一种汽车尾气除雪融冰方法及柔性除雪融冰装置

1.一种汽车尾气除雪融冰方法，其特征在于，
制作一柔性传热袋（3），在柔性传热袋（3）的底部开设导气缝（8），再用导流隔板（9）将柔性传热袋（3）分隔成进气室（6）和出气室（7）并使出气室（7）的空间沿出气室前端向出气室后端方向逐渐增大，所述导气缝（8）设在出气室（7）上，在导流隔板（9）上设置气孔（13）且气孔（13）使进气室（6）与所述出气室前端连通并位于柔性传热袋的前端，同时，利用导流隔板（9）使位于气孔（13）上方的进气室局部空间大于位于气孔（13）下方的出气室局部空间，在进气室（6）上设置进气孔（4）；
将柔性传热袋（3）连接于汽车底盘并使柔性传热袋（3）的底部贴近地面，再用一根导气管（1）将汽车尾气排气管与进气孔（4）连接在一起；
当汽车行驶时，热的汽车尾气通过导气管（1）排入进气室（6），热的汽车尾气在进气室（6）内聚集并通过气孔（13）进入出气室（7），使得热的汽车尾气在这一过程中经历了由相对较大的气孔（13）上方的进气室局部空间通过气孔（13）进入较小的气孔（13）下方的出气室局部空间，热的汽车尾气被压缩并在出气室前部的较小局部空间形成相对较高气压的热的汽车尾气，一部分相对较高气压的热的汽车尾气从出气室前部的导气缝（8）喷出并对地面上的冰雪形成快速冲击、融化，另一部分相对较高气压的热的汽车尾气由出气室前端向出气室后端扩散且气压逐步减小，最后通过柔性传热袋（3）底部的导气缝（8）流出并与地面上的冰雪相接触，进行热交换融雪。
2.一种汽车尾气除雪融冰装置，其特征在于，包括：柔性传热袋（3），在柔性传热袋（3）的底部开设导气缝（8），在柔性传热袋（3）内设有导流隔板（9）且由导流隔板（9）将柔性传热袋（3）分隔成进气室（6）和出气室（7）并使出气室（7）的空间沿出气室前端向出气室后端方向逐渐增大，在导流隔板（9）上设有气孔（13）且气孔（13）使进气室（6）与所述出气室前端连通，导流隔板（9）分隔柔性传热袋（3）时，使位于气孔（13）上方的进气室局部空间大于位于气孔（13）下方的出气室局部空间，在进气室（6）上设有进气孔（4），在进气孔（4）上连接有用于连接汽车尾气排气管的导气管（1）。

一种汽车尾气除雪融冰方法及柔性除雪融冰装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及利用汽车尾气进行热量交换除雪融冰，尤其涉及一种汽车尾气除雪融冰方法及柔性除雪融冰装置。\n背景技术\n[0002] 高速公路路面结冰全使车辆打滑，制动距离延长，刹车和方向失控，容易引发交通事故。因此，封闭高速公路是目前缓解我国南、北方冰雪天气条件下交通事故频发的主要途径。\n[0003] 然而，高速公路封闭给我国交通运输业带来诸多问题：对于客运交通，尽管人们可以选择极端天气下不出行，即部份弹性出行可以避免，但刚性出行会将大量车辆引入低等级国省道，进一步增加交通事故发生率，造成交通设施遭受损坏、交通运输局部中断、大量旅客与车辆滞留受阻等问题，而选择不出行也对人们生产、生活也带来诸多不便；对于货运交通，大批重要急需物资无法及时运输，给社会经济与交通运输带来巨大损失和严重影响。\n[0004] 另一方面，封闭高速公路的同时，管养部门调动铲雪车进行除冰铲雪，虽然具有较好的效果，但费时费力，短时间内无法完全除雪融冰，且成本较高。因此，有必要设计一种简便有效，节能环保的除雪融冰装置。\n[0005] 近年来，国内外学者Brady、李建华、李广明、冯天扬均提出了利用汽车尾气除雪融冰的方法与装置，但设计所采用的刚性材料会使路面产生损坏，甚至引发翻车等交通事故。\n目前，尚未出现利用柔性材料设计汽车尾气除雪融冰装置。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的是提供一种能够有效利用汽车尾气进行除雪融冰的汽车尾气除雪融冰方法及柔性除雪融冰装置，本发明具有简单易行、实用高效、节能环保，同时可以大规模推广使用的优点。\n[0007] 本发明采用如下技术方案：\n[0008] 本发明所述的一种汽车尾气除雪融冰方法，\n[0009] 制作一柔性传热袋，在柔性传热袋的底部开设导气缝，再用导流隔板将柔性传热袋分隔成进气室和出气室并使出气室的空间沿出气室前端向出气室后端方向逐渐增大，所述导气缝设在出气室上，在导流隔板上设置气孔且气孔使进气室与所述出气室前端连通并位于柔性传热袋的前端，同时，利用导流隔板使位于气孔上方的进气室局部空间大于位于气孔下方的出气室局部空间，在进气室上设置进气孔；\n[0010] 将柔性传热袋连接于汽车底盘并使柔性传热袋的底部贴近地面，再用一根导气管将汽车尾气排气管与进气孔连接在一起；\n[0011] 当汽车行驶时，热的汽车尾气通过导气管排入进气室，热的汽车尾气在进气室内聚集并通过气孔进入出气室，使得热的汽车尾气在这一过程中经历了由相对较大的气孔上方的进气室局部空间通过气孔进入较小的气孔下方的出气室局部空间，热的汽车尾气被压缩并在出气室前部的较小局部空间形成相对较高气压的热的汽车尾气，一部分相对较高气压的热的汽车尾气从出气室前部的导气缝喷出并对地面上的冰雪形成快速冲击、融化，另一部分相对较高气压的热的汽车尾气由出气室前端向出气室后端扩散且气压逐步减小，最后通过柔性传热袋底部的导气缝流出并与地面上的冰雪相接触，进行热交换融雪。\n[0012] 本发明所述的一种汽车尾气除雪融冰装置，包括：柔性传热袋，在柔性传热袋的底部开设导气缝，在柔性传热袋内设有导流隔板且由导流隔板将柔性传热袋分隔成进气室和出气室并使出气室的空间沿出气室前端向出气室后端方向逐渐增大，在导流隔板上设有气孔且气孔使进气室与所述出气室前端连通，导流隔板分隔柔性传热袋时，使位于气孔上方的进气室局部空间大于位于气孔下方的出气室局部空间，在进气室上设有进气孔，在进气孔上连接有用于连接汽车尾气排气管的导气管。\n[0013] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：\n[0014] 本发明在进行除雪融冰时，利用热的汽车尾气对地面上冰雪先实施了冲击、破碎，再实施了热融化，从而提高了除雪融冰的有效性和效果。本发明用一根导气管1将热的汽车尾气引入进气室6，在进气室6充满热的汽车尾气时，热的汽车尾气经过气孔13进入出气室7的前端，再从出气室7的前端逐渐充斥出气室7，与此同时，热的汽车尾气从出气室7下部（即柔性传热袋3下部）的导气缝8排出。由于本发明利用导流隔板9对柔性传热袋3进行进气室与出气室分割时，将位于气孔13上方的进气室的局部空间分割得大于位于气孔13下方的出气室局部空间，从而使热的汽车尾气从局部大空间进入局部小空间，从而使得热的汽车尾气受压形成热的高压汽车尾气，同时，热的高压汽车尾气从柔性传热袋3前端下部的导气缝喷出并对地面上的冰雪实施热冲击，使地面冰雪得以剥离、破碎，此后，未从前端导气缝喷出的热的高压汽车尾气自出气室前端的小空间向后端大空间扩散，热的高压汽车尾气逐渐转化成热的低压汽车尾气，在出气室中热的汽车尾气呈现由前端向后端逐渐降低的尾气压强的梯度分布，这样一个尾气压强的梯度分布促使整个除雪融冰过程由前期的以冲击破冰、短时间热交换融冰雪为主的除雪融冰方式，以及，后期的以长时间热交换融冰雪为主的除雪融冰方式构成，形成先破冰后融化的模式，由此提高除雪融冰的有效性和效果。\n[0015] 本发明利用汽车自身的尾气热量除去覆盖在高速公路路面的冰雪时，其主要优点表现为：\n[0016] 1） 不需要对车辆进行改造，任何车辆只需在行车前（如高速公路入口收费站处）加装该装置即可；\n[0017] 2） 本装置是柔性材料，不会在除冰融雪的过程中对路面产生伤害，而且柔性材料的包覆性使其可以很好的覆盖在路面上，加之装置上部采用隔热材料，尾气的热量不会过多耗散；\n[0018] 3）热量梯度传递，在热量传递的同时兼具保温效果，不同压强对应不同的作用，大压强处给冰雪以热量冲击，小压强处给冰雪以覆盖保温。\n[0019] 4） 如遇高速公路路面出现覆冰，进入高速公路车辆大规模的使用该装置，车辆初始速度由于结冰的存在相对较慢，此时车辆间距小，尾气热量积聚，冰雪消融速度加快；随着冰雪消融，车速增大，在高速公路道路恢复畅通的同时，此装置还能够对道路路面持续加热，以防止高速公路路面进一步的冻结。\n附图说明\n[0020] 图1为本装置与汽车后部连接示意图；\n[0021] 图2为本装置与汽车前部连接示意图；\n[0022] 图3为柔性传热袋中导流面平面示意图；\n[0023] 图4为柔性传热袋底部导气缝排列平面示意图；\n[0024] 附图标号：1导气管；2卡箍；3柔性传热袋；4进气孔；5柔性连接带；6进气室；7出气室；8导气缝；9导流隔板；10路面；11拖车钩；12汽车尾气，13气孔。\n具体实施方式\n[0025] 本发明所述的一种汽车尾气除雪融冰方法：\n[0026] 制作一柔性传热袋3，在柔性传热袋3的底部开设导气缝8，再用导流隔板9将柔性传热袋3分隔成进气室6和出气室7并使出气室7的空间沿出气室前端向出气室后端方向逐渐增大，所述导气缝8设在出气室7上，在导流隔板9上设置气孔13且气孔13使进气室6与所述出气室前端连通并位于柔性传热袋的前端，同时，利用导流隔板9使位于气孔13上方的进气室局部空间大于位于气孔13下方的出气室局部空间，在进气室6上设置进气孔4；\n[0027] 将柔性传热袋3连接于汽车底盘并使柔性传热袋3的底部贴近地面，再用一根导气管1将汽车尾气排气管与进气孔4连接在一起；\n[0028] 当汽车行驶时，热的汽车尾气通过导气管1排入进气室6，热的汽车尾气在进气室6内聚集并通过气孔13进入出气室7，使得热的汽车尾气在这一过程中经历了由相对较大的气孔13上方的进气室局部空间通过气孔13进入较小的气孔13下方的出气室局部空间，热的汽车尾气被压缩并在出气室前部的较小局部空间形成相对较高气压的热的汽车尾气，一部分相对较高气压的热的汽车尾气从出气室前部的导气缝8喷出并对地面上的冰雪形成快速冲击、融化，另一部分相对较高气压的热的汽车尾气由出气室前端向出气室后端扩散且气压逐步减小，最后通过柔性传热袋3底部的导气缝8流出并与地面上的冰雪相接触，进行热交换融雪。\n[0029] 本发明所述的一种汽车尾气除雪融冰装置，包括：柔性传热袋3，在柔性传热袋3的底部开设导气缝8，在柔性传热袋3内设有导流隔板9且由导流隔板9将柔性传热袋3分隔成进气室6和出气室7并使出气室7的空间沿出气室前端向出气室后端方向逐渐增大，在导流隔板9上设有气孔13且气孔13使进气室6与所述出气室前端连通，导流隔板9分隔柔性传热袋3时，使位于气孔13上方的进气室局部空间大于位于气孔13下方的出气室局部空间，在进气室6上设有进气孔4，在进气孔4上连接有用于连接汽车尾气排气管的导气管1。\n[0030] 下面结合具体实施方式对本技术方案作进一步说明：\n[0031] 在本实施例中，\n[0032] 将导气管1上端通过卡箍2连接在汽车排气管上，导气管1下端与柔性传热袋3中的导热软管入口4相连；将柔性传热袋3平铺于车辆底部路面10上，并通过柔性连接带5与汽车首尾拖车钩相连；所述导气管1具有良好的弹性和保温性能；所述柔性连接带5，具有良好的抗拉性能采用如钢丝或尼龙材料，将其与汽车首尾部拖车钩11牢固相连。\n[0033] 柔性传热袋3上部采用隔热柔性材料，如铝箔棉材质，下部采用导热柔性材料，如柔性石墨材质，并开均匀分布的导气缝8，柔性传热袋内部设有导流隔板9。所述导气缝开口较小，是条细缝，保证在短时间内柔性传热袋中的气体不会全部溢出，从而使得在柔性传热袋内可以保证一定的压强，压强达到一定程度时，导气缝打开，气流以一定的速度对冰雪进行冲击、热交换融雪。\n[0034] 当汽车尾气12通过导气管1进入柔性传热袋3后，尾气经过导流隔板的引导流入柔性传热袋3前部并且产生一定的压力，此时在压力的作用下前方导气缝8打开，尾气12通过导气缝8中喷出至路面10，同时另一部分尾气流向向传热袋后部，在柔性传热袋3后部达到一定压强后，导气缝8打开，尾气12会从导气缝8中喷至路面10上，导流隔板9使得柔性传热袋3内的尾气压强从前到后呈现一个梯度分布，其前方压强大，对路面喷射的尾气12量多力大，传递给冰雪的热量也就多并会形成冲击，其后，随着车辆行进，后部的柔性传热袋3内的始终具有一定压强的尾气12其覆在之前的冰面上除对冰面有一个保温效果，尾气12气也在缓慢的喷射至冰面，由于压强小使得柔性传热袋3与路面10的贴合性更好，进一步延长了热交换时间，增加了保温效果，减小热量耗散。