內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置，屬于利用內(nèi)燃機(jī)尾氣熱能的裝置。本實(shí)用新型中密閉的蒸發(fā)腔室和預(yù)熱腔室位于三元催化器和消聲器之間的排氣管上，蒸發(fā)腔室內(nèi)設(shè)置的高壓噴頭水管依次與電磁閥Y1、水泵MA、預(yù)熱腔室、水箱連接；蒸發(fā)腔室內(nèi)的排氣管外側(cè)有溫度傳感器RT；高壓氣管依次連接壓力傳感器SP、電磁閥Y2、汽輪機(jī)、冷凝器后通向大氣；汽輪機(jī)通過傳動(dòng)桿和帶輪連接內(nèi)燃機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，汽輪機(jī)兩側(cè)安裝電磁閥Y3和電磁閥Y4；冷凝器泄水口與水箱進(jìn)水口連接。這樣設(shè)計(jì)的本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)尾氣熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，能量再次回收利用，還避免了添加發(fā)電機(jī)的成本，并且具有泄壓保護(hù)，保證管路和設(shè)備的安全。
【專利說明】?jī)?nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及利用內(nèi)燃機(jī)尾氣熱能的裝置，具體是一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕煌üぞ撸蠖鄶?shù)汽車在運(yùn)行過程中由內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，而內(nèi)燃機(jī)在使用過程中產(chǎn)生了大量的熱量，這些熱量通過排氣系統(tǒng)排到大氣中，造成了能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。
[0003]如圖1、圖2、圖3所示，內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置包括水箱1、蒸發(fā)腔室2、汽輪機(jī)3、發(fā)電機(jī)4、冷凝器5以及具有三元催化器6和消聲器7的排氣管8，而密閉的蒸發(fā)腔室2和預(yù)熱腔室12位于三元催化器6和消聲器7之間的排氣管8上，蒸發(fā)腔室2內(nèi)設(shè)置的高壓噴頭9水管依次與蒸發(fā)腔室2外的電磁閥Υ110、水泵ΜΑ11、預(yù)熱腔室12、水箱I連接；蒸發(fā)腔室2內(nèi)的排氣管8外側(cè)具有溫度傳感器RT13 ;蒸發(fā)腔室2引出的高壓氣管14依次連接壓力傳感器SP15、電磁閥Υ216、汽輪機(jī)3、冷凝器5后通向消聲器7 ;汽輪機(jī)3通過傳動(dòng)桿17連接發(fā)電機(jī)4 ;冷凝器5泄水口 18通過水管與水箱I進(jìn)水口 19連接，水箱I進(jìn)水口 19處安裝有水泵ΜΒ20和向水箱I方向?qū)ǖ膯蜗蜷y21 ;水箱I上部與位于壓力傳感器SP15和蒸發(fā)腔室2之間的高壓氣管14相接；
[0004]電路部分中:水泵MA與開關(guān)Kl串聯(lián)，水泵MB與開關(guān)Κ2串聯(lián)，壓力傳感器SP與電磁閥Υ2串聯(lián)，溫度傳感器R`T與電磁閥Yl串聯(lián)，這四個(gè)串聯(lián)電路分別并聯(lián)在電源正負(fù)極之間。
[0005]使用時(shí)首先打開Κ2將水通過水箱I的進(jìn)水口 19和水泵ΜΒ20加入到水箱I和預(yù)熱腔室12中，水在預(yù)熱腔室12中進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣排入到蒸發(fā)腔室2和汽輪機(jī)3之間的高壓氣管13中；閉合開關(guān)Κ2，溫度傳感器RT12檢測(cè)具有向心內(nèi)翅片23的排氣管8外表面的溫度，當(dāng)其溫度達(dá)到300°C時(shí)，電磁閥Y110打開，水泵MA11將水由水箱抽向高壓噴頭9，由高壓噴頭9向具有內(nèi)齒的排氣管23外表面噴水，噴灑的水吸收排氣管8外表面的熱量后蒸發(fā)為水蒸氣；氣體壓力逐漸增大，壓力傳感器SP15檢測(cè)壓力足夠大時(shí)，打開電磁閥Y116驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，使熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，汽輪機(jī)3經(jīng)過傳動(dòng)桿17連接發(fā)電機(jī)4，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)4產(chǎn)生的電能可用于為電瓶充電；水蒸氣經(jīng)過汽輪機(jī)3后通入冷凝器5，一部分水蒸氣凝結(jié)成水后通過泄水口 18、水泵MB20、單向閥21回流至水箱1，另一部分水蒸氣直接排入大氣中。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題為:汽輪機(jī)3產(chǎn)生的動(dòng)力需要經(jīng)過額外的發(fā)電機(jī)4轉(zhuǎn)化成電能，而發(fā)電機(jī)成本高，需要定期維護(hù)，而且如果高壓氣管14內(nèi)的氣壓過大易造成管路或設(shè)備的損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電機(jī)需要額外的成本且管路無法泄壓的缺點(diǎn)，而提供一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置。
[0008]本實(shí)用新型是按照以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0009]一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置，包括水箱、蒸發(fā)腔室、汽輪機(jī)、冷凝器以及具有三元催化器和消聲器的排氣管，密閉的蒸發(fā)腔室和預(yù)熱腔室位于三元催化器和消聲器之間的排氣管上，排氣管內(nèi)側(cè)形成內(nèi)翅片，蒸發(fā)腔室內(nèi)設(shè)置的高壓噴頭水管依次與蒸發(fā)腔室外的電磁閥Y1、水泵MA、預(yù)熱腔室、水箱連接；蒸發(fā)腔室內(nèi)的排氣管外側(cè)具有溫度傳感器RT，蒸發(fā)腔室引出的高壓氣管依次連接壓力傳感器SP、電磁閥Y2、汽輪機(jī)、冷凝器后通向消聲器，高壓氣管外側(cè)設(shè)置保溫層，冷凝器泄水口通過水管與水箱進(jìn)水口連接，水箱進(jìn)水口處安裝有水泵MB和向水箱方向?qū)ǖ膯蜗蜷y，水箱上部與位于壓力傳感器SP和蒸發(fā)腔室之間的高壓氣管相接，電路部分包括水泵MA與開關(guān)Kl串聯(lián)，水泵MB與開關(guān)K2串聯(lián)，壓力傳感器SP與電磁閥Y2串聯(lián)，溫度傳感器RT與電磁閥Yl串聯(lián)，這四個(gè)串聯(lián)電路分別并聯(lián)在電源正負(fù)極之間，而汽輪機(jī)通過傳動(dòng)桿連接帶輪，帶輪與傳動(dòng)皮帶連接，電磁閥Y2與汽輪機(jī)之間的高壓氣管安裝電磁閥Y3，汽輪機(jī)與冷凝器之間的高壓氣管安裝電磁閥Y4 ；
[0010]電路部分還包括與電磁閥Y3和電磁閥Y4串聯(lián)的開關(guān)K3并聯(lián)在電源正負(fù)極之間。
[0011]本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了將內(nèi)燃機(jī)尾氣中的熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能、電能，尾氣熱量能夠再次回收利用，將產(chǎn)生的動(dòng)力傳導(dǎo)至內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，降低了成本。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電路圖；
[0015]圖3是現(xiàn)有技術(shù)的排氣管剖面圖；
`[0016]圖4是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型的電路圖。
[0018]圖中:1、水箱2、蒸發(fā)腔室
[0019]3、汽輪機(jī)4、發(fā)電機(jī)
[0020]5、冷凝器6、三元催化器
[0021]7、消聲器8、排氣管
[0022]9、高壓噴頭10、電磁閥Yl
[0023]11、水泵MA12、預(yù)熱腔室
[0024]13、溫度傳感器RT 14、高壓氣管
[0025]15、壓力傳感器SP 16、電磁閥Y2
[0026]17、傳動(dòng)桿18、泄水口
[0027]19、進(jìn)水口20、水泵 MB
[0028]21、單向閥22、保溫層
[0029]23、內(nèi)翅片24、帶輪
[0030]25、傳動(dòng)皮帶26、傳動(dòng)齒輪
[0031]27、曲軸28、電磁閥Y3
[0032]29、電磁閥Y430、泄壓閥。
【具體實(shí)施方式】[0033]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。
[0034]本使用新型的零部件與現(xiàn)有技術(shù)相同的采用同一標(biāo)號(hào)。
[0035]如圖3、圖4、圖5所示，一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置，包括水箱1、蒸發(fā)腔室2、汽輪機(jī)3、冷凝器5以及具有三元催化器6和消聲器7的排氣管8，排氣管8內(nèi)側(cè)形成內(nèi)翅片23，密閉的蒸發(fā)腔室2和預(yù)熱腔室12位于三元催化器6和消聲器7之間的排氣管8上，蒸發(fā)腔室2內(nèi)設(shè)置的高壓噴頭9水管依次與蒸發(fā)腔室2外的電磁閥Y110、水泵MA11、預(yù)熱腔室12、水箱I連接；蒸發(fā)腔室2內(nèi)的排氣管8外側(cè)具有溫度傳感器RT13，蒸發(fā)腔室2引出的高壓氣管14依次連接壓力傳感器SP15、電磁閥Y216、汽輪機(jī)3、冷凝器5后通向消聲器7，高壓氣管14外側(cè)設(shè)置保溫層22，冷凝器5泄水口 18通過水管與水箱I進(jìn)水口 19連接，水箱I進(jìn)水口 19處安裝有水泵MB20和向水箱I方向?qū)ǖ膯蜗蜷y21，水箱I上部與位于壓力傳感器SP15和蒸發(fā)腔室2之間的高壓氣管14相接，電路部分包括水泵MAll與開關(guān)Kl串聯(lián)，水泵MB20與開關(guān)K2串聯(lián)，壓力傳感器SP15與電磁閥Y216串聯(lián)，溫度傳感器RT13與電磁閥YllO串聯(lián)，這四個(gè)串聯(lián)電路分別并聯(lián)在電源正負(fù)極之間，而汽輪機(jī)3通過傳動(dòng)桿17連接帶輪24，帶輪24通過傳動(dòng)皮帶25和傳動(dòng)齒輪26與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸27連接，電磁閥Y216與汽輪機(jī)3之間的高壓氣管14安裝電磁閥Y3 28，汽輪機(jī)3與冷凝器5之間的高壓氣管14安裝電磁閥Y4 29 ；
[0036]電路部分還包括與電磁閥Y3 28和電磁閥Y4 29串聯(lián)的開關(guān)K3并聯(lián)在電源正負(fù)極之間。
[0037]所述的高壓氣管14靠近電磁閥Y3 28處安裝有泄壓閥30。
[0038]使用時(shí)首先打開K2將水通過水箱I的進(jìn)水口 19和水泵MB20加入到水箱I和預(yù)熱腔室12中，水在預(yù)熱腔室12中進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣排入到蒸發(fā)腔室2和汽輪機(jī)3之間的高壓氣管13中；具有內(nèi)翅片23的排氣管8有利于吸收尾氣中的熱量，使其溫度迅速升高，閉合開關(guān)K2，溫度傳感器RT12檢測(cè)具有向心內(nèi)翅片23的排氣管8外表面的溫度，當(dāng)其溫度達(dá)到300°C時(shí)，電磁閥YllO打開，水泵MAll將水由水箱抽向高壓噴頭9，由高壓噴頭9向具有內(nèi)齒的排氣管23外表面噴水，噴灑的水吸收具有向心內(nèi)翅片23的排氣管8外表面的熱量后蒸發(fā)為水蒸氣；氣體壓力逐漸增大，壓力傳感器SP15檢測(cè)壓力足夠大時(shí)，打開電磁閥Y116驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，使熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，汽輪機(jī)3經(jīng)過傳動(dòng)桿17連接帶輪24，帶輪24連接內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)皮帶25，將動(dòng)能導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，不僅能夠提升內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力，而且傳動(dòng)皮帶25連接的發(fā)電機(jī)也可以使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能也可用于為電瓶充電；水蒸氣經(jīng)過汽輪機(jī)3后通入冷凝器5，一部分水蒸氣凝結(jié)成水后通過泄水口 18、水泵MB20、單向閥21回流至水箱1，另一部分水蒸氣直接排入大氣中；如果高壓氣管14內(nèi)壓力過大時(shí)泄壓閥30將會(huì)打開，向大氣排壓，保證管路和設(shè)備的安全；當(dāng)壓力傳感器SP15檢測(cè)壓力過小時(shí)將會(huì)閉合開關(guān)K3打開電磁閥Y3 28和電磁閥Y4 29，此時(shí)汽輪機(jī)3無壓力載荷。
[0039]本實(shí)施例中各部件可以采用以下配置方案:電磁閥Yll為市售高壓高溫電磁閥型號(hào)5404-04 5MPA ;水泵MA、水泵MB、水泵MC、水泵MD為市售活塞高壓泵上海冠宙牌型號(hào)55 ；冷凝器5為市售格力牌冷凝器，汽輪機(jī)3為市售氣動(dòng)葉片馬達(dá)TMY J2-3，發(fā)電機(jī)4為市售山東聊城龍興生產(chǎn)的永磁發(fā)電機(jī)，型號(hào)JYWF。
[0040]這樣設(shè)計(jì)的本實(shí)用新型，不僅實(shí)現(xiàn)了將內(nèi)燃機(jī)尾氣中的熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能、電能，尾氣熱量能夠再次回收利用，還避免了添加發(fā)電機(jī)的成本，并且具有泄壓保護(hù)，保證管路和設(shè)備的安全，可以廣泛應(yīng)用于汽車中。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置，包括水箱(I)、蒸發(fā)腔室(2)、汽輪機(jī)(3)、冷凝器(5)以及具有三元催化器(6)和消聲器(7)的排氣管(8)，密閉的蒸發(fā)腔室(2)和預(yù)熱腔室(12)位于三元催化器(6)和消聲器(7)之間的排氣管(8)上，排氣管(8)內(nèi)側(cè)形成內(nèi)翅片(23)，蒸發(fā)腔室(2)內(nèi)設(shè)置的高壓噴頭(9)水管依次與蒸發(fā)腔室(2)外的電磁閥Yl (10)、水泵MA (11)、預(yù)熱腔室(12)、水箱(I)連接；蒸發(fā)腔室(2)內(nèi)的排氣管(8)外側(cè)具有溫度傳感器RT (13)，蒸發(fā)腔室(2)引出的高壓氣管(14)依次連接壓力傳感器SP (15)、電磁閥Y2(16)、汽輪機(jī)(3)、冷凝器(5)后通向消聲器(7)，高壓氣管(14)外側(cè)設(shè)置保溫層(22)，冷凝器(5 )泄水口( 18 )通過水管與水箱(I)進(jìn)水口( 19 )連接，水箱(I)進(jìn)水口( 19 )處安裝水泵MB (20)和向水箱(I)方向?qū)ǖ膯蜗蜷y(21)，水箱(I)上部與位于壓力傳感器SP (15)和蒸發(fā)腔室(2)之間的高壓氣管(14)相接，電路部分包括水泵MA (11)與開關(guān)Kl串聯(lián)，水泵MB (20)與開關(guān)K2串聯(lián)，壓力傳感器SP (15)與電磁閥Y2 (16)串聯(lián)，溫度傳感器RT(13)與電磁閥Yl(10)串聯(lián)，這四個(gè)串聯(lián)電路分別并聯(lián)在電源正負(fù)極之間，其特征在于:汽輪機(jī)(3 )通過傳動(dòng)桿(17 )連接帶輪(24)，帶輪(24)通過傳動(dòng)皮帶(25 )和傳動(dòng)齒輪(26 )與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸(27)連接，電磁閥Y2 (16)與汽輪機(jī)(3)之間的高壓氣管(14)安裝電磁閥Y3(28)，汽輪機(jī)(3)與冷凝器(5)之間的高壓氣管(14)安裝電磁閥Y4 (29)； 電路部分還包括與電磁閥Y3 (28)和電磁閥Y4 (29)串聯(lián)的開關(guān)K3并聯(lián)在電源正負(fù)極之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)排氣熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述的高壓氣管(14)靠近電磁閥Y3(28)處安裝泄壓閥(30)。
【文檔編號(hào)】F01N5/02GK203626933SQ201320887860
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李濤濤 申請(qǐng)人:李濤濤