專利名稱：汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車尾氣回收利用裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化
裝直。
技術(shù)背景 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)在不同的工況下，燃燒有60%-70%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 800° 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)者致力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的專利公開了一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，也無法給汽車提供動(dòng)力。申請(qǐng)人:申請(qǐng)的專利號(hào)為201120366715. O的實(shí)用新型專利，公開了一種能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能的動(dòng)力裝置，但是，該裝置中的合金板采用單片結(jié)構(gòu)，吸收的熱能有限，無法達(dá)到汽車行駛的動(dòng)力要求。申請(qǐng)人:授權(quán)專利200810163239. 5號(hào)實(shí)用新型專利，公開了一種利用平面蝸卷彈簧來實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存和平滑釋放的節(jié)能提升裝置，可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械能(重力勢(shì)能)到機(jī)械能(旋轉(zhuǎn)動(dòng)能)的轉(zhuǎn)換，其高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，用平面蝸卷彈簧方式收集、儲(chǔ)存、釋放機(jī)械能的能量利用率高于90%。該運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置同樣可以運(yùn)用到機(jī)動(dòng)車能量回收利用領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中石油等傳統(tǒng)能源的短缺，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，無法將熱能轉(zhuǎn)化為汽車動(dòng)力等缺點(diǎn)，提供了一種通過利用記憶合金的記憶功能，和高比熱容物質(zhì)的儲(chǔ)熱功能，儲(chǔ)存汽車尾氣中的熱能，并將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案得以解決一種汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，包括熱動(dòng)力裝置、顆粒儲(chǔ)熱器以及運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置；所述的熱動(dòng)力裝置包括外殼和設(shè)置在外殼上的擋板殼，以及設(shè)置在外殼內(nèi)的傳動(dòng)桿，所述的傳動(dòng)桿上設(shè)置有若干轉(zhuǎn)軸，所述每個(gè)轉(zhuǎn)軸上設(shè)有若干記憶合金片；所述的擋板殼上設(shè)有熱源接口和廢熱出口 ；所述的顆粒儲(chǔ)熱器包括箱體和設(shè)置在箱體上的進(jìn)熱口和出熱口 ；汽車尾氣排放口與所述的熱動(dòng)力裝置上的熱源接口相連，所述的廢熱出口與顆粒儲(chǔ)熱器的進(jìn)熱口相連，顆粒儲(chǔ)熱器的出熱口可以連接用熱設(shè)備或環(huán)境；熱動(dòng)力裝置的傳動(dòng)桿與運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置相連。600^800 C汽車尾氣通過熱源接口進(jìn)入熱動(dòng)力裝置，通過熱動(dòng)力裝置中記憶合金片的受熱形變轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，給汽車提供動(dòng)力動(dòng)力，失去部分熱量的汽車尾氣溫度降低到300 C左右，再通過進(jìn)熱口進(jìn)入顆粒儲(chǔ)熱器，顆粒儲(chǔ)熱器吸收 汽車尾氣的余熱進(jìn)行儲(chǔ)能，經(jīng)過再次降溫的汽車尾氣從出熱口排出。熱動(dòng)力裝置的傳動(dòng)桿與運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置相連，由運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置儲(chǔ)存熱動(dòng)力裝置產(chǎn)生的動(dòng)能，并在需要的時(shí)候?yàn)槠囂峁﹦?dòng)力。作為優(yōu)選，所述顆粒儲(chǔ)熱器與熱動(dòng)力裝置之間，設(shè)有轉(zhuǎn)換通道，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止或動(dòng)力不足時(shí)，開啟轉(zhuǎn)換通道，利用顆粒儲(chǔ)熱器儲(chǔ)存的熱能進(jìn)行熱動(dòng)力轉(zhuǎn)化，通過運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置為機(jī)動(dòng)車提供動(dòng)力。作為優(yōu)選，所述記憶合金片為一面板，經(jīng)過逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)大于或等于90°折彎后形成第一彎折面板與第二彎折面板，第二彎折面板再經(jīng)過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)大于或等于90°折彎后形成第三彎折面板，折彎完成后的記憶合金片的第一彎折面板與第三彎折面板所在的平面互相平行。作為優(yōu)選，所述的記憶合金片與轉(zhuǎn)軸固定連接，記憶合金片的第一彎折面板與轉(zhuǎn)軸軸向投影所成的圓相切；所述的記憶合金片為四片或四片以上，以轉(zhuǎn)軸的幾何中心為圓心均勻分布在轉(zhuǎn)軸上。記憶合金片為記憶合金，且通過兩次折疊，因此在受熱后記憶合金片會(huì)產(chǎn)生形變伸直展開，記憶合金片與轉(zhuǎn)軸相切并固定連接，因此當(dāng)記憶合金片受熱伸展開時(shí)便會(huì)作用在擋板殼上，擋板殼受到記憶合金片的擠壓后給記憶合金片一個(gè)反作用力，從而產(chǎn)生力矩，若干個(gè)記憶合金片先后作用時(shí)，便會(huì)由量變產(chǎn)生質(zhì)變，從而推動(dòng)記憶合金片帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選，所述的熱動(dòng)力裝置的側(cè)剖面為梯形結(jié)構(gòu)，所述的擋板殼上設(shè)有熱源接口的一面面積小于設(shè)有廢熱出口的一面面積；所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有的記憶合金片的長(zhǎng)度為靠熱源接口的記憶合金片短于靠近廢熱出口的記憶合金片。熱動(dòng)力裝置的熱源接口一端通入的熱量較大，面積較小，以適應(yīng)設(shè)置的較短的記憶合金片，記憶合金片在受熱強(qiáng)度大的情況下發(fā)生形變，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；隨著熱能的損耗，通入本裝置中愈靠近廢熱出口的一端熱能愈小，較小的熱量使記憶合金片的形變也較小，這時(shí)將裝置的橫截面擴(kuò)大，相適應(yīng)的設(shè)置較長(zhǎng)的記憶合金片，較長(zhǎng)的記憶合金片受熱面積加大，在受到相對(duì)較小熱能的時(shí)候也能發(fā)生較大形變，從而產(chǎn)生較大動(dòng)能，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選，所述的外殼的上部為與受熱膨脹后的記憶合金片接觸的擋板殼，外殼的下部為裝有冷卻液的溶液殼。記憶合金在外力作用下會(huì)產(chǎn)生變形，當(dāng)把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來的形狀，且具有百萬次以上的恢復(fù)功能。所述的記憶合金片經(jīng)過冷卻液的冷卻，恢復(fù)到發(fā)生形變前的長(zhǎng)度，受到轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)，再次受熱，發(fā)生形變，推動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，形成良性循環(huán)。作為優(yōu)選，所述記憶合金片彎折時(shí)的徑向長(zhǎng)度小于擋板殼到轉(zhuǎn)軸之間的距離，記憶合金片受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度大于擋板殼到轉(zhuǎn)軸之間的距離；溶液殼的深度大于記憶合金片受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度。熱通過熱源接口進(jìn)入外殼內(nèi)，并射在殼體內(nèi)的記憶合金片上，從而使得記憶合金片受熱伸展開來，合金受到擋板殼的擠壓發(fā)生彈性形變，進(jìn)而推動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。溶液殼的深度大于記憶合金片受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度，因此，記憶合金片可以完全浸沒在溶液殼內(nèi)，不會(huì)與溶液殼內(nèi)壁接觸。作為優(yōu)選，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)，通過高比熱容物質(zhì)吸熱放熱時(shí)的液體-氣體-液體轉(zhuǎn)化儲(chǔ)熱放熱。帶有高熱量的尾氣從進(jìn)熱口進(jìn)入顆粒儲(chǔ)熱器，從儲(chǔ)熱球的縫隙中通過，進(jìn)而從出熱口釋放到大氣中；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，所述的箱體為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用導(dǎo)熱率很小的PP塑料材質(zhì)，外層為不銹鋼，所述的箱體雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)外壁間設(shè)置有絕熱層，所述的絕熱層采用超細(xì)玻璃棉作為保溫材料。PP塑料密度小，強(qiáng)度剛度硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可以有效地防止熱量的損失；超細(xì)玻璃棉絕熱材料具有容重輕、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)熱口和出熱口分別設(shè)置在箱體的兩個(gè)側(cè)面；所述的進(jìn)熱口位于箱體的下半部分，所述的出熱口位于箱體的上半部分；所述的進(jìn)熱口和出熱口上分別設(shè)有保溫蓋。進(jìn)熱口出熱口設(shè)置在兩個(gè)側(cè)面上，且進(jìn)熱口在下，出熱口在上，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。本實(shí)用新型通過利用記憶合金的記憶功能，和高比熱容物質(zhì)的儲(chǔ)熱功能，儲(chǔ)存汽車尾氣中的熱能，并將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出，本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位面積熱能利用率高，產(chǎn)生的能源清潔可再生，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為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)流程圖；圖2為熱動(dòng)力裝置的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為熱動(dòng)力裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖圖4為顆粒儲(chǔ)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為顆粒儲(chǔ)熱器的儲(chǔ)熱球結(jié)構(gòu)示意圖；其中1 一熱動(dòng)力裝置、2—運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置、4一記憶合金片、41 一第一彎折面板、42—第二彎折面板、33—第三彎折面板、5—擋板殼、6—外殼、7—轉(zhuǎn)軸、8—傳動(dòng)桿、11 一冷卻液、12—溶液殼、13—棘齒、51—熱源接口、52—廢熱出口、Rl—擋板殼上帶有熱源接口的半邊半徑、R2—擋板殼上沒有熱源照射的半邊半徑；3一顆粒儲(chǔ)熱器、31—箱體、32 —進(jìn)熱口、33 —出熱口、34 —儲(chǔ)熱球、341—?dú)んw、342一內(nèi)芯、8—保溫蓋、9一絕熱層；[0031]10-轉(zhuǎn)換通道。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，如圖I所示，包括熱動(dòng)力裝置I和顆粒儲(chǔ)熱器3，所述的熱動(dòng)力裝置3包括外殼6和設(shè)置在外殼6上的擋板殼5,以及設(shè)置在外殼6內(nèi)的轉(zhuǎn)軸7,所述的轉(zhuǎn)軸7上設(shè)有若干記憶合金片4 ;所述的擋板殼5上設(shè)有熱源接口 51和廢熱出口 52 ；所述的顆粒儲(chǔ)熱器3包括箱體31和設(shè)置在箱體31上的進(jìn)熱口 32和出熱口 333 ;汽車尾氣排放口與所述的熱動(dòng)力裝置I上的熱源接口 51相連，所述的廢熱出口 52與顆粒儲(chǔ)熱器3的進(jìn)熱口 32相連，顆粒儲(chǔ)熱器3的出熱口 33可以連接用熱設(shè)備或環(huán)境；熱動(dòng)力裝置I的傳動(dòng)桿8與運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置2相連。 所述的熱能動(dòng)力裝置1，是一種通過利用記憶合金的記憶功能，將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高轉(zhuǎn)化為效率等優(yōu)點(diǎn)的熱能到動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置。其實(shí)施例如圖2、圖3所示。熱能動(dòng)力裝置1，包括外殼6和設(shè)置在外殼6上的擋板殼5,以及設(shè)置在外殼6內(nèi)的轉(zhuǎn)軸7，所述的轉(zhuǎn)軸7上設(shè)有八片記憶合金片4 ;所述的擋板殼5上設(shè)有熱源接口 51和廢熱出口 52。外殼6上設(shè)有具有鎖止功能的棘齒13，因此記憶合金片4只能夠順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)記憶合金片4通過熱源接口 51受熱發(fā)生形變伸展后，推動(dòng)轉(zhuǎn)軸7順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)軸7順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)又會(huì)帶動(dòng)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸7上的記憶合金片4跟著同步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這樣，整個(gè)熱能動(dòng)力裝置就轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。由于記憶合金片4為片狀記憶合金，受熱面積有限，熱能損耗后再進(jìn)行照射時(shí)，記憶合金片4的伸展形變小，熱能利用率低。本實(shí)用新型為解決這一問題，將熱動(dòng)力裝置I的側(cè)剖面設(shè)置為梯形結(jié)構(gòu)，所述的擋板殼上5設(shè)有熱源接口 51的一面面積小于設(shè)有廢熱出口52的一面面積；所述轉(zhuǎn)軸8上設(shè)有的記憶合金片4的長(zhǎng)度為靠近熱源接口 51的記憶合金片4短于靠近廢熱出口 52的記憶合金片4。熱動(dòng)力裝置I的進(jìn)熱口即熱源接口 51 —端通入的熱量較大，面積較小，以適應(yīng)設(shè)置的較短的記憶合金片4，記憶合金片4在受熱強(qiáng)度大的情況下發(fā)生形變，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；隨著熱能的損耗，通入本裝置中愈靠近廢熱出口 52的一端熱能愈小，較小的熱量使記憶合金片4的形變也交小，這時(shí)將裝置的橫截面擴(kuò)大，相適應(yīng)的設(shè)置較長(zhǎng)的記憶合金片4，較長(zhǎng)的記憶合金片4受熱面積加大，在受到相對(duì)較小熱能的時(shí)候也能發(fā)生較大形變，從而產(chǎn)生較大動(dòng)能，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)桿4轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)記憶合金片4依次接收到熱源接口51釋放的熱時(shí)，記憶合金片4受熱伸展，發(fā)生形變，產(chǎn)生更大的動(dòng)能；同時(shí)，當(dāng)記憶合金片4運(yùn)動(dòng)到溶液殼12接觸到冷卻液11時(shí)也能夠迅速釋放記憶合金片4的熱量，使記憶合金片4恢復(fù)到原來狀態(tài)。記憶合金片4為一面板，經(jīng)過逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°折彎后形成第一彎折面板41與第二彎折面板42，第二彎折面板42再經(jīng)過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°折彎后形成第三彎折面板43，折彎完成后的記憶合金片4的第一彎折面板41與第三彎折面板43所在的平面互相平行。記憶合金片4與轉(zhuǎn)軸7固定連接，八片記憶合金片4以轉(zhuǎn)軸7的幾何中心為圓心均勻分布在轉(zhuǎn)軸7上。記憶合金片4的第一彎折面板41與轉(zhuǎn)軸7軸向投影所成的圓相切。記憶合金片4在熱后會(huì)發(fā)生形變，處于伸展?fàn)顟B(tài)，記憶合金片4在伸展開的過程中受到外殼6上部的擋板殼5阻擋并作用在擋板殼5上，同時(shí)擋板殼5給記憶合金片4 一個(gè)推動(dòng)記憶合金片4轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用力，從而產(chǎn)生力矩，由于記憶合金片4與轉(zhuǎn)軸7相切且固定連接，八個(gè)記憶合金片4先后作用，便會(huì)由量變產(chǎn)生質(zhì)變，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的棘齒13設(shè)置在擋板殼5的內(nèi)壁中部，記憶合金片4彎折時(shí)的徑向長(zhǎng)度小于擋板殼5到轉(zhuǎn)軸7之間的距離，記憶合金片4受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度大于擋板殼5到轉(zhuǎn)軸7之間的距離；溶液殼12的深度大于記憶合金片4受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度。棘齒13設(shè)置在擋板殼5的內(nèi)壁上,熱通過擋板殼5射入外殼6內(nèi)，并照射在記憶合金片4上,從而使得記憶合金片4受熱伸展開來，進(jìn)而推動(dòng)轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)。外殼6的上部為與受熱膨脹后的記憶合金片4接觸 的擋板殼5，外殼6的下部為裝有冷卻液11的溶液殼12。記憶合金片4在旋轉(zhuǎn)至外殼6的下半部分時(shí)，與溶液殼12內(nèi)的冷卻液11接觸，記憶合金片4和集熱片44通過冷卻液11的冷卻降溫，記憶合金片4恢復(fù)原來的形態(tài)。所述的記憶合金片4為記憶合金，例如可以為鈦一鎳合金。記憶合金在外力作用下會(huì)產(chǎn)生變形，當(dāng)把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來的形狀，且具有百萬次以上的恢復(fù)功能。所述的記憶合金片4經(jīng)過冷卻液11的冷卻，恢復(fù)到發(fā)生形變前的長(zhǎng)度，受到轉(zhuǎn)軸7的帶動(dòng)，再次受熱，發(fā)生形變，推動(dòng)轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，形成良性循環(huán)。所述的擋板殼5上沒有熱源照射的半邊半徑R2大于或等于擋板殼上帶有熱源接口的半邊半徑R1。由于記憶合金片4受熱發(fā)生伸展后與擋板殼5接觸，在發(fā)生形變的同時(shí)也受到擋板殼5的阻力作用，為減少阻力，本實(shí)施例中將沒有熱源照射的半邊半徑增大。熱源接口 51傳入熱能，記憶合金片4在集熱片44的作用下會(huì)因受熱而膨脹，膨脹后記憶合金片4勢(shì)必會(huì)伸長(zhǎng)，從而擠壓到金屬外殼6，因?yàn)榻饘偻鈿?由異常堅(jiān)硬金屬制造，不會(huì)因?yàn)閿D壓而變形。相反，其會(huì)給記憶合金片4 一個(gè)反作用力，這個(gè)反作用力會(huì)通過記憶合金片4作用在轉(zhuǎn)軸7上，從而轉(zhuǎn)軸7的旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榻饘偻鈿?的結(jié)構(gòu)是一個(gè)上半部半徑小，下半部半徑大的裝置，當(dāng)記憶合金片4旋轉(zhuǎn)到底部的時(shí)候，就會(huì)浸入金屬冷卻液11中，從而記憶合金片4收縮，為第二次的受熱膨脹做好準(zhǔn)備。這樣在有熱的情況下，記憶合金片4帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸7源源不斷的旋轉(zhuǎn)，為轉(zhuǎn)軸7帶來源源不斷的動(dòng)力。所述的顆粒儲(chǔ)熱器3是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)存的熱能儲(chǔ)存裝置。其實(shí)施例如圖4、圖5所示。顆粒儲(chǔ)熱器3，包括箱體31和設(shè)置在箱體31上的進(jìn)熱口 32和出熱口 33，所述的箱體31中帶有若干儲(chǔ)熱球34，所述的儲(chǔ)熱球34為空心球體，分為殼體341和內(nèi)芯342，內(nèi)芯342注有高比熱容物質(zhì)。所述的箱體31采用導(dǎo)熱率很小的PP塑料材質(zhì)，并設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)。所述的箱體31雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)外壁間設(shè)置有絕熱層9，所述的絕熱層9采用超細(xì)玻璃棉作為保溫材料。PP塑料密度小，強(qiáng)度剛度硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可以有效地防止熱量的喪失；雙層結(jié)構(gòu)更利于保溫。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。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)熱口32和出熱口 33分別設(shè)置在了箱體31的兩個(gè)側(cè)面。進(jìn)熱口 32位于箱體31的下半部分，出熱口 33位于箱體31的上半部分。同時(shí)，在所述的進(jìn)熱口 32和出熱口 33上分別設(shè)有保溫蓋8。當(dāng)顆粒儲(chǔ)熱器儲(chǔ)存熱量后，在與尾氣接口斷開后蓋上保溫蓋，防止儲(chǔ)存的熱量流失。所述的儲(chǔ)熱球34，其殼體341采用鋼或玻璃材質(zhì)，內(nèi)芯342內(nèi)注有高比熱容的氫或水343。采用鋼或玻璃殼體341以及氫或水的內(nèi)芯342，是為了在保證儲(chǔ)熱球34有足夠強(qiáng)度的同時(shí)，有更大儲(chǔ)存熱量的能力。所述顆粒儲(chǔ)熱器3與熱動(dòng)力裝置I之間，設(shè)有轉(zhuǎn)換通道10，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止或動(dòng)力不足時(shí)，開啟轉(zhuǎn)換通道10，利用顆粒儲(chǔ)熱器3儲(chǔ)存的熱能進(jìn)行熱動(dòng)力轉(zhuǎn)化，通過運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置2為機(jī)動(dòng)車提供動(dòng)力。 當(dāng)汽車開動(dòng)時(shí)，60(T800 C汽車尾氣通過熱源接口 51進(jìn)入熱動(dòng)力裝置1，通過熱動(dòng)力裝置I中記憶合金片4的受熱形變轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，給汽車提供動(dòng)力動(dòng)力，失去部分熱量的汽車尾氣溫度降低到300 C左右，再通過進(jìn)熱口 32進(jìn)入顆粒儲(chǔ)熱器3，顆粒儲(chǔ)熱器3吸收汽車尾氣的余熱進(jìn)行儲(chǔ)能，經(jīng)過再次降溫的汽車尾氣從出熱口 333排出。熱動(dòng)力裝置I的傳動(dòng)桿8與運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置2相連，由運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置2儲(chǔ)存熱動(dòng)力裝置I產(chǎn)生的動(dòng)能；當(dāng)機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)無法工作時(shí)，開啟轉(zhuǎn)換通道10，利用顆粒儲(chǔ)熱器3儲(chǔ)存的熱能進(jìn)行熱動(dòng)力轉(zhuǎn)化，通過運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置2為機(jī)動(dòng)車提供動(dòng)力。本實(shí)用新型通過利用記憶合金的記憶功能，和高比熱容物質(zhì)的儲(chǔ)熱功能，儲(chǔ)存汽車尾氣中的熱能，并將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出，本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位面積熱能利用率高，產(chǎn)生的能源清潔可再生，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?？傊?，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，包括熱動(dòng)力裝置(I)、顆粒儲(chǔ)熱器(3)以及運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置(2); 所述的熱動(dòng)力裝置(I)包括外殼(6)和設(shè)置在外殼(6)上的擋板殼(5)，以及設(shè)置在外殼(6 )內(nèi)的傳動(dòng)桿(8 )，所述的傳動(dòng)桿(8 )上設(shè)置有若干轉(zhuǎn)軸(7 )，所述每個(gè)轉(zhuǎn)軸(8 )上設(shè)有若干記憶合金片(4);所述的擋板殼(5)上設(shè)有熱源接口(51)和廢熱出口(52); 所述的顆粒儲(chǔ)熱器(3)包括箱體(31)和設(shè)置在箱體(31)上的進(jìn)熱口(32)和出熱口(33)； 其特征在于汽車尾氣排放口與所述的熱動(dòng)力裝置(2)上的熱源接口(51)相連，所述的廢熱出口(52)與顆粒儲(chǔ)熱器(3)的進(jìn)熱口(32)相連，顆粒儲(chǔ)熱器(3)的出熱口(33)可以連接用熱設(shè)備或環(huán)境；熱動(dòng)力裝置(2)的傳動(dòng)桿(8)與運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述顆粒儲(chǔ)熱器(3)與熱動(dòng)力裝置(I)之間，設(shè)有轉(zhuǎn)換通道(10)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止或動(dòng)力不足時(shí)，開啟轉(zhuǎn)換通道(10)，利用顆粒儲(chǔ)熱器(3)儲(chǔ)存的熱能進(jìn)行熱動(dòng)力轉(zhuǎn)化，通過運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置(2)為機(jī)動(dòng)車提供動(dòng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述記憶合金片(4)為一面板，經(jīng)過逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)大于或等于90°折彎后形成第一彎折面板(41)與第二彎折面板(42)，第二彎折面板(42)再經(jīng)過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)大于或等于90°折彎后形成第三彎折面板(43)，折彎完成后的記憶合金片(4)的第一彎折面板(41)與第三彎折面板(43)所在的平面互相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述的記憶合金片(4)與轉(zhuǎn)軸(7)固定連接，記憶合金片(4)的第一彎折面板(41)與轉(zhuǎn)軸(7)軸向投影所成的圓相切；所述的記憶合金片(4)為四片或四片以上，以轉(zhuǎn)軸(7)的幾何中心為圓心均勻分布在轉(zhuǎn)軸(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述的熱動(dòng)力裝置(I)的側(cè)剖面為梯形結(jié)構(gòu)，所述的擋板殼(5)上設(shè)有熱源接口(51)的一面面積小于設(shè)有廢熱出口(52)的一面面積；所述轉(zhuǎn)軸(7)上設(shè)有的記憶合金片(4)的長(zhǎng)度為靠熱源接口(51)的記憶合金片(4)短于靠近廢熱出口(52)的記憶合金片(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述的外殼(6)的上部為與受熱膨脹后的記憶合金片(4)接觸的擋板殼(5)，外殼(6)的下部為裝有冷卻液(11)的溶液殼(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述記憶合金片(4)彎折時(shí)的徑向長(zhǎng)度小于擋板殼(5)到轉(zhuǎn)軸(7)之間的距離，記憶合金片(4)受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度大于擋板殼(5)到轉(zhuǎn)軸(7)之間的距離；溶液殼(12)的深度大于記憶合金片(4)受熱伸展后的徑向長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述的箱體(31)中帶有若干儲(chǔ)熱球(34)，所述的儲(chǔ)熱球(34)為空心球體，分為殼體(341)和內(nèi)芯(342)，內(nèi)芯(342)注有高比熱容物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述的箱體(31)為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用導(dǎo)熱率很小的PP塑料材質(zhì)，外層為不銹鋼，所述的箱體(31)雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)外壁間設(shè)置有絕熱層(9)，所述的絕熱層(9)采用超細(xì)玻璃棉作為保溫材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于所述的進(jìn)熱口(32)和出熱口(33)分別設(shè)置在箱體(31)的兩個(gè)側(cè)面；所述的進(jìn)熱口(32)位于箱體(31)的下半部分，所述的出熱口(33)位于箱體(31)的上半部分；所述的進(jìn)熱口(32)和出熱口(33)上分別設(shè)有保溫蓋。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車尾氣熱回收利用的裝置，公開了一種汽車尾氣熱回收轉(zhuǎn)化裝置。包括熱動(dòng)力裝置、顆粒儲(chǔ)熱器以及運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置；熱動(dòng)力裝置包括外殼和設(shè)置在外殼上的擋板殼，以及傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿上設(shè)置有若干轉(zhuǎn)軸，每個(gè)轉(zhuǎn)軸上設(shè)有若干記憶合金片；擋板殼上設(shè)有熱源接口和廢熱出口；顆粒儲(chǔ)熱器包括箱體、進(jìn)熱口和出熱口；汽車尾氣排放口與所述的熱動(dòng)力裝置上的熱源接口相連，廢熱出口與進(jìn)熱口相連；熱動(dòng)力裝置的傳動(dòng)桿與運(yùn)動(dòng)機(jī)械能儲(chǔ)存與釋放裝置相連。本實(shí)用新型通過利用記憶合金的記憶功能，將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱能利用率高，產(chǎn)生的能源清潔可再生，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)F01N5/02GK202578859SQ20122023948
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者李同強(qiáng) 申請(qǐng)人:李同強(qiáng)