顆粒儲熱器的製作方法

2023-05-30 21:00:36 3

專利名稱：顆粒儲熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及環保節能裝置領域，尤其涉及一種儲存尾氣熱能的取能裝置。
背景技術：
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佔的比例越來越高，汽車節能問題越來越受到關注。目前汽車發動機的能量利用效率普遍比較低，主要原因是汽車發動機內燃機效率不高，發動機在不同的エ況下，燃料燃燒有很大一部分能量隨尾氣與冷卻水散發了。據德國一家汽車市場調研機構的預測報導，儘管目前環保已經成為全球熱門話題，但是未來全球汽車保有量將繼續增長近20%，到2015年全球汽車保有量將從2007年的9. 2億輛增長到11. 2億輛左右。汽車發動機尾氣的溫度最高可達600°C 700°C，巨大的汽車保有量意味著巨大的能量浪費，所以如何回收這部分熱量顯得尤為重要。目前已有部分學者致カ於研究如何將汽車尾氣能量再次利用，例如專利號為200910067779. 8的專利公開了ー種利用汽車尾氣能量的汽車空調系統，但是現有技術中對汽車尾氣能量的利用大都針對汽車的能量需求，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，現採現用，例如直接用於汽車空調、保溫箱等，容易出現熱能供給與需求失配的矛盾，汽車尾氣能量無法儲存，無法脫離汽車實現它的價值。

發明內容
本發明針對現有技術中汽車尾氣對環境的汙染嚴重，而現有的汽車尾氣利用裝置無法儲存尾氣能量，無法將能量傳導到汽車以外等缺點，提供了一種通過利用高比熱容物質的儲熱功能，將尾氣能量收集並儲存的顆粒儲熱器。為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決ー種顆粒儲熱器，包括箱體和設置在箱體上的進熱口和出熱ロ，所述的箱體中帶有若干儲熱球，所述的儲熱球為空心球體，分為殼體和內芯，內芯注有高比熱容物質。使用時將尾氣排放ロ與進熱ロ相連通，帶有高熱量的尾氣從進熱ロ進入顆粒儲熱器，從儲熱球的縫隙中通過，進而從出熱ロ釋放到大氣中；由於儲熱球內存有高比熱容物質，通過升高溫度吸收大量熱量將尾氣中的熱能帶走，並儲存在儲熱球中，從而達到儲存熱能的目的。作為優選，所述內芯內注入的高比熱容液體物質佔內芯體積為1/3-1/2之間。從而預留一定空間，以利於高比熱容物質的液體與氣體之間的變化。作為優選，所述的箱體採用雙層結構，外層採用不鏽鋼材質，內層採用導熱率很小的材質。外層採用不鏽鋼，內層可以採用導熱率很小的PP塑料材質，PP塑料密度小，強度剛度硬度耐熱性均優於低壓聚こ烯，可以有效地防止熱量的喪失；雙層結構更利於保溫。作為優選，所述的箱體雙層結構的內外壁間設置有絕熱層，所述的絕熱層採用矽 酸鋁纖維或超細玻璃棉作為保溫材料。矽酸鋁纖維又叫陶瓷纖維是ー種新型輕質耐火材料，該材料具有容重輕、耐高溫、熱穩定性好，熱傳導率低、熱容小、抗機械振動好、受熱膨脹小、隔熱性能好等優點。超細玻璃棉絕熱材料是以石英砂、長石、矽酸鈉、硼酸等為主要原料，經過高溫熔化製得小於2um的纖維棉狀，再添加熱固型樹脂粘合劑加壓高溫定型製造出各種形狀、規格的板、氈、管材製品。具有容重輕、導熱係數小、吸收係數大、阻燃性能好等特點。保溫、隔熱、隔音效果明顯。作為優選，所述的進熱口和出熱ロ分別設置在箱體的兩個側面。作為優選，所述的進熱ロ位於箱體的下半部分，所述的出熱ロ位於箱體的上半部分。進熱ロ出熱ロ設置在兩個側面上，且進熱ロ在下，出熱ロ在上，使尾氣能夠在顆粒儲熱器內充分流轉，提高儲熱球吸熱效率。作為優選，所述的進熱口和出熱口上分別設有保溫蓋。當顆粒儲熱器儲存熱量後，在與尾氣接ロ斷開後蓋上保溫蓋，防止儲存的熱量流失。作為優選，所述的殼體為鋼或玻璃材質。
作為優選，所述內芯內注有高比熱容的氫或水。採用鋼或玻璃殼體和氫或水的內芯，在保證有足夠強度的同吋，有更大儲存熱量能力。本發明通過利用高比熱容溶液的儲熱功能，將尾氣能量收集並儲存，本裝置的結構簡單，単位面積儲存熱能高，儲存的熱能可以集中或轉移使用，對環境的保護以及新能源的開發與利用具有重大意義。


圖I為本發明實施例I的結構示意圖；圖2為儲熱球結構示意圖；其中ト箱體、2-進熱ロ、3-出熱ロ、4-儲熱球、5-殼體、6-內芯、7-絕熱層、8-保溫蓋、9-高比熱容物質。
具體實施例方式下面結合圖I與具體實施方式
對本發明作進ー步詳細描述ー種顆粒儲熱器，如圖I所示，包括箱體I和設置在箱體I上的進熱ロ 2和出熱ロ3，所述的箱體I中帶有若干儲熱球4，所述的儲熱球4為空心球體，分為殼體5和內芯6，內芯6注有高比熱容物質9。所述的箱體I設計為雙層結構，內層採用導熱率很小的材料，如PP塑料，外層採用不鏽鋼。所述的箱體I雙層結構的內外壁間設置有絕熱層7，所述的絕熱層7採用矽酸鋁纖維作為保溫材料。PP塑料密度小，強度剛度硬度耐熱性均優於低壓聚こ烯，可以有效地防止熱量的喪失；雙層結構更利於保溫。矽酸鋁纖維具有容重輕、耐高溫、熱穩定性好，熱傳導率低、熱容小、抗機械振動好、受熱膨脹小、隔熱性能好等優點。保溫、隔熱、隔音效果明顯。為了使尾氣能夠在顆粒儲熱器內充分流轉，提高儲熱球吸熱效率，所述的進熱ロ 2和出熱ロ 3分別設置在了箱體I的兩個側面。進熱ロ 2位於箱體I的下半部分，出熱ロ 3位於箱體I的上半部分。同時，在所述的進熱ロ 2和出熱ロ 3上分別設有保溫蓋8。當顆粒儲熱器儲存熱量後，在與尾氣接ロ斷開後蓋上保溫蓋，防止儲存的熱量流失。所述的儲熱球4，其殼體5採用鋼或玻璃材質，所述內芯6內注入的高比熱容液體物質佔內芯體積為1/3-1/2之間，從而預留一定空間，以利於高比熱容物質9的液體與氣體之間的變化。內芯6內注有高比熱容的氫或水，在受熱或放熱時會有液體氣體之間的相變，並通過相變儲存熱能。採用鋼或玻璃殼體5以及氫或水的內芯6，是為了在保證儲熱球4有足夠強度的同時，有更大儲存熱量的能力。本裝置在使用吋，將尾氣直接或間接的與進熱ロ 2相連通，帶有高熱量的尾氣從進熱ロ 2進入顆粒儲熱器，從若干儲熱球4的縫隙中通過，進而從出熱ロ 3釋放到大氣中；由於儲熱球4的內芯6內存有高比熱容物質9通過吸熱放熱產生氣液相變儲存和釋放熱 能，通過升高溫度吸收大量熱量將尾氣中的熱能帶走，並儲存在儲熱球4中，進而達到儲存熱能的目的。熱量儲存過程結束後，將顆粒儲熱器取下，蓋上保溫蓋8，防止儲存的熱量流失。實踐中，顆粒儲熱器箱體可以串接成多級，這樣就可以儲存大量的尾氣廢熱，這些廢熱既可以用於汽車空調，也可以在停車以後送到集熱站賣熱(同時更換顆粒儲熱器箱或儲熱球)，集熱站可以將其轉換成各種エ業用熱或者為賓館加熱洗浴熱水。這樣就可以將大量的發動機尾氣廢熱利用起來，減少燃煤、燃油、電能等消耗，為節能減排做出巨大貢獻。總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，例如進熱ロ 2和出熱ロ 3設置在箱體I上的位置可以有不同方式，只要能使儲熱球4吸收尾氣熱量即可，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種顆粒儲熱器，包括箱體⑴和設置在箱體⑴上的進熱口⑵和出熱口⑶，其特徵在於所述的箱體(I)中帶有若干儲熱球(4)，所述的儲熱球(4)為空心球體，分為殼體(5)和內芯(6)，內芯(6)注有高比熱容物質(9)。
2.根據權利要求I所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述內芯(6)內注入的高比熱容液體物質(9)佔內芯(6)體積為1/3-1/2之間。
3.根據權利要求I所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述的箱體(I)採用雙層結構，夕卜層採用不鏽鋼材質，內層採用導熱率很小的材質。
4.根據權利要求2所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述的箱體(I)雙層結構的內外壁間設置有絕熱層(7)，所述的絕熱層(7)採用矽酸鋁纖維或超細玻璃棉作為保溫材料。
5.根據權利要求I所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述的進熱口(2)和出熱口(3)分別設置在箱體(I)的兩個側面。
6.根據權利要求I或4所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述的進熱口(2)位於箱體(I)的下半部分，所述的出熱口(3)位於箱體(I)的上半部分。
7.根據權利要求I或4所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述的進熱口(2)和出熱口(3)上分別設有保溫蓋。
8.根據權利要求I所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述的殼體(5)為鋼或玻璃材質。
9.根據權利要求I所述的顆粒儲熱器，其特徵在於所述內芯(6)內注有高比熱容的氫或水。
全文摘要
本發明涉及環保節能裝置領域，公開了一種顆粒儲熱器，包括箱體和設置在箱體上的進熱口和出熱口，所述的箱體中帶有若干儲熱球，所述的儲熱球為空心球體，分為殼體和內芯，內芯注有高比熱容物質。本發明通過利用高比熱容溶液的儲熱功能，將尾氣能量收集並儲存，本裝置的結構簡單，單位體積儲存熱能高，儲存的熱能可以集中或轉移使用，對環境的保護以及新能源的開發與利用具有重大意義。
文檔編號F01N5/02GK102679784SQ20121017081
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者李同強 申請人:浙江工商大學