本發(fā)明涉及車(chē)輛配件制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種車(chē)輛尾氣熱量回收裝置和具有該尾氣熱量回收裝置的車(chē)輛。

背景技術(shù)：

根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)約30％的總能量用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，約30％能量被冷卻系統(tǒng)消耗，余下約40％的總能量都以高溫廢氣的形式由汽車(chē)排氣系統(tǒng)排出，此部分熱能不僅無(wú)法回收利用，而且會(huì)對(duì)汽車(chē)周邊零件產(chǎn)生熱害問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種車(chē)輛尾氣熱量回收裝置。

本發(fā)明還提供一種具有該車(chē)輛尾氣熱量回收裝置的車(chē)輛。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置，包括：

固定裝置，所述固定裝置安裝在車(chē)輛的排氣管上以與所述排氣管形成熱傳導(dǎo)；

熱雙金屬材料件，所述熱雙金屬材料件設(shè)在所述固定裝置上且與所述固定裝置形成熱傳導(dǎo)；

壓電材料件，所述壓電材料件與所述熱雙金屬材料件相連且在所述熱雙金屬材料件受熱變形時(shí)由所述熱雙金屬材料件擠壓產(chǎn)生電流；

導(dǎo)電件，所述導(dǎo)電件與所述壓電材料件電連接以導(dǎo)出電流。

進(jìn)一步地，所述車(chē)輛尾氣熱量回收裝置還包括：導(dǎo)熱件，所述導(dǎo)熱件設(shè)在所述固定裝置與所述熱雙金屬材料件之間以連接所述固定裝置和所述熱雙金屬材料件。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱件形成為閉環(huán)形，所述導(dǎo)熱件的第一側(cè)貼合所述固定裝置并與所述固定裝置相連，所述導(dǎo)熱件的第二側(cè)貼合所述熱雙金屬材料件且與所述熱雙金屬材料件相連。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱件的截面大致形成為矩形，所述導(dǎo)熱件的第一側(cè)和第二側(cè)相對(duì)設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述熱雙金屬材料件和所述壓電材料件貼合設(shè)置，且所述熱雙金屬材料件和所述壓電材料件在所述導(dǎo)熱件的第二側(cè)上的正投影與所述導(dǎo)熱件的第二側(cè)的上表面重合。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱件的第二側(cè)的中部設(shè)有向上凸起的弧形部，所述熱雙金屬材料件和所述壓電材料件的形狀與所述導(dǎo)熱件的第二側(cè)的形狀適配。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱件與所述固定裝置、所述熱雙金屬材料件和所述壓電材料件分別通過(guò)螺栓連接。

進(jìn)一步地，所述固定裝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適于卡緊所述排氣管的安裝腔。

進(jìn)一步地，所述第一固定端的截面大致形成為與所述排氣管的形狀對(duì)應(yīng)的半圓形，所述第二固定端的截面大致形成為開(kāi)口朝下的匚形，所述第一固定端和所述第二固定端的兩端分別設(shè)有連接部，所述連接部通過(guò)螺栓連接。

進(jìn)一步地，所述熱雙金屬材料件為由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同熱膨脹系數(shù)的金屬或合金材料復(fù)合而成。

進(jìn)一步地，所述壓電材料件由壓電陶瓷制備而成。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的車(chē)輛包括根據(jù)上述實(shí)施例所述的尾氣熱量回收裝置。

本發(fā)明上述技術(shù)方案的有益效果如下：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中所述的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置，通過(guò)采用熱雙金屬材料件與壓電材料件結(jié)合的裝置，由排氣管排出尾氣的熱能驅(qū)動(dòng)熱雙金屬材料件變形，產(chǎn)生機(jī)械能，然后通過(guò)熱雙金屬材料件的變形對(duì)壓電材料件產(chǎn)生擠壓，將機(jī)械能傳遞給壓電材料件，由壓電材料件將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，可以對(duì)車(chē)輛電瓶充電或?yàn)檐?chē)載電器元件進(jìn)行供電，從而實(shí)現(xiàn)將車(chē)輛尾氣中無(wú)用甚至有害的熱能進(jìn)行回收利用，不僅達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，同時(shí)還能通過(guò)對(duì)排氣管路的包裹，減少車(chē)輛排氣系統(tǒng)對(duì)周邊零件的熱害。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置的剖視圖。

附圖標(biāo)記：

車(chē)輛尾氣熱量回收裝置100

固定裝置1；第一固定端11；第二固定端12；連接部13；

熱雙金屬材料件2；壓電材料件3；導(dǎo)電件4；導(dǎo)熱件5；排氣管6；螺栓7；弧形部8。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面首先結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置100。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置100包括固定裝置1、熱雙金屬材料件2、壓電材料件3和導(dǎo)電件4。

具體而言，固定裝置1安裝在車(chē)輛的排氣管6上以與排氣管6形成熱傳導(dǎo)，熱雙金屬材料件2設(shè)在固定裝置1上且與固定裝置1形成熱傳導(dǎo)，壓電材料件3與熱雙金屬材料件2相連且在熱雙金屬材料件2受熱變形時(shí)由熱雙金屬材料件2擠壓產(chǎn)生電流，導(dǎo)電件4與壓電材料件3電連接以導(dǎo)出電流。

換言之，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置，主要由固定裝置1、熱雙金屬材料件2、壓電材料件3和導(dǎo)電件4組成，固定裝置1和車(chē)輛排氣管6之間的安裝方式可以通過(guò)螺栓7連接，也可以通過(guò)卡扣連接或者其他易于安裝的連接方式。在排氣管6上安裝好固定裝置1之后，固定裝置1和排氣管6之間能形成良好的熱傳導(dǎo)，便于將排氣管6排放的尾氣熱量盡可能多的通過(guò)固定裝置1傳遞給熱雙金屬材料件2。熱雙金屬材料件2與固定裝置1相連并且與固定裝置1形成熱傳導(dǎo)以吸收固定裝置1的熱量，熱雙金屬材料件2在熱能的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生變形，產(chǎn)生機(jī)械能。壓電材料件3與熱雙金屬材料件2相連并且可以被熱雙金屬材料件2擠壓變形，通過(guò)熱雙金屬材料件2的變形對(duì)與之相連的壓電材料件3進(jìn)行擠壓，可以將熱雙金屬材料件2產(chǎn)生的機(jī)械能傳遞給壓電材料件3，由壓電材料件3將其得到的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生電流。最后通過(guò)與壓電材料件3電連接的導(dǎo)電件4進(jìn)行導(dǎo)出，導(dǎo)出的電流可以對(duì)車(chē)輛電瓶充電或?yàn)檐?chē)載電器元件進(jìn)行供電。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中所述的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置100，通過(guò)采用熱雙金屬材料件2與壓電材料件3結(jié)合的裝置，由排氣管6排出尾氣的熱能驅(qū)動(dòng)熱雙金屬材料件2變形，產(chǎn)生機(jī)械能，然后通過(guò)熱雙金屬材料件2的變形對(duì)壓電材料件3產(chǎn)生擠壓，將機(jī)械能傳遞給壓電材料件3，由壓電材料件3將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，可以對(duì)車(chē)輛電瓶充電或?yàn)檐?chē)載電器元件進(jìn)行供電，從而實(shí)現(xiàn)將車(chē)輛尾氣中無(wú)用甚至有害的熱能進(jìn)行回收利用，不僅達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，同時(shí)還能通過(guò)對(duì)排氣管路的包裹，減少車(chē)輛排氣系統(tǒng)對(duì)周邊零件的熱害。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，車(chē)輛尾氣熱量回收裝置100還包括導(dǎo)熱件5。

具體地，導(dǎo)熱件5設(shè)在固定裝置1與熱雙金屬材料件2之間以連接固定裝置1和熱雙金屬材料件2，通過(guò)在固定裝置1和熱雙金屬材料件2之間設(shè)置導(dǎo)熱件5，導(dǎo)熱件5可以采用能夠有效與固定裝置1和熱雙金屬材料件2進(jìn)行熱傳導(dǎo)的材料制備而成，并且其裝配結(jié)構(gòu)與固定裝置1和熱雙金屬材料件2適配，在便于固定裝置1與熱雙金屬材料件2的裝配的同時(shí)，進(jìn)一步地增強(qiáng)了固定裝置1和熱雙金屬材料件2之間的導(dǎo)熱效果，提高了整個(gè)尾氣熱量回收裝置的熱量回收效率。

進(jìn)一步，導(dǎo)熱件5形成為閉環(huán)形，導(dǎo)熱件5的第一側(cè)貼合固定裝置1并與固定裝置1相連，導(dǎo)熱件5的第二側(cè)貼合熱雙金屬材料件2且與熱雙金屬材料件2相連。

參見(jiàn)圖1和圖2，在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式中，導(dǎo)熱件5的截面大致形成為矩形，導(dǎo)熱件5的第一側(cè)和第二側(cè)相對(duì)設(shè)置。進(jìn)一步地，熱雙金屬材料件2和壓電材料件3貼合設(shè)置，且熱雙金屬材料件2和壓電材料件3在導(dǎo)熱件5的第二側(cè)上的正投影與導(dǎo)熱件5的第二側(cè)的上表面重合。

也就是說(shuō)，導(dǎo)熱件5的第一側(cè)、第二側(cè)分別形成為矩形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱件5上接觸面相對(duì)較大的兩個(gè)側(cè)面，導(dǎo)熱件5的第一側(cè)貼合固定裝置1，導(dǎo)熱件5的第二側(cè)貼合熱雙金屬材料件2，并且熱雙金屬材料件2和壓電材料件3的一側(cè)形狀均與導(dǎo)熱件5的第二側(cè)的形狀相同，熱雙金屬材料件2和壓電材料件3完全覆蓋在導(dǎo)熱件5的第二側(cè)上，由此可以最大程度的增加各部件之間的接觸面積，從而最大程度的提高了整個(gè)尾氣熱量回收裝置的能量回收效率。

參見(jiàn)圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，導(dǎo)熱件5的第二側(cè)的中部設(shè)有向上凸起的弧形部8，熱雙金屬材料件2和壓電材料件3的形狀與導(dǎo)熱件5的第二側(cè)的形狀適配的弧形部8。

通過(guò)將導(dǎo)熱件5的第二側(cè)的中部設(shè)置成具有向上凸起的弧形部8，并且，熱雙金屬材料件2和壓電材料件3也均設(shè)置有與導(dǎo)熱件5的第二側(cè)的形狀適配的具有向上凸起的弧形部8，能使得當(dāng)熱量通過(guò)導(dǎo)熱件5傳遞給熱雙金屬材料件2時(shí)，保證熱雙金屬材料件2受熱后形狀變化的方向向上，然后隨著熱雙金屬材料件2受熱后的向上變形，能進(jìn)一步的對(duì)壓電材料件3進(jìn)行有效的擠壓，從而將能量有效的由機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)將車(chē)輛尾氣中無(wú)用甚至有害的熱能進(jìn)行最大化的回收利用。

進(jìn)一步地，導(dǎo)熱件5與所述固定裝置1、熱雙金屬材料件2和壓電材料件3分別通過(guò)螺栓7連接。由此，通過(guò)螺栓7連接各部件，不僅裝配方便，緊固效果好，保證熱傳導(dǎo)效率，而且成本低廉，適于推廣使用。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，固定裝置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配合限定出適于卡緊排氣管6的安裝腔。

優(yōu)選地，第一固定端11的截面大致形成為與排氣管6的形狀對(duì)應(yīng)的半圓形，第二固定端12的截面大致形成為開(kāi)口朝下的匚形，第一固定端11和第二固定端12的兩端分別設(shè)有連接部13，連接部13通過(guò)螺栓7連接。

具體地，如圖2所示，在本實(shí)施例中，固定裝置1由第一固定端11和第二固定端12兩部分組成，第一固定端11和第二固定端12通過(guò)螺栓連接，可以方便與排氣管進(jìn)行拆裝。

第一固定端11大致形成為半圓形結(jié)構(gòu)，半圓形結(jié)構(gòu)的第一固定端11與排氣管的形狀相對(duì)應(yīng)，第二固定端12大致形成為匚形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的第二固定端12與第一固定端11配合，在保證可以固定排氣管的同時(shí)，還可以增加與導(dǎo)熱件5的接觸面積。第一固定端11和第二固定端12的具體尺寸可以根據(jù)不同排氣管的不同管徑進(jìn)行合理選擇。

在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式中，熱雙金屬材料件2為由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同熱膨脹系數(shù)的金屬材料復(fù)合而成?；蛘邿犭p金屬材料件2為由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同熱膨脹系數(shù)的合金材料復(fù)合而成。通過(guò)由不同熱膨脹系數(shù)的金屬材料或者合金材料復(fù)合而成的熱雙金屬材料件2在吸收熱量的同時(shí)，能夠有效的在熱能的驅(qū)動(dòng)條件下產(chǎn)生變形，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式中，壓電材料件3由壓電陶瓷制備而成。由壓電陶瓷制備的壓電材料件，能有效地將受到熱雙金屬材料件2擠壓后得到的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生電流。

總而言之，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的車(chē)輛尾氣熱量回收裝置100，能夠有效的實(shí)現(xiàn)將車(chē)輛尾氣中無(wú)用甚至有害的熱能進(jìn)行回收利用，不僅達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，同時(shí)還能通過(guò)對(duì)排氣管路的包裹，減少車(chē)輛排氣系統(tǒng)對(duì)周邊零件的熱害。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的車(chē)輛包括根據(jù)上述實(shí)施例的尾氣熱量回收裝置，由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的尾氣熱量回收裝置具有上述技術(shù)效果，因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛也具有相應(yīng)的技術(shù)效果，即能夠有效的實(shí)現(xiàn)將車(chē)輛尾氣中無(wú)用甚至有害的熱能進(jìn)行回收利用以及減少車(chē)輛排氣系統(tǒng)對(duì)周邊零件的熱害。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛的其他結(jié)構(gòu)和操作對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是可以理解并且容易實(shí)現(xiàn)的，因此不再詳細(xì)描述。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。