[发明专利]内燃热机冷却水的热能利用方法

说明书

本发明涉及一种方法、尤其是一种内燃热机冷却水的热能利用方法。本发明属于热能方法新应用及结构改进的技术领域。

现时内燃热机有两种、一种是汽油机，另一种是柴油机。汽油机的效率是20-30％，柴油机的效率是28-40％。燃料释放的热能除了用来做有用功部分，其余部分是废气带走一部分，散热损失一部分、及克服摩擦做功消耗一部分热能。根据国际能源资料统计和专家们预言，在五大能源中，适合于经济开采的石油和天然气只能再开采30年、最多50年内将被耗尽，因此能源危机即在眼前了。地球十大环境祸患之首是气候变化和能源浪费，温室效应严重威胁着整个人类，据2500名有代表性专家预计海平面将升高，气温的升高也将对农业和生态系统带来严重的影响。

现时内燃机(例如汽车)冷却系统分风冷和水冷两种，现时的冷却系统只能带走部分热能，使发动机在正常温度下工作，而没有利用这部分热能。一台100KW的汽油机，每小时就有(32-35)×10⁴KJ的热量被冷却水带走，如果用这部分热能来烧水即使是从0℃水温烧起，也可以烧滚800-860kg(即公斤)的水。可见这部分热能是十分巨大的。

本发明的目的正针对上述问题、提供一种内燃热机冷却水热能利用的方法，以节约能源促进环境保护。本发明对防止温室效应，厄尔尼诺现象有一定作用，对国民经济及公共利益有一定的进步意义的。

本发明的主要技术方案：现时汽车发动机水冷却系所采用的冷却介质是水，发动机水箱所加的水应是清洁的软水。自来水是一种经过滤，消除杂质的清洁软水，将自来水加入水箱中、在汽车行驶后、水温逐惭上升，正常行驶时保持80-90℃。图4-1是现有技术，常见的闭式强制循环水冷却系示意图、如图可见，冷却水只在冷却系不断地循环流动、由于是闭合式的、所以它不受外界污染的，80-90℃的冷却水仍是清洁的自来水。本发明的方案是按地域分布、在各地修建一定数量的热水收集库，附设蒸馏设备、热水水塔、水管。热水收集库在结构及措施上尽量防止热传递，以减少热量散失。热水收集库每隔一定距离就有一个，它应处于交通方便的公路两侧。当司机某甲行到一个热水收集库时、将汽车水箱80-90°C冷却水(自来水)放掉、重新加上新的室温自来水继续上路行驶。热水收集库将某甲的汽车水箱热水储起来，同理、千千万万的司机的汽车水箱热水亦同样可以被热水收集库收集。热水收集库一边收集热水，一边将收集的热水用专门蒸馏设备加热，加热至100℃时、热水变成水蒸汽、水蒸汽冷却变成蒸馏水(亦即是太空水、纯水)，蒸馏水装入瓶装或家庭装，大量投放市场、大量供应人们饮用。

由此可见热水收集库只须将水温升高20-10℃就可以得到蒸馏水与平时烧开水或其他制蒸馏水工厂比较具有节约能源，减少成本、大力地保护环境的作用。

热水收集库在结构及措施上可以尽量防止热传递，减少热能散失，每天于某一时间(例如晚上8-9点)可将收集的热水(80-90℃)，直接经热水水塔、水管、直接输送到居民住户、供应洗澡用的大量热水。

如果确保冷却水是符合卫生标准，例如冷却水是清洁的自来水，水箱及其他接触冷却水的部件是清洁的，甚至将来水箱及其他接触冷却水的部件是用不锈钢制造的，及经常清洗。这样，热水收集库还可以将热水加热至100℃，冷却水变成开水，经热水水塔，水管的输送，直接在每天某时间(例如中午11-12点)供应本区域居民大量开水饮用及做饭，消毒。

为了防止有坏人破坏，下毒，建议水箱盖应设有牢固的盖锁，热水收集库工作人员随时抽检司机所捐的冷却水样品。

解放CA10B型汽车冷却系水量21L(即42斤)，黄河JN150、JN151型汽车发动机则为45L(即90斤)。发明者，经过多次的实验，得出结果：若换120斤的冷却水及加上新的120斤自来水，只需3分钟就可以，同时为了提高换水效率，水箱进水口，及放水口制造时相应增大，可能的话用高压水枪加自来水，增加足够的工作人员，必要时可同时为几十辆汽车换热水加新自来水，以方便司机同志们，节省时间。司机同志只需停车休息2-3分钟，就可以大力节约能源，大力支持环保，何乐而不为呢？同时环保、交警部门可以参照每个司机同志们每月换热水的次数，作为一个司机参与环保的指数。正所谓“国家兴亡、匹夫有责”，请司机大力支持。

为了收集更多的热水，更好地利用汽车冷却水热能，本发明提出增大汽车水箱的容积的方法，(例如增大至2-3倍)，在制造工艺上能增多大达到最好就增多大，更好地节约能源。本发明适用于冷却介质是清洁的自来水时应用，当冷日子，冷却水加了防冻液后，本发明是否适用还需进一步研究。