專利名稱：利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，更具體的說，是涉及一種利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣的熱能和動(dòng)能來驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，人們擁有汽車的數(shù)量不斷增加。目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，只使用引擎產(chǎn)生的部分能量，通過排氣管排放出的高能量的尾氣中流失了其余的大部分能量，造成能源的浪費(fèi)和嚴(yán)重的空氣污染。另夕卜，
目前的汽車空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)采用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。由于空調(diào)的廣泛使用，明顯增大了汽車燃料的消耗和汽車尾氣的排量，造成了更大的空氣污染，加劇
了能源緊張的局勢。同時(shí)，目前汽車空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)為氟利昂，造成了溫室效應(yīng)和對臭氧層的破壞。因此，能源的緊缺和環(huán)境的污染，對汽車技術(shù)提出更高的要求，應(yīng)充分利用汽車殘余能量，綜合利用能源，提高能源的使用效率，節(jié)約能源，^床護(hù)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)申的不足之處，提供一種能夠充分利用汽車排放的高溫尾氣的熱能和動(dòng)能驅(qū)動(dòng)汽未空調(diào)系統(tǒng)，以降低燃油的消耗，減少對環(huán)境熱污染的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括由0)2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)組成的汽車空調(diào)系統(tǒng)、燃?xì)鉁u輪機(jī)、發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)
和蓄電池，所述C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)中，C02壓縮機(jī)的出口與四通閥的第四接
口連接，四通閥的第一接口與車內(nèi)換熱器的第一接口連接，車內(nèi)換熱器的第二接口通過毛細(xì)管與車外換熱器的第一接口連"^妄，車外換熱器的第二接口與四通閥的第二接口連接，四通閥的第三接口與C02壓縮機(jī)的入口連接；所述送風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)風(fēng)道，在送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)設(shè)有送風(fēng)風(fēng)才幾和第一溫度傳感器，車內(nèi)換熱器放置在送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)，所述送風(fēng)風(fēng)道的入口處設(shè)有新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門；空氣換熱管的出口與送風(fēng)風(fēng)道的側(cè)壁連接，在空氣換熱管內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，空氣換熱管與送風(fēng)風(fēng)道的連接處設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門，在空氣換熱管的側(cè)面設(shè)置有熱風(fēng)排出控制風(fēng)門，空氣換熱管的空氣入口設(shè)有進(jìn)氣控制風(fēng)門；發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管的入口與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣出口連接，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管的出口與尾氣凈化器的入口連接，尾氣凈化器的氣體出口與燃?xì)鉁u輪機(jī)的入口連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)的出口與置于空氣換熱管內(nèi)的汽車尾氣管連接，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸入軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與C02壓縮機(jī)的主軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的接線端子與蓄電池的接線端子連接，第一溫度傳感器、新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門、熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門、進(jìn)氣控制風(fēng)門、熱風(fēng)排出控制風(fēng)門、四通閥分別與空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。
所述尾氣凈化器的液體出口與水泵的進(jìn)水口連接，在空氣換熱管與汽車尾氣管之間設(shè)置有換熱水管，所述換熱水管一端與所述水泵的出水口連接，另 一端與蒸汽噴嘴連接，所述蒸汽噴嘴的出口與蒸汽渦輪機(jī)的蒸汽入口連接，所述蒸汽渦輪機(jī)的出口與大氣連通，蒸汽渦輪機(jī)的輸出軸與發(fā)電機(jī)的輸入.軸連接，所述發(fā)電機(jī)的接線端子與蓄電池的接線端子連接。
在尾氣凈化器與水泵之間設(shè)置有三通閥，所述三通閥的第 一接口與水泵的進(jìn)水口連接，三通閥的第二接口與大氣連通，三通閥的第三接口與尾氣凈化器的水出口連接；在蒸汽渦輪機(jī)的蒸汽入口處設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器與溫度控制器連接，所述溫度控制器的控制信號輸出端與三通閥的控制信號輸入端連接。
所述燃?xì)鉁u輪^f幾和蒸汽渦輪機(jī)為離心葉輪式結(jié)構(gòu)。
所述蓄電池分別與水泵、風(fēng)機(jī)和送風(fēng)風(fēng)機(jī)連接。
燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸通過離合器與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸入軸連接；發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過離合器與C02壓縮機(jī)的主軸連接。本發(fā)明具有下述技術(shù)效果
1.本發(fā)明的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)能夠利用汽車尾氣流體沖擊燃?xì)鉁u輪機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)剩余的電量儲存在蓄電池中，將高能量汽車尾氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為C02壓縮機(jī)的機(jī)械能和蓄電池的電能，
利用燃?xì)鉁u輪機(jī)和蓄電池的電能驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，降低了燃油的消耗，節(jié) 約了能源，減少了對環(huán)境的污染。
2. 本發(fā)明的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)中的空氣換熱管能夠使 外界空氣吸收汽車尾氣管內(nèi)尾氣的熱量，溫度升高，送至汽車車內(nèi)，提供冬 季汽車車內(nèi)供暖的熱源，減少了燃油的消^毛，相應(yīng)地減少汽車尾氣的排放，
減少了對環(huán)境的污染。
3. 本發(fā)明中的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)能夠利用汽車尾氣凈 化出來的水，通過換熱水管吸收尾氣熱量后形成蒸汽流體，蒸汽流體沖擊蒸 汽渦輪機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將尾氣的熱能轉(zhuǎn)化為 電能儲存在蓄電池中，利用蓄電池的電能驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，降^f氐了燃油的 消耗，節(jié)約了能源，減少汽車尾氣熱量的排放，減少了對環(huán)境的熱污染。
4. 本發(fā)明的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)采用以C02為工質(zhì)的跨臨 界循環(huán)，充分利用自然工質(zhì)C02的熱力特性，設(shè)備的尺寸小，管徑小，系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)緊湊，對環(huán)境無污染。
5. 本發(fā)明的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)通過溫度傳感器感受送風(fēng) 溫度，通過汽車空調(diào)控制系統(tǒng)控制熱風(fēng)進(jìn)氣、新風(fēng)進(jìn)氣和熱風(fēng)排出風(fēng)門的大 小，控制C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)的開停，有利于節(jié)約能源。
6. 本發(fā)明的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)通過溫度控制器控制三通 閥的開啟度和三通閥接口的連接，控制水管中的水量，使蒸汽渦輪機(jī)安全運(yùn) 行。
7. 本發(fā)明的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)中的燃?xì)鉁u輪機(jī)和蒸汽 渦輪機(jī)采用離心葉輪式，結(jié)構(gòu)緊湊，能量轉(zhuǎn)化的效率高。
8. 蓄電池的電能可以用來驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)和送風(fēng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備，不增加燃油 的消耗量。


圖1為本發(fā)明利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)的示意圖； 圖2為四通閥的接口示意圖； 圖3為三通閥的《|妄口示意圖4為尾氣管、水管和空氣換熱管的位置關(guān)系示意圖。
6圖5為A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖5為本發(fā)明利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)的示意圖，包括 由C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)組成的汽車空調(diào)系統(tǒng)、燃?xì)鉁u輪機(jī)5、發(fā)電 /電動(dòng)組合才幾6和蓄電池12。
所述C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)中，C02壓縮機(jī)14的出口與四通閥13的第四接 口 28連接，四通閥13的第一接口 25與車內(nèi)換熱器7的第一接口連接，車內(nèi) 換熱器7的第二接口通過毛細(xì)管9與車外換熱器11的第一沖妄口連接，車外換 熱器11的第二接口與四通閥13的第二接口 26連接，四通閥13的第三接口 27與C02壓縮才幾14的入口連接。所述送風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)風(fēng)道4,在送風(fēng)風(fēng)道 4內(nèi)設(shè)有送風(fēng)風(fēng)機(jī)24和第一溫度傳感器8，車內(nèi)換熱器7》文置在送風(fēng)風(fēng)道4 內(nèi)。送風(fēng)風(fēng)道4的入口處設(shè)有新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門1。空氣換熱管18的出口與 送風(fēng)風(fēng)道4的側(cè)壁連接，在空氣換熱管18內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)19,空氣換熱管18 與送風(fēng)風(fēng)道4的連接處設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門3,在空氣換熱管18的側(cè)面 設(shè)置有熱風(fēng)排出控制風(fēng)門2，空氣換熱管的空氣入口設(shè)有進(jìn)氣控制風(fēng)門15。 發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管20的入口與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣出口連接，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管20的 出口與尾氣凈化器10的入口連接，尾氣凈化器的氣體出口與燃?xì)鉁u輪機(jī)5 的入口連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)的出口與置于空氣換熱管18內(nèi)的汽車尾氣管33連
連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與C02壓縮機(jī)14的主 軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的接線端子與蓄電池12的接線端子連接。第一 溫度傳感器8、新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門1、熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門3、進(jìn)氣控制風(fēng)門15、 熱風(fēng)排出控制風(fēng)q 2、四通閥13分別與空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。
由尾氣凈化器10的出口來的尾氣流體沖擊燃?xì)鉁u輪機(jī)5的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而 產(chǎn)生動(dòng)力，通過燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸帶動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)既可作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。機(jī) 械能從發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)動(dòng)力輸出軸上輸出，拖動(dòng)C02壓縮^幾運(yùn)轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn) 換成C02壓縮機(jī)的機(jī)械能而成為電動(dòng)機(jī)。如用燃?xì)鉁u輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合 機(jī)的電樞，則電刷端可以引出直流電動(dòng)勢作為直流電源，可輸出電能，發(fā)電/ 電動(dòng)組合機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而成為發(fā)電機(jī)。發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6帶動(dòng)C02壓縮機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6剩余的電能儲存在蓄電池12中，從而將 高能量汽車尾氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為C02壓縮機(jī)的機(jī)械能和蓄電池的電能。
為了方便燃?xì)鉁u輪機(jī)、發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)、C02壓縮機(jī)之間的連接與分離， 燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸通過離合器與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸入軸連接;發(fā)電 /電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過離合器與C02壓縮機(jī)的主軸連接。
為了回4tA氣的熱能，尾氣凈化器10的液體出口與水泵17的進(jìn)水口連 接，在空氣換熱管.18與汽車尾氣管33之間設(shè)置有換熱水管32,換熱水管32 一端與水泵17的出水口連接，另一端與蒸汽噴嘴21連接，蒸汽噴嘴21的出 口與蒸汽渦輪機(jī)23的蒸汽入口連接，蒸汽渦輪機(jī)23的出口與大氣連通，蒸 汽渦輪機(jī)23的輸出軸與發(fā)電機(jī)22的輸入軸連接，發(fā)電機(jī)的接線端子與蓄電 池12的接線端子連接。為了保護(hù)蒸汽渦輪機(jī)，在尾氣凈化器10與水泵17 之間設(shè)置有三通閥16,三通閥16的第一接口 29與水泵17的進(jìn)水口連接， 三通閥的第二接口 30與大氣連通，三通閥的第三接口 31與尾氣凈化器10 的水出口連接。在蒸汽渦輪機(jī)23的蒸汽入口處設(shè)置有第二溫度傳感器，所述 第二溫度傳感器與溫度控制器連接，所述溫度控制器的控制信號輸出端與三 通閥16的控制信號輸入端連接。由尾氣凈化器10分離出來的水流經(jīng)三通閥 16,經(jīng)水泵17加莊后，進(jìn)入換熱水管32中，吸收汽車尾氣管33內(nèi)高溫尾氣 放出的熱量，溫度升高成蒸汽，經(jīng)蒸汽噴嘴21噴出，沖擊蒸汽渦輪機(jī)23的 葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)22產(chǎn)生的電能儲存在 蓄電池12中。通過第二溫度傳感器感受蒸汽渦輪機(jī)23的蒸汽入口溫度，如 果溫度滿足設(shè)定要求，則通過溫度控制器控制三通閥，將三通閥16的第一接 口 29與第三接口 31連通，第二接口 30與第三4矣口 31斷開；如果溫度過低， 則通過溫度控制器控制三通閥，將三通閥16的第一接口 29與第三接口 31 斷開，三通閥16的第二接口 30與第三接口 31連通，將多余的水排向大氣， 以保護(hù)蒸汽渦輪機(jī)23。
在冬季供熱時(shí)，當(dāng)汽車在運(yùn)行的模式下，則打開進(jìn)氣控制風(fēng)門15和熱風(fēng) 進(jìn)氣控制風(fēng)門3,關(guān)閉新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門l，外界空氣經(jīng)進(jìn)氣控制風(fēng)門15進(jìn) 入空氣換熱管18內(nèi)，吸收汽車尾氣管33內(nèi)汽車尾氣剩余的熱量溫度升高后 由風(fēng)機(jī)l9送入送風(fēng)風(fēng)道4中，由送風(fēng)風(fēng)機(jī)24送至汽車車內(nèi)。通過第一溫度 傳感器8感受送風(fēng)溫度，如果送風(fēng)溫度過高，則通過空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)小熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門3,打開新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門l，混合后的空氣送至汽車車內(nèi)， 同時(shí)打開熱風(fēng)排出控制風(fēng)門2,將其余的熱風(fēng)排出。燃?xì)鉁u輪才幾5的輸出軸 與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入軸連接，同時(shí)，控制發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6與 C02壓縮機(jī)之間的離合器，使發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出軸與C02壓縮機(jī)的 主軸脫離開，燃?xì)鉁u輪機(jī)5帶動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6輸 出電能，儲存在蓄電池12中。如果在汽車運(yùn)行的才莫式下，通過空氣換熱管 18送入熱風(fēng)的溫度不足以滿足送風(fēng)溫度的要求，則控制燃?xì)鉁u輪機(jī)5的輸出 軸與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出 軸與C02壓縮機(jī)14的主軸連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)5帶動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)和C02 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)，四通閥13的第四接口 28與第一接 口 25連通，第三接口 27與第二接口 26連通，此時(shí)，打開新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門 1，空氣進(jìn)入送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)'。由C02壓縮機(jī)14壓縮后的高溫高壓C02氣體經(jīng)過四 通閥13，進(jìn)入車內(nèi)換熱器7與送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的空氣熱交換，放出熱量冷卻后， 經(jīng)毛細(xì)管9截流降壓后，ii^車外換熱器11，與車外空氣進(jìn)^f于熱交換后回到 C02壓縮機(jī)。ii^送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的空氣吸收車內(nèi)換熱器7內(nèi)高溫高壓C02氣體》文 出的熱量后，由送風(fēng)風(fēng)機(jī)24送至車內(nèi)。同時(shí)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)輸出的電能， 儲存在蓄電池12中。如在停車狀態(tài)，人員在車內(nèi)等候時(shí)，則發(fā)電/電動(dòng)組合 機(jī)6的動(dòng)力輸出軸與0)2壓縮機(jī)14的主軸連接，控制燃?xì)鉁u輪機(jī)5的輸出軸 與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入軸之間的離合器分離，使燃?xì)鉁u輪機(jī)5的輸 出軸與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入軸脫離開，利用蓄電池12帶動(dòng)發(fā)電/ 電動(dòng)組合機(jī)6，此時(shí)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6作為電動(dòng)機(jī)工作，機(jī)械能從發(fā)電/ 電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出軸上輸出，拖動(dòng)C02壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)COz跨臨界循 環(huán)系統(tǒng)，為車內(nèi)供暖。
在夏季供冷的運(yùn)行模式下，關(guān)閉熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門3，打開熱風(fēng)排出控 制風(fēng)門2,打開新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門1,空氣進(jìn)入送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)。在汽車運(yùn)行的模 式下，燃?xì)鉁u輪機(jī)5的輸出軸與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入軸連接，發(fā)電 /電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出軸與C02壓縮機(jī)14的主軸連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)5帶 動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)輸出的電能儲存在蓄電池12中。
同時(shí)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)帶動(dòng)C02壓縮機(jī)，啟動(dòng)C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)，通過空
調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制四通閥13的第四接口 28與第二接口 26連通，第三接口
927與第一接口 25連通，由C02壓縮才幾14壓縮后的高溫高壓0)2氣體經(jīng)過四通 閥13，進(jìn)入車外換熱器ll，與車外空氣熱交換，放出熱量冷卻，經(jīng)毛細(xì)管9 截流降壓后，進(jìn)入車內(nèi)換熱器7，吸收送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)空氣的熱量后回到C02壓縮 機(jī)。進(jìn)入送風(fēng)風(fēng)i內(nèi)的空氣與車內(nèi)換熱器7內(nèi)的4氐溫低壓C02氣體熱交換， 降溫后的冷風(fēng)由送風(fēng)風(fēng)機(jī)24送至車內(nèi)。在停車狀態(tài)，人員在車內(nèi)等候需要供 冷時(shí)，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出軸與C02壓縮機(jī)14的主軸連接，控制
發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸入軸與燃?xì)鉁u輪機(jī)5的輸出軸脫離開，利用蓄電 池12帶動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6，此時(shí)，發(fā)電/電動(dòng)組合才幾6作為電動(dòng)機(jī)工作， 機(jī)械能從發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)6的動(dòng)力輸出軸輸出，拖動(dòng)C02壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng) C02跨臨界循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行制冷循環(huán)。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)筒單，充分利用了汽車殘余能量，綜合利用能源，提高能 源的使用效率，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，^更于制造、安裝和維護(hù)，環(huán)保節(jié)能。 特別適用于汽車等交通運(yùn)輸工具，本發(fā)明的提出是使汽車尾氣能量回收走向 實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一 。
盡管參照實(shí)施例對所公開的涉及一種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng) 進(jìn)行了特別描述，以上描述的實(shí)施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離 本發(fā)明的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1. 一種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括由CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)組成的汽車空調(diào)系統(tǒng)、燃?xì)鉁u輪機(jī)、發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)和蓄電池，所述CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)中，CO2壓縮機(jī)的出口與四通閥的第四接口連接，四通閥的第一接口與車內(nèi)換熱器的第一接口連接，車內(nèi)換熱器的第二接口通過毛細(xì)管與車外換熱器的第一接口連接，車外換熱器的第二接口與四通閥的第二接口連接，四通閥的第三接口與CO2壓縮機(jī)的入口連接；所述送風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)風(fēng)道，在送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)設(shè)有送風(fēng)風(fēng)機(jī)和第一溫度傳感器，車內(nèi)換熱器放置在送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)，所述送風(fēng)風(fēng)道的入口處設(shè)有新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門；空氣換熱管的出口與送風(fēng)風(fēng)道的側(cè)壁連接，在空氣換熱管內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，空氣換熱管與送風(fēng)風(fēng)道的連接處設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門，在空氣換熱管的側(cè)面設(shè)置有熱風(fēng)排出控制風(fēng)門，空氣換熱管的空氣入口設(shè)有進(jìn)氣控制風(fēng)門；發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管的入口與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣出口連接，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管的出口與尾氣凈化器的入口連接，尾氣凈化器的氣體出口與燃?xì)鉁u輪機(jī)的入口連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)的出口與置于空氣換熱管內(nèi)的汽車尾氣管連接，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸入軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與CO2壓縮機(jī)的主軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的接線端子與蓄電池的接線端子連接，第一溫度傳感器、新風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門、熱風(fēng)進(jìn)氣控制風(fēng)門、進(jìn)氣控制風(fēng)門、熱風(fēng)排出控制風(fēng)門、四通閥分別與空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng),其特征在 于，所述尾氣凈化器的液體出口與水泵的進(jìn)水口連接，在空氣換熱管與汽車 尾氣管之間設(shè)置有換熱水管，所述換熱水管一端與所述水泵的出水口連接， 另 一端與蒸汽噴嘴連接，所述蒸汽噴嘴的出口與蒸汽渦輪才幾的蒸汽入口連接， 所述蒸汽渦輪機(jī)的出口與大氣連通，蒸汽渦輪;f幾的輸出軸與發(fā)電機(jī)的輸入軸 連接，所述發(fā)電機(jī)的接線端子與蓄電池的接線端子連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，在尾氣凈化器與水泵之間設(shè)置有三通閥，所述三通閥的第一接口與水泵 的進(jìn)水口連接，三通閥的第二接口與大氣連通，三通閥的第三接口與尾氣凈化器的水出口連接；在蒸汽渦輪機(jī)的蒸汽入口處設(shè)置有第二溫度傳感器，所 述第二溫度傳感器與溫度控制器連接，所述溫度控制器的控制信號輸出端與 三通閥的控制信號輸入端連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)和蒸汽渦輪機(jī)為離心葉輪式結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所述蓄電池分別與水泵、風(fēng)機(jī)和送風(fēng)風(fēng)^f幾連才妄。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸通過離合器與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸入軸連接； 發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過離合器與C02壓縮機(jī)的主軸連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，旨在提供一種能夠充分利用汽車排放的高溫尾氣的熱能和動(dòng)能驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，以降低燃油的消耗，減少對環(huán)境的熱污染。發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管的入口與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣出口連接，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管的出口與尾氣凈化器的入口連接，尾氣凈化器的氣體出口與燃?xì)鉁u輪機(jī)的入口連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)的出口與置于空氣換熱管內(nèi)的汽車尾氣管連接，燃?xì)鉁u輪機(jī)的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸入軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與CO₂壓縮機(jī)的主軸連接，發(fā)電/電動(dòng)組合機(jī)的接線端子與蓄電池的接線端子連接。該空調(diào)系統(tǒng)充分利用了汽車殘余能量，提高能源的使用效率，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。
文檔編號B60H1/20GK101474954SQ200910067779
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者劉勝春, 寧靜紅, 李慧宇 申請人:天津商業(yè)大學(xué)