热输送装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热输送装置。
【背景技术】
[0002]存在这样一种技术，在该技术中，利用来自内燃发动机的排气的热来使液相工作介质蒸发，使蒸发的工作介质的热凝结，并且将此时产生的凝结热用于例如内燃发动机的暖机、加热器等。专利文献I公开了这样一种技术，在该技术中，使用用于储存蒸发的工作介质的热的蓄热部件作为用于在下一次内燃发动机起动时使工作介质蒸发的热源。此外，专利文献2至5公开了相关技术。
[0003]引用清单
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利申请公报N0.2008-255945
[0006]专利文献2:日本专利申请公报N0.2008-292116
[0007]专利文献3:日本专利申请公报N0.2012-255577
[0008]专利文献4:日本专利申请公报N0.2006-183943
[0009]专利文献5:日本专利申请公报N0.2006-183942
【发明内容】
[0010]技术问题
[0011]如果蓄热部件从内燃发动机停止时到内燃发动机重新起动时放热，则蓄热部件在下一次内燃发动机起动时可能无法被有效地用作热源。
[0012]因此，本发明的一个目的是提供一种抑制蓄热部件的放热的热输送装置。
[0013]问题的解决方案
[0014]上述目的通过一种热输送装置来实现，所述热输送装置包括:蒸发部，所述蒸发部利用来自内燃发动机的排气的热使工作介质蒸发；凝结部，所述凝结部使已蒸发的所述工作介质凝结；循环路径部，所述循环路径部使所述工作介质在所述蒸发部和所述凝结部之间循环；蓄热部件，所述蓄热部件设置在所述蒸发部内；和供给和收集部，所述供给和收集部在所述内燃发动机起动时向所述蒸发部供给所述工作介质，并且在所述内燃发动机停止时收集已凝结的所述工作介质以使得已凝结的所述工作介质不与所述蓄热部件接触，其中，当所述内燃发动机停止且所述工作介质由所述供给和收集部收集时，所述蒸发部内进入真空状态，所述蒸发部内设置有流通管，来自所述内燃发动机的排气在所述流通管内流动，并且所述蓄热部件在所述蒸发部内配置成不与所述流通管接触。
[0015]所述蒸发部可包括:包围所述流通管和所述蓄热部件的壳体；和支承部，所述支承部将所述蓄热部件支承成不与所述壳体的内表面直接接触。
[0016]所述支承部的在所述蓄热部件侧的面积可小于所述支承部的在所述壳体的内表面侧的面积。
[0017]所述支承部可由隔热材料制成。
[0018]所述工作介质在所述蒸发部中的蒸发和所述工作介质在所述凝结部中的凝结可反复进行以使所述工作介质在所述循环路径部中循环。
[0019]所述供给和收集部可包括:储器，所述储器对大气开放并且将所述工作介质以液相状态储存；供给和收集路径部，所述供给和收集路径部使所述储器与所述循环路径部或与所述蒸发部连通；和开闭阀，所述开闭阀设置在所述供给和收集路径部中，在所述内燃发动机运转时，所述循环路径部和所述蒸发部内的压力变得高于大气压，并且当所述循环路径部和所述蒸发部内的压力高于大气压时，已凝结的所述工作介质通过打开所述开闭阀而被吸入所述储器中。
[0020]本发明的有利效果
[0021]根据本发明的一个方面，能提供一种抑制蓄热部件的放热的热输送装置。
【附图说明】
[0022]图1是热输送装置的示意性构成图；
[0023]图2 (A)和2⑶是蒸发部的说明图；
[0024]图3是由E⑶执行的控制的一个示例的流程图；
[0025]图4是与图3对应的时序图；以及
[0026]图5(A)至5(C)是蒸发部的变型的说明图。
【具体实施方式】
[0027]图1是热输送装置IA的示意图。图1示出了热输送装置1A、发动机50、排气管51、起动机转换器52和底板转换器53。图1所示的这些构件安装在未示出的车辆上。热输送装置IA配备有循环路径部10、分岔路径部20、储器30和E⑶40A。在热输送装置IA中，热通过这样的现象而被输送:工作介质通过受热而蒸发并通过放热而凝结。
[0028]循环路径部10设置有连接在蒸发部11和凝结部12之间的供给管13和返回管14。在循环路径部10和蒸发部11中，工作介质以其压力减压至低于大气压的状态(例如，以其压力减压至比大气压低10kPa的状态)被预先封入。因此，工作介质的沸点被调节成适合于工作环境，以便借助于工作介质来输送热。具体地，该工作介质为h2o。
[0029]在蒸发部11内配置有如稍后将详细描述的使工作介质蒸发的热交换器。具体地，该热交换器通过在工作介质与来自发动机50的排气之间进行热交换而收集来自排气的热，并且使工作介质蒸发。此外，在蒸发部11内配置有如稍后将详细描述的蓄热部件H。
[0030]发动机50的起动是起动热输送装置IA的作动开始条件。发动机50的停止是停止热输送装置IA的作动停止条件。此外，在满足作动停止条件之后，冷却继续进行且于是工作介质的凝结继续进行，使得循环路径部10进入真空状态。
[0031]来自发动机50的排气由安装在排气管51中的起动机转换器52和底板转换器53净化，然后经它们排出。蒸发部11具体地在底板转换器53的下游侧设置在排气管51中。
[0032]已蒸发的工作介质在凝结部12中凝结。凝结部12是利用由蒸发的工作介质输送的热的部分。例如，凝结部12是设置在发动机50中并且利用蒸汽携带的热来使发动机50暖机的部分。因此，热输送装置IA与发动机50共用凝结部12。凝结部12可以是设置在发动机50中并且能够通过蒸汽携带的热在发动机50的冷态下减小其摩擦转矩的部分。例如，凝结部12可以是发动机50的曲轴的轴承部。此外，凝结部12可设置成与发动机50的气缸盖或气缸体接触。此外，凝结部12可用于使车辆内部升温。可采用不同于以上方式的其它方式来使用凝结部12中的工作介质的凝结热。此外，该热输送装置可使用兰金(rankine)循环系统，在兰金循环系统中，通过热管或蒸汽使涡轮旋转。
[0033]供给管13将蒸汽从蒸发部11供给到凝结部12。返回管14使凝结的工作介质从凝结部12回到蒸发部11。具体地，返回管14设置成使凝结的工作介质通过重力从凝结部12回到蒸发部11。
[0034]在供给管13中安装有压力传感器61和温度传感器62。压力传感器61通过检测供给管13内的压力来检测循环路径部10内的压力。温度传感器62通过检测供给管13内的温度来检测循环路径部10内的温度。
[0035]此外，压力传感器61位于循环路径部10中的最高位置。此外，温度传感器62设置成用于检测循环路径部10的一部分内的内部温度，在该部分内压力传感器61检测系统内部压力。
[0036]分岔路径部20设置有分岔管21和阀22。分岔管21从循环路径部10分岔。阀22控制在分岔管21中流动的工作介质的流量并且是例如流量调节阀。但是，阀22不限于此，并且可以是开闭阀。分岔管21与储器30连接。储器30储存要供给到循环路径部10和蒸发部11的液相工作介质。分岔管21、阀22和储器30是能够供给和收集工作介质的供给和收集部的一个示例。
[0037]具体地，分岔管21从储器30的下侧经阀22与储器30的底部连接。因此，分岔管21与储器30连接成在比储器30中至少要确保的液面的高度位置低的位置处形成储器30的开口。分岔管21从返回管14相对于重力方向沿向上的方向分岔，并从返回管14的在蒸发部11侧的部分分贫。
[0038]储器30具体地是其中以液相状态被储存的工作介质承受大气压的大气开放型储器。储器30具有能够不仅储存要以液相状态储存的工作介质而且储存以液相状态在循环路径部10中循环的工作介质的容量。例如，储器30可以是具有在预定压力下打开以便抑制内部压力上升的通气阀的储器。
[0039]E⑶40A是与传感器电连接的电子控制器，并且例如不仅控制压力传感器61和温度传感器62，而且控制用于检测大气压力的大气压力传感器63、用于检测大气温度的大气温度传感器64和用于检测发动机50的运转状态的传感器65。此外，阀22被电连接作为控制对象。
[0040]传感器65包括:能检测发动机50的转速NE的曲柄传感器；能测量发动机50的进气量的空气流量计；检测为了要求发动机50的加速而踏压加速器踏板的踏压量的加速器开度传感器；检测发动机50的冷却水的温度的水温传感器；检测发动机50的排气温度的排气温度传感器；和用于起动发动机50的点火开关。来自传感器65的各种输出和基于来自传感器65的输出的各种信息可例如通过用于控制发动机50的ECU来获得。或者，ECU40A可以是用于控制发动机50的E⑶。
[0041 ] 在E⑶40A中，CPU基于存储在ROM中的程序来进行处理并且在必要时使用RAM的临时存储区。
[0042]接下来，将详细描述蒸发部11。图2(A)和2(B)是蒸发部11的说明图。蒸发部11包括壳体11a、配置在壳体Ila内的蓄热部件H、和热交换器60。排气经排气管51流入热交换器60中。例如，热交换器60为多管式，但不限于该布置。热交换器60是流通管的一个示例。此外，可以不设置这样的热交换器，并且排气管51自身可贯穿蒸发部11。这种情况下，排气管51对应于流通管。
[0043]壳体Ila内设置有蓄热部件H。蓄热部件H可由任何材料如氯化钙水合物、硫酸钠水合物、乙酸钠水合物、硫代硫酸钠水合物和石蜡制成。
[0044]图2(A)示出了蓄热部件H暴露于在蒸发部11中凝结的工作介质的状态。图2(B)示出了液相工作介质由储器30收集的状态。如稍后将详细说明的，液相工作介质在发动机50运转期间如图2(A)所示在蒸发部11中蒸发。当发动机50停止时，液相工作介质如图2(B)所示由储器30收集，因此液相工作介质不与蓄热部件H接触，并且蒸发部11内进入真空状态。
[0045]如图2 (A)所示，蓄热部件H从通过排气的热而沸腾的工作介质受热和蓄热。在此情况下，由于工作介质为液体，所以工作介质的热被有效地储存在蓄热部件H中。如稍后将详细描述的，蓄热部件H在发动机50重新起动时被用作热源，且在发动机50停止期间以如下方式抑制蓄热部件H的放热。
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