一种利用汽车尾气余热发电的排气管制造技术

本发明专利技术提供了一种利用汽车尾气余热发电的排气管，包括均热管及温差发电装置，均热管，包括内管与外管，所述的内管构成热管的内壁，所述的外管构成热管的外壁；所述的内管与外管通过多个隔片连接，该多个隔片沿着内管外侧周向均匀设置，该隔片将均热管的内壁与外壁形成的空间分隔成多个子空间，该多个子空间两端为封闭状态，每个子空间内注入工质；温差发电装置，包括多个均热模块串联组成，设置在均热管的外围且沿着均热管长度方向分布；每个均热模块串联有多个热电片，该多个热电片沿着均热管周向环绕分布。利用均热管强传导及蓄热能力，使热电片热端温度均匀、波动小，提高热电转换效率。有效的将汽车尾气的热量进行能量转化再利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用汽车尾气余热发电的排气管


[0001]本专利技术属于汽车设备
，具体提供了一种利用汽车尾气余热发电的排气管。

技术介绍

[0002]随着能源紧张与环境问题日益突出,能源的高效和清洁利用的越来越受到社会的重视。随着汽车消费和保有量的增加，能源与汽车消费之间的矛盾将日益激化，在我国机动车消耗了全国汽油总产量的85％，柴油总产量的42％，发展节能清洁汽车势在必行。尽管目前汽车行业大力推行电动汽车，但受其电池续行、寒冷天气可靠性、安全性、废旧电池污染环境和电力来源是否清洁等因素的影响，市场占有率较低。对于市面上大量在用的，尤其是使用寿命还有十多年的燃油汽车，如何提高热效率，用更少的燃料获得更大的动力，是目前最为切实可行的办法。
[0003]目前，大多数内燃机汽车的燃油效率较低，以废热形式从引擎冷却水和尾气排出车外的能量占燃烧总能量的58％～70％(柴油机)或55％～61％(汽油机)，造成了大量能源的浪费。如何将该汽车尾气热量进行有效的回收及能量转化再利用成为行业内亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种利用汽车尾气余热发电的排气管，包括均热管及温差发电装置，
[0005]均热管，包括内管与外管，所述的内管构成热管的内壁，沿轴向上内壁受热温度不同；所述的外管构成热管的外壁；所述的内管与外管通过多个隔片连接，该多个隔片沿着内管外侧周向均匀设置，两端分别固定在内管与外管上，隔片的长度与均热管长度相互匹配；该隔片将均热管的内壁与外壁形成的空间分隔成多个子空间，该多个子空间两端为封闭状态，每个子空间内注入工质；
[0006]温差发电装置，由多个均热模块串联组成，设置在均热管的外围且沿着均热管长度方向分布；每个均热模块并联有多个热电片，该多个热电片沿着均热管周向环绕分布。
[0007]进一步的，还包括一扰流片，为螺旋状，设置在内管内部且与内管长度匹配；该扰流片径向上、下、左、右侧端部与内管相抵，轴向上的端部焊接在内管上。
[0008]进一步的，还包括一冷却装置，具有长条状本体，本体内具有供冷却液流通的通道，该本体呈螺旋状缠绕设置在温差发电装置外侧。
[0009]进一步的，所述的冷却装置本体在温差发电装置外侧螺旋前行，将整个温差发电装置包覆；冷却液的流动冷却方向与汽车尾气排气方向相反。
[0010]进一步的，在冷却装置的内侧设有具有导热功能的硅胶涂层。
[0011]因为汽车发动机在不同工况下的排气温度不同以及排气管道上温度分布的不均，导致发电系统结构复杂，发电功率波动较大，对蓄电池和用电装置的使用寿命产生一定的
影响。本技术方案对汽车的排气管重新设计，采用温差发电装置，该装置具有结构紧凑、可靠性高、无噪声、无磨损、无泄露、抗辐射性好、移动灵活等优点，在微小温差的情况下即可产生电动势。并且设计有均热管结构(热管结构)利用均热管强传导及蓄热能力，使热电片热端温度均匀、波动小，提高热电转换效率，有效的将汽车尾气的热量进行能量转化再利用，有效节省能源且结构简单安装方便。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的结构示意图；
[0013]图2为本专利技术的剖面结构示意图；
[0014]图3为扰流片的一种实施例结构示意图；
[0015]图4为对比方案采用扰流肋片的结构示意图；
[0016]其中，1
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入口、2
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扰流片、3
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均热管、4
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温差发电装置、5
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冷却装置、6
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内管、7
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隔片、8
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毛细吸液芯、9
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子空间、10
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外管、11
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肋片。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]参考图1
‑
2，本专利技术提供了一种利用汽车尾气余热发电的排气管，排气管的两端分别为汽车尾气的入口1与出口，该排气管适用于汽车尾气热量的排放利用，具体包括均热管3及温差发电装置4，
[0019]均热管3，也成为热管，包括内管6与外管10，所述的内管6构成热管的内壁，所述的外管10构成热管的外壁，汽车尾气在内管6内排放流通。所述的内管6与外管10通过多个隔片7连接，该多个隔片7沿着内管6外侧周向均匀设置，两端分别固定在内管6与外管10上，隔片7的长度与均热管3长度相互匹配；该隔片7将均热管3的内壁与外壁形成的空间分隔成多个均为分布的子空间9，该多个子空间9两端为封闭状态，每个子空间9内注入工质。该工质可采用H2O，也可以是多种微粒与纯水的混合流体、也可以是萘等有机溶液中的一种。均热管3内壁与外壁形成的空间相当于毛细吸液芯8，液态工质在排气管进气一端吸热蒸发后在子空间9长度方向的另一端放热冷凝，凝结液在封闭的管内毛细吸液芯8产生的毛细力的作用下回流到蒸发段，从而实现均热管3沿排气管长度方向(轴向)上的均热，尽管汽车尾气的进气端与出气端的温差比较大，但是在该均热管3的作用下使其外管10的表面两端(轴向)的温度差值大大降低。
[0020]温差发电装置4，包括多个均热模块串联组成，设置在均热管3的外围且沿着均热管3长度方向分布；每个均热模块并联有多个热电片，该多个热电片沿着均热管3周向环绕分布。
[0021]车辆运行过程中产生的烟气由内管6入口1进入，热量传递给均热管3内壁，温差发电装置4的热电片的热端(靠近烟气侧)与冷端(远离烟气侧)形成温差则可实现发电。
[0022]本方案中因为均热管3的设置，使得该均热管3上不同部位的温差值较小，使得处于同一个模块的每个热电片沿着热管长度方向的热端的温度差值较小，有效的提高了热电
片工作的稳定性。
[0023]本方案中的发电装置连接至一蓄电装置，该蓄电装置可为电池的一种来收集温差发电，并为汽车上的其他零部件提供电力支撑，冷却水通过汽车上的水箱提供循序冷却。
[0024]参考图3，作为本方案的另一种实施方式，为了强化扰动换热，还包括一扰流片2，为螺旋状，设置在内管6内部且与内管6长度匹配；该扰流片2径向上、下、左、右侧端部与内管6相抵，轴向上的端部焊接在内管6上。该螺旋扰流片2结构的作用在于可以限制烟气的流动路径将热量快速的传递给管壁，防止热量流失。使热量沿排气管的径向传给均热管3，这种强化换热会使均热管3的内壁温度尽量高，发电多。若采用对比案例：采用肋片11放在排气管内，参考图4，通过增加换热面积来强化换热，则肋片换热阻力大，技术效果不理想。若采用风扇方式放在排气管外来增加换热，风扇运转则需要消耗电能来实现。本实施方式中采用的扰流片2螺旋结构是放在排气管内，破坏层流底层来强化换热，扰流片2阻力比肋片小且不耗电，具有明显的优势。
[0025]作为本方案的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用汽车尾气余热发电的排气管，其特征在于：包括均热管及温差发电装置，均热管，包括内管与外管，所述的内管构成均热管的内壁，沿轴向上内壁受热温度不同；所述的外管构成热管的外壁，内管与外管通过多个隔片连接，该多个隔片沿着内管外侧周向均匀设置，两端分别固定在内管与外管上，隔片的长度与均热管长度相互匹配；该隔片将均热管的内壁与外壁形成的空间分隔成多个子空间，该多个子空间两端为封闭状态，每个子空间内注入工质；温差发电装置，由多个均热模块串联组成，设置在均热管的外围且沿着均热管长度方向分布；每个均热模块上并联有多个热电片，该多个热电片沿着均热管周向环绕分布。2.如权利要求1所述的一种利用汽车尾气余热发电的排气管，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张先珍，汪锐峰，武文新，高阳，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：