本发明专利技术涉及一种发动机排气管排气余热回收利用装置，通过排气管的高温使低沸点介质发生状态的循环变化，从而吹动汽轮涡轮机转动，带动发电机发电，相较于现有技术，无需控制低沸点介质低温，在其气液转化时，仅需维持在沸点以下的温度即可，使投入成本较低，并且通过液转气管道的设置，可大幅度提高气体的初速度，使汽轮涡轮维持高速转动，有效保证高效的发电效率，另外配合限动杆的设置，可对预扩径筒的稳定性起到一定的限制作用，使其不易因汽车行驶或者气体冲击导致的震动而发生大范围的径向移位，进而有效维持液转气管道整体的稳定性，使低沸点介质不易意外泄漏流失，有效维持高效且稳定的发电。持高效且稳定的发电。持高效且稳定的发电。
【技术实现步骤摘要】
一种发动机排气管排气余热回收利用装置
[0001]本专利技术涉及的一种余热回收利用装置，特别是涉及应用于发动机领域的一种发动机排气管排气余热回收利用装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着我国汽车工业的蓬勃发展，保有车辆越来越多。但汽车发动机运行中尾气和冷却液带走了发动机近60％的热量，目前没有对汽车发动机的这种热量进行回收利用，造成很大程度的能源浪费。
[0003]中国专利CN201821609438.X说明书公开了《一种发动机冷却液余热回收再利用系统》，本技术采用外壳和内壳的嵌套结构，外壳内盛放冷却液，内壳存放回流的高温冷却液，且通过换热片和散热片的传导，有效提高了热交换速率，增加发电效果。
[0004]然而上述通过温差发电的方式，需要大量冷却液，而汽车在运行过程中，发动机处温度较高，并且大量冷却液的携带、制冷、保冷等均需要投入较大的成本，而冷却液量过多还容易影响汽车的行驶，导致余热回收发电的综合效益较差，并且当冷却液不能保持低温时，其温差不易维持，使发电效率较低。
[0005]申请内容
[0006]针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是温差发电的方式发电效率较低，并且成本较高。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种发动机排气管排气余热回收利用装置，包括套设在排气管外的水套、与水套相通的变径增压器、与变径增压器出口端通过导气管连接的汽轮涡轮机以及与汽轮涡轮机的输出轴相连接的发电机，发电机通过逆变单元与动力电池连接，水套内填充有低沸点介质，汽轮涡轮机的排气出口端通过导液管连接有冷凝器，冷凝器通过导液管连接有蓄水壶，蓄水壶通过导液管与水套相互连接并相通，且位于蓄水壶和水套之间的导液管上安装有单向阀；水套与变径增压器之间通过液转气管道相连并相通，液转气管道包括与水套连接并相通的进气段、与变径增压器连接并相通的出气段以及连接在进气段和出气段之间的预扩径筒，进气段外端设有外护筒，外护筒与进气段之间连接有多个均匀分布的支杆。
[0008]在上述发动机排气管排气余热回收利用装置中，通过排气管的高温使低沸点介质发生状态的循环变化，从而吹动汽轮涡轮机转动，带动发电机发电，相较于现有技术，无需控制低沸点介质低温，在其气液转化时，仅需维持在沸点以下的温度即可，使投入成本较低，并且通过液转气管道的设置，可大幅度提高气体的初速度，使汽轮涡轮维持高速转动，有效保证高效的发电效率。
[0009]作为本申请的进一步改进，出气段的内径小于进气段的内径，且二者均为耐高温的硬质材料制成。
[0010]作为本申请的再进一步改进，预扩径筒包括与出气段固定连接的外展段以及与进气段固定连接的外扩段，外展段和外扩段相互靠近的端部相互靠近，外扩段为耐高温的弹
性密封材料制成。
[0011]作为本申请的更进一步改进，外展段包括多个均匀分布的外展片以及多个分别固定连接在相邻两个外展片之间的连片层，外展片和连片层的两端均分别与临近的出气段以及外扩段密封固定。
[0012]作为本申请的更进一步改进，外展片为弹性金属材料制成，连片层为密封的柔性材料制成。
[0013]作为本申请的更进一步改进，外护筒内固定镶嵌有多个分别与多个外展片对应的磁片，每个外展片靠近外扩段的外端均固定镶嵌有铁片，铁片外包裹有海绵垫，连片层完全伸展后，外展段的靠近外扩段的一端外边缘与外护筒内壁抵触。
[0014]作为本申请的又一种改进，支杆固定贯穿外护筒并延伸至外护筒外，支杆外端固定连接有限动杆，出气段外端固定连接有环形支板，多个限动杆活动贯穿环形支板。
[0015]作为本申请的又一种改进的补充，限动杆包括与外护筒固定的微动杆、固定连接在微动杆上端的定杆以及固定连接在定杆端部的限位环，定杆和限位环均位于环形支板远离进气段的一侧。
[0016]作为本申请的又一种改进的补充，微动杆为弹性结构，定杆为硬质结构，微动杆上端开凿有限形孔，限形孔内固定连接有两组相对的测态排，测态排包括多个固定连接在限形孔内壁的偏位硬片，多个偏位硬片中部均开凿有同轴线的，两个测态排上的多个偏位硬片相互交叉分布。
[0017]作为本申请的又一种改进的补充，偏位硬片外端与限形孔内壁不接触，相邻且交叉的两个偏位硬片之间的距离不大于偏位硬片的厚度。
[0018]综上所述，通过排气管的高温使低沸点介质发生状态的循环变化，从而吹动汽轮涡轮机转动，带动发电机发电，相较于现有技术，无需控制低沸点介质低温，在其气液转化时，仅需维持在沸点以下的温度即可，使投入成本较低，并且通过液转气管道的设置，可大幅度提高气体的初速度，使汽轮涡轮维持高速转动，有效保证高效的发电效率，另外配合限动杆的设置，可对预扩径筒的稳定性起到一定的限制作用，使其不易因汽车行驶或者气体冲击导致的震动而发生大范围的径向移位，进而有效维持液转气管道整体的稳定性，使低沸点介质不易意外泄漏流失，有效维持高效且稳定的发电。
附图说明
[0019]图1为本申请第一种实施方式主要的系统框图；
[0020]图2为本申请第一种实施方式排气管处的示意图；
[0021]图3为本申请第一种实施方式液转气管道的立体图；
[0022]图4为本申请第一种实施方式液转气管道的正视图；
[0023]图5为本申请第一种实施方式液转气管道的正视截面图；
[0024]图6为本申请第一种实施方式液转气管道扩径后的立体图；
[0025]图7为本申请第一种实施方式液转气管道扩径后的正视图；
[0026]图8为本申请第二种实施方式液转气管道部分的竖向正视图；
[0027]图9为本申请第二种实施方式的限动杆的正视图；
[0028]图10为本申请第三种实施方式中限动杆部分的纵向截面图；
[0029]图11为本申请第三种实施方式中限动杆部分的径向截面图。
[0030]图中标号说明：
[0031]11出气段、12进气段、13外展段、131外展片、132连片层、14外扩段、2支杆、21环形支板、3外护筒、4海绵垫、5限动杆、51微动杆、52定杆、53限位环、6偏位硬片。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本申请的两种实施方式作详细说明。
[0033]第一种实施方式：
[0034]图1
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2示出一种发动机排气管排气余热回收利用装置，其中a表示排气管，b表示水套，包括套设在排气管外的水套、与水套相通的变径增压器、与变径增压器出口端通过导气管连接的汽轮涡轮机以及与汽轮涡轮机的输出轴相连接的发电机，发电机通过逆变单元与动力电池连接，水套内填充有低沸点介质，汽轮涡轮机的排气出口端通过导液管连接有冷凝器，冷凝器通过导液管连接有蓄水壶，蓄水壶通过导液管与水套相互连接并相通，且位于蓄水壶和水套之间的导液管上安装有单向阀；
[0035]其中，低沸点介质为乙醇、丙酮、二硫化碳中的一种。
[0036]如图3
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4，水套与变径增压器之间通过液转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发动机排气管排气余热回收利用装置，其特征在于：包括套设在排气管外的水套、与水套相通的变径增压器、与变径增压器出口端通过导气管连接的汽轮涡轮机以及与汽轮涡轮机的输出轴相连接的发电机，所述发电机通过逆变单元与动力电池连接，所述水套内填充有低沸点介质，所述汽轮涡轮机的排气出口端通过导液管连接有冷凝器，所述冷凝器通过导液管连接有蓄水壶，所述蓄水壶通过导液管与水套相互连接并相通，且位于蓄水壶和水套之间的导液管上安装有单向阀；所述水套与变径增压器之间通过液转气管道相连并相通，所述液转气管道包括与水套连接并相通的进气段(12)、与变径增压器连接并相通的出气段(11)以及连接在进气段(12)和出气段(11)之间的预扩径筒，所述进气段(12)外端设有外护筒(3)，所述外护筒(3)与进气段(12)之间连接有多个均匀分布的支杆(2)。2.根据权利要求1所述的一种发动机排气管排气余热回收利用装置，其特征在于：所述出气段(11)的内径小于进气段(12)的内径，且二者均为耐高温的硬质材料制成。3.根据权利要求1所述的一种发动机排气管排气余热回收利用装置，其特征在于：所述预扩径筒包括与出气段(11)固定连接的外展段(13)以及与进气段(12)固定连接的外扩段(14)，所述外展段(13)和外扩段(14)相互靠近的端部相互靠近，所述外扩段(14)为耐高温的弹性密封材料制成。4.根据权利要求3所述的一种发动机排气管排气余热回收利用装置，其特征在于：所述外展段(13)包括多个均匀分布的外展片(131)以及多个分别固定连接在相邻两个外展片(131)之间的连片层(132)，所述外展片(131)和连片层(132)的两端均分别与临近的出气段(11)以及外扩段(14)密封固定。5.根据权利要求4所述的一种发动机排气管排气余热回收利用装置，其特征在于：所述外展片(131)...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈斌，陈彬，陈冲，娄珍申，
申请(专利权)人：澳森发动机大连有限公司，
类型：发明
国别省市：
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