一种发动机的废热回收装置及其使用方法与流程

本发明涉及废热利用技术领域，具体地说是一种发动机的废热回收装置及其使用方法。

背景技术：

在一些大型工业设备上常采用燃油式发动机作为动力源，而传统中燃油式发动机在工作时，汽车燃料转化为有效功只占第三转动轴30%～螺纹杆40%左右，而随着尾气排放大气中的也占了近1/3左右，因此排入大气中的废热十分的惊人，所以如何回收这部分热量并将这部分的热能转换为机械能加以使用，是急需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述技术的不足，本发明提出了一种发动机的废热回收装置及其使用方法。

本发明装置的一种发动机的废热回收装置及其使用方法，包括回收箱以及与发动机相连的排气管，所述回收箱中设有上下延伸的冷却腔，所述排气管向上延伸端贯穿所述冷却腔且伸出所述回收箱顶部端面外，所述冷却腔中的所述排气管上缠绕设置有导热铜管，所述冷却腔右侧的所述回收箱中设有安装腔，所述安装腔中固定安装有分流座，所述分流座中设有左右贯穿的通气槽，所述通气槽上下内壁中转动配合安装有左右对称的开关阀，所述开关阀中设有通气孔，所述通气槽内底壁设有左右延伸的第一转动腔，所述第一转动腔左右端壁中转动配合安装有第一转动轴，所述第一转动轴上左右对称设置有第一锥齿轮，所述开关阀底部端面固定设有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，左右两个所述第一锥齿轮之间的所述第一转动轴上固定设有第三锥齿轮，所述下方的所述回收箱中设有增压装置，所述增压装置包括左右对称设置于所述回收箱中的增压腔以及位于左右两个所述增压腔之间的第二转动腔，所述增压腔内底壁向下延伸设置有第一滑动槽，所述增压腔中滑动且密封配合安装有压缩板，所述压缩板底部端面固定设有向下延伸且与所述第一滑动槽滑动配合连接的齿条，所述第一滑动槽内侧端壁中设有第三转动腔，所述第三转动腔前后端壁中转动配合安装有第二转动轴，所述第二转动轴上固定设有转动齿轮以及位于所述转动齿轮后侧的第四锥齿轮，所述第三转动腔与所述第二转动腔之间转动配合安装有第三转动轴，所述第三转动腔中的所述第三转动轴上固定设有与所述第四锥齿轮相啮合的第五锥齿轮，所述第二转动腔中的所述第三转动轴上固定设有第六锥齿轮，所述增压腔内顶壁向上延伸设置有通槽，所述通槽左右内壁中横向贯穿设置有第二滑动槽，左右两个所述第二滑动槽之间的所述回收箱中设有第四转动腔，所述第二滑动槽中滑动安装有封堵板，所述封堵板中设有开口朝内的螺纹孔，所述螺纹孔中螺纹配合安装有螺纹杆，所述螺纹杆内侧延伸端伸入所述第四转动腔中且内侧末端固定设有第七锥齿轮。

进一步的技术方案，所述冷却腔与所述通气槽之间连通设置有第一导气管，所述通气槽左右两端与左右两个所述增压腔之间通过第二导气管连通设置。

进一步的技术方案，所述通槽内顶壁连通设置有驱动腔，所述驱动腔前后端壁中转动配合安装有贯穿所述回收箱前后端面的传动轴，所述驱动腔中的所述传动轴上固定设有涡轮。

进一步的技术方案，所述第二转动腔与所述第一转动腔之间转动配合安装有贯穿所述第四转动腔的第四转动轴，所述第四转动腔中的所述第四转动轴上固定设有与所述第七锥齿轮相啮合的第八锥齿轮，所述第二转动腔中的所述第四转动轴上固定设有与所述第六锥齿轮相啮合的第九锥齿轮，所述第一转动腔中的所述第四转动轴上固定设有与所述第三锥齿轮相啮合的第十锥齿轮。

进一步的技术方案，所述第一滑动槽远离所述第三转动腔的端壁中设有限位槽，所述限位槽中滑动安装有与所述齿条固定连接的限位块。

进一步的技术方案，所述冷却腔内顶壁设有连通外部的进水管，所述进水管上设有抽水泵，所述冷却腔左侧内壁中设有与所述抽水泵电连的水位感应器，由此，当所述冷却腔中的水位低于水位感应器时，所述水位感应器控制所述抽水泵开启，从而进行补水操作。

根据上述的一种发动机的废热回收装置及其使用方法，其具体使用方法如下：

本发明装置在初始状态时，所述冷却腔中充满冷却液，所述抽水泵处于关闭状态，左侧的所述开关阀处于开启状态，右侧的所述开关阀处于关闭状态，左侧的所述压缩板最大程度伸入所述增压腔中，且左侧的所述封堵板将左侧的所述通槽封堵，而右侧的所述第一转动轴底部端面与右侧的所述增压腔内底壁相抵，同时右侧的所述封堵板最大程度靠近所述第四转动腔，右侧的所述通槽处于开启状态；

发动机工作时，尾气通过所述排气管排送至外界，与此同时，尾气中携带的热量经过所述冷却腔中的所述排气管时通过所述导热铜管将冷却液加热，当所述冷却液加热至一定程度后产生高温气体，并经过所述第一导气管导入所述通气槽中，由于右侧的所述开关阀处于关闭状态，高温气体只能通过左侧的所述通气孔以及左侧的所述第二导气管进入左侧的所述增压腔中，当左侧的所述增压腔中的高温气体逐渐增多时，会推动左侧的所述压缩板带动所述左侧的所述齿条向下滑动，当左侧的所述齿条向下滑动后，可通过左侧的所述转动齿轮驱动左侧的所述第二转动轴、第四锥齿轮、第三转动轴、第六锥齿轮以及所述第九锥齿轮转动，所述第九锥齿轮转动后可通过右侧的所述第六锥齿轮驱动所述右侧的所述第三转动轴、第四锥齿轮、第二转动轴以及右侧的所述转动齿轮转动，右侧的所述转动齿轮转动后可驱动右侧的所述齿条带动右侧的所述压缩板向上滑动，而在所述第九锥齿轮转动的同时可驱动所述第四转动轴转动，所述第四转动轴转动后一方面可通过所述第八锥齿轮驱动左右两个所述第七锥齿轮带动左右两个所述螺纹杆转动，左右两个所述螺纹杆转动后可驱动所述左右两个所述封堵板相对滑动，所述第四转动轴转动后另一方面可通过所述驱动腔驱动所述第三锥齿轮带动左右两个所述第一锥齿轮同时转动，当左右两个所述第一锥齿轮同时转动后可通过所述第二锥齿轮驱动左右两个所述开关阀同时转动，当左侧的所述齿条底部端面与左侧的所述第一滑动槽内底壁相抵时，左侧的所述开关阀关闭，右侧的所述开关阀处于打开状态，与此同时，左侧的所述封堵板完全将所述左侧的所述通槽开启，右侧的所述封堵板完全将右侧的所述通槽关闭，当左侧的所述通槽完全敞开后，左侧所述的增压腔中的高压气体通过左侧的所述通槽瞬间进入左侧的所述驱动腔中而驱动左侧的所述涡轮带动左侧的所述传动轴转动，与此同时，左侧的所述开关阀关闭后，高温气体通过右侧的第二导气管进入右侧的所述增压腔中进行再次增压操作，由此往复即可实现左右两个所述传动轴间歇传动操作；

当本发明中所述冷却腔中的水位低于所述水位感应器后，所述水位感应器控制所述抽水泵开启而进行补水操作。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种发动机的废热回收装置及其使用方法的内部结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，本发明装置的一种发动机的废热回收装置及其使用方法，包括回收箱10以及与发动机相连的排气管48，所述回收箱10中设有上下延伸的冷却腔45，所述排气管48向上延伸端贯穿所述冷却腔45且伸出所述回收箱10顶部端面外，所述冷却腔45中的所述排气管48上缠绕设置有导热铜管44，所述冷却腔45右侧的所述回收箱10中设有安装腔，所述安装腔中固定安装有分流座51，所述分流座51中设有左右贯穿的通气槽54，所述通气槽54上下内壁中转动配合安装有左右对称的开关阀52，所述开关阀52中设有通气孔53，所述通气槽54内底壁设有左右延伸的第一转动腔15，所述第一转动腔15左右端壁中转动配合安装有第一转动轴14，所述第一转动轴14上左右对称设置有第一锥齿轮13，所述开关阀52底部端面固定设有与所述第一锥齿轮13相啮合的第二锥齿轮12，左右两个所述第一锥齿轮13之间的所述第一转动轴14上固定设有第三锥齿轮16，所述11下方的所述回收箱10中设有增压装置，所述增压装置包括左右对称设置于所述回收箱10中的增压腔24以及位于左右两个所述增压腔24之间的第二转动腔33，所述增压腔24内底壁向下延伸设置有第一滑动槽35，所述增压腔24中滑动且密封配合安装有压缩板25，所述压缩板25底部端面固定设有向下延伸且与所述第一滑动槽35滑动配合连接的齿条26，所述第一滑动槽35内侧端壁中设有第三转动腔29，所述第三转动腔29前后端壁中转动配合安装有第二转动轴28，所述第二转动轴28上固定设有转动齿轮27以及位于所述转动齿轮27后侧的第四锥齿轮，所述第三转动腔29与所述第二转动腔33之间转动配合安装有第三转动轴30，所述第三转动腔29中的所述第三转动轴30上固定设有与所述第四锥齿轮相啮合的第五锥齿轮，所述第二转动腔33中的所述第三转动轴30上固定设有第六锥齿轮31，所述增压腔24内顶壁向上延伸设置有通槽36，所述通槽36左右内壁中横向贯穿设置有第二滑动槽39，左右两个所述第二滑动槽39之间的所述回收箱10中设有第四转动腔21，所述第二滑动槽39中滑动安装有封堵板42，所述封堵板42中设有开口朝内的螺纹孔41，所述螺纹孔41中螺纹配合安装有螺纹杆40，所述螺纹杆40内侧延伸端伸入所述第四转动腔21中且内侧末端固定设有第七锥齿轮23。

有益地或示例性地，其中，所述冷却腔45与所述通气槽54之间连通设置有第一导气管49，所述通气槽54左右两端与左右两个所述增压腔24之间通过第二导气管50连通设置。

有益地或示例性地，其中，所述通槽36内顶壁连通设置有驱动腔18，所述驱动腔18前后端壁中转动配合安装有贯穿所述回收箱10前后端面的传动轴20，所述驱动腔18中的所述传动轴20上固定设有涡轮19。

有益地或示例性地，其中，所述第二转动腔33与所述第一转动腔15之间转动配合安装有贯穿所述第四转动腔21的第四转动轴34，所述第四转动腔21中的所述第四转动轴34上固定设有与所述第七锥齿轮23相啮合的第八锥齿轮22，所述第二转动腔33中的所述第四转动轴34上固定设有与所述第六锥齿轮31相啮合的第九锥齿轮32，所述第一转动腔15中的所述第四转动轴34上固定设有与所述第三锥齿轮16相啮合的第十锥齿轮17。

有益地或示例性地，其中，所述第一滑动槽35远离所述第三转动腔29的端壁中设有限位槽37，所述限位槽37中滑动安装有与所述齿条26固定连接的限位块38。

有益地或示例性地，其中，所述冷却腔45内顶壁设有连通外部的进水管46，所述进水管46上设有抽水泵47，所述冷却腔45左侧内壁中设有与所述抽水泵47电连的水位感应器43，由此，当所述冷却腔45中的水位低于水位感应器43时，所述水位感应器43控制所述抽水泵47开启，从而进行补水操作。

根据上述的一种发动机的废热回收装置及其使用方法，其具体使用方法如下：

本发明装置在初始状态时，所述冷却腔45中充满冷却液，所述抽水泵47处于关闭状态，左侧的所述开关阀52处于开启状态，右侧的所述开关阀52处于关闭状态，左侧的所述压缩板25最大程度伸入所述增压腔24中，且左侧的所述封堵板42将左侧的所述通槽36封堵，而右侧的所述第一转动轴14底部端面与右侧的所述增压腔24内底壁相抵，同时右侧的所述封堵板42最大程度靠近所述第四转动腔21，右侧的所述通槽36处于开启状态；

发动机工作时，尾气通过所述排气管48排送至外界，与此同时，尾气中携带的热量经过所述冷却腔45中的所述排气管48时通过所述导热铜管44将冷却液加热，当所述冷却液加热至一定程度后产生高温气体，并经过所述第一导气管49导入所述通气槽54中，由于右侧的所述开关阀52处于关闭状态，高温气体只能通过左侧的所述通气孔53以及左侧的所述第二导气管50进入左侧的所述增压腔24中，当左侧的所述增压腔24中的高温气体逐渐增多时，会推动左侧的所述压缩板25带动所述左侧的所述齿条26向下滑动，当左侧的所述齿条26向下滑动后，可通过左侧的所述转动齿轮27驱动左侧的所述第二转动轴28、第四锥齿轮、第三转动轴30、第六锥齿轮31以及所述第九锥齿轮32转动，所述第九锥齿轮32转动后可通过右侧的所述第六锥齿轮31驱动所述右侧的所述第三转动轴30、第四锥齿轮、第二转动轴28以及右侧的所述转动齿轮27转动，右侧的所述转动齿轮27转动后可驱动右侧的所述齿条26带动右侧的所述压缩板25向上滑动，而在所述第九锥齿轮32转动的同时可驱动所述第四转动轴34转动，所述第四转动轴34转动后一方面可通过所述第八锥齿轮22驱动左右两个所述第七锥齿轮23带动左右两个所述螺纹杆40转动，左右两个所述螺纹杆40转动后可驱动所述左右两个所述封堵板42相对滑动，所述第四转动轴34转动后另一方面可通过所述驱动腔18驱动所述第三锥齿轮16带动左右两个所述第一锥齿轮13同时转动，当左右两个所述第一锥齿轮13同时转动后可通过所述第二锥齿轮12驱动左右两个所述开关阀52同时转动，当左侧的所述齿条26底部端面与左侧的所述第一滑动槽35内底壁相抵时，左侧的所述开关阀52关闭，右侧的所述开关阀52处于打开状态，与此同时，左侧的所述封堵板42完全将所述左侧的所述通槽36开启，右侧的所述封堵板42完全将右侧的所述通槽36关闭，当左侧的所述通槽36完全敞开后，左侧所述的增压腔24中的高压气体通过左侧的所述通槽36瞬间进入左侧的所述驱动腔18中而驱动左侧的所述涡轮19带动左侧的所述传动轴20转动，与此同时，左侧的所述开关阀52关闭后，高温气体通过右侧的第二导气管50进入右侧的所述增压腔24中进行再次增压操作，由此往复即可实现左右两个所述传动轴20间歇传动操作；

当本发明中所述冷却腔45中的水位低于所述水位感应器43后，所述水位感应器43控制所述抽水泵47开启而进行补水操作。

本发明的有益效果是：

本发明装置在发动机工作时，尾气通过所述排气管排送至外界，与此同时，尾气中携带的热量经过所述冷却腔中的所述排气管时通过所述导热铜管将冷却液加热，当所述冷却液加热至一定程度后产生高温气体，并经过所述第一导气管导入所述通气槽中，由于右侧的所述开关阀处于关闭状态，高温气体只能通过左侧的所述通气孔以及左侧的所述第二导气管进入左侧的所述增压腔中，当左侧的所述增压腔中的高温气体逐渐增多时，会推动左侧的所述压缩板带动所述左侧的所述齿条向下滑动，当左侧的所述齿条向下滑动后，可通过左侧的所述转动齿轮驱动左侧的所述第二转动轴、第四锥齿轮、第三转动轴、第六锥齿轮以及所述第九锥齿轮转动，所述第九锥齿轮转动后可通过右侧的所述第六锥齿轮驱动所述右侧的所述第三转动轴、第四锥齿轮、第二转动轴以及右侧的所述转动齿轮转动，右侧的所述转动齿轮转动后可驱动右侧的所述齿条带动右侧的所述压缩板向上滑动，而在所述第九锥齿轮转动的同时可驱动所述第四转动轴转动，所述第四转动轴转动后一方面可通过所述第八锥齿轮驱动左右两个所述第七锥齿轮带动左右两个所述螺纹杆转动，左右两个所述螺纹杆转动后可驱动所述左右两个所述封堵板相对滑动，所述第四转动轴转动后另一方面可通过所述驱动腔驱动所述第三锥齿轮带动左右两个所述第一锥齿轮同时转动，当左右两个所述第一锥齿轮同时转动后可通过所述第二锥齿轮驱动左右两个所述开关阀同时转动，当左侧的所述齿条底部端面与左侧的所述第一滑动槽内底壁相抵时，左侧的所述开关阀关闭，右侧的所述开关阀处于打开状态，与此同时，左侧的所述封堵板完全将所述左侧的所述通槽开启，右侧的所述封堵板完全将右侧的所述通槽关闭，当左侧的所述通槽完全敞开后，左侧所述的增压腔中的高压气体通过左侧的所述通槽瞬间进入左侧的所述驱动腔中而驱动左侧的所述涡轮带动左侧的所述传动轴转动，与此同时，所述左侧的所述开关阀关闭后，高温气体通过右侧的第二导气管进入右侧的所述增压腔中进行再次增压操作，由此往复，即可实现左右两个所述传动轴间歇传动操作；本发明装置可实现对发动机尾气余热的回收利用并通过各部件的协同工作可将热能转换为机械能，本发明装置环保性以及经济性高，适合推广使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。