一种新型消声器温差发电装置及汽车的制作方法

本发明公开的新型消声器温差发电装置属于温差发电技术领域。

本发明公开的汽车属于汽车尾气处理领域。

背景技术：

研究表明，汽车发动机利用燃油燃烧产生的热能中仅有38.5％作为指示功率输出，却有33％的热能随着尾气排入大气当中。因此，若能提出环保并实践性强的能量回收策略对汽车尾气带走的能量进行回收，必然可以提高汽车燃油热能的利用率，从而提升整车综合性能。汽车尾气温差发电系统的出现，就是为了实现回收汽车尾气废热能量而开发的装置，基于半导体材料的热电效应，利用热电器件两个表面的温差产生电能来实现能量的回收。目前大多数汽车尾气温差发电装置采用冷却水作为温差半导体的冷端，发电效率很低，同时废气能量采集面不足、采集效率不高等问题。

综合以上说明，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现要素：

发明目的：本发明公开一种新型消声器温差发电装置，以解决温差发电装置热能量采集面不足导致采集效率不高、发电效率低的问题。

本发明同时提供一种采用上述消声器温差发电装置的汽车。

技术方案：为达到上述目的，本发明提供的消声器温差发电装置可采用如下技术方案：

一种新型消声器温差发电装置，包括消声器、温差发电模块、冷却循环系统；

所述消声器包括气源入口、气源出口、连通气源入口及气源出口的气源通道，所述气源通道包括数个并排排布的主气道及连通相邻两个主气道的连接气道，且连续的三个主气道及连接该三个主气道的连接气道形成“s”弯形；

所述冷却循环系统包括第一溶池、第一泵、第二溶池、连通第一泵与第二溶池的第一冷源通道、连接第一泵与第二溶池的第二冷源通道、连接第二溶池及第一溶池的第三冷源通道，第一泵将第一溶池内的工质输送入第一冷源通道及第二冷源通道中；第三冷源通道将第二溶池中的工质返回输送至第一溶池；所述第一冷源通道包含一段与气源通道配合的第一换热通道，所述第一换热通道包括位于相邻两个主气道之间的第一主换热道及位于所述连接气道外侧并连通相邻两个第一主换热道的第一连接换热道，所述第一主换热道内设有将第一主换热道内部分隔成两部分的第一分流挡板，该第一分流挡板将第一主换热道内的两部分形成弯道，且第一分流挡板位于第一主换热道入口的一端将该第一主换热道与第一连接换热道的连接处分隔为两个入口，其中一个入口为第一主换热道的入口，另一个入口为冷源直接进入第一连接换热道的入口；所述第二冷源通道具有连通第一连接换热道的第一辅助通道；

所述温差发电模块包括若干温差发电片，温差发电片安装于气源通道与第一换热通道之间。

有益效果：相对于现有技术，本发明提供的新型消声器温差发电装置通过在消声器的气源通道(即热气源进入的通道)包括数个并排排布的主气道及连通相邻两个主气道的连接气道，且连续的三个主气道及连接该三个主气道的连接气道形成“s”弯形以在有限空间内延长气源通道的整体长度，同时在两个主气道之间设置第一主换热道(内装有冷源工质)，即第一主换热道能够同时与两个主气道进行换热，在有限空间内使得换热效率提高。且温差发电片安装于气源通道与第一换热通道之间，而如前所述由于气源通道的加长，故温差发电片的安装空间也显著增加从而提高发电效率。而另外，第一分流挡板将第一主换热道内的两部分形成弯道，每一个部分分别与一侧的主气道进行换热，且两个部分中的冷源还在流动，进一步提高换热效率。且第一分流挡板位于第一主换热道入口的一端将该第一主换热道与第一连接换热道的连接处分隔为两个入口，其中一个入口为第一主换热道的入口，另一个入口为冷源直接进入第一连接换热道的入口，使在后的其他气源通道部分也能够通过冷源直接进入第一连接换热道的方式获得未换热的冷源以提高整体的气源通道换热效率。以及，所述第一冷源通道之外还设置有第二冷源通道作为冷源输送的辅助循环，目的在于工质，如溴化锂水溶液经过第一个扰流模块后温度会升高，并且由于溴化锂溶液的基本性质，在气相向液相转换的相变过程放热会加剧工质温度的升高，因此除了第一个温差发电片，后续的温差发电片的工作效率都会受到影响，而外加辅助循环的目的就是为了降低这一影响，不断地通过第二冷源通道补充冷源保证足够的温差，从而保证足够的发电效率。

进一步的，冷却循环系统还包括第二泵、连通第二泵与第二溶池的第四冷源通道、连接第二泵与第二溶池的第五冷源通道、连接第二溶池及第一溶池的第六冷源通道，第二泵将第一溶池内的工质输送入第四冷源通道及第五冷源通道中；第六冷源通道将第二溶池中的工质返回输送至第一溶池；所述第四冷源通道包含一段与气源通道配合的第二换热通道，所述第二换热通道包括位于相邻两个主气道之间的第二主换热道及位于所述连接气道外侧并连通相邻两个第二主换热道的第二连接换热道，所述第二主换热道内设有将第二主换热道内部分隔成两部分的第二分流挡板，该第二分流挡板将第二主换热道内的两部分形成弯道，且第二分流挡板位于第二主换热道入口的一端将该第二主换热道与第二连接换热道的连接处分隔为两个入口，其中一个入口为第二主换热道的入口，另一个入口为冷源直接进入第二连接换热道的入口；所述第五冷源通道具有连通第二连接换热道的第二辅助通道。该第二泵、第四、第五、第六冷源通道的设置能够在同一个消声器上再增加第二个冷端工质的输送渠道，从而在气源通道中有部分可以换热的空间中却难以安装第一换热通道的地方，通过该第二换热通道及协同作用的第五、第六冷源通道与气源通道的这些部分形成换热，从而进一步提高整体消声器的换热效率，温差发电片也安装于气源通道与第二换热通道之间。

进一步的，所述冷却循环系统内采用的工质为溴化锂水溶液。

进一步的，所述第一主换热道与第二主换热道交叉设置，且第一连接换热道与第二连接换热道分别位于消声器的两侧。

进一步的，所述第一泵与第二泵分别与第一溶池通过不同的管道连通。

基于上述新型消声器温差发电装置，本发明提供的汽车的技术方案为：包括上述的消声器温差发电装置，所述消声器的气源入口连接汽车的尾气排放管道，汽车尾气通过气源入口进入消声器。

所述溶池为汽车内部的冷却系统的一部分。

附图说明

图1为本发明型消声器温差发电装置的结构示意图。

图2是本发明型消声器温差发电装置中温差发电片在气源通道与第一换热通道之间位置的局部放大图。图2中的箭头表示工质的输送路线。

具体实施方式

实施例一

本实施例公开一种新型消声器温差发电装置，请参阅图1及图2所示。

消声器温差发电装置该包括消声器、温差发电模块、冷却循环系统。

所述消声器1包括气源入口11、气源出口12、连通气源入口11及气源出口12的气源通道，所述气源通道包括数个并排排布的主气道13及连通相邻两个主气道13的连接气道14。而为了在有限空间内延长气源通道的整体长度，连续的三个主气道13及连接该三个主气道13的连接气道14形成“s”弯形。当主气道13超过三个时则按照“s”弯形的方式继续弯折形成。同时，该“s”弯形的内部通道设置也有利于声音在不断的弯折反射中逐步减弱，提高消声器的消声效果。

所述冷却循环系统包括第一溶池21、第一泵22、第二溶池23、连通第一泵22与第二溶池23的第一冷源通道24、连接第一泵22与第二溶池23的第二冷源通道25、连接第二溶池23及第一溶池21的第三冷源通道26。第一泵22将第一溶池23内的用于吸收热量的冷端工质输送入第一冷源通道24及第二冷源通道25中。第三冷源通道26将第二溶池23中的工质返回输送至第一溶池21以形成回路。所述第一冷源通道24包含一段与气源通道配合的第一换热通道。所述第一换热通道包括位于相邻两个主气道13之间的第一主换热道241及位于所述连接气道14外侧并连通相邻两个第一主换热道241的第一连接换热道242，所述第一主换热道241内设有将第一主换热道内部分隔成两部分的第一分流挡板243，该第一分流挡板243将第一主换热道241内的两部分形成弯道，且第一分流挡板243位于第一主换热道入口的一端将该第一主换热道241与第一连接换热道242的连接处分隔为两个入口，其中一个入口244为第一主换热道的入口，另一个入口245为冷源直接进入第一连接换热道的入口。该入口245的设置，使在后的其他气源通道部分也能够通过入口245使不经过第一主换热道的冷源直接进入第一连接换热道242的方式获得未换热的冷源以提高整体的气源通道换热效率。在本实施方式中，冷却循环系统内采用的工质为溴化锂水溶液。

所述第二冷源通道25是独立于第一冷源通道24且直接与第一泵22连通的另一条冷源通道，该第二冷源通道25作为冷源输送的辅助循环。其中第二冷源通道25具有连通第一连接换热道242的第一辅助通道251，该第一辅助通道251将第二冷源通道25中未换热的工质补充入第一连接换热道242中以提高后续的换热效率。

而由于在的气源通道的“s”弯形部分中，第一主换热道241和第一连接换热道242也不能与“s”弯形部分的所有主气道13和连接气道14均接触而产生换热，从而使该部分的主气道13及连接气道14所在的空间无法进行换热和发电而造成浪费，故，在本装置的冷却循环系统中另外设置第二泵27、连通第二泵27与第二溶池23的第四冷源通道28、连接第二泵27与第二溶池23的第五冷源通道29、连接第二溶池23及第一溶池21的第六冷源通道30。第二泵27将第一溶池21内的工质(溴化锂水溶液)输送入第四冷源通道28及第五冷源通道29中。所述第一泵22与第二泵27分别与第一溶池通过不同的管道连通。第六冷源通道30将第二溶池23中的工质返回输送至第一溶池21形成回路。所述第四冷源通道28包含一段与气源通道配合的第二换热通道，所述第二换热通道包括位于相邻两个主气道13之间的第二主换热道281及位于所述连接气道外侧并连通相邻两个第二主换热道的第二连接换热道282。所述第二主换热道281内设有将第二主换热道内部分隔成两部分的第二分流挡板283，该第二分流挡板283将第二主换热道281内的两部分形成弯道，且第二分流挡板位于第二主换热道入口的一端将该第二主换热道与第二连接换热道的连接处分隔为两个入口，其中一个入口为第二主换热道的入口，另一个入口为冷源直接进入第二连接换热道的入口。所起到的作用与第一分流挡板243相同。所述第五冷源通道29同样是作为冷源输送的辅助循环，且具有连通第二连接换热道282的第二辅助通道291。所述第一主换热道与第二主换热道交叉设置，且第一连接换热道242与第二连接换热道282分别位于消声器的两侧，故能够将消声器两侧可以利用的换热空间均占据并形成与消声器的换热。

而所述温差发电模块包括若干温差发电片3，温差发电片3安装于气源通道与第一换热通道之间，以及气源通道与第二换热通道之间，并通过温差发电片两侧的温差(气源通道贴在温差发电片的一面温度大于换热通道贴在温差发电片一面的温度)进行发电。

实施例二

本发明提供一种包括上述消声器温差发电装置的汽车。即在本实施例二中，将实施例一提供的消声器温差发电装置应用在汽车中，也是实施例一一个主要的应用。所述消声器的气源入口连接汽车的尾气排放管道，汽车尾气通过气源入口进入消声器。所述溶池也可为汽车内部的冷却系统的一部分。

另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。