用于回收来自内燃机的废热的系统的制作方法_3

文档序号:8408799阅读:来源:国知局
前成为标准状态。旁通至同流换热器50的工作流体可以通过经过同流换热器50从而恢复至标准状态。
[0063]图3为油分离器的立体图。理想的是在工作流体循环管路100中仅循环工作流体,但是高温工作流体旋转涡轮机330并且避免涡轮机330由于高速旋转而被损坏,涡轮机330通过涡轮机润滑剂被润滑。因此,经过涡轮机330的工作流体可以与涡轮机润滑剂混合,并且用于从工作流体循环管路100分离除了从涡轮机330排出的涡轮机润滑剂之外的其它流体(不是工作流体)的油分离器340可以在涡轮机330和同流换热器50之间的管中形成,并且油分离器340的示例性结构显示在图3中。
[0064]壁部分在油分离器340的入口 342和油分离器340的出口 348之间形成,并且油分离器340的入口 342和油分离器340的出口 348彼此不平行而是彼此成直角设置,例如具有设置在其之间的壁部分344。在该情况下,涡轮机润滑剂通过分离孔346排出,所述分离孔346在壁部分344的下方形成,同时与以高速引入油分离器340的入口 342的与涡轮机润滑剂混合的工作流体与壁部分344碰撞并且涡轮机润滑剂可以再次被供应至涡轮机330。此外,分离了涡轮机润滑剂组分的工作流体通过油分离器340的出口 348被引入同流换热器50。被引入同流换热器50的工作流体通过经过如上所述的同流换热器50、工作流体散热器362和TEG冷凝器370而被冷却。
[0065]图4为废气侧换热单元的立体图,图5为图4中所示的废气侧换热单元的纵向横截面图。将参考图1、图4和图5描述废气的排出路径和废气侧换热单元400。
[0066]如图1中所示,在其中安装涡轮增压器的内燃机中,通过废气歧管3排出的废气旋转在与推进器6B相同的轴线中形成的进气侧推进器6A,同时以高速旋转在废气管404侧的废气歧管3的端部处形成的推进器6B,使得过量供应的空气可以通过中间冷却器5和发动机散热器4被引入进气歧管2。经过推进器6B的废气可以通过废气管404依次经过后处理单元402和废气侧换热单元400,然后排出至内燃机的外部。在此,后处理单元402安装在废气管路中从而减少废气的污染并且可以包括催化转化器、活性炭等。
[0067]当后处理单元402旨在净化废气时,需要增加废气的温度。出于该原因,废气侧换热单元400可以设置在安装在废气管路中的后处理单元402的下游侧处。
[0068]参考图1描述了来自安装有涡轮增压器的内燃机的废气的排出路径,但是在其中不形成推进器6A和6B的自然进气类型的内燃机的情况下,从废气歧管3排出的废气可以通过废气管404按顺序经过后处理单元402和废气侧换热单元400,然后排出至内燃机的外部。
[0069]废气侧换热单元400包括废气管406,所述废气管406被构造成使废气经过;换热室410,所述换热室410被构造成具有容纳在废气管406中并且被工作流体引入的室入口430,和工作流体通过其排出的室出口 440 ;和挡板420,所述挡板420被构造成沿着废气管406的纵向方向将换热室410的内部空间分成多个区域,其中至少一些挡板420可以设置有连通孔412,工作流体通过所述连通孔412从换热室410的内部空间的一个区域移动至与其相邻的另一个区域。
[0070]在任何一个挡板420中形成的连通孔412和在与其相邻的另一个挡板420中形成的连通孔412可以设置在彼此对立的侧处。在该情况下,工作流体可以沿着图5中所示的箭头方向蜿蜒地经过由挡板420分开的区域,并且由于换热室410的废气管406分支成多个,所以可以保证工作流体与废气管406的宽接触面积,并且可以在尽可能长的时间段内向工作流体供应来自废气的废热。
[0071]图6为安装在废气侧换热单元中的喷嘴板的立体图。参考图5和图6,废气侧换热单元400可以包括喷嘴板460,所述喷嘴板460具有多个喷射孔462从而雾化工作流体。在喷嘴板460与换热室410的内侧隔开的状态下,喷嘴板460在入口区域中形成,所述入口区域为在换热室410中形成的多个区域之中的连接至室入口 430的区域,并且多个喷射孔462可以围绕喷嘴板460的圆周形成。因此,通过室入口 430引入换热室410的工作流体首先被引入在喷嘴板460的外周部分和换热室410的内周部分之间形成的空间,并且可以经过多个喷射孔462从而被喷射至整个入口区域并且经过所有多个区域从而通过室出口 440排出。
[0072]最适合蒸发工作流体的条件之一是最大化地雾化液态工作流体,并且具有喷射孔462的喷嘴板460可以显著帮助雾化工作流体。
[0073]图7为室入口的改进实例的纵向横截面图。参考图7,换热室410的属于或处于室入口 430处的内部空间侧端部可以具有漏斗形状。在该情况下,一旦工作流体经过室入口430工作流体就可以被喷射,并且可以省略喷嘴板460。此外,即使室入口 430以图7中所示的改进实例的形式形成,废气侧换热单元400可以形成到喷嘴板460。在该情况下,通过经过室入口 430以略粗的颗粒形式喷射的工作流体可以通过经过多个喷射孔462而以略细的颗粒的形式喷射,使得工作流体可以被更好地雾化。
[0074]在下文中,将描述使用涡轮机330的旋转力的方法,所述涡轮机通过工作流体而旋转。
[0075]参考图1,马达发电机10可以连同涡轮机330的旋转轴一起旋转并且被来自涡轮机330的旋转力供应从而能够储存在电池20中或者将动力供应至安装在内燃机中的旋转轴并且被来自电池20的动力供应从而能够将动力供应至安装在内燃机中的旋转轴。
[0076]更详细地描述,涡轮机330和马达发电机10的转子在相同轴线中彼此连接,涡轮机330可以通过离合器连接至滑轮(所述滑轮连接至图1中的涡轮机的上端部),其中离合器可以将涡轮机330和滑轮彼此脱离连接。
[0077]当涡轮机330旋转时,马达发电机10产生动力并且可以将产生的动力储存在电池中。当离合器使涡轮机330和滑轮彼此脱离连接时,涡轮机330的旋转仅用于产生动力,并且当离合器将涡轮机330和滑轮彼此连接时,涡轮机330的旋转力可以用于产生动力并且将动力应用于安装在内燃机中的旋转轴。在此,安装在内燃机中的旋转轴也可以为发动机I的主驱动轴,但是不必限于此。例如,旋转轴额外地安装在发动机I中(例如空调泵和冷却水泵)并且可以为使用旋转力驱动所操作的装置的轴。
[0078]此外,当工作流体不循环并且因此马达发电机10不被来自涡轮机330的驱动力供应时,马达发电机10可以充当马达。更详细地描述,涡轮机330和滑轮通过离合器彼此连接,通过使用电池20作为动力源的经过逆变器30的动力被供应至马达发电机10从而旋转马达发电机10和连接至马达发电机10的涡轮机330和滑轮,并且由于滑轮通过输送带(被链条、齿轮等替代)连接至安装在内燃机中的旋转轴,所以马达发电机10可以将动力应用于安装在内燃机中的旋转轴。
[0079]同时,发动机I的齿轮系7可以被安装成与动力传递部件40接合,并且动力传递部件40通过逆变器30被来自电池20的动力供应从而能够用于启动发动机1,并且起驱动源的作用,所述驱动源补充发动机I从而能够增加发动机I的输出或者减少发动机I的负载,从而能够用于增加发动机I的燃料效率。
[0080]根据本发明的各个实施方案的用于回收来自内燃机的废热的系统,由于废气侧换热单元400不充当废气阻力,所以能够有效回收来自内燃机的废热而不减少内燃机的输出。根据本发明的各个实施方案,能够提供用于有效回收来自内燃机的废热而不减少内燃机的输出的系统。此外,能够提供用于回收来自内燃机的废热而不阻碍废气的排出的系统。[0081 ] 为了方便解释和精确限定所附权利
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1