[发明专利]热传导和热辐射效应叠加的级联式汽车尾气换热装置

说明书

一种热传导和热辐射效应叠加的级联式汽车尾气换热装置，属于汽车节能装置技术领域。包括催化净化器、一组换热单元、波纹管、副消声器、主消声器、一组级联管和第一、第二、第三排气管、排气尾管及换热装置输入、输出管，催化净化器、副消声器、主消声器及第一、第二、第三排气管的外表面套设换热单元，催化净化器、第一排气管、波纹管、第二排气管、副消声器、第三排气管、主消声器和排气尾管依次连接，相邻的两换热单元间通过级联管连通，换热装置输入管连接在主消声器外的换热单元上，换热装置输出管连接在催化净化器外的换热单元上。节约制造成本，提高热能回收率；以热辐射作用将热能二次传导给流体导热介质，进一步提高尾气热能的回收率。

技术领域

本发明属于汽车节能装置技术领域，具体涉及一种热传导和热辐射效应叠加的级联式汽车尾气换热装置。

背景技术

汽车燃油总能量的一半以上转化为热能，其中主要以尾气余热的形式向大气中排放，回收利用汽车尾气余热，已经受到了人们高度关注，成为节能型汽车的发展方向之一。而回收利用汽车尾气余热主要包括两个环节：一是回收方式，其主要形式有固态导热介质与汽车排气管之间的热传导和热辐射方式，还有流体导热介质与汽车排气管之间的热传导方式；二是利用途径，其技术正在日渐丰富，常见的有将导热介质提取的尾气余热用于加热、制冷、蓄力和发电等。在使用流体导热介质的汽车尾气换热装置中，现有的技术文献主要使用单体换热器并采取热传导形式，同时为增强汽车尾气余热的回收效果，通常会在汽车排气管内腔径向设置导热栅栏或顺向设置平行分管，以扩大热传导的接触面，这样会对汽车排气形成阻碍且造成排气管的制造成本升高。例如，中国发明专利申请公布号CN105134350A所提供的一种“汽车尾气余热利用装置”，其包括加热箱、上连接管、下连接管、贮水箱、蒸煮器；贮水箱固定在车内的机架上，蒸煮器连接在贮水箱上，加热箱设有供汽车排气管贯穿的排气管孔，上连接管下端与加热箱固定连接，上连接管上端与贮水箱底部固定连接，下连接管下端与加热箱固定连接，下连接管上端与贮水箱底部固定连接；贮水箱上端设置进水口和阀门，加热箱设置有排水口和阀门。还包括用于插在汽车排气管上的热管，该热管包括冷凝端和位于排气管中的蒸发端，冷凝端位于加热箱内。该技术方案存在的不足是：由于蒸发端位于排气管中，这样不仅增加了排气管的制造成本，而且影响汽车排气的畅通状况，从而降低发动机的出力效果。

鉴于上述存在问题，有必要对现有的汽车尾气换热装置加以改进。为此，本申请人作了积极而有效的探索，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的目的是要提供一种热传导和热辐射效应叠加的级联式汽车尾气换热装置，其换热单元沿汽车排气管分布，相互级联，以阶梯方式逐级加热流体导热介质，并且换热单元同时利用热传导和热辐射原理使流体导热介质获取汽车尾气余热。

本发明的目的是这样来达到的，一种热传导和热辐射效应叠加的级联式汽车尾气换热装置，其特征在于：包括一催化净化器、一组换热单元、一波纹管、一副消声器、一主消声器、一组级联管和一第一排气管、一第二排气管、一第三排气管、一排气尾管以及一换热装置输入管和一换热装置输出管，所述的催化净化器、副消声器、主消声器以及第一排气管、第二排气管、第三排气管的外表面上以外包围的形式分别套设有一换热单元，而所述的催化净化器、第一排气管、波纹管、第二排气管、副消声器、第三排气管、主消声器和排气尾管分别依次连接，相邻的两换热单元之间分别通过级联管连通，所述的换热装置输入管连接在所述主消声器外的换热单元上，所述的换热装置输出管连接在所述催化净化器外的换热单元上。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的换热单元包括换热单元套管、换热单元套筒、换热单元输出口和换热单元输入口，所述的换热单元套筒以外包围的形式密封焊接在换热单元套管上并且在两者之间形成有换热单元内腔，所述的换热单元输出口和换热单元输入口分别与换热单元内腔连通，所述的换热单元各自通过换热单元套管套设并固定在所述的催化净化器、副消声器、主消声器以及第一排气管、第二排气管、第三排气管的外表面上。