一种车辆尾气热量回收装置和具有其的车辆的制作方法

本发明涉及车辆配件制造技术领域,具体涉及一种车辆尾气热量回收装置和具有该尾气热量回收装置的车辆。

背景技术：

根据有关资料统计，汽车发动机约30％的总能量用于驱动汽车，约30％能量被冷却系统消耗，余下约40％的总能量都以高温废气的形式由汽车排气系统排出，此部分热能不仅无法回收利用，而且会对汽车周边零件产生热害问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种车辆尾气热量回收装置。

本发明还提供一种具有该车辆尾气热量回收装置的车辆。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的车辆尾气热量回收装置，包括：

固定装置，所述固定装置安装在车辆的排气管上以与所述排气管形成热传导；

热双金属材料件，所述热双金属材料件设在所述固定装置上且与所述固定装置形成热传导；

压电材料件，所述压电材料件与所述热双金属材料件相连且在所述热双金属材料件受热变形时由所述热双金属材料件挤压产生电流；

导电件，所述导电件与所述压电材料件电连接以导出电流。

进一步地，所述车辆尾气热量回收装置还包括：导热件，所述导热件设在所述固定装置与所述热双金属材料件之间以连接所述固定装置和所述热双金属材料件。

进一步地，所述导热件形成为闭环形，所述导热件的第一侧贴合所述固定装置并与所述固定装置相连，所述导热件的第二侧贴合所述热双金属材料件且与所述热双金属材料件相连。

进一步地，所述导热件的截面大致形成为矩形，所述导热件的第一侧和第二侧相对设置。

进一步地，所述热双金属材料件和所述压电材料件贴合设置，且所述热双金属材料件和所述压电材料件在所述导热件的第二侧上的正投影与所述导热件的第二侧的上表面重合。

进一步地，所述导热件的第二侧的中部设有向上凸起的弧形部，所述热双金属材料件和所述压电材料件的形状与所述导热件的第二侧的形状适配。

进一步地，所述导热件与所述固定装置、所述热双金属材料件和所述压电材料件分别通过螺栓连接。

进一步地，所述固定装置包括第一固定端和第二固定端，所述第一固定端和所述第二固定端配合限定出适于卡紧所述排气管的安装腔。

进一步地，所述第一固定端的截面大致形成为与所述排气管的形状对应的半圆形，所述第二固定端的截面大致形成为开口朝下的匚形，所述第一固定端和所述第二固定端的两端分别设有连接部，所述连接部通过螺栓连接。

进一步地，所述热双金属材料件为由两个或两个以上具有不同热膨胀系数的金属或合金材料复合而成。

进一步地，所述压电材料件由压电陶瓷制备而成。

根据本发明第二方面实施例的车辆包括根据上述实施例所述的尾气热量回收装置。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例中所述的车辆尾气热量回收装置，通过采用热双金属材料件与压电材料件结合的装置，由排气管排出尾气的热能驱动热双金属材料件变形，产生机械能，然后通过热双金属材料件的变形对压电材料件产生挤压，将机械能传递给压电材料件，由压电材料件将机械能转化为电能，可以对车辆电瓶充电或为车载电器元件进行供电，从而实现将车辆尾气中无用甚至有害的热能进行回收利用，不仅达到节能环保的目的，同时还能通过对排气管路的包裹，减少车辆排气系统对周边零件的热害。

附图说明

图1为根据本发明实施例中的车辆尾气热量回收装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例中的车辆尾气热量回收装置的剖视图。

附图标记：

车辆尾气热量回收装置100

固定装置1；第一固定端11；第二固定端12；连接部13；

热双金属材料件2；压电材料件3；导电件4；导热件5；排气管6；螺栓7；弧形部8。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的车辆尾气热量回收装置100。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的车辆尾气热量回收装置100包括固定装置1、热双金属材料件2、压电材料件3和导电件4。

具体而言，固定装置1安装在车辆的排气管6上以与排气管6形成热传导，热双金属材料件2设在固定装置1上且与固定装置1形成热传导，压电材料件3与热双金属材料件2相连且在热双金属材料件2受热变形时由热双金属材料件2挤压产生电流，导电件4与压电材料件3电连接以导出电流。

换言之，根据本发明实施例的车辆尾气热量回收装置，主要由固定装置1、热双金属材料件2、压电材料件3和导电件4组成，固定装置1和车辆排气管6之间的安装方式可以通过螺栓7连接，也可以通过卡扣连接或者其他易于安装的连接方式。在排气管6上安装好固定装置1之后，固定装置1和排气管6之间能形成良好的热传导，便于将排气管6排放的尾气热量尽可能多的通过固定装置1传递给热双金属材料件2。热双金属材料件2与固定装置1相连并且与固定装置1形成热传导以吸收固定装置1的热量，热双金属材料件2在热能的驱动下发生变形，产生机械能。压电材料件3与热双金属材料件2相连并且可以被热双金属材料件2挤压变形，通过热双金属材料件2的变形对与之相连的压电材料件3进行挤压，可以将热双金属材料件2产生的机械能传递给压电材料件3，由压电材料件3将其得到的机械能转化为电能，产生电流。最后通过与压电材料件3电连接的导电件4进行导出，导出的电流可以对车辆电瓶充电或为车载电器元件进行供电。

由此，根据本发明实施例中所述的车辆尾气热量回收装置100，通过采用热双金属材料件2与压电材料件3结合的装置，由排气管6排出尾气的热能驱动热双金属材料件2变形，产生机械能，然后通过热双金属材料件2的变形对压电材料件3产生挤压，将机械能传递给压电材料件3，由压电材料件3将机械能转化为电能，可以对车辆电瓶充电或为车载电器元件进行供电，从而实现将车辆尾气中无用甚至有害的热能进行回收利用，不仅达到节能环保的目的，同时还能通过对排气管路的包裹，减少车辆排气系统对周边零件的热害。

根据本发明的一个实施例，车辆尾气热量回收装置100还包括导热件5。

具体地，导热件5设在固定装置1与热双金属材料件2之间以连接固定装置1和热双金属材料件2，通过在固定装置1和热双金属材料件2之间设置导热件5，导热件5可以采用能够有效与固定装置1和热双金属材料件2进行热传导的材料制备而成，并且其装配结构与固定装置1和热双金属材料件2适配，在便于固定装置1与热双金属材料件2的装配的同时，进一步地增强了固定装置1和热双金属材料件2之间的导热效果，提高了整个尾气热量回收装置的热量回收效率。

进一步，导热件5形成为闭环形，导热件5的第一侧贴合固定装置1并与固定装置1相连，导热件5的第二侧贴合热双金属材料件2且与热双金属材料件2相连。

参见图1和图2，在本发明的一些具体实施方式中，导热件5的截面大致形成为矩形，导热件5的第一侧和第二侧相对设置。进一步地，热双金属材料件2和压电材料件3贴合设置，且热双金属材料件2和压电材料件3在导热件5的第二侧上的正投影与导热件5的第二侧的上表面重合。

也就是说，导热件5的第一侧、第二侧分别形成为矩形结构的导热件5上接触面相对较大的两个侧面，导热件5的第一侧贴合固定装置1，导热件5的第二侧贴合热双金属材料件2，并且热双金属材料件2和压电材料件3的一侧形状均与导热件5的第二侧的形状相同，热双金属材料件2和压电材料件3完全覆盖在导热件5的第二侧上，由此可以最大程度的增加各部件之间的接触面积，从而最大程度的提高了整个尾气热量回收装置的能量回收效率。

参见图1和图2，根据本发明的一个实施例，导热件5的第二侧的中部设有向上凸起的弧形部8，热双金属材料件2和压电材料件3的形状与导热件5的第二侧的形状适配的弧形部8。

通过将导热件5的第二侧的中部设置成具有向上凸起的弧形部8，并且，热双金属材料件2和压电材料件3也均设置有与导热件5的第二侧的形状适配的具有向上凸起的弧形部8，能使得当热量通过导热件5传递给热双金属材料件2时，保证热双金属材料件2受热后形状变化的方向向上，然后随着热双金属材料件2受热后的向上变形，能进一步的对压电材料件3进行有效的挤压，从而将能量有效的由机械能转化成电能，实现将车辆尾气中无用甚至有害的热能进行最大化的回收利用。

进一步地，导热件5与所述固定装置1、热双金属材料件2和压电材料件3分别通过螺栓7连接。由此，通过螺栓7连接各部件，不仅装配方便，紧固效果好，保证热传导效率，而且成本低廉，适于推广使用。

根据本发明的一个实施例，固定装置1包括第一固定端11和第二固定端12，第一固定端11和第二固定端12配合限定出适于卡紧排气管6的安装腔。

优选地，第一固定端11的截面大致形成为与排气管6的形状对应的半圆形，第二固定端12的截面大致形成为开口朝下的匚形，第一固定端11和第二固定端12的两端分别设有连接部13，连接部13通过螺栓7连接。

具体地，如图2所示，在本实施例中，固定装置1由第一固定端11和第二固定端12两部分组成，第一固定端11和第二固定端12通过螺栓连接，可以方便与排气管进行拆装。

第一固定端11大致形成为半圆形结构，半圆形结构的第一固定端11与排气管的形状相对应，第二固定端12大致形成为匚形结构，该结构的第二固定端12与第一固定端11配合，在保证可以固定排气管的同时，还可以增加与导热件5的接触面积。第一固定端11和第二固定端12的具体尺寸可以根据不同排气管的不同管径进行合理选择。

在本发明的一些具体实施方式中，热双金属材料件2为由两个或两个以上具有不同热膨胀系数的金属材料复合而成。或者热双金属材料件2为由两个或两个以上具有不同热膨胀系数的合金材料复合而成。通过由不同热膨胀系数的金属材料或者合金材料复合而成的热双金属材料件2在吸收热量的同时，能够有效的在热能的驱动条件下产生变形，将热能转化为机械能。

在本发明的一些具体实施方式中，压电材料件3由压电陶瓷制备而成。由压电陶瓷制备的压电材料件，能有效地将受到热双金属材料件2挤压后得到的机械能转化为电能，产生电流。

总而言之，根据本发明实施例中的车辆尾气热量回收装置100，能够有效的实现将车辆尾气中无用甚至有害的热能进行回收利用，不仅达到节能环保的目的，同时还能通过对排气管路的包裹，减少车辆排气系统对周边零件的热害。

根据本发明第二方面实施例的车辆包括根据上述实施例的尾气热量回收装置，由于根据本发明实施例的尾气热量回收装置具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的车辆也具有相应的技术效果，即能够有效的实现将车辆尾气中无用甚至有害的热能进行回收利用以及减少车辆排气系统对周边零件的热害。

根据本发明实施例的车辆的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。