專利名稱：復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種余熱回收利用系統(tǒng)，特別是涉及一種內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機在國民生活和生產(chǎn)中有著很重要的作用，車用動力的大部分都依靠內(nèi)燃機，來自化石燃料的汽柴油的大部分都被內(nèi)燃機所消耗，而內(nèi)燃機所消耗的能量中只有大約百分之二十五被用來做功，而有百分之四十以熱能的形式隨著汽車排氣而排放。因此，回收利用內(nèi)燃機排氣中的余熱具有十分重要的意義。內(nèi)燃機余熱利用的技術(shù)已經(jīng)有很多專家進行了研究，申請了一些專利，并且有的已經(jīng)進行了實際應(yīng)用，但是上述余熱利用方法多數(shù)僅限于簡單地回收內(nèi)燃機排氣中的熱能，使之轉(zhuǎn)化為另外一種方便利用的熱能形式，對汽車進行供暖等。而一些學者提出的應(yīng)用蒸氣朗肯循環(huán)將熱能轉(zhuǎn)化為電能或動能的方法，也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量轉(zhuǎn)化效率相對較低等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在不影響內(nèi)燃機工作的情況下，將內(nèi)燃機排氣的部分熱能轉(zhuǎn)化為電能，且結(jié)構(gòu)簡單。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，在位于后處理器前的內(nèi)燃機排氣管內(nèi)設(shè)置由熱電轉(zhuǎn)換材料形成的發(fā)電體，所述發(fā)電體設(shè)置有高溫側(cè)和低溫側(cè)，在發(fā)電體高溫側(cè)形成有排氣通道，所述發(fā)電體與用電裝置連接。所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的熱量傳遞體。
形成所述熱量傳遞體的所述金屬多孔材料上涂有催化劑層。所述發(fā)電體為管型，管型發(fā)電體外壁形成與所述內(nèi)燃機排氣管內(nèi)壁接觸的發(fā)電體低溫側(cè)，管型發(fā)電體內(nèi)壁形成所述發(fā)電體高溫側(cè)，在所述管型發(fā)電體內(nèi)壁形成的所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的所述熱量傳遞體。所述發(fā)電體為板型，該系統(tǒng)包括至少一個具有中心通孔的板式發(fā)電體，所述板式發(fā)電體的中心通孔形成冷卻流體通道，所述板式發(fā)電體的中心通孔內(nèi)側(cè)壁形成所述發(fā)電體低溫側(cè)；所述板式發(fā)電體外形成有所述排氣通道，所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的所述熱量傳遞體，所述板式發(fā)電體的外側(cè)壁形成所述發(fā)電體高溫側(cè)；所述冷卻流體通道和所述排氣通道垂直。所述用電裝置為蓄電池本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:一)通過使用金屬多孔材料，并在金屬多孔材料上涂催化劑層，可以分解內(nèi)燃機排氣中的有害成分，使內(nèi)燃機后處理器縮短，結(jié)構(gòu)簡化，從而使內(nèi)燃機在使用余熱回收裝置前后的排氣阻力不變，在不增加內(nèi)燃機排氣阻力、不影響內(nèi)燃機輸出功率的情況下，將內(nèi)燃機排氣中的熱量轉(zhuǎn)換為電能，從而達到節(jié)約能源和提高內(nèi)燃機工作效率的目的。二)通過使用金屬多孔材料，提高了內(nèi)燃機排氣和金屬表面的換熱面積，強化了換熱，因此可以提聞熱電轉(zhuǎn)換效率。三)結(jié)構(gòu)簡單，方便布置，對內(nèi)燃機的工作不會產(chǎn)生較大的影響。綜上所述，本實用新型通過在排氣管內(nèi)增設(shè)熱電轉(zhuǎn)換模塊的方式，在不影響內(nèi)燃機工作的情況下，回收利用內(nèi)燃機排氣中的熱量并將其轉(zhuǎn)換為電能，具有簡單高效的特點。

圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、內(nèi)燃機排氣管,2、熱量傳遞體,3、發(fā)電體,4、后處理器,5、蓄電池,6、冷卻流體通道，7、內(nèi)燃機。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參閱圖1 圖2，一種復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，在位于后處理器4前的內(nèi)燃機排氣管I內(nèi)設(shè)置由熱電轉(zhuǎn)換材料形成的發(fā)電體3，所述發(fā)電體 3設(shè)置有高溫側(cè)和低溫側(cè)，在發(fā)電體高溫側(cè)形成有排氣通道，所述發(fā)電體3與用電裝置連接。為了提高熱電轉(zhuǎn)換效率，在本實用新型中，所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的熱量傳遞體2。所述用電裝置為蓄電池5。在本實用新型中，熱電轉(zhuǎn)換模塊可以有多種結(jié)構(gòu)，例如:實施例1:請參閱圖1，上述發(fā)電體3為管型，管型發(fā)電體外壁形成與內(nèi)燃機排氣管內(nèi)壁接觸的發(fā)電體低溫側(cè)，管型發(fā)電體內(nèi)壁形成所述發(fā)電體高溫側(cè)，在所述管型發(fā)電體內(nèi)壁形成的所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的所述熱量傳遞體2。實施例2:上述發(fā)電體3為板型，該系統(tǒng)包括至少一個具有中心通孔的板式發(fā)電體，所述板式發(fā)電體的中心通孔形成冷卻流體通道6，所述板式發(fā)電體的中心通孔內(nèi)側(cè)壁形成所述發(fā)電體低溫側(cè)；所述板式發(fā)電體外形成有所述排氣通道，所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的所述熱量傳遞體2，所述板式發(fā)電體的外側(cè)壁形成所述發(fā)電體高溫側(cè)；所述冷卻流體通道6和所述排氣通道垂直。本實用新型的工作原理:在內(nèi)燃機7的工作過程中，內(nèi)燃機7會產(chǎn)生高溫廢氣，內(nèi)燃機7的高溫廢氣在不增加該系統(tǒng)時被直接排向大氣，造成了能量的浪費，增加了該系統(tǒng)后，內(nèi)燃機的部分廢氣在排進大氣之前，通過設(shè)置在熱電轉(zhuǎn)換模塊排氣通道內(nèi)的熱量傳遞體將部分排氣的熱能傳遞給發(fā)電體高溫側(cè)，使發(fā)電體高溫側(cè)具有較高的溫度，低溫側(cè)和溫度較低的冷卻流體進行熱交換，溫度低，因此，發(fā)電體3兩側(cè)形成了較高的溫差，產(chǎn)生電動勢，輸出電流。在上述兩個實施例中，發(fā)電體3輸出的電流直接通入汽車的蓄電池5中，為蓄電池5充電。由金屬多孔材料形成的熱量傳遞體2雖然強化了發(fā)電體3高溫側(cè)的換熱，提高了熱電轉(zhuǎn)換效率，但可能導(dǎo)致內(nèi)燃機排氣背壓的上升，惡化內(nèi)燃機7的工作效率。為此，本實用新型在形成熱量傳遞體的金屬多孔材料上涂有催化劑層，使熱量傳遞體可以起到一定的內(nèi)燃機后處理器的作用，內(nèi)燃機尾氣通過由金屬多孔材料形成的熱量傳遞體后進入后處理器，金屬多孔材料上的催化劑層對內(nèi)燃機尾氣進行了處理，因此可以縮短后處理器的長度，使通過該后處理器的內(nèi)燃機尾氣壓降變小，從而使內(nèi)燃機尾氣通過金屬多孔材料和后處理器前后的壓降和只使用內(nèi)燃機后處理器的壓降相比沒有太大的變化。本實用新型采用在內(nèi)燃機排氣管內(nèi)設(shè)置熱電轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)，使流經(jīng)熱電轉(zhuǎn)換模塊的內(nèi)燃機排氣中的熱量通過由金屬多孔材料形成的熱量傳遞體傳遞給發(fā)電體進行發(fā)電，從而達到余熱回收和提高內(nèi)燃機工作效率的目的。盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形 式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，其特征在于，在位于后處理器前的內(nèi)燃機排氣管內(nèi)設(shè)置由熱電轉(zhuǎn)換材料形成的發(fā)電體， 所述發(fā)電體設(shè)置有高溫側(cè)和低溫側(cè)，在發(fā)電體高溫側(cè)形成有排氣通道，所述發(fā)電體與用電裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的熱量傳遞體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，其特征在于，形成所述熱量傳遞體的所述金屬多孔材料上涂有催化劑層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電體為管型，管型發(fā)電體外壁形成與所述內(nèi)燃機排氣管內(nèi)壁接觸的發(fā)電體低溫側(cè)，管型發(fā)電體內(nèi)壁形成所述發(fā)電體高溫側(cè)，在所述管型發(fā)電體內(nèi)壁形成的所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的所述熱量傳遞體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電體為板型，該系統(tǒng)包括至少一個具有中心通孔的板式發(fā)電體，所述板式發(fā)電體的中心通孔形成冷卻流體通道，所述板式發(fā)電體的中心通孔內(nèi)側(cè)壁形成所述發(fā)電體低溫側(cè)；所述板式發(fā)電體外形成有所述排氣通道，所述排氣通道內(nèi)塞裝有由金屬多孔材料形成的所述熱量傳遞體，所述板式發(fā)電體的外側(cè)壁形成所述發(fā)電體高溫側(cè)；所述冷卻流體通道和所述排氣通道垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，其特征在于，所述用電裝置為蓄電池。
專利摘要本實用新型公開了一種復(fù)合式內(nèi)燃機排氣余熱的回收利用系統(tǒng)，在位于后處理器前的內(nèi)燃機排氣管內(nèi)設(shè)置由熱電轉(zhuǎn)換材料形成的發(fā)電體，所述發(fā)電體設(shè)置有高溫側(cè)和低溫側(cè)，在發(fā)電體高溫側(cè)形成有排氣通道，所述發(fā)電體與用電裝置連接。本實用新型通過在排氣管內(nèi)增設(shè)熱電轉(zhuǎn)換模塊的方式，在不影響內(nèi)燃機工作的情況下，回收利用內(nèi)燃機排氣中的熱量并將其轉(zhuǎn)換為電能，具有簡單高效的特點。
文檔編號H02N11/00GK203098004SQ20132010662
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者王世學, 楊博, 邵光威 申請人:天津大學