JP2005344572A - Thermoelectric generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoelectric generator using engine cooling water as a low-temperature side heat source and capable of improving warming-up performance of an engine at low-temperature start. <P>SOLUTION: In this thermoelectric generator, exhaust gas from the engine 10 serves as a high-temperature side heat source, and cooling water of the engine 10 serves as the low-temperature side heat source. Power generation is performed by a thermoelectric element 111. Inside an engine cooling water circuit 20 in which cooling water is circulated between the engine 10 and a radiator 21 for cooling the cooling water, a bypass flow passage 22 for bypassing the radiator 21 is provided. The cooling water serving as the low-temperature side heat source is cooling water flowing on flow passages 24a, 24b in the engine side 10 from the bypass flow passage 22. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、熱電素子によってエンジンの排気ガスの持つ熱エネルギーを電気エネルギーとして回収する熱電発電装置に関するものである。   The present invention relates to a thermoelectric generator that recovers thermal energy of engine exhaust gas as electric energy by a thermoelectric element.

従来の熱電発電装置として、例えば特許文献1に示されるものが知られている。これは、エンジンの排気ガスを高温側熱源とし、外気を低温側熱源として熱電素子によって発電を行うものであり、ここでは、エンジンの排気管から複数の枝管を介してバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路に熱電素子を当接させている。そして、各枝管を開閉する電磁弁を設け、排気ガス温度が所定値以上となった時に、制御部によって各電磁弁を個別に閉じてバイパス通路内の排気ガス流量を制御することで、熱電素子の高温側温度を耐熱温度以下の一定温度に保持するようにしている。   As a conventional thermoelectric generator, for example, the one shown in Patent Document 1 is known. In this system, power is generated by a thermoelectric element using engine exhaust gas as a high-temperature side heat source and outside air as a low-temperature side heat source. Here, a bypass passage is provided that bypasses the engine exhaust pipe through a plurality of branch pipes. The thermoelectric element is brought into contact with the bypass passage. Then, an electromagnetic valve that opens and closes each branch pipe is provided, and when the exhaust gas temperature becomes a predetermined value or more, the electromagnetic valve is individually closed by the control unit to control the exhaust gas flow rate in the bypass passage. The high temperature side temperature of the element is kept at a constant temperature below the heat resistance temperature.

また、特許文献2に示されるように、低温側熱源としてエンジン冷却用の冷却水を用いたものが知られており、安定した低温側熱源を容易に確保するようにしている。   Further, as shown in Patent Document 2, a low temperature side heat source using cooling water for engine cooling is known, and a stable low temperature side heat source is easily secured.

上記特許文献1の技術においては、所定値より低い排気ガス温度領域では、その時の排気ガス温度と外気温度との成り行きによって発電量が決定されることになり、積極的に有効な発電量を得ようとする思想は見受けられない。   In the technique of the above-mentioned Patent Document 1, in the exhaust gas temperature range lower than a predetermined value, the power generation amount is determined by the course of the exhaust gas temperature and the outside air temperature at that time, and an effective power generation amount is positively obtained. I don't see the idea.

また、特許文献2の技術においては、排気ガスの熱が冷却水に吸熱されることから、発電量によっては冷却水の温度上昇が大きくなり、エンジンのオーバーヒートに繋がることが考えられる。これを防止するためには、ラジエータの大型化の考慮が必要となる。   In the technique of Patent Document 2, since the heat of the exhaust gas is absorbed by the cooling water, the temperature rise of the cooling water is increased depending on the amount of power generation, which may lead to engine overheating. In order to prevent this, it is necessary to consider the enlargement of the radiator.

そこで、本出願人は先に(特願2004−92699)、図9に示すように、熱電素子111の高温側熱源をエンジン10の排気管11を流通する排気ガスとし、低温側熱源をラジエータ21によって冷却されるエンジン10の冷却水とし、エンジン10作動時におけるラジエータ21の放熱能力Qrから、エンジン10の冷却損失分Qeを除いたラジエータ余裕放熱能力ΔQxが大きくなる程、熱電素子111に生ずる温度差が大きくなるように、熱電素子111への排気ガス(あるいは冷却水)の供給条件を可変する可変手段を設けた熱電発電装置100を考案した。   Therefore, the applicant of the present invention (Japanese Patent Application No. 2004-92699) first, as shown in FIG. 9, the high temperature side heat source of the thermoelectric element 111 is the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 11 of the engine 10, and the low temperature side heat source is the radiator 21. The temperature generated in the thermoelectric element 111 increases as the radiator margin heat radiation capacity ΔQx obtained by removing the cooling loss Qe of the engine 10 from the heat radiation capacity Qr of the radiator 21 when the engine 10 is operated. The thermoelectric generator 100 was devised so as to provide variable means for changing the supply conditions of the exhaust gas (or cooling water) to the thermoelectric element 111 so that the difference becomes large.

具体的には、可変手段は、例えば排気管11から分岐する分岐流路11aと、分岐流路11aを開閉する分岐開閉弁11bと、分岐開閉弁11bの開度を制御する制御装置120とから成るようにして、熱電素子111には分岐流路11aに供給される排気ガスによって高温側熱源を形成するようにした。また、熱電素子111の低温側熱源は、高温側熱源との温度差をより大きく確保するために、ラジエータ21を通過した後の冷却水によって形成するようにした。   Specifically, the variable means includes, for example, a branch passage 11a that branches from the exhaust pipe 11, a branch opening / closing valve 11b that opens and closes the branch passage 11a, and a control device 120 that controls the opening degree of the branch opening / closing valve 11b. Thus, the high temperature side heat source is formed in the thermoelectric element 111 by the exhaust gas supplied to the branch flow path 11a. Further, the low temperature side heat source of the thermoelectric element 111 is formed by the cooling water after passing through the radiator 21 in order to ensure a larger temperature difference from the high temperature side heat source.

そして、制御装置120によって、ラジエータ余裕放熱能力ΔQxが大きくなる程、分岐開閉弁11bの開度を大きくする側に制御するようにし、これにより、ラジエータの大型化を必要とせずに、エンジンの作動負荷に応じて最大限の発電量が確保できる熱電発電装置とした。
実開昭63−162916号公報 特開2000−297699号公報
The control device 120 controls the opening of the branch on / off valve 11b to be increased as the radiator margin heat dissipation capacity ΔQx increases, and thereby the operation of the engine is not required without increasing the size of the radiator. A thermoelectric generator that can secure the maximum amount of power generation according to the load.
Japanese Utility Model Publication No. 63-162916 JP 2000-297699 A

しかしながら、低温側熱源となる冷却水をラジエータ21の出口側と、バイパス流路22の接続部に配設されるサーモスタット23との間から取出すようにしていたので、サーモスタット23の開閉状態に関わらず常に冷却水は、ラジエータ21を流通し、冷却されてエンジン10に戻ることになり、この冷却と熱電素子111における排気ガスからの吸熱とのバランスによっては、低温始動時におけるエンジン10の暖機性を悪化させる可能性があった。   However, since the cooling water serving as the low temperature side heat source is taken out from between the outlet side of the radiator 21 and the thermostat 23 disposed in the connection portion of the bypass flow path 22, regardless of the open / closed state of the thermostat 23. The cooling water always flows through the radiator 21, is cooled, and returns to the engine 10. Depending on the balance between this cooling and the heat absorption from the exhaust gas in the thermoelectric element 111, the warm-up performance of the engine 10 at the time of cold start Could make it worse.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、エンジン冷却水を低温側熱源として使用するものにおいて、低温始動時におけるエンジンの暖機性能を向上可能とする熱電発電装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a thermoelectric generator capable of improving the warm-up performance of an engine at a low temperature start in the case where engine cooling water is used as a low temperature side heat source.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項1に記載の発明では、高温側熱源をエンジン(10)からの排気ガスとし、低温側熱源をエンジン(10)の冷却水とし、熱電素子(111)によって発電を行う熱電発電装置において、エンジン(10)と冷却水を冷却するラジエータ(21)との間を冷却水が循環するエンジン冷却水回路(20)内で、ラジエータ(21)をバイパスするバイパス流路(22)を有し、低温側熱源となる冷却水は、バイパス流路(22)よりもエンジン(10)側となる流路(24a、24b)を流れる冷却水としたことを特徴としている。   In the invention according to claim 1, in the thermoelectric power generation apparatus in which the high temperature side heat source is the exhaust gas from the engine (10), the low temperature side heat source is the cooling water of the engine (10), and the thermoelectric element (111) generates power, In the engine cooling water circuit (20) in which the cooling water circulates between the engine (10) and the radiator (21) for cooling the cooling water, a bypass flow path (22) for bypassing the radiator (21) is provided. The cooling water serving as the low temperature side heat source is characterized by being cooling water flowing through the flow paths (24a, 24b) located closer to the engine (10) than the bypass flow path (22).

これにより、エンジン(10)の低温始動時においては、冷却水をバイパス流路(22)側に流して、熱電素子(111)へ供給できるので、ラジエータ(21)による冷却を受けないようにすることができ、また、排気ガスからの吸熱によって昇温させることができるので、エンジン(10)の暖機性能を向上させることができる。   Thus, when the engine (10) is started at a low temperature, the cooling water can be supplied to the thermoelectric element (111) by flowing to the bypass flow path (22) side, so that it is not cooled by the radiator (21). In addition, since the temperature can be raised by heat absorption from the exhaust gas, the warm-up performance of the engine (10) can be improved.

請求項2に記載の発明では、流路(24a、24b)は、ラジエータ(21)の下流側となる流路(24a、24b)としたことを特徴としている。   The invention according to claim 2 is characterized in that the flow paths (24a, 24b) are flow paths (24a, 24b) on the downstream side of the radiator (21).

これにより、エンジン(10)の暖機が終了した後に、冷却水をラジエータ(21)側に流して、温度低下した冷却水を低温側熱源とすることができるので、高温側熱源(排気ガス)との温度差を大きくして発電量を増加させることができる。   Thereby, after the warm-up of the engine (10) is completed, the cooling water can be flowed to the radiator (21) side, and the cooling water whose temperature has been lowered can be used as the low-temperature side heat source, so the high-temperature side heat source (exhaust gas) It is possible to increase the power generation amount by increasing the temperature difference.

請求項3に記載の発明では、エンジン(10)作動時におけるラジエータ(21)の放熱能力(Qr)から、エンジン(10)の冷却損失分(Qe)を除いたラジエータ余裕放熱能力(ΔQx)が大きくなる程、熱電素子(111)に生ずる温度差が大きくなるように、熱電素子(111)への排気ガスあるいは冷却水の少なくとも一方の供給条件を可変する可変手段を設けたことを特徴としている。   In the invention according to claim 3, the radiator margin heat radiation capacity (ΔQx) obtained by removing the cooling loss (Qe) of the engine (10) from the heat radiation capacity (Qr) of the radiator (21) when the engine (10) is operated. A variable means for varying the supply condition of at least one of exhaust gas and cooling water to the thermoelectric element (111) is provided so that the temperature difference generated in the thermoelectric element (111) becomes larger as the temperature becomes larger. .

これにより、ラジエータ余裕放熱能力(ΔQx)分で排気ガスから冷却水が吸熱する分の放熱がまかなえる。そして、その放熱可能分に見合った排気ガスあるいは冷却水を熱電素子(111)に供給することで、ラジエータ(21)を大型化する事無く、最大限の発電が可能となる。   As a result, it is possible to provide heat radiation by the amount of heat absorbed by the cooling water from the exhaust gas by the radiator margin heat radiation capacity (ΔQx). Then, by supplying exhaust gas or cooling water corresponding to the heat radiation capability to the thermoelectric element (111), maximum power generation is possible without increasing the size of the radiator (21).

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

(第1実施形態)
本発明の熱電発電装置100は、水冷式のエンジン10を有する車両に適用され、熱電素子111における排気ガスと冷却水との温度差よって発電を行うものとしている。まず、図1〜図6を用いてその基本構成について説明する。
(First embodiment)
The thermoelectric power generation apparatus 100 of the present invention is applied to a vehicle having a water-cooled engine 10 and generates power by a temperature difference between exhaust gas and cooling water in a thermoelectric element 111. First, the basic configuration will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、エンジン10には燃焼用の空気を吸入する吸気管(図示せず)と、燃焼後の排気ガスを排出する排気管11が設けられている。吸気管内には車両に設けられたアクセルペダルの踏み込み量に応じて開度が可変されるスロットルバルブが設けられている。   As shown in FIG. 1, the engine 10 is provided with an intake pipe (not shown) for sucking combustion air and an exhaust pipe 11 for discharging exhaust gas after combustion. A throttle valve whose opening is variable according to the amount of depression of an accelerator pedal provided in the vehicle is provided in the intake pipe.

エンジン10は、エンジン制御装置(図示せず)によって最適な作動が制御される。具体的には、エンジン制御装置には、エンジン回転数信号、スロットルバルブ開度信号、車速信号等が入力される。そして、エンジン回転数信号およびスロットルバルブ開度信号に対する燃料噴射量を対応付けたマップを予め記憶しており、このマップに基づいて吸気管側に所定のタイミングで必要とされる燃料が噴射される。尚、エンジン制御装置は後述する制御装置120と互いの信号の授受が可能となるように接続されている。   The engine 10 is controlled to operate optimally by an engine control device (not shown). Specifically, an engine speed signal, a throttle valve opening signal, a vehicle speed signal, and the like are input to the engine control device. A map in which the fuel injection amount is associated with the engine speed signal and the throttle valve opening signal is stored in advance, and the required fuel is injected into the intake pipe side at a predetermined timing based on this map. . The engine control device is connected to a control device 120 (described later) so as to be able to exchange signals with each other.

また、エンジン10にはエンジン冷却水回路20が設けられている。エンジン冷却水回路20は、エンジン10内の冷却水がウォータポンプ12によって冷却水出口部13aからラジエータ21を通って、冷却水入口部13bに循環するようにした回路である。ここではウォータポンプ12はエンジン10の駆動力を受けて作動するエンジン駆動式のポンプとしている。そして、ラジエータ21の放熱によって冷却水は冷却され、エンジン10の作動温度が適切に制御される。   The engine 10 is provided with an engine coolant circuit 20. The engine coolant circuit 20 is a circuit in which the coolant in the engine 10 is circulated from the coolant outlet portion 13a through the radiator 21 to the coolant inlet portion 13b by the water pump 12. Here, the water pump 12 is an engine-driven pump that operates by receiving the driving force of the engine 10. Then, the cooling water is cooled by the heat radiation of the radiator 21, and the operating temperature of the engine 10 is appropriately controlled.

エンジン冷却水回路20には、ラジエータ21をバイパスするバイパス流路22と、ラジエータ21側あるいはバイパス流路22側への冷却水流量を調節するサーモスタット23とが設けられている。因みに、冷却水温度が第1所定温度(例えば85℃)以下においては、サーモスタット23によってラジエータ21側が閉じられ、冷却水がバイパス流路22側を流通することで冷却水の過冷却が防止される。これは、例えばエンジン10始動直後のように冷却水が充分に昇温していない場合(低温始動時)に対応し、エンジン10の暖機が促進される。更に、サーモスタット23は、エンジン10の暖機が終了して冷却水温度が第1所定温度を超えると、ラジエータ21側を開き始め、第2所定温度(例えば90℃)以上でバイパス流路22側を閉じ、ラジエータ21側を全開とする。   The engine coolant circuit 20 is provided with a bypass passage 22 that bypasses the radiator 21 and a thermostat 23 that adjusts the coolant flow rate to the radiator 21 side or the bypass passage 22 side. Incidentally, when the cooling water temperature is equal to or lower than the first predetermined temperature (for example, 85 ° C.), the radiator 21 side is closed by the thermostat 23 and the cooling water flows through the bypass flow path 22 side, thereby preventing the cooling water from being overcooled. . This corresponds to a case where the cooling water is not sufficiently heated (for example, at a low temperature start) immediately after the engine 10 is started, and warm-up of the engine 10 is promoted. Further, the thermostat 23 starts to open the radiator 21 side when the engine 10 has been warmed up and the coolant temperature exceeds the first predetermined temperature, and reaches the bypass flow path 22 side at a temperature equal to or higher than the second predetermined temperature (for example, 90 ° C.). Is closed and the radiator 21 side is fully opened.

尚、エンジン冷却水回路20には、ラジエータ21に対して並列となるようにヒータコア31が配設されて冷却水回路を形成するヒータ温水回路30が設けられている。ヒータコア31は、冷却水(温水)を熱源として空調用空気を加熱する暖房装置用の熱交換器である。   The engine coolant circuit 20 is provided with a heater hot water circuit 30 in which a heater core 31 is disposed in parallel with the radiator 21 to form a coolant circuit. The heater core 31 is a heat exchanger for a heating device that heats air for air conditioning using cooling water (hot water) as a heat source.

そして、熱電発電装置100は、上記エンジン10の燃焼後の排気ガスおよび冷却水回路20の冷却水を用いたものとしており、熱電発電器110と制御装置120とから成る。   The thermoelectric generator 100 uses the exhaust gas after combustion of the engine 10 and the cooling water of the cooling water circuit 20, and includes a thermoelectric generator 110 and a control device 120.

熱電発電器110は、ゼーベック効果を利用して発電を行う熱電素子111に後述する分岐流路11aおよびエンジン入口側流路24aが配設されたものとしている。   In the thermoelectric generator 110, a later-described branch flow path 11a and an engine inlet-side flow path 24a are provided in a thermoelectric element 111 that generates power using the Seebeck effect.

即ち、分岐流路11aは、エンジン10の排気管11から分岐して再び排気管11に合流するように形成された流路であり、排気ガスの一部が流通できるようにしている。そして、分岐流路11aは、熱電素子111の一側面側に当接され、排気ガスが熱電素子111の高温側熱源となるようにしている。また、分岐流路11aの熱電素子111に対する排気ガスの上流側には、この分岐流路11aを開閉する分岐開閉弁(電磁弁)11bが設けられている。   That is, the branch flow path 11a is a flow path formed so as to branch from the exhaust pipe 11 of the engine 10 and merge again with the exhaust pipe 11, and allows a part of the exhaust gas to flow. The branch flow path 11 a is brought into contact with one side surface of the thermoelectric element 111 so that the exhaust gas becomes a high temperature side heat source of the thermoelectric element 111. Further, a branch opening / closing valve (electromagnetic valve) 11b for opening and closing the branch passage 11a is provided on the upstream side of the exhaust gas with respect to the thermoelectric element 111 in the branch passage 11a.

一方、エンジン入口側流路24aは、バイパス流路22よりもエンジン10側となる流路であり、ここでは、ラジエータ21の下流側で、且つ、サーモスタット23と冷却水入口部13bとを繋ぐ流路としている。そして、このエンジン入口側流路24aが熱電素子111の他側面側に当接されるようにしている。即ち、バイパス流路22からサーモスタット23を流れる冷却水、あるいは、ラジエータ21を通過しサーモスタット23を流れる冷却水が熱電素子111側に供給され、この冷却水が熱電素子111の低温側熱源となるようにしている。   On the other hand, the engine inlet-side flow path 24a is a flow path that is closer to the engine 10 than the bypass flow path 22, and here, is a flow that is downstream of the radiator 21 and connects the thermostat 23 and the cooling water inlet portion 13b. The road. The engine inlet side flow path 24a is brought into contact with the other side surface of the thermoelectric element 111. That is, the cooling water flowing through the thermostat 23 from the bypass channel 22 or the cooling water passing through the radiator 21 and flowing through the thermostat 23 is supplied to the thermoelectric element 111 side, and this cooling water becomes a low-temperature side heat source of the thermoelectric element 111. I have to.

制御装置120は、以下に説明する軸トルクマップ、エンジン10の冷却損失熱量マップ、エンジン10の通水流量マップ、ラジエータ21の基準放熱量マップ、分岐開閉弁11bの開度マップや各種演算式を予め記憶しており、これらのマップや演算式に基づいて分岐開閉弁11bの開度を制御する。   The control device 120 has a shaft torque map, a cooling loss heat amount map of the engine 10, a water flow rate map of the engine 10, a reference heat release amount map of the radiator 21, an opening degree map of the branch on-off valve 11b, and various arithmetic expressions described below. The degree of opening of the branch on-off valve 11b is controlled based on these maps and arithmetic expressions.

本実施形態では、上記分岐流路11a、分岐開閉弁11b、制御装置120によって、熱電素子111への排出ガスの供給条件を可変する可変手段が形成される。   In the present embodiment, the branch passage 11a, the branch opening / closing valve 11b, and the control device 120 form variable means for changing the supply condition of exhaust gas to the thermoelectric element 111.

以下、各種マップおよび演算式について説明する。軸トルクマップは、図2に示すように、エンジン制御装置から得られる燃料噴射量Lと軸トルクTとを予め関係付けたものであり、エンジン10作動時における軸トルクTを算出するために用いられる。そして、この軸トルクTとエンジン制御装置から得られるエンジン回転数Neとから数式1に基づいて軸出力Pを算出するようにしている。   Hereinafter, various maps and arithmetic expressions will be described. As shown in FIG. 2, the shaft torque map is obtained by associating the fuel injection amount L obtained from the engine control device with the shaft torque T in advance, and is used for calculating the shaft torque T when the engine 10 is operated. It is done. Then, the shaft output P is calculated from the shaft torque T and the engine speed Ne obtained from the engine control device on the basis of Equation 1.

(数1)
軸出力P=a×エンジン回転数Ne×軸トルクT
尚、aは定数である。
(Equation 1)
Shaft output P = a × engine speed Ne × shaft torque T
Note that a is a constant.

冷却損失熱量マップは、図3に示すように、軸出力Pをパラメータ(ここでは無負荷P1〜全負荷P7)として、エンジン回転数Neとエンジン10の冷却損失熱量Qeとを予め関係付けたものであり、エンジン10作動時における冷却損失熱量Qeを算出するために用いられる。因みに、冷却損失熱量Qeは、エンジン10における燃料の全燃焼熱量に冷却損失を乗じたものであり、ラジエータ21で放熱される熱量である。   As shown in FIG. 3, the cooling loss heat quantity map is obtained by previously relating the engine rotation speed Ne and the cooling loss heat quantity Qe of the engine 10 with the shaft output P as a parameter (here, no load P1 to full load P7). And is used to calculate the cooling loss heat quantity Qe when the engine 10 is operated. Incidentally, the cooling loss heat quantity Qe is obtained by multiplying the total combustion heat quantity of the fuel in the engine 10 by the cooling loss, and is a heat quantity radiated by the radiator 21.

通水流量マップは、図4に示すように、エンジン回転数Ne(Ne1〜Ne4・・・であり、これはウォータポンプ12の回転数に比例する)をパラメータにしたウォータポンプ特性Δhpと、エンジン冷却水回路20、ヒータ温水回路30を含めた通水抵抗特性Δhtとを示したもので、エンジン10を流通するエンジン通水流量Veを算出するために用いられる。   As shown in FIG. 4, the water flow rate map has a water pump characteristic Δhp with the engine speed Ne (Ne1 to Ne4..., Which is proportional to the speed of the water pump 12) as a parameter, The water flow resistance characteristic Δht including the cooling water circuit 20 and the heater hot water circuit 30 is shown, and is used to calculate the engine water flow rate Ve flowing through the engine 10.

そして、エンジン通水流量Veマップから得られたエンジン通水流量Veから数式2に基づいて、ラジエータ21を流通するラジエータ通水流量Vwを算出するようにしている。   And based on Formula 2 from the engine water flow rate Ve obtained from the engine water flow rate Ve map, the radiator water flow rate Vw flowing through the radiator 21 is calculated.

(数2)
ラジエータ通水流量Vw=K×エンジン通水流量Ve
尚、Kはラジエータ21、バイパス流路22、サーモスタット23、ヒータコア31の各抵抗係数から決定される定数である。
(Equation 2)
Radiator water flow rate Vw = K x Engine water flow rate Ve
K is a constant determined from each resistance coefficient of the radiator 21, the bypass passage 22, the thermostat 23, and the heater core 31.

基準放熱量マップは、図5に示すように、上記数式2によって得られるラジエータ通水流量Vw(低流量Vw1〜高流量Vw4・・・)をパラメータとして、ラジエータ21のコア部前面に流入する空気の前面風速vaとラジエータ21の基準放熱量Qrとを予め関係付けたものであり、エンジン10作動時における基準放熱量Qrを算出するために用いられる。尚、ここで前面風速vaは、エンジン制御装置から得られる車速vを用いて決定するようにしており、車両のバンパーやグリルによる抵抗分を考慮して、数式3で算出されるようにしている。   As shown in FIG. 5, the reference heat release map has the radiator water flow rate Vw (low flow rate Vw1 to high flow rate Vw4...) Obtained by Equation 2 as a parameter, and the air flowing into the front surface of the core portion of the radiator 21. The front wind speed va and the reference heat release amount Qr of the radiator 21 are related in advance, and are used to calculate the reference heat release amount Qr when the engine 10 is operating. Here, the front wind speed va is determined by using the vehicle speed v obtained from the engine control device, and is calculated by Equation 3 in consideration of resistance due to the bumper and grill of the vehicle. .

(数3)
前面風速va=b×車速v
尚、bは定数であり、ここでは1/5としている。
(Equation 3)
Front wind speed va = b × vehicle speed v
In addition, b is a constant and is set to 1/5 here.

開度マップは、図6に示すように、排気放熱量Qexと分岐開閉弁11bの開度とを予め関係付けたものである。ここで排気放熱量Qexは、以下の数式4によって算出されるラジエータ21の余裕熱量ΔQxに等しい熱量としている。   As shown in FIG. 6, the opening degree map associates the exhaust heat radiation amount Qex and the opening degree of the branch opening / closing valve 11b in advance. Here, the exhaust heat release amount Qex is a heat amount equal to the surplus heat amount ΔQx of the radiator 21 calculated by the following mathematical formula 4.

(数4)
余裕熱量ΔQx=基準放熱量Qr−冷却損失熱量Qe=排気放熱量Qex
分岐開閉弁11bの開度は、排気放熱量Qexが大きくなる程、大きくなるように対応付けている。
(Equation 4)
Allowable heat amount ΔQx = reference heat release amount Qr−cooling loss heat amount Qe = exhaust heat release amount Qex
The opening degree of the branch opening / closing valve 11b is associated so as to increase as the exhaust heat radiation amount Qex increases.

次に、上記構成に基づく作動について説明する。エンジン10の作動において、スロットルバルブの開度に応じて、吸入管から燃焼用の空気が吸入され、図示しないインジェクタから噴射される燃料と混合されて燃焼される。そして、燃焼後の排気ガスは図示しない触媒によって浄化され排気管11から大気に排出される。また、ウォータポンプ12の作動により、冷却水はエンジン冷却水回路20およびヒータ温水回路30を循環する。   Next, the operation based on the above configuration will be described. In the operation of the engine 10, combustion air is sucked from the suction pipe according to the opening of the throttle valve, and is mixed with fuel injected from an injector (not shown) and burned. The exhaust gas after combustion is purified by a catalyst (not shown) and discharged from the exhaust pipe 11 to the atmosphere. Further, by the operation of the water pump 12, the coolant circulates through the engine coolant circuit 20 and the heater warm water circuit 30.

冷却水の温度が第1所定温度以下の低温始動時においては、サーモスタット23はラジエータ21側を閉じており、冷却水はバイパス流路22、エンジン入口側流路24aを通りエンジン10を循環し、また一部の冷却水はヒータ温水回路30を循環する。制御装置120は、分岐開閉弁11bの開度を大きくして(全開にして)、熱電素子111による発電を行う。   At the time of low temperature start when the temperature of the cooling water is equal to or lower than the first predetermined temperature, the thermostat 23 closes the radiator 21 side, and the cooling water circulates through the engine 10 through the bypass passage 22 and the engine inlet side passage 24a, Some of the cooling water circulates in the heater hot water circuit 30. The control device 120 increases the opening degree of the branch opening / closing valve 11b (full opening), and performs power generation by the thermoelectric element 111.

そして、エンジン10の暖機が終了して、冷却水の温度が第1所定温度を超えると、サーモスタット23はラジエータ21側を開き、冷却水はラジエータ21、エンジン入口側流路24aを通りエンジン10を循環し、また一部の冷却水はヒータ温水回路30を循環する。制御装置120は、図2〜図6に示す各マップおよび数式1〜数式4に基づいて分岐開閉弁11bの開度を調整する。図7は、その時の制御フローを示すものであり、以下、その詳細を説明する。   When the warm-up of the engine 10 is finished and the temperature of the cooling water exceeds the first predetermined temperature, the thermostat 23 opens the radiator 21 side, and the cooling water passes through the radiator 21 and the engine inlet side flow path 24a. And a part of the cooling water circulates in the heater hot water circuit 30. The control device 120 adjusts the opening degree of the branch on-off valve 11b based on the maps shown in FIGS. FIG. 7 shows the control flow at that time, and the details will be described below.

まず、ステップS100で各種信号(燃料噴射量L、エンジン回転数Ne、スロットルバルブ開度Bk、車速v等のデータ)を読み込み、ステップS110で冷却損失熱量Qeを算出する。即ち、図2の軸トルクマップからその時の燃料噴射量Lに対応する軸トルクTを算出し、数式1より、軸出力Pをa×Ne×Tとして算出する。そして、図3の冷却損失熱量マップから、その時のエンジン回転数Neおよび上記で得られた軸出力Pに対応する冷却損失熱量Qeを算出する。   First, various signals (data such as fuel injection amount L, engine speed Ne, throttle valve opening Bk, vehicle speed v, etc.) are read in step S100, and cooling heat loss Qe is calculated in step S110. That is, the shaft torque T corresponding to the fuel injection amount L at that time is calculated from the shaft torque map of FIG. 2, and the shaft output P is calculated as a × Ne × T from Equation 1. Then, from the cooling loss heat quantity map of FIG. 3, the engine speed Ne at that time and the cooling loss heat quantity Qe corresponding to the shaft output P obtained above are calculated.

次に、ステップS120で基準放熱量Qrを算出する。ここでは、図4の通水流量マップからその時のエンジン回転数Neにおけるポンプ特性Δhpと通水抵抗特性Δhtとの交点からエンジン通水流量Veを算出する。更に、このエンジン通水流量Veから数式2を用いてラジエータ通水流量Vwを算出する。そして、図5の基準放熱量マップからその時のラジエータ通水流量Vwにおける前面風速va(数式3を用いて算出)に対応する基準放熱量Qrを算出する。   Next, in step S120, a reference heat release amount Qr is calculated. Here, the engine water flow rate Ve is calculated from the intersection of the pump characteristic Δhp and the water flow resistance characteristic Δht at the engine speed Ne at that time from the water flow rate map of FIG. Further, the radiator water flow rate Vw is calculated from the engine water flow rate Ve using Formula 2. Then, a reference heat release amount Qr corresponding to the front wind speed va (calculated using Formula 3) at the radiator water flow rate Vw at that time is calculated from the reference heat release amount map of FIG.

次に、ステップS130で上記の冷却損失熱量Qeと基準放熱量Qrを用いて、数式4から余裕熱量ΔQxをQr−Qeとして算出する。   Next, in step S130, the heat loss ΔQx is calculated as Qr−Qe from Equation 4 using the cooling heat loss Qe and the reference heat dissipation amount Qr.

次に、ステップS140で余裕熱量ΔQxがゼロより大きいかを判定し、否と判定するとステップS150で分岐開閉弁11bを閉じて、ステップS100に戻る。即ち、これは、エンジン10の負荷が最も高く、本来の基準放熱量Qrで冷却損失熱量Qeをすべて放熱させる場合であり、熱電発電器110側への排気ガスの供給を停止させることで、エンジン入口側流路24a内の冷却水の温度上昇を避けて、エンジン10のオーバーヒートを防止する。   Next, in step S140, it is determined whether or not the surplus heat amount ΔQx is greater than zero. If it is determined not, the branch on-off valve 11b is closed in step S150, and the process returns to step S100. That is, this is a case where the load on the engine 10 is the highest and the cooling heat quantity Qe is radiated by the original reference heat radiation amount Qr. By stopping the supply of exhaust gas to the thermoelectric generator 110 side, the engine 10 The engine 10 is prevented from overheating by avoiding an increase in the temperature of the cooling water in the inlet side flow path 24a.

一方、ステップS140で余裕熱量ΔQxがゼロより大きいと判定すると、ステップS160で排気放熱量Qexを算出する。この排気放熱量Qexは、数式4より余裕熱量ΔQxに等しい値として設定する。尚、余裕熱量ΔQxがゼロより大きいということは、エンジン10の負荷が低く、ラジエータ21にとってはエンジン10の冷却損失熱量Qe分の放熱を行いつつ、余裕熱量ΔQx分の放熱能力を有することを意味する。   On the other hand, if it is determined in step S140 that the surplus heat amount ΔQx is greater than zero, the exhaust heat release amount Qex is calculated in step S160. The exhaust heat release amount Qex is set as a value equal to the surplus heat amount ΔQx from Equation 4. Note that the surplus heat amount ΔQx is greater than zero means that the load on the engine 10 is low, and the radiator 21 has a heat dissipation capability for the surplus heat amount ΔQx while dissipating the cooling loss heat amount Qe of the engine 10. To do.

そして、ステップS170で図6の開度マップに基づき、分岐開閉弁11bの開度を可変する。即ち、排気放熱量Qexが大きい程、開度を大きくして、分岐流路11aに流入する排気ガスの量を増加させ(排気ガス側の温度を高めて)、エンジン入口側流路24a内の冷却水との温度差を大きくして熱電素子111による発電量を積極的に増加させる。そして、この発電によって得られた電力は、図示しない充電器(バッテリ)へ充電されたり、各種補機作動のために使用される。この時、排気ガスによって冷却水は吸熱することになるが、その吸熱分はラジエータ21の余裕熱量ΔQxによって放熱がまかなわれる訳である。   In step S170, the opening degree of the branch on-off valve 11b is varied based on the opening degree map of FIG. That is, the larger the exhaust heat dissipation amount Qex, the larger the opening degree, and the amount of exhaust gas flowing into the branch flow path 11a is increased (the temperature on the exhaust gas side is increased). The power generation amount by the thermoelectric element 111 is positively increased by increasing the temperature difference from the cooling water. And the electric power obtained by this electric power generation is charged to the charger (battery) which is not shown in figure, and is used for various auxiliary machine operation | movement. At this time, the cooling water absorbs heat by the exhaust gas, and the heat absorption is provided by the surplus heat quantity ΔQx of the radiator 21.

このように本発明においては、熱電素子111の低温側の熱源をエンジン入口側流路24aを流れる冷却水を用いるようにしているので、エンジン10の低温始動時においては、バイパス流路22を流れる冷却水を熱電素子111へ供給でき、ラジエータ21による冷却を受けないようにすることができ、また、排気ガスからの吸熱によって昇温させることができ、エンジン10の暖機性能を向上させることができる。よって、フリクションロスを低減してエンジン10の燃費性能を向上させることができる。併せて、ヒータコア31の暖房能力を向上させることができる。   As described above, in the present invention, since the cooling water flowing through the engine inlet-side flow path 24a is used as the low-temperature heat source of the thermoelectric element 111, it flows through the bypass flow path 22 when the engine 10 is started at a low temperature. Cooling water can be supplied to the thermoelectric element 111, can be prevented from being cooled by the radiator 21, can be raised in temperature by absorbing heat from the exhaust gas, and can improve the warm-up performance of the engine 10. it can. Therefore, friction loss can be reduced and the fuel efficiency performance of the engine 10 can be improved. In addition, the heating capacity of the heater core 31 can be improved.

また、エンジン10の暖機終了時においては、サーモスタット23の作動によって冷却水がラジエータ21側を流れ、温度低下した冷却水を低温側熱源とすることができるので、高温側熱源(排気ガス)との温度差を大きくして発電量を増加させることができる。   In addition, when the engine 10 is warmed up, the cooling water flows through the radiator 21 by the operation of the thermostat 23, and the cooling water whose temperature has decreased can be used as a low-temperature heat source. The power generation amount can be increased by increasing the temperature difference.

更に、エンジン10作動時におけるラジエータ21の基準放熱量Qrから、エンジン10の冷却損失熱量Qeを除いたラジエータ21の余裕熱量ΔQexが大きくなる程、分岐開閉弁11bの開度を大きくする側に制御するようにしているので、余裕熱量ΔQexで排気ガスから冷却水が吸熱する分の放熱がまかなえる。そして、その放熱可能分に見合った排気ガスを分岐流路11aに流入させることで、ラジエータ21を大型化する事無く、最大限の発電が可能となる。   Further, as the surplus heat quantity ΔQex of the radiator 21 excluding the cooling heat quantity Qe of the engine 10 is increased from the reference heat release quantity Qr of the radiator 21 when the engine 10 is operated, the opening degree of the branch on-off valve 11b is increased. Therefore, heat can be released by the amount of heat absorbed from the exhaust gas by the surplus heat amount ΔQex. And by making the exhaust gas commensurate with the heat radiation possible flow into the branch flow path 11a, maximum power generation is possible without increasing the size of the radiator 21.

そして、熱電素子111の発電によりエンジン10においては本来の発電機(オルターネータ)に要する作動負荷を低減できるので、エンジン10の燃費を向上させることができる。   And since the operation load which the original generator (alternator) requires in the engine 10 by the electric power generation of the thermoelectric element 111 can be reduced, the fuel consumption of the engine 10 can be improved.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図8に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、低温側熱源となる冷却水の流量を可変するようにしたものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, the flow rate of the cooling water serving as the low temperature side heat source is made variable with respect to the first embodiment.

ここでは、第1実施形態に対して、エンジン入口側流路24aから分岐してウォータポンプ12側に接続されるエンジン入口側分岐流路24bを設けており、熱電素子111の低温側熱源となるようにしている。   Here, with respect to the first embodiment, an engine inlet side branch flow path 24b branched from the engine inlet side flow path 24a and connected to the water pump 12 side is provided, and becomes a low temperature side heat source of the thermoelectric element 111. I am doing so.

そして、エンジン入口側分岐流路24bの分岐点に流量調節弁25を設けている。流量調節弁25は、エンジン入口側流路24aおよびエンジン入口側分岐流路24b側への冷却水の流量割合を調節可能とする弁であり、制御装置120によって、その開度が制御されるようにしている。本実施形態では、上記エンジン入口側分岐流路24b、流量調節弁25、制御装置120によって、熱電素子111への冷却水の供給条件を可変する可変手段が形成される。   And the flow control valve 25 is provided in the branch point of the engine inlet side branch flow path 24b. The flow rate adjusting valve 25 is a valve that can adjust the flow rate of the cooling water to the engine inlet side flow path 24 a and the engine inlet side branch flow path 24 b, so that the opening degree is controlled by the control device 120. I have to. In the present embodiment, the engine inlet side branch flow path 24b, the flow rate adjustment valve 25, and the control device 120 form variable means for changing the condition for supplying the cooling water to the thermoelectric element 111.

そして、制御装置120は、低温始動時において、サーモスタット23によってバイパス流路22側が開かれている時は、流量調節弁25のエンジン入口側分岐流路24b側の開度を大きくして(全開にして)、熱電素子111による発電を行う。   When the bypass 120 is opened by the thermostat 23 at low temperature start, the control device 120 increases the opening degree of the flow control valve 25 on the side of the engine inlet side branch 24b (full opening). And power generation by the thermoelectric element 111 is performed.

また、制御装置120は、エンジン10の暖機が終了して、サーモスタット23によってラジエータ21側に冷却水が流れるようになると、エンジン10作動時におけるラジエータ21の余裕熱量ΔQx(第1実施形態の数式4)が大きくなる程、流量調節弁25のエンジン入口側分岐流路24b側の開度を大きくして、エンジン入口側分岐流路24bを流通する冷却水量を増加させ、分気流路11a内の排気ガスとの温度差を大きくして熱電素子111による発電量を積極的に増加させる。   Further, when the warm-up of the engine 10 is finished and the cooling water flows to the radiator 21 side by the thermostat 23, the control device 120 allows a surplus heat amount ΔQx of the radiator 21 when the engine 10 is operated (the numerical formula of the first embodiment). 4) the larger the opening degree of the flow rate regulating valve 25 on the side of the engine inlet side branch flow path 24b is, the larger the amount of cooling water flowing through the engine inlet side branch flow path 24b is. The power generation amount by the thermoelectric element 111 is positively increased by increasing the temperature difference from the exhaust gas.

これにより、エンジン10の低温始動時においては、バイパス流路22を流れる冷却水を熱電素子111へ供給でき、ラジエータ21による冷却を受けないようにすることができ、また、排気ガスからの吸熱によって昇温させることができ、エンジン10の暖機性能を向上させることができる。併せて、ヒータコア31の暖房能力を向上させることができる。   As a result, when the engine 10 is started at a low temperature, the cooling water flowing through the bypass passage 22 can be supplied to the thermoelectric element 111 and can be prevented from being cooled by the radiator 21. The temperature can be raised, and the warm-up performance of the engine 10 can be improved. In addition, the heating capacity of the heater core 31 can be improved.

また、エンジン10の暖機終了時においては、サーモスタット23の作動によって冷却水がラジエータ21側を流れ、温度低下した冷却水を低温側熱源とすることができるので、高温側熱源(排気ガス)との温度差を大きくして発電量を増加させることができる。そして、余裕熱量ΔQx分で排気ガスから冷却水が吸熱する分の放熱がまかなえるため、余裕熱量ΔQx分に見合った冷却水をエンジン入口側分岐流路24bに流入させることで、ラジエータ21を大型化する事無く、最大限の発電が可能となる。   In addition, when the engine 10 is warmed up, the cooling water flows through the radiator 21 by the operation of the thermostat 23, and the cooling water whose temperature has decreased can be used as a low-temperature heat source. The power generation amount can be increased by increasing the temperature difference. Then, since the amount of heat that can be absorbed by the cooling water from the exhaust gas can be provided by the surplus heat amount ΔQx, the size of the radiator 21 is increased by flowing the cooling water corresponding to the surplus heat amount ΔQx into the branch passage 24b on the engine inlet side. Maximum power generation is possible without doing so.

(その他の実施形態)
上記第1実施形態では、排気ガスの流量を可変するものとし、また、上記第2実施形態では、冷却水の流量を可変するものとして説明したが、両者(排気ガスおよび冷却水)の可変を組合せたものとしても良い。
(Other embodiments)
In the first embodiment, the flow rate of the exhaust gas is assumed to be variable, and in the second embodiment, the flow rate of the cooling water is assumed to be variable. However, both (the exhaust gas and the cooling water) are variable. It may be combined.

また、エンジン10の暖機性能を向上させる目的であれば、排気ガスおよび冷却水の両者の流量可変を設けないものとして良い。   Further, for the purpose of improving the warm-up performance of the engine 10, the flow rates of both the exhaust gas and the cooling water may not be provided.

更に、低温側熱源となる冷却水は、エンジン10の冷却水出口部13aからバイパス流路22に至る間の流路を流れる冷却水を用いるものとしても良い。   Furthermore, the cooling water that serves as the low-temperature heat source may be the cooling water that flows through the flow path from the cooling water outlet 13 a of the engine 10 to the bypass flow path 22.

本発明の第1実施形態における全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure in 1st Embodiment of this invention. 燃料噴射量と軸トルクとの関係を示す軸トルクマップである。It is a shaft torque map which shows the relationship between fuel injection quantity and shaft torque. 軸出力をパラメータとしたエンジン回転数とエンジン冷却損失熱量との関係を示す冷却損失熱量マップである。It is a cooling loss calorie | heat amount map which shows the relationship between the engine speed which used the shaft output as a parameter, and an engine cooling loss calorie | heat amount. エンジン通水流量に対するポンプ特性および通水抵抗特性を示す通水流量マップである。It is a water flow map which shows the pump characteristic with respect to an engine water flow, and a water flow resistance characteristic. 前面風速とラジエータの基準放熱量との関係を示す基準放熱量マップである。It is a reference | standard heat dissipation amount map which shows the relationship between a front wind speed and the reference | standard heat dissipation of a radiator. 排気放熱量と分岐開閉弁の開度との関係を示す開度マップである。It is an opening degree map which shows the relationship between exhaust heat radiation amount and the opening degree of a branch on-off valve. 分岐開閉弁の開度を制御するための制御フローチャートである。It is a control flowchart for controlling the opening degree of a branch on-off valve. 本発明の第2実施形態における全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure in 2nd Embodiment of this invention. 本出願人が先に考案した熱電発電装置における全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure in the thermoelectric power generator which the present applicant devised previously.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
20 エンジン冷却水回路
21 ラジエータ
22 バイパス流路
24a エンジン入口側流路(流路)
24b エンジン入口側分岐流路(流路)
100 熱電発電装置
111 熱電素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 20 Engine cooling water circuit 21 Radiator 22 Bypass flow path 24a Engine inlet side flow path (flow path)
24b Engine inlet side branch flow path (flow path)
100 Thermoelectric generator 111 Thermoelectric element

Claims (3)

高温側熱源をエンジン(10)からの排気ガスとし、低温側熱源を前記エンジン(10)の冷却水とし、熱電素子(111)によって発電を行う熱電発電装置において、
前記エンジン(10)と前記冷却水を冷却するラジエータ(21)との間を前記冷却水が循環するエンジン冷却水回路(20)内で、前記ラジエータ(21)をバイパスするバイパス流路(22)を有し、
前記低温側熱源となる前記冷却水は、前記バイパス流路(22)よりも前記エンジン(10)側となる流路(24a、24b)を流れる冷却水としたことを特徴とする熱電発電装置。
In the thermoelectric power generation apparatus that generates heat by the thermoelectric element (111) using the high temperature side heat source as exhaust gas from the engine (10) and the low temperature side heat source as cooling water of the engine (10),
A bypass flow path (22) that bypasses the radiator (21) in an engine cooling water circuit (20) in which the cooling water circulates between the engine (10) and a radiator (21) that cools the cooling water. Have
The thermoelectric generator according to claim 1, wherein the cooling water serving as the low temperature side heat source is cooling water flowing through the flow paths (24a, 24b) closer to the engine (10) than the bypass flow path (22).
前記流路(24a、24b)は、前記ラジエータ(21)の下流側となる流路(24a、24b)としたことを特徴とする請求項1に記載の熱電発電装置。   The thermoelectric generator according to claim 1, wherein the flow paths (24a, 24b) are flow paths (24a, 24b) on the downstream side of the radiator (21). 前記エンジン(10)作動時における前記ラジエータ(21)の放熱能力(Qr)から、前記エンジン(10)の冷却損失分(Qe)を除いたラジエータ余裕放熱能力(ΔQx)が大きくなる程、前記熱電素子(111)に生ずる温度差が大きくなるように、前記熱電素子(111)への前記排気ガスあるいは前記冷却水の少なくとも一方の供給条件を可変する可変手段を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱電発電装置。   The higher the radiator margin heat dissipation capacity (ΔQx) excluding the cooling loss (Qe) of the engine (10) from the heat dissipation capacity (Qr) of the radiator (21) when the engine (10) is operating, the greater the thermoelectric power. The variable means for varying supply conditions of at least one of the exhaust gas and the cooling water to the thermoelectric element (111) is provided so that a temperature difference generated in the element (111) becomes large. The thermoelectric generator according to claim 1 or 2.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009264277A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Honda Motor Co Ltd Pump device with engine
JP2011507473A (en) * 2007-12-18 2011-03-03 ジョン フォーセス,デウィド Heat tracing device including thermoelectric generator
CN101265829B (en) * 2007-03-17 2011-03-23 浪达科技(深圳)有限公司 Heat exchanger utilizing diesel tail gas thermal quantity and its valve control method
JP2013036436A (en) * 2011-08-10 2013-02-21 Taiho Kogyo Co Ltd Engine warming-up device
JP2014033596A (en) * 2012-08-02 2014-02-20 Kano:Kk Linear power generation system using exhaust pressure
JP2014103734A (en) * 2012-11-19 2014-06-05 Toyota Motor Corp Thermoelectric generator
KR101421958B1 (en) 2013-08-06 2014-07-22 현대자동차주식회사 Structure for using exhaust heat of vehicle
JP2016143677A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 株式会社デンソー Thermoelectric power generation device
JP2016220366A (en) * 2015-05-19 2016-12-22 本田技研工業株式会社 Temperature estimating device of rotary electric machine
WO2017115966A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 한국기계연구원 Integrated system of heat exchange device and thermoelectric power generation device, and operating method therefor
KR101755852B1 (en) * 2015-10-01 2017-07-07 현대자동차주식회사 Exhaust heat recovery apparatus
KR20170138340A (en) * 2016-06-07 2017-12-15 도요타 지도샤(주) Exhaust heat recovery system
KR101817949B1 (en) * 2015-11-27 2018-01-12 한국기계연구원 Engine warm-up system and method using the exhaust heat recovery device
KR20200093959A (en) * 2019-01-29 2020-08-06 주식회사 경원이앤씨 An Thermoelectric Generation Apparatus and Control method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101689379B1 (en) * 2015-09-16 2016-12-23 한국기계연구원 Thermoelectric generator integrated exhaust heat recovery module and system

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101265829B (en) * 2007-03-17 2011-03-23 浪达科技(深圳)有限公司 Heat exchanger utilizing diesel tail gas thermal quantity and its valve control method
JP2011507473A (en) * 2007-12-18 2011-03-03 ジョン フォーセス,デウィド Heat tracing device including thermoelectric generator
JP2009264277A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Honda Motor Co Ltd Pump device with engine
JP2013036436A (en) * 2011-08-10 2013-02-21 Taiho Kogyo Co Ltd Engine warming-up device
JP2014033596A (en) * 2012-08-02 2014-02-20 Kano:Kk Linear power generation system using exhaust pressure
JP2014103734A (en) * 2012-11-19 2014-06-05 Toyota Motor Corp Thermoelectric generator
KR101421958B1 (en) 2013-08-06 2014-07-22 현대자동차주식회사 Structure for using exhaust heat of vehicle
JP2016143677A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 株式会社デンソー Thermoelectric power generation device
JP2016220366A (en) * 2015-05-19 2016-12-22 本田技研工業株式会社 Temperature estimating device of rotary electric machine
KR101755852B1 (en) * 2015-10-01 2017-07-07 현대자동차주식회사 Exhaust heat recovery apparatus
KR101817949B1 (en) * 2015-11-27 2018-01-12 한국기계연구원 Engine warm-up system and method using the exhaust heat recovery device
WO2017115966A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 한국기계연구원 Integrated system of heat exchange device and thermoelectric power generation device, and operating method therefor
KR20170080029A (en) * 2015-12-31 2017-07-10 한국기계연구원 Integrated system of Exhaust Heat Recovery System and Thermo-Electric Generation system, and operating method thereof
KR102464181B1 (en) * 2015-12-31 2022-11-09 한국기계연구원 Integrated system of Exhaust Heat Recovery System and Thermo-Electric Generation system, and operating method thereof
KR20170138340A (en) * 2016-06-07 2017-12-15 도요타 지도샤(주) Exhaust heat recovery system
KR101943199B1 (en) 2016-06-07 2019-01-28 도요타 지도샤(주) Exhaust heat recovery system
KR20200093959A (en) * 2019-01-29 2020-08-06 주식회사 경원이앤씨 An Thermoelectric Generation Apparatus and Control method thereof
KR102142384B1 (en) * 2019-01-29 2020-08-07 주식회사 경원이앤씨 An Thermoelectric Generation Apparatus and Control method thereof

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