CN104912761A - 一种利用汽车废热记忆合金发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用汽车废热记忆合金发电装置，涉及汽车废热利用技术领域，主要由三部分组成，第一部分为能量收集部分，利用能量收集器对发动机散发的热量进行收集，变分散热为集中热；第二部分为记忆合金驱动装置，利用双程形状记忆合金在温度驱动下将热能转换为机械能，通过齿轮齿条机构转化为持续转动的机械运动；第三部分为发电装置，利用记忆合金驱动装置产生的转动，通过含定子和转子的发电机发电，将机械能转化为电能，通过整流电路储存在蓄电池中，为汽车照明及车载使用，从而实现将废弃热量重新利用转化为电能。本发明能够将汽车发动机产生的废热收集起来，再将废热源源不断的转换为电能，从而实现将废热重新利用的目的。

Description

一种利用汽车废热记忆合金发电装置
技术领域
本发明涉及汽车废热利用技术领域，尤其涉及一种利用汽车废热记忆合金发电装置。
背景技术
随着社会的发展，汽车的使用率和普及率越来越高。在汽车的运行过程中，会产生很多的热量。而这些产生的热量只有一小部分冬天用来取暖，大部分都会直接排放掉，大量的热量就在这个过程中白白的流失了。在更加讲求环保和循环利用的今天，这种浪费是令人们很苦恼的事情。但是，现有技术中，还没有一种较好的技术手段，能将汽车的废热进行转换和利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用汽车废热记忆合金发电装置，以解决上述技术问题。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种利用汽车废热记忆合金发电装置，其特征在于：主要由三部分组成，第一部分为能量收集部分，利用能量收集器对发动机散发的热量进行收集，变分散热为集中热；第二部分为记忆合金驱动装置，该装置利用双程形状记忆合金在温度驱动下将热能转换为机械能，通过齿轮齿条机构转化为持续转动的机械运动；第三部分为发电装置，利用记忆合金驱动装置产生的转动，通过含定子和转子的发电机发电，将机械能转化为电能，该电能通过整流电路储存在蓄电池中，为汽车照明及车载使用，从而实现将废弃热量重新利用转化为电能。
所述记忆合金驱动装置由支架、轴承、中心轴、固定在中心轴上的套杆、安装在中心轴上的齿轮、套在套杆上的双程记忆合金弹簧、套在套杆上的套筒和与套筒铰接的齿条组成，所述的中心轴通过轴承安装在支架上，所述套杆共设置四组，四组套杆成“十”字形垂直固定在中心轴的一圈，所述齿条与齿轮配合。
所述套筒上设置有对齿条进行限位的限位块，限制齿条可在一个允许的范围内旋转，以实现与齿轮的周期性啮合与分离。
该装置第一部分能量收集器是将汽车发动机散热器吹出的热风收集起来，将分散热源集中起来成为集中热源，这样将大大提高热量利用率。
第二部分记忆合金驱动装置由支架、轴承、中心轴、固定在中心轴上的套杆、安装在中心轴上的齿轮、套在套杆上的双程记忆合金弹簧、套在套杆上的套筒和与套筒连接的齿条组成。该驱动装置分为热端和冷端，与集中热源接近的一端为热端，与热端相对的一端为冷端，集中热源对热端加热，将驱动装在套杆上的原本压缩的双程记忆合金弹簧伸长，弹簧伸长带动套筒运动，套筒带动与其连接的齿条运动，与此同时推动与齿条啮合的齿轮转动，齿轮带动中心轴转动，中心轴的转动将带动套杆以中心轴为中心旋转，套杆远离热源，因套筒和齿条为铰链连接，有一定角度的转动范围，当原来处于热端位置的套杆转到超过垂直角度时齿条与齿轮在重力作用下脱离啮合，在双程记忆合金弹簧温度降低到马氏体转变温度以下时，因双程记忆效应弹簧收缩，带动套筒和齿条回到压缩位置，此时将不会带动齿轮反转。在第一组弹簧向下转动时，另一组压缩的弹簧进入热端，吸收热量伸长，重复上面的过程，这样就可驱动中心轴持续转动，并通过齿轮向外输出机械能。
第三部分为含定子和转子的发电装置，转动的中心轴输出的动能带动发电机的转子运动，从而使发电机发电，该电能通过整流电路整流后存储在蓄电池中供后续使用。这样就实现了将废热源源不断的转换为电能的作用。
该装置的套筒以及套杆均采用散热快的元件，主要考虑在温度变化时能将热量迅速带走，从而使双程记忆合金弹簧有足够大的温差驱动其收缩和拉伸。该装置的特点是结构独立的，可大可小，作为一个独立的单元可应用于汽车等产生废热的场合，效率高，清洁环保，重复利用废弃热量。
本发明的有益效果是：
本发明提供的利用汽车废热记忆合金发电装置，能够将汽车发动机产生的废热收集起来，将分散热源集中起来成为集中热源，大大提高热量利用率，再通过记忆合金驱动装置将废热源源不断的转换为电能，从而实现将废弃热量重新利用的目的，对废热的再利用效率高，清洁环保。
附图说明
图1为本发明的能量利用示意图；
图2为记忆合金驱动装置的主视图；
图3为记忆合金驱动装置的右视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，一种利用汽车废热记忆合金发电装置主要由三部分组成，第一部分为能量收集部分，利用能量收集器对发动机散发的热量进行收集，变分散热为集中热；第二部分为记忆合金驱动装置，该装置利用双程形状记忆合金在温度驱动下将热能转换为机械能，通过齿轮齿条机构转化为持续转动的机械运动；第三部分为发电装置，利用记忆合金驱动装置产生的转动，通过含定子和转子的发电机发电，将机械能转化为电能，该电能通过整流电路储存在蓄电池中，为汽车照明及车载使用，从而实现将废弃热量重新利用转化为电能。
如图2、图3所示，
记忆合金驱动装置由支架7、轴承8、中心轴6、固定在中心轴6上的套杆4、安装在中心轴6上的齿轮2、套在套杆4上的双程记忆合金弹簧5、套在套杆4上的套筒3和与套筒3铰接的齿条1组成，中心轴6通过轴承8安装在支架7上，套杆4共设置四组，四组套杆4成“十”字形垂直固定在中心轴6的一圈上，齿条1与齿轮2配合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种利用汽车废热记忆合金发电装置，其特征在于：主要由三部分组成，第一部分为能量收集部分，利用能量收集器对发动机散发的热量进行收集，变分散热为集中热；第二部分为记忆合金驱动装置，该装置利用双程形状记忆合金在温度驱动下将热能转换为机械能，通过齿轮齿条机构转化为持续转动的机械运动；第三部分为发电装置，利用记忆合金驱动装置产生的转动，通过含定子和转子的发电机发电，将机械能转化为电能，该电能通过整流电路储存在蓄电池中，为汽车照明及车载使用，从而实现将废弃热量重新利用转化为电能。
2.根据权利要求1所述的利用汽车废热记忆合金发电装置，其特征在于：所述记忆合金驱动装置由支架、轴承、中心轴、固定在中心轴上的套杆、安装在中心轴上的齿轮、套在套杆上的双程记忆合金弹簧、套在套杆上的套筒和与套筒铰接的齿条组成，所述的中心轴通过轴承安装在支架上，所述套杆共设置四组，四组套杆成“十”字形垂直固定在中心轴的一圈，所述齿条与齿轮配合。
3.根据权利要求1所述的利用汽车废热记忆合金发电装置，其特征在于：所述套筒上设置有对齿条进行限位的限位块。
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