内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统技术方案

本发明专利技术涉及一种内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统，包括：热声发动机；热声制冷机，通过谐振管与所述热声发动机连接；水冷散热器，分别与所述热声发动机和热声制冷机连接，用于通过空气向环境散热；尾气余热回收器，与所述热声发动机连接，用于回收尾气余热；内燃机尾气流道，与所述尾气余热回收器连接；载冷器，与所述热声制冷机连接，用于获得冷量并传递给被冷却空间进行温度调节。本发明专利技术提供的一种内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统采用热声发动机和热声制冷机结合尾气余热回收器对内燃机尾气进行回收利用，进行制冷，大大减少汽车、轮船等的制冷系统能源消耗。

Thermoacoustic cooling system driven by exhaust heat of internal combustion engine

The present invention relates to a thermoacoustic refrigeration system, driven by an internal combustion engine exhaust heat including thermoacoustic engine; thermoacoustic refrigerator, connected with the thermoacoustic engine by the resonance tube; the water-cooling radiator is respectively connected with the thermoacoustic engine and a thermoacoustic refrigerator, for cooling to the environment through the air exhaust heat; recovery device is connected with the thermoacoustic engine, used for the recovery of exhaust heat; internal combustion engine exhaust passage, connected with the exhaust heat recovery device; load cooler, connected with the thermoacoustic refrigerator, used to get cold and passed to be adjusted between air cooling temperature. Thermoacoustic refrigeration system driven by an internal combustion engine exhaust heat provided by the invention of the thermoacoustic engine and a thermoacoustic refrigerator with exhaust heat recovery device of internal combustion engine exhaust gas recycling, the refrigeration of the refrigeration system, greatly reduce the energy consumption of motor vehicles and ships.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热声
，尤其是涉及一种内燃机尾气余热驱动的热声 制冷系统。
技术介绍
如今，能源问题日益成为制约经济发展的一个重要问题，石油、煤炭等 不可再生常规能源日益减少，需要我们采取有效的措施减少能源的消耗量或 者探索新的可再生能源。目前，汽车、轮船等采用内燃机作为驱动力的交通 工具等是最大的能源消耗品之一，特别是随着汽车等的越来越普及，数量不 断增长，其消耗的能源量还将会越来越多，因此必须采取有效的措施降低这 些交通工具的油^m以减少能源的消4毛量。内燃机的燃油一般在汽缸内燃烧，膨胀做功后排出汽缸成为尾气，然后 经过三元催化剂降低其排放污染后直接排向大气。 一般地，内燃机尾气在刚排出汽缸时其温度一般在500度以上，产生大量的热量，这部分的热量是没 有利用的。以一台排量为5升的内燃机为例，如果其排气温度为500度，如 杲我们回收其热量将尾气温度降低到400度，那么能够回收的热量至少在 30kW以上。可见，内燃机的尾气余热回收存在很大的利用空间。众所周知， 一般的汽车、轮船等都必须配备制冷系统系统，尤其是在炎 热的夏天，需要对汽车、轮船等内部进行冷却，在有的渔船上面还需要有专 门的冷冻系统制作水块，以保持鱼产品的新鲜。而现有的汽车、轮船的制冷 系统主要由内燃机产生的动力进行驱动，增加了内燃机的负荷，同时还需要 消耗大量的能源，并没有将内燃机尾气余热进行有效的利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统，有效解 决现有汽车、轮船等的采用传统的制冷系统系统而导致的能源消耗大等技术 缺陷。为了实现上述目的，本专利技术提供了 一种内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统，包括热声发动机；热声制冷机，与所述热声发动机通过谐振管连接; 水冷散热器，分别与所述热声发动机和热声制冷机连接，用于通过空气向环 境散热；尾气余热回收器，与所述热声发动机连接，用于回收尾气余热；内 燃机尾气流道，与所述尾气余热回收器连接；载冷器，与所述热声制冷机连 接，用于获得冷量并传递给被冷却空间进行温度调节。所述尾气余热回收器为热管结构或载流体结构。所述热声发动机为行波热声发动机。所述行波热声发动机为环形结构，所述行波热声发动机包括反馈管、 主水冷器、回热器、加热器、热緩沖管和次水冷器，反馈管的一端连接所述 主水冷器，主水冷器、回热器、加热器、热缓冲管、次水冷器依次连接，所 述反馈管的另一端与所述次水冷器和所述谐振管相连接，所述主水冷器和次 水冷器与所述水冷散热器连接，所述加热器和所述尾气余热回收器连接。所述行波热声发动机为同轴形结构，所述行波热声发动机包括反馈管、 主水冷器、回热器、加热器、热緩沖管和次水冷器，所述主水冷器、回热器、 加热器、热緩冲管和次水冷器依次连接，所述反馈管套在所述主水冷器、回 热器、加热器、热緩冲管和次水冷器的外面，并且所述反馈管的一端与所述 主水冷器相连接，另一端与所述次水冷器和所述谐振管相连接，所述主水冷 器和次水冷器与所述水冷散热器连接，所述加热器和所述尾气余热回收器连 接。所述行波热声发动机为同轴形结构，所述行波热声发动机包括反馈管、主水冷器、回热器、加热器、热緩冲管和次水冷器，所述反馈管、主水冷器、 回热器和加热器依次连接，所述热緩沖管和次水冷器套在所述主水冷器、回 热器和加热器的外面，并且所述热緩冲管的一端与所述加热器相连接，另一 端与所述次水冷器相连接，所述次水冷器与谐振管相连接，所述主水冷器和 次水冷器与所述水冷散热器连接，所述加热器和所述尾气余热回收器连接。 所述热声制冷机为行波热声制冷机。所述行波热声制冷机为环形结构，包括反馈管、水冷器、回热器、冷 头、热緩沖管和层流化元件，所述反馈管的一端依次与所述水冷器、回热器、 冷头、热緩冲管和层流化元件相连接，其另一端与所述层流化元件和谐振管 相连，所述水冷器与所述水冷散热器连接，所述冷头与所述载冷器连接。所述行波热声制冷机为同轴形结构，包括反馈管、水冷器、回热器、 冷头、热緩沖管和层流化元件，所述水冷器、回热器、冷头、热緩沖管、层 流化元件依次连接，所述反馈管的一端套设在所述水冷器、回热器、冷头、 热緩沖管和层流化元件的外面，所述反馈管的另 一端与层流化元件和谐振管 相连接，所述水冷器与所述水冷散热器连接，所述冷头与所述载冷器连接。所述行波热声制冷机为同轴形结构，包括反馈管、水冷器、回热器、 冷头、热緩冲管和层流化元件，所述惯性管、水冷器、回热器、冷头依次连 接，所述热緩沖管、层流化元件套设在所述水冷器、回热器和冷头的外面， 所述热緩沖管一端与冷头相连，另一端与层流化元件相连接，层流化元件的 另一端和谐振管相连接，所述水冷器与所述水冷散热器连接，所述冷头与所 述载冷器连接。所述热声发动机为驻波热声发动机，包括热腔、加热器、板叠、水冷 器和谐振管，所述热腔依次连接所述加热器、板叠、水冷器和谐振管，所述 水冷器与所述水冷散热器连接，所述加热器和所述尾气余热回收器连接。所述热声制冷机为驻波热声制冷机，包括冷腔、水冷器、板叠、冷头 和谐振管，所述冷腔依次连接所述水冷器、板叠、冷头和谐振管，所述水冷器与所述水冷散热器连接，所述冷头与所述载冷器连接。本专利技术提供的一种内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统采用热声发动机大大减少汽车、轮船等的制冷系统的能源消耗。附图说明图1为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第一实施例的结构示图2为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第二实施例的结构示意图3为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第三实施例的结构示意图4为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第四实施例的结构示 意图5为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第五实施例的结构示 意图之一；图6为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第五实施例的结构示 意图之二。附图标记说明l一水冷散热器3—尾气余热回收器5—风扇7 —回热器9 —次水冷器ll一反馈管13—回热器2—内燃才几尾气流道4一载冷器6—加热器8 —热緩冲管IO—主水冷器12—冷头14一水冷器15_反馈管17—层流化元件19_加热器21 —水冷器23—冷头25 —水冷器27—净皮冷却空间16 —热缓沖管18—谐振管20—板叠22 —热腔24—板叠26—冷腔具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图1为本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第一实施例的结构示 意图，如图1所示，本专利技术内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统第一实施例 包括热声发动机、热声制冷机、谐振管18、水冷散热器l、尾气余热回收器 3、内燃机尾气流道2和载冷器4，热声制冷机与热声发动机通过谐振管18 连接；水冷散热器1分别与热声发动机和热声制冷机连接，用于通过空气向 环境散热；尾气余热回收器3，与热声发动机连接，用于回收尾气余热；内 燃机尾气流道2，与尾气余热回收器3连接；载冷器4与热声制冷机连接， 用于获得冷量并传递给被冷却空间27进行温度调节。具体地，尾气余热回收器3连接热声发动机的加热器6和内燃机尾气流 道2，回收内燃机尾气的余热并传递给热声发动机的加热器6，热声发动机和 热声制冷机之间通过谐振管18连接，载冷器4从热声制冷机的冷头12获得 冷量并传递给被冷却空间27进行温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机尾气余热驱动的热声制冷系统，其特征在于，包括：热声发动机；热声制冷机，与所述热声发动机通过谐振管连接；水冷散热器，分别与所述热声发动机和热声制冷机连接，用于通过空气向环境散热；尾气余热回收器，与所述热声发动机连接，用于回收尾气余热；内燃机尾气流道，与所述尾气余热回收器连接；载冷器，与所述热声制冷机连接，用于获得冷量并传递给被冷却空间进行温度调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗二仓，戴巍，吴张华，胡剑英，姜琳，李海冰，
申请(专利权)人：深圳市中科力函热声技术工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]