一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，适用于7座以下乘用车和卡车把发动机的部分尾气余热转化为液压能，为车厢内制冷系统提供能源，特别适合城市出租车使用，其特征在于结构特征在于结构具有第一取热管1、第二取热管5、高压蒸汽集成控制阀18、气液换能器9、工作油集成控制阀13、回液集成控制阀7和管路部分组成。
【专利说明】一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，适用于7座以下乘用车和卡车把发动机的部分尾气余热转化为液压能，为车厢内制冷系统提供能源，特别适合城市出租车使用。
【背景技术】
[0002]目前发动机燃油燃烧后只有50%不到的比例转化为机械能，有相当一部分能量是通过排气系统浪费，为利用这部分能量，目前已经有较多的方案，例如渔船利用排气余热制冰，用作海鱼的保鲜；有利用温差发电元件加装于排气管外用于发电；有利用尾气余热加热三元催化器净化尾气；也有其它应用的报道，除加热三元催化器由于国家排放法规的要求获得广泛应用外，其它由于成本、体积和重量等原因没有能获得广泛应用。而发动机排气余热的量是非常大的，一般经济性轿车的制冷系统消耗的功率为2KW左右，只要在排气余热中取较小部分即可满足要求。本发明提出了一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，利用排气余热转换为制冷压缩机的驱动液压能，达到节能减排的目的。
【发明内容】
[0003]本发明目的是针对上述不足之处提供一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，安装于排气管外面有2个取热管，通过高压蒸汽集成控制阀控制4个气液换能器，通过4个气液换能器循环工作，把蒸汽能转换成液压能，由工作油集成控制阀控制工作油液驱动制冷压缩机，由回液集成控制阀控制4个气液换能器内的蒸汽液化，补充给对应的取热器，具体结构是由2个取热管、高压蒸汽集成控制阀、4个气液换能器、工作油集成控制阀、回液集成控制阀和管路部分组成。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术措施:
[0005]一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，其特征在于利用2个取热器取热和4个气液换能器得到液压能，以保证给予压缩机的动力连续平稳，气液换能器的完成了把气压升高为较高液压的任务，以满足制冷压缩机的压力要求，达到满足夏天7座以下轿车和货车驾驶室制冷的要求。
[0006]该方法具体如下:
[0007]I)取热器I和取热器5安装在发动机排气管的外围，内部装有水，水吸收热量后进入高压蒸汽集成控制阀18，由高压蒸汽控制阀18按一定规律分配供给4个气液换能器9，气液换能器9输出压力油到工作油集成控制阀13，工作油集成控制阀13控制供给制冷压缩机16压力油和分别给4个气液换能器9回油；
[0008]2)回液集成控制阀7收集4个气液换能器9的蒸汽冷凝水，分别控制分配给取热器I和取热器5 ；
[0009]3)在需要不同功率时，回液集成控制阀7控制取热器I和取热器5的液位高度，由控制取热器内的吸热面积而达到改变吸热功率；[0010]4)在取热器I或取热器5吸收热量时，高压蒸汽集成控制阀18接通一个气液换能器9，在该气液换能器9工作期间取热器不停吸热以输出连续平稳压力的工作液；
[0011]5)管道8使得完成能量转换的气液换能器9内的蒸汽冷凝水进入回液集成控制阀
7,回液集成控制阀7通过膨胀蒸汽体积和加大散热面积达到冷凝水的目的；
[0012]6)工作油集成控制阀13完成某一控制气液换能器9输出压力油给制冷压缩机 16，同时控制向另一个气液换能器9回液，以保证供给制冷压缩机16的压力油平稳；
[0013]7)气液换能器9通过气室加压板23与油室加压板21的面积不同完成压力升高的任务；
[0014]8)单向阀27和单向阀28配合工作油集成控制阀13完成工作液的输出和回油控制。
[0015]一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置采用以下方案实现的:一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置具有吸收部分排气余热能量的功能，利用 4个气液转换器获得连续平稳的液压油驱动制冷压缩机，其特征在于结构具有由2个取热管、高压蒸汽集成控制阀、4个气液换能器、工作油集成控制阀、回液集成控制阀和管路部分组成；第一取热管(I)和第二取热管(5)同轴安装于排气管(2)的外围，形成的空腔用于容纳水，所述第一取热管(I)连接第一蒸汽管(17)，所述第一蒸汽管(17)连接高压蒸汽集成控制阀(18)，所述第二取热管(5)连接第二蒸汽管(4)，所述第二蒸汽管(4)连接所述高压蒸汽集成控制阀(18)，所述高压蒸汽集成控制阀(18)连接4根高压蒸汽管(12)，所述高压蒸汽管(12)分别连接4个气液换能器(9)，所述气液换能器(9)分别连接4个高压出油管
(10)，所述高压出油管(10)连接工作油集成控制阀(13)，所述工作油集成控制阀(13)连接高压油管(14)，所述高压油管(14)连接制冷压缩机(16)，所述冷压缩机(16)连接制冷压缩机回液管(15)，所述制冷压缩机回液管(15)连接所述工作油集成控制阀(13)，所述工作油集成控制阀(13)连接4根回油管(11)，所述回油管(11)分别连接4个所述气液换能器(9)，所述高压蒸汽管(12)分别连接4根回液管(8)，所述回液管(8)连接回液集成控制阀(7)，所述回液管(8)的通断由所述回液集成控制阀(7)控制，所述回液集成控制阀(7) 控制连接第一加液管(3)，所述第一加液管(3)连接所述第一取热管(I)，所述回液集成控制阀(7)控制连接第二加液管(6)，所述第二加液管(6)连接所述第二取热管(5)，所述高压蒸汽管(12)连接所述气液换能器(9)的气室(29)，所述气室(29)被膜片(30)封闭，边缘(24)夹住所述膜片(30)，用螺钉(26)紧固，所述膜片(30)上方接触安装有气室加压板
(23)，所述气室加压板(23)安装有回位弹簧(25)，所述气室加压板(23)连接安装连接杆
(22)，所述连接杆(22)连接安装油室加压板(21)，改变压力的大小由所述气室加压板(23) 与所述油室加压板(21)的比例确定，所述油室加压板(21)安装有波纹管(20)，所述波纹管(20)形成油室(19)，所述波纹管(20)连接回油单向阀(27)，所述回油单向阀(27)连接所述工作油集成控制阀(13)，所述波纹管(20)连接出油单向阀(28)，所述连接出油单向阀
(28)连接所述工作油集成控制阀(13)。
[0016]本发明“一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置”是利用安装于发动机排气管的两个取热器取得蒸汽能，利用4个气液换能器轮流工作获得连续的液压油， 在工作油集成控制阀的控制下驱动制冷压缩机，适用于7座以下乘用车和卡车把发动机的部分尾气余热转化为液压能，为车厢内制冷系统提供能源，特别适合城市出租车使用。[0017]本发明一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置特点:
[0018]1、在排气管外围安装两个取热器，具有安装空间，且结构紧凑；
[0019]2、安排两个取热器轮流工作，使得制冷压缩机能连续工作；
[0020]3、由于使用液压能直接驱动制冷压缩机的活塞，简化了原压缩机的皮带轮、电磁离合器和驱动活塞的机构，使得制冷压缩机结构更简单；
[0021]4、气温高时需要制冷的同时排气的温度也高，此时利用尾气余热能适当降低排气温度，降低发动机输出功率，节省燃油；
[0022]5、回液集成控制阀的设置能获得足够冷却蒸汽的时间，其通过回液集成控制阀能控制两个取热器内的水位，进而控制取热功率；
[0023]6、气液换能器能提高油压，把高速气动转化为低速稳定的液压能，在交替工作时使得制冷压缩机平稳工作；
[0024]7、在不需要该系统时，回液集成控制阀不给两个取热管供水，则取热管干烧而不输出能量；
[0025]8、利用波纹管取代活塞和活塞孔，达到降低成本和减轻重量的目的；
[0026]9、取热器、高压蒸汽集成控制阀和对应的气液换能器在取热时连通，取热器获得的能量及时得到转换，使得系统效率高，且高压蒸汽集成控制阀和气液换能器之间的管路尽量短，则浪费的能量和散热的负荷都减小。
[0027]本发明涉及的是一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，适用于7座以下乘用车和卡车把发动机的部分尾气余热转化为液压能，为车厢内制冷系统提供能源，特别适合城市出租车使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]以下将结合附图对本发明作进一步说明。
[0029]附图1-附图2是一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置实施实例，本发明的实际使用并不局限于实施例。
【具体实施方式】
[0030]参照附图1和附图2，一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置结构特征为:第一取热管I和第二取热管5同轴安装于排气管2的外围，第一取热管I的长度为100mm,第二取热管5的长度为120mm,形成的空腔径向尺寸为6mm,外壁和端面法兰为不锈钢材料，因为不锈钢材料不需要防锈和导热性能较钢材差，起到减少散热的目的，第一取热管I连接第一蒸汽管17，第一蒸汽管17连接高压蒸汽集成控制阀18，第二取热管5连接第二蒸汽管4，第一蒸汽管17和第二蒸汽管4材料选用不锈钢管，内径和外径分别为IOmm和14mm,第二蒸汽管4连接高压蒸汽集成控制阀18,高压蒸汽集成控制阀18连接4根高压蒸汽管12，高压蒸汽管12分别连接4个气液换能器9，这样轮流工作即能获得连续平稳的压力油，气液换能器9内的蒸汽压为0.5MPa，气液换能器9分别连接4个高压出油管10，高压油的压力为1.5MPa，高压油管为镀锌钢管，高压出油管10连接工作油集成控制阀13，工作油集成控制阀13连接高压油管14，高压油管14连接制冷压缩机16，冷压缩机16连接制冷压缩机回液管15，制冷压缩机回液管15连接工作油集成控制阀13，工作油集成控制阀13连接4根回油管11,回油管11材料也为钢管，内径和外径分别为IOmm和12mm,回油管11分别连接4个所述气液换能器9，高压蒸汽管12分别连接4根回液管8，回液管8采用钢管内径和外径分别为IOmm和12mm，且长度尽量短，回液管8连接回液集成控制阀7，回液管8的通断由回液集成控制阀7控制，回液集成控制阀7控制连接第一加液管3，第一加液管3连接所述第一取热管1，回液集成控制阀7控制连接第二加液管6，第二加液管6连接第二取热管5,第一加液管3和第二加液管6采用不锈钢管，内径和外径分别为IOmm和14mm,高压蒸汽管12连接气液换能器9的气室29，气室29被膜片30封闭，边缘24夹住所述膜片30，用螺钉26紧固，膜片30采用耐高温橡胶材料，膜片30上方接触安装有气室加压板23，气室加压板23安装有回位弹簧25，气室加压板23连接安装连接杆22，连接杆22连接安装油室加压板21，气室加压板23与油室加压板21比例为3:1，即把蒸汽压升高3倍提供给压力油，油室加压板21安装有波纹管20，波纹管20形成油室19，波纹管20连接回油单向阀27，回油单向阀27连接所述工作油集成控制阀13，波纹管20连接出油单向阀28，回油单向阀27和出油单向阀28选用利用钢球重量关闭结构且垂直安装，结构简单，连接出油单向阀28连接工作油集成控制阀13。
【权利要求】
1.一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，具有吸收部分排气余热能量的功能，利用4个气液转换器获得连续平稳的液压油驱动制冷压缩机，其特征在于结构具有由2个取热管、高压蒸汽集成控制阀、4个气液换能器、工作油集成控制阀、回液集成控制阀和管路部分组成，第一取热管(I)和第二取热管(5)同轴安装于排气管(2)的外围，形成的空腔用于容纳水，所述第一取热管(I)连接第一蒸汽管(17)，所述第一蒸汽管(17)连接高压蒸汽集成控制阀(18)，所述第二取热管(5)连接第二蒸汽管(4)，所述第二蒸汽管(4)连接所述高压蒸汽集成控制阀(18)，所述高压蒸汽集成控制阀(18)连接4根高压蒸汽管(12)，所述高压蒸汽管(12)分别连接4个气液换能器(9)，所述气液换能器(9)分别连接4个高压出油管(10)，所述高压出油管(10)连接工作油集成控制阀(13)，所述工作油集成控制阀(13)连接高压油管(14)，所述高压油管(14)连接制冷压缩机(16)，所述冷压缩机(16)连接制冷压缩机回液管(15)，所述制冷压缩机回液管(15)连接所述工作油集成控制阀(13)，所述工作油集成控制阀(13)连接4根回油管(11)，所述回油管(11)分别连接4个所述气液换能器(9)，所述高压蒸汽管(12)分别连接4根回液管(8)，所述回液管(8)连接回液集成控制阀(7)，所述回液管(8)的通断由所述回液集成控制阀(7)控制，所述回液集成控制阀(7)控制连接第一加液管(3)，所述第一加液管(3)连接所述第一取热管(1)，所述回液集成控制阀(7)控制连接第二加液管(6)，所述第二加液管(6)连接所述第二取热管(5)。
2.根据权利要求1所述的一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，其特征在于所述高压蒸汽管(12)连接所述气液换能器(9)的气室(29)，所述气室(29)被膜片(30)封闭，边缘(24)夹住所述膜片(30)，用螺钉(26)紧固，所述膜片(30)上方接触安装有气室加压板(23)，所述气室加压板(23)安装有回位弹簧(25)，所述气室加压板(23)连接安装连接杆(22)，所述连接杆(22)连接安装油室加压板(21)，改变压力的大小由所述气室加压板(23)与所述油室加压板(21)的比例确定，所述油室加压板(21)安装有波纹管(20)，所述波纹管(20)形成油室(19)。
3.根据权利要求1所述的一种利用发动机余热驱动空调压缩机的能量转换装置，其特征在于所述波纹管(20)连接回油单向阀(27)，所述回油单向阀(27)连接所述工作油集成控制阀(13)，所述波纹管(20)连接出油单向阀(28)，所述连接出油单向阀(28)连接所述工作油集成控制阀(13)。
【文档编号】F02B63/06GK103557073SQ201310507123
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】谈正光, 梁仁达, 邹政耀, 谈天宁 申请人:无锡鹏德汽车配件有限公司