專利名稱：一種利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，具體涉及利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
一般汽車的能量利用效率僅在30%左右，但隨尾氣排放掉的能量約占發(fā)動(dòng)機(jī)總能量的40 %，造成大量能量的浪費(fèi)，因此對汽車尾氣進(jìn)行再次利用是非常重要的。如何構(gòu)建尾氣余熱發(fā)電裝置以充分利用尾氣余熱來提高能量回收率和發(fā)電量成為研究的焦點(diǎn)，本實(shí)用新型主要研究解決此問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題提供一種利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn) 利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣余熱進(jìn)行發(fā)電，為汽車附件提供電能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，它包括熱交換器、熱電模塊串聯(lián)組、冷卻水箱、流量調(diào)節(jié)閥、分流器、集流器、熱電耦以及夾緊裝置；其熱交換器進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管通過所述的分流器相連通，熱交換器出氣口與排氣管尾管通過所述的集流器相連通，在所述的分流器進(jìn)氣口和集流器出氣口之間并聯(lián)聯(lián)通一尾氣連通管，且在并聯(lián)尾氣連通管中設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥控制流量以調(diào)節(jié)熱交換器表面溫度；熱電模塊串聯(lián)組高溫端緊貼在熱交換器表面，熱電模塊串聯(lián)組低溫端緊貼冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻水箱表面，所述的熱電耦粘貼在熱交換器和冷卻水箱表面，所述夾緊裝置將汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置夾緊成為一體。汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置中熱電模塊產(chǎn)生的電力可為汽車附件和蓄電池等提供電能。熱電模塊產(chǎn)生的電力可為汽車附件提供電能。上述方案中，尾氣入口管分別與尾氣連通管和分流器焊接連接，排氣管尾管分別與尾氣連通管和集流器焊接連接，流量調(diào)節(jié)閥裝在尾氣連通管入口處。上述方案中，熱交換器兩端通過螺栓分別與分流器和集流器固定連接。上述方案中，所述的熱電模塊串聯(lián)組的連接方式，布置位置相對的熱電模塊串聯(lián)組的單熱電模塊正極引腳與單熱電模塊負(fù)極引腳相連接形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，各熱電模塊之間通過正負(fù)引腳錯(cuò)開分別連接形成各組熱電模塊之間串聯(lián)組，各組熱電模塊相互串聯(lián)連接。上述方案中，在熱交換器表面涂有一層導(dǎo)熱硅膠，熱電模塊組熱端均勻粘貼在導(dǎo)熱娃膠表面。上述方案中，在每組熱電模塊的上表面布置一個(gè)矩形長條形冷卻水箱，通過水管將各個(gè)獨(dú)立水箱串聯(lián)起來形成冷卻水循環(huán)裝置，水泵的進(jìn)出水口分別與冷卻水循環(huán)裝置的進(jìn)出水口通過水管相連接。上述方案中，冷卻水箱為矩形長條狀，其截面尺寸為60*30 (mm)，壁厚1mm，水箱長度為300_，冷卻水箱平放在每個(gè)熱電模塊串聯(lián)組冷溫表面。上述方案中，冷卻水箱接頭與冷卻水箱端面焊接連接，鎖環(huán)鎖緊橡膠水管和冷卻水箱接頭相套部分。上述方案中，有兩層熱交換器和三層冷卻水箱，冷卻水箱與熱交換器間夾有熱電模塊。上述方案中，所述的夾緊機(jī)構(gòu)由型鋼A、螺桿A)、螺母A、型鋼B、螺桿B和螺母B組合構(gòu)成，四根型鋼B分別橫置在冷卻水箱的上下兩端，上下型鋼B分別兩兩相對，每根型鋼B兩端和中間有孔，上下相對的兩根型鋼B通過螺桿B和螺母B相連接，螺母B松開固定；四根型鋼A橫置裝置的上部和下部，上下型鋼A分別兩兩相對，每根型鋼型鋼A對，通過型鋼A兩端有孔，上下相對的兩根型鋼A通過螺桿A和螺母A相連接對整體發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置夾緊。上述方案中，所述的型鋼A和型鋼B均采用厚度為4mm的矩形鋼板，型鋼B兩端各沖有一直徑為8mm的孔，中間均布4個(gè)直徑為8mm的孔,其間隔為140mm。和分流器焊接連接，排氣管尾管分別與尾氣連通管和集流器焊接連接，流量調(diào)節(jié)閥裝在尾氣連通管入口處。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于I.通過尾氣余熱發(fā)電裝換裝置將廢熱能轉(zhuǎn)化為電能，提高燃油利用率和經(jīng)濟(jì)性，降低環(huán)境污染。2.熱交換器和冷卻水箱材質(zhì)為鋁合金，導(dǎo)熱性能好，外輪廓均為矩形便于夾緊和熱傳導(dǎo)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)前視示意圖。圖4是熱電模塊連接示意圖。圖5是冷卻水箱結(jié)構(gòu)示意圖圖中1-尾氣入口管，2-尾氣連通管，3-流量調(diào)節(jié)閥，4-分流器，5-熱交換器，
6-冷卻水箱，7-冷卻水入口，8-冷卻水箱接頭，9-橡膠水管，10-鎖環(huán)，11-熱電模塊串聯(lián)組，12-單熱電模塊正極，13-單熱電模塊正極引腳，14-單熱電模塊負(fù)極引腳，15-單熱電模塊負(fù)極，16-尾氣出口管，17-螺母A，18-螺桿A，19-型鋼A，20-熱電耦，21-冷卻水出口，22-集流器，23-螺桿B，24-螺母B，25-型鋼B。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例如圖I和圖2所示,它包括尾氣入口管I、尾氣連通管2、流量調(diào)節(jié)閥3、分流器4、熱交換器5、冷卻水箱6、冷卻水入口 7、冷卻水箱接頭8、橡膠水管9、鎖環(huán)10、熱電模塊串聯(lián)組11、單熱電模塊正極12、單熱電模塊正極引腳13、單熱電模塊負(fù)極引腳14、單熱電模塊負(fù)極15、尾氣出口管16、螺母A 17、螺桿A 18、型鋼A 19、熱電耦20、冷卻水出口 21、集流器22、螺桿B 23、螺母B 24和型鋼B 25。在圖I中，尾氣入口管I分別與尾氣連通管2和分流器4通過焊接連接，排氣管尾管16分別與尾氣連通管2和集流器4通過焊接連接，熱交換器5兩端通過螺栓分別與分流器4和集流器22固定連接，流量調(diào)節(jié)閥3裝在尾氣連通管2入口處用于調(diào)節(jié)熱交換器5表面溫度。在圖3中，單熱電模塊正極引腳13與單熱電模塊負(fù)極引腳14相連接構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)形成兩組熱電模塊串聯(lián)組，每組單熱電模塊正極12從當(dāng)組外側(cè)單熱電模塊正極引腳13引出，每組單熱電模塊負(fù)極15從當(dāng)組外側(cè)單熱電模塊負(fù)極引腳14引出。各組正負(fù)引腳進(jìn)行串聯(lián)，將各層熱電模塊串聯(lián)后的總正負(fù)極與汽車蓄電池和附件相連接。在圖I中，在熱交換器5表面涂有一層導(dǎo)熱硅膠，熱電模塊構(gòu)成的熱電模塊串聯(lián)組11有規(guī)律的平鋪在熱交換器5的導(dǎo)熱硅膠上。熱電耦20粘貼在兩塊熱電模塊中間的熱交換器5表面導(dǎo)熱娃膠上和冷卻水箱6表面上。冷卻水箱6放置在每個(gè)熱電模塊串聯(lián)組11上，型鋼A 19橫置在整個(gè)裝置的上部和下部通過螺桿A 18和螺母A 17相連接夾緊。型鋼B 25分別橫置在冷卻水箱6的上下兩端，通過型鋼B 25兩端和中間上的孔用螺桿B 23和螺母B 24相連接，螺母B 24松開固定，其出去自由放松狀態(tài)。 在圖I和圖2中，冷卻水箱接頭8與冷卻水箱6端面焊接連接，套在冷卻水箱接頭8上，用鎖環(huán)10鎖緊橡膠水管9和冷卻水箱接頭8相套部分，每層冷卻水箱6相互串聯(lián)連接。熱電模塊串聯(lián)組11成列連接有規(guī)律的布置在熱交換器5的上下兩個(gè)表面，三層冷卻水箱通過橡膠水管9串聯(lián)，冷卻循環(huán)水從冷卻水入口 7流入，從冷卻水出口 21流出。
權(quán)利要求1.ー種利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，它包括熱交換器(5)、熱電模塊串聯(lián)組(11)、冷卻水箱(6)、流量調(diào)節(jié)閥(3)、分流器(4)、集流器(22)、熱電耦(20)以及夾緊裝置；其熱交換器進(jìn)氣ロ與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣管通過所述的分流器相連通，熱交換器出氣ロ與排氣管尾管通過所述的集流器相連通，在所述的分流器進(jìn)氣口和集流器出氣ロ之間并聯(lián)聯(lián)通一尾氣連通管，且在并聯(lián)尾氣連通管中設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥控制流量以調(diào)節(jié)熱交換器表面溫度；熱電模塊串聯(lián)組高溫端緊貼在熱交換器表面，熱電模塊串聯(lián)組低溫端緊貼冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻水箱表面，所述的熱電耦粘貼在熱交換器和冷卻水箱表面，所述夾緊裝置將汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置夾緊成為一體。
2.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，尾氣入口管(I)分別與尾氣連通管(2)和分流器(4)焊接連接，排氣管尾管(16)分別與尾氣連通管(2)和集流器(22)焊接連接，流量調(diào)節(jié)閥(3)裝在尾氣連通管(2)入口處。
3.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于熱交換器(5)兩端通過螺栓分別與分流器(4)和集流器(22)固定連接。
4.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的熱電模塊串聯(lián)組的連接方式，布置位置相對的熱電模塊串聯(lián)組(11)的單熱電模塊正極引腳(13)與單熱電模塊負(fù)極引腳(14)相連接形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，各熱電模塊之間通過正負(fù)引腳錯(cuò)開分別連接形成各組熱電模塊之間串聯(lián)組，各組熱電模塊相互串聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在熱交換器表面涂有ー層導(dǎo)熱硅膠，熱電模塊組熱端均勻粘貼在導(dǎo)熱硅膠表面。
6.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在每組熱電模塊的上表面布置ー個(gè)矩形長條形冷卻水箱，通過水管將各個(gè)獨(dú)立水箱串聯(lián)起來形成冷卻水循環(huán)裝置，水泵的進(jìn)出水ロ分別與冷卻水循環(huán)裝置的進(jìn)出水ロ通過水管相連接。
7.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于冷卻水箱為矩形長條狀，其截面尺寸為60*30 (mm),壁厚Imm,水箱長度為300mm,冷卻水箱(6)平放在姆個(gè)熱電模塊串聯(lián)組(11)冷溫表面。
8.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于冷卻水箱接頭(8)與冷卻水箱(6)端面焊接連接，鎖環(huán)(10)鎖緊橡膠水管(9)和冷卻水箱接頭(8)相套部分。
9.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，有兩層熱交換器和三層冷卻水箱，冷卻水箱與熱交換器間夾有熱電模塊。
10.如權(quán)利要求I所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的夾緊機(jī)構(gòu)由型鋼A (19)、螺桿A (18)、螺母A (7)、型鋼B (25)、螺桿B (23)和螺母B (24)組合構(gòu)成，四根型鋼B (25)分別橫置在冷卻水箱￠)的上下兩端，上下型鋼B (25)分別兩兩相對，每根型鋼B(25)兩端和中間有孔，上下相對的兩根型鋼B(25)通過螺桿B(23)和螺母B(24)相連接，螺母B(24)松開固定；四根型鋼A(19)橫置裝置的上部和下部，上下型鋼A(19)分別兩兩相對，每根型鋼型鋼A(19)對，通過型鋼A(19)兩端有孔，上下相對的兩根型鋼A(19)通過螺桿A(IS)和螺母A(17)相連接對整體發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置夾緊。 如權(quán)利要求10所述的利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的型鋼A和型鋼B均采用厚度為4_的矩形鋼板,型鋼B兩端各沖有一直徑為8_的孔,中間均布4個(gè)直徑為8mm的孔,其間隔 為140mm。
專利摘要一種利用汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，它包括熱交換器、熱電模塊串聯(lián)組、冷卻水箱、分流器、集流器、流量調(diào)節(jié)閥、夾緊裝置、熱電耦及連接附件。熱交換器進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管通過分流器相連通，熱交換器出氣口與排氣管尾管通過集流器相連通，分流器進(jìn)氣口和集流器出氣口之間并聯(lián)著聯(lián)通尾氣連接管，在并聯(lián)連接管中設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥；熱電模塊串聯(lián)組高溫端緊貼在熱交換器表面，熱電模塊串聯(lián)組低溫端緊貼冷卻水箱表面，熱電耦粘貼在熱交換器和冷卻水箱表面。汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置通過夾緊裝置夾緊。汽車尾氣余熱發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置中熱電模塊產(chǎn)生的電力為汽車附件和蓄電池等提供電能。本實(shí)用新型充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱進(jìn)行發(fā)電，降低環(huán)境污染，提高燃油利用率和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號H02J7/32GK202524340SQ20122007636
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者佟乃強(qiáng), 葉冰清, 唐新峰, 彭?xiàng)? 王計(jì)廣, 白潔, 詹衛(wèi)煒, 鄧亞東, 陳珊 申請人:武漢理工大學(xué)