一种汽车尾气余热利用的制冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种汽车尾气余热利用的制冷系统。属于汽车尾气技术领域。它主要是解决现有的有机朗肯循环系统中的换热器和冷凝器体积较大，并且汽车尾气的余热没有得到充分利用的问题。它的主要特征：由有机朗肯循环系统和多功能换热系统组成，有机朗肯循环系统包括第一换热器、膨胀机、第三换热器、有机工质储液罐、工质泵、第一风机、发电机和单向阀，多功能换热系统包括压缩机、第二换热器膨胀阀和第二风机，有机朗肯循环系统和多功能换热系统并联连接。该汽车尾气余热利用的制冷系统，是有机朗肯循环系统与空调制冷系统的有效结合，替代了汽车原有的空调系统，在发电的同时且能制冷，既节约了空间，又充分发挥汽车尾气的余热能量。

A Refrigeration System for Utilizing Waste Heat of Automobile Exhaust Gas

The utility model discloses a refrigeration system for waste heat utilization of automobile exhaust gas. The utility model belongs to the technical field of automobile exhaust gas. It mainly solves the problems of large volume of heat exchanger and condenser in the existing organic Rankine cycle system, and the waste heat of automobile exhaust is not fully utilized. Its main characteristics are as follows: it consists of organic Rankine cycle system and multi-function heat exchange system. Organic Rankine cycle system includes first heat exchanger, expander, third heat exchanger, liquid storage tank of organic working substance, working substance pump, first fan, generator and one-way valve. Multi-function heat exchange system includes compressor, expansion valve of second heat exchanger and second fan, organic Rankine cycle system and multi-work. The energy exchange system is connected in parallel. The refrigeration system of waste heat utilization of automobile exhaust gas is an effective combination of organic Rankine cycle system and air conditioning refrigeration system. It replaces the original air conditioning system of automobile and can refrigerate at the same time of power generation. It not only saves space, but also gives full play to the waste heat energy of automobile exhaust gas.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气余热利用的制冷系统
本技术涉及汽车尾气
，具体为一种汽车尾气余热利用的制冷系统。
技术介绍
有机朗肯循环是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成，有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械；从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。现有阶段基于汽车尾气利用的有机朗肯循环的余热回收系统主要由换热器、冷凝器、工质泵和膨胀机四个部分组成，其中换热器和冷凝器体积较大，受车辆系统空间限制，需要换热器在满足换热的前提下体积尽可能的小，并且汽车尾气的余热没有得到充分的利用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种汽车尾气余热利用的制冷系统，以解决现有汽车尾气利用的有机朗肯循环系统中的换热器和冷凝器体积较大，并且汽车尾气的余热没有得到充分利用的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种汽车尾气余热利用的制冷系统，其特征在于，由有机朗肯循环系统和多功能换热系统组成，所述有机朗肯循环系统包括第一换热器、膨胀机、第三换热器、有机工质储液罐、工质泵、第一风机、发电机和单向阀，所述多功能换热系统包括压缩机、第二换热器膨胀阀和第二风机，所述有机朗肯循环系统和多功能换热系统并联连接；所述第一换热器的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，所述第二换热器的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，所述第三换热器的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路；所述工质泵的进口管路与有机工质储液罐的出口管路连通，工质泵的出口设有2个出口管路，2个出口管路分别与第一换热器的低温管道的进口管路和膨胀阀的进口管路连通；所述第一换热器的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通；所述膨胀机的进口管路与第一换热器的低温管道的出口管路连通，膨胀机的出口管路与单向阀的进口管路连通，膨胀机上连接有发电机；所述单向阀的出口设有2个出口管路，2个出口管路分别与第三换热器的高温管道的进口管路和压缩机的出口管路连通；所述第三换热器内设有第一温度传感器，第三换热器的高温管道的进口管路有2个，2个进口管路分别与单向阀的出口管路和压缩机的出口管路连通，第三换热器的高温管道的出口管路与有机工质储液罐的进口管路连通，第三换热器的低温管道的进口管路上连接有第一风机，第一风机与室外连通，第三换热器的低温管道的出口管路与室外连通；所述单向阀的出口管路与第二换热器的高温管道的进口管路连通，所述第二换热器内设有第二温度传感器，第二换热器的高温管道的出口管路与压缩机的进口管路连通，第二换热器的低温管道的进口管路上连接有第二风机，第二风机与室内连通，第二换热器的低温管道的出口管路与室内连通。优选的，所述第一换热器的高温管道的进口管路上设有第一截止阀，第一换热器的高温管道的出口管路上设有第二截止阀。优选的，所述第二风机的进风管道上设有第三截止阀，所述第二换热器的低温管道的出风管道上设有第四截止阀。优选的，所述有机工质为三氟二氯乙烷或四氟一氯乙烷。与现有技术相比，本技术的有益效果是：解决了现有汽车尾气利用的有机朗肯循环系统中的换热器和冷凝器体积较大，并且汽车尾气的余热没有得到充分利用的问题，该汽车尾气余热利用的制冷系统，是有机朗肯循环系统与空调制热系统的有效结合，替代了汽车原有的空调系统，发电且能制冷，既节约了空间，又可以充分发挥汽车尾气的余热能量。附图说明图1为本技术整体结构示意图。图中：1、第一换热器；2、膨胀机；3、压缩机；4、第三换热器；5、有机工质储液罐；6、工质泵；7、第一风机；8、第二换热器；9、膨胀阀；10、第二风机；11、发电机；12、单向阀；131、第一截止阀；132、第二截止阀；133、第三截止阀；134、第四截止阀。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种汽车尾气余热利用的制冷系统，由有机朗肯循环系统和多功能换热系统组成，有机朗肯循环系统包括第一换热器1、膨胀机2、第三换热器4、有机工质储液罐5、工质泵6、第一风机7、发电机11和单向阀12，所述多功能换热系统包括压缩机3、第二换热器8、膨胀阀9和第二风机10，所述有机朗肯循环系统和多功能换热系统通过阀组进行并联连接。第一换热器1的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，第一换热器1的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管道连通，第一换热器1的高温管道吸收汽车尾气的热量，蒸发从工质泵6输出到低温管道内的液态有机工质，使液态有机工质转化成气态输出，第一换热器是汽车尾气余热利用的主要部件。有机工质储液罐5内的有机工质为三氟二氯乙烷或四氟一氯乙烷，工质泵6的进口管路与有机工质储液罐5的出口管路连通，将有机工质储液罐5中的液态有机工质加压输出，工质泵6的出口设有2个出口管路，一个出口管路与第一换热器1的低温管道的进口管路连通，另一个出口管路于膨胀阀9连通。膨胀机2的进口管路与第一换热器1的低温管道的出口管路连通，接收第一换热器1的低温管道输出的气态有机工质，并被气态有机工质驱动做功且输出气态有机工质做功后的乏气，膨胀机2的出口管路上设有单向阀12，膨胀机2上连接有发电机11。单向阀12的进口端与膨胀机2的出口端连通，单向阀12的出口端与压缩机3的出口端和第三换热器4的高温管道的进口管路连通，单向阀12用于防止因压缩机3的出口压力过高导致的有机工质气体回流。第三换热器4的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，第三换热器4的高温管道的进口端设有2个进口管路，2个进口管路分别与压缩机3的出口端和单向阀12的出口端连通，第三换热器4的高温管道的出口端与有机工质储液罐5的进口端连通，第三换热器4的低温管道的进口管路上连接有第一风机7，第一风机7与室外连通，第三换热器4接收高温管道输送过来的做完功后有机工质蒸汽，第一风机7吸入的室外空气，带走有机工质放出的热量，通过出口管路排到室外，使高压有机工质蒸汽凝结为液体，排放到有机工质储液罐5中储存。压缩机3依靠发动机11电能驱动，压缩机3的进口端与第二换热器8的高温管道的出口端连通，接收第二换热器8中排出的低压有机工质蒸汽并压缩为高温高压蒸汽后排至第三换热器4中。第二换热器8的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，第二换热器8的高温管道的进口端与膨胀阀9的出口端连通，第二换热器8的高温管道的出口端与压缩机3的进口端连通，第二换热器8的低温管道的进口端上连接有第二风机10。膨胀阀9的进口端与工质泵6的出口端连通，另膨胀阀9的出口端与第二换热器8的高温管道的进口端连通。第一换热器1的高温管道的进口管路上设有第一截止阀131，第一换热器1的高温管道的出口管路上设有第二截止阀132，第一截止阀131和第二截止阀132用来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车尾气余热利用的制冷系统，其特征在于，由有机朗肯循环系统和多功能换热系统组成，所述有机朗肯循环系统包括第一换热器（1）、膨胀机（2）、第三换热器（4）、有机工质储液罐（5）、工质泵（6）、第一风机（7）、发电机（11）和单向阀（12），所述多功能换热系统包括压缩机（3）、第二换热器（8）膨胀阀（9）和第二风机（10），所述有机朗肯循环系统和多功能换热系统并联连接；所述第一换热器（1）的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，所述第二换热器（8）的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，所述第三换热器（4）的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路；所述工质泵（6）的进口管路与有机工质储液罐（5）的出口管路连通，工质泵（6）的出口设有2个出口管路，2个出口管路分别与第一换热器（1）的低温管道的进口管路和膨胀阀（9）的进口管路连通；所述第一换热器（1）的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通；所述膨胀机（2）的进口管路与第一换热器（1）的低温管道的出口管路连通，膨胀机（2）的出口管路与单向阀（12）的进口管路连通，膨胀机（2）上连接有发电机（11）；所述单向阀（12）的出口设有2个出口管路，2个出口管路分别与第三换热器（4）的高温管道的进口管路和压缩机（3）的出口管路连通；所述第三换热器内设有第一温度传感器，第三换热器（4）的高温管道的进口管路有2个，2个进口管路分别与单向阀（12）的出口管路和压缩机（3）的出口管路连通，第三换热器（4）的高温管道的出口管路与有机工质储液罐（5）的进口管路连通，第三换热器（4）的低温管道的进口管路上连接有第一风机（7），第一风机（7）与室外连通，第三换热器（4）的低温管道的出口管路与室外连通；所述单向阀（12）的出口管路与第二换热器（8）的高温管道的进口管路连通，所述第二换热器（8）内设有第二温度传感器，第二换热器（8）的高温管道的出口管路与压缩机（3）的进口管路连通，第二换热器（8）的低温管道的进口管路上连接有第二风机（10），第二风机（10）与室内连通，第二换热器（8）的低温管道的出口管路与室内连通。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气余热利用的制冷系统，其特征在于，由有机朗肯循环系统和多功能换热系统组成，所述有机朗肯循环系统包括第一换热器（1）、膨胀机（2）、第三换热器（4）、有机工质储液罐（5）、工质泵（6）、第一风机（7）、发电机（11）和单向阀（12），所述多功能换热系统包括压缩机（3）、第二换热器（8）膨胀阀（9）和第二风机（10），所述有机朗肯循环系统和多功能换热系统并联连接；所述第一换热器（1）的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，所述第二换热器（8）的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，所述第三换热器（4）的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路；所述工质泵（6）的进口管路与有机工质储液罐（5）的出口管路连通，工质泵（6）的出口设有2个出口管路，2个出口管路分别与第一换热器（1）的低温管道的进口管路和膨胀阀（9）的进口管路连通；所述第一换热器（1）的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通；所述膨胀机（2）的进口管路与第一换热器（1）的低温管道的出口管路连通，膨胀机（2）的出口管路与单向阀（12）的进口管路连通，膨胀机（2）上连接有发电机（11）；所述单向阀（12）的出口设有2个出口管路，2个出口管路分别与第三换热器（4）的高温管道的进口管路和压缩机（3）的出口管路连通；所述第三换热器内设有第一温度传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏华山，胡超群，蒋明，谢碧衡，陈勇，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42