专利名称：一种发动机余热能量回收装置的制作方法
技术领域：
一种发动机余热能量回收装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种能量回收装置，特别涉及一种发动机余热能量回收装置。
技术背景[0002]车用发动机运转过程中，产生的高温废气通过排气管排到大气环境中，这部分 废气带走了大量的热量；同时，发动机冷却液流过机体、气缸盖及中冷器等部件也会带 走大量热量，这些热量都会被散发到大气环境中浪费掉。据统计，一般车用发动机高温 废气及冷却液带走的能量占燃料完全燃烧产生的总能量的50%以上，这部分能量如果被 排到大气中浪费掉是非常可惜的。因此，目前急需一种能量回收装置，可把一部分高温 废气及冷却液带走的能量转化为可利用的机械能输出做功，从而达到提高能量利用率， 增加功率、降低油耗等目的。实用新型内容[0003]本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种可将高温废气及冷却液 携带的能量转化为可利用的机械能输出并有效利用的能量回收装置。[0004]本实用新型的一种发动机余热能量回收装置，用于将发动机产生的高温废气 和/或已部分汽化的发动机冷却液携带的能量转化为可利用的机械能输出做功，包 括蒸发器，用于将高温废气和/或已部分汽化的冷却液与液态工质进行热交换；蒸 汽机，用于将热交换产生的高压蒸汽推动活塞膨胀做功形成机械动力用于外部耗能设 备的能量来源；蒸发器与蒸汽机通过连接管道相连。[0005]其中，能量回收装置还包括冷凝收集器和压力泵，冷凝收集器用于将膨胀做功 后的蒸汽重新冷凝成液态工质；压力泵一端与冷凝收集器相连，另一端与蒸发器相连， 用于将冷凝后的液态工质泵送至所述蒸发器以进行新的冷热交换。[0006]其中，液态工质为水或五氟丙烷或氨水，或水和乙二醇混合物。[0007]其中，外部耗能设备为车用发电机、风扇、空调和/或发动机的输出端。[0008]其中，高压蒸汽的温度范围可以为150度至400度；压力范围可以为0.8MRI到 4MPa。[0009]与现有技术相比，本实用新型的发动机余热能量回收方法和装置通过对发动机 工作时产生的高温废气和携带热量的冷却液进行热交换，并通过蒸汽机输出动力，可实 现发动机余热的能量回收再利用。
[0010]图1是本实用新型发动机余热能量回收装置示意图。
具体实施方式
[0011]
以下结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式
进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式
的限制。[0012]如图1所示，本实用新型的发动机余热能量回收装置主要包括由管道依次连接 的蒸发器、蒸汽机、冷凝收集器及压力泵四部分。[0013]蒸发器是一种冷热交换装置，可以和发动机排气管、机体、气缸盖及中冷器等 整合在一起。发动机运转时，液态工质(例如水、R245fa(五氟丙烷)、氨水或水和乙 二醇混合物)通过蒸发器时会被高温的排气管废气或机体、气缸盖及中冷器中的高温汽 化的冷却液加热变成高温高压蒸汽，这些蒸汽会通过一条管道进入蒸汽机。产生的高温 高压蒸汽温度范围为150度至400度，压力范围为0.8MRI到4Mb，可推动蒸汽机的活塞 膨胀做功，膨胀做功后的的蒸气压力减少，温度降低，再通过冷凝收集器后会重新冷凝 成液体工质，这些液体工质在压力泵的作用下会重新泵入蒸发器中加热，如此反复，余 热回收装置就能源源不断的利用高温废气的能量通过蒸汽机输出动力。蒸汽机输出的动 力可以直接带动车用发电机、风扇、空调等耗能设备，也可以耦合到发动机的输出端提 升发动机的输出功率。[0014]本实用新型的发动机余热能量回收装置通过对发动机工作时产生的高温废气和 携带热量的冷却液进行热交换，并通过蒸汽机输出动力，可实现发动机余热的能量回收 再利用。[0015]以上公开的仅为本实用新型的一个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于 此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种发动机余热能量回收装置，用于将发动机产生的高温废气和/或已部分汽化的 发动机冷却液携带的能量转化为可利用的机械能输出做功，其特征在于，包括蒸发器，用于将所述高温废气和/或已部分汽化的冷却液与液态工质进行热交换；蒸汽机，用于将所述热交换产生的高压蒸汽推动活塞膨胀做功形成机械动力用于外 部耗能设备的能量来源；所述蒸发器与蒸汽机通过连接管道相连。
2.根据权利要求1所述的发动机余热能量回收装置，其特征在于，所述能量回收装 置还包括冷凝收集器和压力泵，冷凝收集器用于将膨胀做功后的蒸汽重新冷凝成液态工 质；压力泵一端与冷凝收集器相连，另一端与蒸发器相连，用于将冷凝后的液态工质泵 送至所述蒸发器以进行新的冷热交换。
3.根据权利要求1或2所述的发动机余热能量回收装置，其特征在于，所述液态工质 为水或五氟丙烷或氨水，或水和乙二醇的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的发动机余热能量回收装置，其特征在于，所述外部耗能 设备为车用发电机、风扇、空调和/或发动机的输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机余热能量回收装置，用于将发动机产生的高温废气和/或已部分汽化的发动机冷却液携带的能量转化为可利用的机械能输出做功，包括蒸发器，用于将高温废气和/或已部分汽化的冷却液与液态工质进行热交换；蒸汽机，用于将热交换产生的高压蒸汽推动活塞膨胀做功形成机械动力用于外部耗能设备的能量来源；蒸发器与蒸汽机通过连接管道相连。能量回收装置还包括冷凝收集器和压力泵，冷凝收集器用于将膨胀做功后的蒸汽重新冷凝成液态工质；压力泵一端与冷凝收集器相连，另一端与蒸发器相连，用于将冷凝后的液态工质泵送至蒸发器以进行新的冷热交换。本装置可将高温废气及冷却液携带的能量转化为可利用的机械能输出并有效利用。
文档编号F01B23/00GK201810420SQ20102053973
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者杨剑, 陶泽民 申请人:广西玉柴机器股份有限公司