發動機余熱制冷系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和制冷渦輪，所述排氣汽化器的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷渦輪的工質入口連通，所述制冷渦輪的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。本發明所公開的發動機余熱制冷系統結構簡單、成本低、效率高。
【專利說明】發動機余熱制冷系統
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及制冷領域，特別是一種發動機余熱制冷系統。
【背景技術】
[0003]利用發動機余熱是一種變相提高發動機能源利用率的有效途徑，目前有利用發動機的余熱進行吸收式制冷、引射式制冷、發電、發電再制冷或進行動力耦合的技術，這些方案都相對復雜。冷熱電三連供是有效提高發動機能源利用率的重要途徑，在冷熱電連供方案中供熱和供電都是成熟技術，如果能夠發明一種有效且結構簡單的系統利用發動機的余熱進行制冷將具有重大意義。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明提出了如下技術方案:
方案1:一種發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和制冷渦輪，所述排氣汽化器的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口和所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷渦輪的工質入口連通，所述制冷渦輪的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0005]方案2:在方案I的基礎上，所述發動機余熱制冷系統還包括發動機冷卻水道汽化分離器，所述發動機冷卻水道汽化分離器的液體出口經循環加壓泵與發動機冷卻水道的入口連通，所述發動機冷卻水道的出口經節流控制閥或經節流結構與所述發動機冷卻水道汽化分離器的高溫流體入口連通，所述發動機冷卻水道汽化分離器的氣體出口與附屬蒸汽渦輪的工質入口連通，所述附屬蒸汽渦輪的工質出口經附屬冷凝冷卻器與附屬液體加壓泵的液體入口連通，所述附屬加壓泵的液體出口與所述發動機冷卻水道汽化分離器的液體入口連通或與所述發動機冷卻水道連通，所述附屬蒸汽渦輪對附屬壓氣機輸出動力，所述附屬壓氣機的壓縮氣體出口經附屬排熱器與附屬制冷渦輪的工質入口連通，所述附屬制冷渦輪的工質出口經附屬吸熱器與所述附屬壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0006]方案3:在方案I或方案2的基礎上，在所述蒸汽渦輪的工質出口和所述冷凝冷卻器之間的連通通道上設回熱器，所述液體加壓泵的液體出口與所述回熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述回熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通。
[0007]方案4:一種發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和制冷渦輪，所述排氣汽化器的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與發動機冷卻水道的工質入口連通，所述發動機冷卻水道的工質出口經液體加壓泵與所述排氣汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷渦輪的工質入口連通，所述制冷渦輪的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0008]方案5:本發明中，在上述所有技術方案中，都可以選擇性地將所述壓氣機和所述制冷渦輪所構成的循環中的工質設為設為二氧化碳、氟利昂134A或設為氨氣。
[0009]方案6:本發明中，在上述所有技術方案中，都可以選擇性地使所述制冷渦輪對外輸出動力。
[0010]方案7:本發明中，在上述所有技術方案中，都可以選擇性地將所述蒸汽渦輪、所述壓氣機和所述制冷渦輪共軸設置。
[0011]方案8:在方案7的基礎上，所述蒸汽渦輪、所述壓氣機和所述制冷渦輪的共同動力軸對外輸出動力。
[0012]方案9:在上述所有包括所述附屬壓氣機的方案中的任一方案的基礎上，所述附屬壓氣機和所述附屬制冷渦輪所構成的循環中的工質設為二氧化碳、氟利昂134A或設為氨氣。
[0013]方案10:本發明中，在上述所有設有所述附屬制冷渦輪的結構中，都可以選擇性地使所述附屬制冷渦輪對外輸出動力。
[0014]方案11:在上述所有包括所述附屬壓氣機的方案中的任一方案的基礎上，所述附屬蒸汽渦輪、所述附屬壓氣機和所述附屬制冷渦輪共軸設置。
[0015]方案12:在方案11的基礎上，所述附屬蒸汽渦輪、所述附屬壓氣機和所述附屬制冷渦輪的共同動力軸對外輸出動力。
[0016]方案13:—種發動機余熱制冷系統,包括排氣熱交換器、熱潤輪、熱壓氣機、壓氣機和制冷渦輪，所述排氣熱交換器的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣熱交換器的被加熱流體通道的工質出口與所述熱渦輪的工質入口連通，所述熱渦輪的工質出口經冷卻器與所述熱壓氣機的工質入口連通，所述熱壓氣機的工質出口與所述排氣熱交換器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述熱渦輪對所述熱壓氣機和所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷渦輪的工質入口連通，所述制冷渦輪的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0017]方案14:在方案13的基礎上，所述熱渦輪和所述熱壓氣機所構成的循環系統內的循環工質設為惰性氣體。
[0018]方案15:在方案13或方案14的基礎上，所述壓氣機和所述制冷渦輪所構成的循環系統內的循環工質設為二氧化碳、氟利昂134A或設為氨氣。
[0019]方案16:在方案13至方案15中任一方案的基礎上，在所述熱渦輪的工質出口和所述冷卻器之間的連通通道上設回熱器，所述熱壓氣機的工質出口經所述回熱器的被加熱流體通道與所述排氣熱交換器的被加熱流體通道的工質入口連通。
[0020]方案17:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和制冷膨脹單元，所述發動機余熱汽化器的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷膨脹單元的工質入口連通，所述制冷膨脹單元的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0021]方案18:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和制冷膨脹單元，所述發動機余熱汽化器的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷膨脹單元的工質入口連通，所述制冷膨脹單元的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0022]方案19:一種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和制冷膨脹單元，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道連通的排氣汽化器的被加熱流體通道，所述發動機余熱汽化器的加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述發動機冷卻水道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷膨脹單元的工質入口連通，所述制冷膨脹單元的工質出口經吸熱器與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0023]方案20:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器、動力渦輪、制冷循環壓氣機和制冷膨脹單元，所述發動機余熱加熱器的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪的工質入口連通，所述動力渦輪的工質出口經動力循環冷卻器與動力循環壓氣機的工質入口連通，所述動力循環壓氣機的工質出口與所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷膨脹單元的工質入口連通，所述制冷膨脹單元的工質出口經吸熱器與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0024]方案21:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器、動力渦輪、制冷循環壓氣機和制冷膨脹單元，所述發動機余熱加熱器的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪的工質入口連通，所述動力渦輪的工質出口經動力循環冷卻器與動力循環壓氣機的工質入口連通，所述動力循環壓氣機的工質出口與所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷膨脹單元的工質入口連通，所述制冷膨脹單元的工質出口經吸熱器與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0025]方案22:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器、動力渦輪、制冷循環壓氣機和制冷膨脹單元，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道加熱器的被加熱流體通道連通的排氣加熱器的被加熱流體通道，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪的工質入口連通，所述動力渦輪的工質出口經動力循環冷卻器與動力循環壓氣機的工質入口連通，所述動力循環壓氣機的工質出口與所述發動機冷卻水道加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述制冷膨脹單元的工質入口連通，所述制冷膨脹單元的工質出口經吸熱器與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0026]方案23:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和蒸發器，所述發動機余熱汽化器的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述蒸發器的工質入口連通，所述蒸發器的工質出口與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0027]方案24:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和蒸發器，所述發動機余熱汽化器的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述蒸發器的工質入口連通，所述蒸發器的工質出口與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0028]方案25:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器、蒸汽渦輪、壓氣機和蒸發器，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道連通的排氣汽化器的被加熱流體通道，所述發動機余熱汽化器的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪的工質入口連通，所述蒸汽渦輪的工質出口經冷凝冷卻器與液體加壓泵的液體入口連通，所述液體加壓泵的液體出口與所述發動機冷卻水道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪對所述壓氣機輸出動力，所述壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述蒸發器的工質入口連通，所述蒸發器的工質出口與所述壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0029]方案26:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器、動力渦輪、制冷循環壓氣機和蒸發器，所述發動機余熱加熱器的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪的工質入口連通，所述動力渦輪的工質出口經動力循環冷卻器與動力循環壓氣機的工質入口連通，所述動力循環壓氣機的工質出口與所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述蒸發器的工質入口連通，所述蒸發器的工質出口與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0030]方案27:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器、動力渦輪、制冷循環壓氣機和蒸發器，所述發動機余熱加熱器的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪的工質入口連通，所述動力渦輪的工質出口經動力循環冷卻器與動力循環壓氣機的工質入口連通，所述動力循環壓氣機的工質出口與所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述蒸發器的工質入口連通，所述蒸發器的工質出口與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0031]方案28:—種發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器、動力渦輪、制冷循環壓氣機和蒸發器，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道加熱器的被加熱流體通道連通的排氣加熱器的被加熱流體通道，所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪的工質入口連通，所述動力渦輪的工質出口經動力循環冷卻器與動力循環壓氣機的工質入口連通，所述動力循環壓氣機的工質出口與所述發動機冷卻水道加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器與所述蒸發器的工質入口連通，所述蒸發器的工質出口與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0032]本發明中，上述所有技術方案中，都可以選擇性地將所述發動機余熱制冷系統設為內燃機余熱制冷系統，對于進一步包括所述發動機的排氣道、所述發動機冷卻水道汽化分離器、所述發動機冷卻水道、所述發動機余熱汽化器、所述發動機余熱加熱器的技術方案，則同時將所述發動機的排氣道設為內燃機的排氣道、將所述發動機冷卻水道汽化分離器設為內燃機冷卻水道汽化分離器、將所述發動機冷卻水道設為內燃機冷卻水道、將所述發動機余熱汽化器設為內燃機余熱汽化器、將所述發動機余熱加熱器設為內燃機余熱加熱器。
[0033]本發明中，上述所有涉及所述發動機余熱流體通道的技術方案中，都可以選擇性地將所述發動機余熱流體通道設為燃氣輪機排氣道或內燃機排氣道。
[0034]本發明中，上述所有涉及所述制冷膨脹單元的技術方案中，都可以選擇性地將所述制冷膨脹單元設為制冷渦輪、節流膨脹器或設為噴管。
[0035]本發明中，上述所有技術方案中，都可以選擇性地使制冷循環和動力循環中工質的充壓壓力大于0.3MPa。
[0036]本發明中，上述所有涉及所述發動機余熱加熱器的技術方案中，都可以選擇性地在在所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪之間的連通通道上設附屬壓氣機。
[0037]本發明中，所謂的“排氣熱交換器”是指以發動機的排氣為熱源的熱交換器。
[0038]本發明中，所謂的“熱交換器的加熱流體通道“是指設置在熱交換器上的用于供加熱流體通過的通道，所謂的“熱交換器的被加熱流體通道”是指設置在熱交換器上的用于供被加熱流體通過的通道，在熱交換器中，溫度升高的流體稱為被加熱流體，溫度降低的流體稱為被加熱流體。
[0039]本發明中，所謂的“汽化分離器”是具有高溫流體入口、液體出口和氣體出口能夠使高溫流體的一部分發生汽化并進行氣液分離的裝置，在該裝置上還可以設液體入口。所謂的高溫流體是溫度較高的液體或者含有一部分氣體和液體的流體，此流體在所述汽化分離器中部分汽化形成的蒸汽從氣體出口流出，由于汽化會使溫度降低，降溫后的液體經液體出口流出。
[0040]本發明中，所謂的“排熱器”是指將通道內的循環工質中的熱量排出降溫的熱交換器。例如:散熱器或以冷卻為目的的熱交換器。
[0041]本發明中，所述排熱器和所述附屬排熱器都是排熱器，名稱不同只是為了區分而定義的。[0042]本發明中，所謂的“吸熱器”是指通過使循環通道內的低溫工質吸收熱量以達到制冷目的的熱交換器。例如:設在冷庫內的以制冷為目的的熱交換器或以制冷為目的的空調室內機熱交換器。
[0043]本發明中，所述吸熱器和所述附屬吸熱器都是吸熱器，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0044]本發明中，所謂的“余熱汽化器”是指利用發動機余熱使液體汽化的裝置，它的熱源可來自發動機冷卻系統，也可來自發動機排氣系統，還可以來自將發動機冷卻系統的熱流體和發動機排氣系統的熱流體串聯、并聯或按其它公知方式連通后構成的余熱系統。
[0045]本發明中，所謂的“排氣汽化器”是指以發動機的排氣為熱源的使液體汽化的裝置。
[0046]本發明中，所謂的“汽化器的被加熱流體通道”是指設置在汽化器上的用于供被汽化的流體通過的通道，所謂的“汽化器的加熱流體通道”是指設置在汽化器上的用于供加熱流體通過的通道，在汽化器中，溫度升高被汽化的流體稱為被加熱流體，溫度降低的流體稱為加熱流體，即是通過加熱流體加熱汽化被加熱流體。
[0047]本發明中，所謂的“余熱加熱器”是指利用發動機余熱使氣體升溫的裝置，它的熱源可來自發動機冷卻系統，也可來自發動機排氣系統，還可以來自將發動機冷卻系統的熱流體和發動機排氣系統的熱流體串聯、并聯或按其它公知方式連通后構成的余熱系統。
[0048]所謂的“加熱器的加熱流體通道“是指設置在加熱器上的用于供加熱流體通過的通道，所謂的“加熱器的被加熱流體通道”是指設置在加熱器上的用于供被加熱流體通過的通道，在加熱器中，溫度升高的流體稱為被加熱流體，溫度降低的流體稱為被加熱流體。
[0049]本發明中，所謂的“壓氣機”是指一切能夠對氣體進行壓縮的機構，如氣缸活塞式、葉輪式、螺桿式、齒輪式、轉子式壓氣機等。
[0050]本發明中，所述壓氣機、所述附屬壓氣機、所述熱壓氣機、所述制冷循環壓氣機和所述動力循環壓氣機都是壓氣機，名稱不同只是只是為了區分而定義的。
[0051]本發明中，所謂的“制冷循環壓氣機”是指參與制冷循環的葉輪壓氣機。
[0052]本發明中，所述蒸汽渦輪、所述附屬蒸汽渦輪、所述制冷渦輪、所述附屬制冷渦輪、所述動力渦輪和所述熱渦輪都是渦輪，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0053]本發明中，所謂的“制冷渦輪”是指參與制冷循環的渦輪。
[0054]本發明中，所述制冷渦輪和所述附屬制冷渦輪都是制冷渦輪，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0055]本發明中，所謂的“動力渦輪”是指利用發動機余熱產生動力的渦輪。
[0056]本發明中，所謂的“冷卻器”是指一切可以使工質冷卻的裝置，包括散熱器和以冷卻為目的的熱交換器等。
[0057]本發明中，所謂的“動力循環冷卻器”是指參與由所述動力渦輪構成的動力循環的冷卻器。
[0058]本發明中，所謂的“制冷膨脹單元”是指對工質進行膨脹降溫的裝置，例如制冷渦輪、節流膨脹器、噴管等。
[0059]本發明中，所謂的“冷凝冷卻器”是指一切可以將工質降溫冷卻、冷凝的裝置，它可以是散熱器，也可以是熱交換器，還可以是晾水塔。[0060]本發明中，所述冷凝冷卻器和所述附屬冷凝冷卻器都是冷凝冷卻器，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0061]本發明中，所述液體加壓泵、所述附屬液體加壓泵和所述循環加壓泵都是加壓泵，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0062]本發明中，設置所述節流控制閥或所述節流結構還可以控制流動阻力。
[0063]本發明中，所謂的“蒸發器”是指在外部抽真空的作用下使其內部液體蒸發降溫的裝置，可以將其內部溫度較低的液體作為循環介質對外進行制冷，也可以利用所述蒸發器的壁對外吸熱進行制冷。
[0064]本發明中，在設有所述余熱汽化器的結構中，其循環工質可以是水、醇等在循環中發生氣液相變的工質。
[0065]本發明中，在設有所述余熱加熱器的結構中，其循環工質采用氣體。
[0066]本發明中，由所述蒸汽渦輪構成的循環、由所述附屬蒸汽渦輪構成的循環、由所述熱渦輪構成的循環和由所述動力渦輪構成的循環均定義為動力循環。
[0067]本發明中，由所述制冷渦輪構成的循環、由所述附屬制冷渦輪構成的循環、由所述制冷膨脹單元構成的循環和由所述蒸發器構成的循環定義為制冷循環。
[0068]本發明中，所述制冷循環中可采用氟利昂或其它氣體例如惰性氣體等作為循環工質。
[0069]本發明中，所謂的“充壓壓力”是指所述動力循環和所述制冷循環不工作時，循環系統內部的工質的壓力。
[0070]本發明中，所述制冷循環和所述動力循環中的工質的充壓壓力大于0.3MPa、
0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、l.0MPaU.lMPa、l.2MPa、l.3MPa、l.4MPa、
1.5MPa、l.6MPa、l.7MPa、l.8MPa、l.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa0
[0071]本發明中，所述制冷循環系統內的承壓能力大于0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、
0.9MPa、1.0MPa, 1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、
7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa、10.0MPaUl.0MPa、12.0MPa、13.0 MPa、
14.0MPa、15.0MPa、16.0MPa、17.0MPa、18.0MPa、19.0MPa 或大于 20.0MPa0
[0072]本發明中，所述制冷循環系統內的工質壓力與其承壓能力相匹配，即所述制冷循環系統內的最高工質壓力達到其承壓能力。
[0073]本發明中，所述動力循環系統內的承壓能力大于0.2MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、
0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、
1.9 MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、
6.5MPa、7.0MPa,7.5MPa、8.0MPa,8.5MPa、9.0MPa,9.5MPa、10.0MPa、11.0MPa、12.0MPa、13.0MPa、14.0MPa、15.0MPa、16.0MPa、17.0MPa、18.0MPa、19.0MPa 或大于 20.0MPa。
[0074]本發明中，所述動力循環系統內的工質壓力與其承壓能力相匹配，即所述動力循環系統內的最高工質壓力達到其承壓能力。
[0075]本發明中，應根據制冷領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統。[0076]本發明的有益效果如下:
本發明所述發動機余熱制冷系統，結構簡單、成本低、效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0077]圖1是本發明實施例1的結構示意圖；
圖2是本發明實施例2的結構示意圖；
圖3是本發明實施例3的結構示意圖；
圖4是本發明實施例4的結構示意圖；
圖5是本發明實施例5的結構示意圖；
圖6是本發明實施例6的結構示意圖；
圖7是本發明實施例7的結構示意圖；
圖8是本發明實施例8的結構示意圖；
圖9是本發明實施例9的結構示意圖；
圖10是本發明實施例10的結構示意圖；
圖11是本發明實施例11的結構示意圖；
圖12是本發明實施例12的結構示意圖；
圖13是本發明實施例13的結構示意圖；
圖14是本發明實施例14的結構示意圖；
圖15是本發明實施例15的結構示意圖；
圖16是本發明實施例16的結構示意圖；
圖17是本發明實施例17的結構示意圖；
圖18是本發明實施例18的結構示意圖；
圖19是本發明實施例19的結構示意圖；
圖20是本發明實施例20的結構示意圖；
圖21是本發明實施例21的結構示意圖；
圖22是本發明實施例22的結構示意圖；
圖中:
I排氣汽化器、111排氣熱交換器、112發動機余熱汽化器、113發動機余熱加熱器、114排氣加熱器、115發動機冷卻水道加熱器2蒸汽渦輪、21附屬蒸汽渦輪、211熱渦輪、22動力渦輪、3壓氣機、31附屬壓氣機、311熱壓氣機、312制冷循環壓氣機、313動力循環壓氣機、4制冷渦輪、41附屬制冷渦輪、5冷凝冷卻器、51附屬冷凝冷卻器、511冷卻器、512動力循環冷卻器、6液體加壓泵、61循環加壓泵、62附屬液體加壓泵、7排熱器、71附屬排熱器、8吸熱器、81附屬吸熱器、9發動機冷卻水道汽化分離器、10節流控制閥、11回熱器、12制冷膨脹單元、13蒸發器、14節流膨脹劑、15噴管。
【具體實施方式】
[0078]實施例1
如圖1所示的發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器1、蒸汽渦輪2、壓氣機3和制冷渦輪4，所述排氣汽化器I的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器I的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述排氣汽化器I的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷渦輪4的工質入口連通，所述制冷渦輪4的工質出口經吸熱器8與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0079]本實施例中，所述壓氣機3和所述制冷渦輪4所構成的循環中的工質設為二氧化碳、氟利昂134A或設為氨氣。
[0080]可選擇地，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4共軸設置。
[0081 ] 可選擇地，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4共軸設置，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4的共同動力軸對外輸出動力。
[0082]可選擇地，所述制冷渦輪4對外輸出動力。
[0083]實施例2
如圖2所示的發動機余熱制冷系統，其在實施例1的基礎上:所述發動機余熱制冷系統還包括發動機冷卻水道汽化分離器9，所述發動機冷卻水道汽化分離器9的液體出口經循環加壓泵61與發動機冷卻水道的入口連通，所述發動機冷卻水道的出口經節流控制閥10與所述發動機冷卻水道汽化分離器9的高溫流體入口連通，所述發動機冷卻水道汽化分離器9的氣體出口與附屬蒸汽渦輪21的工質入口連通，所述附屬蒸汽渦輪21的工質出口經附屬冷凝冷卻器51與附屬液體加壓泵62的液體入口連通，所述附屬液體加壓泵62的液體出口與所述發動機冷卻水道汽化分離器9的液體入口連通，所述附屬蒸汽渦輪21對附屬壓氣機31輸出動力，所述附屬壓氣機31的壓縮氣體出口經附屬排熱器71與附屬制冷渦輪41的工質入口連通，所述附屬制冷渦輪41的工質出口經附屬吸熱器81與所述附屬壓氣機31的待壓氣體入口連通。
[0084]具體實施時，可選擇性地將所述附屬壓氣機31和所述附屬制冷渦輪41所構成的循環中的工質設為二氧化碳。
[0085]可變換地，所述發動機冷卻水道的出口經節流結構與所述發動機冷卻水道汽化分離器9的高溫流體入口連通。
[0086]可變換地，所述附屬壓氣機31和所述附屬制冷渦輪41所構成的循環中的工質設為氟利昂134A或設為氨氣。
[0087]可變換地，所述附屬加壓泵62的液體出口改為與所述發動機冷卻水道連通。
[0088]可選擇地，所述附屬制冷渦輪41對外輸出動力。
[0089]可選擇地，實施例1的變換方式同樣適用于本實施例。
[0090]實施例3
如圖3所示的發動機余熱制冷系統，其在實施例1的基礎上:在所述蒸汽渦輪2的工質出口和所述冷凝冷卻器5之間的連通通道上設回熱器11，所述蒸汽渦輪2的工質出口經所述回熱器11的加熱流體通道與所述冷凝冷卻器5連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述回熱器11的被加熱流體通道的工質入口連通，所述回熱器11的被加熱流體通道的工質出口與所述排氣汽化器I的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4共軸設置。
[0091]可選擇地，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4的共同動力軸對外輸出動力。
[0092]可選擇地，所述壓氣機3和所述制冷渦輪4所構成的循環中的工質設為設為二氧化碳、氟利昂134A或設為氨氣。
[0093]實施例4
如圖4所示的發動機余熱制冷系統，其在實施例2的基礎上:在所述蒸汽渦輪2的工質出口和所述冷凝冷卻器5之間的連通通道上設回熱器11，所述蒸汽渦輪2的工質出口經所述回熱器11的加熱流體通道與所述冷凝冷卻器5連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述回熱器11的被加熱流體通道的工質入口連通，所述回熱器11的被加熱流體通道的工質出口與所述排氣汽化器I的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4共軸設置，且所述附屬蒸汽渦輪21、所述附屬壓氣機31和所述附屬制冷渦輪41共軸設置。
[0094]可選擇地，所述附屬蒸汽渦輪21、所述附屬壓氣機31和所述附屬制冷渦輪41的共同動力軸對外輸出動力。
[0095]可選擇地，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4的共同動力軸對外輸出動力。
[0096]可選擇地，實施例2的變換方式同樣適用于本實施例。
[0097]可變換地，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4可不共軸設置，或者所述附屬蒸汽渦輪21、所述附屬壓氣機31和所述附屬制冷渦輪41可不共軸設置；所述回熱器11可取消不設。
[0098]實施例5
如圖5所示的發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器1、蒸汽渦輪2、壓氣機3和制冷渦輪4，所述排氣汽化器I的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器I的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與發動機冷卻水道的工質入口連通，所述發動機冷卻水道的工質出口經液體加壓泵6與所述排氣汽化器I的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷渦輪4的工質入口連通，所述制冷渦輪4的工質出口經吸熱器8與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通；所述壓氣機3和所述制冷渦輪4所構成的循環中的工質設為設為氟利昂134A ;所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4共軸設置。
[0099]可選擇地，所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4的共同動力軸對外輸出動力。
[0100]可變換地，所述壓氣機3和所述制冷渦輪4所構成的循環中工質設為二氧化碳或設為氨氣，或設為其它任何適合的工質；所述蒸汽渦輪2、所述壓氣機3和所述制冷渦輪4可不共軸設置，此時可選擇性地使所述制冷渦輪4對外輸出動力。
[0101]實施例6
如圖6所示的發動機余熱制冷系統，包括排氣熱交換器111、熱渦輪211、熱壓氣機311、壓氣機3和制冷渦輪4，所述排氣熱交換器111的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣熱交換器111的被加熱流體通道的工質出口與所述熱渦輪211的工質入口連通，所述熱渦輪211的工質出口經冷卻器511與所述熱壓氣機311的工質入口連通，所述熱壓氣機311的工質出口與所述排氣熱交換器111的被加熱流體通道的工質入口連通，所述熱渦輪211對所述熱壓氣機311和所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷渦輪4的工質入口連通，所述制冷渦輪4的工質出口經吸熱器8與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通；所述熱渦輪211和所述熱壓氣機311所構成的循環系統內的循環工質設為惰性氣體；所述壓氣機3和所述制冷渦輪4所構成的循環系統內的循環工質設為氟利昂134A。
[0102]可變換地，所述壓氣機3和所述制冷渦輪4所構成的循環系統內的循環工質設為二氧化碳或設為氨氣，或設為其它任何適合的工質；所述熱渦輪211和所述熱壓氣機311所構成的循環系統內的循環工質設為其它任何適合的氣體。
[0103]實施例7
如圖7所示的發動機余熱制冷系統，其在實施例6的基礎上:在所述熱渦輪211的工質出口和所述冷卻器511之間的連通通道上設回熱器11，所述熱渦輪211的工質出口經所述回熱器11的加熱流體通道與所述冷卻器511連通，所述熱壓氣機311的工質出口經所述回熱器11的被加熱流體通道與所述排氣熱交換器111的被加熱流體通道的工質入口連通。
[0104]實施例8
如圖8所示的發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器112、蒸汽渦輪2、壓氣機3和制冷膨脹單元12，所述發動機余熱汽化器112的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷膨脹單元12的工質入口連通，所述制冷膨脹單元12的工質出口經吸熱器8與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0105]本實施例中，具體地，所述發動機余熱流體通道設為了發動機排氣道。
[0106]實施例9
如圖9所示的發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器112、蒸汽渦輪2、壓氣機3和制冷膨脹單元12，所述發動機余熱汽化器112的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷膨脹單元12的工質入口連通，所述制冷膨脹單元12的工質出口經吸熱器8與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0107]實施例10
如圖10所示的發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器112、蒸汽渦輪2、壓氣機3和制冷膨脹單元12，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道連通的排氣汽化器I的被加熱流體通道，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述發動機冷卻水道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷渦輪4的工質入口連通，所述制冷渦輪4的工質出口經吸熱器8與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0108]實施例11
如圖11所示的發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱加熱器113、動力渦輪22、制冷循環壓氣機312和制冷膨脹單元12，所述發動機余熱加熱器113的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22的工質入口連通，所述動力渦輪22的工質出口經動力循環冷卻器512與動力循環壓氣機313的工質入口連通，所述動力循環壓氣機313的工質出口與所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪22對所述制冷循環壓氣機312輸出動力，所述制冷循環壓氣機312的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷膨脹單元12的工質入口連通，所述制冷膨脹單元12的工質出口經吸熱器8與所述制冷循環壓氣機312的待壓氣體入口連通。
[0109]本實施例中，具體地，所述發動機余熱流體通道設為了發動機排氣道。
[0110]實施例12
如圖12所示的發動機余熱制冷系統,包括發動機余熱加熱器113、動力渦輪22、制冷循環壓氣機312和制冷膨脹單元12，所述發動機余熱加熱器113的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22的工質入口連通，所述動力渦輪22的工質出口經動力循環冷卻器512與動力循環壓氣機313的工質入口連通，所述動力循環壓氣機313的工質出口與所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪22對所述制冷循環壓氣機312輸出動力，所述制冷循環壓氣機312的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷渦輪22的工質入口連通，所述制冷渦輪22的工質出口經吸熱器8與所述制冷循環壓氣機312的待壓氣體入口連通。
[0111]實施例13
如圖13所示的發動機余熱制冷系統,包括發動機余熱加熱器113、動力渦輪22、制冷循環壓氣機312和制冷膨脹單元12，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道加熱器115的被加熱流體通道連通的排氣加熱器114的被加熱流體通道，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22的工質入口連通，所述動力渦輪22的工質出口經動力循環冷卻器512與動力循環壓氣機312的工質入口連通，所述動力循環壓氣機312的工質出口與所述發動機冷卻水道加熱器115的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪22對所述制冷循環壓氣機輸出動力，所述制冷循環壓氣機的壓縮氣體出口經排熱器7與所述制冷渦輪的工質入口連通，所述制冷渦輪的工質出口經吸熱器8與所述制冷循環壓氣機的待壓氣體入口連通。
[0112]實施例14
如圖14所示的發動機余熱制冷系統，其與實施例2的區別在于:所述附屬液體加壓泵62的液體出口改為與所述發動機冷卻水道連通。
[0113]實施例15
如圖15所示發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器112、蒸汽渦輪2、壓氣機3和蒸發器13，所述發動機余熱汽化器112的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述蒸發器13的工質入口連通，所述蒸發器13的工質出口與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0114]本實施例中，具體地，所述發動機余熱流體通道設為了發動機排氣道。
[0115]實施例16
如圖16所示的發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器112、蒸汽渦輪2、壓氣機3和蒸發器13，所述發動機余熱汽化器112的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述蒸發器13的工質入口連通，所述蒸發器13的工質出口與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0116]實施例17
如圖17所示的發動機余熱制冷系統，包括發動機余熱汽化器112、蒸汽渦輪2、壓氣機3和蒸發器13，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道連通的排氣汽化器I的被加熱流體通道，所述發動機余熱汽化器112的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪2的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2的工質出口經冷凝冷卻器5與液體加壓泵6的液體入口連通，所述液體加壓泵6的液體出口與所述發動機冷卻水道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪2對所述壓氣機3輸出動力，所述壓氣機3的壓縮氣體出口經排熱器7與所述蒸發器13的工質入口連通，所述蒸發器13的工質出口與所述壓氣機3的待壓氣體入口連通。
[0117]實施例18
如圖18所示的發動機余熱制冷系統,包括發動機余熱加熱器113、動力渦輪22、制冷循環壓氣機312和蒸發器13，所述發動機余熱加熱器113的加熱流體通道與發動機余熱流體通道連通，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22的工質入口連通，所述動力渦輪22的工質出口經動力循環冷卻器512與動力循環壓氣機313的工質入口連通，所述動力循環壓氣機313的工質出口與所述發動機余熱加熱器的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪22對所述制冷循環壓氣機312輸出動力，所述制冷循環壓氣機312的壓縮氣體出口經排熱器7與所述蒸發器13的工質入口連通，所述蒸發器13的工質出口與所述制冷循環壓氣機312的待壓氣體入口連通。
[0118]本實施例中，具體地，所述發動機余熱流體通道設為了發動機排氣道。
[0119]實施例19
如圖19所示的發動機余熱制冷系統,包括發動機余熱加熱器113、動力渦輪22、制冷循環壓氣機312和蒸發器13，所述發動機余熱加熱器113的加熱流體通道設為發動機冷卻水道，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22的工質入口連通，所述動力渦輪22的工質出口經動力循環冷卻器512與動力循環壓氣機313的工質入口連通，所述動力循環壓氣機313的工質出口與所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪22對所述制冷循環壓氣機312輸出動力，所述制冷循環壓氣機312的壓縮氣體出口經排熱器7與所述蒸發器13的工質入口連通，所述蒸發器13的工質出口與所述制冷循環壓氣機312的待壓氣體入口連通。
[0120]實施例20
如圖20所示的發動機余熱制冷系統,包括發動機余熱加熱器113、動力渦輪22、制冷循環壓氣機312和蒸發器13，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道設為與發動機冷卻水道加熱器115的被加熱流體通道連通的排氣加熱器114的被加熱流體通道，所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22的工質入口連通，所述動力渦輪22的工質出口經動力循環冷卻器512與動力循環壓氣機313的工質入口連通，所述動力循環壓氣機313的工質出口與所述發動機冷卻水道加熱器115的被加熱流體通道的工質入口連通，所述動力渦輪22對所述制冷循環壓氣機312輸出動力，所述制冷循環壓氣機312的壓縮氣體出口經排熱器7與所述蒸發器13的工質入口連通，所述蒸發器13的工質出口與所述制冷循環壓氣機312的待壓氣體入口連通。
[0121]實施例21
如圖21所示的發動機余熱制冷系統，其在實施例8的基礎上，所述制冷膨脹單元12具體地設為了節流膨脹器14。
[0122]實施例22
如圖21所示的發動機余熱制冷系統，其在實施例8的基礎上，所述制冷膨脹單元12具體地設為了節流膨脹器15。
[0123]本發明中，上述所有涉及所述制冷膨脹單元12的實施例中，都可以選擇性地將所述制冷膨脹單元12設為制冷渦輪4、節流膨脹器14或設為噴管15。
[0124]本發明中，上述所有實施方式中，都可以選擇性地將所述發動機余熱制冷系統設為內燃機余熱制冷系統，同時，將所述發動機的排氣道設為內燃機的排氣道、將所述發動機冷卻水道汽化分離器9設為內燃機冷卻水道汽化分離器、將所述發動機冷卻水道設為內燃機冷卻水道、將所述發動機余熱汽化器112設為內燃機余熱汽化器、將所述發動機余熱加熱器113設為內燃機余熱加熱器(如果該實施方式包括上述這些結構的話)。
[0125]本發明中，上述所有涉及發動機余熱流體通道的實施方式中，都可以選擇性地將所述發動機余熱流體通道設為燃氣輪機排氣道或內燃機排氣道。
[0126]本發明中，上述所有實施方式中，都可以選擇性地使制冷循環和動力循環中工質的充壓壓力大于0.3MPa。
[0127]本發明中，上述所有涉及所述發動機余熱加熱器113的實施方式中，都可以選擇性地在所述發動機余熱加熱器113的被加熱流體通道的工質出口與所述動力渦輪22之間的連通通道上設附屬壓氣機。
[0128]本發明中，上述所有實施方式中，都可選擇地設置所述制冷循環和所述動力循環中的工質的充壓壓力大于 0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、
1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、l.3MPa、l.4MPa、l.5MPa、l.6MPa、l.7MPa、l.8MPa、l.9MPa、2.0MPa、
2.5MPa、3.0MPa,3.5MPa、4.0MPa,4.5MPa 或大于 5.0MPa。
[0129]本發明中，上述所有實施方式中，可選擇地設置所述制冷循環系統內的承壓能力大于 0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、l.6MPa、l.7MPa、l.8MPa、l.9 MPa,2.0MPa,2.5MPa、3.0MPa,3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa>6.5MPa、7.0MPa>7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa>9.5MPa、10.0MPa、11.0MPa、12.0MPa、13.0 MPa、14.0MPa、15.0MPa、16.0MPa、17.0MPa、18.0MPa、19.0MPa 或大于 20.0MPa。
[0130]本發明中，上述所有實施方式中，可選擇地設置所述動力循環系統內的承壓能力大于 0.2MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、l.5MPa、l.6MPa、l.7MPa、l.8MPa、l.9 MPa,2.0MPa,2.5MPa、3.0MPa,3.5MPa、4.0MPa>4.5MPa、5.0MPa>5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa>7.5MPa、8.0MPa>8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa、10.0MPa、11.0MPa、12.0MPa、13.0 MPa、14.0MPa、15.0MPa、16.0MPa、17.0MPa、18.0MPa、19.0MPa 或大于 20.0MPa。
[0131]顯然，本發明不限于以上實施例，根據本領域的公知技術和本發明所公開的技術方案，可以推導出或聯想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器(I)、蒸汽渦輪(2)、壓氣機(3)和制冷渦輪(4)，其特征在于:所述排氣汽化器(I)的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器(I)的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪(2)的工質入口連通，所述蒸汽渦輪(2)的工質出口經冷凝冷卻器(5)與液體加壓泵(6)的液體入口連通，所述液體加壓泵(6)的液體出口與所述排氣汽化器(I)的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪(2 )對所述壓氣機(3 )輸出動力，所述壓氣機(3 )的壓縮氣體出口經排熱器(7 )與所述制冷渦輪(4)的工質入口連通，所述制冷渦輪(4)的工質出口經吸熱器(8)與所述壓氣機(3)的待壓 氣體入口連通。
2.如權利要求1所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述發動機余熱制冷系統設為內燃機余熱制冷系統，所述發動機的排氣道設為內燃機的排氣道。
3.如權利要求1所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述發動機余熱制冷系統還包括發動機冷卻水道汽化分離器(9)，所述發動機冷卻水道汽化分離器(9)的液體出口經循環加壓泵(61)與發動機冷卻水道的入口連通，所述發動機冷卻水道的出口經節流控制閥(10)或經節流結構與所述發動機冷卻水道汽化分離器(9)的高溫流體入口連通，所述發動機冷卻水道汽化分離器(9)的氣體出口與附屬蒸汽渦輪(21)的工質入口連通，所述附屬蒸汽渦輪(21)的工質出口經附屬冷凝冷卻器(51)與附屬液體加壓泵(62)的液體入口連通，所述附屬液體加壓泵(62)的液體出口與所述發動機冷卻水道汽化分離器(9)的液體入口連通或與所述發動機冷卻水道連通，所述附屬蒸汽渦輪(21)對附屬壓氣機(31)輸出動力，所述附屬壓氣機(31)的壓縮氣體出口經附屬排熱器(71)與附屬制冷渦輪(41)的工質入口連通，所述附屬制冷渦輪(41)的工質出口經附屬吸熱器(81)與所述附屬壓氣機(31)的待壓氣體入口連通。
4.如權利要求3所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述發動機余熱制冷系統設為內燃機余熱制冷系統，所述發動機的排氣道設為內燃機的排氣道，所述發動機冷卻水道汽化分離器(9)設為內燃機冷卻水道汽化分離器，所述發動機冷卻水道設為內燃機冷卻水道。
5.如權利要求1至4中任一項所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:在所述蒸汽渦輪(2)的工質出口和所述冷凝冷卻器(5)之間的連通通道上設回熱器(11)，所述液體加壓泵(6)的液體出口與所述回熱器(11)的被加熱流體通道的工質入口連通，所述回熱器(11)的被加熱流體通道的工質出口與所述排氣汽化器(I)的被加熱流體通道的工質入口連通。
6.一種發動機余熱制冷系統，包括排氣汽化器(I)、蒸汽渦輪(2)、壓氣機(3)和制冷渦輪(4)，其特征在于:所述排氣汽化器(I)的加熱流體通道與發動機的排氣道連通，所述排氣汽化器(I)的被加熱流體通道的工質出口與所述蒸汽渦輪(2)的工質入口連通，所述蒸汽渦輪(2)的工質出口經冷凝冷卻器(5)與發動機冷卻水道的工質入口連通，所述發動機冷卻水道的工質出口經液體加壓泵(6)與所述排氣汽化器(I)的被加熱流體通道的工質入口連通，所述蒸汽渦輪(2)對所述壓氣機(3)輸出動力，所述壓氣機(3)的壓縮氣體出口經排熱器(7)與所述制冷渦輪(4)的工質入口連通，所述制冷渦輪(4)的工質出口經吸熱器(8)與所述壓氣機(3)的待壓氣體入口連通。
7.如權利要求6所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述發動機余熱制冷系統設為內燃機余熱制冷系統，所述發動機的排氣道設為內燃機的排氣道，所述發動機冷卻水道設為內燃機冷卻水道。
8.如權利要求1至4、6和7中任一項所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述壓氣機(3)和所述制冷渦輪(4)所構成的循環中的工質設為設為二氧化碳、氟利昂134A或設為氨氣。
9.如權利要求1至4、6和7中任一項所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述制冷渦輪(4)對外輸出動力。
10.如權利要求1至4、6和7中任一項所述發動機余熱制冷系統，其特征在于:所述蒸汽渦輪(2)、所述壓氣機(3)和所述制冷渦輪(4)共軸設置。
【文檔編號】F25B27/02GK103673384SQ201310646379
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2012年12月4日
【發明者】靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司