JP2012007500A - Exhaust heat recovery device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】 比較的簡単かつ安価な構成でありながら、ターボチャージャ及びEGRシステムを備えた内燃機関において、効率良く排気熱損失を回収して動力として回生することで更なる熱効率の改善を図ることができる内燃機関の排気熱回収装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、内燃機関100の排気通路に介装される排気過給機1100と、排気過給機1100より排気上流側の排気通路から分岐して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室へ還流させるEGRシステムと、を備えた内燃機関の排気熱回収装置であって、EGRガスと作動媒体との間で熱交換する第1の熱交換器200と、第1の熱交換器200から流出する作動媒体と排気過給機から流出する排気との間で熱交換する第2の熱交換器300と、第2の熱交換器300から流出する作動媒体により膨張機400を駆動することで内燃機関の排気熱を回収することを特徴とする。
【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To further improve thermal efficiency by efficiently recovering exhaust heat loss and regenerating it as power in an internal combustion engine equipped with a turbocharger and an EGR system, although having a relatively simple and inexpensive configuration. Provided is an exhaust heat recovery device for an internal combustion engine.
The present invention relates to an exhaust supercharger 1100 interposed in an exhaust passage of an internal combustion engine 100, and a part of the exhaust as EGR gas by branching from an exhaust passage upstream of the exhaust supercharger 1100. An exhaust heat recovery apparatus for an internal combustion engine comprising an EGR system for recirculation to a combustion chamber of the internal combustion engine, a first heat exchanger 200 for exchanging heat between the EGR gas and the working medium, The second heat exchanger 300 that exchanges heat between the working medium flowing out from the heat exchanger 200 and the exhaust flowing out from the exhaust supercharger, and the expander 400 by the working medium flowing out from the second heat exchanger 300. The exhaust heat of the internal combustion engine is recovered by driving the engine.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関の排気熱回収装置に関する。より詳しくは、ランキンサイクルにより内燃機関の排気熱を回収する技術に関する。 The present invention relates to an exhaust heat recovery device for an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to a technique for recovering exhaust heat of an internal combustion engine by a Rankine cycle.
従来、この種の装置として、例えば、特許文献1に記載されているような内燃機関の排ガス廃熱回収装置がある。 Conventionally, as this type of apparatus, for example, there is an exhaust gas waste heat recovery apparatus for an internal combustion engine as described in Patent Document 1.
しかし、特許文献1に記載される内燃機関の排ガス廃熱回収装置は、ターボチャージャ(排気過給機)を備えず、またEGR(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環)を行うことを前提としていない。 However, the exhaust gas waste heat recovery device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 does not include a turbocharger (exhaust supercharger), and does not assume that EGR (Exhaust Gas Recirculation) is performed.
このため、ターボチャージャを備えると共にEGRシステムを備えた内燃機関に対して、特許文献1に記載の技術をそのまま適用することはできず、また例えそのまま適用できたとしても、排気熱を有効に回収することはできないといった実情がある。 For this reason, the technique described in Patent Document 1 cannot be applied as it is to an internal combustion engine having a turbocharger and an EGR system, and even if it can be applied as it is, exhaust heat is effectively recovered. There is a fact that it cannot be done.
更に、例えば、特許文献2には、排気通路にターボチャージャを介装すると共にEGRシステムを備えた内燃機関においてエネルギ回収装置(排気熱回収装置)を備えたものが記載されている。 Furthermore, for example, Patent Document 2 describes an internal combustion engine having an EGR system with an energy recovery device (exhaust heat recovery device) provided with a turbocharger in the exhaust passage.
特許文献2に記載される内燃機関のエネルギ回収装置(排気熱回収装置)では、図2に示すように、ターボチャージャ3と、その後流の第1熱交換器4と、第1熱交換器4の後流に配置されたEGR制御弁7と、EGR制御弁7からの排気ガスをコンプレッサ21に送り込む吸気系に設けられた水分離器8と、コンプレッサ21から送り出されるEGRガスと空気とを冷却すると共に第1熱交換器4へ送り込む蒸気を発生させる第2熱交換器5と、及び第1熱交換器4で発生した高温蒸気によって駆動される蒸気タービン35が備えられている。
In the internal combustion engine energy recovery device (exhaust heat recovery device) described in Patent Document 2, as shown in FIG. 2, a
すなわち、特許文献2に記載される内燃機関のエネルギ回収装置は、ターボチャージャ3により圧縮されて高温となっているEGRガス及び給気の熱を利用して第2熱交換器5にて熱湯(ランキンサイクルの作動媒体)を蒸気に変化させ、更に、この蒸気をターボチャージャ3から流出してエンジンの燃焼室に還流されるEGRガスの熱を利用して第1熱交換器4にて高温蒸気とし、この高温蒸気により蒸気タービン35を駆動することで発電・電動機8を駆動して発電し、蒸気エネルギを電気エネルギに変換して回収しようとするものである。
In other words, the energy recovery device for an internal combustion engine described in Patent Document 2 uses hot water (using hot EGR gas compressed by the
ここにおいて、EGRガスとは、エンジンからの排気の一部を燃焼室内に還流させて再燃焼させることで燃焼温度を下げ、排気中の窒素酸化物(以下、NOxという)の濃度(排出量)を低減するための所謂EGR(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環)システムにおいて、前記燃焼室内に還流させられる排気のことである。 Here, EGR gas refers to the concentration (exhaust amount) of nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) in the exhaust gas by lowering the combustion temperature by recirculating part of the exhaust gas from the engine into the combustion chamber and recombusting it. In the so-called EGR (Exhaust Gas Recirculation) system for reducing the exhaust gas, the exhaust gas is recirculated into the combustion chamber.
しかし、特許文献2に記載される内燃機関のエネルギ回収装置では、ターボチャージャ3により圧縮された給気(新気+EGRガス)の持つ熱を利用して、第2熱交換器5にて蒸気タービン35の作動媒体(熱湯)を蒸気に気化させる構成であるため、効果的に排気熱を回収できているとは言い難い面がある。
However, in the energy recovery device for an internal combustion engine described in Patent Document 2, the heat of the supply air (fresh air + EGR gas) compressed by the
また、特許文献2に記載される内燃機関のエネルギ回収装置では、ターボチャージャ3から流出し内燃機関の燃焼室に還流されるEGRガスの熱を利用して第1熱交換器4にて蒸気タービン35の駆動媒体(前記蒸気)を高温蒸気とする構成であり、高温蒸気とするためには比較的多くの熱量が必要とされることになるが、EGRガスの流量自体が比較的少量であるため十分な熱量の供給ができないおそれがあり、言い換えれば十分に排気熱を回収することができていないおそれがある。
In the energy recovery device for an internal combustion engine described in Patent Document 2, a steam turbine is used in the first heat exchanger 4 by utilizing the heat of EGR gas that flows out from the
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、比較的簡単かつ安価な構成でありながら、ターボチャージャ(排気過給機)及びEGRシステムを備えた内燃機関において、効率良く排気熱損失を回収して動力として回生することで更なる熱効率の改善を図ることができる内燃機関の排気熱回収装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and efficiently recovers exhaust heat loss in an internal combustion engine equipped with a turbocharger (exhaust supercharger) and an EGR system while having a relatively simple and inexpensive configuration. It is an object of the present invention to provide an exhaust heat recovery device for an internal combustion engine that can further improve thermal efficiency by regenerating as power.
このため、本発明に係る内燃機関の排気熱回収装置は、
内燃機関の排気通路に介装される排気過給機と、
排気過給機より排気上流側の排気通路から分岐して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室へ還流させるEGRシステムと、
を備えた内燃機関の排気熱回収装置であって、
EGRガスと、作動媒体と、の間で熱交換する第1の熱交換器と、
第1の熱交換器から流出する作動媒体と、排気過給機から流出する排気と、の間で熱交換する第2の熱交換器と、
第2の熱交換器から流出する作動媒体により膨張機を駆動することで内燃機関の排気熱を回収することを特徴とする。
For this reason, the exhaust heat recovery device for an internal combustion engine according to the present invention is
An exhaust supercharger interposed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
An EGR system that branches from the exhaust passage upstream of the exhaust supercharger and recirculates a part of the exhaust as EGR gas to the combustion chamber of the internal combustion engine;
An exhaust heat recovery device for an internal combustion engine comprising:
A first heat exchanger that exchanges heat between the EGR gas and the working medium;
A second heat exchanger that exchanges heat between the working medium flowing out from the first heat exchanger and the exhaust flowing out from the exhaust supercharger;
The exhaust heat of the internal combustion engine is recovered by driving the expander with the working medium flowing out from the second heat exchanger.
本発明において、前記膨張機には発電機が接続され、当該発電機が駆動されることで得られる電気エネルギにより電動モーターが駆動され、該電動モーターの出力が内燃機関の軸出力に動力として回生されることを特徴とすることができる。 In the present invention, a power generator is connected to the expander, an electric motor is driven by electric energy obtained by driving the power generator, and the output of the electric motor is regenerated as power to the shaft output of the internal combustion engine. It can be characterized by that.
本発明によれば、比較的簡単かつ安価な構成でありながら、ターボチャージャ(排気過給機)及びEGRシステムを備えた内燃機関において、効率良く排気熱損失を回収し、動力として回生することで更なる熱効率の改善を図ることができる内燃機関の排気熱回収装置及び内燃機関の排気熱動力回生装置を提供することができる。 According to the present invention, in an internal combustion engine equipped with a turbocharger (exhaust supercharger) and an EGR system, the exhaust heat loss is efficiently recovered and regenerated as power in a relatively simple and inexpensive configuration. An exhaust heat recovery device for an internal combustion engine and an exhaust heat power regeneration device for the internal combustion engine that can further improve the thermal efficiency can be provided.
以下に、本発明の一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
図1は、本実施の形態に係る排気熱回収装置(排気熱動力回生装置)を備えた内燃機関100の全体的な構成を示している。
なお、内燃機関の排気熱を回収する装置を内燃機関の排気熱回収装置と称し、内燃機関の排気熱を動力として回生する構成までを含めた装置は内燃機関の排気熱動力回生装置と称する。
FIG. 1 shows an overall configuration of an
A device that recovers exhaust heat of the internal combustion engine is referred to as an exhaust heat recovery device of the internal combustion engine, and a device including a configuration that regenerates the exhaust heat of the internal combustion engine as power is referred to as an exhaust heat power regeneration device of the internal combustion engine.
図1では、内燃機関100として直列式4気筒のディーゼル燃焼機関(エンジン)を例示しているが、これに限定されるものではない。
In FIG. 1, an inline four-cylinder diesel combustion engine (engine) is illustrated as the
本実施の形態に係る排気熱回収装置を備えた内燃機関100では、排気熱損失をランキンサイクルにより回収して発電に利用し、この発電により得られた電気エネルギによって電動モーターを駆動して内燃機関100の軸出力(クランク軸出力)として回生するように構成されている。
In the
より具体的に説明すると、図1に示したように、本実施の形態においては、内燃機関100の排気の一部が、EGRガスとして、第1の熱交換器である蒸発器200に導かれるようになっている。
More specifically, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, a part of the exhaust gas of the
蒸発器200では、EGRガスの熱を利用して排気熱回収システム(ランキンサキクル)の作動媒体である圧縮液(例えば熱湯)を蒸発させる。
In the
なお、蒸発器200により熱を奪われて冷却されたEGRガスは、内燃機関100の吸気通路に導かれて給気と共に燃焼室内へ導かれて再燃焼されるが、このようなEGRを行うことで、燃焼温度の低減が図られて排気中のNOx排出量の低減が図られるようになっている。
Note that the EGR gas that has been deprived of heat by the
本実施の形態に係る内燃機関100の排気熱回収装置では、作動媒体は圧縮機(電動ポンプ等)600によって圧縮され、蒸発器200、過熱器300、膨張機(蒸気タービン)400、凝縮器500が介装される排気熱回収システム(ランキンサキクル)内を循環されるが、凝縮器500で作動媒体である蒸気が冷却されて圧縮液(熱湯)にされ、前述した蒸発器200にてこの熱湯が蒸気に気化され、更に過熱器300にて過熱蒸気とされた後、膨張機(蒸気タービン)400へ送り込まれて発電機700を駆動することで蒸気エネルギを電気エネルギに変換し、この得られた電気エネルギを電動モーター800によって内燃機関100の動力として回生するようになっている。
In the exhaust heat recovery apparatus for the
本実施の形態に係る過熱器300(第2の熱交換器)では、蒸発器200から送られてくる蒸気に排気熱を与えて過熱蒸気に過熱するが、ここではターボチャージャ(排気過給機)1100で過給の仕事に供されターボチャージャ(排気過給機)1100から流出してくる排気の熱を利用している。
In superheater 300 (second heat exchanger) according to the present embodiment, exhaust heat is applied to the steam sent from
そして、過熱器300にて過熱蒸気にされた作動媒体は、膨張機(蒸気タービン)400に導かれるが、ここでタービンを回転駆動して発電機700を駆動するようになっている。
The working medium converted to superheated steam by the
本実施の形態では、発電機700において蒸気エネルギ(排気熱)を電気エネルギに変換する一方、この電気エネルギによって電動モーター800を駆動することにより、排気熱を効率良く回収し内燃機関100の軸出力(クランク軸出力)に連結された動力として回生するようになっている。
In the present embodiment, steam energy (exhaust heat) is converted into electrical energy in the
なお、本実施の形態に係る凝縮器500(第3の熱交換器)は、ターボチャージャ1100により圧縮されて高温となった給気を冷却するためのインタークーラー(熱交換器)1000と、内燃機関100の冷却媒体(冷却水)を冷却するラジエータ(熱交換器)1200と、の間に配設され、内燃機関100によって駆動されるクーリングファン900によって冷却可能な構成となっている。
Note that the condenser 500 (third heat exchanger) according to the present embodiment includes an intercooler (heat exchanger) 1000 for cooling the high-temperature supply air compressed by the
ただし、本実施の形態に係る凝縮器500は、図示しない電動ファンにより、或いは/及び冷却水を吹き付けることで冷却するような構成によって冷却されるような構成とすることもできる。
However, the
ラジエータ1200により冷却された冷却媒体(冷却水)は、図1に示したように、ウォーターポンプ1300により圧送されて、内燃機関100のウォータージャケット等の冷却通路を通って内燃機関100を冷却した後、再びラジエータ1200に循環されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the cooling medium (cooling water) cooled by the
なお、図示しないサーモスタットを冷却媒体の循環通路に介装し、冷却媒体が所定温度以下ではラジエータ1200をバイパスさせる構成として内燃機関100の暖機を促進するような構成とすることができるのは勿論である。
Of course, a thermostat (not shown) may be interposed in the circulation path of the cooling medium, and the structure in which the warming-up of the
このように、本実施の形態に係る内燃機関100の排気熱回収装置では、ランキンサイクルの作動媒体である圧縮液を、蒸発器200にてEGRガスの熱により蒸発させ、その後、過熱器300にて排気の熱により過熱して過熱蒸気とし、この過熱蒸気を膨張機400にて膨張させることで内燃機関100の排気熱を動力として回生すると共に、膨張機400にて過熱蒸気は膨張されて膨張蒸気となり、これが凝縮器500により冷却されて凝縮液に液化され、この凝縮液が圧縮機600にて圧縮されて再び圧縮液とされるように構成したので、蒸発器200にてEGRガスを効果的に冷却しつつEGRガスの熱を有効に回収することができると共に、ターボチャージャ1100から流出する排気の熱を過熱器300にて有効に回収することができ、以ってターボチャージャ(排気過給機)とEGRシステムとを備えた内燃機関において効率良く排気熱損失を回収することができる排気熱回収装置を実現することができる。
As described above, in the exhaust heat recovery apparatus for the
また、本実施の形態に係る内燃機関100の排気熱回収装置によれば、上述したように効率良く排気熱を回収することができるため、この回収した排気熱を効率良く動力として回生することが可能となり、延いては内燃機関100の更なる熱効率の改善を図ることが可能となる。
Further, according to the exhaust heat recovery apparatus for the
なお、本実施の形態では、蒸発器200にてEGRガスを効果的に冷却することができるので、従来において別途設けていたEGRガスクーラーシステム(熱交換器、冷却媒体通路など)を省略することができるため、構成の簡略化や装置の小型化や軽量化を図ることができると共に、低コスト化や部品点数削減による生産能率の向上等を促進することができる。
In the present embodiment, the EGR gas can be effectively cooled by the
ところで、本実施の形態では、回収した排気熱を利用して膨張機(蒸気タービン)400延いては発電機700を駆動し、これにより得られた電気エネルギを電動モーター800を介して内燃機関100の軸出力(クランク軸出力)へ回生する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、PTO(Power Take Off)の動力として回生するような構成とすることもできる。
By the way, in the present embodiment, the recovered exhaust heat is used to drive the expander (steam turbine) 400 and then the
また、本発明は上記構成に限らず、回収した排気熱を電気エネルギに変換してこれを電動モーター800を介して内燃機関100の軸出力(クランク軸出力)へ回生する構成とすることなく、例えば、回収した排気熱を利用して駆動される膨張機(蒸気タービン)400の回転を減速機、増速機或いは無段変速機などを介して直接的に内燃機関のクランク軸(出力軸)或いはPTO(Power Take Off)の動力として回生するような構成とすることもできる。
Further, the present invention is not limited to the above-described configuration, and without converting the recovered exhaust heat into electric energy and regenerating it to the shaft output (crankshaft output) of the
また、本実施の形態では、排気熱回収装置(ランキンサキクル)の作動媒体として水(熱湯、蒸気、過熱蒸気等の相変化を利用)を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要求等に応じて他の作動媒体を採用することも可能である。 In the present embodiment, the case where water (utilizing phase change such as hot water, steam, superheated steam, etc.) is used as the working medium of the exhaust heat recovery device (Rankine cycle) is described. The working medium is not limited, and other working media can be adopted according to demands.
なお、内燃機関100はディーゼル機関に限定されるものではなく、例えば、ガソリンエンジンその他の内燃機関とすることができ、燃焼方式に拘わらず、あらゆる移動式・定置式の内燃機関に本発明は適用可能である。
The
また、内燃機関に供給される燃料としては特に限定されるものでなく、軽油、ガソリン、アルコール、LNG(Liquid Natural Gas)などの化石燃料の他、例えばバイオ燃料やバイオ燃料を混合した燃料(例えば、バイオ燃料混合軽油やバイオ燃料混合ガソリン等)を燃料とする燃焼装置などにも適用可能である。 In addition, the fuel supplied to the internal combustion engine is not particularly limited. In addition to fossil fuels such as light oil, gasoline, alcohol, and LNG (Liquid Natural Gas), for example, biofuel or fuel mixed with biofuel (for example, The present invention can also be applied to a combustion apparatus that uses biofuel mixed light oil, biofuel mixed gasoline, etc.) as fuel.
本実施の形態では、EGRガス冷却(クーラー)システムを省略した場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、要求等に応じて適宜EGRガスクーラーシステムを搭載することも可能である。 In the present embodiment, the case where the EGR gas cooling (cooler) system is omitted is illustrated, but the present invention is not limited to this, and an EGR gas cooler system is appropriately installed according to demands and the like. Is also possible.
ところで、本実施の形態に係る内燃機関100の排気熱回収装置は、図1において、EGRガスが流れるEGRガス通路に介装されるEGR制御弁の図示が省略されているが、従来同様EGRガス通路にEGR制御弁(EGRガス通路を流れるEGRガス量を調整する開度調整弁)や、給気がEGRガス通路側に流入するのを抑制する一方向弁などを介装することができるものである。
Incidentally, in the exhaust heat recovery apparatus for the
以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜変更を加え得ることは可能である。 The embodiment described above is merely an example for explaining the present invention, and changes can be appropriately made without departing from the gist of the present invention.
本発明に係る内燃機関の排気熱回収装置は、比較的簡単かつ安価な構成でありながら、ターボチャージャ(排気過給機)及びEGRシステムを備えた内燃機関において、効率良く排気熱損失を回収し、動力として回生することで更なる熱効率の改善を図ることができ、有益である。 The exhaust heat recovery device for an internal combustion engine according to the present invention is an arrangement that is relatively simple and inexpensive, but efficiently recovers exhaust heat loss in an internal combustion engine equipped with a turbocharger (exhaust supercharger) and an EGR system. It is beneficial to improve the thermal efficiency by regenerating as power.
100 内燃機関
200 蒸発器(第1の熱交換器)
300 過熱器(第2の熱交換器)
400 膨張機(蒸気タービン)
500 凝縮器(第3の熱交換器)
600 圧縮機
700 発電機
800 電動モーター
900 クーリングファン
1000 インタークーラー
1100 ターボチャージャ(排気過給機)
1200 ラジエータ
1300 ウォーターポンプ
100
300 Superheater (second heat exchanger)
400 Expander (steam turbine)
500 Condenser (third heat exchanger)
600
1200
Claims (2)
排気過給機より排気上流側の排気通路から分岐して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室へ還流させるEGRシステムと、
を備えた内燃機関の排気熱回収装置であって、
EGRガスと、作動媒体と、の間で熱交換する第1の熱交換器と、
第1の熱交換器から流出する作動媒体と、排気過給機から流出する排気と、の間で熱交換する第2の熱交換器と、
第2の熱交換器から流出する作動媒体により膨張機を駆動することで内燃機関の排気熱を回収することを特徴とする内燃機関の排気熱回収装置。 An exhaust supercharger interposed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
An EGR system that branches from the exhaust passage upstream of the exhaust supercharger and recirculates a part of the exhaust as EGR gas to the combustion chamber of the internal combustion engine;
An exhaust heat recovery device for an internal combustion engine comprising:
A first heat exchanger that exchanges heat between the EGR gas and the working medium;
A second heat exchanger that exchanges heat between the working medium flowing out from the first heat exchanger and the exhaust flowing out from the exhaust supercharger;
An exhaust heat recovery apparatus for an internal combustion engine that recovers exhaust heat of the internal combustion engine by driving the expander with a working medium flowing out from the second heat exchanger.
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013199882A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hino Motors Ltd | Internal combustion engine |
| WO2013172293A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-21 | 株式会社 豊田自動織機 | Waste heat utilization device |
| CN103527314A (en) * | 2013-10-18 | 2014-01-22 | 西南石油大学 | Multistage compression energy-saving utilization technology of overall fuel gas type natural gas compressor |
| CN103758658A (en) * | 2013-12-27 | 2014-04-30 | 天津大学 | Heat recovery system for gradient utilization of two-stage double-circuit internal-combustion engine waste heat |
| WO2014097923A1 (en) | 2012-12-17 | 2014-06-26 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust heat recovery device for internal combustion engine and exhaust heat recovery method for internal combustion engine |
| JP2014137050A (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Engine system and ship |
| CN104265502A (en) * | 2014-07-25 | 2015-01-07 | 天津大学 | Combined-type diesel engine waste heat energy recycling system |
| KR20150075979A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 현대자동차주식회사 | System of recycling exhaust heat from internal combustion engine |
| KR101567171B1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-11-06 | 현대자동차주식회사 | System of recycling exhaust heat from internal combustion engine |
| KR101592787B1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-02-12 | 현대자동차주식회사 | Turbine control method for exhaust heat recovery system |
| CN105971766A (en) * | 2016-05-17 | 2016-09-28 | 中国海洋石油总公司 | System and method for determining thermal load of waste heat recovery device |
| US20170016356A1 (en) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Hyundai Motor Company | Waste heat recovery system |
| US9926889B2 (en) | 2014-11-18 | 2018-03-27 | Hyundai Motor Company | Exhaust heat recovery system |
| US10012115B2 (en) | 2014-11-19 | 2018-07-03 | Hyundai Motor Company | Exhaust heat recovery system |
| CN108730069A (en) * | 2018-04-20 | 2018-11-02 | 天津大学 | A kind of the miniaturization integrated system and its control method of recycling afterheat of IC engine |
| US10138760B2 (en) | 2015-07-13 | 2018-11-27 | Hyundai Motor Company | Working fluid collecting apparatus for rankine cycle waste heat recovery system |
| KR20190025656A (en) * | 2016-07-08 | 2019-03-11 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | Variable speed transmission with auxiliary driver and system using same |
| WO2019192078A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | 天津大学 | Two-stage turbocharging system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001132442A (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-15 | Hideo Kawamura | Engine provided with energy recovering device |
| JP2007239513A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Hino Motors Ltd | Auxiliary equipment for supercharger using exhaust heat energy of EGR gas |
| JP2009202794A (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Toyota Motor Corp | Heat management system |
-
2010
- 2010-06-23 JP JP2010142209A patent/JP2012007500A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001132442A (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-15 | Hideo Kawamura | Engine provided with energy recovering device |
| JP2007239513A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Hino Motors Ltd | Auxiliary equipment for supercharger using exhaust heat energy of EGR gas |
| JP2009202794A (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Toyota Motor Corp | Heat management system |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013199882A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hino Motors Ltd | Internal combustion engine |
| WO2013172293A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-21 | 株式会社 豊田自動織機 | Waste heat utilization device |
| WO2014097923A1 (en) | 2012-12-17 | 2014-06-26 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust heat recovery device for internal combustion engine and exhaust heat recovery method for internal combustion engine |
| US9657602B2 (en) | 2012-12-17 | 2017-05-23 | Isuzu Motors Limited | Exhaust heat recovery device for internal combustion engine and exhaust heat recovery method for internal combustion engine |
| CN104919146A (en) * | 2012-12-17 | 2015-09-16 | 五十铃自动车株式会社 | Exhaust heat recovery device for internal combustion engine and exhaust heat recovery method for internal combustion engine |
| JP2014137050A (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Engine system and ship |
| CN103527314B (en) * | 2013-10-18 | 2016-01-13 | 西南石油大学 | A kind of overall gas combustion natural gas compressor multistage compression energy-saving system |
| CN103527314A (en) * | 2013-10-18 | 2014-01-22 | 西南石油大学 | Multistage compression energy-saving utilization technology of overall fuel gas type natural gas compressor |
| KR101966467B1 (en) * | 2013-12-26 | 2019-04-05 | 현대자동차주식회사 | System of recycling exhaust heat from internal combustion engine |
| KR20150075979A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 현대자동차주식회사 | System of recycling exhaust heat from internal combustion engine |
| KR101567171B1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-11-06 | 현대자동차주식회사 | System of recycling exhaust heat from internal combustion engine |
| CN103758658B (en) * | 2013-12-27 | 2015-06-24 | 天津大学 | Second-stage dual-circuit internal combustion engine waste heat cascade utilization heat recovery system |
| US9551240B2 (en) | 2013-12-27 | 2017-01-24 | Hyundai Motor Company | System of recycling exhaust heat from internal combustion engine |
| CN103758658A (en) * | 2013-12-27 | 2014-04-30 | 天津大学 | Heat recovery system for gradient utilization of two-stage double-circuit internal-combustion engine waste heat |
| CN104265502A (en) * | 2014-07-25 | 2015-01-07 | 天津大学 | Combined-type diesel engine waste heat energy recycling system |
| US10151276B2 (en) | 2014-11-18 | 2018-12-11 | Hyundai Motor Company | Exhaust heat recovery system |
| KR101592787B1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-02-12 | 현대자동차주식회사 | Turbine control method for exhaust heat recovery system |
| US10273831B2 (en) | 2014-11-18 | 2019-04-30 | Hyundai Motor Company | Method of controlling turbine of exhaust heat recovery system |
| US9926889B2 (en) | 2014-11-18 | 2018-03-27 | Hyundai Motor Company | Exhaust heat recovery system |
| US10012115B2 (en) | 2014-11-19 | 2018-07-03 | Hyundai Motor Company | Exhaust heat recovery system |
| US20170016356A1 (en) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Hyundai Motor Company | Waste heat recovery system |
| US10138760B2 (en) | 2015-07-13 | 2018-11-27 | Hyundai Motor Company | Working fluid collecting apparatus for rankine cycle waste heat recovery system |
| US10006316B2 (en) * | 2015-07-13 | 2018-06-26 | Hyundai Motor Company | Waste heat recovery system |
| US10794230B2 (en) | 2015-07-13 | 2020-10-06 | Hyundai Motor Company | Waste heat recovery system |
| CN105971766A (en) * | 2016-05-17 | 2016-09-28 | 中国海洋石油总公司 | System and method for determining thermal load of waste heat recovery device |
| KR20190025656A (en) * | 2016-07-08 | 2019-03-11 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | Variable speed transmission with auxiliary driver and system using same |
| JP2019535966A (en) * | 2016-07-08 | 2019-12-12 | ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータNuovo Pignone Tecnologie S.R.L. | Variable speed transmission device with auxiliary driver and system using the same |
| US10948053B2 (en) | 2016-07-08 | 2021-03-16 | Nuovo Pignone Tecnologie—S.R.L. | Variable speed transmission with auxiliary driver and system using same |
| KR102377181B1 (en) * | 2016-07-08 | 2022-03-23 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | Variable speed transmission with auxiliary drive and system using same |
| WO2019192078A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | 天津大学 | Two-stage turbocharging system |
| CN108730069A (en) * | 2018-04-20 | 2018-11-02 | 天津大学 | A kind of the miniaturization integrated system and its control method of recycling afterheat of IC engine |
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