專利名稱：能量回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)有人提出能量回收系統(tǒng)，以用于回收在各種類型的工作裝置操作期間產(chǎn)生的剩余能量，以提高該工作裝置的能量效率。這種能量回收系統(tǒng)將在工作裝置操作期間產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換成電能。典型的能量回收系統(tǒng)具有一熱電轉(zhuǎn)換器，其利用高溫熱介質(zhì)(高溫介質(zhì))和低溫熱介質(zhì)(低溫介質(zhì))之間的溫差發(fā)電。使用在工作裝置操作期間接收熱量的熱介質(zhì)作為高溫介質(zhì)，使用其溫度低于該高溫介質(zhì)的熱介質(zhì)作為低溫介質(zhì)。熱電轉(zhuǎn)換器利用來自工作裝置的廢熱來發(fā)電。換句話說，將熱轉(zhuǎn)換成電能。
這種能量回收系統(tǒng)包括用于車輛例如汽車的能量回收系統(tǒng)。例如，日本公開專利出版物No.2001-23666公開了一種用于汽車的能量回收系統(tǒng)。當車輛的動力源和其它工作裝置正在操作時，來自該動力源和其它工作裝置的熱量作為廢熱逸出。該出版物中所公開的系統(tǒng)利用該廢熱在熱電轉(zhuǎn)換器中發(fā)電，并利用該電能對車輛的蓄電池充電。這樣，來自動力源和其它工作裝置的廢熱被作為電能回收。在該出版物中所公開的能量回收系統(tǒng)中，該熱電轉(zhuǎn)換器將用于冷卻動力源和其它工作裝置的冷卻劑作為高溫介質(zhì)，并使用其溫度低于該冷卻劑的溫度的外部空氣作為低溫介質(zhì)。
但是，在使用根據(jù)上述出版物的能量回收系統(tǒng)的車輛中，動力源和其它工作裝置的正常操作不能使該動力源和其它工作裝置的溫度(冷卻劑的溫度)升高到一個特定水平之上。因此，冷卻劑和外部空氣之間的溫差對于用熱電轉(zhuǎn)換器發(fā)電可能不夠。因此，在日本公開專利出版物No.2001-23666中，控制動力源和其它工作裝置的操作以使冷卻劑的溫度升高，以便冷卻劑和外部空氣之間的溫差足夠用于發(fā)電。但是，控制升高動力源和其它工作裝置的溫度可能會對動力源和其它工作裝置產(chǎn)生不利影響。
為了消除這些缺陷，日本公開專利出版物No.2002-59736公開了一種在將內(nèi)燃機用作驅(qū)動源的情況下所使用的技術(shù)。為了用熱電轉(zhuǎn)換器發(fā)電，該技術(shù)利用內(nèi)燃機的廢氣和冷卻劑之間的溫差，而不是冷卻劑和外部空氣之間的溫差。在此情況下，低溫介質(zhì)是冷卻劑而高溫介質(zhì)是廢氣。由于廢氣的溫度大大高于冷卻劑的溫度，因此內(nèi)燃機的正常操作就可確保足夠的溫差以用于通過熱電轉(zhuǎn)換器發(fā)電。但是，盡管冷卻劑的溫度比較穩(wěn)定，但是廢氣的溫度會隨著內(nèi)燃機的操作狀態(tài)發(fā)生很大變化，例如，在100℃到800℃的范圍內(nèi)。這樣大的溫度變化可能會損壞熱電轉(zhuǎn)換器。
因此，為了用利用溫差的熱電轉(zhuǎn)換器可靠地發(fā)電，溫差足夠大并且所用的熱介質(zhì)的溫度穩(wěn)定是很重要的。因此，已經(jīng)有人提出高溫介質(zhì)用來自動力源和其它工作裝置的冷卻劑，而低溫介質(zhì)用低溫制冷劑，因為冷卻劑的溫度比較穩(wěn)定，而制冷劑的溫度被制冷裝置強制保持在低溫。在此情況下，盡管來自動力源和其它工作裝置的冷卻劑被用作高溫介質(zhì)，但是由于作為低溫介質(zhì)的低溫制冷劑被制冷裝置保持在低溫，所以該高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)之間的溫差足夠用于發(fā)電。此外，由于低溫制冷劑的溫度被制冷裝置保持在一定范圍內(nèi)，所以制冷劑的溫度不會突然改變，這樣可防止損壞熱電轉(zhuǎn)換器。
因此，使用其溫度被制冷裝置保持在低溫的低溫制冷劑作為低溫介質(zhì)，可使得高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)之間的溫差足夠用于發(fā)電，并且可防止熱電轉(zhuǎn)換器被損壞。因此，熱電轉(zhuǎn)換器能夠可靠地發(fā)電。
但是，如果消耗大量的能量驅(qū)動該制冷裝置以便將低溫制冷劑保持在低溫，則會阻礙可能由能量回收系統(tǒng)帶來的能量效率的提高。這種問題不僅發(fā)生在該能量回收系統(tǒng)用于車輛例如汽車的情況下，并且還發(fā)生在該能量回收系統(tǒng)用于除車輛之外的多種設(shè)備的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種能量回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)在用熱電轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定地發(fā)電的同時使能量效率提高。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種能量回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用第一和第二熱介質(zhì)將一工作裝置操作期間產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換成電能，并回收該電能。該系統(tǒng)包括一冷卻裝置，該冷卻裝置冷卻該熱介質(zhì)之一，從而通過將該熱介質(zhì)之一的溫度保持在一預定值而生成一低溫熱介質(zhì)，以及一利用該低溫熱介質(zhì)和該另一個熱介質(zhì)之間的溫差發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換器。利用在該工作裝置操作期間產(chǎn)生的熱量來保持該另一個熱介質(zhì)的溫度高于該低溫熱介質(zhì)的溫度，從而用該另一個熱介質(zhì)生成高溫熱介質(zhì)。該冷卻裝置是一利用該高溫熱介質(zhì)的熱量生成該低溫熱介質(zhì)的熱泵。


圖1是示出根據(jù)一個實施例的能量回收系統(tǒng)的概略視圖；圖2是示出由圖1中所示的熱泵進行解吸的概略視圖；圖3是示出由圖1中所示的熱泵進行吸附的概略視圖。
具體實施例方式
下面將參照圖1到3說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種能量回收系統(tǒng)。該能量回收系統(tǒng)用在混合動力汽車中。
如圖1所示，該混合動力汽車以內(nèi)燃機1和電動機(馬達)2作為驅(qū)動源。該汽車還具有發(fā)電機3和用于給蓄電池7充電的熱電轉(zhuǎn)換器4。發(fā)電機3由內(nèi)燃機1驅(qū)動以發(fā)電。熱電轉(zhuǎn)換器4利用車輛的廢熱發(fā)電。用熱電轉(zhuǎn)換器4產(chǎn)生的電能對蓄電池7充電可將汽車的廢熱作為電能回收。發(fā)電機3和熱電轉(zhuǎn)換器4的輸出以及電動機2的操作均由功率控制單元6控制，該單元6由一電動控制單元5控制。
該混合動力汽車還具有內(nèi)燃機冷卻劑回路11，在該回路中內(nèi)燃機冷卻劑(高溫制冷劑)進行循環(huán)以冷卻內(nèi)燃機1、電動機2和功率控制單元6。內(nèi)燃機冷卻劑回路11中的內(nèi)燃機冷卻劑通過一冷卻劑泵12而在回路11中循環(huán)。該內(nèi)燃機冷卻劑在通過熱電轉(zhuǎn)換器4之后通過一散熱器13。當內(nèi)燃機冷卻劑在內(nèi)燃機冷卻劑回路11中循環(huán)時，在內(nèi)燃機冷卻劑和包括內(nèi)燃機1、電動機2和功率控制單元6在內(nèi)的工作裝置之間發(fā)生熱交換。在該工作裝置操作期間所產(chǎn)生的熱量使內(nèi)燃機冷卻劑的溫度保持在80℃和90℃之間的范圍內(nèi)。
熱電轉(zhuǎn)換器4利用一高溫熱介質(zhì)(高溫介質(zhì))的溫度和一低溫熱介質(zhì)(低溫介質(zhì))的溫度之間的差來發(fā)電。通過熱電轉(zhuǎn)換器4的內(nèi)燃機冷卻劑被用作高溫介質(zhì)。利用在泵制冷劑回路15中循環(huán)的泵制冷劑(低溫制冷劑)作為低溫介質(zhì)。泵制冷劑回路15內(nèi)的泵制冷劑通過一制冷劑泵16而在回路15中循環(huán)，并通過熱電轉(zhuǎn)換器4。該泵制冷劑被一熱泵14冷卻，并保持在低溫，例如10℃和20℃之間的范圍內(nèi)。
作為熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電所使用的高溫介質(zhì)的內(nèi)燃機冷卻劑被保持在高溫，而作為發(fā)電所使用的低溫介質(zhì)的泵制冷劑由熱泵14保持在低溫。該高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)的溫度均在很窄的范圍內(nèi)波動，因而是穩(wěn)定的。因此，熱電轉(zhuǎn)換器4幾乎不會因高溫介質(zhì)或低溫介質(zhì)的很大的溫度變化而損壞。該泵制冷劑被熱泵14冷卻以便泵制冷劑的溫度保持在低溫。因此，內(nèi)燃機冷卻劑和泵制冷劑之間的溫差足夠用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電。
泵制冷劑回路15中的泵制冷劑不僅用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電，并且用于協(xié)助安裝在混合動力汽車上的空調(diào)器進行空氣調(diào)節(jié)。具體地說，泵制冷劑回路15具有一熱交換器17，該熱交換器在通過該熱交換器17的低壓制冷劑和將被引入客廂的空氣之間進行熱交換。泵制冷劑回路15還包括閥18、19，該閥用于為通過制冷劑泵16而進行循環(huán)的泵制冷劑在包括熱電轉(zhuǎn)換器4的路線和包括熱交換器17的路線之間選擇一條路線。換句話說，對閥18、19進行切換以便將泵制冷劑選擇性地引向熱電轉(zhuǎn)換器4和熱交換器17之一。例如，當在空調(diào)器操作期間冷卻載荷很大時，切換閥18、19以將泵制冷劑引向熱交換器17。在其它情況下，切換閥18、19以將泵制冷劑引向熱電轉(zhuǎn)換器4。閥18、19用作切換裝置以切換泵制冷劑流過的路線。
用于空調(diào)器的制冷回路或空調(diào)器的制冷劑回路20包括一壓縮機21。當壓縮機21操作時，空調(diào)器的制冷劑在回路20內(nèi)循環(huán)，并通過設(shè)置在回路20內(nèi)的一冷凝器23和一蒸發(fā)器22。已從壓縮機21排出的高溫高壓空調(diào)器制冷劑被冷凝器23液化。然后該被液化的制冷劑經(jīng)由一膨脹閥(未示出)被送到蒸發(fā)器22。蒸發(fā)器22在通過該蒸發(fā)器22的制冷劑和將被供應給客廂的空氣之間進行熱交換。結(jié)果，制冷劑蒸發(fā)，蒸發(fā)所需要的潛熱使空氣冷卻，繼而將該空氣供應給客廂。熱交換器17位于蒸發(fā)器22附近。已被蒸發(fā)器22冷卻的空氣進一步被通過熱交換器17的泵制冷劑冷卻。
下面將說明冷卻該泵制冷劑的熱泵。
使用一吸附熱泵作為熱泵14，其中工作介質(zhì)例如氨重復地進行吸附在一種吸附劑例如活性碳上和從該吸附劑解吸(的過程)。在熱泵14中，已從吸附劑上解吸并蒸發(fā)的工作介質(zhì)被暫時液化，然后被蒸發(fā)。此時，蒸發(fā)的潛熱用于降低泵制冷劑的溫度，從而冷卻該泵制冷劑。
在熱泵14中發(fā)生解吸作用期間-其中工作介質(zhì)從吸附劑解吸-利用在內(nèi)燃機冷卻劑回路11中循環(huán)的內(nèi)燃機冷卻劑的熱量加熱該吸附劑以進行解吸。在內(nèi)燃機冷卻劑回路11中的散熱器13下游的一個部分中，設(shè)有一旁路24以將內(nèi)燃機冷卻劑引入熱泵14內(nèi)。一閥25位于散熱器13下游的一個部分中。該閥25打開和關(guān)閉以允許和禁止內(nèi)燃機冷卻劑流入該旁路24中。在通過旁路24之后，內(nèi)燃機冷卻劑通過一端口24a進入熱泵14并通過一端口24b離開熱泵14。在熱泵14內(nèi)，來自內(nèi)燃機冷卻劑的熱量加熱吸附劑，這使工作介質(zhì)從該吸附劑解吸。
在被解吸之后，工作介質(zhì)處于蒸發(fā)的狀態(tài)。設(shè)置一熱泵冷卻劑回路26作為用于使蒸發(fā)的工作介質(zhì)液化的冷卻系統(tǒng)。在該熱泵冷卻劑回路26內(nèi)設(shè)置一熱交換器27。該熱交換器27通過通路28、29與空調(diào)器的制冷劑回路20連接。當打開和關(guān)閉設(shè)在通路28內(nèi)的一閥30時，將低溫空調(diào)器制冷劑引入空調(diào)器制冷劑回路20的熱交換器27內(nèi)。同樣，當打開設(shè)在通路29內(nèi)的一閥31時，將高溫空調(diào)器制冷劑從位于冷凝器23下游的空調(diào)器制冷劑回路20的一個部分引入熱交換器27內(nèi)。當打開和關(guān)閉閥30、31時，可調(diào)節(jié)引入熱交換器27中的高溫空調(diào)器制冷劑的數(shù)量和低溫空調(diào)器制冷劑的數(shù)量。因此，可調(diào)節(jié)熱交換器27中的空調(diào)器制冷劑的溫度。當熱泵冷卻劑回路26中的熱泵冷卻劑通過熱交換器27時，熱泵冷卻劑和空調(diào)器制冷劑之間發(fā)生熱交換，這使熱泵冷卻劑冷卻，以便其溫度保持在例如30℃和50℃之間的一個范圍內(nèi)。即，為了將熱泵冷卻劑的溫度保持在該范圍內(nèi)，可調(diào)節(jié)引入熱交換器27中的高溫空調(diào)器制冷劑的數(shù)量和低溫空調(diào)器制冷劑的數(shù)量。
在熱泵冷卻劑回路26中循環(huán)的熱泵冷卻劑通過一端口26a進入熱泵14并通過一端口26b離開熱泵14。在熱泵14內(nèi)，已被解吸并處于蒸發(fā)狀態(tài)的工作介質(zhì)被熱泵冷卻劑冷卻。這使該工作介質(zhì)液化。另一方面，在泵制冷劑回路15中循環(huán)的泵制冷劑通過一端口15a進入熱泵14并通過一端口15b離開熱泵14。在熱泵14中，泵制冷劑回路15中的泵制冷劑被工作介質(zhì)如上所述液化之后蒸發(fā)時所產(chǎn)生的蒸發(fā)潛熱冷卻。這使泵制冷劑保持在例如10℃和20℃之間的一個低溫范圍內(nèi)。被冷卻并保持在低溫的該泵制冷劑用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電，并且用于冷卻空調(diào)器的制冷劑。
在泵制冷劑被冷卻時蒸發(fā)的工作介質(zhì)將被吸附劑吸附。當工作介質(zhì)被吸附劑吸附時，吸附劑產(chǎn)生熱量。此時，所產(chǎn)生的熱量傳遞給熱泵冷卻劑，該熱泵冷卻劑在熱泵冷卻劑回路26內(nèi)循環(huán)并被引入熱泵14內(nèi)。因此，即使吸附劑在吸附工作介質(zhì)期間產(chǎn)生熱量，所產(chǎn)生的熱量也會被熱泵冷卻劑帶走。這可防止吸附劑的溫度突然升高。
下面將參照圖2和3說明熱泵14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及熱泵14的解吸作用和吸附作用。
如圖2所示，熱泵14包括一容納吸附劑的吸附器/解吸器41，一用于使工作介質(zhì)在從吸附劑解吸之后的蒸發(fā)狀態(tài)液化的冷凝器42，和一用于使已被冷凝器42液化的工作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸發(fā)器43。內(nèi)燃機冷卻劑回路11(具體為旁路24)通過該吸附器/解吸器41，并且熱泵冷卻劑回路26通過該吸附器/解吸器41和該冷凝器42。泵制冷劑回路15通過該蒸發(fā)器43。
在解吸作用中，已通過端口24a進入熱泵14的內(nèi)燃機冷卻劑流過對應于該吸附器/解吸器41的內(nèi)燃機冷卻劑回路11的一個部分。此時，內(nèi)燃機冷卻劑和吸附劑之間發(fā)生熱交換。因此，吸附劑被加熱以便工作介質(zhì)從該吸附劑解吸。這樣，利用內(nèi)燃機冷卻劑的熱量使工作介質(zhì)從吸附劑解吸，該內(nèi)燃機冷卻劑由混合動力汽車的廢熱保持在高溫，例如在80℃和90℃之間的一個范圍內(nèi)。
當從吸附劑解吸之后，工作介質(zhì)以蒸發(fā)狀態(tài)流入冷凝器42。在冷凝器42中，已通過端口26a進入熱泵14的熱泵冷卻劑流過對應于冷凝器42的熱泵冷卻劑回路26的一個部分。此時，熱泵冷卻劑和工作介質(zhì)之間發(fā)生熱交換。因此，工作介質(zhì)被冷卻并從而液化。利用熱泵冷卻劑使處于蒸發(fā)狀態(tài)的工作介質(zhì)液化，該熱泵冷卻劑的溫度由空調(diào)器制冷劑保持在例如30℃和50℃之間的一個范圍內(nèi)。
已被冷凝器42液化的工作介質(zhì)流入蒸發(fā)器43。在蒸發(fā)器43中，已通過端口15a進入熱泵14的泵制冷劑流過對應于蒸發(fā)器43的泵制冷劑回路15的一個部分。同樣，在蒸發(fā)器43中，被液化的工作介質(zhì)蒸發(fā)，蒸發(fā)的潛熱使泵制冷劑的溫度降低。當以這種方式冷卻泵制冷劑時，泵制冷劑的溫度被保持在低溫，例如在10℃和20℃之間的一個范圍內(nèi)。其溫度被保持在低溫的泵制冷劑通過泵制冷劑回路15流到圖1中所示的熱電轉(zhuǎn)換器4或熱交換器17，并用于熱電轉(zhuǎn)換器4的發(fā)電或用于協(xié)助空調(diào)器進行空氣調(diào)節(jié)。
在吸附作用中，已在蒸發(fā)器43處蒸發(fā)的工作介質(zhì)流入吸附器/解吸器41并被吸附劑吸附。此時，吸附劑產(chǎn)生熱量。但是，由于已通過端口26a進入熱泵14的熱泵冷卻劑流過對應于該吸附器/解吸器41的熱泵冷卻劑回路26的一個部分以帶走吸附劑的熱量，所以可防止吸附劑的溫度過分升高。
上述實施例具有以下優(yōu)點。
(1)為了利用混合動力汽車的廢熱用熱電轉(zhuǎn)換器4可靠地發(fā)電，將泵制冷劑的溫度保持在一預定的低溫范圍內(nèi)以便高溫內(nèi)燃機冷卻劑和低溫泵制冷劑之間的溫差適于發(fā)電是很重要的。用作冷卻裝置的熱泵14僅通過利用內(nèi)燃機冷卻劑的熱量而將泵制冷劑的溫度保持在低溫，由汽車的廢熱將該內(nèi)燃機冷卻劑的溫度保持在高溫。因此，該能量被有效地用于冷卻泵制冷劑。因而，上述實施例使熱電轉(zhuǎn)換器4可以可靠地發(fā)電，同時使泵制冷劑保持在低溫。同時，本實施例提高了混合動力汽車的能量效率。
(2)由于可使用熱電轉(zhuǎn)換器4可靠地發(fā)電，所以可減小用于給混合動力汽車的蓄電池7充電的發(fā)電機3的尺寸。
(3)熱泵14是一吸附熱泵，其需要很少的能量進行操作。因此，與使用其它類型的熱泵以冷卻泵制冷劑的情況相比，用于冷卻泵制冷劑所需的能量很少。
(4)當工作介質(zhì)在被解吸和液化之后蒸發(fā)時，蒸發(fā)的潛熱使得工作介質(zhì)的溫度下降。這使工作介質(zhì)和泵制冷劑之間發(fā)生熱交換。熱泵14利用該熱交換來冷卻泵制冷劑。在解吸之后，工作介質(zhì)立即以蒸發(fā)狀態(tài)流入冷凝器42。然后，在處于蒸發(fā)狀態(tài)的工作介質(zhì)和被保持在例如30℃和50℃之間的溫度范圍內(nèi)的熱泵冷卻劑之間發(fā)生熱交換。這使工作介質(zhì)冷卻并且有效地液化工作介質(zhì)。然后，被液化的工作介質(zhì)的蒸發(fā)潛熱使泵制冷劑冷卻。因此，熱泵14有效地使泵制冷劑冷卻。
(5)被熱泵14冷卻的泵制冷劑不僅用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電，而且用于協(xié)助混合動力汽車的空調(diào)器進行空氣調(diào)節(jié)。因此，所述的實施例不僅通過回收汽車的廢熱作為電能提高了能量效率，而且利用廢熱協(xié)助進行客廂的空氣調(diào)節(jié)。因此，可進一步提高能量效率。另外，由于協(xié)助進行客廂的空氣調(diào)節(jié)，所以可在提高空調(diào)器的冷卻性能的同時，減小壓縮機21和冷凝器23的尺寸。
(6)當在空調(diào)器操作期間需要協(xié)助進行空氣調(diào)節(jié)時，可將被熱泵14冷卻的泵制冷劑引向熱交換器17。在其它情況下，將泵制冷劑引向熱電轉(zhuǎn)換器4并用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電。這樣，當泵制冷劑不用于協(xié)助進行空氣調(diào)節(jié)時，泵制冷劑總是用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電。因此，用熱泵14冷卻泵制冷劑總是有用的。換句話說，能量效率進一步提高。
(7)在該混合動力汽車中，動力源例如內(nèi)燃機1和電動機2都是高溫部分，來自這些部分的熱量使內(nèi)燃機冷卻劑保持在高溫。因此，可容易地增加內(nèi)燃機冷卻劑和泵制冷劑之間的溫差，且基于該溫差的熱電轉(zhuǎn)換器4的輸出很大。因此，可有效地進行基于通過發(fā)電對蓄電池7充電的能量回收。
上述實施例可進行如下修改。
在所述實施例中，冷卻內(nèi)燃機1、電動機2和功率控制單元6的內(nèi)燃機冷卻劑回路11中的內(nèi)燃機冷卻劑用于熱電轉(zhuǎn)換器4的發(fā)電。但是，本發(fā)明可以采用與此不同的構(gòu)造。例如，在內(nèi)燃機1、電動機2和功率控制單元6不是被單獨一個系統(tǒng)(內(nèi)燃機冷卻劑回路11)冷卻，而是被兩個或更多系統(tǒng)冷卻的情況下，任何一個該系統(tǒng)的冷卻劑均可用于熱電轉(zhuǎn)換器4發(fā)電。
在所示實施例中，將泵制冷劑選擇性地引向熱電轉(zhuǎn)換器4和熱交換器17。但是，也可將泵制冷劑引向熱電轉(zhuǎn)換器4和熱交換器17兩者。此外，可采用這樣的構(gòu)造，其中只有當需要協(xié)助進行空氣調(diào)節(jié)時才將泵制冷劑引向熱電轉(zhuǎn)換器4和熱交換器17兩者，當沒有這樣的要求時僅將泵制冷劑引向熱電轉(zhuǎn)換器4。
泵制冷劑可僅用于熱電轉(zhuǎn)換器4的發(fā)電。
在所示實施例中，根據(jù)本發(fā)明的能量回收系統(tǒng)用于混合動力汽車。但是，該能量回收系統(tǒng)可用于僅以內(nèi)燃機1和電動機2之一作為驅(qū)動源的汽車?；蛘?，該能量回收系統(tǒng)可用于除汽車之外的車輛，或除車輛之外的任何類型的設(shè)備。當用于除車輛之外的設(shè)備時，熱泵14不必一定是吸附熱泵，而可以是其它類型的熱泵，例如機械熱泵或吸附型化學熱泵。
權(quán)利要求
1.一種能量回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用第一和第二熱介質(zhì)將一工作裝置操作期間所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換成電能，并且回收該電能，該系統(tǒng)的特征在于包括一冷卻裝置，該冷卻裝置冷卻該熱介質(zhì)中的一個熱介質(zhì)，通過將所述一個熱介質(zhì)的溫度保持在一預定值而生成一低溫熱介質(zhì)；以及一熱電轉(zhuǎn)換器，該熱電轉(zhuǎn)換器利用該低溫熱介質(zhì)和該另一個熱介質(zhì)之間的溫差發(fā)電，所述另一個熱介質(zhì)由該工作裝置操作期間所產(chǎn)生的熱量保持在一個高于該低溫熱介質(zhì)的溫度，以利用所述另一個熱介質(zhì)生成一高溫熱介質(zhì)，其中，該冷卻裝置是一利用該高溫熱介質(zhì)的熱量生成該低溫熱介質(zhì)的熱泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該熱泵是一具有一工作介質(zhì)和一能夠吸附和解吸該工作介質(zhì)的吸附劑的吸附熱泵，該吸附熱泵具有利用該高溫熱介質(zhì)的熱量從該吸附劑解吸該工作介質(zhì)的功能，使已在解吸期間蒸發(fā)的工作介質(zhì)液化的功能，以及利用用于生成該低溫熱介質(zhì)的所述一個熱介質(zhì)的熱量使該被液化的工作介質(zhì)蒸發(fā)的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一用于冷卻和液化已在從該吸附劑解吸期間蒸發(fā)的該工作介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該熱泵還具有使該吸附劑吸附已被所述一個熱介質(zhì)的熱量蒸發(fā)的該工作介質(zhì)的功能，并且該冷卻系統(tǒng)限制由于吸附該工作介質(zhì)而導致該吸附劑產(chǎn)生的熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該能量回收系統(tǒng)與制冷劑和一具有用于該制冷劑的循環(huán)的制冷劑回路的空調(diào)器一起使用，并且該冷卻系統(tǒng)向該熱泵供應已被在該制冷劑回路中循環(huán)的制冷劑冷卻的冷卻劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一項的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該能量回收系統(tǒng)與一空調(diào)器一起使用，并且該低溫熱介質(zhì)不僅用于該熱電轉(zhuǎn)換器的發(fā)電，而且用于協(xié)助該空調(diào)器進行空氣調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括對該低溫熱介質(zhì)的傳送路線進行切換的切換裝置，以便通過該切換裝置的操作使該低溫熱介質(zhì)選擇性地用于該熱電轉(zhuǎn)換器的發(fā)電，或用于協(xié)助進行空氣調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7中的任何一項的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該工作裝置用于安裝在一車輛上，并且該空調(diào)器安裝在該車輛上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任何一項的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該工作裝置用于安裝在一具有蓄電池的車輛上，并且該熱電轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的電能用于給該蓄電池充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，該工作裝置是一用于該車輛的動力源，并且該高溫熱介質(zhì)是已被用于冷卻該動力源的冷卻劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混合動力汽車的能量回收系統(tǒng)。該能量回收系統(tǒng)利用一高溫熱介質(zhì)和一低溫熱介質(zhì)之間的溫差發(fā)電。使用用于冷卻內(nèi)燃機的內(nèi)燃機冷卻劑作為該高溫熱介質(zhì)。使用由一熱泵冷卻的泵制冷劑作為該低溫熱介質(zhì)。該熱泵利用該內(nèi)燃機冷卻劑的熱量將該泵制冷劑保持在低溫。因此，在用熱電轉(zhuǎn)換器可靠地發(fā)電的同時，該能量被有效地用于冷卻該泵制冷劑。
文檔編號H01L35/30GK1701209SQ20048000083
公開日2005年11月23日 申請日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者稻岡宏彌 申請人:豐田自動車株式會社