[发明专利]一种汽车余热回收蒸发器

说明书

本发明实施例公开了一种汽车余热回收蒸发器，包括主壳体、换热器、旁通管以及旁通阀，所述主壳体呈圆筒形，并在主壳体的进气端设有进气口，出气端设有排气口，在换热器的内部设有多个扁翅管，且扁翅管自主壳体的中心向四周方向呈星型放射状结构排布，旁通管布置在换热器的中部，并设置旁通阀分别控制旁通管路和换热器管路。本发明利用主壳体呈圆筒形的蒸发器，采用扁翅管换热管，并将其以星型结构排布，使得换热更加均匀，换热效率更高，耐压性更好，结构强度更高，同时设置旁通道，以及一个旁通阀，其结构紧凑，体积小，热侧压阻小，有更好的抗震，耐压性，安全性，即满足基本的换热蒸发功能以外，还具有较好的抗震性能和密封性。

技术领域

本发明实施例涉及汽车余热回收技术领域，具体涉及一种汽车余热回收蒸发器。

背景技术

余热回收系统(WHR)在机动车节能减排技术中，具有节能效率高，节油效果好，以及能有效降低NOX排放的特点。其应用成本相对较低，技术难度小，且无需改动发动机结构。其中，蒸发器作为系统的核心功能模块，影响着整个系统工作效率，系统尺寸。

蒸发器的工作原理是通过废气(冷却液、润滑油等)与系统有机工质进行换热，使得有机工质蒸发且过热。过热的有机工质将推动膨胀机转动并带动发电机发电，完成系统从热能到电能的转换。由于发动机工况的不稳定性，系统在发动机低转速及超高转速时，需要将尾气旁通。因此，汽车余热回收蒸发器必须配有旁通道以及控制热源是否进入旁通道的蒸发器阀。

由于现有的机动车发动机舱内部及周围空间有限，在不更改发动机原有设计的情况下，系统尺寸成为制约余热回收系统商用化的一个重要约束条件，而这一约束在系统中则主要体现在蒸发器尺寸的大小。同时，相比车辆上其他系统结构，余热回收系统，其各部件的耐压性以及密封性能要求较高而车辆在行驶过程中常会伴有不同幅度的震动，因此，设备的耐压及抗震特性也是直接影响系统使用寿命和安全性的重要因素。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种汽车余热回收蒸发器，以解决现有技术中汽车余热回收系统的蒸发器换热效率以及耐压抗震性较差的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种汽车余热回收蒸发器，包括：

主壳体，所述主壳体呈两端开口的圆筒结构，并在主壳体的进气端上安装有进气扩散器，所述进气扩散器上形成有进气口，以及在主壳体的出气端上安装有尾气收集器，所述尾气收集器上形成有排气口；

换热器，所述换热器安装在主壳体内，并在换热器的中部设有横向贯穿的中心通道，在换热器的内部设有多个扁翅管，且多个所述扁翅管自主壳体的中心向四周方向呈星型放射状结构排布，在扁翅管内形成有废气通道，以所述废气通道的一端接入进气口，另一端接入排气口；

旁通管，所述旁通管布置在换热器的中心通道内，并与主壳体呈同轴设置，在旁通管的进气端连接有内置扩散器；

旁通阀，所述旁通阀为布置于进气扩散器内的单螺杆三阀片结构，并分别于内置扩散器的内部，以及内置扩散器与进气扩散器之间构成阀门，并控制气体进入。

进一步地，所述主壳体内部与扁翅管之间形成冷媒通道，并在主壳体的外壁上分别设有连通冷媒通道的冷媒入口接头和冷媒出口接头。

进一步地，所述主壳体内于冷媒出口接头处设有滤液栅板。

进一步地，所述进气扩散器和尾气收集器均呈锥形壳体结构，以所述进气扩散器和尾气收集器的内壁构成导流壁。

进一步地，所述换热器的两端设有管板，并在换热器内沿横向布置有多个折流板，以所述扁翅管固定在换热器前后端的管板以及中间的折流板上。

进一步地，所述换热器与主壳体的内壁之间；

以及换热器与旁通管的外壁之间均设有隔热层。