一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置。一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置主要由保温隔热外壳，尾气管部件，导油管和复合相变材料组成。尾气管部件包括尾气进管、尾气导管、尾气出管。尾气导管两端分别穿过保温隔热外壳侧壁，汇总于尾气进管与尾气出管。尾气导管与导油管以螺纹形式与保温隔热外壳两侧侧壁固定。相变材料填充于保温隔热外壳内，与尾气导管、导油管直接接触。该装置不改变原排气系统排气导向及尾气排放性能，通过复合相变材料物态变化吸收高温尾气中余热，提高汽车尾气利用率，节约能源。
【专利说明】
一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置
技术领域
[0001]本发明涉及汽车零件领域，具体涉及一种利用相变储能材料物态变化时吸收大量热能的性质，对汽车尾气余热进行收集的装置。【背景技术】
[0002]随着工业的不断发展，能源紧缺的问题已不容忽视。近几年，新能源汽车已在市场进行投放并开始小范围使用。新能源汽车具有使用成本低，有效减少石油资源消耗等优点。 然而，由于电能、太阳能等新型能源技术尚未成熟，使得对应的新型能源汽车的使用体验较差、整体造价高、且防撞性能低于一般水平，短时间内无法取代传统的燃油汽车。
[0003]目前大部分汽车发动机效率仅有百分之五十左右，大部分能量以热能的形式散失。汽车发动机尾气从气缸排出时的初始温度在600°C —800°C，属于高温余热。如果能将这部分热量进行储存，并提取再利用，不仅能提高能源的利用率，还将对生态环境有改善作用。现有尾气再利用装置多采用水箱对尾气热量进行回收，但由于水本身储热有限，高温下性质不稳定，水箱储热具有极大的局限性。[〇〇〇4]为此，开发一套基于相变储能的尾气余热吸收装置。相变材料可以达到几乎零温差的储热放热，且具有无毒、无污染、耐腐蚀等优点。在高温状态下性质稳定，是有广泛应用前途的复合材料。利用相变储能材料吸收尾气余热，具有性质稳定，高效环保，成本低廉等显著优点。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有尾气热量利用率低的情况，提出一套与现有汽车排气管配套的吸热装置。在不改变原有尾气排放性能的前提下实现对汽车尾气热量的高效回收，并使经过该装置的尾气温度与三元催化器的正常工作温度相适应。
[0006]为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案:
[0007]—种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置，其特征在于:包括保温隔热外壳、尾气管部件、导油管、复合相变材料。
[0008]保温隔热外壳设计为圆柱形薄壳，整体尺寸与汽车排气管相适应。保温隔热外壳两侧圆形侧壁具有一定厚度。侧壁上设计有多个圆形螺纹孔，孔径尺寸与尾气导管直径相配合。两侧圆形侧壁上各有一个圆形螺纹孔用于固定导油管。
[0009]尾气管部件包括尾气进管、尾气导管、尾气出管。尾气导管设计为中空结构，外壁相应位置处设有螺纹。尾气导管两端分别穿过保温隔热外壳侧壁，汇总于尾气进管与尾气出管。尾气导管与保温隔热外壳两侧侧壁分别螺纹连接，一方面防止由于汽车行驶过程中颠簸导致尾气导管错位，另一方面保证整个装置的密封性，防止相变材料泄漏。
[0010]导油管呈螺旋型横贯整个装置。导油管管内注有导热液体。导油管两端相应位置处设有螺纹，与保温隔热外壳侧壁上的圆形螺纹孔拧合，保证导油管与保温隔热外壳间无相对位移。导油管盘旋于尾气导管间，不与尾气导管直接接触。
[0011]进一步的，相变材料填充于保温隔热外壳内，与尾气导管、导油管直接接触，进行热量交换。
[0012]进一步的，为使相变材料与尾气管、导油管间接触面积尽可能大，尾气导管与导油管不局限于标准圆柱形形状，也可设置凸起增大接触面积从而增大尾气余热吸收。
[0013]进一步的，尾气进管与尾气出管连接现有汽车排气结构，整个基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置不改变原排气系统排气导向。
[0014]有益效果
[0015]本发明的有益效果是:利用本发明装置，在不改变现有汽车尾气排气管结构与排气性能的前提下，实现对汽车尾气热量的高效回收，节约能源。所用相变材料性能稳定，耐腐蚀，不产生二次污染。提高尾气利用率。
【附图说明】
[0016]图1本发明基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置总的结构图。
[0017]图2本发明中保温隔热外壳与尾气导管的配合图。
[0018]图3本发明中尾气导管与尾气进管(尾气出管)连接处的结构示意图。
[0019]其中:1.保温隔热外壳，2.尾气进管，3.尾气导管，4.导油管，5.相变材料，6.尾气出管。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图和具体实施案例，对本发明一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置的结构组成和工作流程进行详细阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]如图1所示为本发明的总体结构示意图。本发明一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置包括保温隔热外壳I，尾气进管2，尾气导管3，导油管4，相变材料5，尾气出管6。
[0022]当高温尾气从尾气进管2流入，分流成多束高温气体进入尾气导管3。尾气导管3与相变材料5直接接触，相变材料5吸收高温气体热量并发生物态变化，达到储热目的。由于保温隔热外壳I具有保温特性，即使在汽车发动机停止运行状态，相变材料5的温度也不会显著下降，进而基本保持导油管4温度恒定。当需要提取热量，储存热量可通过导油管4导出。
[0023]如图2所示为本发明中保温隔热外壳与尾气导管的配合图。保温隔热外壳I侧壁具有一定厚度，上面钻有与尾气导管3等数量的螺纹孔。尾气导管3与保温隔热外壳I配合处，对应在尾气导管3外壁设有螺纹，使保温隔热外壳I与尾气导管3螺纹连接。
[0024]如图3所示为本发明中尾气导管与尾气进管(尾气出管)连接处的结构示意图。尾气进管2(尾气出管6)管径足够大，使所有尾气导管3与其内部相通。尾气导管3与尾气进管2(尾气出管6)会合处焊接，保证整个尾气排放系统的密封一体性。
【主权项】
1.一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置，其特征在于:包括保温隔热外壳，尾气管部件，导油管，复合相变材料； 所述尾气管部件包括尾气进管，尾气导管，尾气出管； 所述保温隔热外壳为圆柱形薄壳，侧壁上设计有多个圆形螺纹孔； 所述尾气导管外壁相应位置处设有螺纹，所述尾气导管两端分别穿过保温隔热外壳侧壁，汇总于所述尾气进管与尾气出管，所述尾气导管与保温隔热外壳两侧侧壁螺纹连接； 所述导油管呈螺旋型横贯整个装置，管内注有导热液体，所述油管两端相应位置处设有螺纹，与所述保温隔热外壳侧壁上的圆形螺纹孔拧合。2.根据权利要求书I所述的一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置，其特征在于:相变材料填充于保温隔热外壳内，与尾气导管，导油管直接接触。3.根据权利要求书I所述的一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置，其特征在于:尾气导管与导油管不局限于标准圆柱形形状，也可设置凸起增大接触面积从而增大尾气余热吸收。4.根据权利要求书I所述的一种基于相变储能的汽车尾气余热吸收装置，其特征在于:尾气进管与尾气出管连接现有汽车排气结构，不改变原排气系统排气导向。
【文档编号】F01N5/02GK105952518SQ201610264738
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】傅晓晗, 蔡创, 曹骆龙, 高永伟, 何睿
【申请人】西北工业大学