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一種房車尾氣余熱自利用系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510752688.3

申請日:

2015.11.06

公開號:

CN105240156A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F02G 5/02申請日:20151106|||公開
IPC分類號: F02G5/02; B60H1/20 主分類號: F02G5/02
申請人: 河海大學常州校區
發明人: 孔慶杰; 閔慧芹; 翟曉暉; 周嶸; 王勝群; 王佳和; 楊新; 吳倩
地址: 213022江蘇省常州市晉陵北路200號河海大學常州校區
優先權:
專利代理機構: 常州市科誼專利代理事務所32225 代理人: 袁興隆
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510752688.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.08.24|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種房車尾氣余熱自利用系統,所述系統包括管道、三元催化器、電動三通閥、尾氣熱交換器、第一安全閥、手動閥、車載飲水系統、車載供暖系統、車載蓄冷系統、車用熱水系統、循環泵和逆止閥;房車尾氣經管道通過所述三元催化器后,經過電動三通閥,與尾氣熱交換器進行換熱;所述尾氣熱交換器換熱得到的熱水介質通過安全閥按車載飲水系統、車載供暖系統、車載蓄冷系統和車用熱水系統的順序流經四個子系統,再經循環泵與逆止閥送至尾氣熱交換器形成循環。本發明的目的是為了提供一種房車尾氣余熱自利用系統,將房車尾氣的余熱回收自利用,以滿足房車使用者在房車內的生活需求,轉廢為寶,節約能源,保護環境。

權利要求書

權利要求書
1.  一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,所述系統包括管道、三元催化器(1)、電動三通閥(2)、尾氣熱交換器(3)、第一安全閥(4)、手動閥(5-1,5-2,5-3,5-4)、車載飲水系統(6)、車載供暖系統(7)、車載蓄冷系統(8)、車用熱水系統(9)、循環泵(10)和逆止閥(11);房車尾氣經管道通過所述三元催化器(1)后,經過電動三通閥(2),與尾氣熱交換器(3)進行換熱;所述尾氣熱交換器(3)換熱得到的熱水介質通過安全閥按車載飲水系統(6)、車載供暖系統(7)、車載蓄冷系統(8)和車用熱水系統(9)的順序流經四個子系統,再經循環泵(10)與逆止閥(11)送至尾氣熱交換器(3)形成循環,所述電動三通閥(2)的三個閥門端口分別連接三元催化器、尾氣熱交換器和連通大氣的旁路管道,所述四個子系統分別通過手動閥(5-1,5-2,5-3,5-4)與熱水介質連接,所述手動閥(5-1,5-2,5-3,5-4)都設置在房車內。

2.  根據權利要求1所述的一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,房車尾氣從尾氣熱交換器(3)的第三端口(3-3)輸入經過換熱管(3-5),從第四端口(3-4)輸出;同時冷水介質從反方向的第一端口(3-1)輸入,第二端口(3-2)輸出,尾氣與冷水產生熱交換,經尾氣熱交換器(3)換熱后得到的溫度較高的熱水輸出端口第二端口(3-2)與第一安全閥(4)連接,所述第四端口(3-4)與連通大氣的旁路管道相連。

3.  根據權利要求書1所述的一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,所述車載飲水系統(6)包括第一換熱器(6-1)、手動閥(6-2)、凈水器(6-3)、集水箱(6-4)、第一放水閥(6-5)、廢水杯(6-6)、出水口(6-7)、按鈕(6-8)、安全閥(6-9)和第一排氣閥(6-10),所述第一換熱器(6-1)一端通過手動閥(5-1)與熱水管道相連,另一端通過手動閥(6-2)分別與出水口(6-7)和凈水器(6-3)的一端相連,所述凈水器(6-3)的另一端與集水箱(6-4)相連,所述集水箱(6-4)與清水箱連通,所述集水箱下方設有第一放水閥(6-5),所述廢水杯(6-6)設置在出水口(6-7)的下方,所述廢水杯(6-6)下方設有排水管道,所述按鈕(6-8)設置在出水口(6-7)上方,所述第二安全閥(6-9)和第一排氣閥(6-10)設置在第一換熱器(6-1)上方。

4.  根據權利要求書1所述的一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,所述車載供暖系統(7)包括暖氣片(7-1),第二排氣閥(7-2)和第二放水閥(7-3),熱水介質通過手動閥(5-2)注入暖氣片(7-1),所述暖氣片(7-1)上方設有第二排氣閥(7-2),下方設有第二放水閥(7-3),所述暖氣片(7-1)通過手動閥(5-3)與車載蓄冷系統(8)相連。

5.  根據權利要求書1所述的一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,所述車載蓄冷系統(8)包括發生器(8-1)、第一手動閥(8-2)、冷凝器(8-3)、貯液罐(8-4)、節流閥(8-5)、蓄冷池(8-6)、吸收器(8-7)、循環泵(8-8)和第二手動閥(8-9),所述第一手動閥(8-2)設置在發生器(8-1)的上方,用于補充氨水,所述發生器(8-1)、冷凝器(8-3)、貯液罐(8-4)、節流閥(8-5)、蓄冷池(8-6)、吸收器(8-7)和循環泵(8-8)按順序連接,形成回路,所述發生器(8-1)通過第二手動閥(8-9)與吸收器(8-7)連接。

6.  根據權利要求書1所述的一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,所述熱水系統(9)包括第二換熱器(9-1)、第三安全閥(9-3)、第三排氣閥(9-2)和手動閥(9-4),所述熱水系統(9)通過手動閥(5-4)與車載蓄冷系統(8)相連,所述第三安全閥(9-3)和第三排氣閥(9-2)設置在第二換熱器(9-1)上方,所述第二換熱器(9-1)通過手動閥(9-4)與集水箱相連,所述第二換熱器(9-1)下方設有與廚房間和淋浴間連通的管道。

7.  根據權利要求書1所述的一種房車尾氣余熱自利用系統,其特征在于,所述第一安全閥(4)與循環泵(10)之間通過管道連接,形成旁路管道結構。

說明書

說明書一種房車尾氣余熱自利用系統
技術領域
本發明涉及汽車尾氣利用系統,特別是涉及一種房車尾氣余熱自利用系統。
背景技術
隨著人們生活水平的日益提高,房車漸漸走進了人們的日常生活,為人們的旅途生活提供方便舒適的環境。然而,在房車中生活面臨多種需求,如飲用熱水、冬天供暖、夏天制冷、食品保鮮或冷凍、熱水淋浴等等。且房車中的這些生活需求所需電量、熱量等能源較多,而在房車中這些能源不充足,獲取這些資源也不方便。
房車尾氣中含有大量的熱量,由于汽車運行嚴重的分散性和流動性,造成尾氣余熱集中回收的投入較高,無法直接將這些排放的尾氣余熱回收利用。房車尾氣直接排入大氣,造成熱量的巨大浪費,既污染環境又危害人類健康。
發明內容
本發明目的在于:針對現有房車的生活需求及尾氣余熱浪費的現象,將房車尾氣的余熱回收自利用,以滿足房車使用者在房車內的生活需求,轉廢為寶,節約能源,保護環境。
為實現上述目的,本發明通過如下技術方案來實現:
一種房車尾氣余熱自利用系統,包括管道、三元催化器、電動三通閥、尾氣熱交換器、第一安全閥、手動閥、車載飲水系統、車載供暖系統、車載蓄冷系統、車用熱水系統、循環泵和逆止閥;房車尾氣經管道通過所述三元催化器后,經過電動三通閥,與尾氣熱交換器進行換熱;所述尾氣熱交換器換熱得到的熱水介質通過第一安全閥按車載飲水系統、車載供暖系統、車載蓄冷系統和車用熱水系統的順序流經四個子系統,再經循環泵與逆止閥送至尾氣熱交換器形成循環,所述電動三通閥的三個閥門端口分別連接三元催化器、尾氣熱交換器和連通大氣的旁路管道,所述四個子系統分別通過手動閥與熱水介質連接,所述手動閥都設置在房車內。
進一步地,房車尾氣從尾氣熱交換器的第三端口輸入經過換熱管,從第四端口輸出;同時冷水介質從反方向的第一端口輸入,第二端口輸出,尾氣與冷水產生熱交換,經尾氣熱交換器換熱后得到的溫度較高的熱水輸出端口第二端口與第一安全閥連接,所述第四端口與連通大氣的旁路管道相連。
進一步地,所述車載飲水系統包括第一換熱器、手動閥、凈水器、集水箱、第一放水閥、廢水杯、出水口、按鈕、第二安全閥和第一排氣閥,所述第一換熱器一端通過手動閥與熱水管道相連,另一端通過手動閥分別與出水口和凈水器的一端相連,所述凈水器的另一端與集水箱相連,所述集水箱與清水箱連通,所述集水箱下方設有第一放水閥,所述廢水杯設置在出水口的下方,所述廢水杯下方設有排水管道,所述按鈕設置在出水口上方,所述第二安全閥和第一排氣閥設置在第一換熱器上方。
進一步地,所述車載供暖系統包括暖氣片,第二排氣閥和第二放水閥,熱水介質通過手動閥注入暖氣片,所述暖氣片上方設有第二排氣閥,下方設有第二放水閥,所述暖氣通過手動閥與車載蓄冷系統相連。
進一步地,所述車載蓄冷系統包括發生器、第一手動閥、冷凝器、貯液罐、節流閥、蓄冷池、吸收器、循環泵和第二手動閥,所述第一手動閥設置在發生器的上方,用于補充氨水,所述發生器、冷凝器、貯液罐、節流閥、蓄冷池、吸收器和循環泵按順序連接,形成回路,所述發生器通過第二手動閥與吸收器連接。
進一步地,所述熱水系統包括第二換熱器、第三安全閥、第三排氣閥和手動閥,所述熱水系統通過手動閥與車載蓄冷系統相連,所述第三安全閥和第三排氣閥設置在第二換熱器上方,所述第二換熱器通過手動閥與集水箱相連,所述第二換熱器下方設有與廚房間和淋浴間連通的管道。
進一步地,所述第一安全閥與循環泵之間通過管道連接,形成旁路管道結構。
本發明提供一種房車尾氣余熱自利用系統,有效地減緩了尾氣余熱浪費的現象,同時滿足房車使用者在房車內的生活需求,轉廢為寶,節約能源,保護環境。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖2為房車尾氣排氣管結構示意圖;
圖3為房車尾氣熱交換器結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案,下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本申請保護的范圍。
如附圖1-3所示,一種房車尾氣余熱自利用系統,包括管道、三元催化器1、電動三通閥2、尾氣熱交換器3、第一安全閥4、手動閥5-1,5-2,5-3,5-4、車載飲水系統6、車載供暖系統7、車載蓄冷系統、車用熱水系統9、循環泵10和逆止閥11;房車尾氣經管道通過所述三元催化器1后,經過電動三通閥2,與尾氣熱交換器3進行換熱;所述尾氣熱交換器3換熱得到的熱水介質通過第一安全閥4按車載飲水系統6、車載供暖系統7、車載蓄冷系統8和車用熱水系統9的順序流經四個子系統,再經循環泵10與逆止閥11送至尾氣熱交換器3形成循環,所述電動三通閥2的三個閥門端口分別連接三元催化器1、尾氣熱交換器2和連通大氣的旁路管道,所述四個子系統分別通過手動閥5-1、5-2、5-3、5-4與熱水介質連接,所述手動閥5-1、5-2、5-3、5-4都設置在房車內。
進一步地,房車尾氣從尾氣熱交換器3的第三端口3-3輸入經過換熱管3-5,從第四端口3-4輸出;同時冷水介質從反方向的第一端口3-1輸入,第二端口3-2輸出,尾氣與冷水產生熱交換,經尾氣熱交換器3換熱后得到的溫度較高的熱水輸出端口第二端口3-2與第一安全閥4連接,所述第四端口3-4與連通大氣的旁路管道相連。
進一步地,所述車載飲水系統5包括第一換熱器6-1、手動閥6-2、凈水器6-3、集水箱6-4、第一放水閥6-5、廢水杯6-6、出水口6-7、按鈕6-8、第二安全閥6-9和第一排氣閥6-10,所述第一換熱器6-1一端通過手動閥5-1與熱水管道相連,另一端通過手動閥6-2分別與出水口6-7和凈水器6-3的一端相連,所述凈水器6-3的另一端與集水箱6-4相連,所述集水箱6-4與清水箱連通,所述集水箱6-4下方設有第一放水閥6-5,所述廢水杯6-6設置在出水口6-7的下方,所述廢水杯6-6下方設有排水管道,所述按鈕6-8設置在出水口6-7上方,所述第二安全閥6-9和第一排氣閥6-10設置在第一換熱器6-1上方。
進一步地,所述車載供暖系統7包括暖氣片7-1,第二排氣閥7-2和第二放水閥7-3,熱水介質通過手動閥5-2注入暖氣片7-1,所述暖氣片7-1上方設有第二排氣閥7-2,下方設有第二放水閥7-3,所述暖氣片7-1通過手動閥5-3與車載蓄冷系統8相連。
進一步地,所述車載蓄冷系統8包括發生器8-1、第一手動閥8-2、冷凝器8-3、貯液罐8-4、節流閥8-5、蓄冷池8-6、吸收器8-6、循環泵8-8和第二手動閥8-9,所述第一手動閥8-2設置在發生器8-1的上方,用于補充氨水,所述發生器8-1、冷凝器8-3、貯液罐8-4、節流閥8-5、蓄冷池8-6、吸收器8-7和循環泵8-8按順序連接,形成回路,所述發生器8-1通過第二手動閥8-9與吸收器8-7連接。
進一步地,所述熱水系統9包括第二換熱器9-1、第三安全閥9-3、第三排氣閥9-2和手動閥9-4,所述熱水系統通過手動閥5-4與車載蓄冷系統8相連,所述第三安全閥9-3和第三排氣閥9-2設置在第二換熱器9-1上方,所述第二換熱器9-1通過手動閥9-4與集水箱相連,所述第二換熱器9-1下方設有與廚房間和淋浴間連通的管道。
進一步地,所述第一安全閥4與循環泵10之間通過管道連接,形成旁路管道結構。
本發明的系統工作流程如下:
如圖1~2所示,汽車尾氣通過三元催化器1后,經過電動三通閥2,當用戶需要使用房車內某一系統時,則切換電動三通閥2讓尾氣流經尾氣熱交換器3進行換熱;如無需使用時,則切換電動三通閥2直接將尾氣由旁路排放至大氣中。
如圖3所示,進行換熱的房車尾氣從尾氣熱交換器3的一端3-3輸入經過換熱管3-5,從另一端3-4輸出,同時冷水介質從反方向的一端3-1輸入,另一端3-2輸出,尾氣與冷水熱交換將熱量傳遞給水。為保證尾氣交換器和管道的安全,將經尾氣熱交換器3換熱后得到的溫度較高的熱水與安全閥4連接,當壓力過高時,安全閥自動釋放。
房車尾氣余熱自利用系統的四個子系統都分別通過手動閥5-1,5-2,5-3,5-4與熱水介質連接,手動閥5-1,5-2,5-3,5-4都設置在房車內,使用者可以根據需要打開與所需的系統連接的相應手動閥5-1,5-2,5-3,5-4,即可使所需的系統工作;若四個系統都無需使用,熱水也可通過旁路、循環泵10與逆止閥11再被送至尾氣熱交換器3形成循環。
如圖1所示,車載飲水系統6工作流程為:來自清水箱的水進入集水箱6-4,手動閥6-2處于常開狀態,第一放水閥6-5處于常閉狀態,凈水器6-3對集水箱6-4流出的水凈化過濾,利用從尾氣熱交換器3得到的溫度較高的熱水在換熱器6-1中對其加熱。經凈水器6-3凈化后的冷水和第一換熱器6-1得到的熱水匯集到出水口6-7處,使用者只需調節控制按鈕6-8便可得到溫度適宜的飲用水。出水口6-7流出或使用者杯中溢出的多余的水通過廢水杯6-6排出車外。當房車一段時間不使用或者要檢修車載飲水系統6時,則需要打開第一放水閥6-5將系統中殘留的水放掉以免水變質或腐蝕設備。同時,考慮到換熱器的壓力問題,在換熱器6-1上設有第二安全閥6-9和第一排氣閥6-10,此裝置同樣應用于車用熱水系統9,對應為第三安全閥9-3和第三排氣閥9-2。
如圖1所示,車載供暖系統7工作流程為:使用前,先關閉第二放水閥7-3,打開此系統的手動閥5-2和第二排氣閥7-2,熱水進入暖氣片7-1,當熱水注滿暖氣片7-1,第二排氣閥7-2有水溢出時將其關閉,暖氣片7-1中熱水的熱量與周圍的空氣進行熱交換,以滿足車內供暖。
如圖1所示,車載蓄冷系統8工作流程為:發生器8-1內的氨水混合液吸收熱水介質的熱量后,由于氨的沸點低,氨氣從氨水中溢出至發生器8-1上方,水則留在發生器8-1底部。氨氣經管道流至冷凝器8-3冷凝為液態氨,為防止管道中有氣泡和系統穩定,設置了貯液罐8-4以儲存液態氨。蓄冷時,節流閥8-5打開,儲存在貯液罐8-4的液態氨流入蓄冷池8-6,由于液態氨溫度極低,可吸收蓄冷池8-6內介質的熱量,從而達到蓄冷的效果。考慮到房車內需要冷量的有車載空調與冰箱,則可將蓄冷池8-6內介質輸送至空調或冰箱內吸熱,從而達到制冷的效果。
液態氨在蓄冷池8-6吸熱后再次轉化為氨氣,發生器8-1底部的水經過第二手動閥8-9以噴淋的方式進入吸收器8-7與氨氣混合吸收。吸收后的氨水經循環泵8-8再次進入發生器8-1內蒸發分離,如此往復,形成循環。同時,若氨水在此過程中有流失,則可通過第一手動閥8-2及時補充。
如圖1所示,車用熱水系統9使用時,打開手動閥9-4將來自集水箱的清水送至第二換熱器9-1對其進行加熱,將加熱后的熱水送往廚房間和淋浴間以供使用。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

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一種 房車 尾氣 余熱 利用 系統
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