排气热回收系统技术方案

技术编号:14989696 阅读:141 留言:0更新日期:2017-04-03 20:35
本申请公开了一种排气热回收系统,其可以包括:排放气体再循环(EGR)管线,其对从发动机排出的排放气体进行冷却,并且将经冷却的排放气体循环至进气歧管;涡轮机,其借由通过与排气管道和/或排放气体再循环管线的热量交换而被蒸发的工作流体进行旋转,以产生能量;过热器,其设置于EGR管线,并且与运动至涡轮机的工作流体进行热量交换;以及EGR冷却器,其形成为与过热器分离,并且设置于EGR管线,从而与运动至进气歧管的排放气体进行热量交换。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2014年12月4日提交的韩国专利申请第10-2014-0173289号的优先权,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种排气热回收系统,更具体地,涉及一种这样的排气热回收系统:其可以通过独立地制造过热器和EGR冷却器,并且将过热器和EGR冷却器彼此连接为使得其彼此可分离,从而防止由于过热器和EGR冷却器的热膨胀引起的过热器和排放气体再循环(EGR)冷却器的损伤。
技术介绍
内燃机广泛用在车辆、船舶、小型发电机等中,已经连续地进行尝试从而增加内燃机的效率。在内燃机中,大量热量通常作为排气热被排出,已经研发了用于通过回收排气热而提高内燃机的整体效率的多种系统。在考虑排气热回收系统的配置所需的装置和零件、负载的增加等的情况下,将排气热循环系统安装在大型车辆中(其具有较大排量并且可以运载较多乘客或货物)比将排气热循环系统安装在小型车辆中(其具有较小排量并且较轻)效率更高。在车辆的情况下,对排气热进行再循环的系统的典型示例包括使用复合涡轮机(turbocompound)的系统和使用热电元件的系统。使用复合涡轮机的系统使用这样的机制:通过将排气涡轮机(exhaustturbine)排放附接至排气管线并且借由排气压力使排气涡轮机旋转而获得输出。在这种机制中,可以提高安装有内燃机的整个系统的热效率;但是,排气涡轮机作为排放限制器(exhaustresistor)工作,从而使发动机自身的输出减小。使用热电元件的系统使用这样的机制:其使用热电元件进行充电,所述热电元件通过温度差产生电力,或者通过电力驱动辅助电机,从而协助发动机。但是,无法忽视热电元件自身的成本,并且热电元件所安装的空间狭小,使得即使热电元件实际安装于大批量生产的车辆,也难以明显改善发动机的热效率。公开于本专利技术的背景部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面提供了一种排气热回收系统,其可以通过单独地制造过热器和排放气体再循环(EGR)冷却器,并且将过热器和EGR冷却器彼此连接为彼此可分离,从而防止过热器由于过热器和EGR冷却器的热膨胀而受到损伤,进而提高效率。根据本专利技术的各个实施方案,排气热回收系统可以包括:排放气体再循环(EGR)管线,其对从发动机排出的排放气体进行冷却,并且将经冷却的排放气体循环至进气歧管;涡轮机,其借由通过与排气管道和/或排放气体再循环管线的热量交换而被蒸发的工作流体进行旋转,以产生能量;过热器,其设置于EGR管线,并且与运动至涡轮机的工作流体进行热量交换;以及EGR冷却器,其形成为与过热器分离,并且设置于EGR管线,从而与运动至进气歧管的排放气体进行热量交换。附图说明图1为根据本专利技术的示例性排气热回收系统的示意图。图2为图1的排气热回收系统的主要部分的立体图。图3为运行根据本专利技术的各个实施方案的排气热回收系统的方法的流程图。图4为运行图3的排气热回收系统的方法的控制方框图。图5为包含在图1的排气热回收系统中的热交换器的横截面图。图6为图5的热交换器的主要部分的立体图。图7为图5的热交换器的热交换形式的示意图。图8为图1的排气热回收系统中的涡轮机安装的示意图。图9为图7的涡轮机的主要部分的立体图。图10为对根据本专利技术的排气热回收系统的涡轮机进行控制的方法的流程图。图11为包含在图1的示例性排气热回收系统中的过热器和排放气体再循环(EGR)冷却器的立体图。图12为图11的过热器和EGR冷却器的横截面图。图13为显示了包含在图1的排气热回收系统中的热交换器的内部压力变化的示意图。图14为在图1的排气热回收系统的热交换器和涡轮机之间的连接状态的示意图。图15为对根据本专利技术的示例性排气热回收系统的热交换器和涡轮机之间的连接进行控制的方法的流程图。图16为下述结构的示意图:包含在图1的示例性排气热回收系统中的热电发电机(ThermoelectricGenerator,TEG)冷凝器和储液器彼此共享冷却剂。图17为图16的储液器的立体图。图18为图16的储液器的另一个立体图。图19为图16的TEG冷凝器和储液器之间的连接结构的主要部件的立体图。图20为图1显示的排气热回收系统的储液器箱的示意图。图21为运行根据本专利技术的示例性排气热回收系统的储液器箱的方法的流程图。应当了解,所附附图并非按比例地绘制,显示了说明本专利技术的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本专利技术的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。附图标记1:发动机2:进气歧管7:齿轮系20:电池30:变换器40:动力传输部件50:同流换热器60:储液器61:冷却水套62:入口64:出口65:冷却剂引导腔室66:冷却水套内部路径67:冷却剂排出腔室68:冷却水套出口70:泵100:主通道110:第一分支通道120:第二分支通道130:第三分支通道140:第四分支通道200:EGR(排放气体再循环)管线210:EGR阀220:EGR旁路阀300:EGR冷却器301:EGR冷却器壳体302:冷却剂通道303:EGR冷却器入口304:EGR冷却器出口310:过热器311:过热器壳体312:过热器内部通道313:再循环气体入口314:再循环气体出口315:过热器入口316:过热器出口317:夹具320:油分离器330:气液分离器340:涡轮机341:电动机发电机342:动力产生涡轮机343:带轮350:工作流体旁路352:工作流体旁路阀360:冷却风扇370:TEG冷凝器400:热交换器402:后处理装置404:排气管道410:热交换器入口411:喷嘴420:热交换器出口430:腔室440:腔室延伸管441:热交换管线442:排放气体鳍片450:水平连接构件460:延伸管S1:第一通道控制阀S2:第二通道控制阀本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种排气热回收系统,包括:排放气体再循环管线,其对从发动机排出的排放气体进行冷却,并且将经冷却的排放气体循环至进气歧管;涡轮机,其借由通过与排气管道和/或排放气体再循环管线的热量交换而被蒸发的工作流体进行旋转,以产生能量;过热器,其设置于排放气体再循环管线,并且与运动至涡轮机的工作流体进行热量交换;以及排放气体再循环冷却器,其形成为与过热器分离,并且设置于排放气体再循环管线,从而与运动至进气歧管的排放气体进行热量交换。

【技术特征摘要】
2014.12.04 KR 10-2014-01732891.一种排气热回收系统,包括:
排放气体再循环管线,其对从发动机排出的排放气体进行冷却,并且将经冷
却的排放气体循环至进气歧管;
涡轮机,其借由通过与排气管道和/或排放气体再循环管线的热量交换而被蒸
发的工作流体进行旋转,以产生能量;
过热器,其设置于排放气体再循环管线,并且与运动至涡轮机的工作流体进
行热量交换;以及
排放气体再循环冷却器,其形成为与过热器分离,并且设置于排放气体再循
环管线,从而与运动至进气歧管的排放气体进行热量交换。
2.根据权利要求1所述的排气热回收系统,其中,所述排放气体再循环冷却
器包括排放气体再循环冷却器壳体,并且
所述过热器包括连接至排放气体再循环冷却器壳体的过热器壳体,并且具有
形成于其中的过热器内部通道。
3.根据权利要求2所述的排气热回收系统,其中,再循环气体入口和再循环
气体出口分别形成于所述过热器壳体的两端,排放气体从排放气体再循环管线被
引入所述再循环气体入口,排放气体通过所述再循环气体出口而排出至排放气体
再循环冷却器。
4.根据权利要求2所述的排气热回收系统,其中所述过热器内部通道在过热
器壳体的侧表面上突出,并且设置有过热器入口和过热器出口,工作流体供应至
所述过热器入口,工作流体通过所述过热器出口而被从所述过热器内部通道排出。
5.根据权利要求4所述的排气...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙维祥金泰镇安星九
申请(专利权)人:现代自动车株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1