一种汽车尾气热能收集存储器制造技术

本发明专利技术涉及热能存储技术领域，公开了一种汽车尾气热能收集存储器，包括外筒、设在外筒内的内筒，外筒、内筒同轴分布，外筒的右端设有端盖，内筒的右端穿过端盖延伸形成进气管，外筒的左端中心设有出气管，外筒与内筒之间的空间内填充有若干储热球。本发明专利技术具有将汽车尾气中的热能收集存储并用于生活能源使用，吸热、放热效率高的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热能存储
，尤其涉及一种汽车尾气热能收集存储器。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，汽车越来越多，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到关注。目前汽车发动机的能量利用效率普遍比较低，主要原因是汽车发动机内燃机效率不高，发动机在不同的工况下，燃料燃烧有很大一部分能量随尾气与冷却水散发了。据德国一家汽车市场调研机构的预测报道，尽管目前环保已经成为全球热门话题，但是未来全球汽车保有量将继续增长近20%，到2015年全球汽车保有量将从2007年的9.2亿辆增长到11.2亿辆左右。汽车发动机尾气的温度通常可达300°C～400°C，巨大的汽车保有量意味着巨大的能量浪费，所以如何回收这部分热量显得尤为重要。目前已有部分学者致力于研究如何将汽车尾气能量再次利用，例如专利号为200910067779.8的专利公开了一种利用汽车尾气能量的汽车空调系统，但是现有技术中对汽车尾气能量的利用大都针对汽车的能量需求，在使用汽车的过程中，将尾气能量直接传输给其他耗能单位，现采现用，例如直接用于汽车空调、保温箱等，容易出现热能供给与需求失配的矛盾，汽车尾气能量无法储存，无法脱离汽车实现它的价值。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中的汽车尾气中热能浪费、无法存储使用的不足，提供了一种能将汽车尾气中的热能收集存储并用于生活能源使用的汽车尾气热能收集存储器。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种汽车尾气热能收集存储器，包括外筒、设在外筒内的内筒，所述的外筒、内筒同轴分布，所述的外筒的右端设有端盖，所述内筒的右端穿过端盖延伸形成进气管，所述外筒的左端中心设有出气管，所述外筒与内筒之间的空间内填充有若干储热球。进气管与汽车发动机尾气管道连接，高温尾气进入外筒内，储热球吸收热量并储存起来，最后尾气从排气管排出，储热球收集存储热量后可以作为生活能源使用，例如烧水、做饭等。作为优选，所述的外筒与内筒之间设有隔离筒，所述内筒与隔离筒之间形成第一环形腔，所述的隔离筒与外筒之间形成第二环形腔，所述的储热球分布在第一环形腔、第二环形腔内；所述的隔离筒内位于外筒的左端设有隔板，所述的隔离筒内位于隔板左侧的腔体为聚气腔，所述内筒的左端侧面设有若干与第一环形腔连通的第一进气孔，所述隔离筒的右端设有连通第一环形腔与第二环形腔的第二进气孔，所述隔离筒的左端设有与聚气腔连通的排气孔，所述的出气管与聚气腔连通。高温尾气进入内筒后，从内筒左端的第一进气孔进入第一环形腔内，然后沿着第一环形腔向右移动从第二进气孔中进入第二环形腔，尾气最后进入聚气腔内从出气管处排掉，通过隔离筒延长了高温尾气的流动路径，使得储热球能最大限度的吸收尾气中的热能，热利用率高，同时在一定程度上减小了汽车尾气管的噪音。作为优选，所述外筒的外侧设有隔热筒，所述的隔热筒与外筒之间填充有石棉。隔热筒呢石棉起到隔热作用，减小外筒与外界的热交换，减少热量损失。作为优选，所述外筒的右端外侧设有螺纹，所述的端盖与外筒之间螺纹连接。作为优选，所述端盖的内侧设有环形槽，所述隔离筒的右端卡入环形槽内。打开端盖，就能把储热球快速装入第一环形腔、第二环形腔内，装配非常方便。作为优选，所述的储热球包括球壳、设有球壳内的储热体，所述的储热体包括外壳、设在外壳内的活塞，所述的外壳呈圆柱状，所述活塞与外壳内端底部之间设有储热介质，所述活塞外端设有活塞杆，所述的外壳内固定有永磁体，所述永磁体的中心设有通孔，所述活塞杆的外端穿过通孔，活塞杆的外端设有铁磁体，所述外壳的外端设有与储热球外部连通的气孔，所述永磁体的居里温度大于800℃，所述铁磁体的居里温度为150℃-250℃。储热球未加热之前，永磁体、铁磁体的温度处于常温状态，常温低于对应的居里温度，铁磁体被永磁体吸引；当热能收集存储器与汽车尾气连接时，储热球吸收尾气热量，储热介质吸热升温，随着储热介质的温度升高、介质腔内的压力增大，储热介质与尾气之间的温差减小，吸热速率会逐渐减慢，当介质腔内达到动态平衡时，储热介质无法继续吸热，然而由于尾气温度高于铁磁体的居里温度而低于永磁体的居里温度，介质腔达到平衡后，铁磁体的温度高于居里温度时，铁磁体的铁磁性变成顺磁性，此时永磁体与铁磁体的吸附力很弱，活塞在介质腔内的压力作用下向外移动，介质腔的体积瞬间增大，介质腔内的压力瞬间减小，此时介质腔内之前的平衡被破坏，介质腔内的储热介质、空气继续快速吸热而达到新的平衡；当热能收集存储器需要对外放热时，初始阶段由于温差大，放热效率高，随着储热体对外放热，温差减小、介质腔内的压力减小，此时除热体放热效率明显减低，当铁磁体的温度降到居里温度以下时，铁磁体由顺磁性变为铁磁性，铁磁体被永磁体吸入，活塞移动压缩介质腔，介质腔内的压力增大而对外放热，从而提高放热效率。作为优选，所述的储热介质为水，当铁磁体和永磁体吸附时，所述储热介质占介质腔体积的3/5-4/5。作为优选，所述的球壳包括主球壳体和球面盖体，所述主球壳体的开口端设有连接板，所述连接板的中心设有定位孔，所述的定位孔的边缘均匀设有若干避让缺口，所述外壳的侧面设有若干可穿过避让缺口的限位凸耳，所述外壳的外端外侧设有螺纹，所述球面盖体的内侧设有连接套；外壳内端伸入定位孔内，限位凸耳穿过避让缺口后旋转一个角度，使得限位凸耳与避让缺口错位，连接套与外壳外端的螺纹连接。储热体装入主球壳体后并通过球面盖体连接，装配非常方便。作为优选，所述主球壳体内设有五水硫酸铜晶体，所述连接套的外端延伸形成压环，所述的压环与连接板的端面之间设有耐高温密封圈。热能收集存储器吸热时，五水硫酸铜晶体吸收热量，当温度达到250度以上时，五水硫酸铜晶体发生化学反应而形成硫酸铜粉末和水蒸气；热能收集存储器在放热时，当储热球的温度低于250度时，硫酸铜粉末和水蒸气反应生成五水硫酸铜晶体，该反应为放热反应，能进一步放热。作为优选，所述永磁体中心的通孔内设有耐高温的直线轴承，所述的活塞杆穿过直线轴承，所述活塞杆内设有滑孔，所述的滑孔内设有滑杆，所述的滑杆与滑孔间隙配合，所述的活塞杆、滑杆均由陶瓷制成，所述滑杆的外端与所述的铁磁体固定连接。由于滑杆与活塞杆间隙配合、滑动连接，永磁体在移动过程中产生的振动不会导致活塞杆轴向跳动，从而保证活塞的密封性。因此，本专利技术具有将汽车尾气中的热能收集存储并用于生活能源使用，吸热、放热效率高的有益效果。附图说明图1为本专利技术的一种结构示意图。图2为储热球的内部结构示意图。图3为铁磁体变为顺磁性时的储热球结构示意图。图4为主球壳体上连接板所在面的示意图。图5为储热体的端面示意图。图中：外筒1、内筒2、隔离筒3、端盖4、进气管5、出气管6、第一环形腔7、第二环形腔8、储热球9、隔板10、聚气腔11、第一进气孔12、第二进气孔13、排气孔14、隔热筒15、石棉16、五水硫酸铜晶体17、连接法兰18、环形槽40、球壳90、储热体91、主球壳体900、球面盖体901、连接板902、定位孔903、避让缺口904、限位凸耳905、连接套906、压环907、耐高温密封圈908、外壳910、活塞911、介质腔912、储热介质913、活塞杆914、永磁体915、直线轴承916、滑孔917、滑杆918、铁磁体919、气孔920本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，包括外筒、设在外筒内的内筒，所述的外筒、内筒同轴分布，所述的外筒的右端设有端盖，所述内筒的右端穿过端盖延伸形成进气管，所述外筒的左端中心设有出气管，所述外筒与内筒之间的空间内填充有若干储热球。

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，包括外筒、设在外筒内的内筒，所述的外筒、内筒同轴分布，所述的外筒的右端设有端盖，所述内筒的右端穿过端盖延伸形成进气管，所述外筒的左端中心设有出气管，所述外筒与内筒之间的空间内填充有若干储热球。2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，所述的外筒与内筒之间设有隔离筒，所述内筒与隔离筒之间形成第一环形腔，所述的隔离筒与外筒之间形成第二环形腔，所述的储热球分布在第一环形腔、第二环形腔内；所述的隔离筒内位于外筒的左端设有隔板，所述的隔离筒内位于隔板左侧的腔体为聚气腔，所述内筒的左端侧面设有若干与第一环形腔连通的第一进气孔，所述隔离筒的右端设有连通第一环形腔与第二环形腔的第二进气孔，所述隔离筒的左端设有与聚气腔连通的排气孔，所述的出气管与聚气腔连通。3.根据权利要求1或2所述的一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，所述外筒的外侧设有隔热筒，所述的隔热筒与外筒之间填充有石棉。4.根据权利要求1所述的一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，所述外筒的右端外侧设有螺纹，所述的端盖与外筒之间螺纹连接。5.根据权利要求2所述的一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，所述端盖的内侧设有环形槽，所述隔离筒的右端卡入环形槽内。6.根据权利要求1所述的一种汽车尾气热能收集存储器，其特征是，所述的储热球包括球壳、设有球壳内的储热体，所述的储热体包括外壳、设在外壳内的活塞，所述的外壳呈圆柱状，所述活塞与外壳内端底部之间形成封闭的介质腔，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同强，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33