一種蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫差發(fā)電裝置，尤其涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)起排放的廢氣中含有較高的熱量，傳統(tǒng)車輛直接將這部分廢氣排入大氣中，不僅造成了能量的浪費(fèi)，還在一定程度上提升了大氣溫度，造成了自然氣候的破壞。論文《汽車尾氣熱電發(fā)電技術(shù)研宄及應(yīng)用仿真》一文中給出了汽車尾氣廢熱回收的發(fā)展及仿真研宄，但是內(nèi)容偏向于理論和仿真，相關(guān)結(jié)構(gòu)方面涉及較少。專利號(hào)為N201020101524.7的實(shí)用新型專利中給出的廢熱回收裝置，讓熱電模塊的高溫端直接緊貼在尾氣通道的外壁上，一方面外壁面積比較有限降低吸熱面積，另一方面會(huì)提高對(duì)溫差發(fā)電組件的要求，同時(shí)會(huì)降低其工作壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提出一種蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置，傳熱介質(zhì)將汽車尾氣中的熱量傳遞至帶有雙螺旋通道的溫差發(fā)電組件的高溫板，溫差發(fā)電組件的低溫板內(nèi)雙螺旋通道流有來自水箱的冷水，溫差發(fā)電組件在較大溫差下實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]一種蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置包括，進(jìn)氣端法蘭連接組件、溫差發(fā)電組件、水冷板、水冷板冷水管路A、水冷板冷水管路B、高溫板換熱介質(zhì)通道A、高溫板換熱介質(zhì)通道B、蜂窩式換熱器、高溫板、出氣端法蘭連接組件、換熱介質(zhì)循環(huán)通道；
[0006]所述進(jìn)氣端法蘭連接組件的小端口通過螺釘與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連，所述進(jìn)氣端法蘭連接組件的大端口通過螺釘與蜂窩式換熱器相連；所述出氣端法蘭連接組件的大端口通過螺釘與蜂窩式換熱器相連，所述出氣端法蘭連接組件的小端口通過螺釘與汽車尾氣管相連；
[0007]所述蜂窩式換熱器外層與所述高溫板內(nèi)層緊密貼合，所述高溫板的外層沿周向均勻貼合多個(gè)溫差發(fā)電組件的高溫端面，所述溫差發(fā)電組件的低溫端面與所述水冷板的內(nèi)層緊密貼合；
[0008]所述水冷板內(nèi)具有用于冷水循環(huán)的雙螺旋式結(jié)構(gòu)管道，分別為水冷板冷水管路A、水冷板冷水管路B ；
[0009]所述高溫板內(nèi)具有用于流通對(duì)高溫板加熱的換熱介質(zhì)管道，該管道為雙螺旋結(jié)構(gòu)，分別為高溫板換熱介質(zhì)通道A、高溫板換熱介質(zhì)通道B ;
[0010]所述的蜂窩式換熱器截面為圓形，內(nèi)部沿?fù)Q熱器軸向分布蜂窩狀通孔，所述蜂窩狀通孔外周設(shè)有螺旋管式換熱介質(zhì)循環(huán)通道，所述換熱介質(zhì)循環(huán)通道同高溫板的換熱介質(zhì)管道相連通。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫差發(fā)電組件包括金屬電極、N型熱電轉(zhuǎn)換材料、P型熱電轉(zhuǎn)換材料、電壓輸出線路；
[0012]所述電壓輸出線路的正極一端通過金屬電極與N型熱電轉(zhuǎn)換材料相連，N型熱電轉(zhuǎn)換材料通過金屬電極與P型熱電轉(zhuǎn)換材料相連，P型熱電轉(zhuǎn)換材料通過金屬電極再與下一塊N型熱電轉(zhuǎn)換材料相連，依次連接下去，最后一塊P型熱電轉(zhuǎn)換材料通過金屬電極與電壓輸出線路的負(fù)極一端相連；
[0013]所述電壓輸出線的正極另一端與Buck-Boost電路輸入端的正極相連，所述電壓輸出線的負(fù)極另一端與Buck-Boost電路輸入端的負(fù)極相連；所述Buck-Boost電路輸出端的正極與能量存儲(chǔ)裝置的正極相連，所述Buck-Boost電路輸出端的負(fù)極與能量存儲(chǔ)裝置的負(fù)極相連。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水冷板的兩端均有一個(gè)進(jìn)水端口和一個(gè)出水端口，所述水冷板冷水管路A的兩端分別與水冷板的靠近進(jìn)氣端法蘭連接組件的進(jìn)水端口及靠近出氣端法蘭連接組件的出水端口相連；所述水冷板冷水管路B的兩端分別與水冷板靠近進(jìn)氣端法蘭連接組件的出水端口及靠近出氣端法蘭連接組件的進(jìn)水端口相連。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫板的兩端均有一個(gè)流入端口和一個(gè)流出端口，經(jīng)蜂窩式換熱器加熱后的換熱介質(zhì)同時(shí)從高溫板的兩端流入高溫板。所述高溫板換熱介質(zhì)通道A的兩端分別與高溫板的靠近進(jìn)氣端法蘭連接組件的流入端口及靠近出氣端法蘭連接組件的流出端口相連；所述高溫板換熱介質(zhì)通道B的兩端分別與高溫板的靠近進(jìn)氣端法蘭連接組件的流出端口及靠近出氣端法蘭連接組件的流入端口相連。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱介質(zhì)循環(huán)通道在換熱器的兩端分別分成兩個(gè)支路，靠近出氣端法蘭連接組件一側(cè)的兩個(gè)支路分別與高溫板換熱介質(zhì)通道A、高溫板換熱介質(zhì)通道B的入口相連，靠近進(jìn)氣端法蘭連接組件一側(cè)的兩個(gè)支路分別與高溫板換熱介質(zhì)通道A、高溫板換熱介質(zhì)通道B的出口相連。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蜂窩式換熱器的蜂窩狀通孔內(nèi)壁有吸熱涂層。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)氣端法蘭連接組件、出氣端法蘭連接組件為錐形結(jié)構(gòu)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)整體采用圓筒式，各個(gè)部件之間的組裝更加簡(jiǎn)易方便，同時(shí)圓筒式結(jié)構(gòu)更有利于水冷板內(nèi)的水冷管及高溫板內(nèi)用于換熱介質(zhì)流動(dòng)管路的布置，另外圓筒式結(jié)構(gòu)能夠增加發(fā)電組件的工作面積，提高工作效率。
[0021]2.本發(fā)明的水冷板及高溫板內(nèi)的管路均為雙螺旋結(jié)構(gòu)，水冷及換熱介質(zhì)均同時(shí)從兩端流入流出，一方面增加了水冷及換熱介質(zhì)的工作面積，另一方面使得發(fā)電組件受水冷和加熱更加的均勻。
[0022]3.本發(fā)明采用蜂窩式結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排除的廢氣進(jìn)行回收，可以明顯增加吸熱材料與廢氣的接觸面積，充分吸收廢氣中的熱量，提高系統(tǒng)的工作效率。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)軸測(cè)示圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)半剖示圖；
[0025]圖3壓電組件平鋪及電能回收連接示意圖。
[0026]圖中:1-進(jìn)氣端法蘭連接組件；2_溫差發(fā)電組件；3_水冷板；4_水冷板冷水管路A ；5-高溫板換熱介質(zhì)通道A ；6-高溫板換熱介質(zhì)通道B -J-蜂窩式換熱器；8_水冷板冷水管路B ;9_高溫板；10_出氣端法蘭連接組件；11_換熱介質(zhì)循環(huán)通道。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案做進(jìn)一步的闡述。
[0028]本發(fā)明的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱發(fā)電裝置，包括進(jìn)氣端法蘭連接組件1、溫差發(fā)電組件2、水冷板3、水冷板冷水管路A4、水冷板冷水管路B8、高溫板換熱介質(zhì)通道A5、高溫板換熱介質(zhì)通道B6、蜂窩式換熱器7、高溫板9、出氣端法蘭連接組件10、換熱介質(zhì)循環(huán)通道11。所述高溫板9、水冷板3的徑向截面為帶有一定厚度的圓環(huán)狀，所述溫差發(fā)電組件2為方形發(fā)電組件。
[0029]所述水冷板3與溫差發(fā)電組件2低溫面緊密貼合；所述溫差發(fā)電組件2的高溫面與高溫板9緊密貼合；所述高溫板9與蜂窩式換熱器7緊密貼合。
[0030]所述進(jìn)氣端法蘭連接組件I的小端口通過螺釘與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連，所述進(jìn)氣端法蘭連接組件I的大端口通過螺釘與蜂窩式換熱器7相連；所述出氣端法蘭連接組件10的大端口通過螺釘與蜂窩式換熱器7相連，所述出氣端法蘭連接組件10的小端口通過螺釘與汽車尾氣管相連。
[0031]所述的溫差發(fā)電組件2包括金屬電極、N型熱電轉(zhuǎn)換材料和P型熱電轉(zhuǎn)換材料及兩條電壓輸出線路。所述電壓輸出線路的正極通過金屬電極與N型熱電轉(zhuǎn)換材料相連，N型熱電轉(zhuǎn)換材料通過金屬電極與P型熱電轉(zhuǎn)換材料相連，P型熱電轉(zhuǎn)換材料通過金屬電極再與下一塊N型熱電轉(zhuǎn)換材料相連，依次連接下去，最后一塊P型熱電轉(zhuǎn)換材料通過金屬電極與電壓輸出線路的負(fù)極相連。所述電壓輸出線的正極與Buck-Boost電路輸入端的正極相連，所述電壓輸出線的負(fù)極與Buck-Boost電路輸入端的負(fù)極相連；所述Buck-Boost電路輸出端的正極與能量存儲(chǔ)裝置的正極相連，所述Buck-Boost電路輸出端的負(fù)極與能量存儲(chǔ)裝置的負(fù)極相連。
[0032]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體從進(jìn)氣端法蘭連接組件I進(jìn)入到蜂窩式換熱器7內(nèi)，換熱器內(nèi)的蜂窩式通孔內(nèi)壁的吸熱涂層吸收汽車尾氣的部分熱量并傳遞給換熱器內(nèi)部的螺旋通道內(nèi)的傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)在流動(dòng)過程中將熱量傳遞至高溫板9，高溫板9最終將熱量傳遞至溫差發(fā)電組件2的高溫端；溫差發(fā)電組件2的低溫端與水冷板3緊密貼合，水冷板3將低溫傳至溫差發(fā)電組件2的低溫端