一种微粒尘埃滤除系统及汽车的制作方法

文档序号:11874814阅读:193来源:国知局

本发明涉及汽车用品技术领域,更进一步地涉及一种微粒尘埃滤除系统及汽车。



背景技术:

柴油机的热效率为34%~38%,汽油机仅为25%~28%,其余的能量均以发动机机冷却水、汽车尾气等热能形式及摩擦损耗等形式耗散,其中发动机机冷却水占到30%,磨擦损耗约占5%,汽车尾气耗散的热量占燃料产生化学能的30%~45%,极大地浪费的能量。

随着工业化的发展,环境问题已经成为人体健康的一大威胁,空气中以微米为单位的飘尘在空中呈正电荷飘浮,携带着细菌、病毒和有害气体,人体的鼻腔无法过滤这种微粒尘埃,已经成为危害人们健康的无形杀手。对人体危害最大的是直径小于10μm的微粒尘埃,一般机械很难滤除,但空气负离子却可捕获这些带正电的有害物,对于直径小于10μm的微粒与飘尘具有显著的沉降效果,料度越小捕获率就越高。此外,空气负离子可以有效吸收和消除苯甲醛氨等刺激性气体,清除垃圾释放出的酸臭气体。

因此,对于本领域的技术人员来说,如何设计一种利用汽车发动机尾气的热量,对空气中的微粒尘埃进行滤除的装置,是目前需要解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明提供一种微粒尘埃滤除系统,利用汽车发动机尾气的热量,对空气中的微粒尘埃进行滤除,改善空气环境,具体方案如下:

一种微粒尘埃滤除系统,包括:

温差发电器,设置于发动机的排气管上,所述温差发电器的热端与排气管壁接触;

冷源,连接所述温差发电器的冷端进行降温;

蓄电池,存储所述温差发电器产生的电能;

负离子转换器,设置于车体外侧,利用所述蓄电池供电产生负离子。

可选地,所述温差发电器为圆桶式温差发电器,所述温差发电器的热端平铺在横截面为正多边形的排气管上。

可选地,还包括热电管理系统,所述热电管理系统包括温度传感器和控制器,所述温度传感器分别设置于所述温差发电器热端与冷端,所述控制器根据所述温度传感器的信号调节所述冷源的工作效率,以及调节排气管内设置的挡板的角度。

可选地,所述温差发电器的冷端连接水冷散热器,所述冷源为汽车发动机的冷却水泵,所述水冷散热器的冷却水套通过循环管路连接所述冷却水泵。

可选地,所述温差发电器布置在排气管的催化反应器与消声器之间。

可选地,所述热电管理系统还包括用于检测所述蓄电池电量的电能传感器,所述控制器根据所述电能传感器调节所述蓄电池的充放电状态。

可选地,所述负离子转换器为纳子富勒烯负离子释放器。

可选地,还包括设置于车体外侧的静电除尘器,所述静电除尘器由所述蓄电池供电。

可选地,所述静电除尘器的进风口朝向汽车的前端,位于进气格栅的两侧;所述负离子转换器设置于汽车的底盘,位于排气管上。

本发明还提供一种汽车,包括上述任一项所述的微粒尘埃滤除系统。

本发明提供了一种微粒尘埃滤除系统,包括:温差发电器、冷源、蓄电池、负离子转换器等装置,其中温差发电器设置于汽车排气管上,温差发电器的热端与汽车排气管接触,以汽车排气管作为热源,使热端保持较高的温度;冷源连接温差发电器的冷端,使冷端保持较低的 温度。当汽车正常运行时,在热端与冷端之间存在温差产生电动势而实现发电。蓄电池存储温差发电器产生的电能;负离子转换器设置于车体外侧,利用蓄电池的电能产生负离子排放到外界大气中,利用产生的负离子对环境进行净化,利用了汽车尾气的热量,滤除空气中的微粒尘埃。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的微粒尘埃滤除系统的装置结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种微粒尘埃滤除系统,利用汽车发动机尾气的热量,对空气中的微粒尘埃进行滤除,改善空气环境。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图及具体的实施方式,对本申请的微粒尘埃滤除系统进行详细的介绍说明。

如图1所示,为本发明所提供的微粒尘埃滤除系统的装置结构示意图,该系统包括温差发电器1、冷源2、蓄电池3、负离子转换器4等结构,其中温差发电器1设置于发动机的排气管上,温差发电器1的热端与排气管壁接触;冷源2连接温差发电器1的冷端进行降温。温差发电指的是当半导体材料的两端存在温度差而产生电动势的现象,本发明以发动机尾气为热源构建温差发电系统,利用发动机尾气的热量与冷源之间的温差产生电能,并将电能存储在蓄电池3中。

负离子转换器4设置于车体外侧,利用蓄电池3供电产生小粒径的负离子,将负离子排到车外的大气环境中,对外界的环境进行净化。 温差发电器1随着汽车发动机的工作而运行,在汽车的使用过程中,负离子发生器也一直保持工作,持续吸附微小颗粒。本发明的微粒尘埃滤除系统利用于汽车的尾气的废热,在不耗费多余能源的基础上持续净化环境。

具体地,温差发电器主要有平板式和圆桶式两种,本发明的温差发电器1为圆桶式温差发电器,将汽车排气管的截面由圆形改为正多边形,温差发电器1的热端平铺在排气管上,以排气管作为热源,通过尾气流与排气管壁的对流换热,将热量传递给热端的热端。

更进一步,本发明的微粒尘埃滤除系统还包括热电管理系统,实现热能和电能两个方面的管理。热电管理系统包括温度传感器和控制器,温度传感器至少设置两个,分别设置于温差发电器1的热端与冷端,测量热端与冷端的温度,并由控制器接收温度信号并进行调节,使热端与冷端之间保持相对稳定且较大的温差,以保证发电效果。对于冷源2而言,控制器根据温度传感器的信号调节冷源2的工作效率,当温差减小时加大冷源的工作效率,加速冷端降温;对于热源而言,在排气管内设置的能够导流的挡板,挡板可以转动调节角度,改变流动方向,当温差减小时调整挡板的角度使尾气的流速降低,从而使排气管的温度升高,加大温差。

温差发电器常用的冷却方案有两种:第一种采用型材散热器或热管散热器,第二种采用冷却水套的水冷散热器,通过发动机冷却水泵带动的冷却水(80~90℃)的循环流动来降低冷端温度。本方案采用的是第二种,温差发电器的冷端连接水冷散热器6,也即冷源2通过水冷散热器6间接连接于温差发电器1,水冷散热器6紧在温差发电器1的热端;冷源2为汽车发动机的冷却水泵,水冷散热器6的冷却水套通过循环管路连接冷却水泵。

汽车排气歧管出口温度约为900-1100K,沿着尾气流的方向,排气温度逐渐降低,为了不影响催化反应及热端最大工作温度的限制,温差发电器1通常布置在催化反应器与消声器之间。

热电管理系统还包括用于检测蓄电池电量的电能传感器,监测蓄 电池的荷电状态(SOC),控制器根据电能传感器调节蓄电池的充放电状态,当蓄电池电量满时断开充电,减少过充。

负离子转换器4为纳子富勒烯负离子释放器。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上,本发明还包括设置于车体外侧的静电除尘器5,静电除尘器5由蓄电池3供电。

静电除尘器进进风口朝向汽车的前端,位于进气格栅的两侧;在汽车行驶时,空气流经静电除尘器5,吸附空气中的悬浮粒子,起到双重的净化效果。负离子转换器4设置于汽车的底盘,位于排气管上。

本发明还提供一种汽车,包括上述的微粒尘埃滤除系统,该汽车能够实现相同的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理,可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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