專利名稱：機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其是涉及一種利用機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的溫差進(jìn)行發(fā) 電的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車，尤其是燃料/電動(dòng)雙動(dòng)力汽車上所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，其燃料燃燒所釋放 出的熱能，只有30 40 %可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車行駛，其它大部分熱能都排放到大 氣中。如果能把有效的熱能轉(zhuǎn)化成電能供給機(jī)動(dòng)車上的電器設(shè)備或?qū)﹄娫催M(jìn)行充電，可大 大提高燃料的熱能利用率，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益均十分巨大。
1821年，德國(guó)物理學(xué)家賽貝克發(fā)現(xiàn)，把兩種不同的金屬導(dǎo)體接成閉合電路時(shí)，如果把 它的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度不同的兩個(gè)環(huán)境中，則電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生。這一現(xiàn)象稱為 塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)。而上述發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室內(nèi)溫度可達(dá)到1500 1900°C， 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體表面的溫度僅為9(TC左右，如此高的溫差，利用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫差發(fā)電是完全可 行的，但目前市場(chǎng)上還未見諸有利用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫差發(fā)電的裝置。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫差，基于半導(dǎo)體材料的塞貝克效應(yīng) 進(jìn)行溫差發(fā)電的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是 一種機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置， 包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)的氣缸，其特點(diǎn)是在所述的氣缸和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體之間 設(shè)置有第一絕緣層、導(dǎo)電層、半導(dǎo)體P材料層和半導(dǎo)體N材料層、以及第二絕緣層，其 中氣缸的壁體與第一絕緣層接觸，第一絕緣層外設(shè)置有導(dǎo)電層，導(dǎo)電層外設(shè)置有半導(dǎo)體 P材料層和半導(dǎo)體N材料層，半導(dǎo)體P材料層和半導(dǎo)體N材料層外設(shè)置有第二絕緣層， 第二絕緣層與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的內(nèi)壁接觸，在半導(dǎo)體P材料層和半導(dǎo)體N材料層之間用絕緣 隔熱層隔開，在半導(dǎo)體P材料層和半導(dǎo)體N材料層上均連接有電源輸出導(dǎo)線。
3本實(shí)用新型所述的半導(dǎo)體P材料層和半導(dǎo)體N材料層有復(fù)數(shù)個(gè)，呈間隔狀地設(shè)置在導(dǎo) 電層與第二絕緣層之間，每相鄰的一個(gè)半導(dǎo)體P材料層和一個(gè)半導(dǎo)體N材料層以及相接 觸的導(dǎo)電層之間構(gòu)成一個(gè)半導(dǎo)體材料發(fā)電組，各半導(dǎo)體材料發(fā)電組之間可以進(jìn)行串聯(lián)或并 聯(lián)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 利用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫差進(jìn)行發(fā)電，提高燃料的熱能利用率；
2. 可代替發(fā)動(dòng)機(jī)上原有的發(fā)電機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，減小發(fā)動(dòng)機(jī)附件上的功 率損失；
3. 增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效功率；
4. 有利于燃料/雙動(dòng)力汽車的發(fā)展。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型發(fā)電裝置的能量變化示意圖。
圖3為本實(shí)用新型發(fā)電裝置的電流流動(dòng)方向示意圖。
圖中l(wèi).氣缸；2.第一絕緣層；3.導(dǎo)電層；4.半導(dǎo)體P材料層；5.絕緣隔熱層；6.半 導(dǎo)體N材料層；7.發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體；8.第二絕緣層。
具體實(shí)施方式
通過申請(qǐng)人對(duì)實(shí)施例的描述，將更加有助于理解本實(shí)用新型，并且使本實(shí)用新型的積 極效果更加體現(xiàn)，但實(shí)施例不應(yīng)視為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的有所限制。
請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)用新型機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體7和位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 體7內(nèi)的氣缸1，其特點(diǎn)是在所述的氣缸1和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體7之間設(shè)置有第一絕緣層2、 導(dǎo)電層3、半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6、以及第二絕緣層8，氣缸l的壁體 與第一絕緣層2接觸，第一絕緣層2外設(shè)置有導(dǎo)電層3，導(dǎo)電層3外設(shè)置有半導(dǎo)體P材料 層4和半導(dǎo)體N材料層6，半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6外設(shè)置有第二絕緣層 8，第二絕緣層8與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體7的內(nèi)壁接觸，在半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6之間用絕緣隔熱層5隔開，在半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6上均連接有電源輸 出導(dǎo)線。半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6有復(fù)數(shù)個(gè)，呈間隔狀地設(shè)置在導(dǎo)電層3 與第二絕緣層8之間，每相鄰的一個(gè)半導(dǎo)體P材料層4和一個(gè)半導(dǎo)體N材料層6以及相 連的導(dǎo)電層3之間構(gòu)成為一個(gè)半導(dǎo)體材料發(fā)電組，各半導(dǎo)體材料發(fā)電組之間可以進(jìn)行串聯(lián) 或并聯(lián)。
請(qǐng)參閱圖1并結(jié)合圖2、圖3敘述本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃料燃 燒釋放出的熱能使氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)部分熱能經(jīng)過氣缸1的壁體、第二絕緣層8傳 遞到半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6的內(nèi)側(cè)，作為高溫端。而與半導(dǎo)體P材料層4 和半導(dǎo)體N材料層6外側(cè)相接觸的第二絕緣層8與冷卻液相連，作為低溫端。由于半導(dǎo)體 材料的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect),在半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料層6中有電流產(chǎn) 生，這種情況下產(chǎn)生電流的電動(dòng)勢(shì)叫做溫差電動(dòng)勢(shì)。半導(dǎo)體P材料層4和半導(dǎo)體N材料 層6上均連接有電源輸出導(dǎo)線，產(chǎn)生的電能供給機(jī)動(dòng)車上的電器設(shè)備或?qū)﹄娫催M(jìn)行充電。 整個(gè)過程能量的變化如圖2所示。電流流動(dòng)方向如圖3所示。
權(quán)利要求1、一種機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體(7)和位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體(7)內(nèi)的氣缸(1)，其特征在于在所述的氣缸(1)和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體(7)之間設(shè)置有第一絕緣層(2)、導(dǎo)電層(3)、半導(dǎo)體P材料層(4)和半導(dǎo)體N材料層(6)、以及第二絕緣層(8)，其中氣缸(1)的壁體與第一絕緣層(2)接觸，第一絕緣層(2)外設(shè)置有導(dǎo)電層(3)，導(dǎo)電層(3)外設(shè)置有半導(dǎo)體P材料層(4)和半導(dǎo)體N材料層(6)，半導(dǎo)體P材料層(4)和半導(dǎo)體N材料層(6)外設(shè)置有第二絕緣層(8)，第二絕緣層(8)與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體(7)的內(nèi)壁接觸，在半導(dǎo)體P材料層(4)和半導(dǎo)體N材料層(6)之間用絕緣隔熱層(5)隔開，在半導(dǎo)體P材料層(4)和半導(dǎo)體N材料層(6)上均連接有電源輸出導(dǎo)線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置，其特征在于所述的半導(dǎo)體P材 料層(4)和半導(dǎo)體N材料層(6)有復(fù)數(shù)個(gè)，呈間隔狀地設(shè)置在導(dǎo)電層(3)與第二絕緣層(8)之 間，每相鄰的一個(gè)半導(dǎo)體P材料層(4)和一個(gè)半導(dǎo)體N材料層(6)以及相接觸的導(dǎo)電層(3) 之間構(gòu)成一個(gè)半導(dǎo)體材料發(fā)電組，各半導(dǎo)體材料發(fā)電組之間可以進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)。
專利摘要一種機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)用發(fā)電裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)的氣缸，其特點(diǎn)是在所述的氣缸和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體之間設(shè)置有第一絕緣層、導(dǎo)電層、半導(dǎo)體P材料層和半導(dǎo)體N材料層、以及第二絕緣層。優(yōu)點(diǎn)利用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫差進(jìn)行發(fā)電，提高燃料的熱能利用率；可代替發(fā)動(dòng)機(jī)上原有的發(fā)電機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，減小發(fā)動(dòng)機(jī)附件上的功率損失；增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效功率；有利于燃料/雙動(dòng)力汽車的發(fā)展。
文檔編號(hào)H02N11/00GK201388177SQ20092004013
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者英 李, 焦洪宇, 陳慶樟 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院