一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，特別涉及一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，汽車廢氣從進(jìn)氣端錐輸入，經(jīng)過集熱器時廢氣中的部分余熱被集熱器收集并傳遞至安裝在集熱器外表面的熱電片的熱端，熱電片的冷端與水冷器緊密貼合，即熱電片熱端被集熱器加熱，冷端被水冷器冷卻，因此熱電片熱端冷端產(chǎn)生溫度差，從而產(chǎn)生電量。
【專利說明】一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，特別涉及一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]溫差發(fā)電是將余熱廢熱等低品位能源轉(zhuǎn)換為電能的有效方式，近年來得到世界許 多國家的高度重視和大量投入，如日本利用這項技術(shù)建立了 500W級的垃圾燃燒余熱發(fā)電 示范系統(tǒng)，已取得了良好的實際效果；美國公司也已開發(fā)了多種熱電發(fā)電系統(tǒng)，且均已投入 使用，如在大型貨運卡車上安裝1000W級的廢熱發(fā)電系統(tǒng)為汽車提供輔助電源等；車用發(fā) 動機(jī)余熱溫差發(fā)電技術(shù)近幾年來發(fā)展很快，轉(zhuǎn)換規(guī)?？稍跀?shù)百瓦至幾千瓦之間。其中，日本 Nissan汽車公司研究中心研制的一種排氣溫差發(fā)電器可以回收11%的熱量，西班牙研制的 排氣溫差發(fā)電器可以收37%的熱量，美國H1-Z公司在能源部資助下進(jìn)行的柴油機(jī)載重車排 氣余熱溫差發(fā)電研究在臺架和道路實驗中得到2000-4000W的功率，俄羅斯聯(lián)邦科學(xué)中心 物理與能源工程研究所進(jìn)行的高寒區(qū)載重發(fā)動機(jī)直接發(fā)電的研究產(chǎn)生了 600W的電能。
[0003]國內(nèi)也開展了對汽車尾氣余熱收集的相關(guān)研究，但從已報道的研究成果開看，目 前該技術(shù)仍然處于一個初級階段，市場上尚沒有一個成熟的商業(yè)化產(chǎn)品出現(xiàn)；而汽車工業(yè) 是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，車輛消耗的能源也與日俱增，利 用發(fā)動機(jī)余熱發(fā)電不僅是解決能源問題的一個有效途徑，也是一個很好的節(jié)能途徑；目前， 汽車的動力轉(zhuǎn)換效率僅40%左右，燃油中有多達(dá)60%左右的能量沒有得到有效利用，若將這 些能量的10%利用起來，將定會帶來良好的社會效益和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，在于提供一種應(yīng)用溫差發(fā)電技術(shù)，利用汽車廢氣余熱發(fā)電，從而提 高汽車動力轉(zhuǎn)換效率的汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置。
[0005]一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述裝置包括集熱器、熱電片、水 冷器、進(jìn)氣端錐和出氣端錐；集熱器表面緊密貼有熱電片，熱電片上表面貼有水冷器，水冷 器上設(shè)有緊定箍，緊定箍兩端鎖緊在集熱器上；進(jìn)氣端錐和出氣端錐為薄壁端錐殼體，進(jìn)氣 端錐的大端通過大端連接法蘭與集熱器前端連接；出氣端錐的大端通過大端連接法蘭與集 熱器后端連接；水冷器前端和末端分別與水箱連接，形成冷卻循環(huán)。
[0006]所述的集熱器截面類似正八邊形，內(nèi)部為翼片結(jié)構(gòu)，外部圓周方向均布有8條凸 起的肋，集熱器兩端面開螺紋孔，與大端法蘭連接，肋上開螺紋孔，緊固緊定箍用。
[0007]所述的熱電片安裝在集熱器外部相鄰兩條凸起的肋之間，熱端與集熱器外表面緊 密貼合，冷端與水冷器下表面緊密貼合；采用6片串聯(lián)為一組，然后8組并聯(lián)的方式連接。
[0008]所述的集熱器內(nèi)部的翼片上均勻涂抹有吸熱涂層，以提高集熱器吸熱效率。
[0009]所述水冷器內(nèi)為空腔，共有8塊，每塊水冷器的前端和末端分別都設(shè)有進(jìn)水頭及 出水頭，8塊水冷器的進(jìn)水頭及出水頭分別與7個三通接頭和I個4通接頭中的一端連接； 7個三通接頭和I個4個接頭之間通過管路兩兩連接，水冷器的前端的4通接頭的剩余一端連接冷卻水箱，水冷器的末端的4通接頭的剩余一端流經(jīng)冷卻裝置后返回水箱。
[0010]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征包括:
集熱器；
熱電片，熱端與集熱器外表面緊密貼合；
水冷器與熱電片冷端緊密貼合；
緊定箍，扣在水冷器上，兩端用螺絲鎖緊在集熱器上；
進(jìn)氣端錐與出氣端錐為薄壁端錐殼體，兩端與法蘭焊接，大端連接法蘭與集熱器連接， 小端連接法蘭分別與排氣系統(tǒng)的進(jìn)口和出口連接；
冷卻水路，冷卻水由水箱弓I出，通過四通和三通接頭分成8條并聯(lián)的水路經(jīng)8個進(jìn)水頭 分別向水冷器供冷卻水，流經(jīng)水冷器的冷卻水經(jīng)出水頭再通過三通和四通接頭并為一路， 流經(jīng)冷卻裝置后返回水箱。
[0011]所述的汽車廢氣從進(jìn)氣端錐進(jìn)入到集熱器內(nèi)，集熱器吸收汽車廢氣的部分熱量并 將其傳遞至熱電片的熱端，熱電片冷端與水冷器緊密貼合，水冷器通過緊定箍鎖緊在集熱 器上，水冷器中的冷卻水由水箱提供，汽車廢氣在通過集熱器后由出氣端錐進(jìn)入汽車排氣 系統(tǒng)。
[0012]所述的集熱器截面類似正八邊形，內(nèi)部為翼片結(jié)構(gòu)，外部圓周方向均布有8條凸 起的肋，集熱器兩端面開螺紋孔，與法蘭連接，肋上開螺紋孔，緊固緊定箍用。
[0013]所述的熱電片熱端與集熱器外表面緊密貼合，采用6片串聯(lián)為一組，然后8組并聯(lián) 的方式連接。
[0014]所述的吸熱涂層均勻的涂抹在集熱器內(nèi)部翼片上，以提高集熱器的吸熱效率。
[0015]所述的水冷器內(nèi)為空腔，長度方向上兩端焊接由進(jìn)水頭及出水頭，共8塊。
[0016]本發(fā)明的汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，汽車廢氣從進(jìn)氣端錐輸入，經(jīng)過集熱器時 廢氣中的部分余熱被集熱器收集并傳遞至安裝在集熱器外表面的熱電片的熱端，熱電片的 冷端與水冷器緊密貼合，即熱電片熱端被集熱器加熱，冷端被水冷器冷卻，因此熱電片熱端 冷端產(chǎn)生溫度差，從而產(chǎn)生電量。
[0017]本發(fā)明的汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕，制造組裝方便、 發(fā)電效率高的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0019]參見圖1、圖2，本發(fā)明的汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，包括集熱器1、熱電片2、水 冷器3、緊定箍4、三通接頭6、四通接頭14、進(jìn)氣端錐7、出氣端錐8、外殼體、連接法蘭、進(jìn)水 頭12和出水頭13 ;其中進(jìn)氣端錐7通過小端連接法蘭IOb與汽車排氣系統(tǒng)前端連接，通過 大端連接法蘭IOa與集熱器I前端連接；熱電片2安裝在集熱器I外表面上，水冷器3安 裝在熱電片2上，并通過緊定箍4鎖緊在集熱器I上；每塊水冷器3的前端和末端分別都 設(shè)有進(jìn)水頭12及出水頭13，8塊水冷器3的進(jìn)水頭12及出水頭13分別與7個三通接頭6和I個四通接頭14中的一端連接；7個三通接頭6和I個四通接頭14之間通過管路5兩兩連接，兩個四通接頭14的剩余一端分別連接冷卻水箱，其中出水端流經(jīng)冷卻裝置后返回水箱；出氣端錐8通過大端連接法蘭IOa與集熱器I后端連接，通過小端連接法蘭IOb與排氣系統(tǒng)后端連接；殼體9b通過螺絲與大端連接法蘭IOa連接，殼體9a與殼體9b焊接在一起；集熱器I的內(nèi)部翼片11上涂有吸熱涂層。
[0020] 本發(fā)明的工作原理結(jié)合圖1、圖2和圖3說明如下:
溫差發(fā)電裝置通過法蘭與汽車排氣系統(tǒng)連接，汽車廢氣通過進(jìn)氣端錐7進(jìn)入集熱器I內(nèi)部,通過出氣端錐8排出；廢氣中的部分余熱被集熱器I吸收,熱器I的內(nèi)部翼片11上的吸熱涂層可提高集熱器I的吸熱效率，集熱器I將吸收的熱量傳遞至安裝在集熱器I外表面的熱電片2的熱端，熱電片2的冷端與水冷器3緊密貼合，水冷器3內(nèi)部有冷卻水通過，冷卻水由冷卻水箱通過由三通接頭6、四通接頭14、進(jìn)水頭12、出水頭13和水冷器3組成的循環(huán)水路提供；即熱電片2熱端被集熱器I加熱，冷端被水冷器3冷卻，因此熱電片熱端冷端產(chǎn)生溫度差，從而產(chǎn)生電量，產(chǎn)生的電量可用于對車載蓄電池進(jìn)行充電。整個裝置外層有殼體保護(hù)；當(dāng)汽車廢氣達(dá)到設(shè)定溫度時，一旁支路上的閥門接受溫度信號打開，加速汽車廢氣的排放。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述裝置包括集熱器、熱電片、水冷器、進(jìn)氣端錐和出氣端錐；集熱器表面緊密貼有熱電片，熱電片上表面貼有水冷器，水冷器上設(shè)有緊定箍，緊定箍兩端鎖緊在集熱器上；進(jìn)氣端錐和出氣端錐為薄壁端錐殼體，進(jìn)氣端錐的大端通過大端連接法蘭與集熱器前端連接；出氣端錐的大端通過大端連接法蘭與集熱器后端連接；水冷器前端和末端分別與水箱連接，形成冷卻循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述的集熱器截面類似正八邊形，內(nèi)部為翼片結(jié)構(gòu)，外部圓周方向均布有8條凸起的肋，集熱器兩端面開螺紋孔，與大端法蘭連接，肋上開螺紋孔，緊固緊定箍用。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述的熱電片安裝在集熱器外部相鄰兩條凸起的肋之間，熱端與集熱器外表面緊密貼合，冷端與水冷器下表面緊密貼合；采用6片串聯(lián)為一組，然后8組并聯(lián)的方式連接。
4.如權(quán)利要求2所述的一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述的集熱器內(nèi)部的翼片上均勻涂抹有吸熱涂層，以提高集熱器吸熱效率。
5.如權(quán)利要求1所述的一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述的水冷器前端和末端分別與水箱連接，形成冷卻循環(huán)指:冷卻水由水箱引出，通過四通和三通接頭分成8條并聯(lián)的水路經(jīng)8個進(jìn)水頭分別向水冷器供冷卻水，流經(jīng)水冷器的冷卻水經(jīng)出水頭再通過三通和四通接頭并為一路，流經(jīng)冷卻裝置后返回水箱。
6.如權(quán)利要求5所述的一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述水冷器內(nèi)為空腔，共有8塊，每塊水冷器的前端和末端分別都設(shè)有進(jìn)水頭及出水頭，8塊水冷器的進(jìn)水頭及出水頭分別與7個三通接頭和I個4通接頭中的一端連接；7個三通接頭和I個4個接頭之間通過管路兩兩連接，水冷器的前端的4通接頭的剩余一端連接冷卻水箱，水冷器的末端的4通接頭的剩余一端流經(jīng)冷卻裝置后返回水箱。
7.如權(quán)利要求1所述的一種汽車廢氣余熱溫差發(fā)電裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣端錐與出氣端錐的小端通過小端連接法蘭分別與排氣系統(tǒng)的進(jìn)口和出口連接。
【文檔編號】H02N11/00GK103441707SQ201310294496
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】汪若塵, 朱靜, 葉青, 謝健 申請人:江蘇大學(xué)