(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給燃焼エンジンによって動力供給される車両のための冷却器装置であって、
前記車両が、
圧縮空気を前記燃焼エンジン（２）まで導く入口ライン（８）と、
前記燃焼エンジン（２）内に送られる前に前記圧縮空気を冷却するための第１の給気冷却器（９）及び第２の給気冷却器（１０）と、
循環媒体を含むライン回路（３２）、前記循環媒体が熱を吸収して蒸発するよう意図された少なくとも１つの熱交換器（９、１４、１５、３４、３５）、前記蒸発した媒体が膨張するよう意図されたタービン（３７）、及び前記媒体が凝結する温度まで冷却されるよう意図された少なくとも１つの復水器（４３）を有するエネルギー回収システムと
を有し、
前記冷却器装置が、
循環冷却剤を冷却するようになされた第１の冷却器（２０）を備える第１の冷却回路と、
前記第１の冷却器（２０）内で前記冷却剤が冷却される温度より低い温度まで循環冷却剤を冷却するようになされた第２の冷却器（２６）を備える第２の冷却回路と
を有している冷却器装置において、
前記第２の冷却器（２６）内で前記冷却剤が冷却される温度より低い温度まで循環冷却剤を冷却するようになされた第３の冷却器（２９）を備える第３の冷却回路を有しており、前記第３の冷却回路内で冷却された冷却剤が、前記第２の給気冷却器（１０）内の前記圧縮空気、及び前記復水器（４５）内の前記媒体を冷却するのに使用され、また前記エネルギー回収システムが、前記第１の給気冷却器（９）内の前記圧縮空気から熱エネルギーを吸収するように意図されていること、並びに
前記エネルギー回収システムが２つの復水器（４３、４５）を含むこと、前記第２の冷却回路内の冷却剤が第１の復水器（４３）内の前記媒体を冷却するのに使用されること、及び前記第３の冷却回路内の前記冷却剤が、前記第１の復水器（４３）の下流に位置する第２の復水器（４５）内の前記媒体を冷却するのに使用されること
を特徴とする冷却器装置。
【請求項２】
前記第１の冷却器（２０）、前記第２の冷却器（２６）及び前記第３の冷却器（２９）は、実質的に共通の冷却空気流がそれらを通過する車両（１）の領域内に配置されること、前記冷却器（２０、２６、２９）は、前記第２の冷却器（２６）が前記第１の冷却器（２０）の上流に配置されるように配置されること、及び前記第３の冷却器（２９）は、前記冷却器（２０、２６、２９）を通る空気流の意図された方向に関して前記第２の冷却器（２６）の上流に位置することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第３の冷却器（２９）は、該第３の冷却器（２９）を通して流れる周囲温度の空気を有するように位置付けられることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の冷却回路、前記第２の冷却回路、及び前記第３の冷却回路が共通の冷却システムを構成することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の冷却回路が、個別の冷却システムを構成し、前記第２の冷却回路及び前記第３の冷却回路が別の冷却システムを一体に構成することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の冷却回路、前記第２の冷却回路及び前記第３の冷却回路が、３つの個別の冷却システムを構成することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記エネルギー回収システムが少なくとも１つの熱交換器（９、１４、１５、３４、３５）を有し、前記熱交換器では、前記媒体が、冷却剤、排気ライン内の排ガス、又は再循環する排ガスの形態の熱源から熱エネルギーを吸収するように意図されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記車両が排ガスを再循環させるための戻りライン（１１）を有すること、及び前記再循環する排ガスが、前記第３の冷却回路からの冷却剤によってＥＧＲ冷却器（１５）内で冷却されること、又は前記復水器（４５）内において前記第３の冷却回路内の前記冷却剤によって冷却された後の前記媒体によってＥＧＲ冷却器（１５）内で冷却されることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の冷却回路が、前記燃焼エンジン（２）を冷却するのに使用される冷却剤を含むことを特徴とする請求項１から８までのいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分による、過給燃焼エンジンによって動力供給される車両のための冷却器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼エンジンの性能が発展することにより、またそれらの排ガス内の排出物質を減少させることが要求されることにより、車両内の冷却要件がますます増大している。燃焼エンジンに送られる空気は、燃焼エンジンに送られる前に高圧に圧縮される。空気を圧縮することにより温度が上昇するが、この温度上昇は圧縮の程度に関連する。圧縮空気は、その体積を減少させるために、エンジンに送られる前に１つ又は複数の給気冷却器内で冷却される。ＥＧＲ（排ガス再循環）と呼ばれる技術は、燃焼エンジンの排ガスの一部を戻す既知の手法である。空気に排ガスを追加することにより燃焼温度が低下し、とりわけ排ガス中の窒素酸化物ＮＯＸの含有量が低下する。燃焼エンジンからの排ガスは高温である可能性がある。再循環する排ガスの体積を減少させるために、排ガスは、空気と混合されてエンジンに送られる前に、１つ又は複数のＥＧＲ冷却器内で冷却される。圧縮空気を効果的に冷却し、排ガスを再循環させることにより、大量の空気及び排ガスをエンジンに送ることが可能となる。燃焼エンジンの性能が向上すると、供給される空気及び再循環排ガスの量が増加する。
【０００３】
米国特許出願公開第２００９／０２１１２５３号は、循環媒体が、とりわけ給気冷却器及びＥＧＲ冷却器の形態の複数の熱交換器から熱エネルギーを吸収するエネルギー回収装置に言及している。この媒体は、吸収される熱エネルギーによって、蒸発する温度まで温められる。蒸発した媒体は温度が上昇することに加えて圧力も増加する。次いでこの媒体はタービンを通るように誘導される。吸収された熱エネルギーの一部はタービンにより機械的エネルギーに変換される。次いで、媒体は復水器（コンデンサ）に送られ、そこで冷却空気流れによって凝結温度まで冷却される。得られた液体媒体は復水器から上記冷却器に戻るように循環され、熱エネルギーを再び吸収してその結果蒸発する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０２１１２５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、過給燃焼エンジンによって動力供給される車両の燃料消費を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、導入部で言及した種類の冷却器装置を用いて達成され、これは請求項１の特徴部分に示される特徴によって特徴付けられる。燃焼エンジンに送られる空気の量はエンジンの性能及び燃料消費に関連する。この場合、異なる温度の冷却剤を含む３つの冷却回路を有する冷却器装置が使用される。最も低い温度を有する第３の冷却回路は、ここでは、給気冷却器内の圧縮空気を冷却するのに使用され得る。したがって、圧縮空気は燃焼エンジンに送られる前に非常に低温になるまで冷却され得る。このように冷却することにより、燃焼エンジンに大量の空気を送ることが可能となり、燃料消費が低減される。燃料消費をさらに低減するために、車両は、燃焼エンジンに接近する適当な熱源から熱エネルギーを吸収する相変化媒体を含むエネルギー回収システムを有する。通常、この熱エネルギーは利用されず、周囲に放出される。水であってよいこの媒体は、上記の熱源のうちの少なくとも１つの熱源の温度より低い温度で蒸発するという性質を有する。したがって媒体が蒸発することで圧力が増加し、温度が上昇する。蒸発した媒体はタービンに送られ、タービンがその媒体の熱エネルギーの一部を機械的エネルギーに変換する。その後、媒体は復水器内で、液体に戻る温度まで冷却される。この場合、第３の冷却回路内の冷却剤は復水器内の媒体を冷却するのに使用され得る。したがって、媒体は第３の冷却回路内の冷却剤の温度に近い温度まで冷却され得る。復水器内で冷却された媒体の温度が低ければ低いほど、エネルギー回収システムが上記の熱源からより多くの熱エネルギーを吸収して機械的エネルギーに変換することができる。圧縮空気又は媒体が複数の冷却ステップを受ける場合、圧縮空気及び／又は媒体に最後の冷却ステップを適用するのに第３の冷却回路内の冷却剤を使用することが有利である。圧縮空気及び上記媒体の両方を冷却するのに第３の冷却回路内の冷却剤が使用されない場合、第３の冷却回路内の冷却剤で冷却されない圧縮空気又は媒体を冷却するのに第２の冷却回路内の冷却剤が使用され得る。
【０００７】
本発明の好適な一実施例によれば、第１の冷却器、第２の冷却器及び第３の冷却器は、実質的に共通の冷却空気流れがそれら冷却器を通過するように車両の領域内に配置され、またこれら冷却器は、冷却器を通過するときの空気流れの意図される方向を基準として、第２の冷却器が第１の冷却器の上流に、第３の冷却器が第２の冷却器の上流に配置されるように構成される。したがって上記冷却器を通過するように誘導される空気は、それぞれの冷却器内の冷却剤を冷却することにより段階的に温度が上昇する。第３の冷却器に到達するときの冷却空気の温度が最も低いことから、第３の冷却器内の冷却剤が最も低い温度まで冷却される。第２の冷却器に到達する空気の温度は第１の冷却器に到達する空気の温度より低いことから、第２の冷却器内の冷却剤は第１の冷却器内の冷却剤より温度が低くなる。第３の冷却器は、有利には、周囲温度の空気がそこを流れるように車両内に配置される。したがって、第３の冷却器内の冷却剤は周囲の温度に近い温度まで冷却され得る。結果として、第３の冷却器内の冷却剤により、縮空気及び／又は相変化媒体も周囲温度に近い温度まで冷却され得る。
【０００８】
本発明の好適な一実施例によれば、第１の冷却回路、第２の冷却回路及び第３の冷却回路は、共通の冷却システムの一部を形成する。この場合、冷却剤ポンプが、３つのすべての回路を通るように共通の冷却剤を循環させることができる。この共通の冷却システムの構成は、好適には第３の冷却回路内の冷却剤が圧縮空気及び／又は媒体を冷却するのに使用される前に３つの冷却ステップを受けるようなものであってよい。この場合、この冷却剤は最初に第１の冷却器内で冷却され、次いで第２の冷却器内で冷却され、最後に第３の冷却器内で冷却される。したがって、第３の冷却回路内の冷却剤が効果的に冷却されて低温にされ得る。別法として、第１の冷却回路が分離した冷却システムを構成し、第２の冷却回路及び第３の冷却回路が一体に別の冷却システムを構成してもよい。この場合、冷却剤ポンプは第１の冷却回路内で冷却剤を循環させる。別の冷却剤ポンプが、第２の冷却回路及び第３の冷却回路を有する冷却システム内で冷却剤を循環させる。さらに別の代替形態によれば、第１の冷却回路、第２の冷却回路及び第３の冷却回路は３つの別個の冷却システムを構成する。この場合、３つの別個の冷却システムの各々で冷却剤ポンプが必要となる。
【０００９】
本発明の好適な一実施例によれば、エネルギー回収システムが２つの復水器を有し、第２の冷却回路内の冷却剤が第１の復水器内の媒体を冷却するのに使用され、第３の冷却回路内の冷却剤が、第１の復水器の下流に配置される第２の復水器内の媒体を冷却するのに使用される。熱回収システム内で熱エネルギーを良好に吸収することを実現するには、媒体を冷却することが重要となる。したがって、２つの別個の復水器において媒体が２つの冷却ステップを受けることが必要となる場合がある。この場合、媒体に冷却の第１のステップを適用するのに第２の冷却回路内の冷却剤を使用し、媒体に冷却の第２のステップを適用するのに第３の冷却回路内の冷却剤を使用することが有利である。このエネルギー吸収システムは有利には少なくとも１つの熱交換器を有し、この熱交換器内で、媒体は、温まった冷却剤、圧縮空気、排気ライン内の排ガス、又は、再循環する排ガスの形態の熱源から、熱エネルギーを吸収するよう意図される。これらの熱源はすべて、エネルギー回収システム内で利用され得る余剰熱を有する。冷却剤、圧縮空気、及び再循環する排ガスは、通常、少なくとも１つの冷却器内でより低い温度へと冷却され、そのような場合、熱交換器は、そのような一般的な冷却器に交換されること、又はそのような一般的な冷却器を補足されることができる。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、車両は、排ガスを再循環させるための戻りラインを有し、再循環する排ガスは、第３の冷却回路からの冷却剤により、又は復水器内で第３の冷却剤内の冷却剤で冷却された後の媒体により、ＥＧＲ冷却器内で冷却される。燃焼エンジンに送られる圧縮空気に排ガスが追加される場合、再循環する排ガスを圧縮空気と同じ低い温度まで冷却することが有利である。したがって、この目的のために、第３の冷却回路内の冷却剤を使用することが適切である。別法として、同様の効果を得るために、第３の冷却回路内の冷却剤によって冷却された後の媒体も使用され得る。第１の冷却回路は、有利には、燃焼エンジンを冷却するのに使用される冷却剤を含む。この冷却剤の使用温度は、燃焼エンジンを適切な温度まで冷却するために通常は７０〜９０℃であるべきである。第１の冷却回路、第２の冷却回路及び第３の冷却回路内の冷却剤は、もちろん、車両内での別の冷却用途に合わせるように使用され得る。冷却剤は３つの冷却回路で温度が異なることから、各々の場合において最も適切な温度の冷却剤が使用され得る。
【００１１】
以下では、例として添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施例による過給燃焼エンジンのための冷却器装置を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例による過給燃焼エンジンのための冷却器装置を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例による過給燃焼エンジンのための冷却器装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、重車両１であってよい概略的に示される車両１に動力供給するように適合される過給燃焼エンジンを示している。ここでは燃焼エンジン２はディーゼル・エンジン２として例示されている。ディーゼル・エンジン２のシリンダからの排ガスが排気マニホルド３を介して排気ライン４に送られる。ディーゼル・エンジン２は、タービン５及び圧縮器６を有する第１のターボ・ユニットを有する。排気ライン４内の排ガスはタービン５を通って膨張し、それによりタービン５に駆動力が提供され、この駆動力は接続部を介して圧縮機６に移送される。この構成は、空気を燃焼エンジン２まで導くように適合される入口ライン８を有する。第１のターボ・ユニットの圧縮器６は空気を圧縮し、この空気は空気フィルタ７を介して入口ライン８内へと引き抜かれる。入口ライン８では、空気が、第１の給気冷却器９内で冷却の第１のステップを受け、さらに第２の給気冷却器１０内で冷却の第２のステップを受ける。
【００１４】
この構成は、排気ライン４からの排ガスを再循環させるための戻りライン１１を有する。戻りライン１１は、排気ライン４と入口ライン８との間に延びる延在部を有する。戻りライン１１はＥＧＲバルブ１２を有し、このＥＧＲバルブ１２により、戻りライン１１内の排気流が遮断され得る。ＥＧＲバルブ１２はまた、戻りライン１１を介して排気ライン４から入口ライン８まで送られる排ガスの量を無段階に調整するのに使用され得る。制御ユニット１３が、ディーゼル・エンジン２の現在の運転状態に関する情報に基づいてＥＧＲバルブ１２を制御するように適合されている。戻りライン１１は、再循環する排ガスに冷却の第１のステップを適用するための第１のＥＧＲ冷却器１４と、排ガスに冷却の第２のステップを適用するための第２のＥＧＲ冷却器１５とを有する。圧縮空気及び再循環する排ガスは、マニホルド１７を介してディーゼル・エンジン２のそれぞれのシリンダに送られる前に、部分１６で混合される。
【００１５】
この場合の車両１は、異なる温度の冷却剤を含む３つの冷却回路の形態の冷却器装置を有する。冷却剤は冷却剤ポンプ１８により冷却器装置内を循環する。冷却器装置の第１の冷却回路の構成は、燃焼エンジン２を冷却するための従来の冷却システムと実質的に一致する。第１の冷却回路は、燃焼エンジン２を通過するように冷却剤を誘導するライン・システム２１を有する。冷却剤は、燃焼エンジン２を冷却した後、リターダのためのオイル冷却器２２であってよい別の冷却器に送られる。冷却剤は、オイル冷却器２２内でオイルを冷却した後、サーモスタット１９に送られる。サーモスタット１９は、燃焼エンジン２が必須の使用温度に達していない状況では冷却剤を燃焼エンジン２に誘導し、また第１の冷却器２０を冷却する必要がある場合には冷却のために第１の冷却器２０に誘導する。第１の冷却器２０は車両１の前方部分に接近して配置される。放熱器ファン２３が第１の冷却器２０を通るように冷却空気流を強制する。冷却剤は、第１の冷却器２０内で冷却された後、燃焼エンジン２に戻される。
【００１６】
冷却器装置の第２の冷却回路が第２のライン・システム２４を有する。ライン・システム２４は、冷却剤ポンプ１８のすぐ下流に位置する位置２５のところで第１のライン・システム２１からの冷却剤の一部を受け取る。冷却剤は、位置２５に到達するときに第１の冷却器２０内で冷却の第１のステップを受けている。第２の冷却回路内の冷却剤がライン・システム２４内で第２の冷却器２６に送られ、そこで冷却剤は冷却の第２のステップを受ける。第２の冷却器２６は、冷却器２０、２６を通る冷却空気流れの方向を基準として第１の冷却器２０の上流に配置される。これは、第１の冷却器２０を通って流れる空気より低い温度である空気により第２の冷却器２６内の冷却剤が冷却されることを意味する。したがって第２の冷却器２６内の冷却剤は、第１の冷却器２０内で冷却される冷却剤より低い温度となる。第２の冷却回路は位置２７のところに第３の冷却回路への接続部を有する。
【００１７】
冷却器装置の第３の冷却器は、位置２７のところで第２の冷却回路からの冷却剤の一部を受け取るライン・システム２８を有する。この冷却剤はしたがって、第１の冷却器２０内での冷却の第１のステップ、及び第２の冷却器２６内での冷却の第２のステップを経ている。冷却剤は、ライン・システム２８内で、冷却器２０、２６、２９を通る空気流れの方向を基準として、第２の冷却器２６及び第１の冷却器２０の上流に配置される第３の冷却器２９まで送られる。これは、第２の冷却器２６を通って流れる空気より低い温度である空気により、第３の冷却器２９内の冷却剤が冷却の第３のステップを受けることを意味する。したがって第３の冷却器２９を出る冷却剤は、第２の冷却器２６を出る冷却剤より温度が低い。第３の冷却器２９は、周囲温度の空気と接触するような車両１内の位置に配置される。したがって第３の冷却器２９内の冷却剤は、周囲温度に近い温度まで冷却され得る。第３の冷却回路内の冷却剤は位置３０のところで第２の冷却回路に戻される。次いで第２の冷却回路からの冷却剤が、位置３１のところで第１の冷却回路に戻される。
【００１８】
燃焼エンジン２はエネルギー回収システムを有する。このエネルギー回収システムは、適切な蒸発温度を有する循環媒体を有するライン回路３２を有する。この媒体は有利には水である。この媒体はポンプ３３により回路３２内を循環する。この媒体は液体形態でポンプ３３により第１の熱交換器３４に送られる。この媒体は、第１の冷却回路内の冷却剤により第１の熱交換器３４内で温められる。ここでの冷却剤の温度は最大約１００℃となり得る。次いでこの媒体は、ここでは第１の給気冷却器９の形態をとる第２の熱交換器に送られる。圧縮空気の温度は最大約２００℃となり得る。この媒体は、圧縮空気によって加熱されると給気冷却器９内で全体又は一部が蒸発する。次いでこの媒体は第３の熱交換器３５に送られ、そこで排気ライン４内の排ガスによって加熱される。ここではタービン５を通して膨張するこの排ガスの温度は最大約３５０℃となり得る。この時点で全体が蒸発した状態の媒体は、最後に、第１のＥＧＲ冷却器１４の形態の第４の熱交換器内で温められる。循環する排ガスの温度は最大約６５０℃となり得る。この媒体は第１のＥＧＲ冷却器１４内で加熱の第４のステップを受け、相対的に高温及び高圧になる。
【００１９】
ライン回路３２は第４の熱交換器１４の下流にバルブ３６を有し、このバルブ３６は媒体をタービン３７又はバイパス・ライン３８まで誘導することができる。蒸発した媒体は通常はタービン３７に送られてそこで膨張する。したがってタービン３７は回転動作を行うようになり、この回転動作は機械的伝動装置３９を介して、燃焼エンジン２に接続されているギアボックス４２からの出力シャフト４１上のフライホイール４０まで伝達される。それにより、出力シャフト４１は車両１を推進するための追加の駆動力を得る。機械的伝動装置３９は平歯車などの形態の適切な数の運動伝達要素を有していてよく、それにより、タービン３７からの運動が、フライホイール４０に伝達される前に適切にシフトダウンされることになる。バイパス・ライン３８は、ライン回路３２内の媒体の流れ方向を基準として、タービン３７の上流の位置のところでライン回路３２に接続される第１の端部と、タービン３７の下流の位置のところでライン回路３２に接続される第２の端部とを有する。次いでバルブ３６が配置されてよく、このバルブ３６は、第１の位置において、蒸発した媒体をタービン３７まで送り、第２の位置において、バイパス・ライン３８を通過するように媒体を誘導して最終的にタービン３７を通過させる。例えば媒体が完全に蒸発していない状況、又は車両が追加の駆動力を一切必要としてない状況では、媒体はバイパス・ライン３８を通るように誘導されてよい。
【００２０】
蒸発した媒体は、タービン３７又はバイパス・ライン３８を通過した後、復水器４３に送られる。この媒体は、復水器４３内で、第２の冷却回路内の冷却剤により、凝結する温度まで冷却される。したがって、第２の冷却回路内の冷却剤は第１の冷却回路内の冷却剤より低い温度となる。したがって媒体は、熱交換器３４、９、３５、１４内で熱エネルギーを吸収するのに再び使用される前に、復水器４３内で相対的に低い温度まで冷却される。上記のライン回路３２は、第１の冷却回路内の冷却剤、給気、排気ライン内の排ガス、及び再循環する排ガスからの熱エネルギーが利用されること、並びにその熱エネルギーが、車両１に動力供給するための機械的エネルギーに変換されることを可能にする。したがって燃焼エンジン２は、追加の燃料を供給されることなく高い能力及び効率を獲得する。第２の冷却器９内の給気、ＥＧＲ冷却器１４内の再循環する排ガス、及び熱交換器３４内の冷却剤に対するライン回路３２内の媒体の冷却作用により、これらの媒体を冷却するタスクにおいて通常の冷却器１０、１５、２０の負荷が軽減される。冷却器１０、１５、２０の通常の寸法はしたがって小型化され得る。
【００２１】
ディーゼル・エンジン２の運転中、排ガスは排気ライン４を通って流れる。この排ガスはターボ・ユニットのタービン５を駆動させる。その場合、タービン５にターボ・ユニットの圧縮器６を駆動させる駆動力が提供される。圧縮器６は入口ライン８内の周囲空気を引き込んで圧縮する。空気を圧縮することにより圧力が増大して温度が上昇する。この圧縮空気は、ライン回路３２内を循環する媒体による第１の給気冷却器９内で冷却の第１のステップを受け、さらに第３の冷却回路内を循環する媒体による第２の給気冷却器１０内で冷却の第２のステップを受ける。第３の冷却回路内の冷却剤は、第３の冷却器２９内での冷却後、周囲温度に実質的に一致する温度となる。これは圧縮空気が、同様に、第２の給気冷却器１０内の周囲温度に近い温度にまで冷却され得ることを意味する。
【００２２】
ディーゼル・エンジン２のほとんどの運転状態では、制御ユニット１３がＥＧＲバルブ１２を開いた状態で維持し、したがって排気ライン４内の排ガスの一部が戻りライン１１内に送られる。再循環する排ガスは、第１のＥＧＲ冷却器１４内で、ライン回路３２内を循環する媒体による冷却の第１のステップを受ける。その後、再循環する排ガスは第２のＥＧＲ冷却器１５に送られ、そこで第３の冷却回路からの冷却剤によって冷却される。適切な寸法の第２のＥＧＲ冷却器１５を用いることにより、再循環する排ガスが周囲温度に近い温度まで冷却され得るようになる。したがって、戻りライン１１内の排ガスが、混合される前の圧縮空気と実質的に同じくらい低い温度まで冷却され得る。これは、実質的に最適な量の圧縮空気及び再循環する排ガスが高い圧力で燃焼エンジン２内に送られることができ、それによって、高い性能で且つ排ガス内での窒素酸化物を最適に低減して、エンジン２内で燃焼を行うことが可能となることを意味する。
【００２３】
このように、図１の実施例は、共通の冷却剤を含む共通の冷却システムの一部を形成する、第１の冷却回路、第２の冷却回路及び第３の冷却回路を使用する。冷却剤は冷却剤ポンプ１８により共通の冷却システム内で循環する。この冷却剤は、冷却に使用される前に、この共通の冷却システム内で、１つ、２つ又は３つの冷却ステップを受けることができる。第１の冷却回路内の冷却剤は、燃焼エンジン２及びオイル冷却器２２内のオイルを冷却するのに使用される前に、第１の冷却器２０内で冷却される。第２の冷却回路に受け取られる冷却剤は第１の冷却器２０内で冷却の第１のステップを受けている。次いでこの冷却剤は、復水器４３内の循環する媒体を冷却するのに使用される前に、第２の冷却器２６内で冷却の第２のステップを受ける。第３の冷却回路で受け取られる冷却剤は第１の冷却器２０及び第２の冷却器２６内で既に冷却ステップを受けている。その後この冷却剤は、第２の給気冷却器１０内の圧縮空気及び第２のＥＧＲ冷却器１５内の再循環する排ガスを冷却するのに使用される前に、周囲温度の空気により第３の冷却器２９内で冷却の第３のステップを受ける。
【００２４】
図２は冷却器装置の代替の実施例を示している。この場合、第１の冷却回路が、独立した冷却システムを構成している。この独立した冷却システムは、燃焼エンジン２を冷却するための従来の冷却システムに実質的に相当する。冷却剤は冷却剤ポンプ１８により第１の冷却回路内で循環する。冷却システム内の冷却剤は燃焼エンジンを冷却することに加えて、オイル冷却器２２内のオイルも冷却する。第１の冷却回路内の冷却剤は循環する媒体により熱交換器３４内で冷却され、さらに第１の冷却器２０内で冷却される。ここでは、第２の冷却回路及び第３の冷却回路は、循環する冷却剤を含む一体の冷却システムを構成する。冷却ポンプ４４が一体の冷却システム内で冷却剤を循環させる。冷却剤は、第２の冷却器２６内で冷却された後、第２のライン・システム２４内で第１の復水器４３に送られ、復水器４３内で、エネルギー吸収システム内を循環する媒体に冷却の第１のステップを受ける。その後、冷却剤は、新たに冷却を行うために第２の冷却器２６に戻される。
【００２５】
第３の冷却回路は、位置２７のところで第２の冷却器からの冷却剤の一部を受け取るライン・システム２８を有する。したがって、この位置で受け取られる冷却剤は既に第２の冷却回路２６内で冷却されている。この冷却剤は、ライン・システム２８内で、冷却器２６、２９を通る空気流れの方向を基準として第２の冷却器２６の上流に配置される第３の冷却器２９まで送られる。これは、第２の冷却器２６を通って流れる空気より低い温度である空気により、冷却剤が第３の冷却器２９内で冷却されることを意味する。したがって第３の冷却器２９を出る冷却剤は、第２の冷却器２６を出る冷却剤より温度が低い。第３の冷却回路内の冷却剤は第２の復水器４５に送られ、そこで、エネルギー吸収システム内を循環する媒体に冷却の第２のステップを適用する。その後、この冷却剤は、冷却されるために、位置４７のところで、第２の冷却回路のライン・システム２４及び第２の冷却器２６に戻される。
【００２６】
エネルギー回収システム内の媒体は、この場合、第２の冷却回路内の冷却剤によって第１の復水器４３内で冷却の第１のステップを受け、さらに第３の冷却回路内の冷却剤によって第２の復水器４５内で冷却の第２のステップを受ける。したがってこの循環する媒体は周囲温度に近い温度まで冷却され得る。エネルギー回収システム内を循環する媒体をこのように効果的に冷却することにより、相対的に多量の熱エネルギーを吸収することが可能となり、この熱エネルギーはタービン３７によって回収され得る。この場合、エネルギー回収システム内の媒体は、第２のＥＧＲ冷却器１５内の再循環する排ガスを冷却するのに使用される。
【００２７】
図３は冷却器装置のさらに別の実施例を示している。この場合、第１の冷却回路、第２の冷却回路及び第３の冷却回路が、独立した冷却システムを構成している。冷却剤ポンプ１８が第１の冷却回路内で冷却剤を循環させる。この冷却回路は全体が図２の冷却回路と一致する。冷却剤ポンプ４４が第２の冷却回路内で冷却剤を循環させる。第２の冷却回路内の冷却剤は、第２のＥＧＲ冷却器１０内の圧縮空気及び第１の復水器４３内の媒体を冷却する。その後この冷却剤は第２の冷却器２６内で冷却される。冷却剤ポンプ４６が第３の冷却回路内で冷却剤を循環させる。第３の冷却回路内の冷却剤は、第２のＥＧＲ冷却器１０内の圧縮空気及び第２の復水器４５内の媒体を冷却する。その後、冷却剤は第３の冷却器２９内で冷却される。
【００２８】
本発明は、図面が参照する実施例のみに限定されず、特許請求の範囲内で自由に変更され得る。
【図１】
0005596855.tif 000002
【図２】
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【図３】
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