三元催化器及車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車零部件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三元催化器。本實用新型還涉及一種裝載有該三元催化器的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]目前車輛供電裝置均為使用車載發(fā)電機，其由發(fā)動機提供動力，從而會給發(fā)動機帶來額外的功率消耗，也會增加燃油的消耗量，加劇車輛的尾氣排放。同時，現(xiàn)有的車輛也仍然存在很多的熱能及動能的浪費，如車輛排氣系統(tǒng)的熱能會通過輻射擴散到車輛底盤及環(huán)境中，造成熱能的直接損失。而且排氣系統(tǒng)中的元件如三元催化器等向周邊部件的熱量輻射，也會造成這些部件因受熱而發(fā)生性能下降及壽命縮短。因而若能對車輛排氣系統(tǒng)的熱能進行回收利用，以減少其向排氣系統(tǒng)外圍的擴散，并藉此減少發(fā)動機功率的額外消耗，以可降低燃油消耗量則顯得很有必要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種三元催化器，以實現(xiàn)對車輛排氣系統(tǒng)的熱能進行回收利用，并可降低車輛發(fā)動機的功率消耗。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]一種三元催化器，包括主體，連接設(shè)置在主體兩端的進氣管和出氣管，在所述的主體上熱傳遞連接有溫差電堆，所述的溫差電堆與電能處理裝置電連接。
[0006]進一步的，所述的溫差電堆為沿主體軸向間距設(shè)置的兩個。
[0007]進一步的，所述的兩個溫差電堆分置在主體的兩端。
[0008]進一步的，所述的溫差電堆由多個串聯(lián)且環(huán)主體設(shè)置的溫差電偶組成。
[0009]進一步的，所述的溫差電偶包括因兩端相互緊密接觸而組成環(huán)路的第一金屬板和第二金屬板。
[0010]進一步的，所述的第一金屬板和第二金屬板的其一緊密接觸端與主體熱傳遞連接。
[0011]本實用新型的另一目的在于提出一種車輛，該車輛裝載有如上所述的三元催化器。
[0012]進一步的，所述的電能處理裝置包括蓄電池。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的具有以下優(yōu)勢:
[0014](I)本實用新型所述的三元催化器，通過在主體上熱傳遞連接溫差電堆，在主體內(nèi)的高溫尾氣的作用下，溫差電堆可因塞貝克效應(yīng)而產(chǎn)生溫差電動勢，溫差電堆與電能處理裝置電連接形成回路即可形成電流，從而可將主體內(nèi)尾氣的熱量轉(zhuǎn)換為可利用的電能，由此可實現(xiàn)對車輛排氣系統(tǒng)中熱量的回收利用，并且溫差電堆產(chǎn)生的電能既降低了對車輛發(fā)電機發(fā)電量的需求，又可降低車輛發(fā)動機的功率消耗。
[0015](2)溫差電堆為間距設(shè)置的兩個可對主體內(nèi)高溫尾氣的熱能進行充分利用，而將兩個溫差電堆分置于主體兩端則可便于主體于車輛上的布置。
[0016](3)溫差電偶為串聯(lián)的多個可提高溫差電堆產(chǎn)生的總電動勢，以使其可滿足實際使用的要求；環(huán)主體設(shè)置為利用主體的結(jié)構(gòu)特點，以便于多個溫差電偶的布置，且也保證三元催化器整體結(jié)構(gòu)的緊湊性。
[0017](4)溫差電偶設(shè)計為兩個兩端緊密接觸的金屬板，并使其一緊密接觸端與主體熱傳遞連接，以可利用主體內(nèi)的高溫尾氣的熱能在兩金屬板之間產(chǎn)生溫差電動勢，從而實現(xiàn)對主體內(nèi)尾氣熱能的回收利用。
[0018](5)設(shè)置蓄電池可在車輛運行狀態(tài)下實現(xiàn)對溫差電堆產(chǎn)生電能的存儲，該蓄電池可為用于車輛啟動及相關(guān)儀表元器件使用的電池組，以可對車輛尾氣熱能進行最大限度的回收。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1為本實用新型實施例所述的三元催化器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1中A-A線的剖視圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例所述的溫差電偶間串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]1-主體，2-進氣管，3-出氣管，4-溫差電偶，5-接線柱，6_氧傳感器座，7_催化載體，8-第一金屬板,9-第二金屬板。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0027]實施例一
[0028]本實施例涉及一種三元催化器，如圖1和圖2中所示，其包括主體I，在主體I的兩端連接有進氣管2和出氣管3，進氣管2和出氣管3的端口也分別設(shè)置有法蘭，以用于三元催化器和車輛排氣管道的連接。在進氣管2上還設(shè)置有一個與進氣管2內(nèi)部相連通的氧傳感器座6，氧傳感器座6用于安裝氧傳感器。在主體I上還連接設(shè)置有兩個溫差電堆，溫差電堆于主體I上的連接結(jié)構(gòu)，可使得主體I內(nèi)流經(jīng)有高溫尾氣時，尾氣的熱能可傳遞至溫差電堆上，從而形成一種熱傳遞連接。溫差電堆在主體I外與電能處理裝置電連接，電能處理裝置可為進行電壓穩(wěn)壓、電流穩(wěn)流及電能存儲等，以可對溫差電堆在主體I內(nèi)高溫下因賽貝克效應(yīng)而輸出的電動勢進行調(diào)整。
[0029]本實施例中主體I可為現(xiàn)有常規(guī)的圓管狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)然其也可采用如橫截面為方形或橢圓形等形狀，在主體I內(nèi)填充有催化載體7，以用于車輛尾氣的處理。兩個溫差電堆也為沿主體I的軸向間距布置，當(dāng)然溫差電堆除了可設(shè)置為兩個之外，其也可設(shè)置為如一個、三個或四個等其他數(shù)量。在溫差電堆設(shè)置為兩個時，更進一步的，兩個溫差電堆還可為如圖I中所示的布置在主體I的兩端處。此時主體I的兩個端部也設(shè)置成錐形管狀，溫差電堆即布置在錐形段上。
[0030]本實施例中如圖2和圖3中所示，每個溫差電堆為由環(huán)主體I端部圓周呈輻射狀布置的多個溫差電偶4組成。每個溫差電偶4均為包括兩端緊密接觸而連接于一起的不同材質(zhì)的第一金屬板8和第二金屬板9。兩個金屬板相互連接的兩端中的其中一端嵌裝于主體I的兩端處，并可與主體I的內(nèi)腔相接觸，而兩金屬板相互連接的兩端中的另一端則伸出于主體I端部的外端面之外，從而可形成一外露于主體I外的自由端。兩個金屬板的其中之一，如本實施例中為第二金屬板9,在其與第一金屬板8相連接的兩端之間的一段構(gòu)成一隔斷，由此形成的第二金屬板9的兩個端部則形成與外界的電能處理裝置電連接的接線端。
[0031]每個溫差電堆中的多個溫差電偶4即如圖3中所示的，由第二金屬板9上的接線端串聯(lián)起來，使得各溫差電偶4間形成一個整體的環(huán)路。在溫差電堆上則如圖1中所示的設(shè)置有一個接線柱5，從而可將構(gòu)成環(huán)路的各溫差電偶4再與電能處理裝置電連接于一起形成閉合回路。
[0032]當(dāng)主體I內(nèi)流經(jīng)高溫尾氣時，其內(nèi)的溫度可達到700-800°C，尾氣的熱能傳遞至溫差電偶4置于主體I的一端處，從而可在溫差電偶4的兩端間形成約200°C的溫差。當(dāng)溫差電偶4兩端之間的溫差超過一定的限制時，因塞貝克效應(yīng)即可在每個溫差電偶4的兩端之間產(chǎn)生0.25V以上的電動勢，各溫差電偶4串聯(lián)起來的總電動勢即可達到一般所需的電壓值。溫差電堆的接線柱5與電能處理裝置連接形成閉合回路，即可在主體I內(nèi)流經(jīng)高溫尾氣時源源不斷的輸出電能。輸出的電能經(jīng)電能處理裝置處理后使電壓保持穩(wěn)定，即可用于蓄電池組充電或其它需求。而當(dāng)發(fā)動機關(guān)閉，主體I內(nèi)溫度降低后，各溫差電偶4兩端間的溫差消失，發(fā)電功能也即停止，此時可在電能處理裝置或其它部件的作用下切斷電路，以防止溫差電偶4消耗蓄電池組電能。
[0033]實施例二
[0034]本實施例涉及一種車輛，該車輛裝載有如實施例一中所述的三元催化器，且在本實施例中與三元催化器電連接的電能處理裝置中包括有蓄電池。該蓄電池可單獨作為車輛啟動或相關(guān)儀表部件工作使用的電源，當(dāng)然其也可作為車輛已有蓄電池組的補充。通過該三元催化器可將流經(jīng)其內(nèi)尾氣的熱量轉(zhuǎn)換為可利用的電能，實現(xiàn)對車輛排氣系統(tǒng)中熱量的回收利用，且產(chǎn)生的電能也降低了對車輛發(fā)電機發(fā)電量的需求，從而也可降低車輛發(fā)動機的功率消耗，起到很好的使用效果。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種三元催化器，包括主體，連接設(shè)置在主體兩端的進氣管和出氣管，其特征在于:在所述的主體上熱傳遞連接有溫差電堆，所述的溫差電堆與電能處理裝置電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元催化器，其特征在于:所述的溫差電堆為沿主體軸向間距設(shè)置的兩個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三元催化器，其特征在于:所述的兩個溫差電堆分置在主體的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的三元催化器，其特征在于:所述的溫差電堆由多個串聯(lián)且環(huán)主體設(shè)置的溫差電偶組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元催化器，其特征在于:所述的溫差電偶包括因兩端相互緊密接觸而組成環(huán)路的第一金屬板和第二金屬板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三元催化器，其特征在于:所述的第一金屬板和第二金屬板的其一緊密接觸端與主體熱傳遞連接。
7.—種車輛，其特征在于:該車輛裝載有如權(quán)利要求1所述的三元催化器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其特征在于:所述的電能處理裝置包括蓄電池。
【專利摘要】本實用新型提供了一種三元催化器，包括主體，連接設(shè)置在主體兩端的進氣管和出氣管，在所述的主體上熱傳遞連接有溫差電堆，所述的溫差電堆與電能處理裝置電連接。本實用新型還涉及一種裝載有該三元催化器的車輛。本實用新型所述的三元催化器，可實現(xiàn)對車輛排氣系統(tǒng)的熱能進行回收利用，并可降低車輛發(fā)動機的功率消耗。
【IPC分類】H02J7-00, F01N5-02, F01N3-28, H02N11-00
【公開號】CN204532489
【申請?zhí)枴緾N201420841384
【發(fā)明人】陳永衛(wèi), 尹紅光, 許亮, 郭宏, 劉沖, 李曉龍, 耿旭貞
【申請人】長城汽車股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月27日