废气的热能回收系统技术方案

本发明专利技术关于一种废气的热能回收系统，包括一冷却水箱、一高压加压水泵、一雾化喷射器、一流量控制器、一气化炉、一气涡轮机、一温度传感器、一压力传感器、一冷却液化单元及一低压加压水泵。该高压加压水泵用以对来自该冷却水箱的水加压，之后再经该雾化喷射器雾化。该气化炉的内壁与该排气通道的外壁形成一封闭的气化空间，该雾化喷射器将该雾化的水喷射入该气化空间，而形成水蒸气。该水蒸气进入气涡轮机而产生机械能。冷却液化单元用以将来自气涡轮机的水蒸气冷却成液态水，之后再经该低压加压水泵加压，而进入该冷却水箱。由此，可降低该排气通道所排出的废气温度，达到环保的目的，此外废热能回收转换效率高，且转换后的机械能输出线性连续。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种热能回收系统，特别有关于一种废气的热能回收系统。
技术介绍
目前即使采用了最新技术，石油燃料内燃机的效率最多也只能达到30%，其余 70%中绝大部分则是由冷却系统带走，以及随着排气管的废气排出。由于内燃机被大量 地应用于汽车工业，因此越来越多的汽车排出越来越多的废气。大量的高温废气除了造 成能源浪费外，也对环境造成污染，导致环境加温，使得地球的温度日渐提高。因此，有必要提供一创新且富进步性的废气的热能回收系统，除可将原本造成 额外浪费的废热能转换成可利用的机械能，同时降低燃料的使用外，又可以解决上述问 题。
技术实现思路
本专利技术提供一种废气的热能回收系统，用以回收一机器的排气通道所排出的高 温废气的热能。本专利技术的废气的热能回收系统，包括一冷却水箱、一高压加压水泵、一雾化喷 射器、一流量控制器、一气化炉、一气涡轮机、一温度传感器、一压力传感器、一冷却 液化单元及一低压加压水泵。该冷却水箱用以储存低温水。该高压加压水泵用以对来自该冷却水箱的水加 压。该雾化喷射器用以将来自该高压加压水泵的水雾化。该流量控制器电性连接至该雾 化喷射器，以控制该雾化喷射器的流量。该气化炉附着于该机器的排气通道，该气化炉 的内壁与该排气通道的外壁形成一封闭的气化空间，该雾化喷射器附着于该气化炉，以 将该雾化的水喷射入该气化空间，通过排气通道传导的高热废能而形成水蒸气。该气涡 轮机用以接受来自该气化炉的水蒸气，以产生机械能。该温度传感器用以感测该水蒸气 的温度，且电性连接至该流量控制器。该压力传感器用以感测该水蒸气的压力，且电性 连接至该流量控制器。该冷却液化单元用以将来自该气涡轮机的水蒸气冷却成液态水， 而储存于一储水槽。该低压加压水泵用以对来自该储水槽的水加压，使其进入该冷却水 箱。本专利技术的优点如下构造简洁，易于与机器结合。此外，废热能转换效率高， 可以迅速立即转换高压水蒸气而对该气涡轮机作功，使得该机器在不增加燃料使用下可 以增加动能输出。再者，有多少余热能产出，就转换多少机械能，可使得转换后的机械 能输出线性连续。最后，可降低该排气通道所排出的废气的温度，防止地球温度上升， 达到环保的目的。附图说明图1为本专利技术废气的热能回收系统的第一实施例的示意图。图2为本专利技术废气的热能回收系统的第二实施例的示意图。元件符号说明1……本专利技术热能回收系统的第一实施例2……本专利技术热能回收系统的第二实施例12……冷却水箱 34……冷却液化单元13……第三管路36……储水槽 14……第一管路38……第七管路16……内燃机 40……低压加压水泵17……第二管路42……第八管路18……温度调节阀 44……温度传感器20……高压加压水泵46……压力传感器22……第四管路 48……第一电路24……雾化喷射器 50……第二电路25……流量控制器 52……动力辅助装置26……气化炉 54……泄压管路28……第五管路 161……排气管30……气涡轮机 162……出力轴32……第六管路 261……气化空间具体实施例方式图1所示为本专利技术废气的热能回收系统的第一实施例的示意图。该热能回收系 统1用以回收一机器的排气通道所排出的高温废气的热能。在本实施例中，该机器为一 内燃机16，该排气通道为一排气管161。该机器可以是冷气机，也可以是冰箱或发电机 等会排出高温废气的机器。该热能回收系统1包括一冷却水箱12、一高压加压水泵20、一雾化喷射器24、 一流量控制器25、一气化炉26、一气涡轮机30、一温度传感器44、一压力传感器46、一 冷却液化单元34及一低压加压水泵40。在本实施例中，该热能回收系统1进一步包括有一动力辅助装置52、一第一管 路14、一第二管路17、一温度调节阀18、一第四管路22、一第五管路28、一第六管路 32、一第七管路38、一第八管路42及一泄压管路54。该冷却水箱12用以储存低温水。该冷却水箱12可以是该内燃机16本身的水 箱，或是另一独立附加的水箱。该第一管路14连接该冷却水箱12及该机器(该内燃机 16)，且该第二管路17连接该机器(该内燃机16)及该高压加压水泵20。该温度调节阀 18位于该第二管路17上。该高压加压水泵20用以对来自该冷却水箱12的水加压。该第四管路22连接该 高压加压水泵20及该雾化喷射器24。该雾化喷射器24用以将来自该高压加压水泵20 的水雾化。该流量控制器25电性连接至该雾化喷射器24，以控制该雾化喷射器24的流量。该气化炉26附着于该机器(该内燃机16)的排气通道(该排气管161)上。该气化炉26的内壁与该排气通道(该排气管161)的外壁形成一封闭的气化空间261。该雾 化喷射器24附着于该气化炉26上，以将该雾化的水喷射入该气化空间261，通过该排气 通道(该排气管161)传导的高热废能使其形成水蒸气。较佳地，该气化空间261内的该 排气通道(该排气管161)的外壁具有高热传导材质，以增加热传导效率。而且该气化炉 26的内壁具有强化材质以 抵抗内部水蒸气的膨胀压力。该第五管路28连接该气化炉26及该气涡轮机30。该气涡轮机30用以接受来自 该气化炉26的水蒸气，以产生机械能。该动力辅助装置52(例如一异步单向棘轮)用以 接受来自该气涡轮机30的机械能，且该动力辅助装置52(例如一异步单向棘轮)连接至 该机器(该内燃机16)的一出力轴162。此外，可以理解的是，该气涡轮机30也可以连 接至一发电机或其它种类的能源利用转换装置，而非仅限于该出力轴162。S卩，该气涡轮 机30的机械能也可以转换成电能。该温度传感器44用以感测该水蒸气的温度，且通过一第一电路48电性连接至该 流量控制器25。该压力传感器46用以感测该水蒸气的压力，且通过一第二电路50电性 连接至该流量控制器25。在本实施例中，该温度传感器44位于该气化炉26上，且该压 力传感器46位于该第五管路28上。该第六管路32连接该气涡轮机30及该冷却液化单元34。该冷却液化单元34 用以将来自该气涡轮机30的水蒸气冷却成液态水，而储存于一储水槽36。该第七管路 38连接该储水槽36及该低压加压水泵40。该低压加压水泵40用以对来自该储水槽36 的水加压，使其进入该冷却水箱12。该第八管路42连接该低压加压水泵40及该冷却水 箱12。由此，该热能回收系统1形成一循环系统，使得在其内流动的水可以重复循环利 用。该泄压管路54连接至该第七管路38上，用以提供泄压的管道。该热能回收系统1的动作方式如下该冷却水箱12内的相对低温水经该第一管 路14进入该内燃机16而对该内燃机16冷却，之后通过该第二管路17进入该高压加压水 泵20。该第二管路17内的水因为吸热使得温度上升至100°C至125°C，而且可通过该温 度调节阀18的调节使其保持在工作温度上。该第二管路17内的高温水经过该高压加压 水泵20的加压，使得该液态高温水的压力大于该气化空间261内部的压力，之后通过该 第四管路22进入该雾化喷射器24，再被该雾化喷射器24雾化后喷射注入该气化炉26的 气化空间261。当该内燃机16运行时，该排气管161会产生高温废气(其温度约高于800°C)。 因此，当雾化的水喷射注入该气化空间261后立即气化成高温高压(可高达374°C， 218本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气的热能回收系统，用以回收一机器的排气通道所排出的高温废气的热能，其特征在于，包括：一冷却水箱，用以储存低温水；一高压加压水泵，用以对来自该冷却水箱的水加压；一雾化喷射器，用以将来自该高压加压水泵的水雾化；一流量控制器，电性连接至该雾化喷射器，以控制该雾化喷射器的流量；一气化炉，附着于该机器的排气通道，该气化炉的内壁与该排气通道的外壁形成一封闭的气化空间，该雾化喷射器附着于该气化炉，以将该雾化的水喷射入该气化空间，而形成水蒸气；一气涡轮机，用以接受来自该气化炉的水蒸气，以产生机械能；一温度传感器，用以感测该水蒸气的温度，且电性连接至该流量控制器；一压力传感器，用以感测该水蒸气的压力，且电性连接至该流量控制器；一冷却液化单元，用以将来自该气涡轮机的水蒸气冷却成液态水，而储存于一储水槽中；及一低压加压水泵，用以对来自该储水槽的水加压，使其进入该冷却水箱。

【技术特征摘要】
1.一种废气的热能回收系统，用以回收一机器的排气通道所排出的高温废气的热 能，其特征在于，包括一冷却水箱，用以储存低温水； 一高压加压水泵，用以对来自该冷却水箱的水加压； 一雾化喷射器，用以将来自该高压加压水泵的水雾化； 一流量控制器，电性连接至该雾化喷射器，以控制该雾化喷射器的流量； 一气化炉，附着于该机器的排气通道，该气化炉的内壁与该排气通道的外壁形成一 封闭的气化空间，该雾化喷射器附着于该气化炉，以将该雾化的水喷射入该气化空间， 而形成水蒸气；一气涡轮机，用以接受来自该气化炉的水蒸气，以产生机械能； 一温度传感器，用以感测该水蒸气的温度，且电性连接至该流量控制器； 一压力传感器，用以感测该水蒸气的压力，且电性连接至该流量控制器； 一冷却液化单元，用以将来自该气涡轮机的水蒸气冷却成液态水，而储存于一储水 槽中；及一低压加压水泵，用以对来自该储水槽的水加压，使其进入该冷却水箱。2.根据权利要求1所述的废气的热能回收系统，其特征在于，该机器为一内燃机，该 排气通道为一排气管。3.根据权利要求1所述的废气的热能回收系统，其特征在于，更包括一高热传导材 质，位于该气化空间内的该排气通道的外壁。4.根据权利要求1所述的废气的热能回收系统，其特征在于，更包括一动力辅助装 置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘邦健，
申请(专利权)人：刘邦健，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]