[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用多孔材料的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710096831.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106849755A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁曉紅;白婉榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02N11/00
• 分類(lèi)號(hào): H02N11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司42102
• 代理人: 胡琳萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車(chē)尾氣發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用多孔材料的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置將尾氣中的熱量轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)利用，可以提高汽車(chē)對(duì)能量的利用率。熱電技術(shù)是基于塞貝克效應(yīng)，利用半導(dǎo)體材料在兩個(gè)表面存在溫差時(shí)，能吸收熱量并產(chǎn)生電能的原理以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。提高整個(gè)裝置的發(fā)電量的研究重點(diǎn)在于提高換熱器傳熱效率以提高熱電模塊兩端溫差，而改進(jìn)換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)能有效改善其流動(dòng)狀態(tài)及傳熱效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)電效率高的圓筒式汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置，并且具有吸音降噪功能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種應(yīng)用多孔材料的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置，其特征在于：包括一個(gè)橫截面為正多邊形并具有進(jìn)氣口和出氣口的中空筒狀換熱器，并且在換熱器每個(gè)正多邊形外壁面上均設(shè)置熱電模塊，各外壁面上的熱電模塊均與各自冷卻水箱貼合；所述換熱器內(nèi)壁面緊密貼附有多孔材料。

按上述技術(shù)方案，所述換熱器進(jìn)氣口與汽車(chē)催化轉(zhuǎn)化器出口連接，出氣口與消聲器前端連接，冷卻水箱與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)相通形成冷卻水回路。

按上述技術(shù)方案，所述每個(gè)冷卻水箱均包含一個(gè)進(jìn)水口與一個(gè)出水口，且水流方向與換熱器內(nèi)氣流方向相反。

按上述技術(shù)方案，所述多孔金屬材料厚度為3-8mm。

按上述技術(shù)方案，所述多孔金屬材料為泡沫銅。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：1、在換熱器內(nèi)壁面布置多孔金屬材料，能有效提高汽車(chē)尾氣與換熱器之間的傳熱效率，增大換熱器壁面溫度，從而提高整個(gè)裝置的發(fā)電量；2、換熱器內(nèi)布置的多孔金屬材料具有消音減噪的作用，可降低一部分汽車(chē)排氣噪聲；3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，穩(wěn)定性高、可靠性好。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明應(yīng)用多孔材料的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置剖視圖；

圖2是本發(fā)明應(yīng)用多孔材料的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明應(yīng)用多孔材料的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置的縱向截面視圖。

其中：1-換熱器、2-冷卻水箱、3-熱電模塊、4-多孔材料、5-進(jìn)氣口、6-出水口、7-進(jìn)水口、8-出氣口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置，包括一個(gè)橫截面為正八邊形的中空筒狀換熱器1，換熱器1的兩端具有進(jìn)氣口5和出氣口8，在換熱器1正八邊形壁面的每個(gè)外壁面上均設(shè)置一個(gè)冷卻水箱2，共計(jì)8個(gè)冷卻水箱2。各冷卻水箱2和相對(duì)應(yīng)的換熱器1外壁面之間沿筒體軸向均勻布置9個(gè)熱電模塊3，熱電模塊3的外側(cè)與冷卻水箱2貼合。

如圖3所示，所述換熱器1內(nèi)表面貼附有多孔金屬材料4，本實(shí)施例中為5mm厚度的泡沫銅，厚度可以在3-8mm變化。

本實(shí)施例中的進(jìn)氣口5與汽車(chē)催化轉(zhuǎn)化器出口連接，出氣口8與消聲器前端連接，冷卻水箱2與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)相通形成冷卻水回路。所述每個(gè)冷卻水箱2均包含一個(gè)進(jìn)水口7與一個(gè)出水口6，且水流方向與換熱器內(nèi)氣流方向相反。

本實(shí)施例的具體工作方式為：汽車(chē)尾氣經(jīng)過(guò)汽車(chē)催化轉(zhuǎn)化器后，由進(jìn)氣口5進(jìn)入換熱器1內(nèi)，尾氣的熱量傳遞到換熱器1表面使其溫度升高，之后從出氣口8流出到消聲器。冷卻水由進(jìn)水口7進(jìn)入冷卻水箱2，用于保持水箱壁面較低溫度，由出水口6流出回到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中。熱電模塊3的熱端緊貼換熱器1壁面，冷端緊貼冷卻水箱2的壁面，這樣便在模塊3兩端形成溫度差，從而實(shí)現(xiàn)熱電發(fā)電。在換熱器1內(nèi)壁面布置泡沫銅4后，可能有效提高汽車(chē)尾氣與換熱器1之間的傳熱效率，增大換熱器壁面溫度，從而提高整個(gè)裝置的發(fā)電量。且尾氣流經(jīng)泡沫銅4時(shí)，部分聲波能量會(huì)被多孔結(jié)構(gòu)的泡沫銅4所吸收，從而到達(dá)額外的消聲降噪的作用。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員任何基于本技術(shù)方案上非實(shí)質(zhì)性的變更包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。