專利名稱：貨車尾氣多用機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車尾氣利用技術(shù)，具體地說是一種以熱管為基礎(chǔ)元件的集尾氣余熱利用、消音、降低排氣背壓等多種功能于一體的貨車尾氣多用機(jī)。
背景技術(shù)：
汽車尾氣不僅嚴(yán)重的污染了大氣環(huán)境，而且在排放的同時也帶走了可占到燃油熱值達(dá)35-40％的燃油熱能。目前，發(fā)動機(jī)的廢氣渦輪增壓技術(shù)僅僅利用了尾氣的動能，而對高達(dá)400-500℃的尾氣熱能仍不能被高效、迅速地開發(fā)利用?，F(xiàn)如今，一種經(jīng)過尾氣——防凍液——空氣兩次換熱過程的水暖型熱風(fēng)機(jī)在一定程度上可以說是利用了尾氣的熱能，并在客車和貨車上得到了應(yīng)用，但因?yàn)樵摕犸L(fēng)機(jī)換熱功率小、換熱效率低、溫升慢等不足，所以其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用效果都不甚理想。
總之，目前還沒有一種裝置或設(shè)備能有效地解決汽車尾氣的熱能利用問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、熱效率高、以高效傳熱元件——熱管為基礎(chǔ)元件的貨車尾氣多用機(jī)，將該機(jī)安裝在汽車消聲器的位置，改裝或替代原有的消聲器，不僅能降低排氣背壓，部分地凈化尾氣，還可利用尾氣中的余熱向車廂內(nèi)供暖，實(shí)現(xiàn)了能源的二次利用。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該貨車尾氣多用機(jī)包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)室、尾氣室和熱虹吸管等幾部分，將熱虹吸管錯位排列垂直焊接在兩層基板上，下部為熱虹吸管的蒸發(fā)段，焊成一室讓尾氣通過作為尾氣室，上部為熱虹吸管的冷凝段，也焊成一室讓冷空氣通過作為熱風(fēng)室。兩種氣體流向相反，為減少熱損失且防止灼傷人，熱風(fēng)室外再罩一層隔熱罩，熱風(fēng)室的一端與鼓風(fēng)機(jī)相通以提供冷空氣，熱風(fēng)室的另一端開有熱氣出口，通過管道接貨車車廂，尾氣室的兩端分別開有尾氣進(jìn)口和尾氣出口。
只要安裝位置允許，尾氣室的體積應(yīng)盡量作得大些，既對降低燥聲有益，又能延長換熱時間，提高熱功率。
熱虹吸管的冷凝段換熱面積應(yīng)大于蒸發(fā)段的換熱面積。對同材質(zhì)同規(guī)格的熱虹吸管來講，解決的辦法是，要幺使冷凝段的長度大于蒸發(fā)段的長度，要么將冷凝段做成“Y”型結(jié)構(gòu)或其它形狀的結(jié)構(gòu)；為減小體積還可采用導(dǎo)熱系數(shù)大的鋼鋁、鋼銅復(fù)合翅片管對接而成，但須同內(nèi)經(jīng)，同壁厚，接縫處光滑平順。
由于汽車尾氣溫度很高，而外界溫度是零下幾度甚至-20、-30℃，溫差很大，且又顛波、振動、復(fù)合熱管難以滿足要求。因此多采用低碳鋼擠壓翅片管或銅基釬焊接翅片管，翅片頂端要薄，底部要厚，截面呈長三角形或梯形，焊接部分要求焊著率高達(dá)100％，因尾氣中常有未燃盡的燃油和不完全燃燒產(chǎn)生的炭粒，往往沉集在翅片間或翅片上，嚴(yán)重影響傳熱。因此，翅片間距不宜太小，一般在5-6mm為宜，翅片頂部厚薄以0.3-0.4mm為好，銅鋁翅片可薄些，鋼翅片厚些。
本實(shí)用新型的貨車尾氣多用機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是1、吸收了尾氣中的余熱向車廂內(nèi)供暖；2、降低了排氣噪聲，符合噪聲控制要求；3、減少了排氣背壓，因而能達(dá)到增加動力或節(jié)約燃油目的；4、能部分地凈化尾氣，降低CO、HC的濃度，減少冒黑煙。


附圖1為貨車尾氣多用機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為圖1的去掉鼓風(fēng)機(jī)后的左視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為熱虹吸管的Y型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-2對本實(shí)用新型的貨車尾氣多用機(jī)作以下詳細(xì)地說明。
如附圖1-2所示，本實(shí)用新型的貨車尾氣多用機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括鼓風(fēng)機(jī)1、熱風(fēng)室2、尾氣室3和熱虹吸管，鼓風(fēng)機(jī)1的出風(fēng)口和熱風(fēng)室2左端部的冷風(fēng)進(jìn)口12相接并共同設(shè)置在尾氣室3的頂部，熱風(fēng)室2和尾氣室3之間貫穿有熱虹吸管，熱虹吸管由基管4和設(shè)置在基管4上的翅片5構(gòu)成，基管4的蒸發(fā)段和冷凝段分別置于尾氣室3和熱風(fēng)室2的內(nèi)腔之中，在基管4的冷凝段周圍還設(shè)置有螺旋氣道6，熱風(fēng)室2外罩有一隔熱罩7，其右端部開有熱風(fēng)出口8，尾氣室3的兩端分別開有尾氣進(jìn)口9和尾氣出口10。
基管4的冷凝段換熱面積應(yīng)大于蒸發(fā)段的換熱面積。
熱風(fēng)室2和隔熱罩7之間還可填充保溫材料11。
熱虹吸管的基管4還可做成“Y”型結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的貨車尾氣多用機(jī)與水暖型多用機(jī)相比，除了都具有不耗燃油的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)1、升溫快。水暖型熱風(fēng)機(jī)是兩次換熱首先，尾氣先加熱防凍液，而后防凍液再加熱空氣，由于水(防凍液)的比熱比空氣大得多，且容積也多，所以溫升很慢，一般半小時后才能供暖，而多用機(jī)在發(fā)動機(jī)啟動，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的幾分鐘內(nèi)即可供暖。
2、功率大。如條件許可，尾氣中一半以上的熱量能被吸收利用，熱功率可達(dá)幾十甚至上百千瓦，而水暖型熱風(fēng)機(jī)則望塵未及。
3、熱效率高。熱管是高效傳熱元件，比普通金屬傳熱材料高幾個數(shù)量級，導(dǎo)熱快，導(dǎo)熱量大，尾氣中30-60％的余熱能利用，被預(yù)熱的空氣可達(dá)80-200℃。
4、暖風(fēng)的質(zhì)量高。水暖型熱風(fēng)機(jī)是封閉車廂內(nèi)污濁空氣的再循環(huán)，因此氣味不佳，且易傳播疾病。而多用機(jī)是將車外的潔凈冷空氣加熱后強(qiáng)制導(dǎo)入車廂內(nèi)，因此空氣清馨，乘客感覺溫暖舒適，易于健康。
5、多用機(jī)是全金屬焊接件，無振動、無摩擦、車內(nèi)無燥音。
6、成本低。其價格僅為水暖型熱風(fēng)機(jī)的1/2-1/3。
7、該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中沒有有毒、有害及易燃、易爆的情況，不會對環(huán)境造成污染，產(chǎn)品是綠色產(chǎn)品—節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，生產(chǎn)場所也是綠色的。
8、該產(chǎn)品無須日常維護(hù)。由于尾氣中有未燃盡的燃油及游離的碳粒，會沉積在翅片間，從而隔絕尾氣影響傳熱，造成功率下降。因此應(yīng)定期清洗，可結(jié)合汽車二級維護(hù)進(jìn)行，采用除油污的清洗劑，浸泡、沖洗、吹干即可，簡單易行。
本實(shí)用新型的貨車尾氣多用機(jī)其加工制作簡單方便，按說明書附圖所示加工制作即可。
1、尾氣室的制作舊車改裝時，視原消聲器的新舊程度，如受腐蝕輕完全可用時，就利用原消聲器改制尾氣室，方法是在外殼上鉆孔，將熱虹吸管插入消聲器并焊牢，熱虹吸管的上部做成熱風(fēng)室，配裝引風(fēng)機(jī)及送氣管即可。
新裝尾氣室實(shí)則是一個抗性消聲器，采用兩級膨脹及多孔板、多孔管結(jié)構(gòu)，圓柱形殼厚度≮1mm，兩級膨脹室容積比2∶1，中間采用多孔板隔開，第二膨脹室中多孔管與尾管相聯(lián)，尾氣進(jìn)口管、多孔管、尾管同直徑，穿板、穿孔管其孔徑Φ6-Φ8，數(shù)量以其面積為排氣管通流面積的1.5倍以上。
2、熱風(fēng)室的制做熱風(fēng)室外殼為圓柱形，視功率大小裝用1-3根熱虹吸管，功率在800-1500W，為達(dá)到熱功率要求，圍繞熱管做一螺旋風(fēng)道，使冷空氣由下而上圍繞熱管流動，以增加流速、延長換熱時間，如單根熱虹吸管、熱風(fēng)室就可做成圍繞熱管矗立的螺旋氣道形的熱風(fēng)室。
3、熱虹吸管材質(zhì)要求以尺寸為Φ22-25×1.5-2的10-20#無縫綱管為基管，銅翅片繞制而成，用銅基釬焊在基管上，焊著率必須達(dá)100％，翅片基部要厚、頂部要薄截面呈梯形，底為頂部厚度的2-3倍，頂為0.2-0.4mm，高一般12-20mm。翅片螺距蒸發(fā)段因接觸尾氣，尾氣中未完全燃燒的游離炭及燃油會沉積其上，增大熱阻影響熱功率，因此，間距要大些一般控制在5-6mm，而冷凝段為縮小尺寸，翅片間距要小，一般控制在2.5-3mm，且設(shè)計(jì)是考慮氣流速度同樣時，要讓冷凝段的散熱面積略大于蒸發(fā)段的吸熱面積，一般控制在10％左右，蒸發(fā)和冷凝兩端頂部，如條件許可也應(yīng)焊上翅片。
除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求1.貨車尾氣多用機(jī)，其特征在于，該機(jī)包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)室、尾氣室和熱虹吸管，鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口和熱風(fēng)室左端部的冷風(fēng)進(jìn)口相接并共同設(shè)置在尾氣室的頂部，熱風(fēng)室和尾氣室之間貫穿有熱虹吸管，熱虹吸管由基管和設(shè)置在基管上的翅片構(gòu)成，基管的蒸發(fā)段和冷凝段分別置于尾氣室和熱風(fēng)室的內(nèi)腔之中，在基管的冷凝段周圍還設(shè)置有螺旋氣道，熱風(fēng)室外罩有一隔熱罩，其右端部開有熱風(fēng)出口，尾氣室的兩端分別開有尾氣進(jìn)口和尾氣出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨車尾氣多用機(jī)，其特征在于基管冷凝段的換熱面積應(yīng)大于蒸發(fā)段的換熱面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨車尾氣多用機(jī)，其特征在于熱風(fēng)室和隔熱罩之間還可填充保溫材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨車尾氣多用機(jī)，其特征在于熱虹吸管的基管還可做成“Y”型結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種貨車尾氣多用機(jī)，屬于汽車尾氣利用技術(shù)領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)室、尾氣室和熱虹吸管，鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口和熱風(fēng)室左端部的冷風(fēng)進(jìn)口相接并共同設(shè)置在尾氣室的頂部，熱風(fēng)室和尾氣室之間貫穿有熱虹吸管，熱虹吸管由基管和設(shè)置在基管上的翅片構(gòu)成，基管的蒸發(fā)段和冷凝段分別置于尾氣室和熱風(fēng)室的內(nèi)腔之中，在基管的冷凝段周圍還設(shè)置有螺旋氣道，熱風(fēng)室外罩有一隔熱罩，其右端部開有熱風(fēng)出口，尾氣室的兩端分別開有尾氣進(jìn)口和尾氣出口。本實(shí)用新型的貨車尾氣多用機(jī)和現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅具有原消聲器的功能，還具有利用尾氣余熱向車廂內(nèi)供暖、減小排氣背壓和對尾氣初步凈化的作用。
文檔編號F01N5/00GK2711392SQ200420051678
公開日2005年7月20日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者郗志強(qiáng), 張慧玲 申請人:郗志強(qiáng)