本發(fā)明涉及汽車尾氣余熱利用領(lǐng)域，特別涉及一種汽車尾氣余熱集中利用的方法。

背景技術(shù)：

汽車的發(fā)明和使用對人類社會產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，它促進(jìn)了人類的進(jìn)步，改變了人們的生活習(xí)慣。

汽車能耗也是當(dāng)今社會的主要耗能方面之一。有報道稱我國汽車保有量超過1.7億量，而全球汽車保有量超過10億量。2013年交通運輸、倉儲和郵政業(yè)能源消費總量為34819.02萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

汽車使用過程中，所燃燒的汽油僅僅有30％左右轉(zhuǎn)化為動力輸出驅(qū)動汽車行駛，其余約70％的能量被白白浪費，其中很大一部分通過高溫汽車尾氣排放到空氣中，不但造成了巨大的能源浪費，而且是導(dǎo)致全球環(huán)境變暖的因素之一。以上面的2013年數(shù)據(jù)為例，如果回收10％的能量約為3500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，轉(zhuǎn)換為汽油則約為2500萬噸，其經(jīng)濟價值約為2000億元，環(huán)保和戰(zhàn)略意義不言而喻。

因而很多企業(yè)和研究單位以及國家政府均對汽車余熱利用投入大量精力，試圖降低汽車能耗和環(huán)境污染，例如混合動力、電力等驅(qū)動技術(shù)。但是這些技術(shù)均為新汽車技術(shù)，且有著不同的優(yōu)缺點。也有研究汽車余熱制冷制熱等技術(shù)。受制于汽車余熱利用技術(shù)在普遍性和實用性方面上的不足，現(xiàn)在汽車余熱回收的技術(shù)和推廣均處于尷尬地位。

本專利提供一種對傳統(tǒng)汽車的高效利用方案，采用余熱采集端和余熱利用端相分離的方法，拓展利用領(lǐng)域，改變傳統(tǒng)汽車余熱利用直接回饋到汽車用能本身的方式；本專利對汽車原有結(jié)構(gòu)和功能的改變量小，實用性高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車尾氣余熱集中利用的方法，面向傳統(tǒng)燃油、燃?xì)馄囶I(lǐng)域，通過在車流量動態(tài)平衡區(qū)域兩端建立集中利用蓄熱容器的工廠等，通過汽車尾氣余熱采集端和使用端脫離的方式拓展應(yīng)用領(lǐng)域，提高使用效率。

為達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種汽車尾氣余熱回收器，包括有蓄熱器和將蓄熱器掛接在車輛底盤上的輔助掛件，所述蓄熱器包括有保溫外殼、尾氣流路和熱回收工質(zhì)區(qū)，所述尾氣流路穿過保溫外殼的前后兩面，相應(yīng)在保溫外殼的前后面上分別設(shè)有尾氣進(jìn)口和尾氣出口；所述輔助掛件設(shè)置于蓄熱器保溫外殼的頂部。

進(jìn)一步，所述輔助掛件包括有磁吸盤結(jié)構(gòu)，所述磁吸盤結(jié)構(gòu)以中心對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在蓄熱器保溫外殼上表面。

進(jìn)一步，所述輔助掛件包括有真空吸盤結(jié)構(gòu)，所述真空吸盤結(jié)構(gòu)以中心對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在蓄熱器保溫外殼上表面。

進(jìn)一步，所述輔助掛件還包括有真空吸盤結(jié)構(gòu)，所述真空吸盤結(jié)構(gòu)以中心對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在蓄熱器保溫外殼上表面,所述磁吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)置于真空吸盤結(jié)構(gòu)的外圍。

進(jìn)一步，所述蓄熱器為兩個以尾氣流路的徑向截面作為對稱面的分離結(jié)構(gòu)，分別為第一蓄熱箱和第二蓄熱箱，所述第一蓄熱箱和第二蓄熱箱從左右兩部分扣合可以包住汽車尾氣排放煙管，所述第一蓄熱箱和第二蓄熱箱分別在上表面設(shè)有固定插銷口，通過一固定插銷的兩端分別插入上述固定插銷口固定，第一蓄熱箱和第二蓄熱箱在尾氣流路所在側(cè)面為不保溫面，其他側(cè)面為保溫側(cè)面。

進(jìn)一步，所述第一蓄熱箱和第二蓄熱箱的內(nèi)部為固液相變工質(zhì)、氣液相變工質(zhì)或者為大比熱的液體材料。

進(jìn)一步，所述尾氣流路在蓄熱器上的尾氣進(jìn)口和尾氣出口上均設(shè)有彈性可封閉常閉保溫門。

本發(fā)明還公開一種汽車尾氣余熱回收系統(tǒng)，包括有汽車尾氣余熱回收器、裝卸結(jié)構(gòu)、至少一組傳輸流水線和余熱利用端，所述裝卸結(jié)構(gòu)設(shè)于高速路或車輛集散場地的車輛進(jìn)、出口位置處，所述裝卸機構(gòu)用于將汽車尾氣余熱回收器安裝到汽車尾氣管道上，以及從汽車尾氣管道上拆卸下來；所述裝卸結(jié)構(gòu)包括放置汽車尾氣余熱回收器的升降臺和插銷固定汽車尾氣余熱回收器的機械臂；所述傳輸流水線包括兩條線路，為輸入線路和輸出線路，輸出線路從余熱利用端向機械臂傳送汽車尾氣余熱回收器，輸入線路從機械臂處向余熱利用端傳送汽車尾氣余熱回收器；所述汽車尾氣余熱回收器在余熱利用端通過釋放采集好的一段期限內(nèi)的尾氣流路(2)排放的部分廢熱用于發(fā)電。

進(jìn)一步，所述汽車尾氣余熱回收器在余熱利用端還通過第一蓄熱箱、第二蓄熱箱的不保溫面和尾氣進(jìn)出口傳導(dǎo)熱量用于發(fā)電。

進(jìn)一步，所述余熱利用端通過發(fā)電輸入電網(wǎng)或者離網(wǎng)應(yīng)用,或者直接產(chǎn)生工商業(yè)用熱。

本發(fā)明的汽車尾氣余熱回收器以及系統(tǒng)，應(yīng)用于車流量穩(wěn)定地區(qū)，例如大型客運站、高速路出入口等地，分別建立中溫余熱發(fā)電站等可以規(guī)?；褂糜酂岬墓S等建筑作為余熱利用端，利用車輛尾氣余熱進(jìn)行發(fā)電。在車輛進(jìn)入高速路入口前在汽車排汽管出口掛載汽車尾氣余熱回收器，在高速路出口卸裝此系統(tǒng)并集中放置在余熱利用端作為“進(jìn)料帶”的輸入線路上，通過余熱發(fā)電后將此系統(tǒng)重新安裝在高速路進(jìn)口汽車上，實現(xiàn)汽車尾氣余熱的回收利用。本發(fā)明的汽車尾氣余熱回收器以及系統(tǒng)，也可以應(yīng)用在貨車場、火車站等周期性車流平衡地區(qū)。通過汽車尾氣余熱回收器和余熱利用端的空間分離、時間延續(xù)的方式，拓展利用領(lǐng)域，減少對汽車原有結(jié)構(gòu)和功能的改變，該汽車尾氣余熱回收器以及系統(tǒng)的可操作性、實用性強，回收熱量足，經(jīng)濟性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的汽車尾氣余熱回收器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的汽車尾氣余熱回收器的分離結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3位本發(fā)明的汽車尾氣余熱回收系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖。

附圖標(biāo)記

1-熱回收工質(zhì)區(qū)，2-尾氣流路，3-磁吸結(jié)構(gòu)，4-真空吸盤結(jié)構(gòu)，5-尾氣進(jìn)口，6-保溫外殼，7-尾氣出口，8-固定插銷口，23-余熱利用端，21-輸入線路，22-輸出線路，61-高速路出口，62-高速路入口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例。

請參閱圖1和圖2，為本發(fā)明實施例的汽車尾氣余熱回收器及其分離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

作為一個具體實施例，本發(fā)明實施例的一種汽車尾氣余熱回收器，包括有蓄熱器和將蓄熱器掛接在車輛底盤上的輔助掛件，所述蓄熱器包括有保溫外殼6、尾氣流路2和熱回收工質(zhì)區(qū)1，所述尾氣流路2穿過保溫外殼6的前后兩面，相應(yīng)在保溫外殼6的前后面上分別設(shè)有尾氣進(jìn)口5和尾氣出口7；所述輔助掛件設(shè)置于蓄熱器保溫外殼6的頂部。

作為輔助掛件的具體實施例，輔助掛件包括有磁吸盤結(jié)構(gòu)4，所述磁吸盤結(jié)構(gòu)4以中心對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在蓄熱器保溫外殼6上表面，采用磁性材料用以將蓄熱器掛載在車輛底盤下。

進(jìn)一步作為輔助掛件的另一具體實施例，所述輔助掛件包括有真空吸盤結(jié)構(gòu)3，所述真空吸盤結(jié)構(gòu)3以中心對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在蓄熱器保溫外殼6上表面，通過真空吸盤結(jié)構(gòu)3可以將蓄熱器穩(wěn)定的掛載在車輛底盤下。

進(jìn)一步作為輔助掛件的另一具體實施例，所述輔助掛件還包括有真空吸盤結(jié)構(gòu)3與磁吸盤結(jié)構(gòu)4，所述真空吸盤結(jié)構(gòu)3以中心對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在蓄熱器保溫外殼6上表面,所述磁吸盤結(jié)構(gòu)4設(shè)置于真空吸盤結(jié)構(gòu)3的外圍，通過磁吸盤結(jié)構(gòu)和。

通過上述真空、磁力和懸掛耦合的方式，保證在汽車行駛過程中回收器緊緊固定在汽車地盤上，不會因為顛簸、急剎、啟動等原因掉落

作為蓄熱器的另一個實施例，所述蓄熱器為兩個以尾氣流路2的徑向截面作為對稱面的分離結(jié)構(gòu)，分別為第一蓄熱箱91和第二蓄熱箱92，所述第一蓄熱箱91和第二蓄熱箱92從左右兩部分扣合可以包住汽車尾氣排放煙管，所述第一蓄熱箱91和第二蓄熱箱92分別在上表面設(shè)有固定插銷口8，當(dāng)?shù)谝恍顭嵯?1和第二蓄熱箱92相夾合并包住汽車尾氣排放煙管后，通過一固定插銷的兩端分別插入上述固定插銷口8固定第一蓄熱箱91和第二蓄熱箱92，當(dāng)?shù)谝恍顭嵯?1和第二蓄熱箱92從汽車尾氣排放煙管取下后，再相互夾合并用固定插銷在固定插銷口9處固定，可以防止第一、二蓄熱箱91、92內(nèi)部熱量的散失；第一蓄熱箱91和第二蓄熱箱92在尾氣流路2所在側(cè)面為不保溫面，其他側(cè)面為保溫側(cè)面。

作為一個具體實施例，所述第一蓄熱箱91和第二蓄熱箱92的內(nèi)部為固液相變工質(zhì)、氣液相變工質(zhì)或者為大比熱的液體材料，通過大熱容減少蓄熱材料用量，降低余熱回收結(jié)構(gòu)重量和體積，有利于汽車節(jié)能。

進(jìn)一步作為一個具體實施例，所述尾氣流路2在蓄熱器上的尾氣進(jìn)口5和尾氣出口7上均設(shè)有彈性可封閉常閉保溫門。

本發(fā)明還公開一種汽車尾氣余熱回收系統(tǒng)，包括有汽車尾氣余熱回收器、裝卸結(jié)構(gòu)、至少一組傳輸流水線和余熱利用端23，所述裝卸結(jié)構(gòu)設(shè)于道路車輛進(jìn)出口位置處，所述裝卸機構(gòu)用于將汽車尾氣余熱回收器，安裝到汽車尾氣管道上，以及從汽車尾氣管道上拆卸下來；所所述裝卸結(jié)構(gòu)包括放置汽車尾氣余熱回收器的升降臺和插銷固定汽車尾氣余熱回收器的機械臂；所述傳輸流水線包括兩條線路，為輸入線路和輸出線路，輸出線路從余熱利用端向機械臂傳送汽車尾氣余熱回收器，輸入線路從機械臂處向余熱利用端傳送汽車尾氣余熱回收器；所述汽車尾氣余熱回收器在余熱利用端通過釋放采集好的一段期限內(nèi)的尾氣流路(2)排放的部分廢熱用于發(fā)電。

參看圖3，以高速路使用場景為例說明，在高速路入口62處，當(dāng)貨車等在進(jìn)入收費站入口時，在通道口中央設(shè)置升降臺(未圖示)，在道路口邊沿處設(shè)置的機械臂(未圖示)，車停下時，在汽車煙管下部的升降臺上升，升降臺放置有分開兩半的汽車尾氣余熱回收器，機械臂上升將回收器固定在煙管周圍并用插銷固定好，然后用磁力結(jié)構(gòu)4和真空吸盤結(jié)構(gòu)3將整個裝置固定在汽車底盤上，真空吸盤結(jié)構(gòu)3可以用真空泵抽真空也可以采用軟結(jié)構(gòu)進(jìn)行吸合。

汽車在高速公路上行駛的過程中產(chǎn)生的高溫尾氣由尾氣進(jìn)口5進(jìn)入尾氣流路2并加熱蓄熱箱體中熱回收工質(zhì)區(qū)1中的工質(zhì)后由尾氣出口7排出到大氣中，而箱體殼體6采用保溫材料制作，隨著汽車的行駛工質(zhì)吸熱升溫蓄熱。在高速路出口61處，在汽車煙管下部打開孔洞，有升降臺上升，機械臂上升拔出用來固定第一蓄熱箱91、第二蓄熱箱92的固定插銷口8，同時打開與外界空氣的連接管，機械手抓住回收器兩端后與煙管分離并放置在托盤上，托盤和機械手下降，孔洞閉合。已經(jīng)蓄熱的汽車尾氣余熱回收器通過皮帶等傳輸流水線運到用熱單位(如發(fā)電廠等)用熱后，汽車尾氣余熱回收器重新用皮帶等傳輸流水線運到高速路入口使用。

作為一個具體實施例，所述汽車尾氣余熱回收器在余熱利用端23還通過第一蓄熱箱91、第二蓄熱箱92的不保溫面?zhèn)鲗?dǎo)熱量用于發(fā)電。

所述余熱利用端23利用水蒸氣或者有機工質(zhì)作為工質(zhì)進(jìn)行發(fā)電，進(jìn)一步所述余熱利用端23還可以采用保溫蓄熱站的形式設(shè)置，在固定時段運輸滿熱回收器到其他地點集中發(fā)電或者用熱。所述余熱利用端23設(shè)置于靠近余熱集中采集點的位置，通過傳輸流水線輸送汽車尾氣余熱回收器用以集中發(fā)電。。

本發(fā)明的汽車尾氣余熱回收系統(tǒng)應(yīng)用場景不限于高速路使用場景，還包括有城市公交站等車輛集散場地，以及燃煤火車的火車站點。

上述實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。