一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置，涉及汽车节能领域；包括换热箱、热媒体、汽车的排气尾管、散热装置、相变蓄热材料、热水管、冷水管、循环泵、温度传感器、控制器；在现有排气系统基础上，对排气系统尾端的排气尾管改造并加装换热箱，利用汽车尾气余热持续稳定的为汽车内部供热，节省汽车的油耗，同时达到节能减排作用，具有很好的社会和经济效益；此外，该装置换热效率高，整个换热箱的温度场分布均匀，长期使用的稳定性好。

A Heating Device Using Waste Heat of Automobile Exhaust Gas to Stabilize Heating

The utility model discloses a device for stabilizing heating by utilizing exhaust heat of automobile exhaust gas, which relates to the field of automobile energy saving, including heat exchanger box, thermal media, exhaust tail pipe, heat dissipation device, phase change heat storage material, hot water pipe, cold water pipe, circulating pump, temperature sensor and controller; on the basis of existing exhaust system, the exhaust tail pipe at the tail end of the exhaust system is modified and replaced. The heat box, which uses the residual heat of automobile exhaust gas to continuously and steadily heat the interior of the automobile, saves the fuel consumption of the automobile and achieves the function of energy saving and emission reduction, has good social and economic benefits. In addition, the heat transfer efficiency of the device is high, the temperature field of the whole heat exchanger is uniformly distributed, and the stability of long-term use is good.

【技术实现步骤摘要】
一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置
本技术涉及汽车节能领域，特别涉及一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置。
技术介绍
节能是汽车工业发展的三大主题之一，由于能源消耗的加剧，汽车节能问题备受人们的关注；目前全球约有1.08亿辆汽车，其中绝大部分是普通的燃油内燃机汽车，有关研究资料表明，燃油在发动机中燃烧产生的热量并没有全部变成动能，除去冷却水和摩擦等损失外，约30%~40%的能源以尾气余热的形式排放到大气中去，汽车燃料燃烧所发出的能量只有三分之一左右被有效利用，其它的能量被排放到大气中，不仅造成了能源的浪费，还带来了不良环境影响；据测定，汽车行驶中排放尾气的温度可达600℃以上，若对这部分热量进行合理回收利用可以大大节省汽车的油耗，同时达到节能减排、具有很好的社会和经济效益；同时，冬季车内需要取暖，目前缺乏一个能将尾气热量回收供暖并且结构简单合理的装置。现有汽车排气系统包括排气歧管、排气管、催化转换器、消声器、排气尾管，据了解，汽车运行过程中发动机排出至排气歧管的温度是800~900度，经过催化转换器的温度是600~700度，到达排气尾管的温度有所下降基本上在30~120度；综合考虑现有排气系统结构的复杂程度、安装在汽车的位置、加装供热装置的难易程度、供暖温度等因素，在尽量不大幅度改变现有汽车排气系统的情况下，为现有排气系统安装供热装置需要综合考量；此外，供热时如何保证供热的稳定性、持续性也是本申请研究的重点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置，在现有排气系统基础上，在尽量不大幅度改变现有汽车排气系统的情况下，加装供热装置；利用汽车尾气余热，持续稳定的为汽车内部供热。本技术采用的技术方案如下：一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置,包括换热箱、热媒体、汽车的排气尾管、散热装置、相变蓄热材料、热水管、冷水管、循环泵、温度传感器、控制器；其特征在于：所述换热箱内填充热媒体，并设置喇叭口状的热水出口和冷水进口，热水出口处设置热水均流板，冷水进口处设置冷水均流板，热水均流板、冷水均流板上均匀设置通水孔；所述排气尾管可拆卸的安装在汽车排气系统的末端，穿过换热箱内部，位于热水均流板、冷水均流板之间，排气尾管外壁一周设置沿截面半径方向的翅片，翅片伸入热媒体中；所述散热装置包括散热箱，其内填充相变蓄热材料并安装S型管，S型管穿过散热箱，一端通过热水管连接热水出口，另一端通过冷水管连接冷水进口；所述循环泵设置在热水管上，其信号输入端连接控制器；所述换热箱内设置检测热媒体温度的温度传感器，其信号输出端连接控制器；所述控制器根据温度传感器发送的信号控制循环泵启动或关闭；所述散热装置设置在汽车内供暖。优选的，所述换热箱内壁设有一层隔热保温层，避免换热箱内热量散失，且避免冬季箱体内热媒体冻结。优选的，所述散热箱为扁平板状，其上表面为导热板，其余面为隔热保温板，铺设在汽车内座椅上或铺设在脚下，其导热板朝上。优选的，所述换热箱上还设置排出换热箱内热媒体或补充热媒体的换水阀，方便排出长期使用的热媒体或者补充热媒体。优选的，所述热媒体采用水。本申请将换热箱安装在排气尾管处，具体原因如下：排气尾管位于排气系统末端，采用可拆卸的连接方式，如法兰连接，将排气尾管安装在排气系统末端，对其进行改造对原有排气系统影响不大，改造后可直接安装在现有排气系统上；此外，到达排气尾管的温度基本上在30~120度，可直接用于供热而不需要额外处理，若利用排气系统其他部位的余热，其温度太高，需进行降温处理才能用于供热；具体工作时，汽车启动，温度传感器实时检测换热箱内热媒体的温度并发送信号给控制器，当温度高于设定温度，如30度，控制器控制循环泵启动，低于设定温度则不启动，避免较低温度热媒体循环无法供热同时浪费电能；循环泵启动后，热媒体经热水均流板从喇叭口状的热水出口进入热水管，热水均流板和喇叭口状的热水出口用于将循环泵的驱动力分散开，使热媒体整体均匀流动，避免整个换热箱的温度场分布不均匀，从而降低整体的换热效率，同时不均匀的温度场容易局部产生较大的过冷度和过热度，可能对其长期使用的稳定性产生影响；热媒体经热水管进入散热装置的S型管内，与相变蓄热材料发生热交换，相变蓄热材料存储热能，散热装置供热的同时存储热能，即使汽车不再运行，相变蓄热材料可以持续供热，延长了供热时间，且相变蓄热材料供热更加稳定，不会剧烈变化；汽车不再运行时，循环泵停止运行，热媒体停止循环，避免了相变蓄热材料存储热能被循环浪费；热媒体经冷水管流回换热箱，其中喇叭口状的冷水进口和冷水均流板作用是分散回流的、温度较低的热媒体，使其能够快速与排气尾管进行热交换，提高换热效率；此外，排气尾管上设置的翅片增大了换热面积，进一步提高了换热效率；通过上述循环实现利用汽车尾气余热，持续稳定的为汽车内部供热。本技术的有益效果在于：在现有排气系统基础上，对排气系统尾端的排气尾管改造并加装换热箱，利用汽车尾气余热持续稳定的为汽车内部供热，节省汽车的油耗，同时达到节能减排作用，具有很好的社会和经济效益；此外，该装置换热效率高，整个换热箱的温度场分布均匀，长期使用的稳定性好。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为图1中A-A为截面图。图3为本技术的热水均流板、冷水均流板示意图。图4为本技术的散热箱示意图。图中：换热箱1，热媒体2，排气尾管3，散热装置4，相变蓄热材料5，热水管6，冷水管7，循环泵8，温度传感器9，控制器10，热水出口1-1，冷水进口1-2，热水均流板1-3，冷水均流板1-4，通水孔1-5，换水阀1-6，翅片3-1，散热箱4-1，S型管4-2，导热板4-3。具体实施方式以下为本技术的较佳实施方式，但并不因此而限定本技术的保护范围。一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置,包括换热箱1、热媒体2、汽车的排气尾管3、散热装置4、相变蓄热材料5、热水管6、冷水管7、循环泵8、温度传感器9、控制器10；所述换热箱1内填充热媒体2，并设置喇叭口状的热水出口1-1和冷水进口1-2，热水出口1-1处设置热水均流板1-3，冷水进口1-2处设置冷水均流板1-4，热水均流板1-3、冷水均流板1-4上均匀设置通水孔1-5；所述排气尾管3可拆卸的安装在汽车排气系统的末端，穿过换热箱1内部，位于热水均流板1-3、冷水均流板1-4之间，排气尾管3外壁一周设置沿截面半径方向的翅片3-1，翅片3-1伸入热媒体2中；所述散热装置4包括散热箱4-1，其内填充相变蓄热材料5并安装S型管4-2，S型管4-2穿过散热箱4-1，一端通过热水管6连接热水出口1-1，另一端通过冷水管7连接冷水进口1-2；所述循环泵8设置在热水管6上，其信号输入端连接控制器10；所述换热箱1内设置检测热媒体2温度的温度传感器9，其信号输出端连接控制器10；所述控制器10根据温度传感器9发送的信号控制循环泵8启动或关闭；所述散热装置4设置在汽车内供暖。尽管参照前述实例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置,包括换热箱、热媒体、汽车的排气尾管、散热装置、相变蓄热材料、热水管、冷水管、循环泵、温度传感器、控制器；其特征在于：所述换热箱内填充热媒体，并设置喇叭口状的热水出口和冷水进口，热水出口处设置热水均流板，冷水进口处设置冷水均流板，热水均流板、冷水均流板上均匀设置通水孔；所述排气尾管可拆卸的安装在汽车排气系统的末端，穿过换热箱内部，位于热水均流板、冷水均流板之间，排气尾管外壁一周设置沿截面半径方向的翅片，翅片伸入热媒体中；所述散热装置包括散热箱，其内填充相变蓄热材料并安装S型管，S型管穿过散热箱，一端通过热水管连接热水出口，另一端通过冷水管连接冷水进口；所述循环泵设置在热水管上，其信号输入端连接控制器；所述换热箱内设置检测热媒体温度的温度传感器，其信号输出端连接控制器；所述控制器根据温度传感器发送的信号控制循环泵启动或关闭；所述散热装置设置在汽车内供暖。

【技术特征摘要】
1.一种利用汽车尾气余热稳定供暖的装置,包括换热箱、热媒体、汽车的排气尾管、散热装置、相变蓄热材料、热水管、冷水管、循环泵、温度传感器、控制器；其特征在于：所述换热箱内填充热媒体，并设置喇叭口状的热水出口和冷水进口，热水出口处设置热水均流板，冷水进口处设置冷水均流板，热水均流板、冷水均流板上均匀设置通水孔；所述排气尾管可拆卸的安装在汽车排气系统的末端，穿过换热箱内部，位于热水均流板、冷水均流板之间，排气尾管外壁一周设置沿截面半径方向的翅片，翅片伸入热媒体中；所述散热装置包括散热箱，其内填充相变蓄热材料并安装S型管，S型管穿过散热箱，一端通过热水管连接热水出口，另一端通过冷水管连接冷水进口；所述循环泵设置在热水管上，其信号输入端连接控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉晨，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15