一种发动机废气余热高效收集利用装置

1.本实用新型涉及余热回收利用技术领域，具体涉及一种发动机废气余热高效收集利用装置。


背景技术：

2.发动机废气中含有高品质的热能，直接排放于空气中不仅产生大量的热排放，更是一种严重的能量浪费。现有技术中采用温差发电对发动机的废气余热进行利用；温差发电是一种新型的、环保的发电方式，其原理是：根据塞贝克效应，维持联结成电偶对的半导体器件两端的温差，在这个半导体器件中就会产生温差电动势；依据半导体的温差发电原理，可以将发动机余热转化为电能，具有良好的经济和社会效益。
3.受到温差发电模块制作工艺和现有温差发电技术的限制，温差发电模块热端有一定的安全工作温度，该温度不仅与温差发电材料的最佳工作温度有关，还与温差发电模块制作中所用焊料的熔点等相关。温差发电模块的热端最高温度不可超过此上限值，否则将引起开焊等问题，造成温差发电器无法正常工作。而汽车在实际行驶中，发动机的运行工况一直在变化，从而使温差发电器热端温度不在温差发电器的安全工作温度范围内。为尽可能保证温差发电器的性能、稳定的输出电压、一定的热应力适应程度及运行寿命，一个解决途径是维持其热端的温度在温差发电片的安全工作温度范围内。现有技术中有采用散热翅片和风扇来提高散热效果的，但是散热效果仍不理想。


技术实现要素：

4.本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种发动机废气余热高效收集利用装置，以增强翅片表面散热，提高热电片两端的温差，提高发电效果。
5.为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
6.一种发动机废气余热高效收集利用装置，包括多根废气管道，多根废气管道的入口端相连通，多根废气管道的出口端相连通；在所述废气管道的外表面分布有多个热电片；所述热电片连接有散热翅片，所述散热翅片的一侧设置有风扇；所述多个热电片的线路相连接。
7.进一步的，所述废气管道为矩形管，多个废气管道的入口端与入口圆管相连接，多个废气管道的出口端与出口圆管相连接。
8.更进一步，多根废气管道的中间部分互相平行且彼此间隔。
9.更进一步，所述废气管道的数量为三个。
10.进一步的，所述散热翅片的一侧连接有支座，所述风扇通过支座连接在散热翅片上。
11.进一步的，所述多个热电片的线路相串联或并联或混连连接。
12.进一步的，所述风扇的数量最少为两个。
13.进一步的，热电片通过导热硅胶固定在废气管道的端面。
14.本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：
15.本实用新型为发动机废气余热的高效收集利用装置，通过管道分歧，将单层圆形管路分成多层矩形管路。在矩形管路两个端面均安装有紧凑布置的热电片，在相邻的平行热电片之间安装有散热翅片，提高了废气余热与热电片和散热翅片的接触，有效提高了热电片两侧的温差，更有效的提高发电效果。
16.本实用新型解决了发动机废气余热浪费严重的问题；增强翅片表面散热，提高热电片两端的温差，提高发电效果。本装置在使用时，可以直接安装在原有发动机排气管的中端，更换简单，安装方便，结构紧凑，发电效率高。
附图说明
17.图1为本实用新型所述发动机废气余热高效收集利用装置的等轴测视图。
18.图2为发动机废气余热高效收集利用装置的正视图。
19.图3为图2的左视图。
20.图4为图2的俯视图。
21.图5为图2的后视图。
22.图中，1-废气管道，2-热电片，3-散热翅片，4-风扇，5-入口圆管，6-出口圆管，7-支座。
具体实施方式
23.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
24.如图1-5所示，本实施例提供一种发动机废气余热高效收集利用装置，包括三根废气管道1，三根废气管道1为矩形管道；三根废气管道1的入口端通过入口圆管5相连通，三根废气管道1的出口端通过出口圆管6相连通；三根废气管道1的中间部分互相平行且彼此间隔。在废气管道1的外表面分布有多个热电片2；最外层的热电片2以及相邻的两个热电片2之间都连接有散热翅片3，散热翅片3的一侧连接有支座7，两台风扇4通过支座7连接在散热翅片3上。热电片2之间的线路相串联。
25.发动机废气经入口圆管5进入三根废气管道1，经分歧的三根废气管道1分层进入矩形管。高温废气通过金属管壁将热量传递给热电片2一侧。而在热电片2另一侧，通过风扇4将环境空气代入散热翅片3，使热电片的端面温度较低。由于热电片2两侧的大温差，在半导体材料的塞贝克效应下，产生电能。多个热电片2的线路相连，即可生成较为可观的电能。
26.本发电装置的管道采用分歧结构，增加传热面积和热电片的布置数量，同时矩形管之间有翅片，增加废气传热效率。热电片紧密布置在管道端面上，并通过导热硅胶固定。散热翅片布置于两个平行的热电片之间，增强散热。在散热器侧面布置有风扇，进一步增强翅片表面传热。本装置为发动机废气余热的高效发电装置，以解决发动机废气余热浪费严重的问题。本装置在使用时，可以直接安装在原有发动机排气管的中端，更换简单，安装方便，结构紧凑，发电效率高。
27.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。


技术特征：
1.一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，包括多根废气管道（1），多根废气管道（1）的入口端相连通，多根废气管道（1）的出口端相连通；在所述废气管道（1）的外表面分布有多个热电片（2）；所述热电片（2）连接有散热翅片（3），所述散热翅片（3）的一侧设置有风扇（4）；所述多个热电片（2）的线路相连接。2.根据权利要求1所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，所述废气管道（1）为矩形管，多个废气管道（1）的入口端与入口圆管（5）相连接，多个废气管道（1）的出口端与出口圆管（6）相连接。3.根据权利要求2所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，多根废气管道（1）的中间部分互相平行且彼此间隔。4.根据权利要求3所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，所述废气管道（1）的数量为三个。5.根据权利要求1所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，所述散热翅片（3）的一侧连接有支座（7），所述风扇（4）通过支座（7）连接在散热翅片（3）上。6.根据权利要求1所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，所述多个热电片（2）的线路相串联或并联或混连连接。7.根据权利要求1所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，所述风扇（4）的数量最少为两个。8.根据权利要求1所述的一种发动机废气余热高效收集利用装置，其特征在于，热电片（2）通过导热硅胶固定在废气管道（1）的端面。

技术总结
本实用新型涉及余热回收利用技术领域，是一种发动机废气余热高效收集利用装置，包括多根废气管道，多根废气管道的入口端相连通，多根废气管道的出口端相连通；在所述废气管道的外表面分布有多个热电片；所述热电片连接有散热翅片，所述散热翅片的一侧设置有风扇；所述多个热电片的线路相连接；本实用新型解决了发动机废气余热浪费严重的问题；增强翅片表面散热，提高热电片两端的温差，提高发电效果；本装置在使用时，可以直接安装在原有发动机排气管的中端，更换简单，安装方便，结构紧凑，发电效率高。率高。率高。


技术研发人员：谷正钊
受保护的技术使用者：太原工业学院
技术研发日：2022.01.24
技术公布日：2022/11/1