CN107605579A - 一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器 - Google Patents

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王娟
韩苗苗
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Abstract

本发明公开了一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，包括净化器箱体、三元催化剂、温差发电装置、过滤装置、电除尘装置、升降压转化器、蓄电池；所述净化器箱体的前端的内部设有三元催化剂；所述温差发电装置设置在净化器箱体的外部，且靠近三元催化剂端；所述温差发电装置通过升降压转化器与蓄电池相连；所述过滤装置设置在净化器箱体内，且位于温差发电装置后端；所述电除尘装置位于净化器箱体内的后端，且电除尘装置与蓄电池相连；本发明的尾气净化器利用汽车尾气温差进行发电,不仅起到节能减排的作用，可有效提高尾气利用效率，同时可减少排气污染、改善环境。

Description

一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器
技术领域
本发明属于汽车尾气处理技术领域，特别是一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器。
背景技术
随着中国汽车工业的发展，传统燃油汽车的能耗与日俱增，汽车节能减排和尾气污染控制一直是人们关注的焦点。目前大多数尾气净化装置大多通过吸附装置、化学溶液或者研究新型催化剂对汽车尾气进行净化。吸附装置无法对汽车尾气当中的细颗粒额净化，与发动机排气系统兼容性较差等问题。化学溶液存在腐蚀性，更换麻烦，装置占用底盘空间大、车载布置困难等问题。部分催化剂广泛使用到贵金属或贵金属掺杂其他金属氧化物型，成本很高且存在资源短缺的问题。随着使用使用时间延长，催化效果会逐渐减弱，且化学催化剂的生产过程也伴随着污染。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，以解决汽车尾气净化器系统兼容性较差、吸收溶液存在腐蚀性、更换麻烦等问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，包括净化器箱体、三元催化剂、温差发电装置、过滤装置、电除尘装置、升降压转化器、蓄电池；
所述净化器箱体的前端的内部设有三元催化剂；所述温差发电装置设置在净化器箱体的外部，且靠近三元催化剂端；所述温差发电装置通过升降压转化器与蓄电池相连；所述过滤装置设置在净化器箱体内，且位于温差发电装置后端；所述电除尘装置位于净化器箱体内的后端，且电除尘装置与蓄电池相连。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
(1)本发明的汽车尾气净化器通过利用汽车尾气温差进行发电,不仅起到节能减排的作用,更利用产生的电能对净化器内的电除尘装置供电,可有效提高尾气利用效率，同时可减少排气污染、改善环境。
(2)本发明的过滤网为外形为弹头形状的腔体结构，提高了尾气与活性炭的接触面积，提高了过滤效果。
(3)本发明电除尘装置的收集器与净化器箱体的出口端为可拆卸结构，便于对收集器进行清洗或更换。
(4)本发明的净化器箱体为截面为多边形的腔体结构，便于温差发电片与净化器箱体的贴合。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明的汽车尾气净化器的总体结构示意图。
图2为本发明的矩形水箱的结构示意图。
图3为本发明的多圈温差发电片串并联结构示意图。
图4为本发明的汽车尾气净化器的工作原理图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，包括净化器箱体1、三元催化剂4、温差发电装置5、过滤装置6、电除尘装置7、升降压转化器9、蓄电池10；
所述净化器箱体1的前端的内部设有三元催化剂4，三元催化剂4用于对汽车尾气中的当中含有的CO、HC和NOx进行净化，转化成二氧化碳、氮气和水，通过化学反应同时产生热能；所述温差发电装置5设置在净化器箱体1的外部，且靠近三元催化剂4端，用于对汽车尾气的废热和三元催化剂4化学反应产生的热能进行转化，将热能转化为电能，同时将高温的尾气转化为低温的尾气。所述温差发电装置5通过升降压转化器9与蓄电池10相连，将转化的电能储存在蓄电池10中；所述过滤装置6设置在净化器箱体1内，且位于温差发电装置5后端，用于对冷却后的汽车尾气中的大颗粒物进行吸附。所述电除尘装置7位于净化器箱体1内的后端，且电除尘装置7与蓄电池10相连，用于对汽车尾气中的细颗粒物进行再次过滤。
进一步的，所述温差发电装置5包括多个温差发电片5-1、冷却水箱体5-2；所述温差发电片5-1贴合在净化器箱体1的外部，所述冷却水箱体5-2贴合在温差发电片5-1的外侧；
结合图1、图3，进一步的，所述净化器箱体1为截面至少为六边的多边形腔体结构，每条边的外部上均设有多个温差发电片5-1，构成多圈串联的结构，每圈上的温差发电片5-1相互并联。多边形的腔体结构便于温差发电片5-1与净化器箱体1的贴合；
在一些实施方式中，所述冷却水箱体5-2为一环形水箱，环形水箱贴合在温差发电片5-1的外侧，环形水箱对多个温差发电片5-1提供单一冷源。
结合图2，在另外一些实施方式中，所述冷却水箱体5-2为矩形水箱，矩形水箱的数量与净化器箱体1的截面边数相同，多个矩形水箱单独对温差发电片5-1提供冷源。且单个水箱由3个相互串联的小水箱构成，以提高单个水箱内的水循环的冷却效果。
进一步的，所述过滤装置6包括过滤网和活性炭过滤袋；所述过滤网为外形为弹头形状的腔体结构，所述活性炭过滤袋布置在过滤网内部；所述过滤网的尖部朝向净化器箱体1的进口端2；弹头结构的过滤网可提高过滤装置6的表面积和内部腔体的体积，以提高尾气与活性炭的接触面积，提高过滤效果。
进一步的，所述电除尘装置7包括离子发生器7-1、收集器7-2；所述离子发生器7-1设置在过滤装置6的后端，且离子发生器7-1与蓄电池10的正极电性连接；所述收集器7-2设置在净化器箱体1的出口端，且收集器7-2与电蓄电池10的负极电性连接；电除尘装置7对过滤装置6初步过滤后的细颗粒物进行再次过滤。
进一步的，所述收集器7-2为由带过滤网的金属网套构成，与净化器箱体1的出口端8为可拆卸结构，便于对收集器7-2进行清洗或更换。
进一步的，所述净化器箱体1外部还设有一层保温层，避免净化器箱体1内的汽车尾气通过热辐射后导致热量的损失。
进一步的，所述净化器箱体1的入口端2直径小于净化器箱体1腔体主体，入口端通过导流锥管2与净化器箱体的腔体主体相连，主要是为了使气流均匀,气流经导流锥管扩散之后可以较缓慢、均匀地通过净化箱体1,使三元催化剂4发挥最有效的催化净化性能,并可以提高三元催化剂4的使用寿命。
结合图4，汽车在行驶过程中，处于高温状态的汽车尾气进入净化箱体1的进气端2，在导流锥体3部分，气流经扩散之后可以较缓慢、均匀地通过净化箱体，气流速度开始变得均匀，使三元催化剂4发挥最有效的催化净化性能。如此，就可以净化汽车尾气当中含有的CO、HC和NOx的同时，提高三元催化剂4的使用寿命。然后，汽车尾气经过排列有不规则活性炭的过滤装置6，将汽车尾气中的大颗粒物最大限度附着在活性炭上。蓄电池10利用汽车尾气温差发电得到的电能对电除尘装置7提供电能，蓄电池10利用脉冲、振荡电器将低电压升至直流高压在电除尘装置7的离子发生器7-1的放电针产生高电晕，高速地放出大量的电子，使汽车尾气中的颗粒物离子化，离子化的汽车尾气中的颗粒物能够吸引未被离子化的颗粒物，最终实现汽车尾气中颗粒物全部离子化。在净化箱体出口端8处设置带负电场的收集器7-2，收集器7-2由带过滤网的金属网构成。当带负电的汽车尾气颗粒物经过带正电的过滤网时，会被吸附下来，不被排放到外界空气中。本装置通过利用汽车尾气温差进行发电，不仅有效提高尾气利用效率，而且减少了排气污染、改善环境。

Claims (9)

1.一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，包括净化器箱体(1)、三元催化剂(4)、温差发电装置(5)、过滤装置(6)、电除尘装置(7)、升降压转化器(9)、蓄电池(10)；
所述净化器箱体(1)的前端的内部设有三元催化剂(4)；所述温差发电装置(5)设置在净化器箱体(1)的外部，且靠近三元催化剂(4)端；所述温差发电装置(5)通过升降压转化器(9)与蓄电池(10)相连；所述过滤装置(6)设置在净化器箱体(1)内，且位于温差发电装置(5)后端；所述电除尘装置(7)位于净化器箱体(1)内的后端，且电除尘装置(7)与蓄电池(10)相连。
2.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述温差发电装置(5)包括多个温差发电片(5-1)、冷却水箱体(5-2)；所述温差发电片(5-1)贴合在净化器箱体(1)的外部，所述冷却水箱体(5-2)贴合在温差发电片(5-1)的外侧。
3.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述净化器箱体(1)为截面为多边形的腔体结构，每条边的外部上均设有多个温差发电片(5-1)，构成多圈串联的结构，每圈上的温差发电片(5-1)相互并联。
4.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述冷却水箱体(5-2)为一环形水箱。
5.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述冷却水箱体(5-2)为矩形水箱，且单个水箱由3个相互串联的小水箱构成。
6.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述过滤装置(6)包括过滤网和活性炭过滤袋；所述过滤网为外形为弹头形状的腔体结构，所述活性炭过滤袋布置在过滤网内部；所述过滤网的尖部朝向净化器箱体(1)的进口端(2)。
7.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述电除尘装置(7)包括离子发生器(7-1)、收集器(7-2)；所述离子发生器(7-1)设置在过滤装置(6)的后端，且离子发生器(7-1)与蓄电池(10)的正极电性连接；所述收集器(7-2)设置在净化器箱体(1)的出口端(8)，且收集器(7-2)与电蓄电池(10)的负极电性连接。
8.如权利要求7所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述收集器(7-2)为由带过滤网的金属网套构成，与净化器箱体(1)的出口端(8)为可拆卸结构。
9.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气废热温差发电的尾气净化器，其特征在于，所述净化器箱体(1)外部还设有一层保温层。
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