DE102012113229A1 - Thermoelektrischer Generator für ein Fahrzeug - Google Patents

Thermoelektrischer Generator für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Ein thermoelektrischer Generator für ein Fahrzeug ist an einem Abgasrohr montiert und produziert eine Elektrizität unter Verwendung eines Temperaturunterschieds zwischen dem Abgas und einem Kühlmittel. Der Generator weist auf: ein Gehäuse (50); thermoelektrische Module (40), welche an einer Außenumfangsfläche des Gehäuses (50) montiert sind; eine Mehrzahl von Kühlmittelrahren (70), welche montiert sind, um die thermoelektrischen Module (40) eng an dem Gehäuse (50) anzubringen; erste Kühlmittelbehälter (10), welche beiden Enden der Kühlmittelrohre (70) montiert sind; und zweite Kühlmittelbehälter (20), welche beiden Enden der Kühlmittelrohre (70) montiert sind. Die Kühlmittelrohren (70) sind mit den ersten und den zweiten Kühlmittelbehältern (10, 20) als modularisierter Typ zusammengebaut, und daher können eine Zusammenbaufähigkeit (bzw. Montierbarkeit) verbessert und ein teilweiser Austausch von Komponenten im Falle eines Ausfalls einfach durchgeführt werden. In dem Kühlmttelrohr der vorliegenden Erfindung wird der Wärmeaustausch konzentriert nur an einem Abschnitt, welcher im Kontakt mit den thermoelektrisches Modulen steht, durchgeführt, und daher kann der Erzeugungswirkungsgrad weiter verbessert werden.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2012-0119122 , eingereicht am 25. Oktober 2012, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen thermoelektrischen Generator für ein Fahrzeug und insbesondere auf einen thermoelektrischen Generator (bzw. einen Stromerzeuger basierend auf dem thermoelektrischen Effekt) für ein Fahrzeug, welcher einen Stromerzeugungswirkungsgrad (bzw. Erzeugungswirkungsgrad von elektrischer Energie) mittels Maximierung eines Temperaturunterschieds zwischen beiden Seiten eines thermoelektrischen Moduls verbessert und eine Konfiguration aufweist, welche einen Zusammenbau (bzw. Montage) und einen Austausch von Komponenten einfacher macht.
  • Eine thermoelektrische Erzeugung (bzw. Generation) ist eine Technologie, welche eine Elektrizität (bzw. einen elektrischen Strom) unter Verwendung eines elektrischen Potentialunterschieds zwischen einem Heizelement und einem Kühlelement erzeugt, und weist einen Vorteil darin auf, dass sie zur Produktion von elektrischer Energie direkt von einer Heizquelle ohne mechanische Arbeitsvorgänge in der Lage ist.
  • Das thermoelektrische Erzeugungsverfahren wurde bereits für eine lange Zeit in anderen Feldern als dem Automobilbau, wie z. B. Energieversorgungsanlagen für entfernt angeordnete Bereiche, Planetensonden (z. B. Voyager II) oder dergleichen, genutzt und wird in letzter Zeit auf ein Abwärmenutzungssystem für eine Müllverbrennungsanlage, eine geothermische Energieerzeugung, eine Energieerzeugung mittels Ozeantemperaturunterschieds oder dergleichen angewandt.
  • Wenn der Energiefluss (bzw. -strom) in Automobilen betrachtet wird, wird eine chemische Energie von z. B. Benzin in eine mechanische Energie umgewandelt mittels einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor, allerdings beträgt der thermische Wirkungsgrad nur 30%, und die verbleibende Energie wird dissipiert (bzw. ungenutzt verstreut) als thermische Energie, Schwingungsenergie, Schallenergie oder dergleichen.
  • Daher ist eine Wiederverwertung (bzw. Recycling) der dissipierten Energie (z. B. Abwärme) zur Verbesserung von Kraftstoffökonomie (bzw. -effizienz) erforderlich. Da ferner die Wärmeenergie, welche von einer Wärmequelle, welche eine höhere Temperatur hat, dissipiert wird, unter der dissipierten Energie nützlicher ist, wird ein Verfahren zur Nutzung von Abgaswärme des Verbrennungsmotors, welche im Bereich einer hohen Temperatur von mehreren hunderten von Graden liegt, als eine Hochtemperaturwärmequelle entwickelt.
  • Weil ein Wirkungsgrad einer Lichtmaschine (bzw. eines Generators), welche zum Liefern von Elektrizität zum Fahrzeug verwendet wird, nur 33% beträgt, und eine Wellenleistung erhöht werden muss, wenn ein Energieverbrauch in einem Fahrzeug ansteigt, existiert das Problem, dass ein Verlust der Wellenleistung zunimmt und hoher Kraftstoffverbrauch sowie Emission von Schadstoffen zunehmen.
  • Hierbei ändert sich die Energiemenge, welche zum Antreiben der Lichtmaschine verwendet wird, in Abhängigkeit von Fahrtzuständen des Fahrzeugs und Energieverbrauchszustand, allerdings wird die Energie auch verbraucht während der üblichen Fahrt tagsüber, wenn ein Energieverbrauch niedrig ist.
  • Daher teilt (bzw. übernimmt teilweise) eine zusätzliche Erzeugung von elektrischer Energie, wie z. B. die thermoelektrische Erzeugung, die Funktion der Lichtmaschine, und daher kann eine Verbesserung der Kraftstoffökonomie erwartet werden.
  • Die thermoelektrische Erzeugung, welche auf Fahrzeuge angewandt wird, war der Öffentlichkeit bekannt als eine Technologie, welche eine Elektrizität unter Verwendung von Abgaswärme eines Abgases und einem Kühlmittel erzeugt. Insbesondere ist ein thermoelektrisches Modul, welches p-Typ-Leiter oder n-Typ-Leiter oder Halbleiter aufweist und an einem Abgasrohr montiert ist, konfiguriert, dass es die eine Seite, welche im Kontakt mit dem Abgas steht, und die andere Seite aufweist, welche im Kontakt mit dem Kühlmittel ist.
  • Hierbei muss ein Temperaturunterschied zwischen einer Wärmequelle (dem Abgas) und einer Kühlquelle (dem Kühlmittel), welcher auf das thermoelektrische Modul übertragen wird, erhöht werden, um einen Stromerzeugungswirkungsgrad des thermoelektrischen Moduls zu erhöhen.
  • Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen thermoelektrischen Generator für ein Fahrzeug bereit, welcher die Vorteile aufweist, dass ein Stromerzeugungswirkungsgrad (bzw. Energieerzeugungswirkungsgrad) mittels Maximierung eines Temperaturunterschieds zwischen einer Wärmequelle und einer Kühlquelle verbessert wird, ein Zusammenbau (bzw. eine Montage) erleichtert wird und ein Austausch von Komponenten im Falle eines Ausfalls vereinfacht wird.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen thermoelektrischen Generator für ein Fahrzeug bereit, welcher an einem Abgasrohr montiert ist, durch welches ein Abgas strömt, und eine Elektrizität (bzw. elektrischen Strom) unter Verwendung eines Temperaturunterschiedes zwischen dem Abgas und einem Kühlmittel produziert, wobei der thermoelektrische Generator aufweist: ein Gehäuse, welches in einer Rohrform (bzw. Zylinderform, wobei die Grundfläche beispielsweise hexagonal sein kann) geformt ist, so dass das Abgas einströmt von einer vorderen Seite und zu einer hinteren Seite abgeführt wird, wobei durch das Gehäuse hindurch (bzw. das Gehäuse durchdringend) das Abgasrohr montiert ist; thermoelektrische Module, welche an einer Außenumfangsfläche des Gehäuses montiert sind, um eine Mehrzahl von Spalten (bzw. Streifen bzw. Säulen) entlang einer Längsrichtung des Gehäuses zu formen und die Elektrizität gemäß dem Temperaturunterschied produzieren; eine Mehrzahl von Kühlmittelrohren, durch welche das Kühlmittel strömt, wobei die Mehrzahl von Kühlmittelrohren montiert ist, um die thermoelektrischen Module eng an dem Gehäuse anzubringen, und welche für jede der Spalten der thermoelektrischen Module eng angebracht ist; erste Kühlmittelbehälter (bzw. Kühlmittelsammler), welche an beiden Enden der Kühlmittelrohre montiert sind, so dass die Kühlmittelrohre, welche an einer Seite in einer Längsrichtung des Gehäuses positioniert sind, offen sind, wobei das Kühlmittel in die ersten Kühlmittelbehälter hinein- und dort herausströmt; und zweite Kühlmittelbehälter (bzw. Kühlmittelsammler), welche an beiden Enden der Kühlmittelrohre montiert sind, so dass die Kühlmittelrohre, welche an der anderen Seite in der Längsrichtung des Gehäuses positioniert sind, offen sind, wobei das Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelbehälter hinein- und dort herausströmt.
  • Das Abgasrohr kann so montiert sein, dass das Abgas zwischen dem Gehäuse und dem Abgasrohr einströmt; das Abgasrohr kann geteilt sein in ein erstes Abgasrohr, welches an einer relativ vorderen Seite in einer Längsrichtung positioniert ist, und ein zweites Abgasrohr, welches an einer relativ hinteren Seite positioniert ist; eine Ventilplatte kann an dem hinteren Ende des ersten Abgasrohres montiert sein und mit einer Feder verbunden sein, um ein hinteres Ende des ersten Abgasrohres gemäß einem Druck des Abgases zu blockieren (bzw. zu versperren, z. B., solange die Federkraft größer ist als die Druckkraft des Abgases); und eine Lochung (z. B. Stauzloch), welche das Abgas vorbeiführt (bzw. umleitet als Bypass), wenn das hintere Ende des ersten Abgasrohres blockiert ist, kann an einer Außenumfangsfläche des ersten Abgasrohres geformt sein.
  • Ein Wärmeleitelement kann zwischen das Abgasrohr und das Gehäuse eingebaut sein, und das Wärmeleitelement kann in einer porösen Maschenstruktur geformt sein, welche ermöglicht, dass das Abgas dort hindurch strömt, und welche Wärme absorbiert.
  • Verbindungselemente mit einer gewissen Elastizität können an beiden Enden des Kühlmittelrohres geformt sein, und das Kühlmittelrohr kann mittels der Verbindungselemente mit dem ersten Kühlmittelbehälter und dem zweiten Kühlmittelbehälter verbunden sein.
  • Der thermoelektrische Generator kann ferner aufweisen: eine Klemmvorrichtung, welche um einen Umfang des Gehäuses gewunden (bzw. gewickelt bzw. geklemmt) ist, so dass die Kühlmittelrohre eng an den thermoelektrischen Modulen angebracht (bzw. angebaut) sind.
  • Das Kühlmittelrohr kann aus einem metallischen Material, wie z. B. Stahl oder Aluminium, hergestellt sein.
  • In der vorliegenden Erfindung sind die Kühlmittelrohre zusammengebaut mit den ersten Kühlmittelbehältern und den zweiten Kühlmittelbehältern als ein modularisierter Typ bzw. in Modularbauweise, und daher können eine Zusammenbaufähigkeit (bzw. Montierbarkeit) verbessert und ein teilweiser Austausch von Komponenten im Falle eines Ausfalls einfach durchgeführt werden.
  • In dem Kühlmittelrohr der vorliegenden Erfindung wird der Wärmeaustausch nicht über den gesamten Bereich des Kühlmittelrohres durchgeführt, sondern konzentriert nur an einem Abschnitt, welcher im Kontakt mit den thermoelektrisches Modulen steht, und daher kann der Erzeugungswirkungsgrad weiter verbessert werden.
  • In der vorliegenden Erfindung wird eine Stromerzeugung durchgeführt, wenn das Abgas in einer angemessenen Menge strömt, und das Abgas wird rasch abgeführt, wenn das Abgas in einer großen Menge (zu solch einem Maß, dass eine Federkraft einer Feder überwunden wird) strömt, und daher können eine Abnahme der Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors und ein Überhitzen der thermoelektrischen Module verhindert werden.
  • Die Kühlmittelrohre sind mit den ersten Kühlmittelbehältern oder den zweiten Kühlmittelbehältern mittels Verbindungselemente oder Gummielemente, welche eine Elastizität aufweisen, verbunden, und daher können eine Montagetoleranz und ein Spiel zwischen den Komponenten absorbiert (bzw. kompensiert) werden.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften thermoelektrischen Generators für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2A ist eine perspektivische Ansicht einer Form, bei welcher Abdeckabschnitte der ersten Kühlmittelbehälter und der zweiten Kühlmittelbehälter entfernt sind aus 1.
  • 2B ist eine perspektivische Ansicht eines Abgasrohres, welches innerhalb eines Gehäuses montiert ist, welches in 1 illustriert ist.
  • 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1.
  • 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 1.
  • 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von 1.
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
  • Nachfolgend wird ein thermoelektrischer Generator für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlicher beschrieben mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen.
  • Bezugnehmend auf 1, 2A und 2B weist ein Gehäuse 50 der vorliegenden Erfindung eine Rohrform auf, und ein Abgasrohr 60 (60a, 60b) ist in dem Gehäuse 50 das Gehäuse 50 durchdringend (in der Längs- bzw. Axialrichtung) montiert. Das Abgasrohr 60 ist so konfiguriert, dass eine vordere Seite (linke Seite der Zeichnungen, z. B. 1) davon mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist und ein Abgas aus einer hinteren Seite (rechte Seite der Zeichnungen, z. B. 1) davon abgeführt wird. Das Abgasrohr 60 ist so konfiguriert, dass es aufgeteilt ist in ein erstes Abgasrohr 60a, welches an der relativ vorderen Seite in einer Längsrichtung positioniert ist, und ein zweites Abgasrohr 60b, welches an der relativ hinteren Seite positioniert ist, so dass das Abgas in das Innere des Gehäuse 50 hinein oder dort heraus strömt, d. h. das Abgas strömt zwischen dem Gehäuse 50 und dem Abgasrohr 60 ein.
  • Zusätzlich ist eine Ventilplatte 61 an einem hinteren Ende des ersten Abgasrohres 60a montiert und mit einer Feder 62 verbunden, um das hintere Ende des ersten Abgasrohres 60a gemäß einem Druck des Abgases zu blockieren, und eine Lochung 63, welche das Abgas vorbeiführt (als Bypass), wenn das hintere Ende des ersten Abgasrohres 60a blockiert ist, ist an einer Außenumfangsfläche des ersten Abgasrohres 60a geformt.
  • Eine Mehrzahl von thermoelektrischen Modulen 40, welche eine Elektrizität produzieren gemäß einem Temperaturunterschied zwischen der einen und der anderen Seite davon, ist an einer Außenumfangsfläche des Gehäuses 50 angebracht (bzw. montiert). Die thermoelektrischen Module 40 weisen eine Plattenform (bzw. Streifenform) auf, bei welcher zwei flache (bzw. ebene) Flächen geformt sind und so montiert sind, um eine Mehrzahl von Spalten (bzw. Streifen) entlang einer Längsrichtung des Gehäuses 50 zu formen. Die Spalten, welche mittels der Mehrzahl der thermoelektrischen Module 40 geformt sind, sind Seite an Seite (bzw. nebeneinander mit jeweils einem Abstand dortzwischen) entlang eines Umfangs des Gehäuses 50 angeordnet.
  • Eine der ebenen Flächen der thermoelektrischen Module 40 ist an der Außenumfangsfläche (bzw. Außenmantelfläche) des Gehäuses 50 angebracht, und die andere Fläche ist eng an einem Kühlmittelrohr 70 angebracht, dass diese aneinander gedrückt sind. Ein Kühlmittel strömt innerhalb des Kühlmittelrohres 70 in einer Längsrichtung des Kühlmittelrohres 70. Eine Mehrzahl von Kühlmittelrohren 70 ist konfiguriert, dass diese für jede der Spalten der thermoelektrischen Module 40 eng angebracht sind.
  • In der vorliegenden Erfindung sind erste Kühlmittelbehälter 10 (10a, 10b, 10c, 10d) und zweite Kühlmittelbehälter 20 (20a, 20b, 20c, 20d) vorgesehen, um die Kühlmittelrohre 70 an dem Gehäuse 50 zu befestigen. Die ersten Kühlmittelbehälter 10 und die zweiten Kühlmittelbehälter 20 weisen Klammerformen (bzw. Bogenformen) auf, nämlich „(” und „)”, welche sich einander gegenüberliegen, so dass die ersten Kühlmittelbehälter 10 und die zweiten Kühlmittelbehälter 20 ermöglichen, dass das Abgasrohr 60 dort hindurch verläuft, und diese können an einer vorderen Seite und einer hinteren Seite des Gehäuses 50 angeordnet sein.
  • Die ersten Kühlmittelbehälter 10 und die zweiten Kühlmittelbehälter 20 weisen Abdeckabschnitte 10b, 10d, 20b und 20d, mit welchen ein Verbindungselement 30 verbunden ist, und Hauptabschnitte (bzw. Sammelabschnitte) 10a, 10c, 20a und 20c auf, welche mit den Abdeckabschnitte 10b, 10d, 20b und 20d verbunden sind, um Räume bereitzustellen, in welchen das Kühlmittel strömen kann.
  • Wie illustriert, sind die ersten Kühlmittelbehälter 10 an einer Seite in der Längsrichtung (bzw. längsgerichtete Richtung bzw. Axialrichtung) des Gehäuses 50 positioniert, und die zweiten Kühlmittelbehälter 20 sind an der anderen Seite in der Längsrichtung des Gehäuses 50 angeordnet, um den ersten Kühlmittelbehältern 10 gegenüberzuliegen. Die ersten Kühlmittelbehälter 10 und die zweiten Kühlmittelbehälter 20 sind mit einem Kühlmitteleinlassrohr 80 und einem Kühlmittelauslassrohr 90 verbunden, so dass das Kühlmittel von beiden Enden der Kühlmittelrohre 70 ein- und ausströmt.
  • Wie in 3 und 5 gezeigt, sind die Verbindungselemente 30 an beiden Enden der Kühlmittelrohre 70 montiert, und die Kühlmittelrohre 70 sind mittels der Verbindungselemente 30 mit den ersten Kühlmittelbehältern 10 und den zweiten Kühlmittelbehältern 20 verbunden.
  • Die Verbindungselemente 30 können aus synthetischem Kautschuk (bzw. Gummi) oder synthetischem Harz hergestellt sein, welche eine vorbestimmte Elastizität aufweisen, um eine Montagetoleranz zu absorbieren (bzw. auszugleichen), oder integral mit den Kühlmittelrohren 70 geformt sein. Zusätzlich können, in einem Fall, dass die Verbindungselemente 30 integral mit den Kühlmittelrohren 70 geformt sind, Gummielemente 21 mit einer Elastizität zwischen den Abdeckabschnitten 10b, 10d, 20b und 20d und den Verbindungselementen 30 geformt sein, um eine Montagetoleranz zu absorbieren, wie oben beschrieben.
  • in der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmeleitelement 51 (bzw. ein thermisch gut leitendes Element) eingebaut zwischen dem Abgasrohr 60 und dem Gehäuse 50, wie in 4 gezeigt, um die Kontaktbereiche (bzw. -flächen) mit dem Abgas zu maximieren, wenn das Abgas strömt, Das Wärmeleitelement 51 weist eine poröse Struktur auf, welche ermöglicht, dass das Abgas dort hindurchströmt, und Wärme absorbiert. Zum Beispiel kann das Wärmeleitelement 51 geformt werden, indem ein metallisches Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit verarbeitet wird, um in eine Maschenform (bzw. ein Geflecht) zu formen, und indem das metallische Material geformt wird, um in das Gehäuse 50 einsetzbar zu sein, so dass es in das Gehäuse 50 eingesetzt wird.
  • Während die Kühlmittelrohre 70 an beiden Enden des Gehäuses 50 mittels des ersten Kühlmittelbehälters 10 und des zweiten Kühlmittelbehälters 20 befestigt sind, kann zumindest eine Klemmvorrichtung (nicht dargestellt) zusätzlich vorgesehen sein, um zu verhindern, dass die Kühlmittelrohre 70 und die thermoelektrischen Module 40 voneinander wegbewegt werden, oder zu verhindern, dass eine Adhäsionskraft (bzw. Haftkraft) nahe einer mittleren Position (eine Mittelposition des Gehäuses 50) abnimmt. Die Klemmvorrichtung ist nämlich konfiguriert, um gewunden zu werden (entlang des Umfangs des Gehäuses 50 an einer Außenseite des Kühlmittelrohres 70), so dass die Kühlmittelrohre 70 eng an den thermoelektrischen Modulen 40 angebracht sind.
  • Das Kühlmittelrohr 70 gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus einem metallischen Material hergestellt sein, allerdings kann es auch aus einem synthetischen Harz hergestellt sein, welches eine relativ niedrige thermische Leitfähigkeit hat, um zu verhindern, dass die Wärme zu einem unnötigen Abschnitt (einem Abschnitt, welcher nicht in Kontakt mit dem thermoelektrischen Modul 40 ist) geleitet wird.
  • Der thermoelektrische Generator für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung, welche eine Elektrizität unter Verwendung eines Temperaturunterschiedes zwischen einer Abwärme bzw. Abhitze des Abgases und dem Kühlmittel erzeugt, weist die Bypass-Struktur auf, so dass das Abgas rasch abgeführt wird, um eine Überhitzung des thermoelektrischen Moduls 40 zu verhindern und eine Abnahme von Ausgangsleitung des Verbrennungsmotors (z. B. infolge eines zu hohen Abgasgegendrucks) zu verhindern, wenn das Abgas in einer großen Menge ausgestoßen wird, und die Erzeugung von elektrischer Energie wird durchgeführt, wenn das Abgas in einer angemessenen Menge ausgestoßen wird.
  • In der vorliegenden Erfindung sind die Kühlmittelrohre 70 so verbunden, dass diese separat sind in einem Zustand, in welchem die ersten Kühlmittelbehälter 10 und die zweiten Kühlmittelbehälter 20 separat sind, und daher kann der Zusammenbau und der Austausch von Komponenten einfach sein. Ferner (wie in 1 gezeigt) wird ein Einströmen des Kühlmittels an einer unteren Seite der ersten Kühlmittelbehälter 10 und der zweiten Kühlmittelbehälter 20 durchgeführt, und ein Ausströmen des Kühlmittels wird an einer oberen Seite der ersten Kühlmittelbehälter 10 und der zweiten Kühlmittelbehälter 20 durchgeführt, so dass die Zirkulation (bzw. der Kreislauf) des Kühlmittels effizienter durchgeführt werden kann.
  • Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „obere” oder „untere”, „vordere” oder „hintere” etc. zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen solcher Merkmale verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2012-0119122 [0001]

Claims (6)

  1. Ein thermoelektrischer Generator für ein Fahrzeug, welcher an einem Abgasrohr (60) montiert ist, durch welches ein Abgas strömt, und eine Elektrizität unter Verwendung eines Temperaturunterschiedes zwischen dem Abgas und einem Kühlmittel produziert, wobei der thermoelektrische Generator aufweist: ein zylindrisches Gehäuse (50), durch welches hindurch das Abgasrohr (60) montiert ist; thermoelektrische Module (40), welche an einer Außenumfangsfläche des Gehäuses (50) montiert sind, um eine Mehrzahl von Spalten entlang einer Längsrichtung des Gehäuses (50) zu formen, wobei die thermoelektrischen Module (40) die Elektrizität produzieren gemäß dem Temperaturunterschied; eine Mehrzahl von Kühlmittelrohren (70), durch welche das Kühlmittel strömt, wobei die Mehrzahl von Kühlmittelrohren (70) montiert ist, um die thermoelektrischen Module (40) eng an dem Gehäuse (50) anzubringen, und für jede der Spalten der thermoelektrischen Module (40) eng angebracht ist; erste Kühlmittelbehälter (10), welche an gegenüberliegenden Enden der Kühlmittelrohre (70) montiert sind, so dass die Kühlmittelrohre (70), welche an einer Seite in einer Längsrichtung des Gehäuses (50) positioniert sind, offen sind, wobei das Kühlmittel in die ersten Kühlmittelbehälter (10) hinein- und dort herausströmt; und zweite Kühlmittelbehälter (20), welche an gegenüberliegenden Enden der Kühlmittelrohre (70) montiert sind, so dass die Kühlmittelrohre (70), welche an der anderen Seite in der Längsrichtung des Gehäuses (50) positioniert sind, offen sind, wobei das Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelbehälter (20) hinein- und dort herausströmt.
  2. Der thermoelektrische Generator nach Anspruch 1, wobei: das Abgasrohr (60) so montiert ist, dass das Abgas zwischen dem Gehäuse (50) und dem Abgasrohr (60) einströmt; das Abgasrohr (60) geteilt ist in ein erstes Abgasrohr (60a), welches an einer vorderen Seite in einer Längsrichtung positioniert ist, und ein zweites Abgasrohr (60b), welches an einer hinteren Seite positioniert ist; eine Ventilplatte (61) an dem hinteren Ende des ersten Abgasrohres (60a) montiert und mit einer Feder (62) verbunden ist, um ein hinteres Ende des ersten Abgasrohres (60a) gemäß einem Druck des Abgases zu blockieren; und eine Lochung (63), welche das Abgas vorbeiführt, wenn das hintere Ende des ersten Abgasrohres (60a) blockiert ist, an einer Außenumfangsfläche des ersten Abgasrohres (60a) geformt ist.
  3. Der thermoelektrische Generator nach Anspruch 2, wobei ein Wärmeleitelement (51) zwischen dem Abgasrohr (60) und dem Gehäuse (50) geformt ist und das Wärmeleitelement (51) in einer porösen Struktur geformt ist, welche ermöglicht, dass das Abgas dort hindurch strömt, und Wärme absorbiert.
  4. Der thermoelektrische Generator nach Anspruch 1, wobei Verbindungselemente (30) an gegenüberliegenden Enden des Kühlmittelrohres (70) geformt sind und das Kühlmittelrohr (70) mittels der Verbindungselemente (30) mit dem ersten Kühlmittelbehälter (10) und dem zweiten Kühlmittelbehälter (20) verbunden ist.
  5. Der thermoelektrische Generator nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Klemmvorrichtung, welche um einen Umfang des Gehäuses (50) gewunden ist, so dass die Kühlmittelrohre (70) eng an den thermoelektrischen Modulen (40) angebracht sind.
  6. Der thermoelektrische Generator nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittelrohr (70) aus einem metallischen Material hergestellt ist.
DE102012113229.1A 2012-10-25 2012-12-31 Thermoelektrischer Generator für ein Fahrzeug Pending DE102012113229A1 (de)

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