專利名稱：顆粒儲(chǔ)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保節(jié)能裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種儲(chǔ)存尾氣熱能的取能裝置。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，汽車保有量越來越大，汽車能源消耗在總能源消耗中所占的比例越來越高，汽車節(jié)能問題越來越受到關(guān)注。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的能量利用效率普遍比較低，主要原因是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)效率不高，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的エ況下，燃料燃燒有很大一部分能量隨尾氣與冷卻水散發(fā)了。據(jù)德國(guó)一家汽車市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)報(bào)道，盡管目前環(huán)保已經(jīng)成為全球熱門話題，但是未來全球汽車保有量將繼續(xù)增長(zhǎng)近20%，到2015年全球汽車保有量將從2007年的9. 2億輛增長(zhǎng)到11. 2億輛左右。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的溫度最高可達(dá)600°C 700°C，巨大的汽車保有量意味著巨大的能量浪費(fèi)，所以如何回收這部分熱量顯得尤為重要。目前已有部分學(xué)者致カ于研究如何將汽車尾氣能量再次利用，例如專利號(hào)為200910067779. 8的專利公開了ー種利用汽車尾氣能量的汽車空調(diào)系統(tǒng)，但是現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)汽車尾氣能量的利用大都針對(duì)汽車的能量需求，在使用汽車的過程中，將尾氣能量直接傳輸給其他耗能單位，現(xiàn)采現(xiàn)用，例如直接用于汽車空調(diào)、保溫箱等，容易出現(xiàn)熱能供給與需求失配的矛盾，汽車尾氣能量無法儲(chǔ)存，無法脫離汽車實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，而現(xiàn)有的汽車尾氣利用裝置無法儲(chǔ)存尾氣能量，無法將能量傳導(dǎo)到汽車以外等缺點(diǎn)，提供了一種通過利用高比熱容物質(zhì)的儲(chǔ)熱功能，將尾氣能量收集并儲(chǔ)存的顆粒儲(chǔ)熱器。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決ー種顆粒儲(chǔ)熱器，包括箱體和設(shè)置在箱體上的進(jìn)熱口和出熱ロ，所述的箱體中帶有若干儲(chǔ)熱球，所述的儲(chǔ)熱球?yàn)榭招那蝮w，分為殼體和內(nèi)芯，內(nèi)芯注有高比熱容物質(zhì)。使用時(shí)將尾氣排放ロ與進(jìn)熱ロ相連通，帶有高熱量的尾氣從進(jìn)熱ロ進(jìn)入顆粒儲(chǔ)熱器，從儲(chǔ)熱球的縫隙中通過，進(jìn)而從出熱ロ釋放到大氣中；由于儲(chǔ)熱球內(nèi)存有高比熱容物質(zhì)，通過升高溫度吸收大量熱量將尾氣中的熱能帶走，并儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱球中，從而達(dá)到儲(chǔ)存熱能的目的。作為優(yōu)選，所述內(nèi)芯內(nèi)注入的高比熱容液體物質(zhì)占內(nèi)芯體積為1/3-1/2之間。從而預(yù)留一定空間，以利于高比熱容物質(zhì)的液體與氣體之間的變化。作為優(yōu)選，所述的箱體采用雙層結(jié)構(gòu)，外層采用不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)層采用導(dǎo)熱率很小的材質(zhì)。外層采用不銹鋼，內(nèi)層可以采用導(dǎo)熱率很小的PP塑料材質(zhì)，PP塑料密度小，強(qiáng)度剛度硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚こ烯，可以有效地防止熱量的喪失；雙層結(jié)構(gòu)更利于保溫。作為優(yōu)選，所述的箱體雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)外壁間設(shè)置有絕熱層，所述的絕熱層采用硅 酸鋁纖維或超細(xì)玻璃棉作為保溫材料。硅酸鋁纖維又叫陶瓷纖維是ー種新型輕質(zhì)耐火材料，該材料具有容重輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好，熱傳導(dǎo)率低、熱容小、抗機(jī)械振動(dòng)好、受熱膨脹小、隔熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。超細(xì)玻璃棉絕熱材料是以石英砂、長(zhǎng)石、硅酸鈉、硼酸等為主要原料，經(jīng)過高溫熔化制得小于2um的纖維棉狀，再添加熱固型樹脂粘合劑加壓高溫定型制造出各種形狀、規(guī)格的板、氈、管材制品。具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸收系數(shù)大、阻燃性能好等特點(diǎn)。保溫、隔熱、隔音效果明顯。作為優(yōu)選，所述的進(jìn)熱口和出熱ロ分別設(shè)置在箱體的兩個(gè)側(cè)面。作為優(yōu)選，所述的進(jìn)熱ロ位于箱體的下半部分，所述的出熱ロ位于箱體的上半部分。進(jìn)熱ロ出熱ロ設(shè)置在兩個(gè)側(cè)面上，且進(jìn)熱ロ在下，出熱ロ在上，使尾氣能夠在顆粒儲(chǔ)熱器內(nèi)充分流轉(zhuǎn)，提高儲(chǔ)熱球吸熱效率。作為優(yōu)選，所述的進(jìn)熱口和出熱口上分別設(shè)有保溫蓋。當(dāng)顆粒儲(chǔ)熱器儲(chǔ)存熱量后，在與尾氣接ロ斷開后蓋上保溫蓋，防止儲(chǔ)存的熱量流失。作為優(yōu)選，所述的殼體為鋼或玻璃材質(zhì)。
作為優(yōu)選，所述內(nèi)芯內(nèi)注有高比熱容的氫或水。采用鋼或玻璃殼體和氫或水的內(nèi)芯，在保證有足夠強(qiáng)度的同吋，有更大儲(chǔ)存熱量能力。本發(fā)明通過利用高比熱容溶液的儲(chǔ)熱功能，將尾氣能量收集并儲(chǔ)存，本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，単位面積儲(chǔ)存熱能高，儲(chǔ)存的熱能可以集中或轉(zhuǎn)移使用，對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及新能源的開發(fā)與利用具有重大意義。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為儲(chǔ)熱球結(jié)構(gòu)示意圖；其中ト箱體、2-進(jìn)熱ロ、3-出熱ロ、4-儲(chǔ)熱球、5-殼體、6-內(nèi)芯、7-絕熱層、8-保溫蓋、9-高比熱容物質(zhì)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖I與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述ー種顆粒儲(chǔ)熱器，如圖I所示，包括箱體I和設(shè)置在箱體I上的進(jìn)熱ロ 2和出熱ロ3，所述的箱體I中帶有若干儲(chǔ)熱球4，所述的儲(chǔ)熱球4為空心球體，分為殼體5和內(nèi)芯6，內(nèi)芯6注有高比熱容物質(zhì)9。所述的箱體I設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用導(dǎo)熱率很小的材料，如PP塑料，外層采用不銹鋼。所述的箱體I雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)外壁間設(shè)置有絕熱層7，所述的絕熱層7采用硅酸鋁纖維作為保溫材料。PP塑料密度小，強(qiáng)度剛度硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚こ烯，可以有效地防止熱量的喪失；雙層結(jié)構(gòu)更利于保溫。硅酸鋁纖維具有容重輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好，熱傳導(dǎo)率低、熱容小、抗機(jī)械振動(dòng)好、受熱膨脹小、隔熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。保溫、隔熱、隔音效果明顯。為了使尾氣能夠在顆粒儲(chǔ)熱器內(nèi)充分流轉(zhuǎn)，提高儲(chǔ)熱球吸熱效率，所述的進(jìn)熱ロ 2和出熱ロ 3分別設(shè)置在了箱體I的兩個(gè)側(cè)面。進(jìn)熱ロ 2位于箱體I的下半部分，出熱ロ 3位于箱體I的上半部分。同時(shí)，在所述的進(jìn)熱ロ 2和出熱ロ 3上分別設(shè)有保溫蓋8。當(dāng)顆粒儲(chǔ)熱器儲(chǔ)存熱量后，在與尾氣接ロ斷開后蓋上保溫蓋，防止儲(chǔ)存的熱量流失。所述的儲(chǔ)熱球4，其殼體5采用鋼或玻璃材質(zhì)，所述內(nèi)芯6內(nèi)注入的高比熱容液體物質(zhì)占內(nèi)芯體積為1/3-1/2之間，從而預(yù)留一定空間，以利于高比熱容物質(zhì)9的液體與氣體之間的變化。內(nèi)芯6內(nèi)注有高比熱容的氫或水，在受熱或放熱時(shí)會(huì)有液體氣體之間的相變，并通過相變儲(chǔ)存熱能。采用鋼或玻璃殼體5以及氫或水的內(nèi)芯6，是為了在保證儲(chǔ)熱球4有足夠強(qiáng)度的同時(shí)，有更大儲(chǔ)存熱量的能力。本裝置在使用吋，將尾氣直接或間接的與進(jìn)熱ロ 2相連通，帶有高熱量的尾氣從進(jìn)熱ロ 2進(jìn)入顆粒儲(chǔ)熱器，從若干儲(chǔ)熱球4的縫隙中通過，進(jìn)而從出熱ロ 3釋放到大氣中；由于儲(chǔ)熱球4的內(nèi)芯6內(nèi)存有高比熱容物質(zhì)9通過吸熱放熱產(chǎn)生氣液相變儲(chǔ)存和釋放熱 能，通過升高溫度吸收大量熱量將尾氣中的熱能帶走，并儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱球4中，進(jìn)而達(dá)到儲(chǔ)存熱能的目的。熱量?jī)?chǔ)存過程結(jié)束后，將顆粒儲(chǔ)熱器取下，蓋上保溫蓋8，防止儲(chǔ)存的熱量流失。實(shí)踐中，顆粒儲(chǔ)熱器箱體可以串接成多級(jí)，這樣就可以儲(chǔ)存大量的尾氣廢熱，這些廢熱既可以用于汽車空調(diào)，也可以在停車以后送到集熱站賣熱(同時(shí)更換顆粒儲(chǔ)熱器箱或儲(chǔ)熱球)，集熱站可以將其轉(zhuǎn)換成各種エ業(yè)用熱或者為賓館加熱洗浴熱水。這樣就可以將大量的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣廢熱利用起來，減少燃煤、燃油、電能等消耗，為節(jié)能減排做出巨大貢獻(xiàn)?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，例如進(jìn)熱ロ 2和出熱ロ 3設(shè)置在箱體I上的位置可以有不同方式，只要能使儲(chǔ)熱球4吸收尾氣熱量即可，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種顆粒儲(chǔ)熱器，包括箱體⑴和設(shè)置在箱體⑴上的進(jìn)熱口⑵和出熱口⑶，其特征在于所述的箱體(I)中帶有若干儲(chǔ)熱球(4)，所述的儲(chǔ)熱球(4)為空心球體，分為殼體(5)和內(nèi)芯(6)，內(nèi)芯(6)注有高比熱容物質(zhì)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述內(nèi)芯(6)內(nèi)注入的高比熱容液體物質(zhì)(9)占內(nèi)芯(6)體積為1/3-1/2之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的箱體(I)采用雙層結(jié)構(gòu)，夕卜層采用不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)層采用導(dǎo)熱率很小的材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的箱體(I)雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)外壁間設(shè)置有絕熱層(7)，所述的絕熱層(7)采用硅酸鋁纖維或超細(xì)玻璃棉作為保溫材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的進(jìn)熱口(2)和出熱口(3)分別設(shè)置在箱體(I)的兩個(gè)側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的進(jìn)熱口(2)位于箱體(I)的下半部分，所述的出熱口(3)位于箱體(I)的上半部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的進(jìn)熱口(2)和出熱口(3)上分別設(shè)有保溫蓋。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的殼體(5)為鋼或玻璃材質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顆粒儲(chǔ)熱器，其特征在于所述內(nèi)芯(6)內(nèi)注有高比熱容的氫或水。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)保節(jié)能裝置領(lǐng)域，公開了一種顆粒儲(chǔ)熱器，包括箱體和設(shè)置在箱體上的進(jìn)熱口和出熱口，所述的箱體中帶有若干儲(chǔ)熱球，所述的儲(chǔ)熱球?yàn)榭招那蝮w，分為殼體和內(nèi)芯，內(nèi)芯注有高比熱容物質(zhì)。本發(fā)明通過利用高比熱容溶液的儲(chǔ)熱功能，將尾氣能量收集并儲(chǔ)存，本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位體積儲(chǔ)存熱能高，儲(chǔ)存的熱能可以集中或轉(zhuǎn)移使用，對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及新能源的開發(fā)與利用具有重大意義。
文檔編號(hào)F01N5/02GK102679784SQ20121017081
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者李同強(qiáng) 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)