本實用新型涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨環(huán)境污染與石油資源匱乏兩大難題。隨著各國排放法規(guī)日趨嚴格，環(huán)保和節(jié)能成為21世紀汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向。研究表明，傳統(tǒng)汽車發(fā)動機的燃油能量僅30%左右用于驅(qū)動車輪，剩余約70％的能量沒有被有效利用，其中約40％的能量以尾氣廢熱形式排放到空氣中，造成了巨大的能源浪費和嚴重的環(huán)境污染。若對這部分廢熱加以二次利用，則會有效降低汽車的燃油消耗，減少對環(huán)境的污染。

溫差發(fā)電技術(shù)是對尾氣廢熱加以二次利用的有效途徑，它通過熱電轉(zhuǎn)換材料將尾氣中的廢熱轉(zhuǎn)換成電能，供汽車內(nèi)電器設(shè)備使用，具有無運動部件、無噪聲、無污染、工作可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命長等特點，在低品位熱能利用方面具有獨特的優(yōu)勢。它的工作原理是將排氣管路作為熱電模塊的熱端，冷卻水箱作為熱電模塊的冷端，一旦汽車正常行駛，排氣廢熱就從熱電模塊的熱端流入冷端，流經(jīng)熱電模塊的一部分熱能被轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)溫差發(fā)電。

目前汽車尾氣溫差發(fā)電技術(shù)主要是將排氣管路的高溫壁面作為溫差發(fā)電模塊的熱端，排氣廢熱通過加熱壁面來進行溫差發(fā)電，只有少量廢熱通過壁面被利用，大部分廢熱通過排氣管路直接排走，排氣廢熱的利用率較低。為了提高余熱回收效率，前人設(shè)計了多種集熱箱體來提高集熱效果。專利CN201310077133、CN201420772818、CN201420708417中采用專門的集熱箱體表面作為溫差發(fā)電模塊的熱端，提高了集熱效果，增大了熱端接觸面積，提高了排氣余熱回收效率。但是集熱箱體體積較大，內(nèi)部含有大量導(dǎo)熱翅片，作為單獨部件接入排氣系統(tǒng)后既會占用大量底盤空間，同時會產(chǎn)生較大的背壓和噪聲，必然影響排氣系統(tǒng)的性能以及整車綜合性能。集熱箱體一般安裝在催化器之后消聲器之前的排氣管路上，消聲器同樣體積較大，也要占用大量底盤空間。由于底盤空間緊湊，存在集熱箱體與排氣消聲器的安裝位置矛盾問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，占用底盤空間小、又能減小額外的背壓和噪聲產(chǎn)生的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器，包括具有進氣口和排氣口的殼體、連接在所述進氣口處的進氣管、連接在所述排氣口處的排氣管，氣流經(jīng)所述進氣管流入所述殼體，從所述排氣管流出，所述殼體的一端部從內(nèi)部向外邊緣逐漸縮小，所述進氣口位于所述殼體的小端位置處，所述排氣消聲器還包括固定設(shè)置在所述殼體內(nèi)的集熱擋板，所述集熱擋板將所述殼體內(nèi)部分隔成兩個腔體：集熱腔和消聲腔，所述進氣口連通所述集熱腔，所述排氣口連通所述消聲腔，所述集熱腔呈狹縫型，且沿所述氣流流動方向，所述狹縫逐漸變窄，所述集熱腔與所述消聲腔連通。

優(yōu)選地，所述排氣消聲器還包括用于改善氣流流速的導(dǎo)流裝置，所述導(dǎo)流裝置設(shè)置在所述集熱腔內(nèi)且位于所述殼體的縮口的位置處。

進一步地，所述導(dǎo)流裝置包括多個導(dǎo)流板，多個所述導(dǎo)流板沿垂直于氣流的流動方向間隔設(shè)置。

進一步地，從所述殼體中部到外邊緣，各個所述導(dǎo)流板的長度逐漸變短。

進一步地，從所述殼體中部到外邊緣，各個所述導(dǎo)流板與所述殼體中心軸線之間的夾角逐漸增大。

進一步地，從所述殼體中部到外邊緣，靠近所述進氣口位置處的相鄰兩個所述導(dǎo)流板之間的距離逐漸增大，遠離所述進氣口位置處的相鄰兩個所述導(dǎo)流板之間的距離相同。

進一步地，從所述殼體中部到外邊緣，靠近所述進氣口位置處的相鄰兩個所述導(dǎo)流板之間的距離相同，遠離所述進氣口位置處的相鄰兩個所述導(dǎo)流板之間的距離逐漸減小。

進一步地，各個所述導(dǎo)流板遠離所述進氣口的一端部位于同一直線上。

進一步地，多個所述導(dǎo)流板分別設(shè)置在所述殼體中部、沿所述殼體的中心軸線內(nèi)對稱設(shè)于所述殼體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述集熱擋板延伸至靠近所述殼體的另一端部，所述集熱腔的末端與所述消聲腔連通。

由于上述技術(shù)方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本實用新型的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器的殼體表面可作為熱電模塊的熱端用于溫差發(fā)電，同時該排氣消聲器本身又具有消除排氣噪音的功能，與現(xiàn)有技術(shù)的集熱箱體加排氣消聲器的組合相比，本實用新型的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器結(jié)構(gòu)緊湊，占用的底盤空間小，同時可減小額外的背壓和噪聲的產(chǎn)生，從而減小對排氣系統(tǒng)性能的影響，使其同時具有溫差發(fā)電和消除排氣噪聲雙重功效。

附圖說明

附圖1為本實用新型的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器的立體圖；

附圖2為本實用新型的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器的主視圖；

附圖3為本實用新型的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的闡述。

參見圖1~圖3所示的適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器，包括殼體1，殼體1具有進氣口和排氣口，該排氣消聲器還包括連接在進氣口位置處的進氣管2、連接在排氣口位置處的排氣管3，氣流從進氣管2流入殼體1內(nèi)部，從排氣管3流出殼體1。

殼體1的一端部從內(nèi)部向外邊緣逐漸縮小，進氣口位于殼體1的最小的一端部。一種具體的實施例，殼體1呈一端部具有縮口的長方體的形狀，殼體1的長度延伸方向與氣流的流動方向相同，進氣口位于殼體1的長度方向上的一端部，即縮口端，排氣口位于殼體1的長度方向上的另一端部，優(yōu)選地，進氣口和排氣口位于同一直線方向上。

該排氣消聲器還包括設(shè)置在殼體1的內(nèi)部的集熱擋板4，集熱擋板4將殼體1的內(nèi)腔分隔成兩個腔體：集熱腔51和消聲腔52，集熱腔51與消聲腔52相連通，殼體1上的進氣口連通集熱腔51，殼體1上的排氣口連通消聲腔52，集熱腔51呈狹縫型，從而使集熱腔51的空間尺寸較小，使得消聲腔52的容積與殼體1的容積相當(dāng)，故集熱腔51的加入對該排氣消聲器消聲量的影響很小，同時，當(dāng)集熱腔51通道狹小時，氣流流過時充分與殼體1的表面接觸，使殼體1的表面溫度迅速升高，使得集熱效果較好。

由于氣流剛流入集熱腔51時溫度較高，在流動過程中溫度逐漸降低，為使集熱效果在氣流流動方向上保持一致，沿氣流流動方向，狹縫逐漸變窄，從而使得殼體1上下表面的溫度沿流動方向分布均勻。

在本實施例中，殼體1的上下表面的面積大于其前后表面的面積，因此將熱電模塊安裝在殼體1的上下表面上吸收殼體1上下表面的熱量來進行發(fā)電，實現(xiàn)汽車尾氣余熱的回收利用。故集熱擋板4分別與殼體1的上下表面之間形成狹縫，集熱擋板4的前后兩側(cè)分別固定連接在殼體1的前后兩側(cè)上。

消聲腔52不是一個中空的腔體，其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可根據(jù)具體的消聲要求來進行設(shè)定，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的消聲腔的結(jié)構(gòu)。

為使得該排氣消聲器的消聲腔52適用于現(xiàn)有技術(shù)中任意一種消聲器的消聲腔的結(jié)構(gòu)，集熱擋板4延伸到靠近殼體1的長度方向上的另一端部，且使集熱腔51除末端與消聲腔52相連通外，其余部位集熱腔51與消聲腔52各自獨立，互不相通。

該排氣消聲器還包括用于改善氣流流動速度的導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置設(shè)置在集熱腔51內(nèi)，且位于殼體1的縮口的位置處，導(dǎo)流裝置包括多個導(dǎo)流板，多個導(dǎo)流板沿垂直于氣流的流動方向依次間隔設(shè)置。

一種具體的實施例，導(dǎo)流板包括第一導(dǎo)流板61、第二導(dǎo)流板62、第三導(dǎo)流板63、第四導(dǎo)流板64、第五導(dǎo)流板65、第六導(dǎo)流板66、第七導(dǎo)流板67，第一導(dǎo)流板61沿殼體1的中心軸線的延伸方向延伸設(shè)置，第二導(dǎo)流板62、第三導(dǎo)流板63、第四導(dǎo)流板64分別位于第一導(dǎo)流板61的一側(cè)，且從殼體1的中心向外邊緣依次間隔設(shè)置，第五導(dǎo)流板65、第六導(dǎo)流板66、第七導(dǎo)流板67分別位于第一導(dǎo)流板61的另一側(cè)，且從殼體1的中心向外邊緣依次間隔設(shè)置。第一導(dǎo)流板61的長度最長，第二導(dǎo)流板62、第三導(dǎo)流板63、第四導(dǎo)流板64的長度逐漸減小，且與殼體1的中心軸線之間的夾角逐漸增大；第五導(dǎo)流板65、第六導(dǎo)流板66、第七導(dǎo)流板67的長度逐漸較小，且與殼體1的中心軸線之間的夾角逐漸增大，第一導(dǎo)流板61、第二導(dǎo)流板62、第三導(dǎo)流板63、第四導(dǎo)流板64、第五導(dǎo)流板65、第六導(dǎo)流板66、第七導(dǎo)流板67遠離進氣口的一端部位于同一直線上。

為使得集熱腔51內(nèi)氣流流速更均勻，從殼體1的中部到外邊緣，靠近進氣口位置處的相鄰兩個導(dǎo)流板的一端部之間的距離逐漸增大，遠離進氣口位置處的相鄰兩個導(dǎo)流板的一端部之間的距離相同；或者，從殼體1的中部到外邊緣，靠近進氣口位置處的相鄰兩個導(dǎo)流板的一端部之間的距離相同，遠離進氣口位置處的相鄰兩個導(dǎo)流板的一端部之間的距離逐漸減小。

優(yōu)選地，第二導(dǎo)流板62與第五導(dǎo)流板65對稱設(shè)置，第三導(dǎo)流板63與第六導(dǎo)流板66對稱設(shè)置，第四導(dǎo)流板64與第七導(dǎo)流板67對稱設(shè)置。

該排氣消聲器工作時，氣流從進氣管2流入殼體1中，遇到集熱擋板4后，被分成上下兩股，沿著集熱腔51流動。在集熱腔51內(nèi)，氣流首先遇到導(dǎo)流裝置，使集熱腔51內(nèi)部的氣流流速分布變得均勻，然后均勻的氣流沿著殼體1與集熱擋板4之間的狹縫流動，在集熱擋板4末端流出，進入消聲腔52，在消聲腔52內(nèi)部消除排氣噪音，最后氣流從排氣管3中排出。

該適用于尾氣熱電回收的排氣消聲器可作為熱電模塊的熱端用于溫差發(fā)電，同時該排氣消聲器本身又具有消除排氣噪音的功能，與現(xiàn)有技術(shù)的集熱箱體加排氣消聲器的組合相比，該排氣消聲器結(jié)構(gòu)緊湊，占用的底盤空間?。欢耶?dāng)氣流流入集熱腔時，由于是集熱腔是漸擴結(jié)構(gòu)，中部流速較高，兩端流速較低，通過導(dǎo)流裝置的設(shè)置使得流動的垂直方向上氣流流速變得均勻，從而可保證殼體的上下表面的溫度沿流動垂直方向的均勻性；同時，集熱腔采用狹縫且逐漸變窄的結(jié)構(gòu)形式使得殼體的上下表面的溫度分布更均勻，同時還不影響消聲器的消聲量，這樣，殼體的上下表面作為熱電模塊的熱端，熱端溫度分布的均勻性，可提高熱電模塊的工作效率，減小對熱電模塊的損壞，從而提高溫差發(fā)電的性能以及使用壽命。另外，該集熱腔內(nèi)部除了導(dǎo)流裝置外，未加入集熱翅片，產(chǎn)生的額外噪音和流動阻力減小，從而減小了對排氣系統(tǒng)性能的影響。

上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。