專利名稱：廢熱利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機、特別是機動車的內(nèi)燃機的廢熱利用裝置。此外，本發(fā)明涉及一種與所述廢熱利用裝置相關(guān)的操作方法。
背景技術(shù)：
DE 10 2007 033 611 Al公開了ー種廢熱利用裝置，該裝置包括廢熱利用回路，其中工作介質(zhì)在廢熱利用回路中循環(huán)。在工作介質(zhì)的流動方向上，在廢熱利用回路中相繼地設(shè)置用于蒸發(fā)由內(nèi)燃機廢氣供給的工作介質(zhì)的蒸發(fā)器，用于膨脹工作介質(zhì)的膨脹機器，用于冷凝工作介質(zhì)的冷凝器以及用于傳輸工作介質(zhì)的傳遞裝置。此外，結(jié)合在通向蒸發(fā)器的廢氣通路中的儲熱裝置，裝備有已知的廢熱利用裝置。借助于閥設(shè)備，廢氣流可以被分散到儲熱裝置以及蒸發(fā)器，取決于表示廢氣的有效熱能的數(shù)值。例如，原則上，將廢氣供給蒸發(fā)器。如果獲得的廢氣熱多于蒸發(fā)所需要的熱量，那么部分廢氣流就可以供給儲熱裝置。與之相反，如果獲得的廢氣熱少于蒸發(fā)所需要的熱量，并且如果儲熱裝置的溫度高于廢氣的 溫度，那么廢氣流最初可以傳過儲熱裝置并且隨后到達蒸發(fā)器。從而，對于已知的廢熱利用設(shè)備，結(jié)合在內(nèi)燃機的廢氣系統(tǒng)中的儲熱裝置根據(jù)需要用于廢氣的預熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在解決這樣的問題，S卩，本發(fā)明提供了開頭所提出的類型的廢熱利用設(shè)備的改進或者至少另ー種實施方式，其特征特別地在于廢熱利用回路的有效值或者額外的功能。此外或者可替換地，本發(fā)明提高了裝備有廢熱利用設(shè)備的內(nèi)燃機的能量效率。本發(fā)明基于這樣的總體構(gòu)思，如果廢氣管線具有熱需求階段，即具有増加熱量需求的操作階段，那么就使廢熱利用回路到廢氣管線的熱容成為可能。這種熱需求階段例如出現(xiàn)在在內(nèi)燃機的冷啟動階段過程中或者引擎操作的中斷期的過程中，特別是在混合應用中，或者在內(nèi)燃機具有低發(fā)動機負荷或者停止和繼續(xù)工作的操作階段的時候。為此，本發(fā)明提出將結(jié)合儲熱裝置結(jié)合到廢熱利用回路中，以這樣的方式可以供給儲熱裝置廢熱利用回路的工作介質(zhì)。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的儲熱裝置直接整合在廢熱利用回路中，由此，總體上顯著提高了廢熱利用回路的儲熱能力。為此，在其它的方式之中，可以在內(nèi)燃機的冷啟動過程中，例如通過工作介質(zhì)將廢熱利用回路的熱供應給蒸發(fā)器，并通過蒸發(fā)器將熱傳遞至流過蒸發(fā)器的廢氣。因此，例如為了在冷啟動階段的過程中更加快速地達到操作溫度，可以加熱設(shè)置在蒸發(fā)器的廢氣管線下游的廢氣系統(tǒng)組件。通過在廢熱利用回路中整合儲熱裝置，其可以獲得ー種特定的實施方式，即特別地廢氣在任意時刻同時流過蒸發(fā)器以及儲熱裝置。由此，可以顯著降低在廢氣系統(tǒng)中的廢氣背壓，提高內(nèi)燃機的能量效率。根據(jù)ー種有利的實施方式，儲熱裝置可以通過供給部件(advance)和釋放部件(return)連接至廢熱利用回路。由此，儲熱裝置能夠根據(jù)工作介質(zhì)中的有效熱儲熱(charge)，或者根據(jù)工作介質(zhì)的熱需求通過儲熱裝置實現(xiàn)工作介質(zhì)的加熱。實際上，提供供給部件閥裝置控制儲熱。此外或者可替換地，釋放部件閥裝置控制放熱。特別實用地，供給部件連接到在蒸發(fā)器和膨脹機器之間的廢熱利用回路，使得熱的、過熱的、蒸汽工作介質(zhì)可以用于儲熱裝置的儲熱。實際上，釋放部件連接到膨脹機器和冷凝器之間的廢熱利用回路。在這種情況中，儲熱裝置完全地設(shè)置在廢熱利用回路的蒸汽偵れ其簡化了整合過程。根據(jù)ー種有利的實施方式，提供用于繞過冷凝器的冷凝器旁路，其一方面在膨脹機器和冷凝器之間連接至廢熱利用回路，并且另一方面在冷凝器和傳輸裝置之間連接至廢熱利用回路。通過這種冷凝器旁路的方式，可以繞過該冷凝器，結(jié)果熱量通過蒸發(fā)器傳遞至廢氣，冷凝器是廢熱利用回路內(nèi)的散熱器。在這種操作狀態(tài)下，熱量從廢熱利用回路傳遞至廢氣系統(tǒng)的的廢氣，蒸發(fā)器被用作廢熱利用回路的散熱器。實際上，提供了用于控制冷凝器旁路的旁路閥。在這種情況中特別實用的是這樣的一種實施 方式，其中旁路閥被整合到上述的釋放部件閥裝置中。這實現(xiàn)了一種特別緊湊的設(shè)計。根據(jù)另ー種有利的實施方式，冷凝器以熱傳遞的方式耦合至冷卻回路，其又以熱傳遞的方式耦合至內(nèi)燃機，內(nèi)燃機產(chǎn)生供給蒸發(fā)器的廢氣。在這種情況中，通過冷凝器將熱引入至冷卻回路使得可以通過冷卻回路加熱內(nèi)燃機，還能夠使內(nèi)燃機在冷啟動階段的過程中更加快速地達到工作溫度。根據(jù)另ー種有利的實施方式，提供用于在廢氣側(cè)繞過蒸發(fā)器的蒸發(fā)器旁路。由此，就能夠在不需要廢熱利用裝置的操作階段中，通過繞過蒸發(fā)器來降低廢氣背壓。根據(jù)另ー種有利的實施方式，儲熱裝置被配置為潛熱儲存裝置，其通過相變材料進行操作。通過有針對性的選擇每種相變材料組合物，可以設(shè)定出特別適用于各自用法的所需要的相變溫度。在特別有利的實施方式中，提供有用于調(diào)整相變材料壓カ的壓カ調(diào)整裝置。通過改變相變材料中的壓カ，來改變相變溫度和儲存能力。根據(jù)另ー種實施方式，提供用于調(diào)整工作介質(zhì)壓カ的壓カ調(diào)整裝置。由此，其特別地能夠調(diào)整處于操作狀態(tài)的工作介質(zhì)的壓力，其中該廢熱利用回路用于加熱廢氣，在這種操作狀態(tài)來說，暫時消除氣相，從而僅液態(tài)的工作介質(zhì)在廢熱利用回路內(nèi)循環(huán)。因此，顯著地改善了熱傳遞。根據(jù)另ー種有利的實施方式，提供了壓カ存儲器，特別地，該壓カ存儲器也可以用于儲存工作介質(zhì)。借助于壓カ存儲器，可以更好地減少工作介質(zhì)中的壓カ波動。這種壓力存儲器可以被配置為蒸汽-氣體存儲器并且可以連接至廢熱利用回路的氣體側(cè)。該壓カ存儲器還可以被配置為液體-氣體存儲器或者被配置為液壓氣動的壓カ存儲器，實際上設(shè)置在廢熱利用回路的液體側(cè)并連接至廢熱利用回路。實際上，壓カ存儲器可以被整合到儲熱裝置中。根據(jù)另ー種有利的實施方式，儲熱裝置可以被整合到蒸發(fā)器中。換句話說，在這種情況中，蒸發(fā)器被配置為儲熱裝置。因此，賦予蒸發(fā)器額外的功能。同時，獲得了一種高功能密度的緊密設(shè)計。根據(jù)ー種特別有利的實施方式，由此能夠在蒸發(fā)器中整合儲熱裝置以使得儲熱裝置可以直接由廢氣供給。實際上，那么可以在儲熱裝置中提供廢氣和工作介質(zhì)的分離通路，其以熱傳遞的方式耦合至儲熱裝置的儲熱材料。實際上，廢氣通路和工作介質(zhì)通路分別以熱傳遞的方式耦合至儲熱介質(zhì)。此外，廢氣通路和工作介質(zhì)通路還可以以熱傳遞的方式相互耦合。
根據(jù)ー種有利的實施方式，在上文中已經(jīng)提及的蒸發(fā)器通路可以整合到蒸發(fā)器中，其額外地提高了蒸發(fā)器的功能密度。在儲熱裝置整合到蒸發(fā)器中并且還整合在廢氣通路中的情況下，特別地，該蒸發(fā)器旁路可以經(jīng)設(shè)置以使得其在廢氣側(cè)還可以繞過儲熱裝置。實際上，蒸發(fā)器可以具有包括熱傳遞塊的殼體。這種熱傳遞塊可以以熱傳遞的方式使工作介質(zhì)通路和廢氣通路相互耦合。在殼體內(nèi)，蒸發(fā)器旁路連接至熱傳遞塊廢氣通路的上游和下游。隨著儲熱裝置整合到蒸發(fā)器中，上文提及的熱傳遞塊可以包括蒸發(fā)器部件和儲熱部件。在蒸發(fā)器部件中，廢氣通路以熱傳遞的方式耦合至工作介質(zhì)通路。在儲熱部件中，廢氣通路和工作介質(zhì)通路以熱傳遞的方式耦合至儲熱裝置的儲熱材料?？梢越?jīng)裝置蒸發(fā)器旁路使得其僅繞過蒸發(fā)器部件或者繞過蒸發(fā)器部件和儲熱部件。特別地，可以提供具有恰當互聯(lián)的閥裝置，從旁路或者廢氣通路與儲熱部件的連接和分離。
這里優(yōu)選的潛熱儲存裝置，原則上其它的儲熱裝置也可以使用。例如，也可以使用化學儲熱裝置?；瘜W儲熱裝置基于在熱的作用下溶解多種物質(zhì)之間的化學鍵的原則。在這種吸熱反應的過程中，由此吸收熱量，即儲存。對于物質(zhì)相應的選擇，這種吸熱反應是可逆的，其中在逆反應的過程中，之前分離的物質(zhì)重新化合，之前吸收的熱被再次釋放，即傳遞。由此這種放熱逆反應可以用來提供熱量。對于熱量的存儲，試劑在空間上或者物理上的分離，即上文所提及的物質(zhì)在上述反應實際發(fā)生之前相互分離。在逆反應中，這些物質(zhì)或者試劑被重新化合。根據(jù)這里介紹的本發(fā)明的ー種有利的操作方法，為了儲熱裝置儲熱，可以通過儲熱裝置傳遞工作介質(zhì)的至少一部分流體。在內(nèi)燃機的冷啟動階段的過程中，現(xiàn)在可以將熱量從儲熱裝置撤出通過冷凝器和冷卻回路供應給內(nèi)燃機。此外或者可替換地，從儲熱裝置中撤出的熱通常用于升高廢氣的溫度，即特別是在ー些熱需求階段的過程中，例如在內(nèi)燃機冷啟動階段的過程中，通過蒸發(fā)器供應給廢氣。廢氣溫度的升高還可以例如在內(nèi)燃機部分負載操作的過程中或者如果廢氣溫度不再足夠以提供廢氣凈化組件的操作溫度的時候，在內(nèi)燃機停止和繼續(xù)操作的過程中實現(xiàn)。根據(jù)操作方法的另ー種實用的實施方式，儲熱裝置可以，一方面在蒸發(fā)器和膨脹機器之間繞過膨脹機器連接至廢熱利用回路，另ー方面在膨脹機器和冷凝器之間連接至廢熱利用回路。為了提高廢氣的溫度，熱量可以從儲熱裝置撤出并通過蒸發(fā)器供應給廢氣，為此，其中傳輸裝置的傳輸方向是反轉(zhuǎn)的。通過這種方法，可以獲得在儲熱裝置和蒸發(fā)器之間極短的路徑長度，有助于將熱量弓I入至廢氣中。本發(fā)明的進ー步的重要特征和優(yōu)點可以從附圖以及根據(jù)附圖的相關(guān)


中獲得。能夠理解在上文中所提及的以及將在下文中闡釋的技術(shù)特征不僅僅可以在各自組合的狀態(tài)中使用，而且還可以在其它的組合中或者単獨使用，均沒有超出本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明優(yōu)選的示例性實施方式在附圖中示出，并在下面的說明中對其進行更加詳細的描述，其中相同的附圖標記表示相同或者相似或者功能上相同的組件。

在每種情況中，示意性地示出了
圖I和2以線路圖的方式示出不同實施方式的具有廢熱利用裝置的內(nèi)燃機的高度簡化示意圖。圖3以線路圖的方式示出在特定實施方式中的廢熱利用裝置的蒸發(fā)器的高度簡化示意圖。
具體實施例方式根據(jù)圖I和2，廢熱利用裝置I包括廢熱利用回路2，其以熱 傳遞的方式耦合至內(nèi)燃機3。為此內(nèi)燃機3包括廢氣管線4。在廢熱利用回路2中，如果正確地操作廢熱利用裝置I，那么工作介質(zhì)按照旋轉(zhuǎn)箭頭5的方向循環(huán)。對于工作介質(zhì)的流動方向，廢熱利用回路2相繼地包括蒸發(fā)器6，膨脹機器7，冷凝器8和傳輸裝置9。蒸發(fā)器6用于蒸發(fā)工作介質(zhì)。膨脹機器7用于膨脹工作介質(zhì)，其中這種情況中的膨脹機器7例如可以驅(qū)動發(fā)生器10。冷凝器8用于冷凝工作介質(zhì)，為此，冷凝器8例如可以連接至冷卻回路11。傳輸裝置9用于傳輸廢熱利用回路2中的工作介質(zhì)。蒸發(fā)器6被設(shè)計為熱傳遞裝置并結(jié)合到廢氣管線4中，從而可以使內(nèi)燃機3的廢氣供給蒸發(fā)器6。廢熱利用裝置I另外裝備有儲熱裝置12，其結(jié)合到廢熱利用回路2中，以這樣的方式工作介質(zhì)可以供給儲熱裝置12。換句話說，儲熱裝置12的儲熱材料13以熱傳遞的方式耦合至工作介質(zhì)，使得熱量可以在工作介質(zhì)和儲熱裝置介質(zhì)13之間進行交換。根據(jù)圖I和2的實施方式，儲熱裝置12通過供給部件14和釋放部件15連接至廢熱利用回路2。在該實施例中，提供供給部件閥裝置16和釋放部件閥裝置17，借此，可以控制在不同情況中通過儲熱裝置12的工作介質(zhì)流。這里，供給部件閥裝置16控制供給部件14，同時釋放部件閥裝置17控制釋放部件15。實際上，供給部件14在蒸發(fā)器6和膨脹機器7之間連接至廢熱利用回路2，以使儲熱裝置12可以用過熱的蒸汽工作介質(zhì)進行儲熱。實際上釋放部件15在膨脹機器7和冷凝器8之間連接至廢熱利用回路2。因此，儲熱裝置12保持在廢熱利用回路2的蒸汽側(cè)，其在工作介質(zhì)的流動方向上從蒸發(fā)器6延伸至冷凝器8。與之相比，廢熱利用回路2的液體側(cè)在工作介質(zhì)的流動方向上從冷凝器8延伸至蒸發(fā)器6。根據(jù)圖2的實施方式，提供冷凝器旁路18，其在廢熱利用回路2中繞過冷凝器8。因此，一方面冷凝器旁路18在膨脹機器7和冷凝器8之間連接至廢熱利用回路2，另ー方面在冷凝器8和傳輸裝置9之間連接至廢熱利用回路2。為了控制冷凝器旁路18，提供旁路閥19，在該實施例中旁路閥19整合到釋放部件閥裝置17中。根據(jù)有利的實施方式，所提供的用于冷卻冷凝器8的冷卻回路11可以以熱傳遞的方式耦合至內(nèi)燃機3。特別地，冷卻回路11因此為引擎冷卻回路20的一部分，在這里僅部分地示出引擎冷卻回路20。此外，這里圖I和2所示的實施方式中提供了蒸發(fā)器旁路21，其在廢氣側(cè)繞過蒸發(fā)器6。為了控制該蒸發(fā)器旁路21，提供了恰當?shù)呐月烽y22。圖I中示出的廢熱利用裝置I的實施方式另外裝備有壓力存儲器23，其連接至廢熱利用回路2的液體側(cè)。在該實施例中，壓カ存儲器23在冷凝器8和傳輸裝置9之間連接至廢熱利用回路2。特別地，如圖2所示，壓カ存儲器23可以整合在儲熱裝置12中。在這種情況中，儲熱裝置12位于廢熱利用回路2的蒸汽側(cè)。儲熱裝置12實際上可以配置為潛熱存儲器。那么儲熱材料13實際上為相變材料。在圖I中，示出了ー種壓カ調(diào)整裝置24，借助于該裝置，可以調(diào)整相變材料即儲熱材料13中的壓力。通過改變相變材料中的壓力，可以改變相變溫度。因此，儲熱裝置12可以特別容易適應于廢熱利用裝置I或者內(nèi)燃機3的熱流情形。在圖I中同樣示出了ー種(其它的)壓カ調(diào)整裝置25，借助于該裝置，可以調(diào)整廢熱利用回路2的工作介質(zhì)壓力。在廢熱利用回路2的正常操作過程中，一方面工作介質(zhì)中的壓カ可以通過傳輸裝置9來調(diào)整，另ー方面通過膨脹機器7來調(diào)整。在特定的操作狀態(tài)中，例如可以是在內(nèi)燃機3的升溫階段的情況下，實際上可以改變工作介質(zhì)中的壓力，例如為了減少廢熱利用回路2中的蒸汽側(cè)的組件。特別地，實際上可以暫時性地完全移除廢熱 利用回路2中的蒸汽側(cè)，從而僅傳輸液態(tài)的工作介質(zhì)，其基本上改進了儲熱裝置12和廢氣之間的熱傳遞。為了操作廢熱利用裝置I或者為了驅(qū)動廢熱利用裝置I或內(nèi)燃機3的可調(diào)整組件，可以另外提供了控制器26。這種控制器26可以作為硬件整合到內(nèi)燃機3的控制器27中和/或作為軟件在控制器27中實施。根據(jù)圖3，根據(jù)ー種特定實施方式的蒸發(fā)器6包括殼體28，在其中裝置有熱傳遞塊29。熱傳遞塊29具有箭頭指示的廢氣通路30，工作介質(zhì)通路31，括號指示的蒸發(fā)器部件32以及同樣由括號指示的儲熱部件33。在蒸發(fā)器部件32中，廢氣通路30和工作介質(zhì)通路31以熱傳遞的方式相互耦合。在儲熱部件33中，廢氣通路30和工作介質(zhì)通路31以熱傳遞的方式耦合至儲熱材料13，其容納于儲熱裝置33內(nèi)的儲熱結(jié)構(gòu)34中。實際上，廢氣通路30和工作介質(zhì)通路31還可以以熱傳遞的方式在儲熱部件33內(nèi)相互耦合。根據(jù)圖3中所示的實施方式，相對于熱傳遞塊29的縱向方向，蒸發(fā)器部件32和儲熱部件33相互之間軸向地鄰接。整合的設(shè)計也是可想到的。在圖3的實施例中，上文提及的蒸發(fā)器旁路21還以這樣的方式另外整合到蒸發(fā)器6中，即蒸發(fā)器旁路21在殼體28內(nèi)布置。在這種情況下，蒸發(fā)器旁路21通過第一連接35連接至在熱傳遞塊29的廢氣通路30上游，并且通過第二連接36連接至熱傳遞塊29的廢氣通路30下游。在圖3中未示出用于控制蒸發(fā)器旁路21的旁路閥22，但是例如可以整合到連接部件35、36中的ー個?？刂破?6實際上以這樣的方式被配置或者規(guī)劃，S卩，其可以實現(xiàn)下文中描述的用于操作內(nèi)燃機3或者廢熱利用裝置I的方法。在內(nèi)燃機3的正常操作過程中，該目標還可以是在廢熱利用裝置I的正常操作的過程中，為了蒸發(fā)工作介質(zhì)，在這ー過程中廢氣順帶的廢熱應用在蒸發(fā)器6中，其中在用于驅(qū)動發(fā)生器10的膨脹機器7中利用蒸發(fā)的工作介質(zhì)。這樣，通過冷凝器8冷凝膨脹的和部分冷卻的工作介質(zhì)。傳輸裝置9通過蒸發(fā)器6再次驅(qū)動工作介質(zhì)。在該正常操作過程中，用于儲熱裝置12儲熱的熱量由此也是可以利用的。其實際上因為通過儲熱裝置12傳導的工作介質(zhì)的部分流體得以實現(xiàn)。如果實現(xiàn)了廢氣的溫度升高，例如為了使設(shè)置在廢氣管線4中蒸發(fā)器6下游的廢氣系統(tǒng)組件達到預定的操作溫度，熱量可以從儲熱裝置12中撤出并通過蒸發(fā)器6供應給廢氣。因此，例如根據(jù)圖2的冷凝器8可以通過冷凝器旁路18暫時性地繞過，從而將熱的エ作介質(zhì)供給蒸發(fā)器6。然而，根據(jù)圖I所示的實施方式，如果未提供這樣的冷凝器旁路18，那么冷卻回路11，例如可以暫時性地失效。同時還可以暫時性地反轉(zhuǎn)傳輸裝置9的傳輸方向，從而通過盡可能短的路徑從儲熱裝置12將熱的工作介質(zhì)傳輸至蒸發(fā)器6。這樣的廢氣的溫度升高是必須的，特別是當內(nèi)燃機3為冷啟動的并且相應地在最初經(jīng)歷冷啟動階段的時候。冷啟動出現(xiàn)在內(nèi)燃機3基本上處于室溫的時候。在這ー冷啟動階段的過程中，來自于儲熱裝置12的熱量可以通過如上所述的エ作介質(zhì)傳輸至蒸發(fā)器6并且通過蒸發(fā)器6提供給廢氣，從而使廢氣處理組件更快地達到操作溫度。在這ー冷啟動階段的過程中，如果冷卻回路11為引擎冷卻回路20的一部分，那么還能夠?qū)崃客ㄟ^冷卻回路11提供給內(nèi)燃機3。如果提供了冷凝器旁路18，那么在這種情 況中是無效的。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機、特別是機動車的內(nèi)燃機(3)的廢熱利用裝置， -具有廢熱利用回路(2)，其中循環(huán)有工作介質(zhì)， -具有蒸發(fā)器(6)，設(shè)置在廢熱利用回路(2)內(nèi)，用于蒸發(fā)工作介質(zhì)，蒸發(fā)器(6)其供給有內(nèi)燃機(3)的廢氣， -具有膨脹機器(7)，設(shè)置在廢熱利用回路(2)中蒸發(fā)器(6)的下游，用于膨脹工作介質(zhì)， -具有冷凝器(8)，設(shè)置在廢熱利用回路(2)中膨脹機器(7)的下游，用于冷凝工作介質(zhì)， -具有傳輸裝置(9 )，設(shè)置在廢熱利用回路(2 )中冷凝器(8 )的下游，用于傳輸廢熱利用回路(2)中的工作介質(zhì)， -具有儲熱裝置(12)， 其特征在于所述儲熱裝置(12)整合到所述廢熱利用回路(2)中并供給有工作介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的廢熱利用裝置，其特征在于所述儲熱裝置(12)通過供給部件(14)和釋放部件(15)連接至廢熱利用回路(2)，其中特別地可以提供供給部件閥裝置(16)用于控制供給部件(14 )，和/或釋放部件閥裝置(17 )用于控制釋放部件(15 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的熱利用裝置，其特征在于所述供給部件(14)在蒸發(fā)器(6)和膨脹機器(7)之間連接至廢熱利用回路(2)，其中釋放部件(15)在膨脹機器(7)和冷凝器(8)之間連接至廢熱利用回路(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項的廢熱利用裝置，其特征在于提供有用于繞過冷凝器(8)的冷凝器旁路(18)，其一方面在膨脹機器(7)和冷凝器(8)之間連接至廢熱利用回路(2)，另ー方面在冷凝器(8)和傳輸裝置(9)之間連接至廢熱利用回路(2)，其中特別地提供了用于控制冷凝器旁路(18)的旁路閥(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー項的廢熱利用裝置，其特征在于冷凝器(8)以熱傳遞的方式耦合至冷卻回路(11)，其還以熱傳遞的方式耦合至內(nèi)燃機(3)，內(nèi)燃機(3)產(chǎn)生用于供給蒸發(fā)器(6)的廢氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項的熱量利用裝置，其特征在于在廢氣側(cè)提供了用于繞過蒸發(fā)器(6)的蒸發(fā)器旁路(21)，其中特別提供了用于控制蒸發(fā)器旁路(21)的旁路閥(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任ー項的廢熱利用裝置，其特征在于 -儲熱裝置(12)被配置為潛熱儲存裝置，其利用相變材料來操作，和/或 -提供壓カ調(diào)整裝置(24)，用于調(diào)整相變材料中的壓カ，和/或 -提供壓カ調(diào)整裝置(25)，用于調(diào)整工作介質(zhì)中的壓カ。
8.根據(jù)權(quán)利要求I和4至7中任ー項的廢熱利用裝置，其特征在于儲熱裝置(12)整合到蒸發(fā)器(6)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任ー項的廢熱利用裝置，其特征在于蒸發(fā)器旁路(21)整合到蒸發(fā)器(6)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的廢熱利用裝置，其特征在于蒸發(fā)器(6)包括熱傳遞塊(29)，其包括廢氣通路(30)，工作介質(zhì)通路(31)，蒸發(fā)器部件(32)和儲熱部件(33)，其中在蒸發(fā)器部件(32)中廢氣通路(30)和工作介質(zhì)通路(31)以熱傳遞的方式相互耦合，同時在儲熱部件(33)中廢氣通路(30)和工作介質(zhì)通路(31)以熱傳遞的方式耦合至儲熱裝置(12)的儲熱材料(13)。
11.一種用于內(nèi)燃機、特別是機動車的內(nèi)燃機(3)的操作方法，其裝備有根據(jù)權(quán)利要求I至10任ー項的廢熱利用裝置(1)，其中為了儲熱裝置(12)的儲熱，通過儲熱裝置(12)傳遞工作介質(zhì)的至少一部分流體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中在內(nèi)燃機(3)冷啟動階段的過程中，從儲熱裝置(12 )撤出的熱量通過冷凝器(8 )和冷卻回路(11)將熱量提供給內(nèi)燃機(3 )。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其中為了提高廢氣的溫度，從儲熱裝置(12)撤出的熱量通過蒸發(fā)器(6)將熱量提供給廢氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任ー項的方法，其中利用儲熱裝置(12)，一方面在蒸發(fā)器(6)和膨脹機器(7)之間繞過膨脹機器(7)連接至廢熱利用回路，另ー方面在膨脹機器(7)和冷凝器(8)之間連接至廢熱利用回路(2)，其中為了升高廢氣的溫度，從儲熱裝置(12)撤 出的熱量通過蒸發(fā)器(6 )將其提供給廢氣，為此，傳輸裝置(9 )的傳輸方向被反轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機、特別是機動車的內(nèi)燃機(3)的廢熱利用裝置(1)，其具有工作介質(zhì)在其內(nèi)循環(huán)的廢熱利用回路(2)，蒸發(fā)器(6)設(shè)置在廢熱利用回路(2)中用于蒸發(fā)工作介質(zhì)，該工作介質(zhì)可以供應有內(nèi)燃機(3)的廢氣，膨脹機器(7)設(shè)置在廢熱利用回路(2)中的蒸發(fā)器(6)的下游用于膨脹該工作介質(zhì)，冷凝器(8)設(shè)置在廢熱利用回路(2)中膨脹機器(7)的下游用于冷凝工作介質(zhì)，傳輸裝置(9)設(shè)置在廢熱利用回路(2)中冷凝器(8)的下游用于傳輸在廢熱利用回路(2)中的工作介質(zhì)，以及儲熱裝置(12)。當儲熱裝置(12)被引入廢熱利用回路(2)中并供給有工作介質(zhì)的時候，該裝置(1)被賦予改進的功能。
文檔編號F02N19/02GK102787944SQ20121015499
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
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