14. Such a waste heat holding part is a part that has excessive waste heat even after applying heat to the refrigerant, or other part that receives heat from the refrigerant and has excessive heat. But you can.

次に、このような熱電変換素子15aの概略構成について説明する。図2は熱電変換素子15aの概略構成を示した説明図である。熱電変換素子15aは、ゼーベック効果を利用した発電装置であって、複数のn型半導体151およびp型半導体152を交互に配列している。このように配列されたn型半導体151の一端151aと、n型半導体151に隣接する一つのp型半導体152の端部152aとを第一結合電極153で結合している。さらに、n型半導体151の他端151bと、n型半導体151に隣接する他のp型半導体152の端部152bとを第二結合電極154で結合している。第一結合電極153の外側には、温接点基板155が接合されている。また、第二結合電極154の外側には、冷接点基板156が接合されている。このような熱電変換素子15aにおいて、第一結合電極153と第二結合電極154との間に温度差が生じると、第一結合電極153と第二結合電極154との間に電位差が発生する。さらに、このように複数のn型半導体151とp型半導体152とを組み合わせることにより、大きな電位差を獲得している。このように、熱電変換素子15aは、熱エネルギーを電気エネルギーへ変換する。また、熱電変換素子15b乃至15eはそれぞれ熱電変換素子15aと同様の構成をしている。   Next, a schematic configuration of such a thermoelectric conversion element 15a will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the thermoelectric conversion element 15a. The thermoelectric conversion element 15a is a power generation device using the Seebeck effect, and a plurality of n-type semiconductors 151 and p-type semiconductors 152 are alternately arranged. The one end 151 a of the n-type semiconductor 151 and the end 152 a of one p-type semiconductor 152 adjacent to the n-type semiconductor 151 are coupled by the first coupling electrode 153. Further, the second coupling electrode 154 couples the other end 151 b of the n-type semiconductor 151 and the end 152 b of another p-type semiconductor 152 adjacent to the n-type semiconductor 151. A hot junction substrate 155 is bonded to the outside of the first coupling electrode 153. In addition, a cold junction substrate 156 is bonded to the outside of the second coupling electrode 154. In such a thermoelectric conversion element 15 a, when a temperature difference occurs between the first coupling electrode 153 and the second coupling electrode 154, a potential difference is generated between the first coupling electrode 153 and the second coupling electrode 154. Furthermore, a large potential difference is obtained by combining a plurality of n-type semiconductors 151 and p-type semiconductors 152 in this way. Thus, the thermoelectric conversion element 15a converts thermal energy into electrical energy. Further, each of the thermoelectric conversion elements 15b to 15e has the same configuration as the thermoelectric conversion element 15a.

このような熱電変換素子15a乃至15eは、エンジン3、過熱器9、触媒装置11、凝縮器12、空調装置14の各部へ、温接点基板155側が接触するように装着されている。さらに、熱電変換素子15aは蓄電装置8とともに、回路19aを形成している。また、熱電変換素子15bは蓄電装置8とともに、回路19bを形成している。以下同様に、回路19c、回路19d、回路19eがそれぞれ形成されている。これらの回路19a乃至回路19eは、各廃熱保有部が周囲の温度より高温になると、熱電変換素子15a乃至15eの第一結合電極153と第二結合電極154との間に温度差が生まれ、電流が流れる。このように電流が流れると蓄電装置8に蓄電される。   Such thermoelectric conversion elements 15a to 15e are mounted so that the hot junction substrate 155 side contacts each part of the engine 3, the superheater 9, the catalyst device 11, the condenser 12, and the air conditioner 14. Further, the thermoelectric conversion element 15 a and the power storage device 8 form a circuit 19 a. Further, the thermoelectric conversion element 15 b forms a circuit 19 b together with the power storage device 8. Similarly, a circuit 19c, a circuit 19d, and a circuit 19e are respectively formed. In these circuits 19a to 19e, when each waste heat holding part becomes higher than the ambient temperature, a temperature difference is generated between the first coupling electrode 153 and the second coupling electrode 154 of the thermoelectric conversion elements 15a to 15e, Current flows. When the current flows in this way, the power is stored in the power storage device 8.

また、回路19aと回路19bには、ONとOFFとを切替えるスイッチ16a、16bがそれぞれ組み込まれている。スイッチ16aがONとなる場合に、回路が形成され電流が発生する。一方、スイッチ16aがOFFの場合に、回路は切断される。このようにスイッチ16aがONとなり、回路を電流が通じることとなる。また、スイッチ16bもスイッチ16a同様に回路を切替える。   Further, switches 16a and 16b for switching between ON and OFF are incorporated in the circuit 19a and the circuit 19b, respectively. When the switch 16a is turned on, a circuit is formed and a current is generated. On the other hand, when the switch 16a is OFF, the circuit is disconnected. In this way, the switch 16a is turned on, and current flows through the circuit. The switch 16b switches the circuit in the same manner as the switch 16a.

また、熱電変換素子15aが装着された部位、熱電変換素子15bが装着された部位には、本発明の温度計測手段に相当する温度センサ17a、17bがそれぞれ装着されている。スイッチ16a及び温度センサ17aは、本発明の制御手段に相当するECU(Electronic Control Unit)18と電気的に接続されている。また、スイッチ16b及び温度センサ17bも、ECU18と電気的に接続されている。ECU18は、温度センサ17a、17bから各測定部の温度情報を取得し、取得した温度情報に基づいて、スイッチ16a、16bのON/OFFを切替える。   Further, temperature sensors 17a and 17b corresponding to the temperature measuring means of the present invention are respectively attached to the part where the thermoelectric conversion element 15a is attached and the part where the thermoelectric conversion element 15b is attached. The switch 16a and the temperature sensor 17a are electrically connected to an ECU (Electronic Control Unit) 18 corresponding to the control means of the present invention. The switch 16b and the temperature sensor 17b are also electrically connected to the ECU 18. ECU18 acquires the temperature information of each measurement part from temperature sensor 17a, 17b, and switches ON / OFF of switch 16a, 16b based on the acquired temperature information.

次に、ECU18の行う制御について説明する。ECU18は熱電変換素子15を装着した廃熱保有部毎に制御を行う。図3は、廃熱保有部の一つに装着された温度センサ17が取得する温度測定部の温度情報に基づいて、ECU18の行う制御の一例を示したフロー図である。ECU18はエンジン3が始動すると制御を開始する。   Next, control performed by the ECU 18 will be described. The ECU 18 performs control for each waste heat holding unit equipped with the thermoelectric conversion element 15. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of control performed by the ECU 18 based on the temperature information of the temperature measurement unit acquired by the temperature sensor 17 attached to one of the waste heat holding units. The ECU 18 starts control when the engine 3 is started.

ECU18はステップS1で温度センサ17から温度Tの情報を取得する。ECU18はステップS1の処理を終えるとステップS2へ進む。   The ECU 18 acquires information about the temperature T from the temperature sensor 17 in step S1. The ECU 18 proceeds to step S2 after completing the process of step S1.

ECU18はステップS2で、ステップS1で取得した温度Tと基準温度Tとを比較し、温度Tが基準温度Tより高温か否かを判断する。ここで、基準温度Tは余剰の熱を有していると判断される閾値となる温度である。この基準温度Tは、温度センサ17が装着される部位により異なる。例えば、過熱器9に装着されている温度センサ17bであれば、ECU18が判断する基準温度Tは、温度Tよりも高い温度である。ここで、温度T1は、タービン5を駆動し、発電機7において電力回生できる蒸気が発生するときの過熱器の温度である。このとき、過熱器9は冷媒へ熱を付与しても、余剰の熱を保有している状態である。ECU18はステップS2でYESと判断する場合、すなわち、温度Tが基準温度Tより高温である場合、ステップS3へ進む。 ECU18 in step S2, compares the temperature T and the reference temperature T 0 obtained in step S1, the temperature T is to determine the high-temperature or not than the reference temperature T 0. Here, the reference temperature T 0 is a temperature that becomes a threshold value determined to have excess heat. This reference temperature T 0 varies depending on the part where the temperature sensor 17 is mounted. For example, if the temperature sensor 17b mounted on the superheater 9, reference temperature T 0 which ECU18 determines is higher than the temperature T 1. Here, the temperature T1 is the temperature of the superheater when the turbine 5 is driven and steam that can regenerate power is generated in the generator 7. At this time, even if the superheater 9 applies heat to the refrigerant, the superheater 9 is in a state of retaining excess heat. ECU18 If determines YES in step S2, namely, if the temperature T is higher than the reference temperature T 0, the process proceeds to step S3.

温度Tが基準温度Tより高温である場合、廃熱保有部は、余剰の熱を有していることになる。このため、ECU18はステップS3で、スイッチ16をONとする。これにより、熱電変換素子15と蓄電装置8とを含む回路が形成される。回路が形成されると、廃熱保有部において熱電変換素子15によって熱エネルギーから電気エネルギーが変換される。変換された電気エネルギーは蓄電装置8に蓄えられる。ECU18はステップS3の処理を終えるとリターンする。 When the temperature T is higher than the reference temperature T 0 , the waste heat holding unit has excess heat. Therefore, the ECU 18 turns on the switch 16 in step S3. Thereby, a circuit including the thermoelectric conversion element 15 and the power storage device 8 is formed. When the circuit is formed, electric energy is converted from heat energy by the thermoelectric conversion element 15 in the waste heat holding section. The converted electrical energy is stored in the power storage device 8. The ECU 18 returns after completing the process of step S3.

一方、ECU18はステップS2でNOと判断する場合、すなわち、温度Tが基準温度Tより高温でない場合、ステップS4へ進む。 Meanwhile, ECU 18 when it is determined that NO in the step S2, i.e., if the temperature T is not higher than the room temperature T 0, the process proceeds to step S4.

ECU18がステップS4に到達する場合、すなわち、温度Tが基準温度T以下である場合、廃熱保有部は、余剰の熱を有していない。このステップS4で、ECU18はスイッチ16をOFFとする。これにより、熱電変換素子15と蓄電装置8とを含む回路が切断される。このように回路が切断されると、熱電変換素子15による廃熱回収が停止される。これにより、廃熱回収装置1は、エンジン3の廃熱により廃熱保有部の温度が上昇するのを促進する。ECU18はステップS4の処理を終えるとリターンする。なお、以上の制御フローの説明において、回路19aの制御であれば、スイッチ16をスイッチ16a、温度センサ17を17aと読み替えるものとする。また、回路19bの制御であれば、スイッチ16をスイッチ16b、温度センサ17を17bと読み替えるものとする。 If ECU18 reaches step S4, i.e., when the temperature T is equal to or lower than the reference temperature, T 0, the waste heat held unit has no excess heat. In step S4, the ECU 18 turns off the switch 16. Thereby, the circuit including thermoelectric conversion element 15 and power storage device 8 is disconnected. When the circuit is thus disconnected, the recovery of waste heat by the thermoelectric conversion element 15 is stopped. As a result, the waste heat recovery device 1 promotes the temperature of the waste heat holding unit from rising due to the waste heat of the engine 3. The ECU 18 returns after completing the process of step S4. In the above description of the control flow, the switch 16 is replaced with the switch 16a and the temperature sensor 17 is replaced with 17a when the circuit 19a is controlled. In the case of control of the circuit 19b, the switch 16 is read as the switch 16b, and the temperature sensor 17 is read as 17b.

以上の制御は、回路19a、回路19bのそれぞれで独立して行われる。これにより、各廃熱保有部の温度状態に応じて、廃熱を回収することができる。このように、本発明の廃熱回収装置1は、ランキンサイクルによりエンジン3の廃熱を回収するとともに、ランキンサイクルにより回収することができない残りの廃熱を、熱電変換素子15を用いて回収する。これにより、廃熱回収装置1の廃熱回収効率を向上させている。   The above control is performed independently in each of the circuit 19a and the circuit 19b. Thereby, according to the temperature state of each waste heat holding part, waste heat can be collect | recovered. Thus, the waste heat recovery apparatus 1 of the present invention recovers the waste heat of the engine 3 by the Rankine cycle and recovers the remaining waste heat that cannot be recovered by the Rankine cycle using the thermoelectric conversion element 15. . Thereby, the waste heat recovery efficiency of the waste heat recovery apparatus 1 is improved.

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。   The above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited thereto. Various modifications of these embodiments are within the scope of the present invention. It is apparent from the above description that various other embodiments are possible within the scope.

廃熱回収装置の概略構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed schematic structure of the waste heat recovery apparatus. 熱電変換素子の概略構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed schematic structure of the thermoelectric conversion element. ECUの制御フローの一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the control flow of ECU.

符号の説明Explanation of symbols

1 廃熱回収装置
2 冷媒通路
3 エンジン
5 タービン
6 コンプレッサ
7 発電機
8 蓄電装置
9 過熱器
11 触媒装置
12 凝縮器
14 空調装置
15a乃至15e 熱電変換素子
16a、16b スイッチ
17a、17b 温度センサ
18 ECU
151 n型半導体
152 p型半導体
153 第一結合電極
154 第二結合電極
155 温接点基板
156 冷接点基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste heat recovery device 2 Refrigerant passage 3 Engine 5 Turbine 6 Compressor 7 Generator 8 Power storage device 9 Superheater 11 Catalytic device 12 Condenser 14 Air conditioner 15a thru 15e Thermoelectric conversion element 16a, 16b Switch 17a, 17b Temperature sensor 18 ECU
151 n-type semiconductor 152 p-type semiconductor 153 first coupling electrode 154 second coupling electrode 155 hot junction substrate 156 cold junction substrate

Claims (2)

ランキンサイクルに含まれる廃熱保有部に装着された熱電変換素子と、
当該熱電変換素子により変換された電気エネルギーを蓄電する蓄電装置と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
A thermoelectric conversion element attached to the waste heat holding part included in the Rankine cycle;
A power storage device that stores electrical energy converted by the thermoelectric conversion element;
A waste heat recovery device comprising:
請求項1記載の廃熱回収装置において、
前記廃熱保有部の温度を計測する温度計測手段と、
当該温度計測手段の取得する温度情報に基づいて、前記熱電変換素子と前記蓄電装置との電気的な接続と遮断とを切替える制御手段と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置。
The waste heat recovery apparatus according to claim 1,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the waste heat holding unit;
Control means for switching between electrical connection and disconnection between the thermoelectric conversion element and the power storage device based on temperature information acquired by the temperature measurement means;
A waste heat recovery device comprising:
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