本实用新型涉及一种汽车尾气净化处理和余热发电一体化装置。
背景技术：
随着经济社会的快速发展和人们生活水平的提高，每年的汽车保有量都在大幅度增长。汽车保有量的增长也给城市的空气污染带来了挑战，尤其是相当一部分的汽车尾气排放不合格，进一步加剧了城市环境污染，对人们的身体健康造成了较大危害。目前，汽车尾气处理装置的发展主要分为机内净化和机外净化两个方向，但都存在一定的缺陷或瓶颈。
机内净化技术是指对发动机进行改造或改善，以及对可燃混合气的品质和燃烧状况的优化，已达到降低发动机排放物的有害物质的目的。
机内净化技术主要有：
（1）采用废气再循环装置
废气再循环装置是将一部分发动机的排气重新引入进气系统，与可燃混合气一起进入燃烧室内燃烧。该构想仍在试验阶段，且存在重燃气体品质较低问题。
（2）优化燃烧室结构
发动机排放的碳氢化合物主要是由于发动机燃烧室内存在可产生较多的碳氢化合物的某些间隙，紧凑的燃烧室结构不仅可以改善汽车动力性与经济性，可以保证较短的火焰传播距离，提高燃烧速度，有效的降低发动机的排放。该构想的一个主要制约因素是技术过于复杂，推广面有限。
机外净化技术主要是在发动机机体外针对某些方面进行处理以达到降低汽车尾气排放的目的。就目前机外净化技术的发展情况而言，主要研究的方向是对汽车尾气的催化净化的研究。贵金属催化剂主要是铂(Pt) 、铑( Rh) 、钯( Pd) 等金属，这3种金属对汽车尾气的催化作用相当明显，因此在汽车尾气的处理方面有较好的应用。其中，铂( Pt) 、钯( Pd) 对汽车尾气中的CO和碳氢化合物具有良好的氧化活性，铑( Rh) 对NOx有不错的还原催化作用。但由于贵金属的含量有限，价格又高，在汽车尾气处理方面的需求量有很大，所以，在使用方面有一定的限制。
技术实现要素：
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种汽车尾气净化处理和余热发电一体化装置，兼顾了汽车尾气处理和利用余热温差发电，集节能与减排功能于一身。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下方案：
一种汽车尾气净化处理和余热发电一体化装置，包括净化装置和发电装置；
所述净化装置包括：U型管，U型管的一端设置水平进气管，另一端设置水平出气管；U型管弯管中盛有汽车尾气处理液；在汽车尾气处理液中插入第一电极；
所述发电装置包括：第一导热片和第二导热片，第一导热片接触汽车排气歧管内气体，在第一导热片和第二导热片之间设置金属合金相变储能材料，金属合金相变储能材料的熔点至少为600℃；第二导热片同时与N型半导体、P型半导体的一端相连，N型半导体的另一端连接第二电极的负极，P型半导体的另一端连接第二电极的正极；第二电极整体与第三导热片相接触；第三导热片的末端伸入密封容器中，密封容器中盛有水，第三导热片的末端与水接触；第二电极通过导线与所述第一电极相连。
所述水平进气管内依此设有至少两个挡板。
所述水平进气管内设有回流管。
所述水平出气管内设有回流管。
所述U型管靠近水平出气管一端的液面上设有汽水分离器。
所述装置的总长度不超过1.2米，总高度不超过0.1米。
所述U型管弯管设有可控阀门。
所述第二电极通过导线与车载蓄电池相连。
在所述水平出气管与U型管之间的管壁上套装橡胶管。
所述U型管弯管的长度至少为0.65米。
在所述水平进气管和水平出气管内设有活性炭吸附垫。
所述汽车尾气处理液为氢氧化钠和氯化亚铜的混合溶液。
本实用新型的工作原理：
本实用新型包括尾气净化部分和发电部分，尾气净化部分包括一个弯管加长的U型管，尾气通过水平进气管进入U型管，在水平进气管的内部设有活性炭吸附垫，用以吸收汽车尾气中的固体可吸入颗粒物；同时水平进气管的内部还设有多层挡板，用以减缓气流流速。随后，尾气通过汽车尾气处理液得到过滤，再由水平出气管排除，水平出气管内也安装有活性炭吸附垫，可以对处理后的尾气进行进一步过滤；U型管靠近水平出气管一端的液面上设有汽水分离器，可以防止液体被尾气压走，同时保证通过液体的尾气能够顺利排出。
发电部分首先通过第一导热片与汽车排气歧管内的气体进行接触，汽车排气歧管内的气体一般是超过800摄氏度的不稳定高温，第一导热片后端连接金属合金相变储能材料，由于自身熔点低于汽车排气歧管内的气体温度，金属合金相变储能材料接触到高温后会熔化，并使在其后连接的第二导热片的温度维持在熔点；第二导热片末端连接N型半导体和P型半导体，N型半导体和P型半导体的末端依次连接有电极和第三导热片，第三导热片插入室温水中；由于第二导热片和第三导热片间的温差，N型半导体中带负电的电子向电极的负极移动，P型半导体中带正电空穴向电极的正极移动，就形成了电势差。该电势差由N型半导体和P型半导体的末端电极引出，一方面可以对尾气处理液进行电解以补充增加氢氧化钠溶液的浓度，另一方面可以连接到汽车车载蓄电池上为之充电。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型集节能与减排于一身，既控制了污染物肆意排放对大自然造成的污染和破坏，又充分利用汽车尾气中蕴含的物质与能量，余热发电，大大提高了能源的利用率；
（2）以U型管为外形构架，结构简单，制作成本低，占用空间小且不影响汽车动力,维修方便，加工成本低。
（3）对汽车尾气进行三重处理，处理效率高，对主要污染物起到了有效的过滤阻隔作用。
（4）本设计将尾气处理部分与温差发电部分连接，既节约空间，又提高工作效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中1-水平进气管；2-挡板；3-活性炭吸收垫；4-弯管；5-尾气处理液；6-橡胶管；7-密封容器；8-水；9-水平出气管；10-导热片；11-金属合金相变储能材料；12-金属片；13-N型半导体；14-P型半导体；15-第二电极；16-回流管；17-第一电极；18-导线；19-汽水分离器。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种汽车尾气净化处理和余热发电一体化装置，包括净化装置和发电装置；
所述净化装置包括：U型管，U型管的一端设置水平进气管1，另一端设置水平出气管9；U型管弯管4中盛有汽车尾气处理液5；在汽车尾气处理液5中插入第一电极17；
所述发电装置包括：第一导热片10和第二导热片10，第一导热片10接触汽车排气歧管内气体，在第一导热片10和第二导热片10之间设置金属合金相变储能材料11，金属合金相变储能材料11的熔点至少为600℃；第二导热片10同时与N型半导体13、P型半导体14的一端相连，N型半导体13的另一端连接第二电极15的负极，P型半导体14的另一端连接第二电极15的正极；第二电极15整体与第三导热片10相接触；第三导热片10的末端伸入密封容器中，密封容器中盛有水，第三导热片10的末端与水接触；第二电极15通过导线与所述第一电极17相连。
所述水平进气管1和水平出气管9内设有回流管16，用以使溅洒的液体回流，对汽车适应各种路况很有好处。
U型管靠近水平出气管一端的液面上设有汽水分离器20，可以防止液体被尾气压走，同时保证通过液体的尾气能够顺利排出。
所述装置的总长度不超过1.2米，总高度不超过0.1米。
所述U型管弯管设有可控阀门，用以添加和释放使用前后的尾气处理液。
在所述水平出气管与U型管之间的管壁上套装橡胶管，用来防止左半部分的高温通过管壁传递到右半部分，使密封容器7中的液体保持在室温以维持相对冷源的温度。
所述U型管弯管的长度至少为0.65米，U型管管口直径约为6厘米。
所述汽车尾气处理液为氢氧化钠和氯化亚铜的混合溶液。
所述U型管靠近水平出气管一端的液面上设有汽水分离器，该装置只允许气体通过不允许液体通过，这样方可实现气体顺利通过而液体不会被带走的效果。密封容器7可以与水平出气管9焊接在一起，并且第三导热片穿过水平出气管9，水平出气管9的管壁处需打孔，与第三导热片9公差相配合以保证密封容器7密封。
尾气通过水平进气管进入U型管，在水平进气管的内部设有活性炭吸附垫，用以吸收汽车尾气中的固体可吸入颗粒物；同时水平进气管的内部还设有多层挡板，用以减缓气流流速。随后，尾气通过汽车尾气处理液得到过滤，再由水平出气管排除，水平出气管内也安装有活性炭吸附垫，可以对处理后的尾气进行进一步过滤。
发电部分首先通过第一导热片与汽车排气歧管内的气体进行接触，汽车排气歧管内的气体一般是超过800摄氏度的不稳定高温，第一导热片后端连接金属合金相变储能材料，由于自身熔点低于汽车排气歧管内的气体温度，金属合金相变储能材料接触到高温后会熔化，并使在其后连接的第二导热片的温度维持在熔点；第二导热片末端连接N型半导体和P型半导体，N型半导体和P型半导体的末端依次连接有电极和第三导热片，第三导热片插入室温水中；由于第二导热片和第三导热片间的温差，N型半导体中带负电的电子向电极的负极移动，P型半导体中带正点的空穴向电极的正极移动，就形成了电势差。该电势差由N型半导体和P型半导体的末端电极引出，一方面可以对尾气处理液进行电解以补充增加氢氧化钠溶液的浓度，另一方面可以连接到汽车车载蓄电池上为之充电。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。