，溫差發(fā)電組件2在賽貝克效應(yīng)下實現(xiàn)發(fā)電功能。水冷板中的冷卻水由水箱提供，換熱介質(zhì)由換熱介質(zhì)儲存裝置提供，汽車尾氣在通過蜂窩式換熱器后由出氣端錐進入汽車排氣系統(tǒng)。
[0033]所述水冷板3內(nèi)用于冷水循環(huán)的的管道為雙螺旋結(jié)構(gòu)，分別為水冷板冷水管路A4、水冷板冷水管路B8。所述水冷板3的兩端均有一個進水端口和一個出水端口，所述水冷板冷水管路A4的兩端分別與水冷板3的靠近進氣端法蘭連接組件I的進水端口及靠近出氣端法蘭連接組件10的出水端口相連；所述水冷板冷水管路B8的兩端分別與水冷板3靠近進氣端法蘭連接組件I的出水端口及靠近出氣端法蘭連接組件10的進水端口相連。螺旋管路可以在徑向提升水冷板3的受冷均勻度，從水冷板3兩端分別流入冷水的雙螺旋結(jié)構(gòu)可以在軸向提升水冷板3的水冷的受冷均勻度，同時提高水冷面積增加發(fā)電組件的溫差，進而提高系統(tǒng)的發(fā)電效率。所述冷卻水由水箱引出，經(jīng)水冷板內(nèi)雙螺旋通道后流回水箱。
[0034]所述的高溫板9內(nèi)用于流通對高溫板9加熱的換熱介質(zhì)的管道為雙螺旋結(jié)構(gòu)，分別為高溫板換熱介質(zhì)通道A5、高溫板換熱介質(zhì)通道B6。所述高溫板9的兩端均有一個流入端口和一個流出端口，經(jīng)蜂窩式換熱器7加熱后的換熱介質(zhì)同時從高溫板9的兩端流入高溫板9。所述高溫板換熱介質(zhì)通道A5的兩端分別與高溫板9的靠近進氣端法蘭連接組件I的流入端口及靠近出氣端法蘭連接組件10的流出端口相連；所述高溫板換熱介質(zhì)通道B6的兩端分別與高溫板9的靠近進氣端法蘭連接組件I的流出端口及靠近出氣端法蘭連接組件10的流入端口相連。所述高溫板內(nèi)9的雙螺旋在提高加熱面積的同時提升高溫板的受熱均勻度，提升系統(tǒng)的發(fā)電效率。
[0035]所述的蜂窩式換熱器7內(nèi)的用于換熱介質(zhì)流動的螺旋通道在換熱器的兩端分別分成兩個支路，靠近出氣端法蘭連接組件10 —側(cè)的兩個支路分別與高溫板換熱介質(zhì)通道A5、高溫板換熱介質(zhì)通道B6的入口相連，靠近進氣端法蘭連接組件I 一側(cè)的兩個支路分別與高溫板換熱介質(zhì)通道A5、高溫板換熱介質(zhì)通道B6的出口相連。實現(xiàn)換熱介質(zhì)在蜂窩式換熱器7內(nèi)的充分加熱，從高溫板流出的換熱介質(zhì)能夠在最高溫度下加熱。
[0036]所述的蜂窩式換熱器7截面為圓形，內(nèi)部沿換熱器軸向分布蜂窩狀通孔，通孔內(nèi)壁有吸熱涂層，并在蜂窩式通孔間隙內(nèi)設(shè)計有螺旋管式通道，通道內(nèi)流有換熱介質(zhì)。
[0037]本發(fā)明的工作過程和原理為:發(fā)動機排出的氣體從進氣端法蘭連接組件I進入到蜂窩式換熱器7內(nèi)的蜂窩狀通孔中，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)的換熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)在流動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)電組件的低溫端，溫差發(fā)電組2在賽貝克效應(yīng)下實現(xiàn)發(fā)電功能。水冷板3中的冷卻水由水箱提供，高溫板9中的換熱介質(zhì)由換熱介質(zhì)儲存裝置提供，汽車尾氣在通過蜂窩式換熱器后由出氣端錐進入汽車排氣系統(tǒng)。
[0038]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于，包括進氣端法蘭連接組件(I)、溫差發(fā)電組件(2)、水冷板(3)、水冷板冷水管路A(4)、水冷板冷水管路B(8)、高溫板換熱介質(zhì)通道A(5)、高溫板換熱介質(zhì)通道W6)、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); 所述進氣端法蘭連接組件(I)的小端口通過螺釘與發(fā)動機排氣管相連，所述進氣端法蘭連接組件(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； 所述蜂窩式換熱器(7)外層與所述高溫板(9)內(nèi)層緊密貼合，所述高溫板(9)的外層沿周向均勻貼合多個溫差發(fā)電組件(2)的高溫端面，所述溫差發(fā)電組件(2)的低溫端面與所述水冷板(3)的內(nèi)層緊密貼合； 所述水冷板(3)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 (4)、水冷板冷水管路B (8)； 所述高溫板(9)內(nèi)具有用于流通對高溫板(9)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 (5)、高溫板換熱介質(zhì)通道B (6); 所述的蜂窩式換熱器(7)截面為圓形，內(nèi)部沿換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(11)，所述換熱介質(zhì)循環(huán)通道(11)同高溫板(9)的換熱介質(zhì)管道相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述溫差發(fā)電組件(2)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； 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極一端相連； 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極另一端與Buck-Boost電路輸入端的負極相連；所述Buck-Boost電路輸出端的正極與能量存儲裝置的正極相連，所述Buck-Boost電路輸出端的負極與能量存儲裝置的負極相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述水冷板(3)的兩端均有一個進水端口和一個出水端口，所述水冷板冷水管路A(4)的兩端分別與水冷板(3)的靠近進氣端法蘭連接組件(I)的進水端口及靠近出氣端法蘭連接組件(10)的出水端口相連；所述水冷板冷水管路B(8)的兩端分別與水冷板(3)靠近進氣端法蘭連接組件(I)的出水端口及靠近出氣端法蘭連接組件(10)的進水端口相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述高溫板(9)的兩端均有一個流入端口和一個流出端口，經(jīng)蜂窩式換熱器(7)加熱后的換熱介質(zhì)同時從高溫板(9)的兩端流入高溫板(9)，所述高溫板換熱介質(zhì)通道A (5)的兩端分別與高溫板(9)的靠近進氣端法蘭連接組件(I)的流入端口及靠近出氣端法蘭連接組件(10)的流出端口相連；所述高溫板換熱介質(zhì)通道B(6)的兩端分別與高溫板(9)的靠近進氣端法蘭連接組件(I)的流出端口及靠近出氣端法蘭連接組件(10)的流入端口相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述換熱介質(zhì)循環(huán)通道(11)在換熱器的兩端分別分成兩個支路，靠近出氣端法蘭連接組件(10)一側(cè)的兩個支路分別與高溫板換熱介質(zhì)通道A(5)、高溫板換熱介質(zhì)通道B(6)的入口相連，靠近進氣端法蘭連接組件(I) 一側(cè)的兩個支路分別與高溫板換熱介質(zhì)通道A(5)、高溫板換熱介質(zhì)通道B (6)的出口相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述蜂窩式換熱器(7)的蜂窩狀通孔內(nèi)壁有吸熱涂層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述進氣端法蘭連接組件(I)、出氣端法蘭連接組件(10)為錐形結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種蜂窩圓筒式汽車發(fā)動機廢熱發(fā)電裝置，包括進氣端法蘭連接組件、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。發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣經(jīng)進氣端法蘭組件進入蜂窩圓筒式汽車發(fā)電機廢熱發(fā)電裝置，廢氣中的部分熱量被管道內(nèi)壁的吸熱涂層收集并傳遞給傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)流經(jīng)高溫板內(nèi)的雙螺旋通道將熱量傳遞給高溫板。溫差發(fā)電組件的一面與高溫板緊密貼合，另一面由內(nèi)通冷卻水的水冷板冷卻，在賽貝克效應(yīng)下實現(xiàn)發(fā)電。
【IPC分類】F01N5/02, H02N11/00
【公開號】CN104935210
【申請?zhí)枴緾N201510233961
【發(fā)明人】汪若塵, 錢金剛, 孟祥鵬, 丁仁凱, 孫澤宇
【申請人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月8日