一種汽車尾氣熱能收集存儲器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及熱能存儲技術領域，公開了一種汽車尾氣熱能收集存儲器，包括外筒、設在外筒內的內筒，外筒、內筒同軸分布，外筒的右端設有端蓋，內筒的右端穿過端蓋延伸形成進氣管，外筒的左端中心設有出氣管，外筒與內筒之間的空間內填充有若干儲熱球。本發明具有將汽車尾氣中的熱能收集存儲并用于生活能源使用，吸熱、放熱效率高的有益效果。
【專利說明】
一種汽車尾氣熱能收集存儲器
技術領域
[0001]本發明涉及熱能存儲技術領域，尤其涉及一種汽車尾氣熱能收集存儲器。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，汽車越來越多，汽車能源消耗在總能源消耗中所占的比例越來越高，汽車節能問題越來越受到關注。目前汽車發動機的能量利用效率普遍比較低，主要原因是汽車發動機內燃機效率不高，發動機在不同的工況下，燃料燃燒有很大一部分能量隨尾氣與冷卻水散發了。據德國一家汽車市場調研機構的預測報道，盡管目前環保已經成為全球熱門話題，但是未來全球汽車保有量將繼續增長近20%，到2015年全球汽車保有量將從2007年的9.2億輛增長到11.2億輛左右。汽車發動機尾氣的溫度通常可達300° C?400° C，巨大的汽車保有量意味著巨大的能量浪費，所以如何回收這部分熱量顯得尤為重要。
[0003]目前已有部分學者致力于研究如何將汽車尾氣能量再次利用，例如專利號為200910067779.8的專利公開了一種利用汽車尾氣能量的汽車空調系統，但是現有技術中對汽車尾氣能量的利用大都針對汽車的能量需求，在使用汽車的過程中，將尾氣能量直接傳輸給其他耗能單位，現采現用，例如直接用于汽車空調、保溫箱等，容易出現熱能供給與需求失配的矛盾，汽車尾氣能量無法儲存，無法脫離汽車實現它的價值。

【發明內容】

[0004]本發明為了克服現有技術中的汽車尾氣中熱能浪費、無法存儲使用的不足，提供了一種能將汽車尾氣中的熱能收集存儲并用于生活能源使用的汽車尾氣熱能收集存儲器。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種汽車尾氣熱能收集存儲器，包括外筒、設在外筒內的內筒，所述的外筒、內筒同軸分布，所述的外筒的右端設有端蓋，所述內筒的右端穿過端蓋延伸形成進氣管，所述外筒的左端中心設有出氣管，所述外筒與內筒之間的空間內填充有若干儲熱球。進氣管與汽車發動機尾氣管道連接，高溫尾氣進入外筒內，儲熱球吸收熱量并儲存起來，最后尾氣從排氣管排出，儲熱球收集存儲熱量后可以作為生活能源使用，例如燒水、做飯等。
[0006]作為優選，所述的外筒與內筒之間設有隔尚筒，所述內筒與隔尚筒之間形成第一環形腔，所述的隔離筒與外筒之間形成第二環形腔，所述的儲熱球分布在第一環形腔、第二環形腔內；所述的隔離筒內位于外筒的左端設有隔板，所述的隔離筒內位于隔板左側的腔體為聚氣腔，所述內筒的左端側面設有若干與第一環形腔連通的第一進氣孔，所述隔離筒的右端設有連通第一環形腔與第二環形腔的第二進氣孔，所述隔離筒的左端設有與聚氣腔連通的排氣孔，所述的出氣管與聚氣腔連通。高溫尾氣進入內筒后，從內筒左端的第一進氣孔進入第一環形腔內，然后沿著第一環形腔向右移動從第二進氣孔中進入第二環形腔，尾氣最后進入聚氣腔內從出氣管處排掉，通過隔離筒延長了高溫尾氣的流動路徑，使得儲熱球能最大限度的吸收尾氣中的熱能，熱利用率高，同時在一定程度上減小了汽車尾氣管的噪音。
[0007]作為優選，所述外筒的外側設有隔熱筒，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]作為優選，所述外筒的右端外側設有螺紋，所述的端蓋與外筒之間螺紋連接。
[0009]作為優選，所述端蓋的內側設有環形槽，所述隔離筒的右端卡入環形槽內。打開端蓋，就能把儲熱球快速裝入第一環形腔、第二環形腔內，裝配非常方便。
[0010]作為優選，所述的儲熱球包括球殼、設有球殼內的儲熱體，所述的儲熱體包括外殼、設在外殼內的活塞，所述的外殼呈圓柱狀，所述活塞與外殼內端底部之間設有儲熱介質，所述活塞外端設有活塞桿，所述的外殼內固定有永磁體，所述永磁體的中心設有通孔，所述活塞桿的外端穿過通孔，活塞桿的外端設有鐵磁體，所述外殼的外端設有與儲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。儲熱球未加熱之前，永磁體、鐵磁體的溫度處于常溫狀態，常溫低于對應的居里溫度，鐵磁體被永磁體吸引；當熱能收集存儲器與汽車尾氣連接時，儲熱球吸收尾氣熱量，儲熱介質吸熱升溫，隨著儲熱介質的溫度升高、介質腔內的壓力增大，儲熱介質與尾氣之間的溫差減小，吸熱速率會逐漸減慢，當介質腔內達到動態平衡時，儲熱介質無法繼續吸熱，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，介質腔達到平衡后，鐵磁體的溫度高于居里溫度時，鐵磁體的鐵磁性變成順磁性，此時永磁體與鐵磁體的吸附力很弱，活塞在介質腔內的壓力作用下向外移動，介質腔的體積瞬間增大，介質腔內的壓力瞬間減小，此時介質腔內之前的平衡被破壞，介質腔內的儲熱介質、空氣繼續快速吸熱而達到新的平衡；當熱能收集存儲器需要對外放熱時，初始階段由于溫差大，放熱效率高，隨著儲熱體對外放熱，溫差減小、介質腔內的壓力減小，此時除熱體放熱效率明顯減低，當鐵磁體的溫度降到居里溫度以下時，鐵磁體由順磁性變為鐵磁性，鐵磁體被永磁體吸入，活塞移動壓縮介質腔，介質腔內的壓力增大而對外放熱，從而提高放熱效率。
[0011 ]作為優選，所述的儲熱介質為水，當鐵磁體和永磁體吸附時，所述儲熱介質占介質腔體積的3/5-4/5。
[0012]作為優選，所述的球殼包括主球殼體和球面蓋體，所述主球殼體的開口端設有連接板，所述連接板的中心設有定位孔，所述的定位孔的邊緣均勻設有若干避讓缺口，所述外殼的側面設有若干可穿過避讓缺口的限位凸耳，所述外殼的外端外側設有螺紋，所述球面蓋體的內側設有連接套;外殼內端伸入定位孔內，限位凸耳穿過避讓缺口后旋轉一個角度，使得限位凸耳與避讓缺口錯位，連接套與外殼外端的螺紋連接。儲熱體裝入主球殼體后并通過球面蓋體連接，裝配非常方便。
[0013]作為優選，所述主球殼體內設有五水硫酸銅晶體，所述連接套的外端延伸形成壓環，所述的壓環與連接板的端面之間設有耐高溫密封圈。熱能收集存儲器吸熱時，五水硫酸銅晶體吸收熱量，當溫度達到250度以上時，五水硫酸銅晶體發生化學反應而形成硫酸銅粉末和水蒸氣;熱能收集存儲器在放熱時，當儲熱球的溫度低于250度時，硫酸銅粉末和水蒸氣反應生成五水硫酸銅晶體，該反應為放熱反應，能進一步放熱。
[0014]作為優選，所述永磁體中心的通孔內設有耐高溫的直線軸承，所述的活塞桿穿過直線軸承，所述活塞桿內設有滑孔，所述的滑孔內設有滑桿，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、滑動連接，永磁體在移動過程中產生的振動不會導致活塞桿軸向跳動，從而保證活塞的密封性。
[0015]因此，本發明具有將汽車尾氣中的熱能收集存儲并用于生活能源使用，吸熱、放熱效率高的有益效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的一種結構不意圖。
[0017]圖2為儲熱球的內部結構示意圖。
[0018]圖3為鐵磁體變為順磁性時的儲熱球結構示意圖。
[0019]圖4為主球殼體上連接板所在面的示意圖。
[0020]圖5為儲熱體的端面示意圖。
[0021]圖中:外筒1、內筒2、隔離筒3、端蓋4、進氣管5、出氣管6、第一環形腔7、第二環形腔
8、儲熱球9、隔板10、聚氣腔11、第一進氣孔12、第二進氣孔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、環形槽40、球殼90、儲熱體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907、耐高溫密封圈908、外殼910、活塞911、介質腔912、儲熱介質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。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步描述:
如圖1所示的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，包括外筒1、設在外筒內的內筒2，外筒與內筒之間設有隔離筒3，外筒、內筒、隔離筒同軸分布，外筒的右端設有端蓋4，內筒的右端穿過端蓋延伸形成進氣管5，外筒的左端中心設有出氣管6，進氣管、出氣管上均設有連接法蘭18，內筒與隔離筒之間形成第一環形腔7，隔離筒與外筒之間形成第二環形腔8，儲熱球9分布在第一環形腔、第二環形腔內；外筒的外側設有隔熱筒15，隔熱筒與外筒之間填充有石棉16。
[0023]隔離筒內位于外筒的左端設有隔板10，隔離筒內位于隔板左側的腔體為聚氣腔11，內筒的左端側面設有若干與第一環形腔連通的第一進氣孔12，隔離筒的右端設有連通第一環形腔與第二環形腔的第二進氣孔13，隔離筒的左端設有與聚氣腔連通的排氣孔14，出氣管與聚氣腔連通;外筒的右端外側設有螺紋，端蓋與外筒之間螺紋連接，端蓋4的內側設有環形槽40，隔離筒的右端卡入環形槽內。
[0024]如圖2和圖3所示，儲熱球9包括球殼90、設有球殼內的儲熱體91，儲熱體91包括外殼910、設在外殼內的活塞911，外殼呈圓柱狀，活塞與外殼內端底部之間形成封閉的介質腔912，介質腔內設有儲熱介質913，活塞外端設有活塞桿914，外殼內固定有永磁體915，永磁體的中心設有通孔，通孔內設有耐高溫的直線軸承916，活塞桿穿過直線軸承，活塞桿內設有滑孔917，滑孔內設有滑桿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，外殼的外端設有與儲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，儲熱介質為水，當鐵磁體和永磁體吸附時，儲熱介質占介質腔體積的3/5-4/5。
[0025]球殼90包括主球殼體900和球面蓋體901，主球殼體的開口端設有連接板902，如圖4所示，連接板的中心設有定位孔903，定位孔的邊緣均勻設有若干避讓缺口 904，如圖5所示，外殼的側面設有若干可穿過避讓缺口的限位凸耳905，外殼的外端外側設有螺紋，球面蓋體901的內側設有連接套906;外殼內端伸入定位孔內，限位凸耳穿過避讓缺口后旋轉一個角度，使得限位凸耳與避讓缺口錯位，連接套與外殼外端的螺紋連接;主球殼體900內設有五水硫酸銅晶體17，連接套的外端延伸形成壓環907，壓環與連接板的端面之間設有耐高溫密封圈908。
[0026]進氣管與汽車發動機尾氣管道連接，高溫尾氣經過第一環形腔、第二環形腔時，儲熱球吸收熱量并儲存起來，最后尾氣從排氣管排出，儲熱球收集存儲熱量后可以作為生活能源使用，例如燒水、做飯等。本發明具有將汽車尾氣中的熱能收集存儲并用于生活能源使用，吸熱、放熱效率高的有益效果。
【主權項】
1.一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，包括外筒、設在外筒內的內筒，所述的外筒、內筒同軸分布，所述的外筒的右端設有端蓋，所述內筒的右端穿過端蓋延伸形成進氣管，所述外筒的左端中心設有出氣管，所述外筒與內筒之間的空間內填充有若干儲熱球。2.根據權利要求1所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述的外筒與內筒之間設有隔離筒，所述內筒與隔離筒之間形成第一環形腔，所述的隔離筒與外筒之間形成第二環形腔，所述的儲熱球分布在第一環形腔、第二環形腔內；所述的隔離筒內位于外筒的左端設有隔板，所述的隔離筒內位于隔板左側的腔體為聚氣腔，所述內筒的左端側面設有若干與第一環形腔連通的第一進氣孔，所述隔離筒的右端設有連通第一環形腔與第二環形腔的第二進氣孔，所述隔離筒的左端設有與聚氣腔連通的排氣孔，所述的出氣管與聚氣腔連通。3.根據權利要求1或2所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述外筒的外側設有隔熱筒，所述的隔熱筒與外筒之間填充有石棉。4.根據權利要求1所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述外筒的右端外側設有螺紋，所述的端蓋與外筒之間螺紋連接。5.根據權利要求2所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述端蓋的內側設有環形槽，所述隔離筒的右端卡入環形槽內。6.根據權利要求1所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述的儲熱球包括球殼、設有球殼內的儲熱體，所述的儲熱體包括外殼、設在外殼內的活塞，所述的外殼呈圓柱狀，所述活塞與外殼內端底部之間形成封閉的介質腔，所述的介質腔內設有儲熱介質，所述活塞外端設有活塞桿，所述的外殼內固定有永磁體，所述永磁體的中心設有通孔，所述活塞桿的外端穿過通孔，活塞桿的外端設有鐵磁體，所述外殼的外端設有與儲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.根據權利要求6所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述的儲熱介質為水，當鐵磁體和永磁體吸附時，所述儲熱介質占介質腔體積的3/5-4/5。8.根據權利要求6所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述的球殼包括主球殼體和球面蓋體，所述主球殼體的開口端設有連接板，所述連接板的中心設有定位孔，所述的定位孔的邊緣均勻設有若干避讓缺口，所述外殼的側面設有若干可穿過避讓缺口的限位凸耳，所述外殼的外端外側設有螺紋，所述球面蓋體的內側設有連接套;外殼內端伸入定位孔內，限位凸耳穿過避讓缺口后旋轉一個角度，使得限位凸耳與避讓缺口錯位，連接套與外殼外端的螺紋連接。9.根據權利要求8所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述主球殼體內設有五水硫酸銅晶體，所述連接套的外端延伸形成壓環，所述的壓環與連接板的端面之間設有耐高溫密封圈。10.根據權利要求6所述的一種汽車尾氣熱能收集存儲器，其特征是，所述永磁體中心的通孔內設有耐高溫的直線軸承，所述的活塞桿穿過直線軸承，所述活塞桿內設有滑孔，所述的滑孔內設有滑桿，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】F02G5/02GK105986928SQ201610384433
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】李同強
【申請人】浙江工商大學