一种汽车尾气余热利用装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种汽车尾气余热利用装置，包括储热区和用热区，储热区包括与汽车尾气管连接的换热器

【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气余热利用装置


[0001]本专利技术涉及汽车尾气利用的
，尤其涉及一种汽车尾气余热利用装置
。

技术介绍

[0002]车用燃油在发动机活塞腔中燃烧之后，其燃烧产生的热量转换变成不同形式的能量
。
其中一部分转化为有用功，作为汽车的驱动力用于驱动车辆运行，这一部分约占燃油燃烧产生的总能量的
30%
左右；另一部分通过发动机壁面传递给冷却装置，由冷却液和润滑油等带走，耗散在空气中，最后还有部分的热量随着燃烧产生的气体通过汽车发动机产生的尾气的形式排放，此部分热量排放到环境中，不仅易造成环境污染和温室效应，而且未被合理利用，造成资源的浪费
。
[0003]汽车尾气余热利用是一种利用汽车排气管排放的高温废气进行能量回收的技术，它也是一种可再生能源利用方式，其原理是运用热力学原理，将排出的汽车尾气经过适当的换热装置，将其中的余热转换为有用的热能
。
随着人们对环境保护和节能减排的意识逐渐增强，汽车尾气余热利用技术得到了广泛关注和研究
。
目前，已有一些汽车尾气余热利用装置被提出和应用，如利用汽车尾气余热进行汽车内部空调和供热
、
制冷等设备的能量供应，以及利用汽车尾气余热为电动汽车充电等
。
但是，这些技术仍然存在着能量回收效率低
、
体积大
、
设备复杂
、
成本高等问题，难以实现在实际应用中的推广和普及
。
同时，现如今社会随着生活条件的提高，户外野营是老百姓的娱乐项目之一，这就少不了野炊做饭，再如房车
、
货车
、
轿车司机在长途行驶的条件下，也需要加热水
、
饮料，蒸煮食物
。
[0004]现有技术中，公开日为
2016
‑
02
‑
10
公开号为
CN205025540U
的中国技术专利文件公开了一种汽车尾气余热利用装置，该汽车尾气余热利用装置包括加热箱
、
上连接管
、
下连接管
、
贮水箱
、
蒸煮器；贮水箱固定在车内的机架上，蒸煮器连接在贮水箱上，加热箱设有供汽车排气管贯穿的排气管孔，上连接管下端与加热箱固定连接，上连接管上端与贮水箱底部固定连接，下连接管下端与加热箱固定连接，下连接管上端与贮水箱底部固定连接
。
该汽车尾气余热利用装置是直接将烟气与水进行换热，但是该汽车尾气余热利用装置体积大
、
储热量小，且无法长时间储存热量，该专利存在的这些弊端限制了其技术在实际中的使用效果和推广应用
。

技术实现思路

[0005]针对上述的技术问题，本专利技术提出一种汽车尾气余热利用装置，结合国家能量转化战略目标，用于解决现有技术中的车用燃油燃烧产生的部分热量排放到环境中，不仅易造成环境污染和温室效应，而且未被合理利用，造成资源的浪费问题
。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种汽车尾气余热利用装置，包括储热区和用热区，储热区包括与汽车尾气管连接的换热器
、
与换热器连接的储能箱和与储能箱连接的循环泵；储能箱
、
循环泵和阀门
E
连接成第一闭合回路；第一闭合回路通过阀门
D
与用热区连接；所述的储能箱
、
循环泵
、
阀门
D
与用热区形成第二闭合回路
。
[0007]优选地一个实施例，所述储能箱内设有蓄热材料，储能箱采用保温隔热材料，蓄热材料采用相变材料
。
[0008]优选地一个实施例，为了传递汽车发动机工作中汽车尾气里的热量，所述换热器通过传热管与储能箱连接
。
[0009]优选地一个实施例，所述传热管与储能箱可拆卸连接，传热管与换热器连接的一端为蒸发端
、
另一端为冷凝端，热量从蒸发端传递到冷凝端
。
[0010]优选地一个实施例，为了利用汽车尾气管的热量，并且不影响汽车行驶过程中的正常排气，所述换热器通过上排气管与汽车尾气管连接，且上排气管与主排气管并联，上排气管通过换热器内部
。
[0011]优选地一个实施例，所述上排气管与主排气管的并联接口处设置第一三通阀，第一三通阀包括阀门
A、
阀门
B、
阀门
C。
[0012]优选地一个实施例，为了将汽车尾气排出的
CO、HC
和
NOx
等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳
、
水和氮气，所述主排气管上设有三元催化器
。
[0013]优选地一个实施例，为了方便生活的各类用水，所述的用热区包括第一加热区和第二加热区，第一加热区
、
第二加热区通过第二三通阀接入第二闭合回路，第二三通阀包括阀门
F、
阀门
G
和阀门
J。
[0014]优选地一个实施例，为了更好地进行加热和温度检测，所述的第一加热区包括加热装置和温度检测器
D。
[0015]优选地一个实施例，为了方便车辆长途行驶中的生活使用，所述的第二加热区包括热交换器
、
热水箱
、
温度检测器
E
和热水出口
。
[0016]优选地一个实施例，为了更好的将尾气的热量用于用热区，所述储热区和用热区内各闭合回路工质为高热导率流体
。
[0017]本专利技术的有益效果：
1. 本专利技术通过联合储能箱
、
蓄热材料
、
循环泵
、
用热区等，将汽车排气管排放的高温废气进行能量回收
、
储存和高效利用；
2.
本专利技术在汽车启动后，汽车尾气从排气管向外排出的过程中，通过打开阀门
C
，通过换热器收集热量，热量从传热管的蒸发端传递到冷凝端，储存到储能箱里，待热区的生活使用；
3.
本专利技术在第一个循环中，通过打开阀门
E
，循环泵工作，工质在储能箱内外热循环，使蓄热材料在储能箱内均匀分布，以达到储能箱内热量均匀；
4. 本专利技术在第二个循环中，阀门
D
打开，循环泵工作，工质流向用热区，提供热量后流回储能箱；
5.
本专利技术利用热区可利用吸收的热量满足车辆长途行驶中的保温
、
加热
、
烹饪
、
淋浴和供暖等需求；
6.
本专利技术的装置不仅结构简单
、
操作方便，还具有成本低廉
、
换热效率高等经济价值和特点；
7.
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种汽车尾气余热利用装置，其特征在于：包括储热区（
31
）和用热区（
20
），储热区（
31
）包括与汽车尾气管（
15
）连接的换热器（7）
、
与换热器（7）连接的储能箱（8）和与储能箱（8）连接的循环泵（9）；储能箱（8）
、
循环泵（9）和阀门
E
（5）连接成第一闭合回路；第一闭合回路通过阀门
D
（4）与用热区（
20
）连接；所述的储能箱（8）
、
循环泵（9）
、
阀门
D
（4）与用热区（
20
）形成第二闭合回路
。2.
根据权利要求1所述的汽车尾气余热利用装置，其特征在于：所述储能箱（8）内设有蓄热材料（
11
），储能箱（8）采用保温隔热材料，蓄热材料（
11
）采用相变材料
。3.
根据权利要求1或2所述的汽车尾气余热利用装置，其特征在于：所述换热器（7）通过传热管（
12
）与储能箱（8）连接
。4.
根据权利要求3所述的汽车尾气余热利用装置，其特征在于：所述传热管（
12
）与储能箱（8）可拆卸连接，传热管（
12
）与换热器（7）连接的一端为蒸发端
、
另一端为冷凝端（
17
），热量从蒸发端传递到冷凝端（
17
）
。5.
根据权利要求1或2或4所述的汽车尾气余热利用装置，其特征在于：所述换热器（7）通过上排气管（
14
）与汽车尾气管（
15
）连接，且上排气管（
14
）与主排气管（
15
）并联，上排气管（
14
）通过换热器（7）...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕彦力，王兴明，袁培，张鸿翔，王子卓，张江德，杨晴，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：