CN115804269A - 发电装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明一实施例的一种发电装置，包括：流体流动部，其中流体穿过形成在流体流动部中的流动路径管道，并且流体流动部包括第一表面，与第一表面相对置的第二表面，在第一表面与第二表面之间的第三表面，与第三表面相对置的第四表面，在第一表面、第二表面、第三表面和第四表面之间的第五表面，以及与第五表面相对置的第六表面；以及第一热电模块，其设置在第一表面上，其中，被布置为彼此间隔开的流体入口和流体出口形成在第三表面中，流动路径管道被形成为从流体入口连接到流体出口，流动路径管道包括沿着第一方向布置的多个第一流动路径部、沿着垂直于第一方向的第二方向布置的多个第二流动路径部、以及连接多个第一流动路径部和多个第二流动路径部的多个弯曲部，以该顺序，流体流动部从第三表面到第四表面被任意地设定为第一区、第二区和第三区，并且多个第一流动路径部被布置为，使得流体按顺序地穿过第一区、第三区、第二区、第一区和第三区。

Description

发电装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，更具体地，本发明涉及一种利用热电元件的低温部分与高温部分之间的温度差来发电的发电装置。

背景技术

热电效应是由于材料中电子和空穴的运动而出现的热与电之间的直接能量转换现象。

热电元件通常被称为利用热电效应的元件，并且具有如下的结构，即，P型热电材料和N型热电材料设置在金属电极之间并结合到金属电极以形成PN结对。

热电元件可以分为利用与温度变化相关的电阻变化的元件、利用塞贝克效应的元件(其中由于温度差而产生电动势)、利用珀耳帖效应的元件(其中由于电流而发生吸热或加热)等。

热电元件已被广泛地应用于家用器具、电子组件、通信组件等。作为示例，热电元件可以应用于冷却设备、加热设备、发电装置等。因此，对热电元件的热电性能的需求逐渐增加。

近年来，需要利用由车辆、船舶等的发动机在高温下产生的废热和热电元件进行发电。在这种情况下，第一流体流经的导管可被设置在热电元件的低温部分一侧，散热鳍片可被设置在热电元件的高温部分一侧，并且具有比第一流体更高温度的第二流体可以穿过散热鳍片。因此，由于热电元件的低温部分与高温部分之间的温度差能够发电，并且发电性能可以根据发电装置的结构而变化。

发明内容

技术目的

本发明的目的在于提供一种利用热电元件的低温部分与高温部分之间的温度差进行发电的发电装置。

技术方案

本发明的一个方面提供了一种发电装置，包括：流体流动部，其中流体穿过形成在流体流动部中的流动路径管道，并且该流体流动部包括第一表面，与第一表面相对置的第二表面，在第一表面与第二表面之间的第三表面，与第三表面相对置的第四表面，在第一表面、第二表面、第三表面和第四表面之间的第五表面，以及与第五表面相对置的第六表面；以及第一热电模块，其设置在第一表面上，其中，被设置为彼此间隔开的流体入口和流体出口形成在第三表面中，流动路径管道被形成为从流体入口连接到流体出口，流动路径管道包括沿第一方向设置的多个第一流动路径部、沿垂直于第一方向的第二方向设置的多个第二流动路径部、以及设置在所述多个第一流动路径部与所述多个第二流动路径部之间并且连接到它们的多个弯曲部，流体流动部从第三表面到第四表面按顺序地且任意地被设定为第一部段、第二部段和第三部段，并且所述多个第一流动路径部被设置为使得流体按顺序穿过第一部段、第三部段、第二部段、第一部段和第三部段。

第一热电模块可包括设置在第一表面上的第一热电元件和设置在第一热电元件上的第一散热器，穿过流体流动部的流体可以是第一流体，并且温度与第一流体温度不同的第二流体沿从第五表面朝向第六表面的方向经过第一散热器。

第一方向可以平行于第二流体经过的方向。

流体流动部可以从第五表面到第六表面按顺序地且任意地被设定为第四部段和第五部段，并且所述多个第二流动路径部可被设置为使得流体交替地穿过第四部段和第五部段。

在流动路径管道中，可以按顺序连接的是：连接到流体入口并且穿过第一部段的第一流动路径部、穿过第五部段的第二流动路径部、穿过第三部段的第一流动路径部、穿过第四部段的第二流动路径部、穿过第二部段的所述多个第一流动路径部、穿过第五部段的第二流动路径部、穿过第一部段的第一流动路径部、穿过第四部段的第二流动路径部、穿过第三部段的第一流动路径部、以及穿过第五部段并且连接到流体出口的第二流动路径部。

穿过第一部段的两个第一流动路径部可以被第一流体沿彼此相反的方向穿过，并且穿过第三部段的两个第一流动路径部可以被第一流体沿彼此相反的方向穿过。

穿过第一部段的两个第一流动路径部之中更靠近第三表面设置的第一流动路径部被第一流体所穿过的方向，以及穿过第三部段的两个第一流动路径部之中更靠近第四表面设置的第一流动路径部被第一流体所穿过的方向，可以与第二流体流动的方向相同。

穿过第二部段的多个第一流动路径部可以是三个第一流动路径部，并且所述三个第一流动路径部中的第一流体可以沿与第二流体流动的方向相同的方向经过，沿与第二流体流动的方向相反的方向经过，并且随后再次沿与第二流体流动的方向相同的方向经过。

穿过第一表面的多个通孔可以形成在流体流动部中，并且流体流动部和第一热电模块可以通过设置在所述多个通孔中的多个联接构件联接。

穿过第二部段的所述多个第一流动路径部可被设置在由连接所述多个通孔的虚拟线所限定的区域中。

所述多个第二流动路径部可被设置在由连接所述多个通孔的虚拟线所限定的区域外部。

所述多个弯曲部中的一些可以连接所述多个第一流动路径部中的一个和所述多个第二流动路径部中的一个，并且所述多个弯曲部中的一些其它弯曲部可以连接所述多个第一流动路径部中的两个。

所述多个弯曲部中的一些剩余弯曲部可被设置在由连接所述多个通孔的虚拟线所限定的区域中。

所述多个弯曲部中的至少一个的直径可以大于所述多个第一流动路径部中的至少一个的直径且大于所述多个第二流动路径部中的至少一个的直径。

流体入口与流体出口之间的距离可以大于或等于所述多个第二流动路径部之中最靠近第五表面的第二流动路径部与所述多个第二流动路径部之中最靠近第六表面的第二流动路径部之间的距离。

发电装置还可包括第二热电模块，该第二热电模块包括设置在第二表面上的第二热电元件和设置在第二热电元件上的第二散热器，并且第二流体可以沿从第五表面朝向第六表面的方向经过第二散热器。

有益效果

根据本发明的实施例，可以获得具有优异发电性能的发电装置。此外，根据本发明的实施例，可以获得具有到热电元件的改善的传热效率的发电装置。

此外，根据本发明的实施例，通过改进穿过发电装置的冷却部的流动路径，可以获得每单位面积的高冷却效率。

附图说明

图1是示出根据本发明一实施例的发电系统的透视图。

图2是示出根据本发明一实施例的发电系统的分解透视图。

图3是示出根据本发明一实施例的发电系统中所包括的发电装置的透视图。

图4是示出根据本发明一实施例的发电装置的分解图。

图5是示出根据本发明一实施例的发电装置中所包括的发电模块的透视图。

图6是示出根据本发明一实施例的发电模块的分解透视图。

图7是示出根据本发明一实施例的发电模块的一组局部放大图。

图8和图9是示出根据本发明一实施例的发电模块中所包括的热电元件的剖视图和透视图。

图10是示出根据本发明一实施例的发电模块的俯视图。

图11是示出根据本发明一实施例的流体流动部的剖视图。

图12是示出根据本发明另一实施例的流体流动部的剖视图。

图13是示出根据本发明又一实施例的流体流动部的剖视图。

图14是示出图13的流体流动部的流体移动路径的视图。

图15a是示出图11的流动路径形状中的热分布的模拟结果的视图，图15b是示出图12的流动路径形状中的热分布的模拟结果的视图，并且图15c是示出图13的流动路径形状中的热分布的模拟结果的视图。

图16是示出根据本发明另一实施例的发电系统的视图。

图17是示出根据本发明又一实施例的发电系统的视图。

具体实施方式

接下来将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。

然而，本发明的技术精神并不受限于将要描述的一些实施例，并且可以使用各种其它的实施例来实现，并且这些实施例中的至少一个组件可以在本发明的技术精神范围内被选择性地结合、替代和使用。

此外，除非上下文中另有明确和具体的定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都可以解释为本领域技术人员惯常理解的含义，而通常使用的术语的含义，例如在常用字典中定义的术语，将通过考虑相关技术的上下文含义来解释。

此外，本发明实施例中使用的术语被认为是描述性的，而不是为了限制本发明。

在本说明书中，除非上下文另有说明，否则单数形式可包括其复数形式，对于描述“A、B和C中的至少一个(或一个或多个)”的情况，可包括A、B和C所有可能组合中的至少一个组合。

此外，在对本发明组件的描述中，可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”等术语。

这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，而元件的本质、顺序等不受这些术语的限制。

此外，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时，这样的描述不仅包括该元件直接连接或联接到另一元件的情况，还包括该元件通过设置在其间的又一元件连接或联接到另一元件的情况。

此外，在任何一个元件被描述为形成或设置在另一个元件“上”或“下”的情况下，这种描述不仅包括两个元件形成或设置为彼此之间直接接触的情况，还包括一个或多个其它元件形成或设置在这两个元件之间的情况。此外，当一个元件被描述为设置在另一个元件之“上或下”时，这种描述可包括一个元件相对于另一个元件设置在上侧或下侧的情况。

图1是示出根据本发明一实施例的发电系统的透视图，图2是示出根据本发明一实施例的发电系统的分解透视图。图3是示出根据本发明一实施例的发电系统中所包括的发电装置的透视图，并且图4是示出根据本发明一实施例的发电装置的分解图。图5是示出根据本发明一实施例的发电装置中所包括的发电模块的透视图，并且图6是示出根据本发明一实施例的发电模块的分解透视图。图7是示出根据本发明一实施例的发电模块的一组局部放大图，并且图8和图9是示出根据本发明一实施例的发电模块中所包括的热电元件的剖视图和透视图。

参照图1和图2，发电系统10包括发电装置1000和流体管道2000。

被引入流体管道2000中的流体可以是由车辆、船舶等的引擎、发电厂、钢厂等所生成的热源，但不限于此。从流体管道2000排出的流体的温度低于被引入流体管道2000中的流体的温度。例如，被引入流体管道2000中的流体的温度可以为100℃或更高，优选200℃或更高，更优选220℃至250℃，但不限于此，并且可以根据热电元件的低温部分与高温部分之间的温度差而不同地变化。

流体管道2000包括流体入口部2100、流体通过部2200和流体出口部2300。通过流体入口部2100引入的流体穿过流体通过部2200，并且通过流体出口部2300被排出。在这种情况下，根据本发明实施例的发电装置1000被设置在流体通过部2200中，发电装置1000利用穿过发电装置1000的第一流体与穿过流体通过部2200的第二流体之间的温度差发电。在这种情况下，第一流体可以是冷却流体，并且第二流体可以是温度高于第一流体温度的高温流体。根据本发明实施例的发电装置1000可以利用在热电元件的一个表面上流动的第一流体与在热电元件的另一个表面上流动的第二流体之间的温度差来发电。

当流体入口部2100和流体出口部2300中的每一个的横截面形状都与流体通过部2200的横截面形状不同时，流体管道2000还可包括连接流体入口部2100和流体通过部2200的第一连接部2400和连接流体通过部2200和流体出口部2300的第二连接部2500。例如，流体入口部2100和流体出口部2300中的每一个都可以具有柱形形状。然而，设置有发电装置1000的流体通过部2200可以具有四边形容器形状或多边形容器形状。因此，流体入口部2100的一端和流体通过部2200的一端以及流体出口部2300的另一端和流体通过部2200的另一端可以分别通过第一连接部2400和第二连接部2500连接，第一连接部和第二连接部的一端具有柱形形状并且第一连接部和第二连接部的另一端具有四边形容器形状。

在这种情况下，流体入口部2100和第一连接部2400、第一连接部2400和流体通过部2200、流体通过部2200和第二连接部2500、第二连接部2500和流体出口部2300等可以通过紧固构件相互连接。

如上所述，根据本发明一实施例的发电装置1000可被设置在流体通过部2200中。为了容易地组装发电系统10，流体通过部2200的一个表面可被设计为可打开和关闭的结构。在流体通过部2200的一个表面2210打开之后，发电装置1000可以被容纳在流体通过部2200中，并且流体通过部2200的该打开的一个表面2210可以由盖2220覆盖。在这种情况下，盖2220可以通过多个紧固构件紧固到流体通过部2200的该打开的一个表面2210。

当第一流体从外部被供应到发电装置1000并且随后被排放到外部，并且连接到发电装置1000的线缆被撤回到外部时，多个孔2222也可以形成在盖2220中以便接收和排放第一流体并且撤回线缆。

参照图3至7，根据本发明实施例的发电装置1000包括流体流动部1100、第一热电模块1200、第二热电模块1300、分支部1400、分隔构件1500、屏蔽构件1600和绝缘构件1700。此外，根据本发明实施例的发电装置1000还包括引导板1800和支撑框架1900。

如图5所示，流体流动部1100、第一热电模块1200、第二热电模块1300、分支部1400、分隔构件1500、屏蔽构件1600和绝缘构件1700可以被组装成一个模块。

根据本发明实施例的发电装置1000可以利用流经流体流动部1100内部的第一流体与经过设置在流体流动部1100外部的第一热电模块1200和第二热电模块1300的散热器1220和1320的第二流体之间的温度差发电。

在本说明书中，流经流体流动部1100内部的第一流体的温度可以低于经过设置在流体流动部1100外部的热电模块1200和1300的散热器1220和1320的第二流体的温度。在本说明书中，第一流体可以是用于冷却的流体。为此，第一热电模块1200可被设置在流体流动部1100的一个表面上，并且第二热电模块1300可被设置在流体流动部1100的另一个表面上。在这种情况下，在第一热电模块1200和第二热电模块1300中的每一个热电模块的两个表面之中，被设置为面对流体流动部1100的表面成为低温部分，并且可以利用低温部分与高温部分之间的温度差发电。因此，在本说明书中，流体流动部1100可以称为冷却部或导管。

被引入流体流动部1100中的第一流体可以是水，但不限于此，并且可以是具有冷却功能的任何类型的流体。引入流体流动部1100中的第一流体的温度可以低于100℃，优选地低于50℃，并且更优选地低于40℃，但不限于此。穿过流体流动部1100并被排出的第一流体的温度可以高于被引入流体流动部1100中的第一流体的温度。流体流动部1100包括第一表面1110，与第一表面1110相对置且平行于第一表面1110设置的第二表面1120，设置在第一表面1110与第二表面1120之间的第三表面1130，设置在第一表面1110与第二表面1120之间以与第三表面1130相对置的第四表面1140，设置在第一表面1110、第二表面1120、第三表面1130和第三表面1140之间的第五表面1150，以及与第五表面1150相对置地设置的第六表面1160，并且第一流体穿过流体流动部1100的内部。当第一热电模块1200和第二热电模块1300分别设置在流体流动部1100的第一表面1110和第二表面1120上时，第三表面1130可以是设置在第一流体被引入和排出的方向上的表面，并且第五表面1150可以是设置在第二流体被引入的方向上的表面。为此，第一流体入口1132和第一流体出口1134可以形成在流体流动部1100的第三表面1130中。第一流体入口1132和第一流体出口1134可以连接到流体流动部1100中的流动路径管道。因此，从第一流体入口1132引入的第一流体可以穿过流动路径管道并且可以从第一流体出口1134被排出。

虽然在附图中未示出，但散热鳍片也可被设置在流体流动部1100的内壁上。根据第一流体的温度、废热的温度、期望的发电能力等，可以不同地改变散热鳍片的形状、数量、由散热鳍片占据的流体流动部1100的面积等。由散热鳍片占据的流体流动部1100的内壁的面积可以小于例如流体流动部1100的横截面面积的1％至40％。因此，能够在不阻碍第一流体的运动的情况下获得高的热电转换效率。在这种情况下，散热鳍片可以具有不阻碍第一流体的运动的形状。例如，散热鳍片可以沿第一流体流动的方向形成。即，散热鳍片可以具有沿从第一流体入口朝向第一流体出口的方向延伸的板形状，并且多个散热鳍片可被设置为彼此隔开预定距离。散热鳍片也可以与流体流动部1100的内壁一体地形成。

根据本发明的该实施例，流经流体通过部2200的第二流体的方向和流经流体流动部1100的第一流体的接收/排出方向可以不同。例如，第一流体的接收/排出方向和第二流体的经过方向可以相差大约90°。因此，可以在整个区域中获得均匀的热转换性能。

同时，第一热电模块1200可被设置在流体流动部1100的第一表面1110上，并且第二热电模块1300可被设置在流体流动部1100的第二表面1120上以与第一热电模块1200对称。

第一热电模块1200和第二热电模块1300可以使用螺丝或螺旋弹簧被紧固到流体流动部1100。因此，第一热电模块1200和第二热电模块1300可以稳定地联接到流体流动部1100的表面。可替代地，第一热电模块1200和第二热电模块1300中的至少一个热电模块也可以使用热界面材料(TIM)被结合到流体流动部1100的表面上。即使在高温下，也可以使用螺旋弹簧、TIM和/或螺丝均匀地控制施加到第一热电模块1200和第二热电模块1300上的热的均匀性。

同时，如图7A所示，第一热电模块1200和第二热电模块1300分别包括设置在第一表面1110和第二表面1120上的热电元件1210和1310以及设置在热电元件1210和1310上的散热器1220和1320。如上所述，在热电元件1210和1310中的每一个热电元件的两个表面之中，当第一流体流经的流体流动部1100被设置在一个表面上，散热器1220和1320被设置在另一个表面上，并且第二流体经过散热器1220和1320时，热电元件1210和1310的吸热表面与散热表面之间的温度差可以增加，并且因此能够提高热电转换效率。在这种情况下，当从第一表面1110朝向热电元件1210和散热器1220的方向被限定为第一方向时，散热器1220沿第一方向的长度可以大于热电元件1210沿第一方向的长度。因此，由于第二流体与散热器1220之间的接触面积增大，因此热电元件1210的吸热表面的温度可能升高。

在这种情况下，参照图7B，散热器1220和1320以及热电元件1210和1310可以通过多个紧固构件1230和1330被紧固。在这种情况下，紧固构件1230和1330可以是螺旋弹簧、螺丝等。为此，紧固构件1230和1330穿过的通孔S可以形成在散热鳍片1220和1320以及热电元件1210和1310中的至少多个部分中。在这种情况下，可以在通孔S与紧固构件1230和1330之间进一步设置单独的绝缘插入构件1240和1340。单独的绝缘插入构件1240和1340可以是环绕紧固构件1230和1330的外周向表面的绝缘插入构件，或者是环绕通孔S的壁表面的绝缘插入构件。例如，绝缘插入构件1240和1340中的每一个都可以具有环形形状。具有环形形状的绝缘插入构件1240和1340的内周向表面可被设置在紧固构件1230和1330的外周向表面上，并且绝缘插入构件1240和1340的外周向表面可被设置在通孔S的内周向表面上。因此，紧固构件1230和1330、散热器1220和1320以及热电元件1210和1310可以彼此绝缘。

同时，绝缘插入构件1240和1340中的每一个都可以具有在图7B中示出的形状。例如，如图7B所示，绝缘插入构件1240和1340可以在形成于热电元件1210和1310的基板中的通孔S的区域中形成台阶，并且可被设置为环绕通孔S的壁表面的多个部分。可替代地，绝缘插入构件1240和1340可以在形成于热电元件1210和1310的基板中的通孔S的区域中形成台阶，并且还可被设置为延伸到如下表面，热电元件1210和1310的电极(未示出)沿着通孔S的壁表面设置在该表面上。

在这种情况下，热电元件1210和1310中的每一个都可以具有图8和图9所示的热电元件100的结构。参照图8和图9，热电元件100包括下基板110、下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140、上电极150和上基板160。

下电极120被设置在下基板110与P型热电腿130和N型热电腿140之间，并且上电极150被设置在上基板160与P型热电腿130和N型热电腿140之间。因此，多个P型热电腿130和多个N型热电腿140通过下电极120和上电极150电连接。设置在下电极120与上电极150之间并与它们电连接的一对P型热电腿130和N型热电腿140可以形成一单元电池。

例如，当通过导线181和182将电压施加到下电极120和上电极150时，由于珀耳帖效应，电流从P型热电腿130到N型热电腿140所流经的基板可以吸收热以用作冷却部件，且电流从N型热电腿140到P型热电腿130所流经的基板可以被加热以用作加热部件。可替代地，当不同的温度施加到下电极120和上电极150时，由于塞贝克效应，电荷可以移动通过P型热电腿130和N型热电腿140，从而可以生成电。

在这种情况下，P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个都可以是主要包括Bi和Te的碲化铋(Bi-Te)基热电腿。P型热电腿130可以是Bi-Te基热电腿，其包括锑(Sb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、Te、Bi和铟(In)中的至少一种。作为示例，P型热电腿130可包括99至99.999wt％的Bi-Sb-Te作为主要材料，以及基于100wt％总重量的0.001至1wt％的Ni、Al、Cu、Ag、Pb、B、Ga和In中的至少一种材料。N型热电腿140可以是Bi-Te基热电腿，其包括Se、Ni、Al、Cu、Ag、Pb、B、Ga、Te、Bi和In中的至少一种。作为示例，N型热电腿140可包括99到99.999wt％的Bi-Se-Te作为主要材料以及基于100wt％的总重量的0.001到1wt％的Ni、Al、Cu、Ag、Pb、B、Ga和In中的至少一种材料。

P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个都可以形成为散装型或堆积型。通常，散装型P型热电腿130或散装型N型热电腿140可以通过如下工艺形成：对热电材料进行热处理以制造锭，该锭被研磨和应变以获得用于热电腿的粉末，该粉末被烧结，并且烧结的粉末被切割。在这种情况下，P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个都可以是多晶热电腿。如上所述，当P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个都是多晶热电腿时，P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个的强度都可以增大。堆积的P型热电腿130或堆积的N型热电腿140可以通过如下的工艺形成：将含有热电材料的膏体施加在分别具有片材形状的基底构件上以形成单元构件，并且该单元构件被堆积和切割。

在这种情况下，成对提供的P型热电腿130和N型热电腿140可以具有相同的形状和体积，或者可以具有不同的形状和体积。例如，由于P型热电腿130和N型热电腿140的导电特性不同，N型热电腿140的高度或横截面积也可以不同于P型热电腿130的高度或横截面积。

在这种情况下，P型热电腿130或N型热电腿140可以具有圆柱形、多边柱形、椭圆柱形等。

根据本发明一实施例的热电元件的性能可以表示为热电性能品质因数(ZT)。热电性能品质因数(ZT)可以用公式1表示。

[公式1]

ZT＝α²·σ·T/k

在此，α表示塞贝克系数[V/K]，σ表示电导率[S/m]，α²·σ表示功率因数[W/mK²]。此外，T表示温度，k表示热导率[W/mK]。k可以表示为a·cp·ρ，其中，a表示热扩散率[cm²/S]，cp表示比热[J/gK]，以及ρ表示密度[g/cm³]。

为了获得热电元件的热电性能品质因数(ZT)，使用Z计量器测量Z值(V/K)，并且可以使用测量的Z值来计算热电性能品质因数(ZT)。

在这种情况下，设置在下基板110与P型热电腿130和N型热电腿140之间的下电极120和设置在上基板160与P型热电腿130和N型热电腿140之间的上电极150中的每一个都可包括Cu、Ag、Al和Ni中的至少一种，并且可以具有0.01mm到0.3mm的厚度。当下电极120或上电极150的厚度小于0.01mm时，电极功能降级，因此导电性能可能降级，而当厚度大于0.3mm时，电阻增加，因此导电效率可能降低。

此外，彼此相对置的下基板110和上基板160中的每一个都可以是金属基板，并且下基板110和上基板160的厚度可以在0.1mm至1.5mm的范围内。当金属基板的厚度小于0.1mm或大于1.5mm时，由于散热特性或热导率可能变得极高，因此热电元件的可靠性可能降级。此外，当下基板110和上基板160中的每一个都是金属基板时，绝缘层170可以进一步形成在下基板110与下电极120之间以及形成在上基板160与上电极150之间。每一个绝缘层170都可包括具有热导率为1至20W/mK的材料。在这种情况下，绝缘层170可以是包括环氧树脂和硅树脂中的至少一种以及无机材料的树脂复合物、由包括硅和无机材料的硅复合物形成的层、或者氧化铝层。在这种情况下，无机材料可以是与铝、硼、硅等结合的氧化物、碳化物和氮化物中的至少一种。

在这种情况下，下基板110和上基板160的尺寸也可以不同。即，下基板110和上基板160中的一个的体积、厚度或面积可以大于另一个的体积、厚度或面积。在这种情况下，厚度可以是在从下基板110朝向上基板160方向上的厚度，并且面积可以是在与从下基板110朝向上基板160的方向相垂直的方向上的面积。因此，可以提高热电元件的吸热或散热性能。优选地，下基板110的体积、厚度和面积中的至少一个可以大于上基板160的体积、厚度和面积中的至少一个。在这种情况下，当下基板110设置在用于塞贝克效应的高温区域中或被用作用于珀耳帖效应的加热区域时，或者当用于保护下面将描述的热电元件不受外部环境影响的密封构件被设置在下基板110上时，下基板110的体积、厚度和面积中的至少一个可以大于上基板160的体积、厚度和面积中的至少一个。在这种情况下，下基板110的面积可以形成为在上基板160的面积的1.2倍至5倍的范围内。当下基板110的面积小于上基板160的面积的1.2倍时，增加传热效率的效果可能不大，并且当下基板110的面积大于上基板160的面积的5倍时，传热效率反而可能会显著减小，并且不容易维持热电模块的基本形状。

此外，可以在下基板110和上基板160中的至少一个的表面上形成热辐射图案，例如，不平坦的图案。因此，可以提高热电元件的热辐射性能。当在与P型热电腿130或N型热电腿140接触的表面上形成不平坦的图案时，还可以改善热电腿与基板之间的结合特性。热电元件100包括下基板110、下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140、上电极150和上基板160。

虽然在附图中没有示出，但是密封构件也可以进一步设置在下基板110与上基板160之间。密封构件可在下基板110与上基板160之间设置在下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140和上电极150的侧表面上。因此，下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140和上电极150可以被密封以免受外部湿气、热、污染等影响。

在这种情况下，设置在流体流动部1100上的下基板110可以是铝基板，并且铝基板可以通过TIM结合到第一表面1110和第二表面1120。由于铝基板具有优异的传热性能，因此在热电元件1210和1310中的每一个热电元件的两个表面中的一个表面与第一流体流经的流体流动部1100之间的传热是容易的。此外，当铝基板和第一流体流经的流体流动部1100通过TIM结合时，铝基板与第一流体流经的流体流动部1100之间的传热不会被阻碍。在这种情况下，TIM是一种具有传热性能和结合性能的材料，且例如，可以是一种包括环氧树脂和硅树脂中的至少一种以及无机材料的树脂复合物。在这种情况下，无机材料可以是与铝、硼、硅等结合的氧化物、碳化物和氮化物。

再次参照图3至7，为了改善第一热电模块1200、流体流动部1100与第二热电模块1300之间的密封和绝缘效果，根据本发明实施例的发电模块还可包括屏蔽构件1600和绝缘构件1700。例如，在流体流动部1100的表面上，绝缘构件1700可被设置在除了设置有第一热电模块1200和第二热电模块1300的区域之外的表面上。因此，可以防止第一流体和第二流体的热损失，并且可以增加第一热电模块1200和第二热电模块1300中的每一个上的低温部与高温部之间的温度差，以提高发电性能。此外，在流体流动部1100的表面上，屏蔽构件1600可被设置在除了设置有第一热电模块1200和第二热电模块1300的区域之外的表面上。可以保护连接到第一热电模块1200和第二热电模块1300的线缆和连接器免受外部湿气或污染。

同时，引导板1800是引导第二流体在流体通过部2200中流动的板，并且被引入流体通过部2200中的第二流体可以沿着引导板1800流动并且可以被排出。

第一引导板1800-1可被设置为面对第一热电模块1200，第二引导板1800-2可被设置为面对第二热电模块1300，并且第二流体可以在第一热电模块1200与第一引导板1800-1之间以及第二热电模块1300与第二引导板1800-2之间经过。

在这种情况下，引导板1800-1和1800-2中的每一个的两侧都可以延伸到流体收集板1810-1或1810-2和流体扩散板1820-1或1820-2。流体收集板1810-1和1810-2可以是流体通过部2200的入口，即，朝向第一连接部2400延伸的板，并且流体扩散板1820-1和1820-2可以是流体通过部2200的出口，即，朝向第二连接部2500延伸的板。在这种情况下，流体收集板1810-1和1810-2、引导板1800-1和1800-2以及流体扩散板1820-1和1820-2可以分别是整体连接的板。被设置为面对第一热电模块1200的第一引导板1800-1和被设置为面对第二热电模块1300的第二引导板1800-2可以对称地设置，以维持预定的距离。在这种情况下，第一引导板1800-1与第二引导板1800-2之间的距离可以是沿水平方向从第一引导板1800-1朝向第二引导板1800-2的距离。因此，由于第二流体可以以恒定速度在第一热电模块1200与第一引导板1800-1之间以及在第二热电模块1300与第二引导板1800-2之间经过，因此可以获得均匀的热电性能。然而，从第一引导板1800-1延伸的第一流体收集板1810-1和从第二引导板1800-2延伸的第二流体收集板1810-2可以对称地设置，使得它们之间的距离朝向流体通过部2200的入口增大。在这种情况下，第一流体收集板1810-1与第二流体收集板1810-2之间的距离可以是沿水平方向从第一流体收集板1810-1朝向第二流体收集板1810-2的距离。类似地，从第一引导板1800-1延伸的第一流体扩散板1820-1和从第二引导板1800-2延伸的第二流体扩散板1820-2可以对称地设置，使得它们之间的距离朝向流体通过部2200的出口增加。因此，通过流体通过部2200的入口引入的第二流体可以由流体收集板1810-1和1810-2收集，在热电模块1200与1300与引导板1800之间经过，可以由流体扩散板1820-1和1820-2扩散，并通过流体通过部2200的出口被排出。因此，由于第二流体在热电模块1200和1300与引导板1800之间经过之前和之后的压力差异可以被最小化，因此能够防止第二流体在朝向流体通过部2200的入口的方向上返回流动的问题。

在这种情况下，支撑框架1900支撑第一至第二引导板1800-1和1800-2、第一至第二流体收集板1810-1和1810-2以及第一至第二流体扩散板1820-1和1820-2。即，支撑框架1900可包括第一支撑框架1900-1和第二支撑框架1900-2，并且第一至第二引导板1800-1和1800-2、第一至第二流体收集板1810-1和1810-2以及第一至第二流体扩散板1820-1和1820-2可以被固定在第一支撑框架1900-1与第二支撑框架1900-2之间。

同时，根据本发明的实施例，分支部1400可以使被引入流体通过部2200中的第二流体分支。由分支部1400分支出的第二流体可以在第一热电模块1200与第一引导板1800-1之间以及第二热电模块1300与第二引导板1800-2之间经过。

分支部1400可被设置在流体流动部1100的第一表面1110与第二表面1120之间。例如，当流体流动部1100的第五表面1150沿第二流体被引入的方向设置时，分支部1400可被设置在流体流动部1100的第五表面1150的一侧。可替代地，根据空气动力学原理，分支部1400还可被设置在第六表面1160的面向流体流部1100的第五表面1150的一侧。

分支部1400可以具有这样的形状，其中距第五表面1150的距离从第五表面1150上的第五表面1150的两个端部朝向流体流动部1100的第五表面1150的两个端部之间的中心增加。即，设置有分支部1400的第五表面1150可以基本上垂直于第一表面1110和第二表面1120，并且分支部1400可以相对于流体流动部1100的第一表面1110和第二表面1120倾斜地设置。例如，分支部1400可以具有伞形状或屋顶形状。因此，第二流体，例如废热，可以由分支部1400分支，并被引导以与设置在发电装置的两个表面上的第一热电模块1200和第二热电模块1300接触。即，第二流体可以由分支部1400分支，并且可以在第一热电模块1200与第一引导板1800-1之间以及第二热电模块1300与第二引导板1800-2之间经过。

同时，第一热电模块1200的第一散热器1220的外侧与第二热电模块1300的第二散热器1320的外侧之间的宽度W1可以大于分支部1400的宽度W2。在这种情况下，第一散热器1220的外侧和第二散热器1320的外侧可以是与面向流体流动部1100的侧相对置的侧。在这种情况下，第一散热器1220和第二散热器1320中的每一个都可包括多个散热鳍片，并且所述多个散热鳍片可以沿不阻碍气体流动的方向形成。例如，所述多个散热鳍片可以具有沿气体流动的第二方向延伸的板形状。可替代地，所述多个散热鳍片也可以具有折叠的形状，使得流动路径沿气体流动的第二方向形成。在这种情况下，第一热电模块1200的第一散热器1220与第二热电模块1300的第二散热器1320之间的最大宽度W1可以是从第一散热器1220距流体流动部1100的最远点到第二散热器1320距流体流动部1100的最远点的距离，并且分支部1400的最大宽度W2可以是分支部1400在最靠近流体流动部1100的第三表面1130的区域中的宽度。因此，第二流体的流动不会由分支部1400阻碍，并且可以被直接传输到第一散热器1220和第二散热器1320。因此，第二流体与第一散热器1220和第二散热器1320的接触面积增大，第一散热器1220和第二散热器1320从第二流体接收的热量增大，因此能够提高发电效率。

同时，第一引导板1800-1可以与第一热电模块1200的第一散热器1220对称并间隔预定距离，并且第二引导板1800-2可以与第二热电模块1300的第二散热器1320对称并间隔预定距离。在这种情况下，引导板1800-1和1800-2与热电模块的散热器之间的距离可能影响与热电模块的散热器接触的第二流体的量以及第二流体的压力差，并且因此影响发电性能。

根据本发明的实施例，其中热电模块被设置在流体流动部的表面上的发电装置用于利用穿过流体流动部的内部的第一流体与穿过热电模块的散热器的第二流体之间的温度差来发电。在这种情况下，需要在设置有热电模块的热电腿的区域中形成穿过流体流动部的内部的第一流体的流动路径。因此，需要设计用于获得每单位面积的高冷却效率的流动路径。

图10是示出根据本发明一实施例的发电模块的俯视图，并且图11是示出根据本发明一实施例的流体流动部的剖视图。图12是示出根据本发明另一实施例的流体流动部的剖视图，并且图13是示出根据本发明又一实施例的流体流动部的剖视图。图14是示出图13的流体流动部的流体移动路径的视图。

参照图10至图14，根据本发明一实施例的发电模块包括流体流动部1100和设置在流体流动部1100的第一表面1110上的第一热电模块1200。第二热电模块1300可被进一步设置在与流体流动部1100的第一表面1110相对置的第二表面1120上。

流体入口1132和流体出口1134被设置为在另一表面上，即，在垂直于流体流动部1100的第一表面1110的第三表面1130上彼此间隔开，并且流体容纳部300被设置在流体流动部1100的一个区域A1中。在本说明书中，由于第一热电模块1200和第二热电模块1300被设置在流体流动部1100的第一表面1110和第二表面1120上，因此流体流动部1100的第一表面1110和第二表面1120可以被称为流体流动部1100的一个表面和另一个表面。此外，流体流动部1100的第一表面1110与第二表面1120之间的第三表面1130至第六表面1160可被称为流体流动部1100的侧表面或外侧表面。通过流体入口1132引入的第一流体可以在穿过流体容纳部300之后通过流体出口1134被排出。在这种情况下，流体入口1132和流体出口1134的布置顺序不限于所示顺序，并且流体入口1132和流体出口1134的位置也可以与其相反。根据本发明的一实施例，第一热电模块1200被设置在流体流动部1100的一个区域A1中。因此，第一热电模块1200的有效区域，即热电腿，可被设置在设置有流体容纳部300的区域中。温度高于流经流体流动部1100的第一流体的温度的第二流体可以沿从流体流动部1100的第五表面1150朝向与第五表面1150相对置的第六表面1160的方向经过热电模块1200的散热器。

同时，联接构件400可用于流体流动部1100与第一热电模块1200之间的联接。为了将第一热电模块1200和第二热电模块1300对称地布置在流体流动部1100的两个表面上，联接构件400可被设置为穿过第一热电模块1200、流体流动部1100和第二热电模块1300，并且为此，联接构件400穿过的多个通孔S1到S4可以被形成在流体流动部1100中。所述多个通孔S1至S4可被设置为穿过流体流动部件1100的两个表面，在这两个表面上设置有第一热电模块1200和第二热电模块1300。

在这种情况下，所述多个通孔S1至S4可被设置为在流体流动部1100的一个区域A1中与流体容纳部300间隔开，该区域是设置有流体容纳部300的区域。即，所述多个通孔S1至S4可以形成为独立于流体容纳部300，因此，能够防止穿过流体容纳部300的第一流体通过所述多个通孔S1至S4泄漏到外部的问题。

同时，连接到第一热电模块1200的线缆部(未示出)和覆盖线缆部的屏蔽构件1600可以进一步设置在流体流动部1100的另一区域A2的第一表面1110中，该另一区域被设置在流体流动部1100的一个区域A1的侧表面上。联接构件500可用于流体流动部1100与屏蔽构件1600之间的联接，并且用于联接流体流动部1100与屏蔽构件1600之间的联接构件500所穿过的多个通孔S5和S6可以形成在流体流动部1100的另一区域A2中。即，所述多个通孔S5和S6可以形成为在流体流动部1100的一个区域A1外部不与流体容纳部300重叠，该区域是设置有流体容纳部300的区域。在这种情况下，可以考虑线缆部的位置来设置多个通孔S5和S6。即，连接到热电模块的线缆部可包括连接到热电模块的热电元件的连接电极(未示出)、设置在连接电极上的连接器600和连接到连接器600的线缆(未示出)。在这种情况下，所述多个通孔S5和S6可被设置为避开连接器600的位置。因此，通孔S5可被设置为比多个通孔S1和S2更靠近第三表面1130，而通孔S6可被设置为比多个通孔S3和S4更靠近第四表面1140。

在这种情况下，多个通孔S1至S6的位置和数量是示例性的，且本发明的实施例不限于此。为了便于描述，在图11至图14中，省略了区域A2的通孔S5至S，但不限于此。

在下文中，将参照图11至图14描述流体流动部1100的流体容纳部300的形状和通孔的布局的各个实施例。在下文中，由于流体容纳部可以形成从流体入口1132到流体出口1134的流动路径，流体容纳部可被称为流动路径并且还可被称为流动路径管道。

参照图11，流体流动部1100中的流体容纳部300可被设置在流体流动部1100的区域A1中，该区域是与设置有热电模块1200和1300的区域相对应的区域，并且通过流体入口1132引入的第一流体在穿过流体容纳部300之后可以从流体出口1134被排出。

在这种情况下，流体容纳部300不形成单独的流动路径管道，并且多个通孔S1至S4可被设置为与流体容纳部300间隔开。因此，由于设置有流体容纳部300的区域对应于设置有热电模块1200和1300的区域，因此热电模块的低温部分可以具有冷却能力。此外，由于通孔S1至S4形成在流体流动部1100的第一区域A1中，因此第一热电模块1200和第二热电模块1300可以通过联接构件400直接联接到流体流动部1100，并且由于通孔S1至S4形成为与流体容纳部300间隔开并独立于该流体容纳部，因此能防止流体容纳部300中的第一流体通过通孔S1至S4泄漏到外部的问题。

可替代地，参照图12至图14，流体容纳部300可以具有将流体入口1132连接到流体出口1134的流动路径管道的形状，并且通过流体入口1132引入的第一流体可以在沿着流动路径管道流动之后通过流体出口1134被排出。如上所述，当流体容纳部300具有流动路径管道的形状时，根据流动路径管道的布局，具有最小量的第一流体可以经过设置有第一热电模块1200和第二热电模块1300的整个区域A1。

在这种情况下，流动路径管道可被设置为与多个通孔S1至S4间隔开。因此，能够防止流体容纳部300中的第一流体通过通孔S1至S4泄漏的问题。

例如，流体容纳部300可包括沿第一方向X设置的多个第一流动路径部310、沿垂直于第一方向X的第二方向Y设置的多个第二流动路径部320、以及设置在所述多个第一流动路径部310与所述多个第二流动路径部320之间并与它们连接的多个弯曲部330。

在这种情况下，第一方向X可以是与第二流体经过的方向平行的方向，第二方向Y可以是与第一流体被引入和被排出的方向平行的方向。即，第一方向X可以是从流体流动部1100的第五表面1150朝向第六表面1160的方向，或者反之亦然，并且第二方向Y可以是从流体流动部1100的第三表面1130朝向第四表面1140的方向，或者反之亦然。

根据本发明的实施例，从第三表面1130到第四表面1140，可以按顺序地且任意地设定部段Y1、部段Y2和部段Y3。此外，所述多个第一流动路径部310可被设置为使得第一流体按顺序穿过部段Y1、部段Y3、部段Y2、部段Y1和部段Y3。即，所述多个流动路径部310可以连接到流体入口1132，使得第一流体按顺序穿过如下的流动路径部：穿过部段Y1的第一流动路径部310-1、穿过部段Y3的第一流动路径部310-2、穿过部段Y2的多个第一流动路径部310-3、310-4和310-5、也穿过部段Y1的第一流动路径部310-6、以及也穿过部段Y3的第一流动路径部310-7。

如上所述，当所述多个第一流动路径部310被设置为使得第一流体交替穿过作为相对靠近流体入口1132的部段的部段Y1和作为相对远离流体入口1132的部段的部段Y3时，由于整个流体流动部1100具有均匀的温度分布，因此在热电模块的整个区域中可以获得均匀的热电性能。

在这种情况下，第一流体穿过部段Y1中的两个第一流动路径部310-1和310-6的方向可彼此相反，第一流体穿过部段Y3中的两个第一流动路径部310-2和310-7的方向可彼此相反，并且第一流体穿过部段Y1中的两个第一流动路径部310-1和310-6之间的被设置为更靠近第三表面1130的第一流动路径部310-1的方向，和第一流体穿过部段Y3中的两个第一流动路径部310-2和310-7之间的被设置为更靠近第四表面1140的第一流动路径部310-7的方向，可以与第二流体流动的方向相同。因此，在所述多个第一流动路径部之中，第一流体穿过最靠近第三表面1130和第四表面1140设置的第一流动路径部310-1和310-7的方向可以与从流体入口1132朝向流体出口1134的方向相同，因此与在流体容纳部中的位置无关，温度分布可以是均匀的，并且可以在热电模块的整个区域中获得均匀的热电性能。

同时，根据本发明的实施例，三个第一流动路径部、即多个第一流动路径部310-3、310-4和310-5可以穿过部段Y2。在这种情况下，按顺序穿过所述多个第一流动路径部310-3、310-4和310-5的第一流体可以流动以沿与第二流体流动的方向相同的方向穿过所述多个第一流动路径部，沿与第二流体流动的方向相反的方向穿过所述多个第一流动路径部，并再次沿与第二流体流动的方向相同的方向穿过所述多个第一流动路径部。在这种情况下，穿过部段Y2的多个第一流动路径部310-3、310-4和310-5可被设置在由连接所述多个通孔S1至S4的虚线所限定的区域中。因此，由于甚至在流体容纳部300的中心区域中也可以允许第一流体均匀地流动，因此可以在流体容纳部300中均匀地维持温度分布，可以防止死区的生成，并且因此可以在热电模块的整个区域中获得均匀的热电性能。

同时，根据本发明的实施例，从第五表面1150到第六表面1160，可以按顺序且任意地设定部段X1和部段X2。在这种情况下，部段X1可以是包括流体入口1132的部段，并且部段X2可以是包括流体出口1134的部段。此外，所述多个第二流动路径部320可被设置为，使得第一流体交替地穿过部段X1和部段X2。即，所述多个第二流动路径部320可被设置为，使得第一流体穿过如下的流动路径部：设置在部段Y1的第一流动路径部310-1与部段Y3的第一流动路径部310-2之间并穿过部段X2的第二流动路径部320-1、设置在部段Y3的第一流动路径部310-2与部段Y2的第一流动路径部310-3之间并穿过部段X1的第二流动路径部320-2、设置在部段Y2的第一流动路径部310-5与部段Y1的第一流动路径部310-6之间并穿过部段X2的第二流动路径部320-3、设置在部段Y1的第一流动路径部310-6与部段Y3的第一流动路径部310-7之间并穿过部段X1的第二流动路径部320-4、以及设置在部段Y3的第一流动路径部310-7与流体出口1134之间并穿过部段X2的第二流动路径部320-5。

如上所述，当所述多个第二流动路径部320被设置为，使得第一流体交替穿过作为相对靠近流体入口1132的部段的部段X1和作为相对靠近流体出口1134的部段的部段X2时，整个流体容纳部300可以具有均匀的温度分布，因此在热电模块的整个区域中可以获得均匀的热电性能。

在这种情况下，所述多个第二流动路径部320可被设置在由连接所述多个通孔S1至S4的虚拟线所限定的区域外部。因此，第一流体甚至在流体容纳部300的边缘区域中也能够均匀地流动，能够防止死区的生成，并且因此能够在热电模块的整个区域中获得均匀的热电性能。

同时，根据本发明的实施例，流体入口1132与流体出口1134之间的距离D1可以大于所述多个第二流动路径部320之中最靠近第五表面1150的第二流动路径部320-4与所述多个第二流动路径部320之中最靠近第六表面1160的第二流动路径部320-5之间的距离D2。因此，可以使流体管道的路径上的弯曲区域最小化，以使第一流体的堵塞最小化，并且可以实现流体管道的路径的最短长度。

同时，根据本发明的实施例，流体管道包括所述多个弯曲部330。所述多个弯曲部330中的一些弯曲部330-1、330-2、330-3、330-4、330-7、330-8、330-9、330-10和330-11可以连接所述多个第一流动路径部310中的一个和所述多个第二流动路径部320中的一个，并且所述多个弯曲部330中的一些其它弯曲部330-5和330-6可以连接所述多个第一流动路径部310中的两个。在这种情况下，所述多个弯曲部330中的一些其它弯曲部330-5、330-6可被设置在由连接所述多个通孔S1至S4的虚拟线所限定的区域中。如上所述，当所述多个第一流动路径部310和所述多个第二流动路径部320通过所述多个弯曲部330连接时，由于第一流体的流动由弯曲部330的壁表面引导，因此能够使流动阻塞部段最小化。

在这种情况下，如图13和图14所示，所述多个弯曲部330中的至少一个的直径d3可以大于所述多个第一流动路径部310中的至少一个的直径d1且大于所述多个第二流动路径部320中的至少一个的直径d2。在这种情况下，第一流动路径部310、第二流动路径部320和弯曲部330的直径d1、d2和d3可以是第一流体沿着其流动的流动路径中的内壁表面之间的距离。因此，能够使第一流体在弯曲部330中的运动阻力最小化，并且因此，整个流体容纳部300可以具有均匀的流速。

在这种情况下，第一流动路径部310和第二流动路径部320的直径d1和d2中的每一个都可以是5mm或更大，优选7mm或更大，更优选9mm或更大，并且弯曲部330的直径d3可以是第一流动路径部310和第二流动路径部320的直径d1和d2中的每一个的1.1倍或更大，优选1.2倍或更大，更优选1.3倍或更大。因此，与由流体容纳部300所占据的面积和流速相比，能够获得高的冷却效率。

表1示出了当流动路径具有图11至图13所示的形状时热电模块的温度差的模拟结果。图15a是示出图11的流动路径形状中的热分布的模拟结果的视图，图15b是示出图12的流动路径形状中的热分布的模拟结果的视图，并且图15c是示出图13的流动路径形状中的热分布的模拟结果的视图。

[表1]

参照表1，尽管与图11所示的流动路径形状的面积相比，图12和12所示的流动路径形状中的流动路径的面积减小，但是可以看出，热电模块中的温度差被显著改善。特别地，如图13所示，当与图12的流动路径形状的宽度相比，流动路径的宽度增加时，由于即使长度与图12的流动路径的长度相同时，热交换面积也可能增加，因此可以看出，热电模块中的温度差被进一步改善。

此外，参照图15a至15c，可以看出，与图11的流路形状相比，图12和图13的流路形状具有均匀的温度分布，因此可以预期高冷却性能。

如上所述，根据本发明的实施例，可以看出，由于流动路径的长度被最小化以减小流体的热损失，并且流动路径的宽度被增加以增加热交换面积，因此能够改善高温部与低温部之间的温度差。

同时，为了便于描述，尽管以上基于一个发电装置描述了本发明，但是本发明不限于此。多个发电装置也可被设置在一个流体通过部2200中。

图16是示出根据本发明另一实施例的发电系统的视图，并且图17是示出根据本发明又一实施例的发电系统的视图。

参照图16和图17，发电系统可包括多个发电装置，并且每个发电装置可以与参照图1至图14描述的发电装置相同。

参照图16，多个发电装置1000-1和1000-2可以沿第二流体在流体通过部2200中流动的方向设置。

可替代地，参照图17，多个发电装置1000-1、1000-2和1000-3也可以平行地设置，以在流体通过部2200中彼此间隔开。

所述多个发电装置的布局和数量可以根据发电量等而改变。

发电系统可以利用由船舶、车辆、发电厂或地面生成的热来发电，并且可以布置多个发电装置以便有效地收集热。在这种情况下，在每个发电装置中，可以改进冷却部中的流动路径，以改进热电元件的低温部分的冷却性能，因此，可以改善发电装置的效率和可靠性，并且因此可以改善运输设备(诸如船舶或车辆)的燃料效率。因此，在运输业中，可以降低运输成本，可以创造环境友好的工业环境，并且当发电装置应用于诸如钢厂的制造业时，可以减少材料成本等。

虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。

Claims (10)

1.一种发电装置，包括：

流体流动部，其中流体穿过形成在所述流体流动部中的流动路径管道，并且所述流体流动部包括第一表面，与所述第一表面相对置的第二表面，在所述第一表面与所述第二表面之间的第三表面，与所述第三表面相对置的第四表面，在所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面之间的第五表面，以及与所述第五表面相对置的第六表面；以及

第一热电模块，其设置在所述第一表面上，

其中，被设置为彼此间隔开的流体入口和流体出口形成在所述第三表面中，

所述流动路径管道被形成为从所述流体入口连接到所述流体出口，

所述流动路径管道包括沿第一方向设置的多个第一流动路径部、沿垂直于所述第一方向的第二方向设置的多个第二流动路径部、以及连接到所述多个第一流动路径部和所述多个第二流动路径部的多个弯曲部，

所述流体流动部从所述第三表面到所述第四表面按顺序地且任意地被设定为第一部段、第二部段和第三部段，且

所述多个第一流动路径部被设置为使得流体按顺序地穿过所述第一部段、所述第三部段、所述第二部段、所述第一部段和所述第三部段。

2.根据权利要求1所述的发电装置，其中：

所述第一热电模块包括设置在所述第一表面上的第一热电元件和设置在所述第一热电元件上的第一散热器；

穿过所述流体流动部的流体是第一流体；

温度与第一流体的温度不同的第二流体沿从所述第五表面朝向所述第六表面的方向经过所述第一散热器；且

所述第一方向平行于所述第二流体经过的方向。

3.根据权利要求2所述的发电装置，其中：

所述流体流动部从所述第五表面到所述第六表面按顺序地且任意地被设定为第四部段和第五部段；且

所述多个第二流动路径部被设置为使得流体交替地穿过所述第四部段和所述第五部段。

4.根据权利要求3所述的发电装置，其中，在所述流动路径管道中，按顺序连接：连接到所述流体入口并且穿过所述第一部段的第一流动路径部、穿过所述第五部段的第二流动路径部、穿过所述第三部段的第一流动路径部、穿过所述第四部段的第二流动路径部、穿过所述第二部段的多个第一流动路径部、穿过所述第五部段的第二流动路径部、穿过所述第一部段的第一流动路径部、穿过所述第四部段的第二流动路径部、穿过所述第三部段的第一流动路径部、以及穿过所述第五部段并且连接到所述流体出口的第二流动路径部。

5.根据权利要求4所述的发电装置，其中：

在穿过所述第一部段的两个第一流动路径部中所述第一流体穿过的方向彼此相反；

在穿过所述第三部段的两个第一流动路径部中所述第一流体穿过的方向彼此相反。

6.根据权利要求5所述的发电装置，其中：在穿过所述第一部段的两个第一流动路径部之中更靠近所述第三表面设置的第一流动路径部中所述第一流体穿过的方向，以及在穿过所述第三部段的两个第一流动路径部之中更靠近所述第四表面设置的第一流动路径部中所述第一流体穿过的方向，与所述第二流体流动的方向相同。

7.根据权利要求6所述的发电装置，其中：

穿过所述第二部段的多个第一流动路径部是三个第一流动路径部；且

第一流体在所述三个第一流动路径部中沿与所述第二流体流动的方向相同的方向经过，沿与所述第二流体流动的方向相反的方向经过，并且随后再次沿与所述第二流体流动的方向相同的方向经过。

8.根据权利要求1所述的发电装置，其中：

穿过所述第一表面的多个通孔形成在所述流体流动部中；

所述流体流动部和所述第一热电模块通过设置在所述多个通孔中的多个联接构件联接；且

穿过所述第二部段的所述多个第一流动路径部被设置在由连接所述多个通孔的虚拟线所限定的区域内。

9.根据权利要求8所述的发电装置，其中：

所述多个第二流动路径部被设置在由连接所述多个通孔的所述虚拟线所限定的区域外；

所述多个弯曲部中的一些弯曲部连接所述多个第一流动路径部中的一个和所述多个第二流动路径部中的一个；且

所述多个弯曲部中的一些其它弯曲部在由连接所述多个通孔的所述虚拟线所限定的区域中连接所述多个第一流动路径部中的两个。

10.根据权利要求1所述的发电装置，其中，所述多个弯曲部中的至少一个弯曲部的直径大于所述多个第一流动路径部中的至少一个第一流动路径部的直径且大于所述多个第二流动路径部中的至少一个第二流动路径部的直径。

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