[實用新型]一種換熱量可控的汽車尾氣熱回收裝置

有效

• 申請號: 201520083654.5
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN204457969U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 石亞東;王雷;趙紅霞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種汽車尾氣熱回收裝置，尤其涉及一種換熱量可控的汽車尾氣熱回收裝置。

背景技術

隨著我國經濟的迅速發展，汽車的數量日益增多。絕大部分汽車使用燃油作為燃料，但是在燃油燃燒過程中，僅有不到30％的能量被汽車做功利用，其余能量則以摩擦、散熱、尾氣排放等形式浪費掉，在這些浪費掉的能量中，尾氣排放帶走的熱量占有很大比例。隨著環保問題的日益突出和國家能源戰略的逐步調整，汽車節能和環保技術成為汽車技術領域的研發熱點，而汽車尾氣的廢熱回收技術也成為人們關注的焦點。

在目前的研究中，一般使用換熱器對汽車尾氣的廢熱進行回收，尾氣換熱器多采用管殼式結構，以水或空氣作為換熱媒介，主要利用方向為車內供暖。已有多個單位或個人提出了車用尾氣換熱器的一些結構，但是這些設計普遍存在換熱效率低的問題，且換熱器結構復雜，對排氣背壓影響較大，在一定程度上會降低汽車的機動性能；另一方面，這些設計在對尾氣余熱進行利用時，并沒有涉及到對換熱量的控制，這可能會導致一些過熱情況的出現，因此有必要設計一種可對換熱量進行控制的尾氣熱回收裝置以提高換熱結構的安全性和穩定性。

熱管是最有效的傳熱元件之一，它能將大量熱量通過很小的截面進行傳遞而無需外加動力，其導熱性能比金屬高幾個數量級，可以用較小的體積獲得較大的換熱效率。從換熱效率、換熱器體積等方面綜合考慮，利用熱管設計汽車尾氣熱回收裝置較為合理。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了一種換熱量可控的汽車尾氣熱回收裝置，該與汽車的排氣系統結構相結合，在不影響消聲器性能的前提下充分利用了其內部空間，把該處尾氣中的余熱通過熱管傳遞到熱媒介質中，并用裝置進氣口處的控制閥控制換熱量，解決了普通尾氣換熱設備存在的換熱效率低和換熱量不可控等問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種換熱量可控的汽車尾氣熱回收裝置，包括進氣管、換熱通道、排氣通道、排氣管、排氣通道消聲器、換熱通道消聲器以及換熱器；

所述進氣管分成兩路通道，一路經過排氣通道與排氣通道消聲器連通、另一路經過換熱通道與換熱通道消聲器連通，兩路通道的輸出端匯合成為排氣管；所述換熱通道消聲器的擴張室作為換熱器的氣室；所述進氣管兩路通道的分離處設置控制閥，通過控制閥控制尾氣在兩通道內的流量。

所述換熱器采用氣—液熱管換熱結構，熱流體為高溫汽車尾氣，冷流體為熱媒介質；熱量通過熱管從熱流體傳遞給冷流體。

所述熱流體和冷流體的流動方向相反。

所述換熱器包括：進液管、排液管、氣室、集液箱、熱管以及分隔板；所述氣室和集液箱之間通過分隔板分隔開，所述分隔板上設置若干熱管，所述熱管被分隔板分成上下兩部分，下面部分為蒸發段，插入氣室內，用于吸收尾氣熱量；上面部分為熱管冷凝段，插入集液箱內，用于將從尾氣中吸收的熱量釋放到熱媒介質中；在所述集液箱的左右兩側分別設置排液管和進液管。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型涉及的汽車尾氣熱回收裝置采用熱管進行換熱器的設計，具有很高的換熱效率。該換熱器在設計過程中考慮了汽車排氣系統的結構特征，將換熱器氣室與消聲器結合，減少了對排氣背壓的影響，使汽車發動機性能更加穩定。進氣管采用雙通道結構，實現了對換熱量的有效控制，使其具有更廣泛的應用場合；對汽車尾氣的余熱進行回收具有可觀的經濟價值和環保意義。

附圖說明

圖1為本實用新型換熱量可控的汽車尾氣熱回收裝置結構示意圖；

其中，1.進氣管、2.控制閥、3.換熱通道、4.排氣通道、5.排氣管、6.進液管、7.排液管、8.排氣通道消聲器、9.換熱通道消聲器、10.集液箱、11.熱管、12.分隔板。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明：

一種換熱量可控的汽車尾氣熱回收裝置，包括進氣管1、換熱通道3、排氣通道4、排氣管5、排氣通道消聲器8、換熱通道消聲器9、以及換熱器；

進氣管1分成兩路通道，一路經過排氣通道4與排氣通道消聲器8連通、另一路經過換熱通道3與換熱通道消聲器9連通，兩路通道的輸出端匯合成為排氣管5；換熱通道消聲器9的擴張室作為換熱器的氣室；進氣管1兩路通道的分離處設置控制閥2，通過控制閥2控制尾氣在兩通道內的流量。