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一種基于溫差發(fā)電式內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置的制造方法

文檔序號(hào):9806490閱讀:481來源:國知局
一種基于溫差發(fā)電式內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國是一個(gè)能源生產(chǎn)大國,能源儲(chǔ)量非常豐富,但同時(shí)也是一個(gè)能源消耗大國,且現(xiàn)階段我國能源利用率較低,化石能源終有一日枯竭,逐步擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴和提高能源利用率、積極尋找節(jié)能新辦法以及開發(fā)高效清潔的新能源,是中國乃至世界科學(xué)家研究工作的重點(diǎn)。
[0003]在眾多的傳熱元件中,熱管是人們所知的最有效的傳熱元件之一,它將大量熱量通過其很小的截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無需外加動(dòng)力。由于熱管主要靠工質(zhì)相變吸收和釋放汽化潛熱進(jìn)行傳熱,熱管的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)是紫銅的數(shù)倍至上百倍,液態(tài)金屬熱管當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)紫銅的上千倍,以單位重量材質(zhì)計(jì),熱管比金屬可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。大多數(shù)工質(zhì)汽化潛熱很大,僅較小的蒸發(fā)量就可傳輸較大的熱量。目前的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用水冷的形式,摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用風(fēng)冷的形式。它的不足之處:從氣缸體吸收的這部分熱量白白的散發(fā)到空氣中,散發(fā)的這部分熱量沒有被回收利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠更好的提高燃料的利用率,充分利用內(nèi)燃機(jī)燃油熱量的基于溫差發(fā)電式內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置。
[0005]本發(fā)明主要包括:熱管A、內(nèi)燃機(jī)氣缸、金屬供熱器、氣缸缸套、金屬集熱器、支架、熱電單元、金屬冷卻器、金屬散熱器、散熱片、熱管B、熱管C、導(dǎo)線A、導(dǎo)線B、導(dǎo)線C、導(dǎo)線D、能量回收電路和蓄電池。
[0006]其中,熱管A的一端為冷凝段,另一端為蒸發(fā)段。內(nèi)燃機(jī)氣缸外部套接金屬供熱器,金屬供熱器為上下開口的中空的圓柱形筒體,靠過盈配合使得金屬供熱器與氣缸缸套緊密相接。金屬供熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每個(gè)通孔內(nèi)部插接熱管A的蒸發(fā)段,靠過盈配合使得金屬供熱器的側(cè)壁與熱管A的蒸發(fā)段緊密相接。金屬集熱器呈中空的回字形,通過支架固定,金屬集熱器在內(nèi)燃機(jī)氣缸的上部,在金屬集熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每根熱管A的冷凝段與通孔通過過盈配合相連接。在金屬集熱器四周的外表面上設(shè)有一層熱電單元,在熱電單元的外側(cè)設(shè)有金屬冷卻器,金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連。金屬冷卻器為長(zhǎng)方體,在金屬冷卻器的內(nèi)部設(shè)有圓柱形通孔,將熱管B的蒸發(fā)段固定在金屬冷卻器的圓柱孔中,熱管B的冷凝段與金屬散熱器相連,金屬散熱器為方形殼體,在金屬散熱器的內(nèi)部設(shè)有散熱片,散熱片與熱管C的冷凝段相連。金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連。熱電單元分別與導(dǎo)線A和導(dǎo)線B相連,組成兩個(gè)電流輸出端,兩個(gè)電流輸出端分別通過導(dǎo)線C和導(dǎo)線D分別與能量回收電路的兩個(gè)電流輸入端相連,能量回收電路的輸出端與蓄電池相連。
[0007]金屬冷卻器也可為長(zhǎng)方體,在金屬冷卻器的內(nèi)部設(shè)有散熱翅片。
[0008]本發(fā)明在使用時(shí),在內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),氣缸內(nèi)產(chǎn)生大量的能量,其中一部分能量以熱量的形式通過冷卻系統(tǒng)傳遞到空氣中,另一部分由于熱電單元的兩側(cè)溫差的存在而產(chǎn)生電能,電能通過能量回收電路回收,儲(chǔ)存到蓄電池中。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):利用熱管的熱開關(guān)性能,有利于內(nèi)燃機(jī)在剛啟動(dòng)時(shí)能夠快速達(dá)到工作溫度。通過合理的布置熱管的數(shù)量,可起到為內(nèi)燃機(jī)冷卻的目的。通過熱管的合理布置和數(shù)量配置將內(nèi)燃機(jī)燃燒的多余熱量傳遞給熱電單元發(fā)電,既可以將多余熱量回收利用,又可以達(dá)到冷卻內(nèi)燃機(jī)的作用,對(duì)提高內(nèi)燃機(jī)的燃油利用率從而減小其對(duì)環(huán)境的污染具有重要意義。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的俯視圖;
[0011]圖2是本發(fā)明的分離式熱管的主視圖;
[0012]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2的俯視圖;
[0013]圖4是本發(fā)明的帶散熱翅片的金屬散熱器圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
[0015]在圖1和圖2所示的本發(fā)明的示意簡(jiǎn)圖中,熱管Al的一端為冷凝段2,另一端為蒸發(fā)段3。內(nèi)燃機(jī)氣缸4外部套接金屬供熱器5,金屬供熱器為上下開口的中空的圓柱形筒體,靠過盈配合使得金屬供熱器與氣缸缸套6緊密相接。金屬供熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每個(gè)通孔內(nèi)部插接熱管A的蒸發(fā)段,靠過盈配合使得金屬供熱器的側(cè)壁與熱管A的蒸發(fā)段緊密相接。金屬集熱器7呈中空的回字形,通過支架8固定,金屬集熱器在內(nèi)燃機(jī)氣缸的上部,在金屬集熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每根熱管A的冷凝段與通孔通過過盈配合相連接。在金屬集熱器四周的外表面上設(shè)有一層熱電單元9,在熱電單元的外側(cè)設(shè)有金屬冷卻器,金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連。金屬冷卻器10為長(zhǎng)方體,在金屬冷卻器的內(nèi)部設(shè)有圓柱形通孔,將熱管B12的蒸發(fā)段13固定在金屬冷卻器的圓柱孔中,熱管B的冷凝段14與金屬散熱器15相連,金屬散熱器為方形殼體,在金屬散熱器的內(nèi)部設(shè)有散熱片16,散熱片與熱管C18的冷凝段19相連。金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連。熱電單元分別與導(dǎo)線A20和導(dǎo)線B21相連,組成兩個(gè)電流輸出端,兩個(gè)電流輸出端分別通過導(dǎo)線C22和導(dǎo)線D23分別與能量回收電路24的兩個(gè)電流輸入端相連,能量回收電路的輸出端與蓄電池25相連。
[0016]實(shí)施例2
[0017]在圖2、圖3和圖4所示的本發(fā)明的示意簡(jiǎn)圖中,熱管Al的一端為冷凝段2,另一端為蒸發(fā)段3。內(nèi)燃機(jī)氣缸4外部套接金屬供熱器5,金屬供熱器為上下開口的中空的圓柱形筒體,靠過盈配合使得金屬供熱器與氣缸缸套6緊密相接。金屬供熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每個(gè)通孔內(nèi)部插接熱管A的蒸發(fā)段,靠過盈配合使得金屬供熱器的側(cè)壁與熱管A的蒸發(fā)段緊密相接。金屬集熱器7呈中空的回字形,通過支架8固定,金屬集熱器在內(nèi)燃機(jī)氣缸的上部,在金屬集熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每根熱管A的冷凝段與通孔通過過盈配合相連接。在金屬集熱器四周的外表面上設(shè)有一層熱電單元9,在熱電單元的外側(cè)設(shè)有金屬冷卻器,金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連。金屬冷卻器11為長(zhǎng)方體,在金屬冷卻器的內(nèi)部設(shè)有散熱翅片17。金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連。熱電單元分別與導(dǎo)線A20和導(dǎo)線B21相連,組成兩個(gè)電流輸出端,兩個(gè)電流輸出端分別通過導(dǎo)線C22和導(dǎo)線D23分別與能量回收電路24的兩個(gè)電流輸入端相連,能量回收電路的輸出端與蓄電池25相連。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于溫差發(fā)電式內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置,主要包括熱管A、內(nèi)燃機(jī)氣缸、金屬供熱器、氣缸缸套、金屬集熱器、支架、熱電單元、金屬冷卻器、金屬散熱器、散熱片、熱管B、熱管C、導(dǎo)線A、導(dǎo)線B、導(dǎo)線C、導(dǎo)線D、能量回收電路和蓄電池,其特征在于:熱管A的一端為冷凝段,另一端為蒸發(fā)段,內(nèi)燃機(jī)氣缸外部套接金屬供熱器,金屬供熱器為上下開口的中空的圓柱形筒體,靠過盈配合使得金屬供熱器與氣缸缸套緊密相接,金屬供熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每個(gè)通孔內(nèi)部插接熱管A的蒸發(fā)段,靠過盈配合使得金屬供熱器的側(cè)壁與熱管A的蒸發(fā)段緊密相接,金屬集熱器呈中空的回字形,通過支架固定,金屬集熱器在內(nèi)燃機(jī)氣缸的上部,在金屬集熱器的側(cè)壁設(shè)有一周軸向通孔,每根熱管A的冷凝段與通孔通過過盈配合相連接,在金屬集熱器四周的外表面上設(shè)有一層熱電單元,在熱電單元的外側(cè)設(shè)有金屬冷卻器,金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連,金屬冷卻器為長(zhǎng)方體,在金屬冷卻器的內(nèi)部設(shè)有圓柱形通孔,將熱管B的蒸發(fā)段固定在金屬冷卻器的圓柱孔中,熱管B的冷凝段與金屬散熱器相連,金屬散熱器為方形殼體,在金屬散熱器的內(nèi)部設(shè)有散熱片,散熱片與熱管C的冷凝段相連,金屬冷卻器通過螺釘固定在金屬集熱器上,熱電單元與金屬集熱器、金屬冷卻器過盈相連,熱電單元分別與導(dǎo)線A和導(dǎo)線B相連,組成兩個(gè)電流輸出端,兩個(gè)電流輸出端分別通過導(dǎo)線C和導(dǎo)線D分別與能量回收電路的兩個(gè)電流輸入端相連,能量回收電路的輸出端與蓄電池相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于溫差發(fā)電式內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置,其特征在于:金屬冷卻器為長(zhǎng)方體,在金屬冷卻器的內(nèi)部設(shè)有散熱翅片。
【專利摘要】一種基于溫差發(fā)電式內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置,主要包括:熱管A、內(nèi)燃機(jī)氣缸、金屬供熱器、氣缸缸套、金屬集熱器、支架、熱電單元、金屬冷卻器、熱管B、金屬散熱器、散熱片、熱管C、導(dǎo)線A、導(dǎo)線B、導(dǎo)線C、導(dǎo)線D、能量回收電路和蓄電池。本發(fā)明利用熱管的熱開關(guān)性能,有利于內(nèi)燃機(jī)在剛啟動(dòng)時(shí)能夠快速達(dá)到工作溫度。通過合理的布置熱管的數(shù)量,可起到為內(nèi)燃機(jī)冷卻的目的。通過熱管的合理布置和數(shù)量配置將內(nèi)燃機(jī)燃燒的多余熱量傳遞給熱電單元發(fā)電,既可以將多余熱量回收利用,又可以達(dá)到冷卻內(nèi)燃機(jī)的作用,對(duì)提高內(nèi)燃機(jī)的燃油利用率從而減小其對(duì)環(huán)境的污染具有重要意義。
【IPC分類】F01P3/22, F02G5/00, F01P3/02, H02N11/00, H02J7/32
【公開號(hào)】CN105569796
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510956087
【發(fā)明人】甄龍信, 遲佳男, 郭魯, 韓珊珊
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日
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