一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及的是一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，適用于7座以下乘用車和卡車把發動機的部分尾氣余熱轉化為液壓能，為車廂內制冷系統提供能源，特別適合城市出租車使用，其特征在于結構特征在于結構具有第一取熱管1、第二取熱管5、高壓蒸汽集成控制閥18、氣液換能器9、工作油集成控制閥13、回液集成控制閥7和管路部分組成。
【專利說明】一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，適用于7座以下乘用車和卡車把發動機的部分尾氣余熱轉化為液壓能，為車廂內制冷系統提供能源，特別適合城市出租車使用。
【背景技術】
[0002]目前發動機燃油燃燒后只有50%不到的比例轉化為機械能，有相當一部分能量是通過排氣系統浪費，為利用這部分能量，目前已經有較多的方案，例如漁船利用排氣余熱制冰，用作海魚的保鮮；有利用溫差發電元件加裝于排氣管外用于發電；有利用尾氣余熱加熱三元催化器凈化尾氣；也有其它應用的報道，除加熱三元催化器由于國家排放法規的要求獲得廣泛應用外，其它由于成本、體積和重量等原因沒有能獲得廣泛應用。而發動機排氣余熱的量是非常大的，一般經濟性轎車的制冷系統消耗的功率為2KW左右，只要在排氣余熱中取較小部分即可滿足要求。本發明提出了一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，利用排氣余熱轉換為制冷壓縮機的驅動液壓能，達到節能減排的目的。
【發明內容】
[0003]本發明目的是針對上述不足之處提供一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，安裝于排氣管外面有2個取熱管，通過高壓蒸汽集成控制閥控制4個氣液換能器，通過4個氣液換能器循環工作，把蒸汽能轉換成液壓能，由工作油集成控制閥控制工作油液驅動制冷壓縮機，由回液集成控制閥控制4個氣液換能器內的蒸汽液化，補充給對應的取熱器，具體結構是由2個取熱管、高壓蒸汽集成控制閥、4個氣液換能器、工作油集成控制閥、回液集成控制閥和管路部分組成。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下技術措施:
[0005]一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，其特征在于利用2個取熱器取熱和4個氣液換能器得到液壓能，以保證給予壓縮機的動力連續平穩，氣液換能器的完成了把氣壓升高為較高液壓的任務，以滿足制冷壓縮機的壓力要求，達到滿足夏天7座以下轎車和貨車駕駛室制冷的要求。
[0006]該方法具體如下:
[0007]I)取熱器I和取熱器5安裝在發動機排氣管的外圍，內部裝有水，水吸收熱量后進入高壓蒸汽集成控制閥18，由高壓蒸汽控制閥18按一定規律分配供給4個氣液換能器9，氣液換能器9輸出壓力油到工作油集成控制閥13，工作油集成控制閥13控制供給制冷壓縮機16壓力油和分別給4個氣液換能器9回油；
[0008]2)回液集成控制閥7收集4個氣液換能器9的蒸汽冷凝水，分別控制分配給取熱器I和取熱器5 ；
[0009]3)在需要不同功率時，回液集成控制閥7控制取熱器I和取熱器5的液位高度，由控制取熱器內的吸熱面積而達到改變吸熱功率；[0010]4)在取熱器I或取熱器5吸收熱量時，高壓蒸汽集成控制閥18接通一個氣液換能器9，在該氣液換能器9工作期間取熱器不停吸熱以輸出連續平穩壓力的工作液；
[0011]5)管道8使得完成能量轉換的氣液換能器9內的蒸汽冷凝水進入回液集成控制閥
7,回液集成控制閥7通過膨脹蒸汽體積和加大散熱面積達到冷凝水的目的；
[0012]6)工作油集成控制閥13完成某一控制氣液換能器9輸出壓力油給制冷壓縮機 16，同時控制向另一個氣液換能器9回液，以保證供給制冷壓縮機16的壓力油平穩；
[0013]7)氣液換能器9通過氣室加壓板23與油室加壓板21的面積不同完成壓力升高的任務；
[0014]8)單向閥27和單向閥28配合工作油集成控制閥13完成工作液的輸出和回油控制。
[0015]一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置采用以下方案實現的:一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置具有吸收部分排氣余熱能量的功能，利用 4個氣液轉換器獲得連續平穩的液壓油驅動制冷壓縮機，其特征在于結構具有由2個取熱管、高壓蒸汽集成控制閥、4個氣液換能器、工作油集成控制閥、回液集成控制閥和管路部分組成；第一取熱管(I)和第二取熱管(5)同軸安裝于排氣管(2)的外圍，形成的空腔用于容納水，所述第一取熱管(I)連接第一蒸汽管(17)，所述第一蒸汽管(17)連接高壓蒸汽集成控制閥(18)，所述第二取熱管(5)連接第二蒸汽管(4)，所述第二蒸汽管(4)連接所述高壓蒸汽集成控制閥(18)，所述高壓蒸汽集成控制閥(18)連接4根高壓蒸汽管(12)，所述高壓蒸汽管(12)分別連接4個氣液換能器(9)，所述氣液換能器(9)分別連接4個高壓出油管
(10)，所述高壓出油管(10)連接工作油集成控制閥(13)，所述工作油集成控制閥(13)連接高壓油管(14)，所述高壓油管(14)連接制冷壓縮機(16)，所述冷壓縮機(16)連接制冷壓縮機回液管(15)，所述制冷壓縮機回液管(15)連接所述工作油集成控制閥(13)，所述工作油集成控制閥(13)連接4根回油管(11)，所述回油管(11)分別連接4個所述氣液換能器(9)，所述高壓蒸汽管(12)分別連接4根回液管(8)，所述回液管(8)連接回液集成控制閥(7)，所述回液管(8)的通斷由所述回液集成控制閥(7)控制，所述回液集成控制閥(7) 控制連接第一加液管(3)，所述第一加液管(3)連接所述第一取熱管(I)，所述回液集成控制閥(7)控制連接第二加液管(6)，所述第二加液管(6)連接所述第二取熱管(5)，所述高壓蒸汽管(12)連接所述氣液換能器(9)的氣室(29)，所述氣室(29)被膜片(30)封閉，邊緣(24)夾住所述膜片(30)，用螺釘(26)緊固，所述膜片(30)上方接觸安裝有氣室加壓板
(23)，所述氣室加壓板(23)安裝有回位彈簧(25)，所述氣室加壓板(23)連接安裝連接桿
(22)，所述連接桿(22)連接安裝油室加壓板(21)，改變壓力的大小由所述氣室加壓板(23) 與所述油室加壓板(21)的比例確定，所述油室加壓板(21)安裝有波紋管(20)，所述波紋管(20)形成油室(19)，所述波紋管(20)連接回油單向閥(27)，所述回油單向閥(27)連接所述工作油集成控制閥(13)，所述波紋管(20)連接出油單向閥(28)，所述連接出油單向閥
(28)連接所述工作油集成控制閥(13)。
[0016]本發明“一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置”是利用安裝于發動機排氣管的兩個取熱器取得蒸汽能，利用4個氣液換能器輪流工作獲得連續的液壓油， 在工作油集成控制閥的控制下驅動制冷壓縮機，適用于7座以下乘用車和卡車把發動機的部分尾氣余熱轉化為液壓能，為車廂內制冷系統提供能源，特別適合城市出租車使用。[0017]本發明一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置特點:
[0018]1、在排氣管外圍安裝兩個取熱器，具有安裝空間，且結構緊湊；
[0019]2、安排兩個取熱器輪流工作，使得制冷壓縮機能連續工作；
[0020]3、由于使用液壓能直接驅動制冷壓縮機的活塞，簡化了原壓縮機的皮帶輪、電磁離合器和驅動活塞的機構，使得制冷壓縮機結構更簡單；
[0021]4、氣溫高時需要制冷的同時排氣的溫度也高，此時利用尾氣余熱能適當降低排氣溫度，降低發動機輸出功率，節省燃油；
[0022]5、回液集成控制閥的設置能獲得足夠冷卻蒸汽的時間，其通過回液集成控制閥能控制兩個取熱器內的水位，進而控制取熱功率；
[0023]6、氣液換能器能提高油壓，把高速氣動轉化為低速穩定的液壓能，在交替工作時使得制冷壓縮機平穩工作；
[0024]7、在不需要該系統時，回液集成控制閥不給兩個取熱管供水，則取熱管干燒而不輸出能量；
[0025]8、利用波紋管取代活塞和活塞孔，達到降低成本和減輕重量的目的；
[0026]9、取熱器、高壓蒸汽集成控制閥和對應的氣液換能器在取熱時連通，取熱器獲得的能量及時得到轉換，使得系統效率高，且高壓蒸汽集成控制閥和氣液換能器之間的管路盡量短，則浪費的能量和散熱的負荷都減小。
[0027]本發明涉及的是一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，適用于7座以下乘用車和卡車把發動機的部分尾氣余熱轉化為液壓能，為車廂內制冷系統提供能源，特別適合城市出租車使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]以下將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0029]附圖1-附圖2是一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置實施實例，本發明的實際使用并不局限于實施例。
【具體實施方式】
[0030]參照附圖1和附圖2，一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置結構特征為:第一取熱管I和第二取熱管5同軸安裝于排氣管2的外圍，第一取熱管I的長度為100mm,第二取熱管5的長度為120mm,形成的空腔徑向尺寸為6mm,外壁和端面法蘭為不銹鋼材料，因為不銹鋼材料不需要防銹和導熱性能較鋼材差，起到減少散熱的目的，第一取熱管I連接第一蒸汽管17，第一蒸汽管17連接高壓蒸汽集成控制閥18，第二取熱管5連接第二蒸汽管4，第一蒸汽管17和第二蒸汽管4材料選用不銹鋼管，內徑和外徑分別為IOmm和14mm,第二蒸汽管4連接高壓蒸汽集成控制閥18,高壓蒸汽集成控制閥18連接4根高壓蒸汽管12，高壓蒸汽管12分別連接4個氣液換能器9，這樣輪流工作即能獲得連續平穩的壓力油，氣液換能器9內的蒸汽壓為0.5MPa，氣液換能器9分別連接4個高壓出油管10，高壓油的壓力為1.5MPa，高壓油管為鍍鋅鋼管，高壓出油管10連接工作油集成控制閥13，工作油集成控制閥13連接高壓油管14，高壓油管14連接制冷壓縮機16，冷壓縮機16連接制冷壓縮機回液管15，制冷壓縮機回液管15連接工作油集成控制閥13，工作油集成控制閥13連接4根回油管11,回油管11材料也為鋼管，內徑和外徑分別為IOmm和12mm,回油管11分別連接4個所述氣液換能器9，高壓蒸汽管12分別連接4根回液管8，回液管8采用鋼管內徑和外徑分別為IOmm和12mm，且長度盡量短，回液管8連接回液集成控制閥7，回液管8的通斷由回液集成控制閥7控制，回液集成控制閥7控制連接第一加液管3，第一加液管3連接所述第一取熱管1，回液集成控制閥7控制連接第二加液管6，第二加液管6連接第二取熱管5,第一加液管3和第二加液管6采用不銹鋼管，內徑和外徑分別為IOmm和14mm,高壓蒸汽管12連接氣液換能器9的氣室29，氣室29被膜片30封閉，邊緣24夾住所述膜片30，用螺釘26緊固，膜片30采用耐高溫橡膠材料，膜片30上方接觸安裝有氣室加壓板23，氣室加壓板23安裝有回位彈簧25，氣室加壓板23連接安裝連接桿22，連接桿22連接安裝油室加壓板21，氣室加壓板23與油室加壓板21比例為3:1，即把蒸汽壓升高3倍提供給壓力油，油室加壓板21安裝有波紋管20，波紋管20形成油室19，波紋管20連接回油單向閥27，回油單向閥27連接所述工作油集成控制閥13，波紋管20連接出油單向閥28，回油單向閥27和出油單向閥28選用利用鋼球重量關閉結構且垂直安裝，結構簡單，連接出油單向閥28連接工作油集成控制閥13。
【權利要求】
1.一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，具有吸收部分排氣余熱能量的功能，利用4個氣液轉換器獲得連續平穩的液壓油驅動制冷壓縮機，其特征在于結構具有由2個取熱管、高壓蒸汽集成控制閥、4個氣液換能器、工作油集成控制閥、回液集成控制閥和管路部分組成，第一取熱管(I)和第二取熱管(5)同軸安裝于排氣管(2)的外圍，形成的空腔用于容納水，所述第一取熱管(I)連接第一蒸汽管(17)，所述第一蒸汽管(17)連接高壓蒸汽集成控制閥(18)，所述第二取熱管(5)連接第二蒸汽管(4)，所述第二蒸汽管(4)連接所述高壓蒸汽集成控制閥(18)，所述高壓蒸汽集成控制閥(18)連接4根高壓蒸汽管(12)，所述高壓蒸汽管(12)分別連接4個氣液換能器(9)，所述氣液換能器(9)分別連接4個高壓出油管(10)，所述高壓出油管(10)連接工作油集成控制閥(13)，所述工作油集成控制閥(13)連接高壓油管(14)，所述高壓油管(14)連接制冷壓縮機(16)，所述冷壓縮機(16)連接制冷壓縮機回液管(15)，所述制冷壓縮機回液管(15)連接所述工作油集成控制閥(13)，所述工作油集成控制閥(13)連接4根回油管(11)，所述回油管(11)分別連接4個所述氣液換能器(9)，所述高壓蒸汽管(12)分別連接4根回液管(8)，所述回液管(8)連接回液集成控制閥(7)，所述回液管(8)的通斷由所述回液集成控制閥(7)控制，所述回液集成控制閥(7)控制連接第一加液管(3)，所述第一加液管(3)連接所述第一取熱管(1)，所述回液集成控制閥(7)控制連接第二加液管(6)，所述第二加液管(6)連接所述第二取熱管(5)。
2.根據權利要求1所述的一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，其特征在于所述高壓蒸汽管(12)連接所述氣液換能器(9)的氣室(29)，所述氣室(29)被膜片(30)封閉，邊緣(24)夾住所述膜片(30)，用螺釘(26)緊固，所述膜片(30)上方接觸安裝有氣室加壓板(23)，所述氣室加壓板(23)安裝有回位彈簧(25)，所述氣室加壓板(23)連接安裝連接桿(22)，所述連接桿(22)連接安裝油室加壓板(21)，改變壓力的大小由所述氣室加壓板(23)與所述油室加壓板(21)的比例確定，所述油室加壓板(21)安裝有波紋管(20)，所述波紋管(20)形成油室(19)。
3.根據權利要求1所述的一種利用發動機余熱驅動空調壓縮機的能量轉換裝置，其特征在于所述波紋管(20)連接回油單向閥(27)，所述回油單向閥(27)連接所述工作油集成控制閥(13)，所述波紋管(20)連接出油單向閥(28)，所述連接出油單向閥(28)連接所述工作油集成控制閥(13)。
【文檔編號】F02B63/06GK103557073SQ201310507123
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】談正光, 梁仁達, 鄒政耀, 談天寧 申請人:無錫鵬德汽車配件有限公司