CN111989790A - 热电发电装置 - Google Patents
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Abstract
热电发电装置1具有：第一流路F1，其供高温介质H流动；第二流路F2，其供相对于高温介质H具有温度差的低温介质C流动；绝缘性的隔离板10，其将第一流路F1和第二流路F2隔开；绝缘性的外层隔离板20，其设置在由第一流路F1和第二流路F2构成的层叠流路的最外部；多个热电转换部30,40，其利用温度差发电；电极50，其设置在外层隔离板20上，并且将具有彼此不同的半导体极性的热电转换部30,40串联连接；热电转换部30,40配置为跨设于第一流路F1和第二流路F2。
Description
技术领域
本发明涉及利用了热电转换元件的热电发电装置。
背景技术
热电转换模块是由能够利用赛贝克效应将热能转换为电能的热电转换元件构成的模块。通过利用这样的能源转换性质，能够将从工业、民用生产和移动体排出的排热转换为有效的电力，因此作为考虑到环境问题的节能技术，该热电转换模块和构成该热电转换模块的热电转换元件备受关注。
上述热电转换模块一般利用电极将多个热电转换元件(P型半导体和N型半导体)接合而构成，通过在与热电转换元件两端接合的各个电极上设置温度差来进行发电。这样的热电发电模块能够利用从汽车发动机和其他工业设备排出的排气的废热来进行发电，例如在专利文献1中公开了使用汽车的EGR气体作为高温热源的EGR气体发电装置。
更具体地，在专利文献1所记载的现有技术中，将从汽车的发动机排出的排气的EGR流路和冷却水流路交替地层叠，通过对排气进行冷却来进行排气再循环(EGR)，并且通过在EGR流路与冷却水流路之间配置热电转换模块来进行发电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/026432号
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在上述现有技术中，在层叠的EGR流路与冷却水流路之间配置热电转换模块，因而各流路的厚度的总和与热电转换模块的厚度相加，层叠方向的整个厚度增大，可能会妨碍省空间化。并且，上述现有技术由于经由形成各流路的上板、下板以及电极对热电转换模块的端部进行加热、冷却，因此由于高温介质、低温介质与热电转换模块的热传导中的损失，可能会导致发电效率下降。
本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于提供一种抑制发电效率降低的节省空间的热电发电装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的热电发电装置具有：第一流路，其供第一流体流动；第二流路，其供相对于所述第一流体具有温度差的第二流体流动；绝缘性的隔离板，其将所述第一流路和所述第二流路隔开；绝缘性的外层隔离板，其设置在由所述第一流路和所述第二流路构成的层叠流路的最外部；多个热电转换部，其利用所述温度差发电；电极，其设置在所述外层隔离板上，将具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部串联连接；所述热电转换部配置为跨设于所述第一流路和所述第二流路。
热电发电装置在由供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路所构成的层叠流路中，具备通过电极串联连接的多个热电转换部，各个热电转换部配置为跨设于第一流路和第二流路。因此，通过使热电转换部与第一流体和第二流体直接接触来降低热传导的损失，因此能够将两者的温度差高效地转换为电力，能够抑制发电效率的降低。并且，热电转换部通过配置在由隔离板隔开的第一流路和第二流路所构成的层叠流路的内部，与通过各流路将热电转换模块夹在中间的现有技术相比，能够使层叠方向的整个厚度变薄。因此，根据本发明的第一方面，能够提供抑制发电效率降低的节省空间的热电发电装置。
发明的效果
根据本发明，能够提供抑制发电效率降低的节省空间的热电发电装置。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的热电发电装置的主要部分的立体图；
图2是本发明第一实施方式的热电发电装置的剖视图；
图3是本发明第二实施方式的热电发电装置的剖视图；
图4是本发明第三实施方式的电极的剖视图；
图5是本发明第四实施方式的电极的剖视图；
图6是表示本发明第五实施方式的外层隔离板的一部分的分解立体图；
图7是本发明第五实施方式的热电发电装置的剖视图；
图8是本发明第六实施方式的电极的剖视图；
图9是本发明第七实施方式的热电发电装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，本发明不限于以下说明的内容，可以在不改变其主旨的范围内任意地变形实施。并且，在实施方式说明中使用的附图均为示意性地表示构成部件的附图，为了加深理解而存在进行部分强调、放大、缩小或省略等未准确地表示构成部件的比例尺、形状等。以下，为了便于说明，通过附图标记X、Y、Z来表示各附图中的三维空间的各方向。
＜第一实施方式＞
对本发明的第一实施方式的热电发电装置1进行说明。图1是表示本发明第一实施方式的热电发电装置1的主要部分的立体图。热电发电装置1具备隔离板10、两个外层隔离板20、多个热电转换部30,40以及多个电极50。热电发电装置1如后述详细说明的那样，在由隔离板10和两个外层隔离板20形成的两个流路中分别流过高温介质H和低温介质C，使末端的电极50A和50B产生电力。需要说明的是，在本实施方式中，为了形成X方向的两个流路，在该流路的Y方向的两侧设有侧壁(在图1中省略图示)。
隔离板10是具有绝缘性、将高温介质H和低温介质C隔开的板状部件，在本实施方式中配置在XY平面上。隔离板10例如由陶瓷构成，具有相对于各介质的耐热性和耐腐蚀性，并且具有不使各介质透过的遮蔽性。
两个外层隔离板20由与隔离板10同样的材质构成，分别配置在与隔离板10平行且Z方向两侧的分开位置。
多个热电转换部30和40配置为贯穿隔离板10且两端分别与两个外层隔离板20抵接。如后面详细说明的那样，热电转换部30包含P型半导体元件，通过利用高温介质H和低温介质C的温度差使内部的空穴(空位)移动而产生电力。并且，如后面详细说明的那样，热电转换部40包含N型半导体元件，通过利用高温介质H和低温介质C的温度差使内部的电子移动而产生电力。多个热电转换部30和40相对于X方向和Y方向呈矩阵状交替配置。
多个电极50例如由铜等金属部件构成，分别设置在两个外层隔离板20上，并且将交替相邻的热电转换部30和40的端部彼此电连接。由此，各个电极50将所有的热电转换部30和40串联连接。需要说明的是，串联连接的末端的电极50A和50B作为用于取出电力的引出电极，比外层隔离板20更向外侧延伸。
图2是本发明第一实施方式的热电发电装置1的剖视图。更具体地说，图2是表示图1的热电发电装置1中通过末端的电极50A的XZ平面上的剖面。
如图2所示，在隔离板10与一外层隔离板20之间形成有第一流路F1，并且在第一流路径F1的内部流动有作为“第一流体”的高温介质H。另外，在隔离板10与另一外层隔离板20之间形成有第二流路F2，在第二流路F2的内部流动有作为“第二流体”的低温介质C。即，在本实施方式中，一个第一流路F1和一个第二流路F2构成层叠流路，隔离板10将两者隔离，并且在该层叠流路的层叠方向(Z方向)上的最外部设有外层隔离板20。
在本实施方式中，如图2所示，高温介质H和低温介质C向X方向的同一方向流动，但也可以相互反向，另外，也可以在XY平面中为相互垂直的朝向。例如，当热电发电装置1应用于车辆的排气再循环(EGR)时，高温介质H和低温介质C分别使用排气和冷却水，但不一定限定于此，只要是具有温度差的两种流体即可。
热电转换部30具有导通部件31和两个热电转换元件32。导通部件31例如由铜等具有导电性的金属构成，以将在隔离板10上形成的贯通孔11堵住的方式设置。作为“第一热电转换元件”和“第二热电转换元件”的两个热电转换元件32均由公知的P型半导体材料形成，从而具有彼此相同的半导体极性，在第一流路F1和第二流路F2的各流路中，一端通过熔接与导通部件31结合，另一端与外层隔离板20抵接。而且，导通部件31和热电转换部件32的XY平面上的剖面形状均相同。该剖面形状在本实施方式中是圆形，也可以是其他形状。
热电转换部40包含导通部件41和两个热电转换元件42。导通部件41例如由铜等具有导电性的金属构成，被设置为堵住在隔离板10上形成的贯通孔11。作为“第一热电转换元件”和“第二热电转换元件”的两个热电转换元件42均由公知的N型半导体材料形成，具有彼此相同的半导体极性，在第一流路F1和第二流路F2的各流路中，一端通过熔接等与导通部件41接合，另一端与外层隔离板20抵接。而且，导通部件41个热电转换元件42在XY平面上的剖面形状均相同。该剖面形状在本实施方式中是圆形，但也可以是其他形状。
多个电极50例如由铜等具有导电性的金属构成，将在外层隔离板20形成的贯通孔21堵住，并且将具有彼此不同的半导体极性的相邻的热电转换部30和热电转换部40电连接。各个电极50利用相对于贯通孔21的压紧构造固定在外层隔离板20上。在这里，贯通孔21相对于外层隔离板20的厚度方向、即Z方向，侧面非直线性地形成。因此，通过压紧构造固定在外层隔离板20上的电极50具有难以从贯通孔21脱离的结构。并且，各个电极50通过熔接而相对于热电转换部30和热电转换部40直接接合。
而且，在热电发电装置1中，高温介质H对配置在第一流路F1中的热电转换元件32,42进行加热，低温介质C对配置在第二流路F2中的热电转换元件32,42进行冷却，从而使热电转换部30,40相对于Z方向产生彼此反向的电力。由此，热电发电装置1能够通过串联连接的所有热电转换部30,40来发电。
如上所述，本发明的第一实施方式的热电发电装置1将各个热电转换部30和热电转换部40配置为跨设于第一流路F1和第二流路F2，由此与高温介质H接触的部分被直接加热，与低温介质C接触的部分被直接冷却。因此，在热电发电装置1中，通过降低热电转换部30和热电转换部40与高温介质H和低温介质C的热传导的损失，能够抑制发电效率(相对于各介质的温度差的发电量)的降低。并且，在热电发电装置1中，由于热电转换部30和热电转换部40配置在第一流路F1和第二流路F2的内部，因此与通过各流路将热电转换模块夹在中间的现有技术相比，能够将层叠方向的整体厚度减薄。因此，根据本发明的第一实施方式，能够提供抑制发电效率降低的节省空间的热电发电装置。
并且，在本发明的第一实施方式的热电发电装置1中，将热电转换部30和热电转换部40连接的电极50通过压紧构造固定在外层隔离板20上。因此，能够降低电极50从外层隔离板20脱离的可能性，并且通过将在外层隔离板20上形成的贯通孔21堵住，能够降低高温介质H和低温介质C从贯通孔21流出的可能性。
＜第二实施方式＞
对本发明的第二实施方式的热电发电装置2进行说明。本发明的第二实施方式与上述第一实施方式的不同之处在于，层叠流路由一个第一流路F1和两个第二流路F2构成，热电转换部30和热电转换部40也相对于Z方向连接。以下，对与第一实施方式不同的方面进行说明，对于与第一实施方式相同的方面，省略详细的说明。
图3是本发明第二实施方式的热电发电装置2的剖视图。更具体地说，图3与图2同样表示热电发电装置2的XZ平面上的剖面。
热电发电装置2的两个隔离板10和两个外层隔离板20分别在Z方向上分开且平行地配置。如图3所示，在两个隔离板10之间形成有第一流路F1，作为“第一流体”的高温介质H在第一流路F1的内部流动。并且，在两个隔离板10与两个外层隔离板20之间分别形成有第二流路F2，作为“第二流体”的低温介质C在第二流路F2内部流动。即，在本实施方式中，以一个第一流路F1被两个第二流路F2夹在中间的方式构成层叠流路，两个隔离板10将两者隔离，并且在该层叠流路的层叠方向(Z方向)上的最外部设有外层隔离板20。
多个热电转换部30和热电转换部40除了在X方向和Y方向上交替配置之外，还相对于Z方向各配置有一个。此时，在Z方向上排列的热电转换部30和热电转换部40在第一流路F1中通过熔接彼此直接接合。并且，在Z方向上接合的热电转换部30和热电转换部40由于半导体极性彼此不同，所产生的电力的朝向在附图上相等而串联电连接。
如上所述，本发明的第二实施方式的热电发电装置2交替地配置第一流路F1和第二流路F2，热电转换部30和热电转换部40相对于层叠方向彼此接合。由此，根据本发明的第二实施方式的热电发电装置2，与在层叠方向上配置两个上述热电发电装置1的情况相比，能够削减压紧固定有电极50的外层隔离板20的数量，能够相对于层叠方向节省空间。需要说明的是，通过同样的结构，即使在将更多的第一流路F1和第二流路F2交替配置的情况下，也能够通过相对于层叠方向交替地接合热电转换部30和热电转换部40来扩展层叠方向的串联连接。
＜第三实施方式＞
对本发明的第三实施方式进行说明。本发明的第三实施方式与上述第一实施方式的电极50的不同之处在于，在外层隔离板20上设置的电极51的结构。以下，对与第一实施方式不同的方面进行说明，对于与第一实施方式相同的方面，省略详细的说明。
图4是本发明第三实施方式的电极51的剖视图。更具体地说，图4表示的是在外层隔离板20上压紧固定的一个电极51的XZ平面上的剖面。在这里，对设置在与第一流路F1接触的外层隔离板20上的电极51进行说明，由于设置在与第二流路F2接触的外层隔离板20上的电极51也能够成为相同的结构，因此省略说明。
如图4所示，在外层隔离板20上形成有用于对将热电转换部30和热电转换部40连接的电极51进行收纳的凹部22。凹部22面向外层隔离板20的内侧面23形成，在内部压紧固定有电极51。因此，电极51能够以不比外层隔离板20的外侧面24向层叠流路的外侧突出的方式设置。
由此，根据本发明的第三实施方式，能够成为电极51不从外层隔离板20向层叠方向突出的结构，与上述第一实施方式相比，能够使层叠方向的整个厚度减薄。
＜第四实施方式＞
对本发明的第四实施方式进行说明。本发明的第四实施方式与上述第一实施方式的电极50的不同之处在于，在外层隔离板20上设置的电极52的结构。以下，对与第一实施方式不同的方面进行说明，对于与第一实施方式相同的方面省略详细的说明。
图5是本发明第四实施方式的电极52的剖视图。更具体地说，图5表示的是在外层隔离板20上压紧固定的一个电极52的XZ平面上的剖面。在这里，对设置在与第一流路F1接触的外层隔离板20上的电极52进行说明，但由于设置在与第二流路F2接触的外层隔离板20上的电极52能够成为同样的结构，因此省略说明。
如图5所示，在外层隔离板20上形成有部分贯通孔25，该部分贯通孔25用于对将热电转换部30和热电转换部40连接的电极52进行收纳。部分贯通孔25形成为外层隔离板20的贯通部分与面向外层隔离板20的外侧面24形成的凹部相连结，在内部压紧固定有电极52。因此，电极52能够配置为不比外层隔离板20的外侧面24向层叠流路的外侧突出。
由此，根据本发明的第四实施方式，能够成为电极52不从外层隔离板20向层叠方向突出的结构，与上述第一实施方式相比，能够将层叠方向的整个厚度减薄。并且，根据本发明的第四实施方式，电极52能够成为难以向外层隔离板20的内侧23和外部24的两个方向脱离的结构。
＜第五实施方式＞
对本发明的第五实施方式进行说明。在本发明的第五实施方式中，外层隔离板26的结构和在外层隔离板26上设置的电极53的结构与上述第一实施方式的外层隔离板20和在外层隔离板20上设置的电极50不同。以下，对与第一实施方式不同的方面进行说明，对于与第一实施方式相同的方面，省略详细的说明。
图6是表示本发明第五实施方式的外层隔离板26的一部分的分解立体图。外层隔离板26包含由与上述外层隔离板20同样的材料构成的第一外层隔离板27、第二外层隔离板29以及金属板28，第一外层隔离板27和第二外层隔离板29粘贴在金属板28的两面。在这里，第一外层隔离板27和第二外层离板29被所粘贴的金属板28补强，因此能够形成得比上述外层隔离板20薄。
被压紧固定在外层隔离板26上的电极53伴随着外层隔离板26的层叠构造而构成为由第一部分电极54、第二部分电极55、第三部分电极56以及第四部分电极57构成的形状。第一部分电极54以堵住在第一外层隔离板27上形成的贯通孔的方式配置于与第一外层隔离板27相同的层。第二部分电极55以相对于在金属板28上形成的孔部28a设有间隙的方式配置在与第一外层隔离板27相同的层。第三部分电极56以堵住在第二外层隔离板29上形成的贯通孔的方式配置于与第二外层隔离板29相同的层。而且，第四部分电极57在第二外层隔离板29的外侧面将相邻的两个第三部分电极56电连接。
在这里，将第一部分电极54至第四部分电极57分开进行说明，但第一部分电极54至第四部分电极57全部由同一材料构成，作为电极53一体形成。并且，第一外层隔离板27和第二外层隔离板29由具有绝缘性的材料形成，由于金属板28具有导电性，通过设置多个孔部28a，而成为不经由电极53与热电转换部30和热电转换部40电导通的结构。
图7是本发明第五实施方式的热电发电装置3的剖视图。更具体地说，图7表示的是第一外层隔离板27和第二外层隔离板29包含金属板28的情况下的热电发电装置3中、通过末端的电极53A的YZ平面上的剖面。即，图7表示的是从高温介质H和低温介质C的上游侧看到的剖面。
热电发电装置3设有防止在X方向上流动的高温介质H和低温介质C向Y方向流出的侧壁70。侧壁70可以由与隔离板10和外层隔离板26同样的材质构成，并且与隔离板10和外层隔离板26一体形成。
外层隔离板26形成为包含上述金属板28。在本实施方式中，金属板28在Y方向上比外层隔离板26长。而且，金属板28能够作为用于容易地固定在热电发电装置3的设置位置的固定部件使用。例如，如图7所示，在热电发电装置3具备金属的框体60的情况下，能够通过熔接将金属板28和框体60的内壁面连接。在这里，外层隔离板26例如由陶瓷形成，因此通过经由金属板28连接，能够比与框体60直接连接更牢固地进行固定。并且，金属板28不与高温介质H和低温介质C接触，因此能够防止高温介质H或低温介质C造成的腐蚀。
＜第六实施方式＞
对本发明的第六实施方式进行说明。本发明的第六实施方式与上述第五实施方式的电极53的不同之处在于电极58的结构。以下，对与第五实施方式不同的方面进行说明，对于与第五实施方式相同的方面，省略详细的说明。
图8是本发明第六实施方式的电极58的剖视图。更具体地说，图8表示的是在外层隔离板26上压紧固定的一个电极58的XZ平面上的剖面。在这里，对在与第一流路F1接触的外层隔离板26上设置的电极58进行说明，但由于在与第二流路F2接触的外层隔离板26上设置的电极58也能够成为同样的结构，因此省略说明。
本实施方式中的电极58由两个贯通部分和连接部分构成，所述两个贯通部分贯通第一外层隔离板27而分别与热电转换部30和热电转换部40连接，所述连接部分在与第一外层隔离板27相同的层中将两个贯通部分连接。即，电极58除了不接触高温介质H以外，即使外层隔离板26的外侧面24侧被暴露在其他介质中，也能够减少从各介质受到腐蚀等影响的可能性。
＜第七实施方式＞
对本发明的第七实施方式进行说明。本发明的第七实施方式与上述第一实施方式的不同之处在于热电转换部30和热电转换部40的结构。以下，对与第一实施方式不同的方面进行说明，对于与第一实施方式相同的方面，省略详细的说明。
图9是本发明第七实施方式的热电发电装置4的剖视图。更具体地说，图9表示的是通过末端的电极50A的XZ平面上的剖面。
本实施方式的热电转换部30由在两个外层隔离板20之间贯通隔离板10的P型半导体元件33构成。并且，本实施方式中的热电转换部40由在两个外层隔离板20之间贯通隔离板10的N型半导体元件43构成。在这里，在各自的热电转换部30和热电转换部40与在隔离板10上形成的贯通孔之间存在产生间隙的可能的情况下，例如通过镀敷部件12堵住该间隙，能够保证密封性。由此，根据本实施方式的热电转换部30和热电转换部40，即使是各个半导体元件贯通隔离板10的结构，也能够得到与上述第一实施方式同样的作用效果。
以上对实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。例如，在上述各实施方式中，可以使第一流路F1和第二流路F2的配置相反地构成层叠流路。并且，在上述各实施方式中，例示的是将第一流路F1和第二流路F2在Z方向上层叠而构成层叠流路的形态，但也可以将第一流路F1和第二流路F2在同心圆的径向上层叠而构成层叠流路。
并且，在上述第一实施方式和第二实施方式中，图2和图3所示的导通部件31,41可以与电极50同样地通过压紧构造固定于隔离板10的贯通孔11。另外，隔离板10可以与图6和图7所示的外层隔离板26同样地具备金属板28。
并且，在上述各实施方式中，图2和图3所示的第一流路F1和第二流路F2由一片隔离板10隔开，但也可以将隔离板10设为双层结构。此时，优选双层结构的隔离板10的整个厚度与上述各实施方式中的隔离板10的厚度大致相同。由此，双层结构的隔离板10能够不增加层叠方向的整个厚度而更加可靠地防止由于高温介质H与低温介质C的泄漏而造成的混合。并且，在该情况下，在双层结构的隔离板10上分别形成贯通孔11，但是对于设置在贯通孔11中的导通部件31、41，能够适用与上述各实施方式大致相同尺寸的部件。
并且，在上述各实施方式中，可以在热电转换部30的剖面面积与热电转换部40的剖面面积之间设置差来改变两者的粗细。例如，对于由P型半导体材料构成的热电转换元件32和由N型半导体材料构成的热电转换元件42，在一元件比另一元件的电阻值高的情况下，优选根据其差，将一元件的剖面面积设定为比另一元件的剖面面积大。由此，能够在串联连接的热电转换部30与热电转换部40之间得到导电性的平衡。
＜本发明的实施方式＞
本发明的第一方面的热电发电装置具有：第一流路，其供第一流体流动；第二流路，其供相对于所述第一流体具有温度差的第二流体流动；绝缘性的隔离板，其将所述第一流路和所述第二流路隔开；外层隔离板，其设置在由所述第一流路和所述第二流路构成的层叠流路的最外部；多个热电转换部，其利用所述温度差发电；电极，其设置在所述外层隔离板上，将具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部串联连接；所述热电转换部配置为跨设于所述第一流路和所述第二流路。
热电发电装置在由供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路所构成的层叠流路中，具备通过电极串联连接的多个热电转换部，各个热电转换部配置为跨设于第一流路和第二流路。因此，通过使热电转换部与第一流体和第二流体直接接触来降低热传导的损失，因此能够将两者的温度差高效地转换为电力，能够抑制发电效率的降低。并且，热电转换部通过配置在由隔离板隔开的第一流路和第二流路所构成的层叠流路的内部，与通过各流路将热电转换模块夹在中间的现有技术相比，能够使层叠方向的整个厚度变薄。因此，根据本发明的第一方面，能够提供抑制发电效率降低的节省空间的热电发电装置。
本发明的第二方面在上述本发明的第一方面的基础上，所述第一流路配置为夹在多个所述第二流路之间，在所述多个热电转换部中，具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部在所述第一流路相接合。
本发明的第二方面通过形成一个第一流路夹在两个第二流路之间的层叠流路而使两个隔离板隔着第一流路相对。并且，由于热电转换部贯穿各个隔离板配置，因而热电转换部在层叠流路的层叠方向上排列。在这里，这些热电转换部具有彼此不同的半导体极性并且彼此接合。由此，根据本发明的第二方面，能够将在层叠方向上串联连接的多个热电转换部直接连接，能够提供相对于层叠方向节省空间的热电发电装置。
本发明的第三方面的热电发电装置在上述本发明第一方面或第二方面的基础上，所述电极通过压紧构造固定于所述外层隔离板。
根据本发明的第三方面，由于电极压紧固定于外层隔离板，能够降低电极从外层隔离板脱离的可能性。并且，根据本发明的第三方面，即使在电极相对于在外层隔离板上形成的贯通孔设置的情况下，也能够通过以堵住贯通孔的方式将电极压紧固定从而防止第一流体或第二流体在贯通孔中的泄漏。
本发明的第四方面的热电发电装置在上述本发明的第一至第三方面中任一方面的基础上，所述电极配置为不比所述外层隔离板的外侧面向外侧突出。
在外层隔离板上设置的电极配置在外层隔离板的内部或者比外层隔离板靠近流路侧的位置。由此，根据本发明的第四方面，热电发电装置能够将相对于层叠流路的层叠方向的厚度抑制在由两个外层隔离板规定的宽度内，从而能够进一步节省空间。
本发明第五方面的热电发电装置在上述本发明的第一至第四方面中任一方面的基础上，所述电极不与所述第一流体和所述第二流体接触。
根据本发明的第五方面，即使在第一流体或第二流体相对于金属具有腐蚀性的情况下或在高温的情况下，通过形成在第一流体和第二流体不与电极接触的位置，能够降低电极受到损伤的可能性。
本发明第六方面的热电发电装置，在上述本发明的第一至第五方面中任一方面的基础上，所述外层隔离板和所述隔离板的至少一方具备金属板，所述金属板不与所述热电转换部电导通。
热电发电装置的外层隔离板和隔离板的至少一方具备相对于热电转换部电绝缘的金属板，能够经由该金属板容易地固定在设置部位。在这里，外层隔离板和隔离板优选由即使与第一流体和第二流体接触也不易受到损伤的材料形成，根据条件的不同，作为用于将热电发电装置直接固定在设置部位的部件，存在强度不足的可能性。因此，根据本发明的第六方面，外层隔离板和隔离板的至少一方例如通过经由该金属板固定热电发电装置，能够与直接连接相比更牢固地进行连接。
本发明第七方面的热电发电装置在上述本发明的第六方面的基础上，所述金属板配置为不与所述第一流体和所述第二流体接触。
根据本发明的第七方面，例如，即使在第一流体或第二流体相对于金属板具有腐蚀性的情况下或在高温的情况下，通过形成在第一流体和第二流体不与金属板接触的位置，能够降低金属板受到损伤的可能性。
本发明第八方面的热电发电装置在上述本发明第一至第七方面中任一方面的基础上，所述热电转换部包含：导通部件，其堵住在所述隔离板上形成的贯通孔；第一热电转换元件，其配置于所述第一流路且与所述导通部件连接；第二热电转换元件，其配置于所述第二流路且与所述导通部件连接；所述第一热电转换元件和所述第二热电转换元件具有彼此相同的半导体极性。
热电转换部形成为具有彼此相同的半导体极性的第一热电转换元件和第二热电转换元件将导通部件夹在中间，并跨设于第一流路和第二流路。在这里，导通部件以将在隔离板上形成的贯通孔堵住的方式压紧固定在隔离板上，并且电极也如上述那样设置在外层隔离板上。由此，热电发电装置在具备导通部件的隔离板和具备电极的多个外层隔离板之间分别配置第一热电转换元件和第二热电转换元件并进行熔接，能够由一次接合形成。因此，根据本发明的第八方面，尽管是使层叠流路和热电转换部一体化的结构，也能够提供具有可提高制造效率的构造的热电发电装置。
附图标记说明
1：热电发电装置；
10：隔离板；
11,21：贯通孔；
20：外层隔离板；
23：内侧面；
24：外侧面；
28：金属板；
28a：孔部；
30,40：热电转换部；
31,41：导通部件；
32,42：热电转换元件；
50：电极；
H：高温介质；
C：低温介质；
F1：第一流路；
F2：第二流路。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种热电发电装置，具有：
第一流路，其供第一流体流动；
第二流路，其供相对于所述第一流体具有温度差的第二流体流动；
绝缘性的隔离板，其将所述第一流路和所述第二流路隔开；
绝缘性的外层隔离板，其设置在由所述第一流路和所述第二流路构成的层叠流路的最外部；
多个热电转换部，其利用所述温度差发电；
电极，其设置在所述外层隔离板上，将具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部串联连接；
所述热电转换部配置为跨设于所述第一流路和所述第二流路，
所述热电转换部包含：导通部件，其堵住在所述隔离板上形成的贯通孔；第一热电转换元件，其配置于所述第一流路且与所述导通部件连接；第二热电转换元件，其配置于所述第二流路且与所述导通部件连接；
所述第一热电转换元件和所述第二热电转换元件具有彼此相同的半导体极性。
2.如权利要求1所述的热电发电装置，其中，
所述第一流路配置为夹在多个所述第二流路之间，
在所述多个热电转换部中，具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部在所述第一流路相接合。
3.如权利要求1或2所述的热电发电装置，其中，
所述电极通过压紧构造固定于所述外层隔离板。
4.如权利要求1～3中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述电极配置为不比所述外层隔离板的外侧面向外侧突出。
5.如权利要求1～4中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述电极不与所述第一流体和所述第二流体接触。
6.如权利要求1～5中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述外层隔离板和所述隔离板的至少一方具备金属板，
所述金属板不与所述热电转换部电导通。
7.如权利要求6所述的热电发电装置，其中，
所述金属板配置为不与所述第一流体和所述第二流体接触。
Claims (8)
1.一种热电发电装置，具有：
第一流路，其供第一流体流动；
第二流路，其供相对于所述第一流体具有温度差的第二流体流动；
绝缘性的隔离板，其将所述第一流路和所述第二流路隔开；
绝缘性的外层隔离板，其设置在由所述第一流路和所述第二流路构成的层叠流路的最外部；
多个热电转换部，其利用所述温度差发电；
电极，其设置在所述外层隔离板上，将具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部串联连接；
所述热电转换部配置为跨设于所述第一流路和所述第二流路。
2.如权利要求1所述的热电发电装置，其中，
所述第一流路配置为夹在多个所述第二流路之间，
在所述多个热电转换部中，具有彼此不同的半导体极性的所述热电转换部在所述第一流路相接合。
3.如权利要求1或2所述的热电发电装置，其中，
所述电极通过压紧构造固定于所述外层隔离板。
4.如权利要求1～3中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述电极配置为不比所述外层隔离板的外侧面向外侧突出。
5.如权利要求1～4中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述电极不与所述第一流体和所述第二流体接触。
6.如权利要求1～5中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述外层隔离板和所述隔离板的至少一方具备金属板，
所述金属板不与所述热电转换部电导通。
7.如权利要求6所述的热电发电装置，其中，
所述金属板配置为不与所述第一流体和所述第二流体接触。
8.如权利要求1～7中任一项所述的热电发电装置，其中，
所述热电转换部包含：导通部件，其堵住在所述隔离板上形成的贯通孔；第一热电转换元件，其配置于所述第一流路且与所述导通部件连接；第二热电转换元件，其配置于所述第二流路且与所述导通部件连接；
所述第一热电转换元件和所述第二热电转换元件具有彼此相同的半导体极性。
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