[實用新型]汽車尾氣能量的回收和利用裝置

無效

• 申請號: 200920095437.2
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN201366924Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 寧靜紅;劉勝春;李慧宇
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: B60H1/18
• 分類號: B60H1/18
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本實用新型專利涉及一種汽車尾氣能量的回收和利用裝置，更具體的說，是涉及一種利用汽車發動機排出廢氣的熱能和動能來驅動汽車空調系統的汽車尾氣能量的回收和利用裝置。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，人們擁有汽車的數量不斷增加。目前，汽車發動機工作時，只使用引擎產生的部分能量，通過排氣管排放出的高能量的尾氣中流失了其余的大部分能量，造成能源的浪費和嚴重的空氣污染。另外，目前的汽車空調系統中的壓縮機采用發動機帶動。由于空調的廣泛使用，明顯增大了汽車燃料的消耗和汽車尾氣的排量，造成了更大的空氣污染，加劇了能源緊張的局勢。同時，目前汽車空調系統的循環工質為氟利昂，造成了溫室效應和對臭氧層的破壞。因此，能源的緊缺和環境的污染，對汽車技術提出更高的要求，應充分利用汽車殘余能量，綜合利用能源，提高能源的使用效率，節約能源，保護環境。

實用新型內容

本實用新型是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種能夠充分利用汽車排放的高溫尾氣的熱能和動能驅動汽車空調系統，以降低燃油的消耗，減少對環境熱污染的汽車尾氣能量的回收和利用裝置。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種汽車尾氣能量的回收和利用裝置，其特征在于，包括由CO₂跨臨界循環系統和送風系統組成的汽車空調系統、燃氣渦輪機、發電/電動組合機和蓄電池，所述CO₂跨臨界循環系統中，CO₂壓縮機的出口與四通閥的第四接口連接，四通閥的第一接口與車內換熱器的第一接口連接，車內換熱器的第二接口通過毛細管與車外換熱器的第一接口連接，車外換熱器的第二接口與四通閥的第二接口連接，四通閥的第三接口與CO₂壓縮機的入口連接；所述送風系統包括送風風道，在送風風道內設有送風風機和第一溫度傳感器，車內換熱器放置在送風風道內，所述送風風道的入口處設有新風進氣控制風門；空氣換熱管的出口與送風風道的側壁連接，在空氣換熱管內設置有風機，空氣換熱管與送風風道的連接處設置有熱風進氣控制風門，在空氣換熱管的側面設置有熱風排出控制風門，空氣換熱管的空氣入口設有進氣控制風門；發動機尾氣管的入口與汽車發動機的尾氣出口連接，發動機尾氣管的出口與尾氣凈化器的入口連接，尾氣凈化器的氣體出口與燃氣渦輪機的入口連接，燃氣渦輪機的出口與置于空氣換熱管內的汽車尾氣管連接，所述燃氣渦輪機的輸出軸通過傳動機構與發電/電動組合機的動力輸入軸連接，發電/電動組合機的動力輸出軸通過傳動機構與CO₂壓縮機的主軸連接，發電/電動組合機的接線端子與蓄電池的接線端子連接，第一溫度傳感器、新風進氣控制風門、熱風進氣控制風門、進氣控制風門、熱風排出控制風門、四通閥分別與空調自動控制系統連接。

所述尾氣凈化器的液體出口與水泵的進水口連接，在空氣換熱管與汽車尾氣管之間設置有換熱水管，所述換熱水管一端與所述水泵的出水口連接，另一端與蒸汽噴嘴連接，所述蒸汽噴嘴的出口與蒸汽渦輪機的蒸汽入口連接，所述蒸汽渦輪機的出口與大氣連通，蒸汽渦輪機的輸出軸與發電機的輸入軸連接，所述發電機的接線端子與蓄電池的接線端子連接。

在尾氣凈化器與水泵之間設置有三通閥，所述三通閥的第一接口與水泵的進水口連接，三通閥的第二接口與大氣連通，三通閥的第三接口與尾氣凈化器的水出口連接；在蒸汽渦輪機的蒸汽入口處設置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器與溫度控制器連接，所述溫度控制器的控制信號輸出端與三通閥的控制信號輸入端連接。

所述燃氣渦輪機和蒸汽渦輪機為離心葉輪式結構。

所述蓄電池分別與水泵、風機和送風風機連接。

燃氣渦輪機的輸出軸通過離合器與發電/電動組合機的動力輸入軸連接；發電/電動組合機的動力輸出軸通過離合器與CO₂壓縮機的主軸連接。

本實用新型具有下述技術效果：

1.本實用新型的汽車尾氣能量的回收和利用裝置能夠利用汽車尾氣流體沖擊燃氣渦輪機的葉輪轉動而產生動力，帶動發電/電動組合機轉動，發電/電動組合機帶動壓縮機運轉，發電/電動組合機剩余的電量儲存在蓄電池中，將高能量汽車尾氣的動能轉化為CO₂壓縮機的機械能和蓄電池的電能，利用燃氣渦輪機和蓄電池的電能驅動汽車空調系統，降低了燃油的消耗，節約了能源，減少了對環境的污染。