CN105501027A - 一种利用汽车尾气余热供暖的装置 - Google Patents

一种利用汽车尾气余热供暖的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105501027A
CN105501027A CN201610003434.6A CN201610003434A CN105501027A CN 105501027 A CN105501027 A CN 105501027A CN 201610003434 A CN201610003434 A CN 201610003434A CN 105501027 A CN105501027 A CN 105501027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
urea
sensor
heat
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610003434.6A
Other languages
English (en)
Inventor
韩丹
王谦
何志霞
吴里程
谭小强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201610003434.6A priority Critical patent/CN105501027A/zh
Publication of CN105501027A publication Critical patent/CN105501027A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • B60H1/18—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the air being heated from the plant exhaust gases
    • B60H1/20—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the air being heated from the plant exhaust gases using an intermediate heat-transferring medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • F01N5/025—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat the device being thermoelectric generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明提供了一种利用汽车尾气余热供暖的装置，包括第一电控单元、盘管、温度传感器、吸热管束、散热翅片、排气管、热电材料，散热翅片设于排气管入口端的外壁上，热电材料镀在排气管内壁上，且热电材料与散热翅片对应设置，热电材料用于发电且为整套装置提供电能；吸热管束设于排气管通道内，吸热管束的两端连接盘管的两端，且吸热管束与盘管的两个连接处各设有一个单向电磁阀，盘管设于汽车驾驶室内；温度传感器设于汽车驾驶室内。第一电控单元电性连接热电材料、温度传感器和单向电磁阀，第一电控单元用于接收温度传感器的温度信号以及控制单向电磁阀的开启与关闭。本发明可以很好地回收尾气中的余热，节省了燃油消耗。

Description

一种利用汽车尾气余热供暖的装置
技术领域
本发明属于汽车零配件设计与制造技术领域，是适合车辆安装使用的一种汽车尾气余热回收利用装置，特指一种利用汽车尾气余热供暖的装置。
背景技术
能源的开发与合理利用是国家存亡和社会安全的重大问题，自20世纪80年代以来，化石能源的过度使用造成了严重的环境污染，同时化石能源资源终将枯竭，严重地威胁着人类的生存和发展。面对生态环境危机和21世纪社会经济可持续发展的巨大挑战，要求人类必须提高化石能源利用效率。汽车发动机动力输出占燃油燃烧总热量的25％-42％，其余以废热形式从冷却水和尾气中排出，排放的能量占总能量的58％以上，既是能源的浪费，也造成了一定程度上的大气热污染。发动机尾气具有很高的温度，尾气中浪费的能量中热量占主要部分。但由于汽车尾气具有品位低、能量少、回收比较困难的特点，所以就要求尾气利用装备：一是要体积小、质量轻、效率高、且具有抗震性，以适应汽车行驶环境的需要；二是不增加排放背压，即对发动机的工作特性不产生明显的影响；三是要具有耐高温的特点，以保证工作装置的可靠性和汽车使用的安全性能。汽车发动机尾气利用技术可有效地提高尾气利用效率，同时对减少排气污染、改善环境起到积极的作用，具有显著的经济效益和社会效益，对于能源的可持续利用和环境保护具有重要意义，但目前还处于探索阶段。很多学者对汽车尾气能量的吸收和利用技术进行了较为深入的研究，但由于所用回收方法和所用装置不同所取得的效果也各不相同。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用汽车尾气余热供暖的装置，其结构简单，利用汽车高温的尾气在车内温度较低时给车内供暖，利用热电材料对控制供暖和SCR后处理装置的电控系统供电，能对尾气能量进行两次利用，提高燃油能量利用率。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种利用汽车尾气余热供暖的装置，包括第一电控单元、盘管、温度传感器、吸热管束、散热翅片、排气管、热电材料，所述散热翅片设于所述排气管入口端的外壁上，所述热电材料镀在排气管内壁上，且热电材料与散热翅片对应设置，所述热电材料用于发电且为整套装置提供电能；所述吸热管束设于所述排气管通道内，吸热管束的两端连接所述盘管的两端，且吸热管束与盘管的两个连接处各设有一个单向电磁阀，所述盘管设于汽车驾驶室内；所述温度传感器设于汽车驾驶室内；所述第一电控单元电性连接所述热电材料、温度传感器和单向电磁阀，所述第一电控单元用于接收温度传感器的温度信号以及控制单向电磁阀的开启与关闭。
进一步，所述吸热管束内填充有液体，所述液体为蓖麻油。
进一步，所述汽车尾气余热供暖的装置还包括尾气后处理装置，所述尾气后处理装置与排气管的出口端连接，所述尾气后处理装置包括第二电控单元、SCR催化系统、导流装置、混合装置、尿素喷射管、尿素泵和尿素箱，所述SCR催化系统内填充有催化剂，且SCR催化系统入口端通过导流装置连接所述排气管出口端，所述SCR催化系统出口端设有NH3传感器和NOx传感器；所述混合装置设于所述排气管管道上，且位于导流装置与所述排气管入口端之间；所述尿素喷射管与排气管连接，且位于所述混合装置与所述排气管入口端之间；所述喷射泵的出口端连接所述尿素喷射管，所述喷射泵的入口端通过尿素供应管和尿素回流管连接所述尿素箱，所述尿素箱上设有一个液位传感器；所述第二电控单元电性连接所述热电材料、尿素泵、NH3传感器、NOx传感器和液位传感器，第二电控单元用于接收NH3传感器、NOx传感器和液位传感器的信号以及控制尿素泵的开启与关闭。
进一步，所述SCR催化系统内的催化剂为Fe掺杂的TiO2作为载体，V2O5作为活性物质的催化剂。
有益效果：本发明主要在排气管末端加入了吸热的管束和热电材料来实现对尾气余热的利用。车内温度较低时，吸热管束中的液体通过蒸发和沸腾给车内供暖，简单有效的利用了尾气中的余热给车内供暖，节省了燃油消耗。同时利用热电材料的性质可以有效利用废气余热发电，控制供暖和SCR后处理装置的电控系统所需能量由热电材料直接供给，两次利用废气余热，更好的回收尾气中的能量。
附图说明
图1为尾气余热供暖装置结构示意图；
图2为吸热管束的放大示意图。
图中：1、第一电控单元；2、盘管；3、温度传感器；4、单向电磁阀；5、吸热管束；6、散热翅片；7、排气管；8、热电材料；9、第二电控单元；10、SCR催化系统；11、导流装置；12、混合装置；13、尿素喷射管；14、尿素泵；15、尿素箱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
如图1、2所示，一种利用汽车尾气余热供暖的装置，包括第一电控单元1、盘管2、温度传感器3、吸热管束5、散热翅片6、排气管7、热电材料8，所述散热翅片6设于所述排气管7入口端的外壁上，所述热电材料8镀在排气管7内壁上，且热电材料8与散热翅片6对应设置，所述热电材料8用于发电且为整套装置提供电能；所述吸热管束5设于所述排气管7通道内，吸热管束5的两端连接所述盘管2的两端，且吸热管束5与盘管2的两个连接处各设有一个单向电磁阀4，所述盘管2设于汽车驾驶室内；所述温度传感器3设于汽车驾驶室内；所述第一电控单元1电性连接所述热电材料8、温度传感器3和单向电磁阀4，所述第一电控单元1用于接收温度传感器3的温度信号以及控制单向电磁阀4的开启与关闭；吸热管束5内充有吸热能力较强且沸点较高的液体，如常见的蓖麻油、部分有机液体以及一些相变材料等。
所述的利用汽车尾气余热供暖的装置还包括尾气后处理装置，所述尾气后处理装置为现有装置，其与排气管7的出口端连接，所述尾气后处理装置包括第二电控单元9、SCR催化系统10、导流装置11、混合装置12、尿素喷射管13、尿素泵14和尿素箱15，所述SCR催化系统10内填充有催化剂，且SCR催化系统10入口端通过导流装置11连接所述排气管7出口端，所述SCR催化系统10出口端设有NH3传感器和NOx传感器；所述混合装置(12)设于所述导流装置(11)与排气管(7)入口端之间；所所述尿素喷射管13与排气管7连接，且位于所述混合装置12与所述排气管7入口端之间；所述喷射泵14的出口端连接所述尿素喷射管13，所述喷射泵14的入口端通过尿素供应管和尿素回流管连接所述尿素箱15，所述尿素箱上设有一个液位传感器；所述第二电控单元9电性连接所述热电材料8、尿素泵14、NH3传感器、NOx传感器和液位传感器，第二电控单元9用于接收NH3传感器、NOx传感器和液位传感器的信号以及控制尿素泵14的开启与关闭；本发明在所述SCR催化系统10内的催化剂为Fe掺杂的TiO2作为载体，V2O5作为活性物质的催化剂。
汽车尾气高达400～600℃，当尾气进入排气管7时，高温气体先流过热电材料8，由于散热翅片6的散热作用，使得排气管7的管壁温度和管内尾气温度有明显的温差，热电材料8利用该温差发电，提供本装置整个电路所需要的电能。吸热管束5内充有吸热能力较强的液体，盘管2设置在驾驶室内，当高温尾气经过吸热管束5时，吸热管束5中的液体会吸收尾气中的热量，并通过液体的自身蒸发和沸腾，以蒸汽的形式流入盘管中。盘管2设置在驾驶室内，盘管2内的高温蒸汽与外部进行热交换，从而达到给车内供暖的目的。由于驾驶室温度较低，高温蒸汽会液化放热，变成液体之后，流体顺着管路回流继续吸热，这样就完成了一个循环。用温度传感器3测量车内温度，将信号传给第一电控单元1，当驾驶室内温度高于第一电控单元1设定的温度时，第一电控单元1控制单向电磁阀4关闭，不给车内供暖；当驾驶室内温度低于第一电控单元1设定的温度时，第一电控单元1控制单向电磁阀4开启，高温蒸汽进入盘管2，给车内供暖。之后尾气流入后处理装置，尿素箱15上设有液位传感器，将信号传给电控单元；SCR催化装置10出口端有NH3和NOx传感器，将信号传给电控单元，从而控制尿素喷射量。催化装置中催化剂是利用Fe掺杂的TiO2作为载体，V2O5作为活性物质的催化剂。

Claims (4)

1.一种利用汽车尾气余热供暖的装置，其特征在于，所述供暖装置包括第一电控单元(1)、盘管(2)、温度传感器(3)、吸热管束(5)、散热翅片(6)、排气管(7)、热电材料(8)，所述散热翅片(6)设于所述排气管(7)入口端的外壁上，所述热电材料(8)镀在排气管(7)内壁上，且热电材料(8)与散热翅片(6)对应设置，所述热电材料(8)用于发电且为整套装置提供电能；所述吸热管束(5)设于所述排气管(7)通道内，吸热管束(5)的两端连接所述盘管(2)的两端，且吸热管束(5)与盘管(2)的两个连接处各设有一个单向电磁阀(4)，所述盘管(2)设于汽车驾驶室内；所述温度传感器(3)设于汽车驾驶室内；所述第一电控单元(1)电性连接所述热电材料(8)、温度传感器(3)和单向电磁阀(4)，所述第一电控单元(1)用于接收温度传感器(3)的温度信号以及控制单向电磁阀(4)的开启与关闭。
2.根据权利要求1所述的一种利用汽车尾气余热供暖的装置，其特征在于，所述吸热管束(5)内填充有液体，所述液体为蓖麻油。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用汽车尾气余热供暖的装置，其特征在于，还包括尾气后处理装置，所述尾气后处理装置与排气管(7)的出口端连接，所述尾气后处理装置包括第二电控单元(9)、SCR催化系统(10)、导流装置(11)、混合装置(12)、尿素喷射管(13)、尿素泵(14)和尿素箱(15)，所述SCR催化系统(10)内填充有催化剂，且SCR催化系统(10)入口端通过导流装置(11)连接所述排气管(7)出口端，所述SCR催化系统(10)出口端设有NH3传感器和NOx传感器；所述混合装置(12)设于所述导流装置(11)与排气管(7)入口端之间；所述尿素喷射管(13)与排气管(7)连接，且位于所述混合装置(12)与所述排气管(7)入口端之间；所述喷射泵(14)的出口端连接所述尿素喷射管(13)，所述喷射泵(14)的入口端通过尿素供应管和尿素回流管连接所述尿素箱(15)，所述尿素箱上设有一个液位传感器；所述第二电控单元(9)电性连接所述热电材料(8)、尿素泵(14)、NH3传感器、NOx传感器和液位传感器，第二电控单元(9)用于接收NH3传感器、NOx传感器和液位传感器的信号以及控制尿素泵(14)的开启与关闭。
4.根据权利要求3所述的一种利用汽车尾气余热供暖的装置，其特征在于，所述SCR催化系统(10)内的催化剂为Fe掺杂的TiO2作为载体，V2O5作为活性物质的催化剂。
CN201610003434.6A 2016-01-04 2016-01-04 一种利用汽车尾气余热供暖的装置 Pending CN105501027A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610003434.6A CN105501027A (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种利用汽车尾气余热供暖的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610003434.6A CN105501027A (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种利用汽车尾气余热供暖的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105501027A true CN105501027A (zh) 2016-04-20

Family

ID=55709487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610003434.6A Pending CN105501027A (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种利用汽车尾气余热供暖的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105501027A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106476568A (zh) * 2016-11-04 2017-03-08 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种轻型客车的暖风系统及轻型客车
CN107116993A (zh) * 2017-06-26 2017-09-01 安徽江淮汽车集团股份有限公司 车内暖气供给方法
CN107131038A (zh) * 2017-07-12 2017-09-05 马洪斌 一种车辆排气管集热装置
CN107503832A (zh) * 2017-09-16 2017-12-22 郑州大学 一种基于汽车尾气余热梯级利用的综合热管理系统
CN111441847A (zh) * 2020-04-27 2020-07-24 济南惠满汽车用品有限公司 一种汽车尾气净化装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02119609A (ja) * 1988-10-27 1990-05-07 Aisin Seiki Co Ltd 排気熱交換器
CN101712277A (zh) * 2009-09-27 2010-05-26 无锡市凯龙汽车设备制造有限公司 基于scr和etr的商用车减排节能集成排气系统
CN103485867A (zh) * 2013-08-29 2014-01-01 李建营 一种汽车尾气热能储存转换的方法及装置
CN203604073U (zh) * 2013-11-19 2014-05-21 郑伯平 内燃机燃料供给系统
CN203637513U (zh) * 2013-10-09 2014-06-11 奇瑞汽车股份有限公司 一种回收尾气热量的整车采暖装置
CN203957787U (zh) * 2014-06-03 2014-11-26 镇江市高等专科学校 汽车尾气供暖装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02119609A (ja) * 1988-10-27 1990-05-07 Aisin Seiki Co Ltd 排気熱交換器
CN101712277A (zh) * 2009-09-27 2010-05-26 无锡市凯龙汽车设备制造有限公司 基于scr和etr的商用车减排节能集成排气系统
CN103485867A (zh) * 2013-08-29 2014-01-01 李建营 一种汽车尾气热能储存转换的方法及装置
CN203637513U (zh) * 2013-10-09 2014-06-11 奇瑞汽车股份有限公司 一种回收尾气热量的整车采暖装置
CN203604073U (zh) * 2013-11-19 2014-05-21 郑伯平 内燃机燃料供给系统
CN203957787U (zh) * 2014-06-03 2014-11-26 镇江市高等专科学校 汽车尾气供暖装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106476568A (zh) * 2016-11-04 2017-03-08 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种轻型客车的暖风系统及轻型客车
CN107116993A (zh) * 2017-06-26 2017-09-01 安徽江淮汽车集团股份有限公司 车内暖气供给方法
CN107131038A (zh) * 2017-07-12 2017-09-05 马洪斌 一种车辆排气管集热装置
CN107503832A (zh) * 2017-09-16 2017-12-22 郑州大学 一种基于汽车尾气余热梯级利用的综合热管理系统
CN111441847A (zh) * 2020-04-27 2020-07-24 济南惠满汽车用品有限公司 一种汽车尾气净化装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105501027A (zh) 一种利用汽车尾气余热供暖的装置
CN103708418B (zh) 利用汽车尾气余热进行甲醇重整制氢的装置
CN105134351B (zh) 船舶发动机废气余热循环利用装置
CN104196611A (zh) 一种汽车尾气蒸汽涡轮转化系统
CN102787889A (zh) 柴油机排气余热双效回收系统
CN203593617U (zh) 一种利用汽车尾气余热进行甲醇重整制氢的装置
CN103114897B (zh) 一种机动车尾气处理器
CN206668348U (zh) 一种再热式有机朗肯循环发动机余热回收系统
CN104653261A (zh) 一种换热量可控的尾气热回收装置及工作方法
CN104329147A (zh) 一种汽车发动机尾气利用装置
CN204572146U (zh) 一种换热量可控的尾气热回收装置
CN103954149B (zh) 一种利用柴油机废气的热水供给装置及其控制方法
CN112777567A (zh) 一种制氢装置
CN207278336U (zh) 一种汽车尾气余热发电装置
CN207113196U (zh) 一种车载环保热水器
CN220353924U (zh) 一种尿素喷嘴冷却装置
CN201186606Y (zh) 汽车油管加热器
CN204113407U (zh) 一种汽车尾气蒸汽涡轮转化系统
CN206035634U (zh) 用于混合动力汽车发动机的废热余热再利用装置
CN201173382Y (zh) 余热利用型液态二氧化碳汽化装置
CN204186467U (zh) 一种蒸汽助动发动机系统
CN204200319U (zh) 一种汽车发动机尾气利用装置
CN204755004U (zh) 基于再热式有机朗肯循环技术的车用发动机热电联供系统
CN219572773U (zh) 一种利用尾气余热保温的移动式蒸汽蓄热装置
CN219242027U (zh) 一种船机台架尾气余热回收系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160420