CN105840280A - 一种圆筒状汽车尾气温差发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：包括一个横截面为正多边形并具有进气口和出气口的筒状气箱，在气箱的每条外壁的两侧对称设有两列竖板，在每条外壁表面和竖板的两侧表面均设有热电模块，在每两相邻竖板之间配置有条形冷却水箱与各个热电模块相贴合，所述冷却水箱具有进水口和出水口，各个冷却水箱通过紧固件固定在筒状气箱上。本发明通过在圆筒式气箱的每个外壁面上铸有两列竖板，每个竖板的两个面以及气箱的外壁面均可布置热电模块，可获得更高的发电量，而且可以减低对排气系统正常工作的影响，有效利用空间获得更高的发电效率。
Description
技术领域
本发明属于汽车尾气发电领域，具体涉及一种圆筒式汽车尾气温差发电装置。
背景技术
发动机中燃料燃烧所产生的热量，仅有25-30％通过发动机曲轴输出，驱动汽车行驶，而有34-45％的热量随排气热量带走。汽车尾气温差发电装置基于热电效应，将尾气中的热量进行回收利用，可以提高汽车对能量的利用率。
热电效应利用半导体材料在两个表面存在温差时，能吸收热量并产生电能的原理以实现能量回收利用。常用的温差发电装置多采用平板式气箱，一般安装于排气管中间，不仅影响排气系统的正常工作，发电效率低，而且存在占用空间大、质量较重、布置困难等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种结构简单、发电效率高的圆筒式汽车尾气温差发电装置。
本发明所采用的技术方案为：一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：包括一个横截面为正多边形并具有进气口和出气口的筒状气箱，在气箱的每条外壁的两侧对称设有两列竖板，在每条外壁表面和竖板的两侧表面均设有热电模块，在每两相邻竖板之间配置有条形冷却水箱与各个热电模块相贴合，所述冷却水箱具有进水口和出水口，各个冷却水箱通过紧固件固定在筒状气箱上。
按上述技术方案，所述竖板与气箱垂直设置，使每条外壁上的两竖板之间构成方形凹槽，在方形凹槽内安设方形的冷却水箱，相邻外壁上的相邻竖板之间构成三角形凹槽，在三角形凹槽内安设三角形的冷却水箱。
按上述技术方案，气箱进气口与汽车催化转化器出口连接，出气口与消声器前端连接，冷却水箱与发动机冷却系统相通形成冷却水回路。
按上述技术方案，所述冷却水箱的进水口设置在气箱的出气口侧，出水口设置在气箱的进气口侧。
按上述技术方案，所述筒状气箱为横截面为八边形的气箱。
按上述技术方案，所述紧固件为卡箍。
本发明所取得的有益效果为：1、本发明通过在圆筒式气箱的每个外壁面上铸有两列竖板，每个竖板的两个面以及气箱的外壁面均可布置热电模块，可获得更高的发电量，而且可以减低对排气系统正常工作的影响，有效利用空间获得更高的发电效率；2、圆筒式气箱可减少温差发电装置对排气系统压降等的影响，提高排气系统兼容性；3、本发明结构合理，稳定性高、可靠性好。
附图说明
图1是本发明装置的轴侧图。
图2是本发明装置的正视图。
图3是本发明装置的侧视图。
图4是本发明装置去掉条状水箱与钢箍后的轴侧图。
图5是本发明装置筒状气箱一个壁面上竖板与模块布置示意图。
其中：1-进气口、2-出水口、3-卡箍、4-冷却水箱、5-气箱、6-进水口、7-出气口、8-竖板、9-热电模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，本实施例提供了一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，包括一个横截面为正八边形并具有进气口1和出气口7的筒状气箱5，在气箱5的每条外壁的两侧对称铸有两列竖板8，在每条外壁表面和竖板8的两侧表面均设有热电模块9，在每两相邻竖板之间配置有条形冷却水箱与各个热电模块相贴合，所述冷却水箱具有进水口6和出水口2，各个冷却水箱通过卡箍3固定在筒状气箱5上。
如图4、5所示，所述竖板8与气箱5的外壁垂直设置，使每条外壁上的两竖板之间构成方形凹槽，在方形凹槽内安设方形的冷却水箱，相邻条形外壁上的相邻竖板之间构成三角形凹槽，在三角形凹槽内安设三角形的冷却水箱。每列竖板包括7个独立小竖板，每个独立小竖板两面均可布置热电模块9，热电模块9线路可从独立竖板间的间隔中引出。
本实施例中的筒状气箱进气口1与汽车催化转化器出口连接，出气口7与消声器前端连接，方形与三角形条状水箱4与发动机冷却系统相通形成冷却水回路。通过汽车尾气与气箱之间的热传导过程，可使气箱表面达到较高温度。
本实施例中的热电模块9热端与筒状气箱5壁面或竖板8表面紧密接触，冷端与方形或三角形条状水箱4紧密接触，输出电极与汽车电路相连。
本实施例中，所述冷却水箱的进水口6设置在气箱的出气口侧，出水口2设置在气箱的进气口侧。使冷却水从冷却水入口6进入冷却水箱4，从冷却水通过出水口2流出回到发动机冷却系统。冷却水流向与筒状气箱5中气流方向相反，可以加速热电模块9冷端温度的下降，并使每个热电模块9冷热端的温差值尽可能相近，均匀每个模块的发电量。
经计算可得，现有的气箱中，每个壁面(现有的为在上下两个外壁设置发电模块)平均温度为509K，平均单个模块发电量为4.65W；气箱外壁面共可布置56个模块，总发电量为260.4W。采用本发明中含竖板的筒状气箱，气箱壁面平均温度为440K，平均单个模块发电量为1.55W，竖板表面平均温度为435.6K，平均单个模块发电量为1.4W；气箱外壁面可布置56个模块，竖板壁面可布置224个模块，总发电量为400.4W。本发明可有效利用空间，提高发电量53.8％。
Claims (6)
1.一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：包括一个横截面为正多边形并具有进气口和出气口的筒状气箱，在气箱的每条外壁的两侧对称设有两列竖板，在每条外壁表面和竖板的两侧表面均设有热电模块，在每两相邻竖板之间配置有条形冷却水箱与各个热电模块相贴合，所述冷却水箱具有进水口和出水口，各个冷却水箱通过紧固件固定在筒状气箱上。
2.根据权利要求1所述的一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：所述竖板与气箱垂直设置，使每条外壁上的两竖板之间构成方形凹槽，在方形凹槽内安设方形的冷却水箱，相邻外壁上的相邻竖板之间构成三角形凹槽，在三角形凹槽内安设三角形的冷却水箱。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：气箱进气口与汽车催化转化器出口连接，出气口与消声器前端连接，冷却水箱与发动机冷却系统相通形成冷却水回路。
4.根据权利要求1或2所述的一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：所述冷却水箱的进水口设置在气箱的出气口侧，出水口设置在气箱的进气口侧。
5.根据权利要求1或2所述的一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：所述筒状气箱为横截面为八边形的气箱。
6.根据权利要求1或2所述的一种圆筒状汽车尾气温差发电装置，其特征在于：所述紧固件为卡箍。
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