[发明专利]利用汽车尾气能量的汽车空调系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种利用汽车尾气能量的汽车空调系统，更具体的说，是涉及一种利用汽车发动机排出废气的热能和动能来驱动汽车空调系统的利用汽车尾气能量的汽车空调系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们拥有汽车的数量不断增加。目前，汽车发动机工作时，只使用引擎产生的部分能量，通过排气管排放出的高能量的尾气中流失了其余的大部分能量，造成能源的浪费和严重的空气污染。另外，目前的汽车空调系统中的压缩机采用发动机带动。由于空调的广泛使用，明显增大了汽车燃料的消耗和汽车尾气的排量，造成了更大的空气污染，加剧了能源紧张的局势。同时，目前汽车空调系统的循环工质为氟利昂，造成了温室效应和对臭氧层的破坏。因此，能源的紧缺和环境的污染，对汽车技术提出更高的要求，应充分利用汽车残余能量，综合利用能源，提高能源的使用效率，节约能源，保护环境。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够充分利用汽车排放的高温尾气的热能和动能驱动汽车空调系统，以降低燃油的消耗，减少对环境热污染的利用汽车尾气能量的汽车空调系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种利用汽车尾气能量的汽车空调系统，其特征在于，包括由CO₂跨临界循环系统和送风系统组成的汽车空调系统、燃气涡轮机、发电/电动组合机和蓄电池，所述CO₂跨临界循环系统中，CO₂压缩机的出口与四通阀的第四接口连接，四通阀的第一接口与车内换热器的第一接口连接，车内换热器的第二接口通过毛细管与车外换热器的第一接口连接，车外换热器的第二接口与四通阀的第二接口连接，四通阀的第三接口与CO₂压缩机的入口连接；所述送风系统包括送风风道，在送风风道内设有送风风机和第一温度传感器，车内换热器放置在送风风道内，所述送风风道的入口处设有新风进气控制风门；空气换热管的出口与送风风道的侧壁连接，在空气换热管内设置有风机，空气换热管与送风风道的连接处设置有热风进气控制风门，在空气换热管的侧面设置有热风排出控制风门，空气换热管的空气入口设有进气控制风门；发动机尾气管的入口与汽车发动机的尾气出口连接，发动机尾气管的出口与尾气净化器的入口连接，尾气净化器的气体出口与燃气涡轮机的入口连接，燃气涡轮机的出口与置于空气换热管内的汽车尾气管连接，所述燃气涡轮机的输出轴通过传动机构与发电/电动组合机的动力输入轴连接，发电/电动组合机的动力输出轴通过传动机构与CO₂压缩机的主轴连接，发电/电动组合机的接线端子与蓄电池的接线端子连接，第一温度传感器、新风进气控制风门、热风进气控制风门、进气控制风门、热风排出控制风门、四通阀分别与空调自动控制系统连接。

所述尾气净化器的液体出口与水泵的进水口连接，在空气换热管与汽车尾气管之间设置有换热水管，所述换热水管一端与所述水泵的出水口连接，另一端与蒸汽喷嘴连接，所述蒸汽喷嘴的出口与蒸汽涡轮机的蒸汽入口连接，所述蒸汽涡轮机的出口与大气连通，蒸汽涡轮机的输出轴与发电机的输入轴连接，所述发电机的接线端子与蓄电池的接线端子连接。

在尾气净化器与水泵之间设置有三通阀，所述三通阀的第一接口与水泵的进水口连接，三通阀的第二接口与大气连通，三通阀的第三接口与尾气净化器的水出口连接；在蒸汽涡轮机的蒸汽入口处设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与温度控制器连接，所述温度控制器的控制信号输出端与三通阀的控制信号输入端连接。

所述燃气涡轮机和蒸汽涡轮机为离心叶轮式结构。

所述蓄电池分别与水泵、风机和送风风机连接。

燃气涡轮机的输出轴通过离合器与发电/电动组合机的动力输入轴连接；发电/电动组合机的动力输出轴通过离合器与CO₂压缩机的主轴连接。

本发明具有下述技术效果：

1.本发明的利用汽车尾气能量的汽车空调系统能够利用汽车尾气流体冲击燃气涡轮机的叶轮转动而产生动力，带动发电/电动组合机转动，发电/电动组合机带动压缩机运转，发电/电动组合机剩余的电量储存在蓄电池中，将高能量汽车尾气的动能转化为CO₂压缩机的机械能和蓄电池的电能，利用燃气涡轮机和蓄电池的电能驱动汽车空调系统，降低了燃油的消耗，节约了能源，减少了对环境的污染。

2.本发明的利用汽车尾气能量的汽车空调系统中的空气换热管能够使外界空气吸收汽车尾气管内尾气的热量，温度升高，送至汽车车内，提供冬季汽车车内供暖的热源，减少了燃油的消耗，相应地减少汽车尾气的排放，减少了对环境的污染。