[實用新型]內燃機尾氣廢熱回電裝置

有效

• 申請號: 201420242776.X
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN203906057U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 汪若塵;葉青;謝健;孫澤宇;陳龍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種溫差發電裝置，特別涉及內燃機尾氣廢熱回電裝置。

背景技術

廢熱溫差發電是將內燃機尾氣余熱等低品位能源轉換為電能的有效方式，目前汽車尾氣廢熱回收利用的方式有多種，按照其使用用途來劃分，大致有制冷空調、廢熱發電、廢熱取暖、改良燃料、廢氣渦輪增壓等方式。近些年，美國、日本以及歐盟各發達國家在利用熱電發電機回收汽車尾氣廢熱方面的投入逐漸加大，如美國hz公司早在1990年已開發了熱電發電組件樣機，日本Nissan公司也于1998年設計了熱電發電機樣機，2004?年美國?Clarkson?大學也發明了的熱電發電機樣機。其中，美國Hi-Z?公司的?Bass?等基于一輛重載汽車的柴油發動機Cummins?H-14?設計的一臺熱電發電機樣機的最大發電功率超過?1kW；美國?Clarkson?大學?Thacher?等在美國能源部和?NYSERDA的支持下與德爾福公司共同研制的一臺熱電發電機樣機可通過回收尾氣廢熱發電實現提高整車燃油經濟性?1~2％；日本Nissan汽車公司研究中心研制的一種排氣溫差發電器可以回收11%的熱量；西班牙研制的排氣溫差發電器可以收37%的熱量。

國內也開展了對汽車尾氣余熱收集的相關研究，目前該技術仍然處于一個初級階段,之前熱電發電技術的研究主要集中于一些熱電基礎理論以及熱電材料方面。從2009年，中國科學院上海硅酸鹽研究所與上海汽車集團股份有限公司技術研究中心在國家?973?重點基礎研究發展計劃專項資金的資助下，共同啟動了一項熱電技術在汽車尾氣回收的新項目。汽車的動力轉換效率僅40%左右，燃油中有多達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濟效益，但從已報道的研究成果來看，目前技術還不成熟，仍有很長的路要走。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于提供一種應用賽貝克效應，利用汽車尾氣廢熱進行發電，從而提高內燃機的能量利用效率的內燃機尾氣廢熱回電裝置。

本實用新型的技術方案為：一種內燃機尾氣廢熱回電裝置，一種內燃機尾氣廢熱回電裝置，包括進氣錐、廢熱回電部件組、出氣錐；所述廢熱回電部件組一端的殼體連接所述進氣錐，所述廢熱回電部件組另一端的殼體連接所述出氣錐；所述進氣錐進氣口處設有大端法蘭，所述大端法蘭與汽車排氣系統前端連接；所述出氣錐出氣口處設有小端法蘭，所述小端法蘭與排氣系統后端連接；所述廢熱回電部件組內部自上而下依次為水冷板、熱電發電組件、高溫板、換熱器；所述水冷板通過冷卻水管接頭與外部水箱連通；所述熱電發電組件的上下面分別與所述水冷板、所述高溫板緊密貼合；所述高溫板安裝在所述換熱器外表面，所述高溫板通過換熱介質管接頭與換熱介質儲存裝置連通；所述換熱器內部為集熱裝置。該裝置總體上具有結構簡單、制造組裝方便、發電效率高的特點。

作為本實用新型的進一步改進，所述進氣錐與所述出氣錐均為薄壁錐殼體并與所述殼體焊接，所述進氣錐進氣口與所述大端法蘭焊接，所述出氣錐出氣口與所述小端法蘭焊接；所述冷卻水管接頭包括一個進口和一個出口，所述冷卻水管接頭的進口和出口分別位于所述水冷板同一側面的兩端；所述換熱介質管接頭包括一個進口和一個出口，所述換熱介質管接頭的進口和出口分別位于所述高溫板同一側面的兩端；所述水冷板上表面扣有所述緊定箍，所述緊定箍上有螺絲鎖緊在所述外殼上，所述水冷板內部為進出端口焊有接頭的蛇形管道，所述蛇形管道為一體鑄造，上述改進結構簡單、制造組裝方便。

作為本實用新型的進一步改進，所述熱電發電組件為溫差發電組件，由單個熱電發電片組成，采用三片熱電發電片串聯為一組，然后三組并聯的方式連接成為一個矩形平面；所述熱電發電組件低溫面緊密貼合所述水冷板，所述熱電發電組件高溫面與所述高溫板緊密貼合，該改進有利于熱電發電組件提高發電能力。

進一步改進，所述換熱器的截面為長方形，所述換熱器內部的集熱裝置由銅板構成，內部為蛇形管道，外部與尾氣接觸部分有吸熱涂層，所述集熱裝置與尾氣流動方向平行均勻分布，并與所述換熱器內壁焊接，該改進有利于集熱裝置充分的吸收內燃機廢熱。