CN206829032U - 一种垃圾清扫车 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种垃圾清扫车，包括车身、底盘、车轮、电动发动机、变速箱、清扫机构、清扫机构电动驱动器、水氢机、太阳能发电装置、电解水装置、甲醇制备设备；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池；所述水氢机包括二氧化碳收集容器，收集所述甲醇水重整制氢装置制氢时生成的二氧化碳；二氧化碳收集容器连接甲醇制备设备，将二氧化碳输送至甲醇制备设备；所述甲醇制备设备包括：氢气输送装置、第二输送装置、合成反应器。本实用新型提出的垃圾清扫车，可利用可再生能源提供动能，同时有效避免污染气体的排放，甚至可以避免二氧化碳的排放，同时可以利用收集的二氧化碳制备发电所需的甲醇。

Description

一种垃圾清扫车

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，涉及一种电动汽车，尤其涉及一种二氧化碳循环式水氢动力垃圾清扫车。

背景技术

汽车工业是世界上仅次于石油化工的第二大产业，目前，大部分汽车都以汽油、柴油为燃料，不仅消耗了大量的石油资源，而且汽车尾气中所含的氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳等造成了大气的严重污染。为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和保障能源供给，世界各国政府纷纷投入大量的人力、物力寻求解决这些问题的各种途径。

目前主要有两种节能的途径，一种是以丰田为代表的混合动力汽车，另一种是以特斯拉为代表的纯电动汽车。混合动力汽车的起步慢，燃料依然为汽油或柴油，不能从本质上解决资源、污染的问题。纯电动汽车需要特定的充电桩，较难普及，且续航能力较差。

燃料电池是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效发电装置，其工作过程不受卡诺循环限制，转换效率高，几乎没有污染物排放。以燃料电池为动力的燃料电池电动汽车既可以保护环境又可以缓解能源短缺和调整能源结构，已成为未来汽车发展的重要趋势之一，是当今世界能源和交通领域开发的热点。

燃料电池按电解质分类可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等五类。而汽车用燃料电池的要求为：能够在常温下工作，电流密度高，免维护性好，耐振性与耐冲击性好，能够从低负荷到高负荷进行高效率运转。质子交换膜燃料电池(PEMFC)能够满足这些性能要求，因此成为发展最快也最成熟的车用燃料电池。基于PEMFC的燃料电池汽车需要氢气作为燃料，自从燃料电池诞生起，氢源问题与燃料电池本身是同样重要的核心技术，而氢源的研究开发已成为燃料电池汽车从演示走向商业化的重要步骤。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种垃圾清扫车，可利用可再生能源提供动能，同时有效避免污染气体的排放，甚至可以避免二氧化碳的排放，同时可以利用收集的二氧化碳制备发电所需的甲醇。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种垃圾清扫车，所述垃圾清扫车包括：车身、底盘、车轮、电动发动机、变速箱、清扫机构、清扫机构电动驱动器、水氢机、太阳能发电装置、电解水装置、甲醇制备设备；

所述底盘、车轮通过车身设置，电动发动机、变速箱设置于车身的驾驶室内，清扫机构、清扫机构电动驱动器设置于车身下方；

所述水氢机分别连接电动发动机、变速箱、清扫机构电动驱动器，为电动发动机、变速箱、清扫机构电动驱动器提供工作所需的电能；所述清扫机构电动驱动器连接清扫机构，驱动清扫机构动作；

所述太阳能发电装置连接电解水装置、甲醇制备设备，为其提供工作所需的电能；所述电解水装置连接甲醇制备设备，将水解制得的氢气输送至甲醇制备设备；

所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池，甲醇水重整制氢装置连接甲醇水储存容器，利用水泵将甲醇水储存容器内的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置制得高纯度的氢气；氢燃料电池连接甲醇水重整制氢装置，接收其制得的氢气，氢燃料电池设有空气泵，将空气泵入氢燃料电池中，利用空气中的氧气与氢气发生氧化还原反应发出电能；

所述电动发动机、清扫机构电动驱动器的四周分别设有冷却壳体,冷却壳体靠近电动发动机、清扫机构电动驱动器设置；冷却壳体内分布有冷却通道，冷却通道连接甲醇水原料储存容器及甲醇水重整制氢装置，作为甲醇水原料输送的一个管路；

所述水氢机包括二氧化碳收集容器，收集所述甲醇水重整制氢装置制氢时生成的二氧化碳；二氧化碳收集容器连接甲醇制备设备，将二氧化碳输送至甲醇制备设备；

所述甲醇制备设备包括：氢气输送装置、第二输送装置、合成反应器；所述第二输送装置为二氧化碳输送装置或/和一氧化碳输送装置；所述氢气输送装置、第二输送装置分别与合成反应器连接；所述合成反应器内氢气与二氧化碳或一氧化碳反应，生成甲醇及水。

作为本实用新型的一种优选方案，所述二氧化碳收集容器、甲醇水储存容器组合为一个储存容器；储存容器的中部设有隔板，隔板的一侧设置反应液体，另一侧设置氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳；隔板连接有推动机构。

作为本实用新型的一种优选方案，所述储存容器还包括控制模块、感应模块；所述驱动机构包括电机，感应模块包括压力传感器或/和液位传感器；所述感应模块用以感应容器内反应液体的量，同时感应氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳的量；并将感应数据发送至控制模块；所述控制模块根据感应模块感应的数据控制驱动机构对间隔机构的动作；所述存储装置还包括液化装置或/和固化装置，将收集到的二氧化碳液化或/和固化。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的垃圾清扫车，可利用可再生能源提供动能，同时有效避免污染气体的排放，甚至可以避免二氧化碳的排放，同时可以利用收集的二氧化碳制备发电所需的甲醇。

附图说明

图1为本实用新型垃圾清扫车的结构示意图。

图2为本实用新型垃圾清扫车的组成示意图。

图3为本实用新型垃圾清扫车中储存容器的结构示意图。

图4为本实用新型垃圾清扫车中甲醇制备设备的组成示意图。

图5为本实用新型垃圾清扫车中电动发动机冷却机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1、图2，本实用新型揭示了一种垃圾清扫车，所述垃圾清扫车包括：车身11、底盘、车轮13、电动发动机、变速箱、清扫机构14、清扫机构电动驱动器15、水氢机1、太阳能发电装置5(还可以包括风能发电装置等其他自然能源发电装置)、电解水装置6、甲醇制备设备7。

所述底盘、车轮13通过车身11设置，电动发动机、变速箱设置于驾驶室12内，清扫机构14、清扫机构电动驱动器15设置于车身11下方。

所述水氢机1分别连接电动发动机、变速箱、清扫机构电动驱动器15，为电动发动机、变速箱、清扫机构电动驱动器15提供工作所需的电能；所述清扫机构电动驱动器15连接清扫机构14，驱动清扫机构14动作。

所述太阳能发电装置5连接电解水装置6、甲醇制备设备7，为其提供工作所需的电能；所述电解水装置6连接甲醇制备设备7，将水解制得的氢气输送至甲醇制备设备7。

所述水氢机1包括甲醇水重整制氢装置2、氢燃料电池3，甲醇水重整制氢装置连接甲醇水储存容器4，利用水泵将甲醇水储存容器4内的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置2制得高纯度的氢气；氢燃料电池3连接甲醇水重整制氢装置2，接收其制得的氢气，氢燃料电池3设有空气泵，将空气泵入氢燃料电池3中，利用空气中的氧气与氢气发生氧化还原反应发出电能。

水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的发明专利：中国专利CN201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利CN201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201410621689.X，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。

所述水氢机包括二氧化碳收集容器，收集所述甲醇水重整制氢装置2制氢时生成的二氧化碳；二氧化碳收集容器连接甲醇制备设备7，将二氧化碳输送至甲醇制备设备7。甲醇制备设备7利用二氧化碳及氢气制得甲醇。

请参阅图5，为了更好地使垃圾清扫车处于最佳工作状态，电动发动机111、清扫机构电动驱动器15的四周分别设有冷却壳体112、152,冷却壳体112、152分别靠近电动发动机111、清扫机构电动驱动器15设置；冷却壳体112、152内分布有冷却通道113、153，冷却通道113、153连接甲醇水原料储存容器4及甲醇水重整制氢装置2，作为甲醇水原料输送的一个管路。冷却通道113、153配合设置第二泵体43、第三泵体44。此外，甲醇水原料储存容器4及甲醇水重整制氢装置2之间还设有正常的输送管路41及第一泵体42。

请参阅图3，所述甲醇制氢系统包括储存容器(甲醇水原料储存容器及二氧化碳收集容器可以共用一个容器)；储存容器的中部设有隔板101，隔板101的一侧设置反应液体，另一侧设置氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳；隔板101连接有推动机构，在储存容器内的液体减少或二氧化碳增加达到设定条件时，推动机构驱动隔板动作，减少存储反应液体区域的容积，增加存储二氧化碳区域的容积。隔板101的两端分别设有滑道102，便于隔板101滑动。

所述储存容器还包括控制模块、感应模块；所述驱动机构包括电机，感应模块包括压力传感器或/和液位传感器；所述感应模块用以感应容器内反应液体的量，同时感应氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳的量；并将感应数据发送至控制模块；所述控制模块根据感应模块感应的数据控制驱动机构对隔板的动作；所述储存容器还可以包括液化装置或/和固化装置，将收集到的二氧化碳液化或/和固化。

有关甲醇制备设备的组成，本申请人已经另做申请，但为避免出现公开不充分的情况出现，本申请也附上甲醇制备设备的具体组成。

请参阅图4，所述甲醇制备设备包括：氮气输送装置A1、氢气输送装置A2、二氧化碳输送装置A3、第一混合器A4、第二混合气A5、微型固定床反应器A7、背压阀A8、醇水分离器A6、色谱仪A9、甲醇液化装置、甲醇收集容器、主控模块。

微型固定床反应器是本领域技术人员可以根据本申请的描述了解的，其为体积较小的固定床反应器。同时，中国专利CN200610023343.5涉及一种主要用于实验室常压下多相催化反应评价的微型固定床反应器,尤其涉及一种新型套管反应器。从上述2006年申请的专利中，可以获知，“微型固定床反应器”是本领域技术人员的惯用技术手段，这里不做更详细的介绍。

所述氮气输送装置A1包括氮气存储容器、第一输送管路，第一输送管路设有第一截止阀A11、第一质量流量计A12。

所述二氧化碳输送装置A3包括二氧化碳存储容器、第二输送管路，第二输送管路设有第二截止阀、第二质量流量计。

所述氢气输送装置A2包括氢气存储容器、第三输送管路、第四输送管路，第三输送管路设有第三截止阀、第三质量流量计，第四输送管路设有第四截止阀、第四质量流量计。

所述氢气存储容器通过第三输送管路与第一输送管路连接，第三输送管路与第一输送管路交汇于一第一三通阀A13。所述氢气存储容器通过第四输送管路与第二输送管路连接，第四输送管路与第二输送管路交汇于一第一四通阀A14。

所述第一三通阀A13与第一混合器A4连接，第一混合器A4的另一端与第二三通阀A15连接；第二三通阀A15通过第五输送管路连接微型固定床反应器A7，第五输送管路设有第五质量流量计、压强计。

所述微型固定床反应器A7的另一端连接第四三通阀A16，第四三通阀A16还连接背压阀A8，背压阀A8的另一端连接一第二四通阀A10。

所述第一四通阀A14与第二混合器A5连接，第二混合器A5的另一端与第三三通阀A17连接；醇水分离器A6、第二三通阀A15连接第三三通阀A17，醇水分离器A6、甲醇液化装置、色谱仪A9连接第二四通阀A10；甲醇液化装置与甲醇收集容器连接。

所述主控模块控制各个部件动作，先控制高纯氮气和高纯氢气以设定的比例经过第一混合器混合后通过催化剂床层排空，待催化剂还原完成后切换气体为氢气和二氧化碳的混合气，气体通过催化剂床层经背压阀升压到一定压力再经醇水分离器分离出产物甲醇和水，未反应的气体经过原料气补充后继续通过反应器循环反应。

综上所述，本实用新型提出的垃圾清扫车，可利用可再生能源提供动能，同时有效避免污染气体的排放，甚至可以避免二氧化碳的排放，同时可以利用收集的二氧化碳制备发电所需的甲醇。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (1)

1.一种垃圾清扫车，其特征在于，所述垃圾清扫车包括：车身、底盘、车轮、电动发动机、变速箱、清扫机构、清扫机构电动驱动器、水氢机、太阳能发电装置、电解水装置、甲醇制备设备；

所述底盘、车轮通过车身设置，电动发动机、变速箱设置于车身的驾驶室内，清扫机构、清扫机构电动驱动器设置于车身下方；

所述水氢机分别连接电动发动机、变速箱、清扫机构电动驱动器，为电动发动机、变速箱、清扫机构电动驱动器提供工作所需的电能；所述清扫机构电动驱动器连接清扫机构，驱动清扫机构动作；

所述太阳能发电装置连接电解水装置、甲醇制备设备，为其提供工作所需的电能；所述电解水装置连接甲醇制备设备，将水解制得的氢气输送至甲醇制备设备；

所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池，甲醇水重整制氢装置连接甲醇水储存容器，利用水泵将甲醇水储存容器内的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置制得高纯度的氢气；氢燃料电池连接甲醇水重整制氢装置，接收其制得的氢气，氢燃料电池设有空气泵，将空气泵入氢燃料电池中，利用空气中的氧气与氢气发生氧化还原反应发出电能；

所述电动发动机、清扫机构电动驱动器的四周分别设有冷却壳体,冷却壳体靠近电动发动机、清扫机构电动驱动器设置；冷却壳体内分布有冷却通道，冷却通道连接甲醇水原料储存容器及甲醇水重整制氢装置，作为甲醇水原料输送的一个管路；

所述水氢机包括二氧化碳收集容器，收集所述甲醇水重整制氢装置制氢时生成的二氧化碳；二氧化碳收集容器连接甲醇制备设备，将二氧化碳输送至甲醇制备设备；

所述甲醇制备设备包括：氢气输送装置、第二输送装置、合成反应器；所述第二输送装置为二氧化碳输送装置或/和一氧化碳输送装置；所述氢气输送装置、第二输送装置分别与合成反应器连接；所述合成反应器内氢气与二氧化碳或一氧化碳反应，生成甲醇及水。