汽車太陽能半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器的設(shè)計(jì)【含3張CAD圖紙】
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油蒸汽冷凝器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
油蒸汽冷凝器如圖3.1。由散熱片1、制冷片2、型腳架8和26、固定座9、冷凝器壁10、閥支座11、空氣閥壁12、風(fēng)扇15、油箱體28等組成。
油蒸汽冷凝器整體通過螺栓27及與它相對(duì)稱位置的螺栓固定在汽車油箱體上。油蒸汽冷凝器的上端安裝風(fēng)扇15，風(fēng)扇固定在空氣閥支座上11，空氣閥使油蒸汽冷凝器的內(nèi)部與大氣相通。
半導(dǎo)體制冷忒片的冷端貼在油蒸汽冷凝器壁上，用絕熱材料25將半導(dǎo)體制冷片固定密封；半導(dǎo)體制冷片的熱端與散熱片1相接觸，散熱片由螺栓6固定。
制冷翅24是由鋁合金材料做成，安裝在油蒸汽冷凝器的內(nèi)部。制冷翅上有小孔，可以使冷凝后的液態(tài)油順利流回油箱。
當(dāng)半導(dǎo)體制冷片開始工作時(shí)，冷端吸收冷凝器內(nèi)部油蒸汽的熱量，熱端將熱量傳遞給散熱片，散熱片向大氣中散熱。安裝在冷凝器上端的風(fēng)扇，不斷向散熱片吹冷風(fēng)，使散熱片能夠及時(shí)散熱。冷凝器將油蒸汽冷凝成液態(tài)后，油液順著制冷翅上的小孔，流回油箱。
安裝在油蒸汽冷凝器上端的通氣器有直空閥和壓力閥組成，當(dāng)汽油箱內(nèi)汽油不斷減少時(shí)，箱內(nèi)壓力下降到0.098 MP以下時(shí)，直空閥門16被大氣壓開，空氣便進(jìn)入汽油箱內(nèi)。當(dāng)箱內(nèi)的汽油蒸汽過多，壓力閥閥門密封圈座13被汽油蒸汽壓開，汽油蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后在排入大氣，排入大氣的汽油蒸汽減少了，降低了大氣污染。
1散熱片；2制冷片；3螺栓；4螺母；5墊圈；6螺柱；7墊圈；8L型腳架1；9固定座；10冷凝器壁；11閥支座；12空氣閥壁；13壓力閥閥門密封圈座；14彈簧1；15風(fēng)扇；16直空閥門；17直空閥挺住；18彈簧2；19密封圈；20螺栓；21螺母；22墊圈；23直腳架；24制冷翅；25絕熱材料；26L型腳架2；27螺栓；28油箱體
圖3.1 油蒸汽冷凝器
油蒸汽冷凝器的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
油蒸汽冷凝器壁見圖3.2，采用模具拉伸成形工藝性好。
散熱片見圖3.3，采用鋁合金材料，有利于傳熱，采用模具拉伸成形。散熱片上有多個(gè)小散熱片并列組合，增大散熱面積。
3.2 油蒸汽冷凝器壁
圖3.3 散熱片
太陽能半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器安裝方案
太陽能安裝在汽車的頂部，將吸收的太陽光能轉(zhuǎn)換成電能，給蓄電池充電。蓄電池作為油蒸汽冷凝器中溫控電路的電源。半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器有以下三種安裝方案：
方案1：油蒸汽冷凝器安裝在油箱體上。
在油箱體中部開孔，將太陽能半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器制作成一方盒，冷凝器的底部也開孔，冷凝器的孔與油箱上的孔相連接，油蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝成液體后又流回油箱。
方案2：半導(dǎo)體制冷芯片安裝在油箱頸部，實(shí)現(xiàn)對(duì)油蒸汽的冷凝。
將半導(dǎo)體制冷芯片安裝在油箱加油口的頸部，使揮發(fā)的汽油蒸汽通過油箱加油口頸部的制冷芯片時(shí)，冷卻成液態(tài)汽油流回油箱中。
方案3：油箱外部循環(huán)制冷方式。
在油箱體合適位置開兩個(gè)孔，可在與油箱蓋連接的孔頸處開孔作為燃油蒸汽的進(jìn)氣孔，油箱最底部開孔作為回油孔，用一根導(dǎo)熱性好的金屬管將兩孔相連。在金屬管外部用貼制冷芯片，其冷端與金屬管相接觸，熱端與散熱片相結(jié)合，在散熱片上固定一個(gè)小風(fēng)扇，小風(fēng)扇對(duì)散熱片進(jìn)行散熱。
本設(shè)計(jì)中，半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器的安裝采用方案1。
半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器的安裝位置
半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器的安裝位置示意圖見圖2.1。
油箱中的燃油由于傳熱及熱輻射的作用使燃料大量揮發(fā)并導(dǎo)致壓力升高時(shí)，這些蒸發(fā)物通過油箱體與冷凝器之間的通氣孔，進(jìn)入冷凝器。油蒸汽冷凝器將蒸汽冷凝成液體，流回油箱。
目前，汽車的油箱蓋上都有通氣器，在本設(shè)計(jì)中,將油箱蓋做成密封的，通氣器設(shè)計(jì)在油蒸汽冷凝器的上方。
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