[发明专利]车用柴油发动机余热蒸馏饮水装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车节能技术领域，特别是发动机余热利用，具体是涉及一种车用柴油发动机余热蒸馏饮水装置。

背景技术

在发动机燃料的总热量中，仅有30％-45％的热量转变为有效功，其余55％-70％都损失掉了。其中，主要有废气带走，其次经过冷却液散失。对应于柴油发动机废气带走的热量达25％-45％，排温700-900K。如何提高热能的利用率或利用废气的能量，达到节能目的，一直是汽车及发动机研究者追求的目标。在发动机废气可用能量的利用中，废气涡轮增压技术是成功的典范。目前，国内发动机余热利用主要以车用暖风系统为主，很多大客车都装有发动机废气加热水暖系统。该技术可利用部分废气热量，但非常有限。

在漫长的旅途中，长途客车上的许多乘客会口渴难耐，但又无法下车购买饮用水，而感到烦恼和焦躁。然而，现在一般的长途客车缺少方便乘客的饮水装置，其主要原因是自来水欠清洁卫生，供应开水既不经济又受到量的限制。如何解决长途客车乘客饮水困难且喝到经济卫生洁静的纯净水一直是困扰长途客车业界的难题。

中国实用新型专利授权公告号CN2504133Y推荐有“饮水保障车”，它利用发动机排气尾气经换热器供暖，以防止储水罐内的水结冰。饮水保障车是在卡车二类底盘上专门改装的，可将水净化的专用饮水车。

发明内容

本发明的目的是提供一种车用柴油发动机余热蒸馏饮水装置，在发动机原有的排气背压不受影响，不额外增加排气损失前提下，利用柴油机排出的废气中的高温获取蒸气，经过冷凝获得蒸馏水，来解决乘客旅途中缺少干净卫生的饮用水的问题。

本发明的技术方案是这样的：一种车用柴油发动机余热蒸馏饮水装置，其特征在于：包括汽化器、冷凝水箱和饮水器；所述汽化器包括连接直管和螺旋管，所述连接直管内壁设有与螺旋管匹配的螺旋槽，螺旋管旋合于螺旋槽中；所述连接直管的外壁设有两个中空圆柱形凸台，所述圆柱形凸台的通孔与螺旋槽连通；所述螺旋管的两端密封连接有连接焊管，所述连接焊管穿过圆柱形凸台通孔，与圆柱形凸台密封连接形成进水口和出汽口；所述冷凝水箱上设有出水接口，冷凝水箱内设有蛇形布置的冷凝管，冷凝管的一端为进汽端，另一端为出水端；所述汽化器的进水口与冷凝水箱的出水接口连接；所述汽化器的出汽口与冷凝管的进汽端连接；所述冷凝管的出水端与饮水器连接。

优选的，所述圆柱形凸台由连接直管的外壁向螺旋管的切线方向延伸形成；所述中空圆柱形凸台的轴线沿着连接直管内壁的螺旋槽中径切线方向延伸。

优选的，还包括控制系统，所述汽化器的进水口通过阀门与冷凝水箱的出水接口连接，所述控制系统包括用于反馈加速踏板位置信息的传感器、根据位置信号发送动作信号的ECU和根据动作信号动作的执行器；所述执行器是控制阀门的步进电机。

优选的，所述冷凝水箱内沿横向间隔设置若干散热片，散热片与蛇形冷凝管匹配连接且固牢于水箱底部。

优选的，所述冷凝管的进汽端高度高于冷凝管的出水端高度。

优选的，所述冷凝水箱设置在车厢顶部，所述冷凝水箱底部设有喷淋装置。

本发明所提供的技术方案的优点在于，利用发动机尾气的余热能量通过汽化器实现水的汽化，经冷凝器冷凝成蒸馏水且积聚于饮水机中，成为用于客车乘客的饮用水。汽化器内部排气通道直径与原排气管内径相等，发动机原有的排气背压不受影响，保证较佳的汽化效果。作为汽化腔体的螺旋管内置于汽化器连接直管，与连接直管的螺旋道旋合匹配，起到良好的换热作用，有利于水的汽化蒸发。控制系统可根据汽车发动机运行工况有效控制进入汽化器的水流量，进而确保水的完全汽化。水为冷却介质，冷凝管呈后高前低倾斜放置于水箱内，利于冷凝水的排出；散热片间隔有序，将水箱内空间沿横向分隔为多个互相连通的储水空间，既可加大散热面积，增加冷凝效果，又可阻尼水箱内储水在汽车行进过程中的震荡，起到防振降噪的作用。预置于车厢后顶部的多个喷淋装置与冷凝水箱底部贯通，一旦车厢失火，水自动喷淋，起到消防灭火的作用，一定程度上减缓了车辆的火灾隐患。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图。

图2为本发明装置应用于汽车时结构布局示意图。

图3为汽化器结构示意图。

图4为汽化器连接直管结构示意图。

图5为图4的AA剖视示（旋转）意图。

图6为冷凝水箱结构示意图。

图7为图6的BB剖视示意图。

图8为控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。