一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱能存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，包括外筒、設(shè)在外筒內(nèi)的內(nèi)筒，外筒、內(nèi)筒同軸分布，外筒的右端設(shè)有端蓋，內(nèi)筒的右端穿過(guò)端蓋延伸形成進(jìn)氣管，外筒的左端中心設(shè)有出氣管，外筒與內(nèi)筒之間的空間內(nèi)填充有若干儲(chǔ)熱球。本發(fā)明具有將汽車尾氣中的熱能收集存儲(chǔ)并用于生活能源使用，吸熱、放熱效率高的有益效果。
【專利說(shuō)明】
一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱能存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，汽車越來(lái)越多，汽車能源消耗在總能源消耗中所占的比例越來(lái)越高，汽車節(jié)能問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的能量利用效率普遍比較低，主要原因是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)效率不高，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下，燃料燃燒有很大一部分能量隨尾氣與冷卻水散發(fā)了。據(jù)德國(guó)一家汽車市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)報(bào)道，盡管目前環(huán)保已經(jīng)成為全球熱門(mén)話題，但是未來(lái)全球汽車保有量將繼續(xù)增長(zhǎng)近20%，到2015年全球汽車保有量將從2007年的9.2億輛增長(zhǎng)到11.2億輛左右。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的溫度通?？蛇_(dá)300° C?400° C，巨大的汽車保有量意味著巨大的能量浪費(fèi)，所以如何回收這部分熱量顯得尤為重要。
[0003]目前已有部分學(xué)者致力于研究如何將汽車尾氣能量再次利用，例如專利號(hào)為200910067779.8的專利公開(kāi)了一種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，但是現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)汽車尾氣能量的利用大都針對(duì)汽車的能量需求，在使用汽車的過(guò)程中，將尾氣能量直接傳輸給其他耗能單位，現(xiàn)采現(xiàn)用，例如直接用于汽車空調(diào)、保溫箱等，容易出現(xiàn)熱能供給與需求失配的矛盾，汽車尾氣能量無(wú)法儲(chǔ)存，無(wú)法脫離汽車實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的汽車尾氣中熱能浪費(fèi)、無(wú)法存儲(chǔ)使用的不足，提供了一種能將汽車尾氣中的熱能收集存儲(chǔ)并用于生活能源使用的汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，包括外筒、設(shè)在外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述的外筒、內(nèi)筒同軸分布，所述的外筒的右端設(shè)有端蓋，所述內(nèi)筒的右端穿過(guò)端蓋延伸形成進(jìn)氣管，所述外筒的左端中心設(shè)有出氣管，所述外筒與內(nèi)筒之間的空間內(nèi)填充有若干儲(chǔ)熱球。進(jìn)氣管與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管道連接，高溫尾氣進(jìn)入外筒內(nèi)，儲(chǔ)熱球吸收熱量并儲(chǔ)存起來(lái)，最后尾氣從排氣管排出，儲(chǔ)熱球收集存儲(chǔ)熱量后可以作為生活能源使用，例如燒水、做飯等。
[0006]作為優(yōu)選，所述的外筒與內(nèi)筒之間設(shè)有隔尚筒，所述內(nèi)筒與隔尚筒之間形成第一環(huán)形腔，所述的隔離筒與外筒之間形成第二環(huán)形腔，所述的儲(chǔ)熱球分布在第一環(huán)形腔、第二環(huán)形腔內(nèi)；所述的隔離筒內(nèi)位于外筒的左端設(shè)有隔板，所述的隔離筒內(nèi)位于隔板左側(cè)的腔體為聚氣腔，所述內(nèi)筒的左端側(cè)面設(shè)有若干與第一環(huán)形腔連通的第一進(jìn)氣孔，所述隔離筒的右端設(shè)有連通第一環(huán)形腔與第二環(huán)形腔的第二進(jìn)氣孔，所述隔離筒的左端設(shè)有與聚氣腔連通的排氣孔，所述的出氣管與聚氣腔連通。高溫尾氣進(jìn)入內(nèi)筒后，從內(nèi)筒左端的第一進(jìn)氣孔進(jìn)入第一環(huán)形腔內(nèi)，然后沿著第一環(huán)形腔向右移動(dòng)從第二進(jìn)氣孔中進(jìn)入第二環(huán)形腔，尾氣最后進(jìn)入聚氣腔內(nèi)從出氣管處排掉，通過(guò)隔離筒延長(zhǎng)了高溫尾氣的流動(dòng)路徑，使得儲(chǔ)熱球能最大限度的吸收尾氣中的熱能，熱利用率高，同時(shí)在一定程度上減小了汽車尾氣管的噪音。
[0007]作為優(yōu)選，所述外筒的外側(cè)設(shè)有隔熱筒，所述的隔熱筒與外筒之間填充有石棉。隔熱筒呢石棉起到隔熱作用，減小外筒與外界的熱交換，減少熱量損失。
[0008]作為優(yōu)選，所述外筒的右端外側(cè)設(shè)有螺紋，所述的端蓋與外筒之間螺紋連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形槽，所述隔離筒的右端卡入環(huán)形槽內(nèi)。打開(kāi)端蓋，就能把儲(chǔ)熱球快速裝入第一環(huán)形腔、第二環(huán)形腔內(nèi)，裝配非常方便。
[0010]作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)熱球包括球殼、設(shè)有球殼內(nèi)的儲(chǔ)熱體，所述的儲(chǔ)熱體包括外殼、設(shè)在外殼內(nèi)的活塞，所述的外殼呈圓柱狀，所述活塞與外殼內(nèi)端底部之間設(shè)有儲(chǔ)熱介質(zhì)，所述活塞外端設(shè)有活塞桿，所述的外殼內(nèi)固定有永磁體，所述永磁體的中心設(shè)有通孔，所述活塞桿的外端穿過(guò)通孔，活塞桿的外端設(shè)有鐵磁體，所述外殼的外端設(shè)有與儲(chǔ)熱球外部連通的氣孔，所述永磁體的居里溫度大于800°C，所述鐵磁體的居里溫度為150°C-250°C。儲(chǔ)熱球未加熱之前，永磁體、鐵磁體的溫度處于常溫狀態(tài)，常溫低于對(duì)應(yīng)的居里溫度，鐵磁體被永磁體吸引；當(dāng)熱能收集存儲(chǔ)器與汽車尾氣連接時(shí)，儲(chǔ)熱球吸收尾氣熱量，儲(chǔ)熱介質(zhì)吸熱升溫，隨著儲(chǔ)熱介質(zhì)的溫度升高、介質(zhì)腔內(nèi)的壓力增大，儲(chǔ)熱介質(zhì)與尾氣之間的溫差減小，吸熱速率會(huì)逐漸減慢，當(dāng)介質(zhì)腔內(nèi)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，儲(chǔ)熱介質(zhì)無(wú)法繼續(xù)吸熱，然而由于尾氣溫度高于鐵磁體的居里溫度而低于永磁體的居里溫度，介質(zhì)腔達(dá)到平衡后，鐵磁體的溫度高于居里溫度時(shí)，鐵磁體的鐵磁性變成順磁性，此時(shí)永磁體與鐵磁體的吸附力很弱，活塞在介質(zhì)腔內(nèi)的壓力作用下向外移動(dòng)，介質(zhì)腔的體積瞬間增大，介質(zhì)腔內(nèi)的壓力瞬間減小，此時(shí)介質(zhì)腔內(nèi)之前的平衡被破壞，介質(zhì)腔內(nèi)的儲(chǔ)熱介質(zhì)、空氣繼續(xù)快速吸熱而達(dá)到新的平衡；當(dāng)熱能收集存儲(chǔ)器需要對(duì)外放熱時(shí)，初始階段由于溫差大，放熱效率高，隨著儲(chǔ)熱體對(duì)外放熱，溫差減小、介質(zhì)腔內(nèi)的壓力減小，此時(shí)除熱體放熱效率明顯減低，當(dāng)鐵磁體的溫度降到居里溫度以下時(shí)，鐵磁體由順磁性變?yōu)殍F磁性，鐵磁體被永磁體吸入，活塞移動(dòng)壓縮介質(zhì)腔，介質(zhì)腔內(nèi)的壓力增大而對(duì)外放熱，從而提高放熱效率。
[0011 ]作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)熱介質(zhì)為水，當(dāng)鐵磁體和永磁體吸附時(shí)，所述儲(chǔ)熱介質(zhì)占介質(zhì)腔體積的3/5-4/5。
[0012]作為優(yōu)選，所述的球殼包括主球殼體和球面蓋體，所述主球殼體的開(kāi)口端設(shè)有連接板，所述連接板的中心設(shè)有定位孔，所述的定位孔的邊緣均勻設(shè)有若干避讓缺口，所述外殼的側(cè)面設(shè)有若干可穿過(guò)避讓缺口的限位凸耳，所述外殼的外端外側(cè)設(shè)有螺紋，所述球面蓋體的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接套;外殼內(nèi)端伸入定位孔內(nèi)，限位凸耳穿過(guò)避讓缺口后旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使得限位凸耳與避讓缺口錯(cuò)位，連接套與外殼外端的螺紋連接。儲(chǔ)熱體裝入主球殼體后并通過(guò)球面蓋體連接，裝配非常方便。
[0013]作為優(yōu)選，所述主球殼體內(nèi)設(shè)有五水硫酸銅晶體，所述連接套的外端延伸形成壓環(huán)，所述的壓環(huán)與連接板的端面之間設(shè)有耐高溫密封圈。熱能收集存儲(chǔ)器吸熱時(shí)，五水硫酸銅晶體吸收熱量，當(dāng)溫度達(dá)到250度以上時(shí)，五水硫酸銅晶體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成硫酸銅粉末和水蒸氣;熱能收集存儲(chǔ)器在放熱時(shí)，當(dāng)儲(chǔ)熱球的溫度低于250度時(shí)，硫酸銅粉末和水蒸氣反應(yīng)生成五水硫酸銅晶體，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，能進(jìn)一步放熱。
[0014]作為優(yōu)選，所述永磁體中心的通孔內(nèi)設(shè)有耐高溫的直線軸承，所述的活塞桿穿過(guò)直線軸承，所述活塞桿內(nèi)設(shè)有滑孔，所述的滑孔內(nèi)設(shè)有滑桿，所述的滑桿與滑孔間隙配合，所述的活塞桿、滑桿均由陶瓷制成，所述滑桿的外端與所述的鐵磁體固定連接。由于滑桿與活塞桿間隙配合、滑動(dòng)連接，永磁體在移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致活塞桿軸向跳動(dòng)，從而保證活塞的密封性。
[0015]因此，本發(fā)明具有將汽車尾氣中的熱能收集存儲(chǔ)并用于生活能源使用，吸熱、放熱效率高的有益效果。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)不意圖。
[0017]圖2為儲(chǔ)熱球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為鐵磁體變?yōu)轫槾判詴r(shí)的儲(chǔ)熱球結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為主球殼體上連接板所在面的示意圖。
[0020]圖5為儲(chǔ)熱體的端面示意圖。
[0021]圖中:外筒1、內(nèi)筒2、隔離筒3、端蓋4、進(jìn)氣管5、出氣管6、第一環(huán)形腔7、第二環(huán)形腔
8、儲(chǔ)熱球9、隔板10、聚氣腔11、第一進(jìn)氣孔12、第二進(jìn)氣孔13、排氣孔14、隔熱筒15、石棉16、五水硫酸銅晶體17、連接法蘭18、環(huán)形槽40、球殼90、儲(chǔ)熱體91、主球殼體900、球面蓋體901、連接板902、定位孔903、避讓缺口 904、限位凸耳905、連接套906、壓環(huán)907、耐高溫密封圈908、外殼910、活塞911、介質(zhì)腔912、儲(chǔ)熱介質(zhì)913、活塞桿914、永磁體915、直線軸承916、滑孔917、滑桿918、鐵磁體919、氣孔920。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如圖1所示的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，包括外筒1、設(shè)在外筒內(nèi)的內(nèi)筒2，外筒與內(nèi)筒之間設(shè)有隔離筒3，外筒、內(nèi)筒、隔離筒同軸分布，外筒的右端設(shè)有端蓋4，內(nèi)筒的右端穿過(guò)端蓋延伸形成進(jìn)氣管5，外筒的左端中心設(shè)有出氣管6，進(jìn)氣管、出氣管上均設(shè)有連接法蘭18，內(nèi)筒與隔離筒之間形成第一環(huán)形腔7，隔離筒與外筒之間形成第二環(huán)形腔8，儲(chǔ)熱球9分布在第一環(huán)形腔、第二環(huán)形腔內(nèi)；外筒的外側(cè)設(shè)有隔熱筒15，隔熱筒與外筒之間填充有石棉16。
[0023]隔離筒內(nèi)位于外筒的左端設(shè)有隔板10，隔離筒內(nèi)位于隔板左側(cè)的腔體為聚氣腔11，內(nèi)筒的左端側(cè)面設(shè)有若干與第一環(huán)形腔連通的第一進(jìn)氣孔12，隔離筒的右端設(shè)有連通第一環(huán)形腔與第二環(huán)形腔的第二進(jìn)氣孔13，隔離筒的左端設(shè)有與聚氣腔連通的排氣孔14，出氣管與聚氣腔連通;外筒的右端外側(cè)設(shè)有螺紋，端蓋與外筒之間螺紋連接，端蓋4的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形槽40，隔離筒的右端卡入環(huán)形槽內(nèi)。
[0024]如圖2和圖3所示，儲(chǔ)熱球9包括球殼90、設(shè)有球殼內(nèi)的儲(chǔ)熱體91，儲(chǔ)熱體91包括外殼910、設(shè)在外殼內(nèi)的活塞911，外殼呈圓柱狀，活塞與外殼內(nèi)端底部之間形成封閉的介質(zhì)腔912，介質(zhì)腔內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)熱介質(zhì)913，活塞外端設(shè)有活塞桿914，外殼內(nèi)固定有永磁體915，永磁體的中心設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有耐高溫的直線軸承916，活塞桿穿過(guò)直線軸承，活塞桿內(nèi)設(shè)有滑孔917，滑孔內(nèi)設(shè)有滑桿918，滑桿與滑孔間隙配合，活塞桿、滑桿均由陶瓷制成，滑桿的外端與鐵磁體919固定連接，外殼的外端設(shè)有與儲(chǔ)熱球外部連通的氣孔920，永磁體的居里溫度大于800°C，鐵磁體的居里溫度為150°C_250°C ;本實(shí)施例中，永磁體的居里溫度為900°C，鐵磁體的居里溫度為200°C，儲(chǔ)熱介質(zhì)為水，當(dāng)鐵磁體和永磁體吸附時(shí)，儲(chǔ)熱介質(zhì)占介質(zhì)腔體積的3/5-4/5。
[0025]球殼90包括主球殼體900和球面蓋體901，主球殼體的開(kāi)口端設(shè)有連接板902，如圖4所示，連接板的中心設(shè)有定位孔903，定位孔的邊緣均勻設(shè)有若干避讓缺口 904，如圖5所示，外殼的側(cè)面設(shè)有若干可穿過(guò)避讓缺口的限位凸耳905，外殼的外端外側(cè)設(shè)有螺紋，球面蓋體901的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接套906;外殼內(nèi)端伸入定位孔內(nèi)，限位凸耳穿過(guò)避讓缺口后旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使得限位凸耳與避讓缺口錯(cuò)位，連接套與外殼外端的螺紋連接;主球殼體900內(nèi)設(shè)有五水硫酸銅晶體17，連接套的外端延伸形成壓環(huán)907，壓環(huán)與連接板的端面之間設(shè)有耐高溫密封圈908。
[0026]進(jìn)氣管與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管道連接，高溫尾氣經(jīng)過(guò)第一環(huán)形腔、第二環(huán)形腔時(shí)，儲(chǔ)熱球吸收熱量并儲(chǔ)存起來(lái)，最后尾氣從排氣管排出，儲(chǔ)熱球收集存儲(chǔ)熱量后可以作為生活能源使用，例如燒水、做飯等。本發(fā)明具有將汽車尾氣中的熱能收集存儲(chǔ)并用于生活能源使用，吸熱、放熱效率高的有益效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，包括外筒、設(shè)在外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述的外筒、內(nèi)筒同軸分布，所述的外筒的右端設(shè)有端蓋，所述內(nèi)筒的右端穿過(guò)端蓋延伸形成進(jìn)氣管，所述外筒的左端中心設(shè)有出氣管，所述外筒與內(nèi)筒之間的空間內(nèi)填充有若干儲(chǔ)熱球。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述的外筒與內(nèi)筒之間設(shè)有隔離筒，所述內(nèi)筒與隔離筒之間形成第一環(huán)形腔，所述的隔離筒與外筒之間形成第二環(huán)形腔，所述的儲(chǔ)熱球分布在第一環(huán)形腔、第二環(huán)形腔內(nèi)；所述的隔離筒內(nèi)位于外筒的左端設(shè)有隔板，所述的隔離筒內(nèi)位于隔板左側(cè)的腔體為聚氣腔，所述內(nèi)筒的左端側(cè)面設(shè)有若干與第一環(huán)形腔連通的第一進(jìn)氣孔，所述隔離筒的右端設(shè)有連通第一環(huán)形腔與第二環(huán)形腔的第二進(jìn)氣孔，所述隔離筒的左端設(shè)有與聚氣腔連通的排氣孔，所述的出氣管與聚氣腔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述外筒的外側(cè)設(shè)有隔熱筒，所述的隔熱筒與外筒之間填充有石棉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述外筒的右端外側(cè)設(shè)有螺紋，所述的端蓋與外筒之間螺紋連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形槽，所述隔離筒的右端卡入環(huán)形槽內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述的儲(chǔ)熱球包括球殼、設(shè)有球殼內(nèi)的儲(chǔ)熱體，所述的儲(chǔ)熱體包括外殼、設(shè)在外殼內(nèi)的活塞，所述的外殼呈圓柱狀，所述活塞與外殼內(nèi)端底部之間形成封閉的介質(zhì)腔，所述的介質(zhì)腔內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)熱介質(zhì)，所述活塞外端設(shè)有活塞桿，所述的外殼內(nèi)固定有永磁體，所述永磁體的中心設(shè)有通孔，所述活塞桿的外端穿過(guò)通孔，活塞桿的外端設(shè)有鐵磁體，所述外殼的外端設(shè)有與儲(chǔ)熱球外部連通的氣孔，所述永磁體的居里溫度大于800°C，所述鐵磁體的居里溫度為150°C-250°C。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述的儲(chǔ)熱介質(zhì)為水，當(dāng)鐵磁體和永磁體吸附時(shí)，所述儲(chǔ)熱介質(zhì)占介質(zhì)腔體積的3/5-4/5。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述的球殼包括主球殼體和球面蓋體，所述主球殼體的開(kāi)口端設(shè)有連接板，所述連接板的中心設(shè)有定位孔，所述的定位孔的邊緣均勻設(shè)有若干避讓缺口，所述外殼的側(cè)面設(shè)有若干可穿過(guò)避讓缺口的限位凸耳，所述外殼的外端外側(cè)設(shè)有螺紋，所述球面蓋體的內(nèi)側(cè)設(shè)有連接套;外殼內(nèi)端伸入定位孔內(nèi)，限位凸耳穿過(guò)避讓缺口后旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使得限位凸耳與避讓缺口錯(cuò)位，連接套與外殼外端的螺紋連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述主球殼體內(nèi)設(shè)有五水硫酸銅晶體，所述連接套的外端延伸形成壓環(huán)，所述的壓環(huán)與連接板的端面之間設(shè)有耐高溫密封圈。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲(chǔ)器，其特征是，所述永磁體中心的通孔內(nèi)設(shè)有耐高溫的直線軸承，所述的活塞桿穿過(guò)直線軸承，所述活塞桿內(nèi)設(shè)有滑孔，所述的滑孔內(nèi)設(shè)有滑桿，所述的滑桿與滑孔間隙配合，所述的活塞桿、滑桿均由陶瓷制成，所述滑桿的外端與所述的鐵磁體固定連接。
【文檔編號(hào)】F02G5/02GK105986928SQ201610384433
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】李同強(qiáng)
【申請(qǐng)人】浙江工商大學(xué)