汽车车内供热装置
技术领域
本实用新型涉及汽车研究领域中的一种供热系统，特别是一种汽车车内供热装置。
背景技术
各种电池驱动的汽车越来越多，但是，所有的电池驱动的汽车都面临同样的问题：冬天汽车怎样供热，另外，低温条件下，某些电池充放与放电性能差，冬天为电池升温提供热源也非常重要。
利用电池加热是选择之一，但是电池单位重量可以释放出来的能量有限，另外，电池制造成本也高，利用电池作为电动汽车的加热热源，电动汽车的自身重量增加，因为电池成本的增加电动车的价格也增加。
按照目前的电池制造水平，每公斤电池可以提供的加热能源大约1100-1500KJ/kg，而燃烧1公斤甲醇可以产生的热量是22680KJ，1公斤甲醇燃烧产生的热量是1公斤电池释放的热量的20多倍。
甲醇直接点火燃烧有明火，存在火灾的危险，由此，急需一种能降低甲醇转化风险的装置或方法。
另外，本实用新型产生的热量可以用于驱动吸收式制冷装置或者吸附式制冷装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种汽车车内供热装置，安全，环保。
根据本实用新型的第一方面实施例，提供汽车车内供热装置，包括：
催化床，具有出口和能通入甲醇和助燃空气的进口，所述催化床用于催化甲醇氧化释放热量并加热空气；
第一换热器，具有与出口连接的第一换热通道，加热后的空气经所述第一换热通道与车内空气换热后，加热车内空气。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，所述催化床包括串联的启燃催化床和工作催化床，所述启燃催化床与第二换热通道连接，所述工作催化床与第三换热通道连接。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，还包括第二换热器，所述第二换热器具有第三换热通道和与进口连接的第二换热通道，所述第三换热通道的入口端与出口连接，第三换热通道的出口端与第一换热通道的入口端连接。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，所述进口和第二换热通道之间设有电辅助加热器。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，所述第一换热通道的出口端上连接有蓄热式换热器。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，所述蓄热式换热器包括第五换热通道和与第一换热通道的出口端连接的第四换热通道，所述第五换热通道的出口端通过第一管路与第二换热通道的进口端连接。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，所述第一管路上设有甲醇添加口。
根据本实用新型第一方面实施例所述的汽车车内供热装置，所述蓄热式换热器为转轮式换热器或者多床蓄热换热器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将甲醇催化氧化加热空气，加热后的空气经第一换热器加热车内空气，催化氧化没有火焰产生，设备运行安全可靠；催化氧化过程没有氮氧化物产生，供热方式环保；甲醇在催化剂作用下，即使在25℃条件下，80％左右的甲醇会转化成水与二氧化碳；设备启动电力消耗小；甲醇在高温催化剂作用下，在300℃条件下，99％的甲醇会转化成水与二氧化碳，甲醇不会对环境产生伤害；甲醇来源广泛，价格便宜，未来新能源汽车可能会普及甲醇，汽车添加甲醇方便；甲醇催化剂可以采用廉价金属制造，催化剂价格便宜。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，汽车车内供热装置，包括：
催化床，具有出口和能通入甲醇和助燃空气的进口，所述催化床用于催化甲醇氧化释放热量并加热空气；
第一换热器5，具有与出口连接的第一换热通道，加热后的空气经所述第一换热通道与车内空气换热后，加热车内空气。
加热后的空气与甲醇混合气体进入催化床，开始时，在催化床中至少80％左右的甲醇被氧化成水与二氧化碳，在甲醇被氧化过程中释放热量使空气加热，使得催化床的温度上升，达到200～300℃，使空气中全部甲醇氧化成水与二氧化碳。离开催化床的的高温空气经过第一换热器5把热量传递给需要加热的汽车内空气后，将气体排出。需要加热的汽车空气经过第一换热器5的d点进入第一换热通道加热，加热后的车内空气经e点排出。另外，本实用新型产生的热量还可以用于驱动吸收式制冷装置或者吸附式制冷装置。
在一些实施例中，如图1所示，所述催化床包括串联的启燃催化床2和工作催化床1，所述启燃催化床2与第二换热通道连接，所述工作催化床1与第三换热通道连接。其中，启燃催化床2能在50℃以下的，使气体中的甲醇开始分解热量使气体升温；工作催化床1能在200-300℃之间使空气中甲醇全部氧化成二氧化碳和水。启燃催化床2内填充的催化物可以是Al2O3负载Pt的催化剂
在一些实施例中，如图1所示，还包括第二换热器4，所述第二换热器4具有第三换热通道和与进口连接的第二换热通道，所述第三换热通道的入口端与出口连接，第三换热通道的出口端与第一换热通道的入口端连接。催化床排出的热空气经第三换热通道，与流经第二换热通道的甲醇和助燃空气的混合物交换热量，使得甲醇和助燃空气的混合物进入催化床时的温度在50℃左右，提高甲醇催化氧化的转化率。
在一些实施例中，如图1所示，所述进口和第二换热通道之间设有电辅助加热器3。在环境温度20℃以下第一次启动，或者长期停止使用再启动的时候启动，可以利用电辅助加热器3对甲醇和助燃空气的混合物进行加热，使得甲醇和助燃空气的混合物进入催化床时的温度在50℃左右，提高甲醇催化氧化的转化率。
在一些实施例中，如图1所示，所述第一换热通道的出口端上连接有蓄热式换热器6。在寒冷的冬天，需要热量将环境空气从零下30℃左右加热到可以使甲醇可以进行催化氧化的温度需要大量的电力消耗，利用蓄热式换热器6储存前期多余的热量，第二天启动时使用可以降低电动汽车供热的成本。
在一些实施例中，如图1所示，所述蓄热式换热器6包括第五换热通道和与第一换热通道的出口端连接的第四换热通道，所述第五换热通道的出口端通过第一管路与第二换热通道的进口端连接。第五换热通道通过控制阀与外接连接，第四换热通道中流动的热空气或者蓄热式换热器6本身的热量加热第五换热通道内的助燃空气。热空气通过第四换热通道的出口端排出。
在一些实施例中，如图1所示，所述第一管路上设有甲醇添加口。蓄热式换热器6通常存在泄露问题，所以，甲醇添加口安装在蓄热式换热器6后边，添加甲醇后的空气不与第四通道中待排放的热空气进行热量交换，不存在甲醇通过第四换热通道向排放气体扩散的可能。
在一些实施例中，所述蓄热式换热器6为转轮式换热器或者多床蓄热换热器。转轮式换热器的通过旋转转轮实现热量传递，多床蓄热换热器的通过阀门切换实现热量交换。转轮停止转动或者阀门停止切换装置不具备传热功能。
汽车车内供热方法，甲醇和助燃空气经催化床后，甲醇经催化氧化加热空气，加热后的空气经第一换热器5加热车内空气。
具体的，室外b点抽取助燃空气经过蓄热式换热器6的第五换热通道后，甲醇储存器a处的甲醇经由甲醇添加口向助燃空气中喷进，含甲醇的空气先经过第二换热器4的第二换热通道后被加热，空气中甲醇被汽化，然后经过电辅助加热器3，当空气与甲醇混合气体温度达到设定温度时，如低于20℃，电辅助加热器3启动否则停止加热，被加热后的空气与甲醇混合气体先进启燃催化床2，在启燃催化床2中至少80％左右的甲醇被氧化成水与二氧化碳，在甲醇被氧化过程中释放热量使空气加热，被加热的空气进入工作催化床1，使空气中全部甲醇氧化成水与二氧化碳。离开工作催化床1的的高温空气经过第二换热器4的第三换热通道，把热量传递给第二换热通道中需要进行催化处理的空气与甲醇混合物，离开第二换热器4后的高温气体先经过第一换热器5把热量传递给需要加热的汽车内空气，最后经过蓄热式换热器6的第四换热通道后经a点排向大气。需要加热的汽车空气经过第一换热器5的d点进入第一换热通道加热，加热后的车内空气经e点排出。
以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
