專利名稱：一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱交換裝置，具體地說是一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，屬于機械裝置制造技術領域。
二背景技術：
內燃機是將液體或氣體燃料與空氣混合后，直接輸入汽缸內部的高壓燃燒室燃燒，將其釋放出的熱能直接轉換為動力的一種裝置，同時排出帶有大量熱能的廢氣。隨著內燃機效率的不斷提高，催化技術和蝸輪增壓技術的應用更是顯著提高了排出廢氣的溫度可達750°C以上，以后隨著內燃機性能的進一步提高，排出廢氣的溫度還要提高?，F(xiàn)有內燃機尾氣都是通過排氣支管直接排放到空氣中，其所含的熱能亦隨之浪費流失，本實用新型是基于內燃機所產生的熱能將廢氣通過本自動集熱裝置充分方便的加以利用，使人們的出行更加舒適、便捷。
三
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有汽車、輪船、工程機械在行駛運行過程中燃燒的然料所排出的高溫廢氣沒有被充分利用而白白的浪費掉，有些裝置結構設計不合理，距離發(fā)動機較遠，汽車廢氣熱利用率低，從而提供一種新的技術方案。為達到上述目的，本實用新型可通過以下技術方案來實現(xiàn):一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，它是由連接管和排氣管構成，在連接管與排氣管之間設有管路換向裝置，在管路換向裝置的另一端口通過水箱氣體連接管和水箱排氣管設有熱交換水箱，在熱交換水箱內設有熱量交換層；在熱交換水箱上設有進水管和出水管；或在排氣管的外圍直接包裹設有熱交換水箱；所述的熱交換水箱的外殼為雙層結構。在連接管一端設有連接件，另一端設有管路換向裝置，管路換向裝置中的一個出口與排氣管相連接，另一個出口通過水箱氣體連接管與熱交換水箱內的水箱排氣管相連接，水箱排氣管與排氣管通過法蘭螺絲相固定連接。管路換向裝置是在管路換向閥體內可轉動鑲嵌設有閥芯，所述的管路換向閥體是在四方體中設有一圓軸孔，水平方向設有水平通孔相貫通，一端與連接管相連接，另一端與排氣管相連接；垂直方向設有不貫通的垂直孔并與水平通孔相貫通；閥芯是在圓柱體上設有腰形槽，閥芯轉動鑲嵌在管路換向閥體內，在熱交換水箱內設有的熱量交換層是片狀結構，熱交換水箱的外殼為雙層真空結構。本實用新型與現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是:結構簡單，設計合理，使用安全，取熱點距離發(fā)動機最近，熱交換率高，節(jié)約能源，提高帶熱廢氣的綜合利用，熱量交換面積可達一平方米以上，可將內燃機產生廢氣的余熱能合理、充分的加以利用，在正常行駛只需I分鐘就可將1.5升水燒開，可利用內燃機尾氣排放的熱能，為廣大外出旅行的司乘人員提供熱源，在不影響內燃機性能的前提下可為所有以內燃機為動力的機動車、輪船、工程機械上的司乘作業(yè)人員利用廢氣余熱做飯、燒水、取暖、洗漱，方便乘客出行，讓人們的出行更加舒適、快捷、愉悅，喝開水、沏茶、煮咖啡、做飯等活動與人們在家里一樣成為現(xiàn)實，實現(xiàn)車、船上人們出行的家庭化。
四
附圖1是本實用新型一種實施例結構示意圖；附圖2是本實用新型附圖1的A-A向剖視結構示意圖；附圖3是本實用新型附圖1的立體結構示意圖；附圖4是本實用新型附圖1中管路換向閥體6的立體結構示意圖；附圖5是本實用新型附圖1中閥芯3的立體結構示意圖。
五具體實施方式
現(xiàn)在結合附圖以具體實施為例對本實用新型做進一步詳細說明:一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，它是在連接管2 —端設有連接件4，連接件4可直接固定在發(fā)動機的排氣位置處，另一端設有三通管路換向裝置，三通管路換向裝置一個出口與排氣管7相連接，直接將高溫燃氣排放掉，另一出口通過水箱氣體連接管I與熱交換水箱8中的氣體腔相管連接，用于加熱食用品或取暖，熱交換水箱8的另一出口與水箱排氣管9相連接，將高溫燃氣提取熱量后排出，水箱排氣管9與排氣管7用卡扣固定在一起再進入汽車車尾煙筒排出，在進入汽車車尾煙筒之前水箱排氣管9和排氣管7相互獨立進行排放。管路換向裝置是在管路換向閥體6內可轉動鑲嵌有閥芯3，管路換向閥體6是在四方體中加工一圓軸孔11，垂直方向設有不相貫通的垂直孔13，水平方向設有水平通孔12，水平通孔12 —端與連接管2相連接，另一端與排氣管7相連接；不貫通的垂直孔13與水平通孔12相貫通，另一端通過水箱氣體連接管I與熱交換水箱8申水的氣體腔體相連接。閥芯3是在圓柱體上加工有腰形槽14，它轉動鑲嵌在管路換向閥體6的圓軸孔11中，并通過端蓋5相固定，在熱交換水箱8內設有熱量交換層10，使熱交換水箱8分為兩個腔體，通過控制閥芯3進行旋轉可使高溫燃燒氣體通過水箱對水進行加熱或取暖，或者直接將高溫燃燒氣體通過排氣管7和汽車車尾煙筒排出。所述的熱量交換層10的截面是片形結構可最大限度進行熱交換，在熱交換水箱8內設有熱量交換層10，并把水箱分為兩個腔體，一個是高溫氣體腔，一個是貯水腔或加熱腔，兩個腔體相互密封。在熱交換水箱8的貯水腔上設有進水管和出水管，并可與車內的采暖裝置相連接用于取暖。在熱交換水箱8上設有加熱腔體可用于加熱和蒸煮食品。當閥芯3在管路換向閥體6內轉動到腰形槽14槽口向下時垂直孔13被堵塞，高溫廢氣通過水平通孔12和腰形槽14再經過排氣管7正常排放到大氣中，當閥芯3在管路換向閥體6內轉動到腰形槽14槽口向左時水平通孔12的右端出口被堵塞，高溫廢氣通過左端的水平通孔12和腰形槽14再經過垂直孔13進入熱交換水箱8中的氣體腔里進行熱交換。連接管2通過連接件4與內燃機固定連接，不需要對食品進行加熱或采暖時，內燃機工作時所產生的高溫尾氣經過連接管2，通過閥芯3中的腰形槽14從管路換向閥體6兩端設有的水平通孔12再通過排氣管7正常排放到大氣中。當需要進行加熱時，冷水經進水管路注入熱交換水箱8中的水腔里，水滿后停止注水，也可自動控制容量并停止注水。也可以由控制系統(tǒng)控制閥芯3轉動，使內燃機高溫尾氣進入熱交換水箱8中的氣體腔，通過熱量交換層10使熱交換水箱8注入的水開始加熱直至設定的水溫后，控制系統(tǒng)控制閥芯3回轉，進入熱交換水箱8的高溫尾氣流量越來越少直至關閉，內燃機的尾氣排放回歸正常排放。內燃機工作時，用于動力輸出的功率一般只占燃油燃燒總熱量的30% 40%，以廢熱形式排出機外的能量占燃油燃燒總熱量的58% 70% ;排氣余熱的特點是溫度高，排氣閥門處溫度大約為400 V 500 V，尾氣帶走的熱量燃油燃燒總熱量的25 % 45 %，本實用新型是可根據需要能自動回收利用內燃機廢氣排放熱能的裝置。其方法是將內燃機所排放的尾氣經過管路換向裝置由控制裝置轉換為利用廢氣余熱由供水系統(tǒng)控制供水，再通過各子控制系統(tǒng)實現(xiàn)燒水、蒸煮食物、洗漱、采暖等功能。根據內燃機的排氣結構形式、功率大小，使用場合及用途的不盡相同，具體應用到實際情況下采用不同的設計方案。普通小轎車利用4缸發(fā)動機廢氣排放的熱量，在排氣支管位置增加一套自動加熱裝置進行冷水加熱，在正常行駛途中不超過壹分鐘，水溫可達到99°C，當然水溫也可以自行設定，排氣加熱裝置也可以根據需要實行分路控制，此裝置在寒冷的冬夜里，前不著村后不著店的路上堵車，在著急趕路的長途行駛途中司乘人員的沏茶、泡方便面、喝水、蒸煮食物等在不停車的情況下可輕易實現(xiàn)。在不影響車輛性能使用的狀態(tài)下，應用此裝置不但方便出行，而且大大降低了出行成本，實現(xiàn)節(jié)能、方便、高效。大型車輛、輪船、內燃機械做功的工程機械發(fā)動機功率大，排放廢氣的熱量大，排氣管路多，擺放空間富余等特點，在四缸發(fā)動機加熱功能的基礎上，可根據功能的需要對加熱裝置實行分路控制，儲存熱能?？稍黾痈邏赫粝洌诙虝r間內完成多人吃飯的功能，也可以加熱隨車攜帶的方便食品，洗澡、采暖功能，讓大型車輛具有豪華“房車”的部分功能，讓大型車輛上的司乘人員能夠便捷的吃上現(xiàn)蒸米飯，喝上香噴噴的熱湯，洗上溫度可控的熱水澡，睡上溫暖如春的床鋪，真切感受到此發(fā)明帶給他們的便捷和溫馨，如同在家里一般，使常年在外辛苦勞作的長途車輛司乘人員路途上不再忍饑挨餓、風餐露宿，使枯燥無味的長途駕駛變成沿途欣賞美景的美好旅行。實驗證明:在實用新型熱交換器內，這種排列方式的優(yōu)點是用于熱交換的受熱有效面積大，與水進行熱交換的效率高，冷車幾分鐘可使1.5升 2升冷水加熱至100°C;如在行駛途中，一分鐘內就可加熱至100°C。該取熱方式在所有發(fā)動機廢氣余熱利用中最實用、節(jié)能、經濟、高效。
權利要求1.一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，它是由連接管(2)和排氣管(7)構成，其特征是:在連接管⑵與排氣管(7)之間設有管路換向裝置，在管路換向裝置的另一端口通過水箱氣體連接管(I)和水箱排氣管(9)設有熱交換水箱(8)，在熱交換水箱(8)內設有熱量交換層(10);在熱交換水箱⑶上設有進水管和出水管；或在排氣管(7)的外圍直接包裹設有熱交換水箱(8);所述的熱交換水箱(8)的外殼為雙層結構。
2.根據權利要求1所述的一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，其特征是:在連接管(2) —端設有連接件(4)，另一端設有管路換向裝置，管路換向裝置中的一個出口與排氣管(7)相連接，另一個出口通過水箱氣體連接管(I)與熱交換水箱(8)內的水箱排氣管(9)相連接，水箱排氣管(9)與排氣管(7)通過法蘭螺絲相固定連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，其特征是:管路換向裝置是在管路換向閥體￠)內可轉動鑲嵌設有閥芯(3)，所述的管路換向閥體(6)是在四方體中設有一圓軸孔(11)，水平方向設有水平通孔(12)相貫通，一端與連接管(2)相連接，另一端與排氣管(7)相連接；垂直方向設有不貫通的垂直孔(13)并與水平通孔(12)相貫通；閥芯(3)是在圓柱體上設有腰形槽(14)，閥芯(3)轉動鑲嵌在管路換向閥體(6)內，在熱交換水箱(8)內設有的熱量交換層(10)是片狀結構，熱交換水箱(8)的外殼為雙層真空 結構。
專利摘要本實用新型涉及一種內燃機廢氣余熱高效回收利用的裝置，屬于機械制造技術領域，其主要技術特點是在連接管一端通過管路換向裝置設有熱交換水箱，熱交換水箱內設有熱量交換層，熱交換水箱的另一端與水箱排氣管相連接，在熱交換水箱的水腔上設有進水管和出水管。本實用新型結構簡單，設計合理，使用安全，方便，節(jié)約能源，熱效率高，熱量交換面積可達一平方米以上，可將內燃機產生廢氣的余熱能合理、充分的加以利用，在正常行駛過程中只需壹分鐘就可將1升水燒開，在以內燃機為動力的所有的機動車、輪船、工程機械上的工作人員可以隨時隨地的采用尾氣余熱燒開水、沏茶、煮咖啡、做飯等活動，實現(xiàn)車、船上人們出行的家庭化。
文檔編號F16K11/085GK203081547SQ20132008613
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權日2013年2月6日
發(fā)明者王玉復 申請人:陜西華科樓宇設備有限公司