专利名称：发动机尾气余热利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热量回收利用装置，尤其涉及一种安装在发动 机尾气出口的余热利用装置。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，汽车的数量与日倶增，随之而来的 是汽油、柴油、石油气、天然气等自然资源的需求量也逐年攀升。此外， 车载空调装置的使用进一步增大了汽车的耗能。但是，能源危机已经成 为全世界关注的问题。能够被人类利用的能源越来越少，但人类对能源 的需求量却越来越大。如何提高汽车的能源利用效率成为该领域技术人 员努力研究的课题。众所周知，汽车发动机排出的尾气一般都可以达到850摄氏度以上， 但是，通常情况下，这些热量都被直接排入了大气中， 一方面造成了能 量的流失，另一方面造成了环境污染。因此，许多发动机领域的技术人员都在努力研制能够充分利用发动 机尾气热量进行制冷或制热的装置，如中国专利第200520067119.7号所 揭示的 一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置，该装置由氨水溶液的 循环回路和氨的循环回路组成，在氨水溶液循环回路中从溶液泵出来的 冷却后的高浓度氨水溶液，在被送回余热发生器进行加热的过程中，充 分利用了回热器、精馏器盘管、发生-吸收热交换器及提馏器、回热器组 合体的热量，由蒸发器出来的低温氨蒸汽与冷凝器出来的液氨在回冷器，有效地提高了本装置的制冷系数。但是，氨水吸 收式制冷装置制冷系数低，体积庞大，难以直接对现有的设备(如使用 发动机的汽车、吊装设备、船舶等)进行改造，此外，该利用尾气佘热 的氨水吸收式制冷装置需要对设备原来的尾气排放管道进行改造，这很 容易恶化设备的尾气排放性能，比如净化或消音性能。因而，需要提供一种工作稳定、结构紧凑、便于在现有设备基础上 进行改造的发动机尾气余热利用装置以解决上述问题。发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全稳定、不对原装置 的尾气排放产生不良影响的发动机尾气余热利用装置。本实用新型的一种技术方案是提供一种发动机尾气余热利用装置， 包括在发动机的至少一段尾气出口管的外壁上缠绕五圈或五圈以上的 吸热盘管、与吸热盘管的水入口连通的蓄水箱、与吸热盘管的蒸汽出口 连通的蒸汽机、以及与蒸汽机连接的负载机。优选地，进一步包括一中央处理器以及一设置在吸热盘管内且与中 央处理器相连的第一传感器，第一传感器感知吸热盘管内部的压力或水 位状态，若检测出吸热盘管内部的压力或水位不足时，中央处理器将指 令蓄水箱向吸热盘管内送水。更优选地，蓄水箱中设有第一水泵，第一 水泵与中央处理器相连，用以接受中央处理器的指令控制，比如，在第 一传感器检测出吸热盘管内部的压力或水位不足时，中央处理器将指令 第 一水泵向吸热盘管内送水。优选地，进一步设有一回水箱，回水箱通过两个管道分别与蒸汽机 及蓄水箱连通。回水箱用以存储蒸汽机内蒸气被冷却后形成的回水并在 适当的时候将这些回水输送到蓄水箱中。更优选地，回水箱内进一步设 有分别与中央处理器相连的一第二水泵以及一第二传感器。第二传感器 感知回水箱内的压力或水位状态，比如，当第二传感器^T测出回水箱内水满时，中央处理器将指令第二水泵将回水箱内的水输送到蓄水箱中。 从而，使水充分地循环利用，既节省了水资源，又避免了向装置中(尤 其是那些行驶中的车辆)添水的麻烦。可供选择地，第 一传感器以及第二传感器可以是压力传感器或者水 位传感器。可供选择地，蓄水箱内还设有与中央处理器相连的第三传感器，发 动机尾气余热利用装置进一步设有至少一个与中央处理器相连的报警装 置，以便当蓄水箱内的水不足时，通过中央处理器通知用户添水，比如， 通过驾驶室内显示的光信号或者声音信号等报警装置。可供选择地，吸热盘管的蒸汽出口与蒸汽机之间设有与中央处理器 相连的第四传感器，比如，压力传感器，用以在检测到蒸汽压力达到标 定值(即，可以充分推动负载工作的蒸汽压力值)时，将通过中央处理器指令该尾气余热利用装置对负载做功；若检测到蒸汽压力低于标定值 (即无法正常带动负载)时，将通过中央处理器指令开启其它备用支路 (比如，车载空调目前普遍使用的压缩机驱动电路)单独或共同对负载做功。优选地，中央处理器、第一传感器、以及第二传感器的使用，保证 了系统的稳定安全的运行。可供选择地，吸热盘管在尾气出口管的外壁上缠绕5~50圈，比如5、 10、 15、 20或30圈。可供选择地，吸热盘管外设置保温罩，进一步防止热量散发。可供选择地，负载机可采用车载空调压缩机、发电机等。蒸汽机可 采用涡轮蒸汽机等。水泵可采用高压水泵等。
优选地，进一步包括向中央处理器、第一水泵、第二水泵供电的电 源，比々口蓄电池。可供选择地，吸热盘管流淌的可以是水和其他化合物的混合波，以 便于提高蒸发效率。可供选择地，吸热盘管的水入口靠近发动机的尾气出口管的后段， 吸热盘管的蒸汽出口靠近发动机的尾气出口管的前段。可供选择地，吸热盘管的水入口靠近发动机的尾气出口管的前段， 吸热盘管的蒸汽出口靠近发动机的尾气出口管的后段。可供选择地，本实用新型的发动机尾气余热利用装置可以应用于各 类机动车辆、船舶或其他使用发动机的装置。本实用新型的有益效果是首先，本实用新型的发动机尾气余热利 用装置不需要对发动机的尾气排放管道进行改造，因此不会对原设备的 尾气排放性能造成不良影响；其次，本实用新型的发动机尾气余热利用装置结构紧凑成本低，便于对现有动力装置进行改造；此外，采用中央 处理器和传感器，保证了系统安全稳定地运行；最后，将尾气余热转变 成可以驱动负载机工作的有用能量，充分提高了能源的利用率，并节省 了燃料成本。
以下结合附图和实施例，来进一步说明本实用新型，但本实用新型 不局限于这些实施例，任何在本实用新型基本精神上的改进或替代，仍 属于本实用新型权利要求书中所要求保护的范围。
图1为本实用新型实施例1的发动机尾气余热利用装置的示意图。 图2为本实用新型实施例2的发动机尾气余热利用装置的示意图。 图3为本实用新型实施例3的发动机尾气余热利用装置的示意图。
具体实施方式
实施例1如图1所示，本实用新型的发动机尾气余热利用装置，连接在汽车的发动机1的尾气出口管2上，该余热利用装置包括吸热盘管3、蒸汽机 4、中央处理器5、电源6、蓄水箱7、回水箱8、第一水泵9、第二水泵 10、第一传感器101、第二传感器102、以及负载机15。其中，吸热盘管 3缠绕在发动机尾气出口管2上，蓄水箱7与吸热盘管3的水入口 31连 通，蒸汽机4与吸热盘管3的蒸汽出口 33连通，负载机15与蒸汽机4 连接。具体地，第一传感器101设置在吸热盘管3内且与中央处理器5相 连，用于感知吸热盘管3内部的压力状态并将信息输送至中央处理器5。 第一水泵9设置在蓄水箱7中且与中央处理器5相连，用于接受中央处 理器5的指令，在吸热盘管3内的水不足时向吸热盘管3内送水。回水箱8通过两个管道分别与蒸汽机4及蓄水箱7连通。回水箱8 用以存储蒸汽机4内蒸气被冷却后形成的回水。第二水泵IO及第二传感 器102均设置在回水箱8内且分别与中央处理器5相连，第二传感器102 用于感知回水箱8内的压力状态并将信息输送至中央处理器5。第二水泵 10用于接受中央处理器5的指令，在回水箱8满水时将回水箱8内的回 水输送至蓄水箱7。具体地，在本实施例中，负栽机15为车载空调压缩机。蒸汽机4为 涡轮蒸汽机。水泵为高压水泵。电源6为蓄电池，用于向中央处理器5、 第一水泵9、第二水泵10供电。实施例2本实施例的其它部分与实施例1相同，不同之处在于 请参照图2,蓄水箱7内还进一步设有与中央处理器5相连的第三传 感器103，第三传感器103感知蓄水箱7内的水位并将信息传输至中央处 理器5,当水位较低时，中央处理器5将通过一个报警装置(图未示)通 知用户向蓄水箱7内添水，在本实施例中，报警装置为设置在驾驶室控 制面板上的闪烁灯。吸热盘管3与蒸汽机4之间的连通管道内进一步设有一个与中央处 理器5相连的第四传感器104,第四传感器104用以感知管道内的蒸汽压 力并将信息传输至中央处理器5，当蒸汽压力低于标定值时，中央处理器 5将指令切换到备用支路(图未示)，由备用支路对负载机15做功。实施例3本实施例的其它部分与实施例l相同，不同之处在于请参照图3,吸热盘管3的水入口 31靠近发动机1的尾气出口管2的后段，吸热盘管3的蒸汽出口 33靠近发动机1的尾气出口管2的前段。 不设回水箱、第二水泵、第二传感器、第三传感器以及第四传感器，蒸汽机4内蒸气被冷却后形成的回水直接从下部流入蓄水箱7内。
权利要求1、一种发动机尾气余热利用装置，其特征在于，所述发动机尾气余热利用装置包括在发动机的至少一段尾气出口管的外壁上缠绕五圈或五圈以上的吸热盘管、与所述吸热盘管的水入口连通的蓄水箱、与所述吸热盘管的蒸汽出口连通的蒸汽机、以及与所述蒸汽机连接的负载机。
2、 如权利要求1所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 进一步包括一中央处理器以及一设置在所述吸热盘管内且与所述中央 处理器相连的第一传感器。
3、 如权利要求2所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 所述蓄水箱中设有与所述中央处理器相连的第一水泵。
4、 如权利要求3所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 所述第一传感器是压力传感器或水位传感器。
5、 如权利要求1所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 进一步设有一回水箱，所述回水箱通过两个管道分别与所述蒸汽机及所 述蓄水箱连通。
6、 如权利要求5所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 所述回水箱内进一步设有分别与所述中央处理器相连的一第二水泵以 及一第二传感器。
7、 如权利要求1所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 所述负载机为车载空调压缩机，所述蒸汽机为涡轮蒸汽机。
8、 如权利要求1所述的发动机尾气余热利用装置，其特征在于， 所述吸热盘管在所述尾气出口管的外壁上缠绕十圈或者十團以上，所述 吸热盘管外设置保温罩。
9、 如权利要求1~8之一所述的发动机尾气余热利用装置，其特征 在于，所述蓄水箱内还设有与所述中央处理器相连的第三传感器，所述 发动机尾气余热利用装置进一步设有至少一个与所述中央处理器相连 的报警装置。
10、 如权利要求1~8之一所述的发动机尾气余热利用装置，其特征 在于，所述吸热盘管的蒸汽出口与所述蒸汽机之间设有与所述中央处理 器相连的第四传感器，进一步包括至少一个受所述中央处理器控制并且 可与所述发动机尾气余热利用装置切换使用或联合使用的备用支路。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机尾气余热利用装置，包括缠绕在发动机的至少一段尾气出口管的外壁上的吸热盘管、与吸热盘管的水入口连通的蓄水箱、与吸热盘管的蒸汽出口连通的蒸汽机、以及与蒸汽机连接的负载机。本实用新型的发动机尾气余热利用装置将发动机尾气余热转变成可以驱动负载机工作的有用能量，充分提高了能源的利用率，并节省了燃料成本。
文档编号F02G5/02GK201003433SQ20072004754
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月18日 优先权日2007年1月18日
发明者何伟坚, 李双全, 伟 苏 申请人:何伟坚