废热回收系统的回收能量传输装置制造方法及图纸

本申请涉及一种废热回收系统的回收能量传输装置，其能够通过将经由废热回收系统获得的回收能量非常有效地传输至附件，而显著地增加回收能量的利用。废热回收系统的回收能量传输装置包括：第一小齿轮，其配置为连接至废热回收系统的膨胀器；以及行星齿轮单元，其配置为连接至第一小齿轮，其中，附件连接至行星齿轮单元，膨胀器的回收能量经由第一小齿轮和行星齿轮单元而传输至附件。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本专利技术基于2015年7月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-099298号并要求该申请的优先权权益，上述申请的全部内容通过引用结合于此。
本申请涉及废热回收系统的回收能量传输装置，更具体而言，涉及这样一种废热回收系统的回收能量传输装置，其能够通过非常有效地将经由废热回收系统获得的回收能量传输至附件而显著地增加回收能量的利用。
技术介绍
内燃机广泛地用于车辆、船舶、小动力发电机等领域，而且对于提高内燃机效率的努力也在持续地进行着。在内燃机中，大量的热量通常作为废热而被排放，已经开发了用于通过回收废热为能量而增加内燃机的整体效率的废热回收系统。废热回收系统配置为回收从发动机排放的废热，将回收的能量转换为电能或机械能，并且将所述电能或机械能运用到车辆的发动机或其他附件等。废热回收系统设置有兰金循环(Rankinecycle)，从而被配置为高效地回收发动机的废热。兰金循环包括循环路径，工作介质通过所述循环路径而循环，该兰金循环的循环路径设置有：锅炉(蒸发器)，其通过发动机的废热(排气的热量和/或排气再循环(EGR)气体的热量)而对工作介质进行加热和蒸发；膨胀器，其将从锅炉供应的工作介质膨胀，从而产生旋转动力；冷凝器，其对从膨胀器排出的工作介质进行冷凝；以及泵，其使工作介质在循环路径循环。主要使用的策略为，将如上所述的废热回收系统的回收能量作为直接动力传输至发动机或将回收能量用于存储电力发电机的电能。然而，在使用这种策略的情况下，回收能量的利用方式是没有效率的。例如，在将回收能量用作发动机的辅助动力的情况下，根据发动机和车辆的驱动情况可能会发生回收能量不会得到使用的状况。另外，在将回收能量转换为电力发电机的电能，并利用电力发电机的电能的情况下，除了混合动力车辆(或电动车辆)以外，电能实质上没有在车辆中使用，从而会发生回收能量受到废弃的情形。同时，约30％的在发动机中产生的动力已经被用作附件的动力。在附件的动力(30％)中，冷却风扇的动力利用率为约12％(其在夏天比在冬天时更高)，这是最高的，电力发电机(交流)的动力利用率为约5％，空调压缩机的动力利用率为约10％(其仅在夏天等)，转向泵的动力利用率为约2％(其与季节无关)，而水泵的动力利用率为约3％(其与季节无关)。另外，依据发动机的每分钟转数(RPM)和燃料消耗量的增加，从发动机排放的废热会增加。因此，回收的废热量增加。另外，发动机的RPM和消耗的燃料量增加导致发动机的热产生量的增加，使得在冷却发动机的冷却风扇中所消耗的动力也增加。可以理解，将废热回收系统的回收能量运用于冷却风扇中是非常合适的，这是由于冷却风扇的运用趋势类似于废热回收系统的回收趋势。然而，能够通过废热回收系统而获得的回收能量约为发动机输出的5％-8％，这不足以满足在夏天冷却风扇的输出，而在冬天会发生在回收能量中产生剩余能量，该剩余能量没有用作附件的动力并且受到废弃的情形。
技术实现思路
本专利技术已经解决了现有技术中发生的上述问题，同时完整地保持了现有技术所实现的优点。本专利技术的一个方面提供了一种废热回收系统的回收能量传输装置，其能够通过非常有效地将回收能量传输至两个或更多附件以及发动机，而显著地增加废热回收系统的回收能量的利用，并且能够通过使用动态地将发动机和附件彼此连接或断开的结构，在回收能量的回收率不充足的情况下，通过发动机的动力来补充附件的动力。根据本申请的示例性实施方案，废热回收系统的回收能量传输装置包括：第一小齿轮，其配置为连接至废热回收系统的膨胀器；以及行星齿轮单元，其配置为连接至第一小齿轮，其中，附件连接至行星齿轮单元，而膨胀器的回收能量经由第一小齿轮和行星齿轮单元而传输至附件。行星齿轮单元可以包括：内齿圈；太阳轮，其设置在内齿圈的中心部分；多个行星小齿轮，其与太阳轮的外周面相啮合；以及行星架，其支撑多个行星小齿轮，并且第一小齿轮与所述行星架相啮合。行星架可以具有：装配部分，多个行星小齿轮可旋转地安装在所述装配部分；以及齿轮部分，其连接至装配部分，并且所述齿轮部分可以与第一小齿轮相啮合。废热回收系统的回收能量传输装置可以进一步包括第二小齿轮，其配置为设置成与第一小齿轮相隔开，其中，第二小齿轮连接至行星架的齿轮部分。中间齿轮可以插置在第二小齿轮与行星架的齿轮部分之间。第一附件可以连接至内齿圈，第二附件可以连接至第二小齿轮。第一附件可以是冷却风扇。第二附件可以是电动机-发电机。太阳轮可以配置为通过发动机离合器连接至发动机或与发动机断开。废热回收系统的回收能量传输装置可以进一步包括风扇带轮，所述风扇带轮配置为通过发动机离合器而连接至太阳轮或与太阳轮断开，其中，所述风扇带轮通过带而连接至发动机的曲柄带轮。发动机离合器可以是电子离合器。根据本申请的另一示例性实施方案，废热回收系统的回收能量传输装置包括：行星架，其配置为接收来自废热回收系统的膨胀器的动力；多个行星小齿轮，其配置为可旋转地安装在行星架上；太阳轮，其配置为设置在多个行星小齿轮的中心位置，并且与多个行星小齿轮啮合；内齿圈，其配置为与多个行星小齿轮的外侧相啮合；冷却风扇，其配置为连接至内齿圈；以及电动机-发电机，其配置为连接至行星架，其中，太阳轮通过发动机离合器而连接至发动机或与发动机断开。行星架可以具有：装配部分，多个行星小齿轮可旋转地安装在所述装配部分；以及齿轮部分，其连接至装配部分，第一小齿轮可以与齿轮部分的一侧相啮合，膨胀器可以连接至第一小齿轮。第二小齿轮可以通过中间齿轮而连接至齿轮部分的另一侧，电动机-发电机可以连接至第二小齿轮。根据本申请的另一示例性实施方案，提供了一种使用废热回收系统的回收能量传输装置的废热回收系统的回收能量传输方法，所述回收能量传输装置包括冷却风扇、行星齿轮单元以及废热回收系统的膨胀器，电动机-发电机连接至所述行星齿轮单元，所述行星齿轮单元配置为通过发动机离合器而连接至发动机或与发动机断开，所述方法包括：计算冷却风扇的消耗输出、膨胀器的回收能量以及电动机-发电机的辅助动力；当在废热回收系统中发生异常时，将发动机的动力传输至冷却风扇；以及当在废热回收系统中未发生异常时，确定膨胀器的回收能量是否大于冷却风扇的消耗输出，而当确定为膨胀器的回收能量大于冷却风扇的消耗输出时，将膨胀器的回收能量传输至电动机-发电机，从而执行电动机-发电机的发电。废热回收系统的回收能量传输方法可以进一步包括：当确定出膨胀器的回收能量不大于冷却风扇的消耗输出时，确定膨胀器的回收能量和电动机-发电机的辅助动力之和是否大于冷却风扇的消耗输出，而当确定出膨胀器的回收能量和电动机-发电机的辅助动力之和大于冷却风扇的消耗输出时，将电动机-发电机的辅助动力传输至冷却风扇。废热回收系统的回收能量传输方法可以进一步包括：当确定出膨胀器的回收能量和电动机-发电机的辅助动力之和不大于冷却风扇的消耗输出时，将发动机的动力和电动机-发电机的辅助动力传输至冷却风扇。附图说明通过下述结合附图所呈现的详细描述，本申请的以上和其它目的、特征以及优点将会更加明显。图1为示出了根据本专利技术的示例性实施方案的废热回收系统的回收能量传输装置的侧截面图。图2为示出了沿着图1中的线A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废热回收系统的回收能量传输装置，其包括：第一小齿轮，其配置为连接至废热回收系统的膨胀器；以及行星齿轮单元，其配置为将第一小齿轮与附件彼此连接，从而将膨胀器的回收能量通过第一小齿轮而传输至附件。

【技术特征摘要】
2015.07.13 KR 10-2015-00992981.一种废热回收系统的回收能量传输装置，其包括：第一小齿轮，其配置为连接至废热回收系统的膨胀器；以及行星齿轮单元，其配置为将第一小齿轮与附件彼此连接，从而将膨胀器的回收能量通过第一小齿轮而传输至附件。2.根据权利要求1所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，所述行星齿轮单元包括：内齿圈；太阳轮，其设置在内齿圈的中心部分；多个行星小齿轮，其与太阳轮的外周面相啮合；以及行星架，其支撑所述多个行星小齿轮，并且所述第一小齿轮与行星架相啮合。3.根据权利要求2所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，行星架具有：装配部分，所述多个行星小齿轮能够旋转地安装在该装配部分；以及齿轮部分，其连接至装配部分，并且所述齿轮部分与第一小齿轮相啮合。4.根据权利要求3所述的废热回收系统的回收能量传输装置，进一步包括第二小齿轮，其配置为设置成与第一小齿轮相隔开，其中，所述第二小齿轮连接至行星架的齿轮部分。5.根据权利要求4所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，中间齿轮插置在第二小齿轮与行星架的齿轮部分之间。6.根据权利要求5所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，所述第一附件连接至内齿圈，所述第二附件连接至第二小齿轮。7.根据权利要求6所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，所述第一附件为冷却风扇。8.根据权利要求7所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，所述第二附件为电动机-发电机。9.根据权利要求2所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，所述太阳轮配置为通过发动机离合器而连接至发动机或与发动机断开。10.根据权利要求9所述的废热回收系统的回收能量传输装置，进一步包括风扇带轮，其配置为通过发动机离合器而连接至太阳轮或与太阳轮断开，其中，所述风扇带轮通过带而连接至发动机的曲柄带轮。11.根据权利要求10所述的废热回收系统的回收能量传输装置，其中，所述发动机离合器是电子离合器。12.一种废热回收系统的回收能量传输装置，其包括行星架，其配置为从废热回收系统的膨胀器接收动力；多...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正玟，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR