專利名稱：內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法與裝置，特別是內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法與裝置。
背景技術(shù)：
汽車已經(jīng)成為廣泛使用的交通工具，現(xiàn)有汽車基本上使用內(nèi)燃機(jī)作動力，當(dāng)前世界各國均投入了大量的人力、物力和財(cái)力，研究如何降低內(nèi)燃機(jī)的排放和燃油消耗量。但從目前的技術(shù)角度來看，盡管內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明有100多年的歷史，但其燃料利用率最高仍只有40％，與此同時還有40％左右的燃料能以熱能等方式從排氣管排入大氣，這樣不但造成大量的燃料浪費(fèi)，而且還帶來大量的排氣污染、增加了全球的溫室效應(yīng)。另外內(nèi)燃機(jī)自身的發(fā)電系統(tǒng)還要消耗1％-2％的發(fā)動機(jī)動力。雖然電動汽車是比較理想的交通工具，在電動汽車的研究方面盡管也取得了一些可喜的進(jìn)展，但由于受車用動力電源的局限，無法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)大的突破，在近期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大量商業(yè)化的電動汽車投入市場。據(jù)國外權(quán)威資料預(yù)測，需要在2010年后電動汽車才有可能大量商業(yè)化。
人們在內(nèi)燃機(jī)排氣熱能利用研究方面投入了很大的人力、物力和財(cái)力，利用汽車內(nèi)燃機(jī)排氣熱能的現(xiàn)有技術(shù)是渦輪增壓和溴化鋰熱制冷在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用。由于渦輪增壓帶來排氣阻力的增加等因素使其應(yīng)用受到一定的限制；而溴化鋰熱制冷在內(nèi)燃機(jī)上，由于它對機(jī)械振動等因素要求十分苛刻，而無法在行駛的汽車上得到使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用內(nèi)燃機(jī)排氣熱能的方法與裝置，將排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能加以利用。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法與裝置。
內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，它是將內(nèi)燃機(jī)排氣熱能收集集中，通過熱能/電能轉(zhuǎn)換裝置將這部分熱能轉(zhuǎn)換為電能，這種方法主要是采用半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件來實(shí)現(xiàn)的，其熱能/電能轉(zhuǎn)換裝置主要是由半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件構(gòu)成。
內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，它是由熱電轉(zhuǎn)換器一側(cè)聯(lián)接冷卻裝置，另一側(cè)聯(lián)接熱能交換與收集器；冷卻裝置與散熱器經(jīng)由循環(huán)管道聯(lián)接連通；熱能交換與收集器一端有排氣熱能入口管，另一端有廢氣排出管；熱電轉(zhuǎn)換器與電能儲存裝置電聯(lián)接；其特征在于其熱電轉(zhuǎn)換器為半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件。


圖1是汽車內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明結(jié)合具體實(shí)施例參見附圖進(jìn)一步說明如下一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法及裝置，該方法是將汽車內(nèi)燃機(jī)的排氣熱能收集集中起來，然后通過熱能/電能轉(zhuǎn)換裝置把這部分熱能轉(zhuǎn)換為電能加以利用，以求提高內(nèi)燃機(jī)的燃油利用率，達(dá)到節(jié)省能源和降低排氣污染的目的。
汽車內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，其原理結(jié)構(gòu)參見附圖1，它是由半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件構(gòu)成熱電轉(zhuǎn)換器[3]，熱電轉(zhuǎn)換器[3]一側(cè)聯(lián)接冷卻裝置[4]，另一側(cè)聯(lián)接熱能交換與收集器[2]，熱電轉(zhuǎn)換器[3]的半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件在冷卻裝置[4]和熱能交換與收集器[2]兩者的溫差作用下產(chǎn)生電能；冷卻裝置[4]與散熱器[8]經(jīng)由循環(huán)管道[7]聯(lián)接連通；汽車內(nèi)燃機(jī)的排氣熱能經(jīng)入口管[1]進(jìn)入熱能交換與收集器[2]，排氣熱能交換利用后的廢氣經(jīng)廢氣排氣管[5]排出；熱電轉(zhuǎn)換器[3]與汽車用電裝置或電能儲存裝置[6]電聯(lián)接，對汽車內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換成的電能加以利用。
本發(fā)明不僅適用于汽車內(nèi)燃機(jī)排氣熱能的利用，也可應(yīng)用于船舶內(nèi)燃機(jī)和電站內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組。還可用于各種廢熱和余熱的發(fā)電。
本發(fā)明工作原理是利用熱能交換與收集器件將內(nèi)燃機(jī)的排氣廢熱能量集中、收集起來，再利用半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件將所收集的內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能。即將內(nèi)燃機(jī)的排氣廢熱能量通過熱交換元件和半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件變?yōu)殡娔埽徊⒋穗娔芑仞佊谄?、船舶或電站發(fā)電機(jī)組等用電系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可回收內(nèi)燃機(jī)的排氣熱能并轉(zhuǎn)換為電能，可望取代汽車或船舶原有的發(fā)電機(jī)，達(dá)到節(jié)約石化能源、減少大氣污染和降低內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，它是將內(nèi)燃機(jī)排氣熱能收集集中，通過熱能/電能轉(zhuǎn)換裝置將這部分熱能轉(zhuǎn)換為電能，其特征在于這種方法主要是采用半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件來實(shí)現(xiàn)的，其熱能/電能轉(zhuǎn)換裝置主要是由半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件構(gòu)成。
2.一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，它是由熱電轉(zhuǎn)換器一側(cè)聯(lián)接冷卻裝置，另一側(cè)聯(lián)接熱能交換與收集器；冷卻裝置與散熱器經(jīng)由循環(huán)管道聯(lián)接連通；熱能交換與收集器一端有排氣熱能入口管，另一端有廢氣排出管；熱電轉(zhuǎn)換器與電能儲存裝置電聯(lián)接；其特征在于其熱電轉(zhuǎn)換器為半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱能交換與收集器和冷卻裝置可以是各不同形式的金屬散熱器或熱管。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)排氣熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，該方法是將內(nèi)燃機(jī)排氣熱能收集集中，通過熱能/電能轉(zhuǎn)換裝置將這部份熱能轉(zhuǎn)換為電能。該方法是通過一種主要由半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件構(gòu)成的熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置來實(shí)現(xiàn)的。該裝置是由半導(dǎo)體熱電效應(yīng)器件構(gòu)成熱電轉(zhuǎn)換器，熱電轉(zhuǎn)換器一側(cè)聯(lián)接冷卻裝置，另一側(cè)聯(lián)接能交換與收集器；冷卻裝置與散熱器經(jīng)由循環(huán)管道聯(lián)接連通；熱能交換與收集器一端有排氣熱能入的口管，另一端有廢氣排出管；熱電轉(zhuǎn)換器與電能儲存裝置電聯(lián)接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可回收內(nèi)燃機(jī)的排氣熱能并轉(zhuǎn)換為電能，可望取代汽車或船舶原有的發(fā)電機(jī)，達(dá)到節(jié)約石化能源、減少大氣污染和降低內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號H01L37/00GK1441154SQ0311824
公開日2003年9月10日 申請日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者袁翔, 陳曉暉 申請人:長沙交通學(xué)院, 寧波經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)巴陵物資貿(mào)易有限公司