温差发电装置及车载尾气余热温差发电系统制造方法及图纸

技术编号:10182623 阅读:180 留言:0更新日期:2014-07-03 13:14
本发明专利技术公开了一种温差发电装置,包括尾气箱、冷却水箱组件、温差发电模块组件和夹紧板;所述尾气箱的两端分别设置有进气歧管和排气歧管,所述尾气箱包括气箱体、分流翅片、导流翅片和汇流翅片;所述冷却水箱组件的两端分别设置有进水歧管和出水歧管,所述冷却水箱组件包括多个冷却水箱,所述冷却水箱包括水箱体和导流板;所述温差发电模块组件的热端与尾气箱的两侧贴合、冷端与冷却水箱组件的一侧贴合,所述温差发电模块组件包括多个温差发电模块,所述夹紧板设置在冷却水箱组件的外部,且所述夹紧板的两端通过螺栓锁紧。本发明专利技术通过优化和改进温差发电装置的结构,提高发电效率,达到提高能源利用率的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种温差发电装置,包括尾气箱、冷却水箱组件、温差发电模块组件和夹紧板;所述尾气箱的两端分别设置有进气歧管和排气歧管,所述尾气箱包括气箱体、分流翅片、导流翅片和汇流翅片;所述冷却水箱组件的两端分别设置有进水歧管和出水歧管,所述冷却水箱组件包括多个冷却水箱,所述冷却水箱包括水箱体和导流板;所述温差发电模块组件的热端与尾气箱的两侧贴合、冷端与冷却水箱组件的一侧贴合,所述温差发电模块组件包括多个温差发电模块,所述夹紧板设置在冷却水箱组件的外部,且所述夹紧板的两端通过螺栓锁紧。本专利技术通过优化和改进温差发电装置的结构,提高发电效率,达到提高能源利用率的目的。【专利说明】温差发电装置及车载尾气余热温差发电系统
本专利技术属于汽车节能减排
,具体涉及一种温差发电装置及车载尾气余热温差发电系统。
技术介绍
资源匮乏和能源短缺是全世界共同关注的问题,也是制约以内燃机为动力的传统汽车产业高速发展的技术瓶颈。而有限的车用燃油(汽油和柴油)的利用率也很低,大约三分之二的能量以尾气余热和机械耗损的方式耗散到空气中,这与当今提倡的绿色环保、节能减排的宗旨不符,亟待改进和改善传统的内燃机工作过程和排放过程,专利技术新的节能减排机构。传统的汽车尾气一般只经过三元催化转化器和消声器(部分中高端汽车采用了可以提高能量利用率的尾气涡轮增压技术)而直接排放到大气中,从发动机出来的尾气温度可达60(T80(TC,其中含有较高的热量,可以采用温差发电装置将尾气中的热量转化为电能,达到节能环保的目的。目前,国内已有多家高校、研究所以及企业在从事尾气余热温差发电方面的研究,也取得了实质性的成果,但是,现有的温差发电装置发电效率低,能量的回收利用率也比较低,一般低于5%。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中无法有效解决因温差发电装置发电效率低导致能量回收利用率低等问题的缺陷,提供一种温差发电装置及车载尾气余热温差发电系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种温差发电装置,包括尾气箱、冷却水箱组件、温差发电模块组件和夹紧板;其中, 所述尾气箱的两端分别设置有进气歧管和排气歧管,所述尾气箱包括气箱体、分流翅片、导流翅片和汇流翅片,所述分流翅片靠近进气歧管设置,所述汇流翅片靠近排气歧管设置,所述导流翅片设置在分流翅片和汇流翅片之间,所述尾气经进气歧管进入气箱体内,并通过分流翅片均匀分散至导流翅片形成的导流槽内,再经汇流翅片汇聚在一起通过排气歧管排出; 所述冷却水箱组件的两端分别设置有进水歧管和出水歧管,所述冷却水箱组件包括多个冷却水箱,所述冷却水箱对称设置在尾气箱的两侧,位于尾气箱同一侧的相邻冷却水箱之间通过横向连接管连通,位于尾气箱两侧的冷却水箱通过竖向连接管连通,所述冷却水箱包括水箱体和导流板,多个所述导流板交错设置在所述水箱体内,所述冷却水经进水歧管进入水箱体内,并沿着导流板蛇形流动再经出水歧管排出; 所述温差发电模块组件的热端与尾气箱的两侧贴合、冷端与冷却水箱组件的一侧贴合,所述温差发电模块组件包括多个温差发电模块,所述夹紧板设置在冷却水箱组件的外部,且所述夹紧板的两端通过螺栓锁紧,以使尾气箱、冷却水箱组件和温差发电模块组件紧固连接。按上述技术方案,所述温差发电模块组件包括多个所述温差发电模块,每I?10个温差发电模块并联成一组,每组之间串联连接。按上述技术方案,3对所述分流翅片、多对所述导流翅片、3对所述汇流翅片分别沿气箱体的中心线对称设置,3对所述分流翅片的夹角分别为110°、90°和70°,多对所述导流翅片沿气箱体的外形均匀布置,3对所述汇流翅片的夹角分别为70°、90°和110。。按上述技术方案,所述气箱体的上下表面为正八边形。提供一种车载尾气余热温差发电系统,设置在前轮和后轮之间的底盘上,该系统包括2对温差发电装置、主进气管、主排气管、主进水管和主出水管,所述主进气管与发动机连接,2对温差发电装置分别对称设置在主进气管的两侧,且每个温差发电装置通过其进气歧管与主进气管连接,每对温差发电装置的进气歧管之间的夹角为65°?85°,所述主排气管的两侧均设有主排气管,每根主排气管与位于主进气管同一侧的两个温差发电装置的排气歧管连接,所述主进气管同一侧的两个温差发电装置的排气歧管之间的夹角为65°?85°,所述主进水管与每个温差发电装置的进水歧管连接,所述主出水管与每个温差发电装置的出水歧管连接。按上述技术方案,所述每对温差发电装置的进气歧管之间的夹角为78°,所述主进气管同一侧的两个温差发电装置的排气歧管之间的夹角为78。。按上述技术方案,靠近发动机设置的一对温差发电装置之间的距离大于另外一对温差发电装置之间的距离。本专利技术产生的有益效果是:通过优化和改进温差发电装置的结构,提高发电效率,达到提高能源利用率的目的。具体的,通过在气箱体内设置分流翅片、导流翅片和汇流翅片,促进气体规则顺畅流动,增加气体流动行程,有利于气流在气箱体内匀质、平稳流动,以使温差发电模块充分吸收尾气中的热量,提高热端温度,同时,通过在尾气箱两侧布置多个冷却水箱,每侧的冷却水箱之间串联,再将两侧并联,可以尽量保持温差发电模块冷端的温度一致,而且在水箱体内交错布置导流板,使冷却水只能在其内蛇形流动,最大程度地增加冷却水的流动路程,使得冷却水充分吸收温差发电模块的热量,降低冷端温度,从而维持温差发电模块热端与冷端之间的较大温差,提高发电效率,另外导流板还可以使冷却水流动更平稳、缓慢,有效降低工作噪音。另外,该系统将温差发电模块设置在尾气箱和冷却水箱组件之间,可有效提高空间利用率和热量吸收率。进一步的,现将多个温差发电模块并联成一组,然后将每组串联输出,可以得到较大的电压和电流,进一步提高温差发电模块的发电效率。进一步的,气箱体内对称排列分流翅片、导流翅片和汇流翅片,通过设置每对分流翅片和汇流翅片之间合适的夹角、以及导流翅片的排列方式,可以使得气体流动路径更长、更规律,便于温差发电模块充分吸热,可以优化温差发电模块的发电品质和工作稳定性。进一步的,通过将气箱体设计成正八边形,可使气体流动更均匀,且可减小尾气进出口温差,可以在温度较低较小的情况下增大受热面积,有利于温差发电模块进一步充分吸收热量。本专利技术产生的有益效果是:整个车载尾气余热温差发电系统采用四个温差发电装置,采用矩形阵列布置方式,使得该系统结构紧凑、最大限度提高汽车底盘的空间利用率,且该系统采用仿生学原理,结构对称设置,使其形似人体呼吸系统,进气歧管、排气歧管之间的夹角与人体最佳呼吸状态支气管夹角一致,最大限度减小气流阻力,使进排气更通畅,降低发动机排气阻力,有助于燃油在发动机内充分燃烧。该系统可以应用于SUV等大功率、高底盘乘用车上,该系统与乘用车共用冷却水循环系统和尾气排放系统,系统兼容性高、实践性强。进一步的,进气歧管、排气歧管之间的夹角设置为78°,可以保证进排气通畅,最大限度地降低气流阻力。进一步的,将其中一对温差发电装置之间的距离设置小一点,以便于充分利用空间布置主排气管。【专利附图】【附图说明】下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中: 图1是本专利技术温差发电装置实施例的结构示意图; 图2是图1的侧视图; 图3是图本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种温差发电装置,其特征在于:包括尾气箱(20)、冷却水箱组件、温差发电模块组件和夹紧板(16);其中,所述尾气箱(20)的两端分别设置有进气歧管(8)和排气歧管(11),所述尾气箱(20)包括气箱体(26)、分流翅片(22)、导流翅片(23)和汇流翅片(24),所述分流翅片(22)靠近进气歧管(8)设置,所述汇流翅片(24)靠近排气歧管(11)设置,所述导流翅片(23)设置在分流翅片(22)和汇流翅片(24)之间,所述尾气经进气歧管(8)进入气箱体(26)内,并通过分流翅片(22)均匀分散至导流翅片(23)形成的导流槽内,再经汇流翅片(24)汇聚在一起通过排气歧管(11)排出;所述冷却水箱组件的两端分别设置有进水歧管(9)和出水歧管(12),所述冷却水箱组件包括多个冷却水箱(17),所述冷却水箱(17)对称设置在尾气箱(20)的两侧,位于尾气箱(20)同一侧的相邻冷却水箱(17)之间通过横向连接管(18)连通,位于尾气箱(20)两侧的冷却水箱(17)通过竖向连接管(21)连通,所述冷却水箱(17)包括水箱体(27)和导流板(25),多个所述导流板(25)交错设置在所述水箱体(27)内,所述冷却水经进水歧管(9)进入水箱体(27)内,并沿着导流板(25)蛇形流动再经出水歧管(12)排出;所述温差发电模块组件的热端与尾气箱(20)的两侧贴合、冷端与冷却水箱(17)组件贴合,所述温差发电模块组件包括多个温差发电模块(15),所述夹紧板(16)设置在冷却水箱(17)组件的外部,且所述夹紧板(16)的两端通过螺栓(19)锁紧,以使尾气箱(20)、冷却水箱(17)组件和温差发电模块组件紧固连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邓亚东王新予楚拯中苏楚奇李浩王文帅王顺民辛宇华
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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