三元催化器及车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种三元催化器。本实用新型还涉及一种装载有该三元催化器的车辆。
【背景技术】
[0002]目前车辆供电装置均为使用车载发电机，其由发动机提供动力，从而会给发动机带来额外的功率消耗，也会增加燃油的消耗量，加剧车辆的尾气排放。同时，现有的车辆也仍然存在很多的热能及动能的浪费，如车辆排气系统的热能会通过辐射扩散到车辆底盘及环境中，造成热能的直接损失。而且排气系统中的元件如三元催化器等向周边部件的热量辐射，也会造成这些部件因受热而发生性能下降及寿命缩短。因而若能对车辆排气系统的热能进行回收利用，以减少其向排气系统外围的扩散，并藉此减少发动机功率的额外消耗，以可降低燃油消耗量则显得很有必要。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种三元催化器，以实现对车辆排气系统的热能进行回收利用，并可降低车辆发动机的功率消耗。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]一种三元催化器，包括主体，连接设置在主体两端的进气管和出气管，在所述的主体上热传递连接有温差电堆，所述的温差电堆与电能处理装置电连接。
[0006]进一步的，所述的温差电堆为沿主体轴向间距设置的两个。
[0007]进一步的，所述的两个温差电堆分置在主体的两端。
[0008]进一步的，所述的温差电堆由多个串联且环主体设置的温差电偶组成。
[0009]进一步的，所述的温差电偶包括因两端相互紧密接触而组成环路的第一金属板和第二金属板。
[0010]进一步的，所述的第一金属板和第二金属板的其一紧密接触端与主体热传递连接。
[0011]本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，该车辆装载有如上所述的三元催化器。
[0012]进一步的，所述的电能处理装置包括蓄电池。
[0013]相对于现有技术，本实用新型所述的具有以下优势:
[0014](I)本实用新型所述的三元催化器，通过在主体上热传递连接温差电堆，在主体内的高温尾气的作用下，温差电堆可因塞贝克效应而产生温差电动势，温差电堆与电能处理装置电连接形成回路即可形成电流，从而可将主体内尾气的热量转换为可利用的电能，由此可实现对车辆排气系统中热量的回收利用，并且温差电堆产生的电能既降低了对车辆发电机发电量的需求，又可降低车辆发动机的功率消耗。
[0015](2)温差电堆为间距设置的两个可对主体内高温尾气的热能进行充分利用，而将两个温差电堆分置于主体两端则可便于主体于车辆上的布置。
[0016](3)温差电偶为串联的多个可提高温差电堆产生的总电动势，以使其可满足实际使用的要求；环主体设置为利用主体的结构特点，以便于多个温差电偶的布置，且也保证三元催化器整体结构的紧凑性。
[0017](4)温差电偶设计为两个两端紧密接触的金属板，并使其一紧密接触端与主体热传递连接，以可利用主体内的高温尾气的热能在两金属板之间产生温差电动势，从而实现对主体内尾气热能的回收利用。
[0018](5)设置蓄电池可在车辆运行状态下实现对温差电堆产生电能的存储，该蓄电池可为用于车辆启动及相关仪表元器件使用的电池组，以可对车辆尾气热能进行最大限度的回收。
【附图说明】
[0019]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1为本实用新型实施例所述的三元催化器的结构示意图；
[0021]图2为图1中A-A线的剖视图；
[0022]图3为本实用新型实施例所述的温差电偶间串联连接的结构示意图；
[0023]附图标记说明:
[0024]1-主体，2-进气管，3-出气管，4-温差电偶，5-接线柱，6_氧传感器座，7_催化载体，8-第一金属板,9-第二金属板。
【具体实施方式】
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0027]实施例一
[0028]本实施例涉及一种三元催化器，如图1和图2中所示，其包括主体I，在主体I的两端连接有进气管2和出气管3，进气管2和出气管3的端口也分别设置有法兰，以用于三元催化器和车辆排气管道的连接。在进气管2上还设置有一个与进气管2内部相连通的氧传感器座6，氧传感器座6用于安装氧传感器。在主体I上还连接设置有两个温差电堆，温差电堆于主体I上的连接结构，可使得主体I内流经有高温尾气时，尾气的热能可传递至温差电堆上，从而形成一种热传递连接。温差电堆在主体I外与电能处理装置电连接，电能处理装置可为进行电压稳压、电流稳流及电能存储等，以可对温差电堆在主体I内高温下因赛贝克效应而输出的电动势进行调整。
[0029]本实施例中主体I可为现有常规的圆管状结构，当然其也可采用如横截面为方形或椭圆形等形状，在主体I内填充有催化载体7，以用于车辆尾气的处理。两个温差电堆也为沿主体I的轴向间距布置，当然温差电堆除了可设置为两个之外，其也可设置为如一个、三个或四个等其他数量。在温差电堆设置为两个时，更进一步的，两个温差电堆还可为如图I中所示的布置在主体I的两端处。此时主体I的两个端部也设置成锥形管状，温差电堆即布置在锥形段上。
[0030]本实施例中如图2和图3中所示，每个温差电堆为由环主体I端部圆周呈辐射状布置的多个温差电偶4组成。每个温差电偶4均为包括两端紧密接触而连接于一起的不同材质的第一金属板8和第二金属板9。两个金属板相互连接的两端中的其中一端嵌装于主体I的两端处，并可与主体I的内腔相接触，而两金属板相互连接的两端中的另一端则伸出于主体I端部的外端面之外，从而可形成一外露于主体I外的自由端。两个金属板的其中之一，如本实施例中为第二金属板9,在其与第一金属板8相连接的两端之间的一段构成一隔断，由此形成的第二金属板9的两个端部则形成与外界的电能处理装置电连接的接线端。
[0031]每个温差电堆中的多个温差电偶4即如图3中所示的，由第二金属板9上的接线端串联起来，使得各温差电偶4间形成一个整体的环路。在温差电堆上则如图1中所示的设置有一个接线柱5，从而可将构成环路的各温差电偶4再与电能处理装置电连接于一起形成闭合回路。
[0032]当主体I内流经高温尾气时，其内的温度可达到700-800°C，尾气的热能传递至温差电偶4置于主体I的一端处，从而可在温差电偶4的两端间形成约200°C的温差。当温差电偶4两端之间的温差超过一定的限制时，因塞贝克效应即可在每个温差电偶4的两端之间产生0.25V以上的电动势，各温差电偶4串联起来的总电动势即可达到一般所需的电压值。温差电堆的接线柱5与电能处理装置连接形成闭合回路，即可在主体I内流经高温尾气时源源不断的输出电能。输出的电能经电能处理装置处理后使电压保持稳定，即可用于蓄电池组充电或其它需求。而当发动机关闭，主体I内温度降低后，各温差电偶4两端间的温差消失，发电功能也即停止，此时可在电能处理装置或其它部件的作用下切断电路，以防止温差电偶4消耗蓄电池组电能。
[0033]实施例二
[0034]本实施例涉及一种车辆，该车辆装载有如实施例一中所述的三元催化器，且在本实施例中与三元催化器电连接的电能处理装置中包括有蓄电池。该蓄电池可单独作为车辆启动或相关仪表部件工作使用的电源，当然其也可作为车辆已有蓄电池组的补充。通过该三元催化器可将流经其内尾气的热量转换为可利用的电能，实现对车辆排气系统中热量的回收利用，且产生的电能也降低了对车辆发电机发电量的需求，从而也可降低车辆发动机的功率消耗，起到很好的使用效果。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种三元催化器，包括主体，连接设置在主体两端的进气管和出气管，其特征在于:在所述的主体上热传递连接有温差电堆，所述的温差电堆与电能处理装置电连接。
2.根据权利要求1所述的三元催化器，其特征在于:所述的温差电堆为沿主体轴向间距设置的两个。
3.根据权利要求2所述的三元催化器，其特征在于:所述的两个温差电堆分置在主体的两端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的三元催化器，其特征在于:所述的温差电堆由多个串联且环主体设置的温差电偶组成。
5.根据权利要求4所述的三元催化器，其特征在于:所述的温差电偶包括因两端相互紧密接触而组成环路的第一金属板和第二金属板。
6.根据权利要求5所述的三元催化器，其特征在于:所述的第一金属板和第二金属板的其一紧密接触端与主体热传递连接。
7.—种车辆，其特征在于:该车辆装载有如权利要求1所述的三元催化器。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于:所述的电能处理装置包括蓄电池。
【专利摘要】本实用新型提供了一种三元催化器，包括主体，连接设置在主体两端的进气管和出气管，在所述的主体上热传递连接有温差电堆，所述的温差电堆与电能处理装置电连接。本实用新型还涉及一种装载有该三元催化器的车辆。本实用新型所述的三元催化器，可实现对车辆排气系统的热能进行回收利用，并可降低车辆发动机的功率消耗。
【IPC分类】H02J7-00, F01N5-02, F01N3-28, H02N11-00
【公开号】CN204532489
【申请号】CN201420841384
【发明人】陈永卫, 尹红光, 许亮, 郭宏, 刘冲, 李晓龙, 耿旭贞
【申请人】长城汽车股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年12月27日