[发明专利]一种发动机尾气余热利用的换热系统与装置

说明书

本发明涉及一种发动机尾气余热利用的换热系统与装置，属制冷技术领域。针对发动机尾气余热温度高，目前没有得到有效利用，且随着电动车等新能源汽车的推广、减少电能消耗等多方面的应用背景，开发一种新型的尾气余热换热系统与装置，具体有两种方案，方案一与方案二的区别在于三个发生器的连接顺序发生变化，其余部分结构与连接都一致，该尾气余热换热系统与装置由发生器一、发生器二、发生器三、第一压力控制阀、第二压力控制阀、第三单向阀、冷凝器、第二减压阀、节流阀、蒸发器、第二单向阀、吸收器、水泵、水槽、溶液泵、第一单向阀、第一减压阀、手阀组成，由发动机尾气余热驱动，可在节约汽车能源消耗的同时实现车用空调制冷效果。

技术领域

本发明涉及一种发动机尾气余热利用装置，具体地说，是涉及一种利用发动机尾气余热和发动机汽缸余热的新型吸收式余热发生器和过热器，提高余热利用效率和余热利用吸收式制冷装置效率的系统与装置。

背景技术

发动机燃烧室燃烧温度可高达1700～2500℃，直接与高温气体接触的汽缸盖、汽缸壁，以及排气管等都需要采取适当的冷却措施，且研究表明，随发动机排气管直接排放的热量占燃烧热量的30％以上，对其尾气余热加以开发和利用，对节能减排意义非凡，同时新能源汽车，以及其他新能源发动机等的推广和普及，均需要提高能源利用效率，而利用发动机汽缸余热和尾气余热的新型吸收式制冷空调系统就可以有效地利用余热资源，实现汽车空调系统的制冷空调效果，同时，还能够大幅度减少燃料的消耗和环境污染等负面效应。

目前较为普遍的吸收式制冷机普遍采用溴化锂溶液或氨水溶液作为工质对，其对于工作环境的要求较高，且工作在负压状态，汽车运行环境复杂多变，较难满足其要求，使得汽车空调系统的可靠性大受影响，因此常规溶液不宜作为未来汽车空调吸收式制冷空调工作对。本发明研发的发动机尾气余热利用换热装置为新型新工质对微型车载吸收式制冷装置的关键设备之一，采用汽车空调通用的R134a作为制冷工质，环境友好，蒸发压力大约为4kgf/cm²,大大提高了系统的可靠性，且有利于提高新型吸收式制冷设备的制冷效率。

而专利号为ZL200710026994.4公开文件号为CN100453927C发明专利说明书公开了一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，该尾气换热器是在利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置的基础上，在其他热发生器的壳程汽液进出口外接有尾气换热器，为管壳式蒸汽发生器，在尾气换热器与余热发生器之间还接有汽液分离器，主要用于渔船上利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置，以及其他发动机尾气余热的制冷装置。

从上述公开文件中可以看出，该发明是利用发动机尾气余热的氨水吸收式制冷装置中的关键设备之一，通过该尾气换热器为余热发生器提供所需要的热源，也即是二次热源的利用，这样由于传热热阻等多方面影响，势必降低余热的利用效率，且使得系统结构异常复杂，不利于充分利用发动机的余热资源，也不能实现发动机尾气余热资源的多效利用，并使得系统结构复杂。

另外，随着电动汽车等新能源汽车的推广应用，有效提高其单次充电行驶里程，减少其电能消耗，提高发动机和电动机的综合效率，都需要开发一种新型的尾气余热利用系统与装置。故本发明就采用新的思路、新的技术原理和新的结构形式，针对大量的发动机尾气余热资源未被有效利用这一重要背景，提出一种新型高效发动机尾气余热资源的有效利用方法和装置。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对发动机尾气余热温度高，且到目前为止均没有得到有效利用，而随着纯电动和混合动力等新能源汽车的推广，减少电能消耗、有效增加单位行驶里程等多方面的应用背景，开发一种新型的尾气余热换热系统与装置，可在节约汽车能源消耗的同时实现车用空调制冷效果，此外，还能减少燃料消耗产生的环境污染问题。