尾排废气能量再利用装置以及燃料电池汽车的制作方法

1.本实用新型涉及能量利用技术领域，尤其是涉及一种尾排废气能量再利用装置以及燃料电池汽车。


背景技术：

2.氢能现今被视为全球最具发展潜力的清洁能源之一，并被认为是“终极新能源汽车解决方案”。伴随着汽车保有量持续增长，以及氢能源汽车技术的完善和普及，氢能源汽车未来市场发展前景广阔。
3.而氢燃料电池汽车的散热问题一直被业内视为困扰之一，主要因为燃料电池系统的发热量特别大。有些车为了解决燃料电池系统的散热问题，会将散热器布置在汽车的舱室内，从而导致热风(70-80℃)都往舱内吹，使得舱室的温度过高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种尾排废气能量再利用装置，用以解决汽车的舱室温度过高的问题。
5.本实用新型还提出一种具有上述尾排废气能量再利用装置的燃料电池汽车。
6.根据本实用新型第一方面实施例的一种尾排废气能量再利用装置，包括：驱动叶轮，所述驱动叶轮用于设置在汽车的尾排管内；传动机构，所述传动机构的输入端与所述驱动叶轮传动连接；以及散热叶轮，所述散热叶轮与所述传动机构的输出端传动连接，所述散热叶轮用于设置在所述汽车的舱室内；其中，所述舱室具有散热口，所述散热叶轮面向所述散热口设置。
7.根据本实用新型实施例的尾排废气能量再利用装置，至少具有如下技术效果：
8.上述的尾排废气能量再利用装置中，尾排管为汽车内燃料电池系统的尾排管，用于排放燃料电池系统产生的尾气。驱动叶轮设置于尾排管内，尾排管在排放废气时，废气可以带动驱动叶轮转动。传动机构用于将驱动叶轮通过废气获得的动能传递给散热叶轮，以使散热叶轮转动，散热叶轮转动时可以将舱室内的热空气通过舱室的散热口排至外界。上述的尾排废气能量再利用装置可以利用尾排废气解决舱室内的高温问题，并且，利用废气的能量不会耗费电能，能够有效节约资源。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动叶轮包括第一安装轴、以及固定设置于所述第一安装轴上的第一叶片，所述第一安装轴用于可转动地穿设于所述尾排管的管壁，并使所述第一叶片置于所述尾排管内，且所述第一安装轴与所述传动机构的输入端传动连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一安装轴的两端均穿过所述尾排管；
11.所述尾排废气能量再利用装置还包括第一轴承组件以及第二轴承组件，所述第一轴承组件套设于所述第一安装轴的其中一端外，且所述第一轴承组件用于设置在所述尾排管的外部，所述第二轴承组件套设于所述第一安装轴的另一端外，且所述第二轴承组件用
于设置在所述尾排管的外部。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述尾排管的上侧设有第一轴孔，所述尾排管的下侧设有第二轴孔，所述第一安装轴可转动地穿设于所述第一轴孔以及所述第二轴孔，所述第一轴承组件固定于所述尾排管的上侧壁并套设于所述第一安装轴的上端外，所述第二轴承组件固定于所述尾排管的下侧壁并套设于所述第一安装轴的下端外。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第一轴承组件还用于密封所述第一轴孔与所述第一安装轴之间形成的第一泄漏间隙，所述第二轴承组件还用于密封所述第二轴孔与所述第一安装轴之间形成的第二泄漏间隙。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述传动机构包括传动轴以及传动组件，所述传动轴的一端与所述第一安装轴的一端固定连接，所述传动轴的另一端与所述传动组件传动连接，所述传动组件与所述散热叶轮固定连接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述传动组件包括与所述传动轴远离所述第一安装轴的一端固定连接的第一锥齿轮、以及与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述散热叶轮固定连接。
16.根据本实用新型第二方面实施例的燃料电池汽车，包括：舱室，所述舱室的侧壁设有散热口；尾排管；以及如上所述的尾排废气能量再利用装置，所述驱动叶轮设置于所述尾排管内，所述散热叶轮设置于所述舱室内，并面向所述散热口设置。
17.根据本实用新型实施例的燃料电池汽车，至少具有如下技术效果：
18.上述的尾排废气能量再利用装置中，尾排管为汽车内燃料电池系统的尾排管，用于排放燃料电池系统产生的尾气。驱动叶轮设置于尾排管内，尾排管在排放废气时，废气可以带动驱动叶轮转动。传动机构用于将驱动叶轮通过废气获得的动能传递给散热叶轮，以使散热叶轮转动，散热叶轮转动时可以将舱室内的热空气通过舱室的散热口排至外界。上述的尾排废气能量再利用装置可以利用尾排废气解决舱室内的高温问题，并且，利用废气的能量不会耗费电能，能够有效节约资源。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述的燃料电池汽车还包括车底盘，所述车底盘上固定设置有安装架，所述散热叶轮可转动地设置于所述安装架上。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述的燃料电池汽车还包括抱箍，所述抱箍套设于所述尾排管外并与所述车底盘固定连接。
附图说明
21.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是本实用新型一实施例的尾排废气能量再利用装置使用场景图一；
23.图2是本实用新型一实施例的尾排废气能量再利用装置使用场景图二；
24.图3是图2所示图形的a处局部放大结构示意图；
25.图4是本实用新型一实施例的尾排废气能量再利用装置与尾排管的分解结构示意图。
26.附图标记：
27.10、尾排废气能量再利用装置；11、驱动叶轮；111、第一安装轴；112、第一叶片；12、
传动机构；121、传动轴；122、传动组件；1221、第一锥齿轮；1 222、第二锥齿轮；13、散热叶轮；131、第二安装轴；132、第二叶片；14、第一轴承组件；141、第一安装件；15、第二轴承组件；151、第二安装件；
28.20、舱室；20a、散热口；
29.30、尾排管；31、第一轴孔；
30.40、安装架；
31.50、车底盘；
32.60、抱箍；
33.70、弹性垫。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.结合图1、图2与图4，一实施例涉及的一种尾排废气能量再利用装置10，包括驱动叶轮11、传动机构12以及散热叶轮13。驱动叶轮11用于设置在汽车的尾排管30内，传动机构12的输入端与驱动叶轮11传动连接，传动机构12 的输出端与散热叶轮13传动连接，散热叶轮13用于设置在汽车的舱室20内，其中，舱室20具有散热口20a，散热叶轮13面向散热口20a设置。
38.上述的尾排废气能量再利用装置10中，尾排管30为汽车内燃料电池系统的尾排管30，用于排放燃料电池系统产生的尾气。驱动叶轮11设置于尾排管30 内，尾排管30在排放废气时，废气可以带动驱动叶轮11转动。传动机构12用于将驱动叶轮11通过废气获得的动能传递给散热叶轮13，以使散热叶轮13转动，散热叶轮13转动时可以将舱室20内的热空气通过舱室20的散热口20a排至外界。上述的尾排废气能量再利用装置10可以利用尾排废气解决舱室20内的高温问题，并且，利用废气的能量不会耗费电能，能够有效节约资源。
39.如图4所示，在其中一个实施例中，驱动叶轮11包括第一安装轴111、以及固定地设
置于第一安装轴111上的第一叶片112，第一安装轴111可转动地穿设于尾排管30的管壁，并使第一叶片112置于尾排管30内。当废气在尾排管30内流动时，废气可以带动第一叶片112以及第一安装轴111转动。
40.进一步地，第一安装轴111的两端均穿过尾排管30，尾排废气能量再利用装置10还包括第一轴承组件14以及第二轴承组件15，第一轴承组件14套设于第一安装轴111的其中一端外，且第一轴承组件14用于设置在尾排管30的外部，第二轴承组件15套设于第一安装轴111的另一端外，且第二轴承组件15用于设置在尾排管30的外部。
41.具体地，尾排管30的上侧设有第一轴孔31，尾排管30的下侧设有第二轴孔，第一安装轴111可转动地穿设于第一轴孔31以及第二轴孔，第一轴承组件 14固定于尾排管30的上侧壁并套设于第一安装轴111的上端外，第二轴承组件 15固定于尾排管30的下侧壁并套设于第一安装轴111的下端外。
42.更具体地，第一轴承组件14包括第一安装件141以及第一轴承，第一安装件141设有第一装配孔，第一轴承固定设置于第一装配孔内，并套设于第一安装轴111外；第二轴承组件15包括第二安装件151以及第二轴承，第二安装件151 设有第二装配孔，第二轴承固定设置于第二装配孔内，并套设于第二安装轴131 外。
43.进一步地，第一轴承组件14还用于密封第一轴孔31与第一安装轴111之间形成的第一泄漏间隙，第二轴承组件15还用于密封第二轴孔与第一安装轴111 之间形成的第二泄漏间隙。
44.具体地，为了保证第一安装轴111相对于尾排管30能够转动，第一安装轴 111的侧壁与第一轴孔31的孔壁之间就会留有第一泄漏间隙，第二安装轴131 的侧壁与第二轴孔的孔壁之间就会留有第二泄漏间隙，通过第一轴承组件14以及第二轴承组件15分别密封第一泄漏间隙以及第二泄漏间隙，可以防止废气从第一泄漏间隙以及第二泄漏间隙排出。
45.具体地，第一安装件141固定设置于尾排管30的上侧壁，且第一安装件141 与尾排管30的上侧壁相贴，第一安装件141以及第一轴承配合形成的结构使得第一泄漏间隙与外界相隔离；第二安装件151固定设置于尾排管30的下侧壁，且第二安装件151与尾排管30的下侧壁相贴，第二安装件151以及第二轴承配合形成的结构使得第二泄漏间隙与外界相隔离。
46.如图2、图3所示，散热叶轮13包括第二安装轴131以及固定于第二安装轴131上的第二叶片132，传动机构12包括传动轴121以及传动组件122，传动轴121的一端与第一安装轴111的一端固定连接，传动轴121的另一端与传动组件122传动连接，传动组件122与第二安装轴131传动连接，第二安装轴131 与传动轴121垂直设置。
47.结合图2至图4，具体地，当尾排管30内有废气排放时，第一叶片112连同第一安装轴111转动，第一安装轴111带动传动轴121转动，传动轴121通过传动组件122带动第二安装轴131转动，从而带动第二叶片132转动。
48.更具体地，传动组件122为齿轮箱，传动组件122包括与传动轴121远离第一安装轴111的一端固定连接的第一锥齿轮1221、以及与第一锥齿轮1221啮合的第二锥齿轮1222，第二锥齿轮1222与第二安装轴131固定连接。
49.当然，在其他实施中，传动机构12还是采用其他结构，例如传动带形式。
50.参照图1至图4，一实施例还涉及一种燃料电池汽车，包括舱室20、尾排管 30以及
如上所述的尾排废气能量再利用装置10，驱动叶轮11设置于尾排管30 内，散热叶轮13设置于舱室20内，并面向舱室20的散热口20a。
51.上述的汽车中，驱动叶轮11设置于尾排管30内，尾排管30在排放废气时，废气可以带动驱动叶轮11转动。传动机构12用于将驱动叶轮11通过废气获得的动能传递给散热叶轮13，以使散热叶轮13转动，散热叶轮13转动时可以将舱室20内的热空气通过舱室20的散热口20a排至外界。上述的尾排废气能量再利用装置10可以利用尾排废气解决舱室20内的高温问题，并且，利用废气的能量不会耗费电能，能够有效节约资源。
52.进一步地，燃料电池汽车包括车底盘50，车底盘50上固定设置有安装架40，散热叶轮13可转动地设置于安装架40上。
53.具体地，安装架40设置于车底盘50上，且安装架40位于舱室20内，安装架40用于为散热叶轮13提供支撑。
54.在其中一个实施例中，尾排管30外套设有抱箍60，抱箍60与车底盘50固定连接，抱箍60用于起到固定尾排管30的作用。
55.进一步地，在车底盘50与尾排管30之间还设置有弹性垫70，弹性垫70的两侧分别与尾排管30以及车底盘50相抵，弹性垫70一方面起着固定尾排管30 的作用，另一方面也对尾排管30起到缓冲作用。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。