排气热回收系统的制作方法_2

文档序号:9840758阅读:来源:国知局
统的储液器箱的示意图。
[0050]图21为操作根据本发明的示例性排气热回收系统的储液器箱的方法的流程图。
[0051]应当了解,所附附图并非按比例地绘制,显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0052]附图标记
[0053]1:发动机
[0054]2:进气歧管
[0055]7:齿轮系
[0056]20:电池
[0057]30:变换器
[0058]40:动力传输部件
[0059]50:同流换热器
[0060]60:储液器
[0061]61:冷却水套
[0062]62:入口
[0063]64:出口
[0064]65:冷却剂引导腔室
[0065]66:冷却水套内部路径
[0066]67:冷却剂排出腔室
[0067]68:冷却水套出口
[0068]70:栗
[0069]100:主通道
[0070]110:第一分支通道
[0071]120:第二分支通道
[0072]130:第三分支通道
[0073]140:第四分支通道
[0074]200:EGR (排放气体再循环)管线
[0075]210:EGR 阀
[0076]220:EGR 旁路阀
[0077]300:EGR 冷却器
[0078]301:EGR冷却器壳体
[0079]302:冷却剂通道
[0080]303:EGR 冷却器入口
[0081]304:EGR 冷却器出口
[0082]310:过热器
[0083]311:过热器壳体
[0084]312:过热器内部通道
[0085]313:再循环气体入口
[0086]314:再循环气体出口
[0087]315:过热器入口
[0088]316:过热器出口
[0089]317:夹具
[0090]320:油分离器
[0091]330:气液分离器
[0092]340:祸轮机
[0093]341:电动机发电机
[0094]342:动力产生涡轮机
[0095]343:带轮
[0096]350:工作流体旁路
[0097]352:工作流体旁路阀
[0098]360:冷却风扇
[0099]370:TEG 冷凝器
[0100]400:热交换器
[0101]402:后处理装置
[0102]404:排气管道
[0103]410:热交换器入口
[0104]411:喷嘴
[0105]420:热交换器出口
[0106]430:腔室
[0107]440:腔室延伸管
[0108]441:热交换管线
[0109]442:排放气体鳍片
[0110]450:水平连接构件
[0111]460:延伸管
[0112]S1:第一通道控制阀
[0113]S2:第二通道控制阀
[0114]S3:压力调节阀
[0115]L1:冷却剂通道
[0116]P1:冷却剂栗
[0117]V1:第一通道调节阀
[0118]V2:第二通道调节阀。
【具体实施方式】
[0119]下面将详细参考本发明的各个实施方案,这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0120]如图1和图2所示,根据本发明的各个实施方案的排气热回收系统包括排气管道404、主通道100、涡轮机340、排放气体再循环(EGR)管线200以及通道控制阀SjP S2;从发动机排放的排放气体通过排气管道404运动;工作流体通过主通道100运动;涡轮机340借由从主通道100排放的工作流体而旋转,从而产生电能和机械能;排放气体再循环(EGR)管线200将部分从发动机排放的排放气体循环至进气歧管2 ;通道控制阀SjP S 2设置于主通道100并且控制工作流体的运动,使得沿着EGR管线200运动的排放气体和沿着主通道100运动的工作流体彼此进行热量交换。
[0121]另外,根据本发明的各个实施方案的排气热回收系统进一步包括储液器60、热交换器400以及过热器310 ;在储液器60存储液态的工作流体;热交换器400设置于排气管道404以接收来自储液器60的液态工作流体并且使液态的工作流体蒸发;过热器310连接到EGR冷却器300,以依据通道控制阀的操作而从热交换器400接收经蒸发的工作流体,并且将循环至进气歧管的排放气体的热量传输至经蒸发的工作流体以对经蒸发的工作流体进行加热。
[0122]从储液器60供应至热交换器400的工作流体通过栗70被加压。涡轮机340依据通道控制阀SjP S 2的操作而选择性地从热交换器400或过热器310接收工作流体。
[0123]对从发动机排出的微粒物质(PM)进行再生的后处理装置402设置于排气管道404。排气热回收系统进一步包括热电发电机(TEG)冷凝器370和同流换热器50 ;热电发电机(TEG)冷凝器370对从涡轮机340排出的工作流体进行冷凝;同流换热器50吸收从涡轮机340运动至冷凝器370的工作流体的热能,并且将热能传输至从储液器60供应至热交换器400的工作流体。
[0124]过热器310连接到EGR冷却器300,并且将被引入EGR冷却器300的排放气体的热量传输至通过热交换器400接收的气态工作流体。涡轮机340与过热器310或热交换器400选择性地连通,并且从被接收的气态工作流体接收转矩,以产生电力。
[0125]主通道100分叉为第一分支通道110和第二分支通道120 ;第一分支通道110连接至形成于过热器310的过热器入口 315 ;第二分支通道120朝向涡轮机340延伸。第二分支通道120分叉为第三分支通道130和第四分支通道140 ;第三分支通道130连接至形成于过热器310的过热器出口,第四分支通道140连接至形成于涡轮机340的涡轮机入口。基于下述状态对主通道100和分支通道110、120、130和140之间的连接关系进行描述:排除了工作流体的流动,并且将主通道100和分支通道110、120、130和140简单地布置。
[0126]通道控制阀SJP S 2分别设置于第一分支点(主通道100在第一分支点分叉为第一分支通道I1和第二分支通道120)和第二分支点(第二分支通道120在第二分支点分叉为第三分支通道130和第四分支通道140)。
[0127]更具体地,通道控制阀SjP S 2包括设置于第一分支点的第一通道控制阀S i和设置于第二分支点的第二通道控制阀S2,主通道100在第一分支点分叉为第一分支通道110和第二分支通道120,第二分支通道120在第二分支点分叉为第三分支通道130和第四分支通道 140。
[0128]如图3和图4所示,运行根据本发明的各个实施方案的排气热回收系统的方法包括驱动发动机(SllO)和操作通道控制阀SJP S2,使得在操作EGR阀210的情况下主通道100和过热器310彼此交换热量(S120)。
[0129]当发动机I被驱动并且EGR阀210工作时,操作通道控制阀,以使得主通道和过热器310彼此连通(S121)。当主通道和过热器310彼此连通时,通过栗70供应的工作流体的量增加(S122),栗70对来自储液器60 (工作流体存储于储液器60中)的工作流体进行压缩并且将经压缩的工作流体供应至热交换器400。
[0130]当EGR阀210未工作时,操作通道控制阀,以使得主通道和涡轮机340彼此连通(S123),并且保持通过栗70供应的工作流体的量(S124),栗70对来自储液器60(工作流体存储于储液器60中)的工作流体进行压缩并且将经压缩的工作流体供应至热交换器400。
[0131]如图5至图7所示,运行根据本发明的各个实施方案的热交换器400(热交换器400为排气热回收系统的热交换器400,其吸收来自排气管道404的热能并且将热能供应至工作流体,以将气态工作流体供应至产生能量的涡轮机304)包括喷嘴411,该喷嘴411使被引入的工作流体雾化。
[0132]另外,热交换器400包括设置有热交换器入口 410和热交换器出口 420的热交换路径,并且喷嘴411设置于热交换器入口 410,通过热交换器入口 410而引入液态工作流体,通过热交换器出口 420将工作流体蒸发并借由排放气体排出。
[0133]将热交换路径设置于热交换器壳体中,该热交换器壳体附接至后处理装置402,排放气体通过后处理装置402运动。热交换路径包括腔室430、腔室延伸管440以及延伸管460 ;腔室430从热交换器入口延伸,并且通过喷嘴411喷洒工作流体以对工作流体进行雾化;腔室延伸管440具有多个热交换管线441,热交换管线441以相同的间隔布置并且附接至腔室430,以将经雾化的工作流体引入热交换管线441 ;延伸管460位于腔室延伸管440(腔室延伸管44
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