一种汽车尾气余热回收器及系统的制作方法

本发明涉及汽车尾气余热利用领域，特别涉及一种汽车尾气余热集中利用的方法。

背景技术：

汽车的发明和使用对人类社会产生了深远影响，它促进了人类的进步，改变了人们的生活习惯。

汽车能耗也是当今社会的主要耗能方面之一。有报道称我国汽车保有量超过1.7亿量，而全球汽车保有量超过10亿量。2013年交通运输、仓储和邮政业能源消费总量为34819.02万吨标准煤。

汽车使用过程中，所燃烧的汽油仅仅有30％左右转化为动力输出驱动汽车行驶，其余约70％的能量被白白浪费，其中很大一部分通过高温汽车尾气排放到空气中，不但造成了巨大的能源浪费，而且是导致全球环境变暖的因素之一。以上面的2013年数据为例，如果回收10％的能量约为3500万吨标准煤，转换为汽油则约为2500万吨，其经济价值约为2000亿元，环保和战略意义不言而喻。

因而很多企业和研究单位以及国家政府均对汽车余热利用投入大量精力，试图降低汽车能耗和环境污染，例如混合动力、电力等驱动技术。但是这些技术均为新汽车技术，且有着不同的优缺点。也有研究汽车余热制冷制热等技术。受制于汽车余热利用技术在普遍性和实用性方面上的不足，现在汽车余热回收的技术和推广均处于尴尬地位。

本专利提供一种对传统汽车的高效利用方案，采用余热采集端和余热利用端相分离的方法，拓展利用领域，改变传统汽车余热利用直接回馈到汽车用能本身的方式；本专利对汽车原有结构和功能的改变量小，实用性高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车尾气余热集中利用的方法，面向传统燃油、燃气汽车领域，通过在车流量动态平衡区域两端建立集中利用蓄热容器的工厂等，通过汽车尾气余热采集端和使用端脱离的方式拓展应用领域，提高使用效率。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种汽车尾气余热回收器，包括有蓄热器和将蓄热器挂接在车辆底盘上的辅助挂件，所述蓄热器包括有保温外壳、尾气流路和热回收工质区，所述尾气流路穿过保温外壳的前后两面，相应在保温外壳的前后面上分别设有尾气进口和尾气出口；所述辅助挂件设置于蓄热器保温外壳的顶部。

进一步，所述辅助挂件包括有磁吸盘结构，所述磁吸盘结构以中心对称结构设置在蓄热器保温外壳上表面。

进一步，所述辅助挂件包括有真空吸盘结构，所述真空吸盘结构以中心对称结构设置在蓄热器保温外壳上表面。

进一步，所述辅助挂件还包括有真空吸盘结构，所述真空吸盘结构以中心对称结构设置在蓄热器保温外壳上表面,所述磁吸盘结构设置于真空吸盘结构的外围。

进一步，所述蓄热器为两个以尾气流路的径向截面作为对称面的分离结构，分别为第一蓄热箱和第二蓄热箱，所述第一蓄热箱和第二蓄热箱从左右两部分扣合可以包住汽车尾气排放烟管，所述第一蓄热箱和第二蓄热箱分别在上表面设有固定插销口，通过一固定插销的两端分别插入上述固定插销口固定，第一蓄热箱和第二蓄热箱在尾气流路所在侧面为不保温面，其他侧面为保温侧面。

进一步，所述第一蓄热箱和第二蓄热箱的内部为固液相变工质、气液相变工质或者为大比热的液体材料。

进一步，所述尾气流路在蓄热器上的尾气进口和尾气出口上均设有弹性可封闭常闭保温门。

本发明还公开一种汽车尾气余热回收系统，包括有汽车尾气余热回收器、装卸结构、至少一组传输流水线和余热利用端，所述装卸结构设于高速路或车辆集散场地的车辆进、出口位置处，所述装卸机构用于将汽车尾气余热回收器安装到汽车尾气管道上，以及从汽车尾气管道上拆卸下来；所述装卸结构包括放置汽车尾气余热回收器的升降台和插销固定汽车尾气余热回收器的机械臂；所述传输流水线包括两条线路，为输入线路和输出线路，输出线路从余热利用端向机械臂传送汽车尾气余热回收器，输入线路从机械臂处向余热利用端传送汽车尾气余热回收器；所述汽车尾气余热回收器在余热利用端通过释放采集好的一段期限内的尾气流路(2)排放的部分废热用于发电。

进一步，所述汽车尾气余热回收器在余热利用端还通过第一蓄热箱、第二蓄热箱的不保温面和尾气进出口传导热量用于发电。

进一步，所述余热利用端通过发电输入电网或者离网应用,或者直接产生工商业用热。

本发明的汽车尾气余热回收器以及系统，应用于车流量稳定地区，例如大型客运站、高速路出入口等地，分别建立中温余热发电站等可以规模化使用余热的工厂等建筑作为余热利用端，利用车辆尾气余热进行发电。在车辆进入高速路入口前在汽车排汽管出口挂载汽车尾气余热回收器，在高速路出口卸装此系统并集中放置在余热利用端作为“进料带”的输入线路上，通过余热发电后将此系统重新安装在高速路进口汽车上，实现汽车尾气余热的回收利用。本发明的汽车尾气余热回收器以及系统，也可以应用在货车场、火车站等周期性车流平衡地区。通过汽车尾气余热回收器和余热利用端的空间分离、时间延续的方式，拓展利用领域，减少对汽车原有结构和功能的改变，该汽车尾气余热回收器以及系统的可操作性、实用性强，回收热量足，经济性强。

附图说明

图1为本发明的汽车尾气余热回收器的结构示意图。

图2为本发明的汽车尾气余热回收器的分离结构示意图。

图3位本发明的汽车尾气余热回收系统的应用示意图。

附图标记

1-热回收工质区，2-尾气流路，3-磁吸结构，4-真空吸盘结构，5-尾气进口，6-保温外壳，7-尾气出口，8-固定插销口，23-余热利用端，21-输入线路，22-输出线路，61-高速路出口，62-高速路入口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1和图2，为本发明实施例的汽车尾气余热回收器及其分离结构的结构示意图。

作为一个具体实施例，本发明实施例的一种汽车尾气余热回收器，包括有蓄热器和将蓄热器挂接在车辆底盘上的辅助挂件，所述蓄热器包括有保温外壳6、尾气流路2和热回收工质区1，所述尾气流路2穿过保温外壳6的前后两面，相应在保温外壳6的前后面上分别设有尾气进口5和尾气出口7；所述辅助挂件设置于蓄热器保温外壳6的顶部。

作为辅助挂件的具体实施例，辅助挂件包括有磁吸盘结构4，所述磁吸盘结构4以中心对称结构设置在蓄热器保温外壳6上表面，采用磁性材料用以将蓄热器挂载在车辆底盘下。

进一步作为辅助挂件的另一具体实施例，所述辅助挂件包括有真空吸盘结构3，所述真空吸盘结构3以中心对称结构设置在蓄热器保温外壳6上表面，通过真空吸盘结构3可以将蓄热器稳定的挂载在车辆底盘下。

进一步作为辅助挂件的另一具体实施例，所述辅助挂件还包括有真空吸盘结构3与磁吸盘结构4，所述真空吸盘结构3以中心对称结构设置在蓄热器保温外壳6上表面,所述磁吸盘结构4设置于真空吸盘结构3的外围，通过磁吸盘结构和。

通过上述真空、磁力和悬挂耦合的方式，保证在汽车行驶过程中回收器紧紧固定在汽车地盘上，不会因为颠簸、急刹、启动等原因掉落

作为蓄热器的另一个实施例，所述蓄热器为两个以尾气流路2的径向截面作为对称面的分离结构，分别为第一蓄热箱91和第二蓄热箱92，所述第一蓄热箱91和第二蓄热箱92从左右两部分扣合可以包住汽车尾气排放烟管，所述第一蓄热箱91和第二蓄热箱92分别在上表面设有固定插销口8，当第一蓄热箱91和第二蓄热箱92相夹合并包住汽车尾气排放烟管后，通过一固定插销的两端分别插入上述固定插销口8固定第一蓄热箱91和第二蓄热箱92，当第一蓄热箱91和第二蓄热箱92从汽车尾气排放烟管取下后，再相互夹合并用固定插销在固定插销口9处固定，可以防止第一、二蓄热箱91、92内部热量的散失；第一蓄热箱91和第二蓄热箱92在尾气流路2所在侧面为不保温面，其他侧面为保温侧面。

作为一个具体实施例，所述第一蓄热箱91和第二蓄热箱92的内部为固液相变工质、气液相变工质或者为大比热的液体材料，通过大热容减少蓄热材料用量，降低余热回收结构重量和体积，有利于汽车节能。

进一步作为一个具体实施例，所述尾气流路2在蓄热器上的尾气进口5和尾气出口7上均设有弹性可封闭常闭保温门。

本发明还公开一种汽车尾气余热回收系统，包括有汽车尾气余热回收器、装卸结构、至少一组传输流水线和余热利用端23，所述装卸结构设于道路车辆进出口位置处，所述装卸机构用于将汽车尾气余热回收器，安装到汽车尾气管道上，以及从汽车尾气管道上拆卸下来；所所述装卸结构包括放置汽车尾气余热回收器的升降台和插销固定汽车尾气余热回收器的机械臂；所述传输流水线包括两条线路，为输入线路和输出线路，输出线路从余热利用端向机械臂传送汽车尾气余热回收器，输入线路从机械臂处向余热利用端传送汽车尾气余热回收器；所述汽车尾气余热回收器在余热利用端通过释放采集好的一段期限内的尾气流路(2)排放的部分废热用于发电。

参看图3，以高速路使用场景为例说明，在高速路入口62处，当货车等在进入收费站入口时，在通道口中央设置升降台(未图示)，在道路口边沿处设置的机械臂(未图示)，车停下时，在汽车烟管下部的升降台上升，升降台放置有分开两半的汽车尾气余热回收器，机械臂上升将回收器固定在烟管周围并用插销固定好，然后用磁力结构4和真空吸盘结构3将整个装置固定在汽车底盘上，真空吸盘结构3可以用真空泵抽真空也可以采用软结构进行吸合。

汽车在高速公路上行驶的过程中产生的高温尾气由尾气进口5进入尾气流路2并加热蓄热箱体中热回收工质区1中的工质后由尾气出口7排出到大气中，而箱体壳体6采用保温材料制作，随着汽车的行驶工质吸热升温蓄热。在高速路出口61处，在汽车烟管下部打开孔洞，有升降台上升，机械臂上升拔出用来固定第一蓄热箱91、第二蓄热箱92的固定插销口8，同时打开与外界空气的连接管，机械手抓住回收器两端后与烟管分离并放置在托盘上，托盘和机械手下降，孔洞闭合。已经蓄热的汽车尾气余热回收器通过皮带等传输流水线运到用热单位(如发电厂等)用热后，汽车尾气余热回收器重新用皮带等传输流水线运到高速路入口使用。

作为一个具体实施例，所述汽车尾气余热回收器在余热利用端23还通过第一蓄热箱91、第二蓄热箱92的不保温面传导热量用于发电。

所述余热利用端23利用水蒸气或者有机工质作为工质进行发电，进一步所述余热利用端23还可以采用保温蓄热站的形式设置，在固定时段运输满热回收器到其他地点集中发电或者用热。所述余热利用端23设置于靠近余热集中采集点的位置，通过传输流水线输送汽车尾气余热回收器用以集中发电。。

本发明的汽车尾气余热回收系统应用场景不限于高速路使用场景，还包括有城市公交站等车辆集散场地，以及燃煤火车的火车站点。

上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。