本发明专利技术公开了一种集成尾气消音功能的多级温差发电装置，包括热端换热器、分别安装于热端换热器两端的进气管和排气管，热端换热器外表面通过温差发电模块和冷端散热器连接,热端换热器内设置有平行于进气方向的平板翅片，热端换热器内安装有垂直于进气方向的分流板，分流板上开设有分流孔，分流板上安装有横截面沿进气方向逐渐扩大的消音装置。通过在热端换热器内部设置分流板将热端换热器分为两个空间，为安装消音装置提供适宜的空间，并且利用消音装置的结构将空间再次分为消音腔和换热腔，使热端换热器既能保证原有的换热发电功能的同时，也具备了尾气消音效果，实现了热端换热器与消音装置的集成，减少了占用空间。减少了占用空间。减少了占用空间。
【技术实现步骤摘要】
一种集成尾气消音功能的多级温差发电装置
[0001]本专利技术涉及一种温差发电装置，特别涉及一种集成尾气消音功能的多级温差发电装置。
技术介绍
[0002]低碳、环保已经成为了当今社会的主题，随着“碳达峰、碳中和”双碳目标的提出，汽车尾气的回收再利用也越来越受到人们的关注。传统的内燃机汽车在行驶过程中，燃料燃烧的能量最多只有约25%
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30%左右可以转化为汽车正常行驶所需要的动能，大约40%左右的能量通过尾气的形式排放到大气中，造成了严重的环境污染和能量浪费。
[0003]温差发电技术可以将尾气中低品位的热能转化为高品位的电能储存在蓄电池中或直接供车载电器使用。温差发电技术的基本原理是利用热电材料的塞贝克效应将热能转化为电能。热电材料分为P型半导体和N型半导体，这两种类型的半导体连接在一起形成一对PN结，若PN结的两端形成温差，则P型半导体中的空穴由热端向冷端移动，N型半导体中的电子由热端向冷端移动，从而形成了电流，这样热电材料就可以将热端输入的热能转化为电能。汽车尾气温差发电装置一般安装在三元催化与消音器之间，目前多数研究集中在对尾气催化、尾气发电、尾气消音进行单独设计开发并且相对成熟。
[0004]尾气消音可以通过放大尾气排放口的开口面积，使尾气排放时在出口处形成扩张比，进而减少噪音的输出；尾气发电器内部热端换热室需要将足够的热量传导至温差发电器，所以内部设计一般较为紧凑以捕获更多的热量，进而就加大了尾气消音设备与尾气发电设备集成的难度，因此传统的汽车尾气处理模块都是将二者分开组装在一起，占用空间大，且不利于汽车轻量化。
技术实现思路
[0005]专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种集成尾气消音功能的多级温差发电装置，该装置采用多级结构，将消音结构集成在温差发电器的换热器内部，使换热器在具备换热发电功能的同时具备尾气消音作用，减少占用空间，有利于车辆轻量化。
[0006]技术方案：一种集成尾气消音功能的多级温差发电装置，包括热端换热器、分别安装于热端换热器两端的进气管和排气管，所述热端换热器外表面通过温差发电模块和冷端散热器连接,所述热端换热器内设置有平行于进气方向的平板翅片，所述热端换热器内安装有垂直于进气方向的分流板，所述分流板上开设有分流孔，所述分流板上安装有横截面沿进气方向逐渐扩大的消音装置。
[0007]本专利技术通过在热端换热器内部设置分流板将热端换热器分为两个空间，为安装消音装置提供适宜的空间，并且利用消音装置的结构将空间再次分为消音腔和换热腔，使热端换热器既能保证原有的换热发电功能的同时，也具备了尾气消音效果，实现了热端换热器与消音装置的集成，减少了占用空间。
[0008]优选的，为了实现有效的将换热发电与消音功能集成在一体，所述分流板将换热
器内部分为高温段换热室和低温段换热室，所述平板翅片均匀安装于高温段换热室内壁上，所述消音装置安装于低温段换热室中。
[0009]尾气进入热端换热器内时温度较高，因此在靠近尾气输入端设置多个均匀分布的平板翅片用于加强热量捕获效率，从而提升换热发电效率；将消音装置安装在低温段换热室中，可对经过高温段换热室换热后的尾气进行消音处理，减少噪音输出。
[0010]优选的，为了实现对尾气中的噪声进行初阶段抑制，所述平板翅片外表面开设有均匀分布的消音凹槽。
[0011]通过在平板翅片上开设多个相互交错均匀分布的消音凹槽使平板翅片不仅具有热传导的功能同时具备了对高频段噪声的消音功能，使尾气在初步换热的同时也进行了消音处理。
[0012]优选的，为了实现对尾气的二次噪声抑制，所述低温段换热室靠近排气管一侧的内壁上还设置有与内壁紧密贴合的消音棉。
[0013]尾气在通过分流板分流后会因为消音装置的结构而向热端换热器的内壁方向流动，在靠近排气管一侧的内壁上设置消音棉，使得尾气在低温段换热器换热后再流经消音棉，实现对未通过消音装置的尾气的消音处理。
[0014]优选的，为了能够将尾气均匀的引流到低温段换热室中进行充分换热和进一步噪声抑制，所述消音装置安装在分流板中部，所述消音装置将低温段换热室分为上部温差发电腔、中部消音腔和下部温差发电腔。
[0015]将消音装置安装在分流板中部实现对尾气的均匀分流作用，使的低温段换热室各个换热发电面能够均匀的受热产生温差进，避免了受热不均匀导致温差发电片工作效率降低的问题。
[0016]优选的，为了实现更高效的换热发电，所述温差发电模块包括相互串联的高温温差发电片和相互串联的低温温差发电片，所述高温温差发电片安装于高温段换热室外表面，所述低温温差发电片安装于低温段换热室外表面。
[0017]利用不同的温差发电片对应不同的换热区段，使高温温差发电片对应高温段换热室，低温温差发电片对应低温段换热室，使不同区段拥有更高效的换热发电能力，进一步提升了温差发电模块的发电能力。
[0018]优选的，为了进一步提升导热效率，所述温差发电模块与热端换热器外表面之间设置有陶瓷片。
[0019]安装陶瓷片加强热传导的效率，进一步提升热端换热器与冷端换热器的换热效率。
[0020]优选的，为了提升冷段散热器的制冷效果，所述冷端散热器两端分别设有进水歧管和排水歧管。
[0021]通过设置进水、排水歧管，利用流通水实现冷端散热器的持续降温功能，提升冷端散热器的制冷效果，进一步提升温差发电模块的发电效率。
[0022]优选的，为了使尾气排放更加通畅，所述排气管一端设置在低温段换热室内，另一端设置在热端换热器外，所述排气管设置在低温段换热室内的部分前段沿进气方向呈逐渐缩小结构，管壁上开设有通气孔。
[0023]排气管前端设置为逐渐缩小的结构可以增加出气量，使尾气更顺畅的排出，减小
背压；管壁上开设通气孔是为了便于流经消音棉进行二次消音的气体流出，避免出现气体回流导致尾气排放不顺的问题。
[0024]优选的，为了使尾气进入热端换热室时能够进行充分的换热，所述热端换热器的进气口位置安装有向热端换热器内壁逐渐扩张的扰流装置。
[0025]在入口处设置扰流装置可以使高温尾气均匀的流动到高温段换热室内与平板翅片进行充分的热交换，从而提升换热效率。
[0026]有益效果：本专利技术通过设置分流板将热端换热器分为两个空间，为消音装置提供了足够的安装空间；同时在高温段换热室中的平板翅片上设置多个消音凹槽，对进入到热端换热器内的尾气进行第一阶段的消音，对中高频段的噪声有良好的的抑制作用；安装在分流板上的消音装置对尾气进行第二阶段的消音，对中低频噪声有较好的抑制效果；同时由于消音装置的结构特殊，对通过分流板的尾气进行分流作用，可以将尾气热量抬升到换热器表面，具有较好的温差发电效果；设置消音棉对经过分流后与热端换热器内壁换热后的尾气进行第二阶段的消音，可以对中高频噪声再次降噪，进一步提升消音效果。
[0027]为了进一步提升换热发电效率，将温差发电模块分为低温温差发电片和高温温差发电片，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成尾气消音功能的多级温差发电装置，包括热端换热器（1）、分别安装于热端换热器（1）两端的进气管（2）和排气管（3），所述热端换热器（1）外表面通过温差发电模块（4）和冷端散热器（5）连接,所述热端换热器（1）内设置有平行于进气方向的平板翅片（6），其特征在于：所述热端换热器（1）内安装有垂直于进气方向的分流板（7），所述分流板（7）上开设有分流孔（8），所述分流板（7）上安装有横截面沿进气方向逐渐扩大的消音装置（9）。2.根据权利要求1所述的 集成尾气消音功能的多级温差发电装置，其特征在于：所述分流板（7）将换热器内部分为高温段换热室（11）和低温段换热室（12），所述平板翅片（6）均匀安装于高温段换热室（11）内壁上，所述消音装置（9）安装于低温段换热室（12）中。3.根据权利要求1所述的 集成尾气消音功能的多级温差发电装置，其特征在于：所述平板翅片（6）外表面开设有均匀分布的消音凹槽（61）。4.根据权利要求2所述的 集成尾气消音功能的多级温差发电装置，其特征在于：所述低温段换热室（12）靠近排气管（3）一侧的内壁上还设置有与内壁紧密贴合的消音棉（13）。5.根据权利要求1所述的 集成尾气消音功能的多级温差发电装置，其特征在于：所述消音装置（9）安装在分流板（7）的中部，所述消...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪若尘，张辉，陈杰，孙泽宇，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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