CN213547393U - 一种温差发电装置和车辆 - Google Patents

Abstract

一种温差发电装置，温差发电装置包括：上壳体、下壳体、集热件和热电模块，所述上壳体和所述下壳体相对设置且共同围成集热腔，所述上壳体和所述下壳体的内壁面均形成有导轨槽，所述集热件设于所述集热腔内，且所述集热件的两端分别嵌入所述上壳体和所述下壳体的导轨槽内，以使所述集热件与所述集热腔可拆卸连接，热电模块设置于所述上壳体和所述下壳体的外壁面，用于将所述集热件传递的热能转化成电能。基于本申请实施例的温差发电装置，本实施例提供的温差发电装置具有可拆卸连接的特点，可满足后期维护的拆装需求，进而有效降低温差发电装置的维护成本，满足用户的使用需求。

Description

一种温差发电装置和车辆

技术领域

本实用新型涉及温差发电技术领域，特别涉及一种温差发电装置和车辆。

背景技术

随着全球汽车保有量的逐渐增加，加大了对石油和天然气的需求，因此，节能减排成为全球关注的重心，且由于汽车尾气余热可以用来发电，使得温差发电技术越来越受到大家的关注。

温差发电技术可以直接将热能转化为电能，其具有无污染、无噪声和结构紧凑等优点。近年来，采用温差发电技术回收汽车尾气余热越来越多的受到人们关注，也是我国汽车工业发展的大势所趋。

温差发电装置中包括集热器，集热器包括集热片，集热器安装于汽车的排气管，汽车的长时间运行会导致温差发电装置的发电功率逐渐下降，其主要原因是因为尾气中的杂质会覆盖到集热片表面，造成集热片的热量吸收效率降低。另外，目前的集热器的结构复杂，不利于其后期维护处理，也严重影响用户的使用体验。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种温差发电装置和车辆，能够解决温差发电装置后期维护不方便的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供了一种温差发电装置，包括上壳体、下壳体、集热件和热点模块，所述上壳体和所述下壳体相对设置且共同围成集热腔，所述上壳体和所述下壳体的内壁面均形成有导轨槽，集热件所述集热件设于所述集热腔内，且所述集热件的两端分别嵌入所述上壳体和所述下壳体的导轨槽内，以使所述集热件与所述集热腔可拆卸连接，热电模块，设置于所述上壳体和所述下壳体的外壁面，用于将所述集热件传递的热能转化成电能。

进一步地，所述集热件包括相连接的集热部和安装部，所述集热部用于收集热量，所述安装部形成于所述集热件的至少一端，且所述安装部与所述导轨槽相适配。

进一步地，所述集热腔包括进气端和出气端，所述导轨槽沿所述进气端指向所述出气端的方向延伸。

进一步地，所述导轨槽的宽度沿所述进气端指向所述出气端的方向逐渐增大，或所述导轨槽的宽度沿所述进气端指向所述出气端的方向逐渐减小。

进一步地，所述集热件包括多个集热部、第一端板、第二端板和安装部，所述第一端板和所述第二端板位置相对，且多个所述集热部与所述第一端板和第二端板垂直设置，且布置于所述第一端板和第二端板之间，安装部所述安装部形成于所述第一端板和所述第二端板上，用于嵌入所述导轨槽内，以与所述集热腔可拆卸连接。

进一步地，所述集热部形成为片状，所述集热腔包括进气端和出气端，所述集热部沿所述进气端指向所述出气端的方向延伸，多个所述集热部沿垂直于所述集热部的延伸方向上间隔布置。

进一步地，所述集热部形成为柱状，多个所述集热部阵列布置于所述第一端板和第二端板之间。

进一步地，还包括连接件，所述上壳体和所述下壳体上开设有第一安装孔，所述第一端板和所述第二端板上开设有与所述第一安装孔相对应的第二安装孔，所述连接件依次连接于所述第一安装孔和所述第二安装孔，以将所述集热件固定于所述集热腔内。

进一步地，还包括第一过渡壳体和第二过渡壳体，所述第一过渡壳体的一端与所述集热腔的进气端可拆卸连接，所述第二过渡壳体的一端与所述集热腔的出气端可拆卸连接，所述第一过渡壳体的横截面面积在热源前进的方向上逐渐增大，所述第二过渡壳体的横截面面积在热源前进的方向上逐渐减小。

根据本实用新型的第二个方面,本实用新型提供了一种车辆，包括上述所述的温差发电装置。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：基于本申请实施例的一种温差发电装置，包括上壳体、下壳体、集热件和热电模块，所述上壳体和所述下壳体相对设置且共同围成集热腔，所述上壳体和所述下壳体的内壁面均形成有导轨槽，所述集热件设于所述集热腔内，且所述集热件的两端分别嵌入所述上壳体和所述下壳体的导轨槽内，以使所述集热件与所述集热腔可拆卸连接，热电模块设置于所述上壳体和所述下壳体的外壁面，用于将所述集热件传递的热能转化成电能。因此，本实施例提供的温差发电装置具有可拆卸连接的特点，可满足后期维护的拆装需求，进而有效降低温差发电装置的维护成本，满足用户的使用需求。

附图说明

图1是本实用新型提供的温差发电装置的结构图；

图2是本实用新型提供的温差发电装置的结构图,其中，示意出导轨槽；

图3是图2的部分放大示意图；

图4是本实用新型提供的温差发电装置的结构图,其中，示意出集热件与上壳体和下壳体的相对位置关系；

图5是本实用新型提供的温差发电装置的结构图,其中，示意出集热件与下壳体的相对位置关系；

图6是图5的部分放大示意图；

图7是本实用新型提供的集热件的结构图；

图8是图7的部分放大示意图；

图9是本实用新型另一个实施例提供的集热件的结构图；

图10是图9的部分放大示意图；

图11是本实用新型再一个实施例提供的集热件的结构图；

图12是图11的部分放大示意图；

图13是本实用新型提供的温差发电装置的结构图,其中，示意出第一过渡壳体和第二过渡壳体；

图14是本实用新型提供的温差发电装置的截面图；

图15是本实用新型提供的第一过渡壳体的结构图；

图16是本实用新型提供的第一过渡壳体的截面图；

图17是图16的部分放大示意图；

图18是本实用新型又一实施例提供的温差发电装置的结构图，其中，示意出第一导管和第二导管。

附图标记：

110-上壳体、120-下壳体、130-导轨槽、140-集热件、141-集热部、142-安装部、150-第一端板、160-第二端板、170-第一安装孔、180-第一固定孔、190-凹槽、200-第一过渡壳体、300-第二过渡壳体、210-导流板、220-第二固定孔、230-凸起、400-第一导管、500-第二导管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

在一实施例中，如图1-8所示，本实用新型提供了一种温差发电装置，包括上壳体110、下壳体120和集热件140，上壳体110和下壳体120相对设置且共同围成集热腔，上壳体110和下壳体120的内壁面均形成有导轨槽130。集热件140设于集热腔内，且集热件140的两端分别嵌入上壳体110和下壳体120的导轨槽130内，以使集热件140与集热腔可拆卸连接，热电模块设置于上壳体110和下壳体120的外壁面，可以理解为热电模块的热端设置于上壳体110和下壳体120的外壁面，用于将集热件140传递的热能转化成电能。

基于本申请实施例的一种温差发电装置，温差发电装置内的集热腔和集热片具有可拆卸连接的特点，可满足后期维护的拆装需求，进而有效提高温差发电装置的使用寿命，满足用户的使用需求。

集热件140包括相连接的集热部141和安装部142，集热部141用于收集热量，安装部142形成于集热件140的至少一端，且安装部142与导轨槽130相适配。其中，安装部142可以为安装凸起，其外形尺寸与导轨槽130尺寸相适配，安装凸起可滑动嵌于导轨槽130内，以使得集热件140与集热腔可拆卸式连接。

集热腔包括进气端和出气端，导轨槽130沿进气端指向出气端的方向延伸，即导轨槽130的延伸方向可以与热源的流向相同。

进一步，导轨槽130为楔形结构，导轨槽130的宽度沿进气端指向出气端的方向逐渐增大，或导轨槽130的宽度沿进气端指向出气端的方向逐渐减小。

其中，导轨槽130宽度较宽的一端，具有安装部142滑入的进口，而导轨槽130相对的另一端的宽度较窄的一端，其与滑入导轨槽130内安装部142的端部过盈配合，以夹紧安装部142。

本申请实施例中，导轨槽130呈楔形结构，其相对的两端宽度不同，有利于安装人员组装集热片时，防止安装反，且导轨槽130宽度较窄一端可以与安装部142过盈配合，以起到夹紧集热片的作用，因此，本申请实施例的温差发电装置具有拆装简便，便于拆解维护的特点，可满足用户的使用需求。

本申请一个实施例中，如图9-10所示，集热件140可以包括第一端板150、第二端板160、安装部142和多个集热部141，第一端板150和第二端板160位置相对，且多个集热部141与第一端板150和第二端板160垂直设置，且布置于第一端板150和第二端板160之间。安装部142形成于第一端板150和第二端板160上，安装部142用于嵌入导轨槽130内，以与集热腔可拆卸连接。

集热部141形成为片状，集热腔包括进气端和出气端，集热腔的进气端具有进气口，出气端具有出气口，集热部141沿进气端指向出气端的方向延伸。多个集热部141沿垂直于集热部141的延伸方向上间隔布置。其中，多个集热部141中相邻两个集热部141的间隔距离相同，以使得多个数量的集热部141等间距布置，并形成多路导流通道，导流通道用于热源的流通。需要注意的是，多个数量的集热部141可以等间距布置也可以不等间距布置。

本申请实施例中，多个数量的集热部141可显著提升温差发电装置的集热效果。第一端板150、第二端板160、安装部142和多个集热部141构成一体式的集热片，且其可通过设置于第一端板150和第二端板160的安装部142与集热腔可拆卸连接，从而具有拆装方便的特点，有利于后期的维护保养。

其中，呈片状的集热部141包括相对的两个集热面，至少一个集热面上形成有波浪结构，波浪结构可以理解为，集热面上具有多个数量的凸起和多个数量的凹槽，凸起和凹槽的延伸方向均与集热腔的进气端指向出气端的方向平行。

具体地，多个数量的凹槽和多个数量的凸起沿第一端板150指向第二端板160的方向排列，相邻的两个凸起间布置一个凹槽，或两个的两个凹槽间布置一个凸起，多个数量的凹槽与多个数量的凸起间隔布置。

本申请实施例中，集热部141的集热面呈波浪状，可显著提升集热部141与热源的接触面积，以提升集热部141收集热量的能力，进而提升温差发电装置的发电效率。

本申请另一实施例中，如图11-12所示，集热部141形成为柱状，多个集热部141阵列布置于第一端板150和第二端板160之间，以形成一体式的集热片。

同样，多个数量的集热部141可以呈规则阵列布置，也可以呈不规则阵列布置,当多个数量的集热部141呈规则阵列布置时，其包括但不限于可以呈矩形阵列。

为了保证集热片与集热腔的连接可靠性，一些实施例中，具体如图1所示，温差发电装置还包括连接件、第一安装孔170和第二安装孔。上壳体110和下壳体120上开设有第一安装孔170，第一端板150和第二端板160上开设有与第一安装孔170相对应的第二安装孔，连接件依次连接于第一安装孔170和第二安装孔，以将集热件140固定于集热腔内。其中，连接件可以为螺钉，第一安装孔170可以为通孔，第二安装孔可以为螺纹孔。

本申请实施例中，通过在上壳体110和下壳体120上开设有第一安装孔170，第一端板150和第二端板160上开设有与第一安装孔170相对应的第二安装孔，连接件依次连接于第一安装孔170和第二安装孔，以进一步加强集热片和集热腔的连接可靠性，保证温差发电装置的工作可靠性。

一些实施例中，第一壳体110和第二壳体120共同构成一体式的集热腔,一体式的集热腔可以理解为通过一体成型工艺形成的集热腔。集热腔可以形成为矩形体，集热腔包括依次连接的顶板、第一侧壁、底板和第二侧壁。需要注意的是，第一壳体110包括顶板，第二壳体120包括底板，第一侧壁和第二侧板由第一壳体110和第二壳体120的部分结构共同构成。其中，顶板与底板相对设置，第一侧壁与第二侧壁相对设置。集热片与集热腔匹配连接时，第一端板150与顶板位置相对，第二端板160与底板位置相对。其中，第一安装孔170形成与顶板和底板。

另一些实施例中，连接件为多个，顶板形成多个数量的第一安装孔170，第一端板150对应形成多个数量的第二安装孔，且多个第一安装孔170阵列布置于顶板的外边缘处；和或底板形成多个数量的第一安装孔170，第二端板160对应形成多个数量的第二安装孔，且多个第二安装孔阵列布置于底板的周侧边缘处。

本申请实施例中，在顶板和底板形成多个数量的第一安装孔170，第一端板150和第二端板160形成多个数量的第二安装孔，且多个连接件通过第一安装孔170与第二安装孔对应连接，以进一步加强集热片和集热腔的连接可靠性，保证温差发电装置的工作可靠性。

如图13-17所示，温差发电装置还包括第一过渡壳体200和第二过渡壳体300，第一过渡壳体200的一端与集热腔的进气端可拆卸连接，第二过渡壳体300的一端与集热腔的出气端可拆卸连接，第一过渡壳体200的横截面面积在热源前进的方向上逐渐增大，第二过渡壳体300的横截面面积在热源前进的方向上逐渐减小。

具体地，第一过渡壳体200包括进气端和出气端，第一过渡壳体200的出气端与集热腔的进气端连接。第二过渡壳体300包括进气端和出气端，第二壳体的进气端与集热腔的出气端连接。

第一过渡壳体200的进气端呈圆筒状，第一过渡壳体200的出气端与集热腔的进气端相适配，且第一过渡壳体200的出气端的厚度与集热腔的厚度相同。第二过渡壳体300的进气端与集热腔的出气端相适配，第二过渡壳体300的进气端的厚度与集热腔的厚度相同，第二过渡壳体300的出气端呈圆筒状。

本申请实施例中，在集热腔相对两端设置第一过渡壳体200和第二过渡壳体300，可有效防止集热片的窜入窜出，且第一过渡壳体200的出气端与集热腔的进气端相适配，第二过渡壳体300的进气端与集热腔的出气端相适配，以保证热源顺利的流入和流出集热腔，同时可有效的避免背压的产生。其中，热源可以为汽车尾气。

另一些实施例中，第一过渡壳体200包括两个导流板210，两个导流板210均位于第一过渡壳体200的内部空间，且相对布置于靠近第一过渡壳体200的出气端的位置处，其中，两个导流板210相对设置。两个导流板210的长度方向与第一过渡壳体200的进气端指向第一过渡壳体200的出气端的方向平行，且两个导流板210与第一过渡壳体200的出气端共同限定出的出气口与集热腔的进气口尺寸相适配。

同样，第二过渡壳体300也可以包括两个导流板210，两个导流板210均位于第二过渡壳体300的内部空间，且相对布置于靠近第二过渡壳体300的进气端的位置处，其中，两个导流板210相对设置。两个导流板210的长度方向与第二过渡壳体300的进气端指向第二过渡壳体300的出气端的方向平行，且两个导流板210与第二过渡壳体300的进气端共同限定出的进气口与集热腔的出气口尺寸相适配。

本申请实施例中，通过在靠近第一过渡壳体200的出气端的位置处布置两个导流板210，及在靠近第二过渡壳体300的进气端的位置处布置两个导流板210，可在第一过渡壳体200的出气端限定出与集热腔的进气口相适配的出气口，及在第二过渡壳体300的进气端限定出与集热腔的出气口相适配的进气口，以使得汽车尾气由第一过渡壳体200进入到集热腔时，避免了部分尾气沿着第一过渡壳体200的内壁面流动，及避免了部分尾气沿着第二过渡壳体300的内壁面流动，从而有效的解决了排气不顺畅的问题，保证汽车尾气的顺利通过温差发电装置。

一些实施例中，集热腔为一体式结构，且第一侧壁和第二侧壁为中空结构。第一侧壁长度方向相对的两端具有第一侧端板，及第二侧壁长度方向相对的两端具有第二侧端板，且第一侧壁的两个第一侧端板和第二侧壁的两个第二侧端板均形成有第一固定孔180，具体如图6所示。即，集热腔的进气端具有两个第一固定孔180，集热腔的出气端具有两个第一固定孔180。第一过渡壳体200和第二过渡壳体300分别形成有两个第二固定孔220。

其中，第一过渡壳体200与集热腔匹配连接时，第一过渡壳体200的两个第二固定孔220与集热腔进气端处的两个第一固定孔180相对应。第二过渡壳体300与集热腔匹配连接时，第二过渡壳体300的两个第二固定孔220与集热腔出气端处的两个第一固定孔180相对应。且第一过渡壳体200、第二过渡壳体300和集热腔配置为通过固定件连接。

具体地，固定件为螺栓，第一固定孔180和第二固定孔220可以为螺纹孔，第一过渡壳体200、第二过渡壳体300和集热腔匹配连接时，固定件连接第一固定孔180和第二固定孔220，以实现第一过渡壳体200、第二过渡壳体300和集热腔间可拆卸连接。

另一些实施例中，为了保证温差发电装置的密封性，集热腔的进气端的端面和出气端的端面均形成有凹槽190，第一过渡壳体200的出气端的端面形成有凸起230，及第二过渡壳体300的进气端的端面形成有凸起230。其中，第一过渡壳体200、第二过渡壳体300和集热腔匹配连接时，第一过渡壳体200的凸起230与集热腔进气端的凹槽190相适配，第二过渡壳体300的凸起230与集热腔出气端的凹槽190相适配。

第一过渡壳体200出气端的凸起230和第二过渡壳体300进气端的凸起230可以呈环形，集热腔进气端的凹槽190和出气端的凹槽190可以呈环形。

本申请实施例中，通过在第一过渡壳体200的出气端的端面形成有凸起230，第二过渡壳体300的进气端的端面形成有凸起230，及集热腔的进气端的端面和出气端的端面均形成有凹槽190，当第一过渡壳体200、第二过渡壳体300和集热腔匹配连接时，凹槽190与凸起230适配连接，以密封第一过渡壳体200、第二过渡壳体300和集热腔匹配连接时产生的缝隙，从而保证温差发电装置的工作可靠性，提升用户的使用体验。

根据本实用新型的第二个方面,如图18所示，本实用新型的温差发电装置还包括第一导管400和第二导管500。第一导管400的出气端与第一过渡壳体200的进气端连接，第二导管500的进气端与第二过渡壳体300的出气端连接，热电模块设置于上壳体110和下壳体120的外壁面，用于将由集热件140传递至上壳体110和下壳体120的热能转化成电能。

温差发电装置还包括真空腔和水冷系统，真空腔位于集热器系统的外周侧，热电模块设置于真空腔的内部，真空腔用于为热电模块提供真空环境。水冷系统设置于热电模块的冷端，水冷系统包括循环水部件，循环水部件可以外接水制冷部件或者连接至汽车空调制冷模块，以为热电模块的冷端始终提供较低的温度，以提高发电性能。

根据本申请的实施例，应用上述温差发电装置的温差发电装置具有热能转电能效率高和可拆卸维护的特点，可满足用户的使用需求。

根据本实用新型的第二个方面,本实用新型提供了一种车辆，包括上述的温差发电装置。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种温差发电装置，其特征在于，包括：

上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体相对设置且共同围成集热腔；

所述上壳体和所述下壳体的内壁面均形成有导轨槽；

集热件，所述集热件设于所述集热腔内，且所述集热件的两端分别嵌入所述上壳体和所述下壳体的导轨槽内，以使所述集热件与所述集热腔可拆卸连接；

热电模块，设置于所述上壳体和所述下壳体的外壁面，用于将所述集热件传递的热能转化成电能。

2.如权利要求1所述的温差发电装置，其特征在于，所述集热件包括相连接的集热部和安装部；

所述集热部用于收集热量；

所述安装部形成于所述集热件的至少一端，且所述安装部与所述导轨槽相适配。

3.如权利要求2所述的温差发电装置，其特征在于，

所述集热腔包括进气端和出气端；

所述导轨槽沿所述进气端指向所述出气端的方向延伸。

4.如权利要求3所述的温差发电装置，其特征在于，

所述导轨槽的宽度沿所述进气端指向所述出气端的方向逐渐增大；或

所述导轨槽的宽度沿所述进气端指向所述出气端的方向逐渐减小。

5.如权利要求2所述的温差发电装置，其特征在于，所述集热件包括多个集热部；

第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板位置相对，且多个所述集热部与所述第一端板和第二端板垂直设置，且布置于所述第一端板和第二端板之间；

安装部，所述安装部形成于所述第一端板和所述第二端板上，用于嵌入所述导轨槽内，以与所述集热腔可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的温差发电装置，其特征在于，

所述集热部形成为片状；

所述集热腔包括进气端和出气端，所述集热部沿所述进气端指向所述出气端的方向延伸；

多个所述集热部沿垂直于所述集热部的延伸方向上间隔布置。

7.如权利要求5所述的温差发电装置，其特征在于，

所述集热部形成为柱状；

多个所述集热部阵列布置于所述第一端板和第二端板之间。

8.如权利要求6或7所述的温差发电装置，其特征在于，还包括：

连接件；

所述上壳体和所述下壳体上开设有第一安装孔；

所述第一端板和所述第二端板上开设有与所述第一安装孔相对应的第二安装孔；

所述连接件依次连接于所述第一安装孔和所述第二安装孔，以将所述集热件固定于所述集热腔内。

9.如权利要求3所述的温差发电装置，其特征在于，还包括：

第一过渡壳体，所述第一过渡壳体的一端与所述集热腔的进气端可拆卸连接；

第二过渡壳体，所述第二过渡壳体的一端与所述集热腔的出气端可拆卸连接；

所述第一过渡壳体的横截面面积在热源前进的方向上逐渐增大，所述第二过渡壳体的横截面面积在热源前进的方向上逐渐减小。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的温差发电装置。

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