JP2013110825A - Thermoelectric generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱電発電装置に関し、特に、内燃機関から排出される排気ガスを利用して熱電発電を行う熱電発電装置に関する。 The present invention relates to a thermoelectric power generator, and more particularly to a thermoelectric power generator that performs thermoelectric power generation using exhaust gas discharged from an internal combustion engine.
従来、自動車等の車両の内燃機関から排出される排気ガス等には、熱エネルギーが含まれているため、排気ガスをそのまま捨てると熱エネルギーの無駄となる。そこで、排気ガスに含まれる熱エネルギーを熱電発電装置によって回収して電気エネルギーに変換し、例えば、バッテリに充電するようにしている。 Conventionally, since exhaust gas or the like discharged from an internal combustion engine of a vehicle such as an automobile contains thermal energy, if the exhaust gas is discarded as it is, the thermal energy is wasted. Therefore, the thermal energy contained in the exhaust gas is recovered by the thermoelectric generator and converted into electrical energy, and for example, the battery is charged.
従来のこの種の熱電発電装置としては、内燃機関から排出された排気ガスが導入される排気管の外周部に熱電変換モジュールの高温側の一側面を対向させるとともに、熱電変換モジュールの低温側の他側面を冷却水が流通する冷却水管に対向させたものが知られている。 As this type of conventional thermoelectric power generation device, one side surface of the thermoelectric conversion module is opposed to the outer peripheral portion of the exhaust pipe into which exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced, and the low temperature side of the thermoelectric conversion module is arranged. The other side is known to face a cooling water pipe through which cooling water flows.
この熱電変換モジュールは、半導体等の熱電変換素子、電極、高温側となる受熱基板および低温側となる放熱基板等を含んで構成されており、ゼーベック効果を利用して温度の高い排気ガスと温度の低い冷却水とにより、熱電変換モジュールの高温側と低温側との間に温度差を生じさせて発電を行うようになっている。 This thermoelectric conversion module is configured to include a thermoelectric conversion element such as a semiconductor, an electrode, a heat receiving substrate on the high temperature side, a heat radiating substrate on the low temperature side, and the like. Due to the low cooling water, power is generated by generating a temperature difference between the high temperature side and the low temperature side of the thermoelectric conversion module.
ところで、排気管内を流れる排気ガスは、排気管の上流側の熱電変換モジュールによって排気ガスの熱量の多くが奪われてしまい、排気管の下流側において排気ガスの温度が低下してしまう。 By the way, in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe, much of the heat amount of the exhaust gas is taken away by the thermoelectric conversion module on the upstream side of the exhaust pipe, and the temperature of the exhaust gas is lowered on the downstream side of the exhaust pipe.
このため、排気管の上流側と遮熱空間の下流側とで排気ガスの温度のばらつきが発生してしまい、下流側の熱電変換モジュールの発電効率が上流側の熱電変換モジュールに比べて低下し、結果的に熱電変換モジュールの全体の発電効率が低下してしまうという問題が発生してしまう。 For this reason, the exhaust gas temperature varies between the upstream side of the exhaust pipe and the downstream side of the heat shield space, and the power generation efficiency of the downstream thermoelectric conversion module is lower than that of the upstream thermoelectric conversion module. As a result, there arises a problem that the overall power generation efficiency of the thermoelectric conversion module is lowered.
従来、発電効率を向上させることができる熱電発電装置としては、特許文献1に示すようなものが知られている。
この熱電発電装置は、排気管内を流れる排気ガス方向に一定の隙間を介して配列された複数の熱電変換モジュールを備えており、上流側に配置された熱電変換モジュールと、下流側に配置された熱電変換モジュールとの間には、窪みが形成された連結部が設けられている。
Conventionally, as a thermoelectric power generation apparatus capable of improving the power generation efficiency, the one shown in Patent Document 1 is known.
This thermoelectric power generation device includes a plurality of thermoelectric conversion modules arranged with a certain gap in the direction of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe, and is arranged on the upstream side and on the downstream side Between the thermoelectric conversion modules, a connecting portion in which a depression is formed is provided.
この窪みには伝熱板が噛み合って連結部と接触可能となっており、伝熱板が連結部に接触することにより、上流側の熱電変換モジュールに供給される熱を、伝熱板を介して熱電変換モジュールに伝達することによって、下流側の熱電変換モジュールの発電効率が上流側の熱電変換モジュールに比べて低下するのを防止している。 A heat transfer plate meshes with the recess so as to be able to come into contact with the connecting portion. When the heat transfer plate comes into contact with the connecting portion, the heat supplied to the upstream thermoelectric conversion module is transferred via the heat transfer plate. By transmitting to the thermoelectric conversion module, the power generation efficiency of the downstream thermoelectric conversion module is prevented from being lower than that of the upstream thermoelectric conversion module.
このため、上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとに加わる温度がばらついてしまうのを抑制して、熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができる。 For this reason, it can suppress that the temperature added to the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module varies, and it can prevent that the power generation efficiency of a thermoelectric conversion module falls.
また、特許文献1に示す熱伝発電装置は、冷却水管を熱電変換モジュールを介して排気管に押圧する板ばね部材を備えており、板ばねのばね力によって熱電変換モジュールを排気方向に位置決めしている。 Further, the heat transfer power generation device shown in Patent Document 1 includes a leaf spring member that presses the cooling water pipe against the exhaust pipe via the thermoelectric conversion module, and positions the thermoelectric conversion module in the exhaust direction by the spring force of the leaf spring. ing.
しかしながら、このような従来の熱電発電装置にあっては、連結部の窪みに噛み合って連結部と接触可能な連結板が設けられているが、この連結板は、熱電発電変換モジュールの上流端と下流端とは接触していないため、排気方向と垂直な方向からしか熱電発電変換モジュールに熱を伝達することができない。 However, in such a conventional thermoelectric generator, a connecting plate that engages with the recess of the connecting portion and can contact the connecting portion is provided, and this connecting plate is connected to the upstream end of the thermoelectric power generation conversion module. Since it is not in contact with the downstream end, heat can be transferred to the thermoelectric generation conversion module only from the direction perpendicular to the exhaust direction.
すなわち、連結板と、熱電変換モジュールの上流端および下流端との間に隙間が形成されているため、この隙間から排気ガスの熱が冷却水側に流れてしまい、排気ガスの熱を熱電変換モジュールの排気方向から熱電変換モジュールに伝達することができず、伝熱効率が十分ではない。 That is, since a gap is formed between the connecting plate and the upstream end and the downstream end of the thermoelectric conversion module, the heat of the exhaust gas flows to the cooling water side from this gap, and the heat of the exhaust gas is converted to thermoelectric conversion. The heat cannot be transmitted from the exhaust direction of the module to the thermoelectric conversion module, and the heat transfer efficiency is not sufficient.
また、従来の熱電発電装置は、冷却水管を熱電変換モジュールを介して排気管に押圧する板ばね部材のばね力によって熱電変換モジュールを排気方向に位置決めしているため、熱電変換モジュールの位置決めを行うために板ばねが必要になってしまい、熱電発電装置の部品点数が増大して熱電発電装置の製造コストが増大してしまう。 In addition, the conventional thermoelectric power generator positions the thermoelectric conversion module because the thermoelectric conversion module is positioned in the exhaust direction by the spring force of the leaf spring member that presses the cooling water pipe against the exhaust pipe via the thermoelectric conversion module. Therefore, a leaf spring is required, the number of parts of the thermoelectric generator increases, and the manufacturing cost of the thermoelectric generator increases.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、熱電変換モジュールを位置決めしつつ、熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができる熱電発電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides a thermoelectric power generation apparatus that can prevent the power generation efficiency of the thermoelectric conversion module from being lowered while positioning the thermoelectric conversion module. The purpose is to do.
本発明に係る熱電発電装置は、上記目的を達成するため、(1)内燃機関から排出された排気ガスが導入される排気管と、前記排気管と同軸上に設けられ、冷却水が流通する冷却水管と、一側面が前記排気管に対向するとともに他側面が前記冷却水管に対向し、前記一側面と前記他側面との温度差に応じて熱電発電を行う複数の熱電変換モジュールとを備え、前記熱電変換モジュールが前記排気管内を流れる排気ガスの排気方向に沿って隙間を介して配列された熱電発電装置であって、前記熱電変換モジュールの排気方向上流端および排気方向下流端に接触するように、前記熱電変換モジュールの間に熱伝導部が介装された熱伝導手段を備えたものから構成されている。 In order to achieve the above object, the thermoelectric generator according to the present invention is (1) provided with an exhaust pipe into which exhaust gas discharged from an internal combustion engine is introduced, coaxially with the exhaust pipe, and circulating cooling water. A cooling water pipe, and a plurality of thermoelectric conversion modules that perform thermoelectric power generation according to a temperature difference between the one side surface and the other side surface, with one side surface facing the exhaust pipe and the other side surface facing the cooling water pipe. The thermoelectric conversion module is a thermoelectric generator arranged with a gap along the exhaust direction of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe, and contacts the upstream end and the downstream end in the exhaust direction of the thermoelectric module. Thus, it is comprised from what was provided with the heat conduction means by which the heat conduction part was interposed between the said thermoelectric conversion modules.
この熱電発電装置は、熱電変換モジュールの排気方向上流端および排気方向下流端に接触するように、熱電変換モジュールの間に熱伝導部が介装されているので、熱電変換モジュールの間の隙間から冷却水管に流れる熱を熱伝導部を介して熱電変換モジュールの排気方向上流端と下流端とに伝達することができる。 In this thermoelectric generator, the heat conduction part is interposed between the thermoelectric conversion modules so as to come into contact with the upstream end and the exhaust direction downstream end of the thermoelectric conversion module. The heat flowing through the cooling water pipe can be transmitted to the upstream end and the downstream end of the thermoelectric conversion module through the heat conducting portion.
このため、熱電変換モジュールの隙間から流れる排気ガスの熱を有効利用して上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとに加わる温度が排気方向にばらついてしまうのを抑制して、熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができる。 For this reason, it is possible to effectively utilize the heat of the exhaust gas flowing through the gap between the thermoelectric conversion modules and to prevent the temperature applied to the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module from varying in the exhaust direction. It can prevent that the power generation efficiency of a conversion module falls.
また、熱電変換モジュールの排気方向上流端および排気方向下流端に接触するように、熱電変換モジュールの間に熱伝導部が介装されているので、熱伝導部によって熱電変換モジュールを排気方向に位置決めすることができる。このため、熱電発電装置の部品点数が増大するのを防止して熱電発電装置の製造コストを低減することができる。 Moreover, since the heat conduction part is interposed between the thermoelectric conversion modules so that the exhaust direction upstream end and the exhaust direction downstream end of the thermoelectric conversion module are in contact, the thermoelectric conversion module is positioned in the exhaust direction by the heat conduction part. can do. For this reason, it can prevent that the number of parts of a thermoelectric power generating device increases, and can reduce the manufacturing cost of a thermoelectric power generating device.
上記(1)に記載の熱電発電装置において、(2)前記熱伝導手段は、前記複数の熱電変換モジュールと前記排気管との間に連続して介装された高温側熱伝導シートを備え、前記熱伝導部が、排気方向に隣接する前記熱電変換モジュールの排気方向上流端および排気方向下流端に接触するように前記高温側熱伝導シートから前記冷却水管に向かって突出して設けられるものから構成されている。 In the thermoelectric generator according to (1) above, (2) the heat conducting means includes a high-temperature side heat conducting sheet continuously interposed between the plurality of thermoelectric conversion modules and the exhaust pipe, The heat conduction part is configured to protrude from the high temperature side heat conduction sheet toward the cooling water pipe so as to contact the exhaust direction upstream end and the exhaust direction downstream end of the thermoelectric conversion module adjacent to the exhaust direction. Has been.
この熱電発電装置は、複数の熱電変換モジュールと前記排気管との間に連続して介装された高温側熱伝導シートを備えているので、熱電変換モジュールと排気管との密着性を向上させて排気ガスの熱の伝達効率を向上させることができる。 Since this thermoelectric power generator includes a high-temperature side heat conduction sheet continuously interposed between a plurality of thermoelectric conversion modules and the exhaust pipe, it improves the adhesion between the thermoelectric conversion module and the exhaust pipe. Thus, the heat transfer efficiency of the exhaust gas can be improved.
また、熱伝導部が、排気方向に隣接する熱電変換モジュールの排気方向上流端および排気方向下流端に接触するように高温側熱伝導シートから冷却水管に向かって突出して設けられるので、高温側熱伝導シートを介して排気方向に隣接する熱電変換モジュールに熱を伝えることができ、排気方向に隣接する熱電変換モジュールの温度差を小さくすることができる。 In addition, since the heat conducting portion is provided so as to protrude from the high temperature side heat conduction sheet toward the cooling water pipe so as to be in contact with the exhaust direction upstream end and the exhaust direction downstream end of the thermoelectric conversion module adjacent in the exhaust direction, Heat can be transmitted to the thermoelectric conversion module adjacent in the exhaust direction via the conductive sheet, and the temperature difference between the thermoelectric conversion modules adjacent in the exhaust direction can be reduced.
このため、上流側の熱電変換モジュールの発電量が低下するのを防止することができる。具体的には、上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとの温度差が大きいと、上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとで発電量が異なる。 For this reason, it can prevent that the electric power generation amount of the upstream thermoelectric conversion module falls. Specifically, when the temperature difference between the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module is large, the power generation amount differs between the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module.
この場合には、発電量が高い熱電変換モジュールから発電量が低い熱電変換モジュールに逆電圧がかかり、ペルチェ効果によって温度差が小さくなる方向に熱移動が起こる。
したがって、上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとの温度差が大きいと、上流側の熱電変換モジュールから下流側の熱電変換モジュールへの逆電圧が大きくなり、上流側の熱電変換モジュールの発電量が低下してしまう現象が発生する。
In this case, a reverse voltage is applied from the thermoelectric conversion module having a high power generation amount to the thermoelectric conversion module having a low power generation amount, and heat transfer occurs in a direction in which the temperature difference is reduced by the Peltier effect.
Therefore, if the temperature difference between the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module is large, the reverse voltage from the upstream thermoelectric conversion module to the downstream thermoelectric conversion module increases, and the upstream thermoelectric conversion module The phenomenon that the amount of power generation decreases.
本発明では、上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとの温度差を小さくすることができるため、上流側の熱電変換モジュールから下流側の熱電変換モジュールに加わる逆電圧を小さくすることができ、上流側の熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができる。 In the present invention, since the temperature difference between the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module can be reduced, the reverse voltage applied to the downstream thermoelectric conversion module from the upstream thermoelectric conversion module is reduced. It is possible to prevent the power generation efficiency of the upstream thermoelectric conversion module from being lowered.
上記(1)または(2)に記載の熱電発電装置において、(3)前記熱電変換モジュールが、複数のN型熱電変換素子およびP型熱電変換素子と、前記N型熱電変換素子およびP型熱電変換素子の一側面に設けられ、前記排気管に対向する受熱基板と、前記N型熱電変換素子およびP型熱電変換素子の他側面に設けられ、前記冷却水管に対向する放熱基板とから構成され、前記熱伝導部が、少なくとも隣接する熱電変換モジュールの前記受熱基板の排気方向上流端および排気方向下流端に接触するものから構成されている。 In the thermoelectric generator according to (1) or (2), (3) the thermoelectric conversion module includes a plurality of N-type thermoelectric conversion elements and P-type thermoelectric conversion elements, and the N-type thermoelectric conversion elements and P-type thermoelectric elements. A heat receiving substrate provided on one side surface of the conversion element and facing the exhaust pipe, and a heat dissipation substrate provided on the other side surface of the N-type thermoelectric conversion element and the P-type thermoelectric conversion element and facing the cooling water pipe. The heat conducting portion is configured to be in contact with at least the exhaust direction upstream end and the exhaust direction downstream end of the heat receiving substrate of the adjacent thermoelectric conversion module.
この熱電発電装置は、熱伝導部が、少なくとも隣接する熱電変換モジュールの受熱基板の排気方向上流端および排気方向下流端に接触するので、熱電変換モジュールの間の隙間から冷却水管に流れる熱を熱伝導部を介して熱電変換モジュールの受熱基板の排気方向上流端と下流端とに伝達することができる。 In this thermoelectric power generator, the heat conduction part contacts at least the upstream end and the downstream end of the heat receiving board of the adjacent thermoelectric conversion module, so that heat flowing from the gap between the thermoelectric conversion modules to the cooling water pipe is heated. The heat can be transmitted to the upstream end and the downstream end of the heat receiving substrate of the thermoelectric conversion module via the conductive portion.
このため、熱電変換モジュールの隙間から流れる排気ガスの熱を有効利用して上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとに加わる温度が排気方向にばらついてしまうのを抑制して、熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができる。 For this reason, it is possible to effectively utilize the heat of the exhaust gas flowing through the gap between the thermoelectric conversion modules and to prevent the temperature applied to the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module from varying in the exhaust direction. It can prevent that the power generation efficiency of a conversion module falls.
上記(1)〜(3)に記載の熱電発電装置において、(4)前記熱伝導部が、排気方向に沿って延在する逃げ部を有し、前記逃げ部に排気方向に隣接する前記熱電変換モジュール同士を接続する配線が設けられるものから構成されている。 (1) In the thermoelectric generators according to (1) to (3), (4) the heat conduction portion includes a relief portion extending along an exhaust direction, and the thermoelectric power source adjacent to the escape portion in the exhaust direction. It is comprised from what the wiring which connects conversion modules is provided.
この熱電発電装置は、熱伝導部に、排気方向に沿って延在する逃げ部を有し、逃げ部に排気方向に隣接する熱電変換モジュール同士を接続する電線が設けられるので、配線を介して隣接する熱電変換モジュールを確実に接続することができる。 In this thermoelectric generator, the heat conduction part has an escape part extending along the exhaust direction, and an electric wire connecting the thermoelectric conversion modules adjacent in the exhaust direction to the escape part is provided. Adjacent thermoelectric conversion modules can be reliably connected.
上記(2)〜(4)に記載の熱電発電装置において、(5)前記熱伝導手段は、前記複数の熱電変換モジュールと前記冷却水管との間に連続して介装された低温側熱伝導シートを備えたものから構成されている。 In the thermoelectric generators according to (2) to (4) above, (5) the heat conduction means is a low temperature side heat conduction that is continuously interposed between the plurality of thermoelectric conversion modules and the cooling water pipe. It is composed of a sheet.
この熱電発電装置は、熱電変換モジュールと冷却水管との間に連続して介装された低温側熱伝導シートが設けられるので、熱電変換モジュールと冷却水管との密着性を向上させて排気ガスの熱の伝達効率を向上させることができる。 Since this thermoelectric power generator is provided with a low-temperature side heat conductive sheet continuously interposed between the thermoelectric conversion module and the cooling water pipe, it improves the adhesion between the thermoelectric conversion module and the cooling water pipe and reduces the exhaust gas. Heat transfer efficiency can be improved.
このため、熱電変換モジュールの一側面と他側面との熱伝導効率を向上させて、熱電変換モジュールの一側面と他側面との温度差を大きくすることができ、熱電変換モジュールの発電効率を向上させることができる。 For this reason, the heat conduction efficiency between one side and the other side of the thermoelectric conversion module can be improved, and the temperature difference between the one side and the other side of the thermoelectric conversion module can be increased, improving the power generation efficiency of the thermoelectric conversion module. Can be made.
上記(1)〜(5)に記載の熱電発電装置において、(6)前記熱伝導手段が膨張黒鉛から構成されている。
膨張黒鉛は、層方向に対して垂直方向に数十倍の熱伝導率を有する。このため、熱伝導部に膨張黒鉛を用い、この膨張黒鉛を、排気方向と垂直な方向に対して排気方向に熱伝導が高くなるように熱電変換モジュールの間に介装すれば、膨張黒鉛に伝達された熱を熱電変換モジュールの排気方向上流端と下流端とに効率よく伝達することができ、上流側の熱電変換モジュールと下流側の熱電変換モジュールとの温度がばらつくのを抑制することができる。
In the thermoelectric generators according to (1) to (5) above, (6) the heat conducting means is made of expanded graphite.
Expanded graphite has a thermal conductivity several tens of times in the direction perpendicular to the layer direction. For this reason, if expanded graphite is used for the heat conduction part and this expanded graphite is interposed between the thermoelectric conversion modules so that the heat conduction in the exhaust direction is higher than the direction perpendicular to the exhaust direction, The transferred heat can be efficiently transmitted to the upstream end and the downstream end of the thermoelectric conversion module in the exhaust direction, and the temperature variation between the upstream thermoelectric conversion module and the downstream thermoelectric conversion module can be suppressed. it can.
また、膨張黒鉛から高温側熱伝導シートおよび低温側熱伝導シートを構成すれば、高温側熱伝導シートおよび低温側熱伝導シートの排気方向の熱伝導効率を向上させることができる。 Moreover, if a high temperature side heat conductive sheet and a low temperature side heat conductive sheet are comprised from expanded graphite, the heat conduction efficiency of the exhaust direction of a high temperature side heat conductive sheet and a low temperature side heat conductive sheet can be improved.
本発明によれば、熱電変換モジュールを位置決めしつつ、熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the electric power generation efficiency of a thermoelectric conversion module falls, positioning a thermoelectric conversion module.
以下、本発明に係る熱電発電装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施の形態では、熱電発電装置を、自動車等の車両に搭載される水冷式の多気筒の内燃機関、例えば4サイクルガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)に適用した場合について説明している。また、エンジンは、ガソリンエンジンに限定されるものではない。
(第1の実施の形態)
図1〜図6は、本発明に係る熱電発電装置の第1の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図1に示すように、自動車等の車両に搭載される内燃機関としてのエンジン1は、吸気系から供給される空気と燃料供給系から供給される燃料とを適宜の空燃比で混合して成る混合気を燃焼室に供給して燃焼させた後、この燃焼に伴って発生する排気ガスを排気系から大気に放出するようになっている。
Hereinafter, embodiments of a thermoelectric generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the thermoelectric generator is applied to a water-cooled multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, for example, a four-cycle gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) will be described. Yes. The engine is not limited to a gasoline engine.
(First embodiment)
FIGS. 1-6 is a figure which shows 1st Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention.
First, the configuration will be described.
As shown in FIG. 1, an engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile is formed by mixing air supplied from an intake system and fuel supplied from a fuel supply system at an appropriate air-fuel ratio. After the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber and combusted, the exhaust gas generated with this combustion is discharged from the exhaust system to the atmosphere.
排気系は、エンジン1に取り付けられたエキゾーストマニホールド2と、このエキゾーストマニホールド2に球面継手3を介して連結された排気管4とを含んで構成されており、エキゾーストマニホールド2と排気管4とによって排気通路が形成されている。
The exhaust system includes an
球面継手3は、エキゾーストマニホールド2と排気管4との適度な揺動を許容するとともに、エンジン1の振動や動きを排気管4に伝達させないか、あるいは減衰して伝達するように機能する。
The spherical joint 3 allows moderate swinging of the
排気管4上には、2つの触媒5、6が直列に設置されており、この触媒5、6により排気ガスが浄化されるようになっている。 Two catalysts 5 and 6 are installed in series on the exhaust pipe 4, and the exhaust gas is purified by the catalysts 5 and 6.
この触媒5、6のうち、排気管4において排気ガスの排気方向の上流側に設置される触媒5は、所謂、スタートキャタリスタ(S/C)と呼ばれるものであり、排気管4において排気ガスの排気方向の下流側に設置される触媒6は、所謂、メインキャタリスタ(M/C)またはアンダーフロアキャタリスタ(U/F)と呼ばれるものである。 Among the catalysts 5 and 6, the catalyst 5 installed upstream in the exhaust gas exhaust direction in the exhaust pipe 4 is a so-called start catalyst (S / C). The catalyst 6 installed downstream in the exhaust direction is a so-called main catalyst (M / C) or underfloor catalyst (U / F).
これらの触媒5、6は、例えば三元触媒により構成されている。この三元触媒は、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)を一括して化学反応により無害な成分に変化させるといった浄化作用を発揮する。 These catalysts 5 and 6 are constituted by, for example, a three-way catalyst. This three-way catalyst exhibits a purifying action in which carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NOx) are collectively changed to harmless components by a chemical reaction.
エンジン1の内部には、ウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットにはロングライフクーラント(LLC)と呼ばれる冷却液(以下、単に冷却水と言う)が充填されている。 A water jacket is formed inside the engine 1, and the water jacket is filled with a coolant called long life coolant (LLC) (hereinafter simply referred to as coolant).
この冷却水は、エンジン1に取付けられた導出管8から導出された後、ラジエータ7に供給され、このラジエータ7から冷却水の還流管9を経てエンジン1に戻されるようになっている。
The cooling water is led out from the outlet pipe 8 attached to the engine 1 and then supplied to the
ラジエータ7は、ウォータポンプ10によって循環される冷却水を外気との熱交換により冷却するものである。
The
また、還流管9にはバイパス管12が連結されており、このバイパス管12と還流管9との間にはサーモスタット11が介装され、このサーモスタット11によって、ラジエータ7を流通する冷却水量とバイパス管12を流通する冷却水量とが調節されるようになっている。
例えば、エンジン1の暖機運転時においてはバイパス管12側の冷却水量が増加されて暖機が促進されるようになっている。
A
For example, during the warm-up operation of the engine 1, the amount of cooling water on the
バイパス管12にはヒータ配管13が連結されており、このヒータ配管13の途中には、ヒータコア14が設けられている。このヒータコア14は、冷却水の熱を利用して車室内の暖房を行うための熱源である。
A
このヒータコア14によって暖められた空気は、ブロアファン15によって車室内に導入されるようになっている。なお、ヒータコア14とブロアファン15とによりヒータユニット16が構成されている。
The air heated by the
また、ヒータ配管13には後述する熱電発電装置17に冷却水を供給する上流側配管18aが設けられており、熱電発電装置17と還流管9との間には熱電発電装置17から還流管9に冷却水を排出する下流側配管18bが設けられている。
The
このため、熱電発電装置17において排熱回収動作(この排熱回収動作の詳細については後述する)が行われている場合には、下流側配管18bを流れる冷却水は、上流側配管18aを流れる冷却水の温度よりも高くなる。
For this reason, when the exhaust heat recovery operation (details of this exhaust heat recovery operation will be described later) is performed in the
一方、エンジン1の排気系には、熱電発電装置17が設けられており、この熱電発電装置17は、エンジン1から排出される排気ガスの熱を回収し、排気ガスの熱エネルギーを電気エネルギーに変換するようになっている。
On the other hand, the exhaust system of the engine 1 is provided with a thermoelectric
図2、図3に示すように、熱電発電装置17は、エンジン1から排出された排気ガスGが導入される内管21と、内管21の外方に設けられ、内管21との間で受熱通路22を形成する排気管としての外管23とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
内管21の上流端は、排気管4に連結されており、内管21の内部には排気管4から排気ガスGが導入される排気通路25が形成されている。内管21は、支持部材24を介して外管23に固定されており、外管23の下流端は、テールパイプ19に連結されている。
An upstream end of the
このため、エンジン1から排気管4を通して内管21の排気通路25に排出された排気ガスGは、排気通路25を通してテールパイプ19に排出された後、テールパイプ19から外気に排出される。
Therefore, the exhaust gas G discharged from the engine 1 through the exhaust pipe 4 to the
外管23の内周部には内管21に向かって放熱フィン23Aが形成されており、受熱通路22を流れる排気ガスは、放熱フィン23Aを通し外管23に伝達される。
また、熱電発電装置17は、熱電変換モジュール27と、外管23と同軸上に設けられた筒状の冷却水管28とを備えている。
A
Further, the
図4に示すように、熱電変換モジュール27は、高温側の受熱部を構成する絶縁セラミックス製の受熱基板29と、低温側の放熱部を構成する絶縁セラミックス製の放熱基板30との間に、ゼーベック効果により温度差に応じた熱起電力を発生するN型熱電変換素子31およびP型熱電変換素子32が複数個設置されており、N型熱電変換素子31およびP型熱電変換素子32が電極33a、33bを介して交互に直列に接続されている。また、排気方向に隣接する熱電変換モジュール27は、配線35を介して電気的に連結されている。
As shown in FIG. 4, the
図2において、熱電変換モジュール27は、排気方向に一定の長さの隙間41を介して配列されている。熱電変換モジュール27と外管23の外周部23aとの間には熱伝導手段を構成する熱伝導部としての熱伝導プレート42が介装されており、熱伝導プレート42は、例えば、膨張黒鉛から構成されている。
In FIG. 2, the
図5に示すように、熱伝導プレート42は、隣接する熱電変換モジュール27の受熱基板29の排気方向上流端(以下、単に上流端という)29aと排気方向下流端(以下、単に下流端という)29bとに接触するように、熱電変換モジュール27の間に介装されている。なお、図5では、電極33a、33bを省略している。また、受熱基板29は、熱電変換モジュール27の一側面を構成し、放熱基板30は、熱電変換モジュール27の他側面を構成している。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、熱伝導プレート42には排気方向に沿って延在する逃げ部としてのレール溝42Aが形成されており、このレール溝42Aには排気方向に隣接する熱電変換モジュール27同士を接続する配線35が設けられている。このため、配線35は、熱伝導プレート42に妨げられることなく、熱電変換モジュール27同士を確実に接続することができる。
As shown in FIG. 6, a
なお、熱電変換モジュール27は、略正方形のプレート形状をしており、外管23および冷却水管28の間に密着させる必要があるため、外管23および冷却水管28は、図3に示すように、多角形に形成されている。
Since the
また、外管23および冷却水管28は、円形であってもよい。この場合には、熱電変換モジュール27の受熱基板29および放熱基板30等を湾曲させるようにすればよい。
Further, the
図2、図3に示すように、冷却水管28は、上流側配管18aに連結される冷却水導入部28aおよび下流側配管18bに連結される冷却水排出部28bを備えている。
この冷却水管28は、冷却水導入部28aから冷却水管28に導入された冷却水が排気ガスGの排気方向と同方向に流れるように、冷却水導入部28aに対して冷却水排出部28bが排気方向下流側に設けられている。このため、冷却水は、受熱通路22に流れる排気ガスGの流れと同方向に流れる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the cooling
The cooling
図2に示すように、内管21には複数の連通孔36が形成されており、この連通孔36は、内管21の内部と受熱通路22とを連通している。この連通孔36は、内管21の円周方向に等間隔に形成されているとともに、内管21内を流れる排気ガスGの排気方向、すなわち、内管21の延在方向に沿って配列されている。なお、連通孔36は、等間隔に形成されるものに限定されない。
As shown in FIG. 2, a plurality of communication holes 36 are formed in the
また、支持部材24には支持部材24の円周方向に亘って等間隔に連通孔24aが形成されており、受熱通路22は、連通孔24aを通してテールパイプ19に連通している。なお、連通孔24aは、等間隔に形成されるものに限定されない。
The
また、内管21には開閉弁26が設けられており、この開閉弁26は、内管21の下流端に設けられ、内管21を開閉するように外管23に回動自在に取付けられている。この開閉弁26は、排気通路25を流れる排気ガスGの圧力の大きさに応じて自動的に開閉するものである。
The
すなわち、開閉弁26は、排気ガスGの圧力が低いエンジン1のアイドリング時や低負荷走行時には、図2に実線で示すように、内管21を閉塞することにより、内管21に導入された排気ガスGを受熱通路22に導入する。
That is, the on-off
また、開閉弁26は、排気ガスGの圧力が高いエンジン1の高負荷走行時には、図2に破線で示すように、内管21を解放する。このため、熱電発電装置17は、排気ガスGの背圧が高くなるのを防止して、排気性能が低下するのを防止することができる。
Further, the on-off
次に、作用を説明する。
エンジン1の冷間始動時には、触媒5、6、エンジン1の冷却水の全てが低温(外気温程度)になっている。
Next, the operation will be described.
When the engine 1 is cold started, the catalysts 5 and 6 and the cooling water of the engine 1 are all at a low temperature (about the outside temperature).
この状態からエンジン1が始動されると、エンジン1の始動に伴いエンジン1からエキゾーストマニホールド2を経て排気管4に、例えば300〜400℃の排気ガスGが排出されることになり、2つの触媒5、6が排気ガスGにより昇温されることになる。
When the engine 1 is started from this state, an exhaust gas G of, for example, 300 to 400 ° C. is discharged from the engine 1 to the exhaust pipe 4 through the
また、冷却水がラジエータ7を通らずにバイパス管12を経てエンジン1に戻されることによって暖機運転が行われることになる。
Further, the cooling water is returned to the engine 1 through the
エンジン1の冷間始動時には、例えば、エンジン1のアイドリングが行われて排気ガスGの圧力が低いため、開閉弁26が閉じた状態となる。このため、排気管4から内管21の排気通路25に導入された排気ガスGが受熱通路22に導入され、受熱通路22を通過する排気ガスGによって冷却水管28を流通する冷却水Wが昇温され、エンジン1の暖機が促される。
When the engine 1 is cold started, for example, the idling of the engine 1 is performed and the pressure of the exhaust gas G is low, so that the on-off
また、エンジン1の暖機後のエンジン1が低負荷走行時には、排気ガスGの温度が高温となっても排気ガスGの圧力が低いため、開閉弁26が閉じた状態となる。このため、排気管4から内管21の排気通路25に導入された排気ガスGが受熱通路22に導入される。このときには、熱電変換モジュール27によって排気ガスGの熱エネルギーを圧力エネルギーに効率よく変換される。
Further, when the engine 1 after warming up the engine 1 is traveling at a low load, the on-off
また、エンジン1の高負荷走行時にはエンジン1の冷却性能を高める必要がある。エンジン1の高負荷走行時には、例えば、エンジン1が高回転となって排気ガスGの圧力が高くなるため、内管21に導入された排気ガスGの圧力が高くなり、開閉弁26が解放される。
Further, it is necessary to improve the cooling performance of the engine 1 when the engine 1 is traveling at a high load. When the engine 1 travels at a high load, for example, the pressure of the exhaust gas G increases because the engine 1 rotates at a high speed, so the pressure of the exhaust gas G introduced into the
開閉弁26が解放されると、排気通路25とテールパイプ19が連通し、排気ガスGは、受熱通路22を流れることがなく、排気通路25からテールパイプ19に直接、排出される。このため、高温の排気ガスGによって冷却水管28を流通する冷却水Wが昇温されることがない。
When the on-off
このとき、サーモスタット11によってバイパス管12と還流管9との連通が遮断されるので、エンジン1から導出管8を介して導出された冷却水がラジエータ7を介して還流管9に導出される。
At this time, since the thermostat 11 blocks communication between the
このため、エンジン1に低温の冷却水が供給され、エンジン1の冷却性能を高めることができる。 For this reason, low-temperature cooling water is supplied to the engine 1, and the cooling performance of the engine 1 can be enhanced.
また、エンジン1の高負荷走行時には開閉弁26が解放されるので、排気通路25を流れる排気ガスGの背圧が高くなることがなく、排気ガスGの排気性能が低下するのを防止することができる。
Further, since the on-off
次いで、暖機終了後のエンジン1の低負荷走行時の熱電発電装置17の作用を説明する。
Next, the operation of the
排気ガスGの圧力が小さいと、開閉弁26によって内管21が閉塞され、排気通路25とテールパイプ19との連通が遮断される。
When the pressure of the exhaust gas G is small, the
本実施の形態の熱電発電装置17は、熱電変換モジュール27が受熱通路22を流れる排気ガスの排気方向に沿って隙間41を介して配列され、熱電変換モジュール27の受熱基板29の上流端29aおよび下流端29bに接触するように、熱電変換モジュール27の間に熱伝導プレート42を介装した。
In the thermoelectric
このため、熱電変換モジュール27の間の隙間41から冷却水管28に流れる熱を、熱伝導プレート42を介して熱電変換モジュール27の受熱基板29の上流端29aと下流端29bとに伝達することができる。
For this reason, heat flowing from the
したがって、熱電変換モジュール27の隙間41から流れる熱を有効利用して上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27とに加わる温度が排気方向にばらついてしまうのを抑制して、熱電変換モジュール27の発電効率が低下するのを防止することができる。
Therefore, it is possible to suppress the temperature applied to the upstream side
また、熱電変換モジュール27の受熱基板29の上流端29aおよび下流端29bに接触するように、熱電変換モジュール27の間に熱伝導プレート42が介装されているので、熱伝導プレート42によって熱電変換モジュール27を排気方向に位置決めすることができる。このため、熱電発電装置17の部品点数が増大するのを防止して熱電発電装置17の製造コストを低減することができる。
Further, since the
また、本実施の形態では、熱伝導プレート42が膨張黒鉛から構成されているため、膨張黒鉛に伝達された熱を熱電変換モジュール27の排気方向上流端と下流端とに効率よく伝達することができる。
Moreover, in this Embodiment, since the heat
具体的には、膨張黒鉛は、六角形の板状結晶構造で、層状に構成されており、層の面内は、共有結合で炭素同士が繋がっており、強固でかつ電子が移動し易い。したがって、層方向は、電気伝導度および熱伝導度が高い。 Specifically, the expanded graphite has a hexagonal plate-like crystal structure and is configured in a layered manner, and in the plane of the layer, carbons are connected by a covalent bond, which is strong and easily moves with electrons. Therefore, the layer direction has high electrical conductivity and thermal conductivity.
膨張黒鉛は、黒鉛に有機成分を添加し、層方向と垂直な方向に膨張させることで、層間距離が広げられているため、層方向に垂直な方向に空間が存在している。このため、圧縮力に対して変形させることができる。
また、膨張黒鉛は、層方向は、層方向と垂直な方向に対して1桁高い熱伝導率を有するため、層方向と垂直な方向の温度が均一になろうと層方向と垂直な方向に熱が移動する。
In expanded graphite, an organic component is added to graphite and expanded in a direction perpendicular to the layer direction, so that the interlayer distance is widened. Therefore, a space exists in a direction perpendicular to the layer direction. For this reason, it can be made to change with respect to compressive force.
In addition, expanded graphite has a thermal conductivity that is one order of magnitude higher than the direction perpendicular to the layer direction. Therefore, even if the temperature in the direction perpendicular to the layer direction is uniform, the expanded graphite is heated in the direction perpendicular to the layer direction. Move.
本実施の形態では、熱伝導プレート42を膨張黒鉛から構成し、熱伝導プレート42の層方向と垂直な方向が排気方向となるように熱伝導プレート42を隣接する熱電変換モジュール27の間に介装することにより、熱伝導プレート42に伝達された熱を熱電変換モジュール27の受熱基板29の上流端29aと下流端29bとに効率よく伝達することができ、上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27との温度がばらつくのをより一層抑制することができる。
In the present embodiment, the heat
(第2の実施の形態)
図7〜図13は、本発明に係る熱電発電装置の第2の実施の形態を示す図であり、第1の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図6〜図9において、熱電変換モジュール27と外管23の外周部23aとの間には熱伝導手段を構成する高温側熱伝導シートとしての熱伝導シート51が介装されており、熱伝導シート51は、膨張黒鉛から構成されている。この熱伝導シート51は、複数の熱電変換モジュール27と外管23との間に連続して介装された単体の熱伝導シートである。
(Second Embodiment)
FIGS. 7-13 is a figure which shows 2nd Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention, The same number is attached | subjected to the structure same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
6 to 9, a
また、熱電変換モジュール27と冷却水管28の内周部28cとの間には熱伝導手段を構成する低温側熱伝導シートとしての熱伝導シート52が介装されており、この熱伝導シート52は、膨張黒鉛から構成されている。この熱伝導シート52は、複数の熱電変換モジュール27と冷却水管28との間に連続して介装された単体の熱伝導シートである。
A
また、熱伝導シート51には嵌合溝51Bが形成されており、この嵌合溝51Bには熱電変換モジュール27の周囲が取り囲まれるようにして熱電変換モジュール27が嵌合されるようになっている。
Further, a
また、熱伝導シート51には熱伝導部としての凸部51Aが一体的に設けられており、この凸部51Aは、隣接する熱電変換モジュールの受熱基板29の上流端29aと下流端29bとに接触するように、熱伝導シート51から冷却水管28に向かって突出している。
Further, the heat
なお、本実施の形態では、熱伝導シート51、凸部51A、熱伝導シート52が熱伝導手段を構成している。なお、図9では、電極33a、33bを省略している。
In the present embodiment, the
図9、図10に示すように、熱伝導シート51の凸部51Aには逃げ部としてのレール溝51aが形成されており、このレール溝51aには排気方向に隣接する熱電変換モジュール27同士を接続する配線35が設けられている。このため、配線35は、凸部51Aに妨げられることなく、熱電変換モジュール27同士を確実に接続することができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, a
本実施の形態では、複数の熱電変換モジュール27と外管23との間に連続して介装され、膨張黒鉛から構成された熱伝導シート51を備え、この熱伝導シート51に、排気方向に隣接する熱電変換モジュール27の受熱基板29の上流端29aおよび下流端29bに接触するように熱伝導シート51から冷却水管28に向かって突出する凸部51Aを形成したので、凸部51Aによって熱電変換モジュール27を排気方向に位置決めすることができる。このため、熱電発電装置17の部品点数が増大するのを防止して熱電発電装置17の製造コストを低減することができる。
In the present embodiment, a heat
また、本実施の形態では、熱伝導シート51を介して排気方向に隣接する熱電変換モジュール27に熱を伝えることができ、排気方向に隣接する熱電変換モジュール27の温度差を小さくすることができる。
Moreover, in this Embodiment, heat can be transmitted to the
このため、上流側の熱電変換モジュール27の発電量が低下するのを防止することができる。具体的には、上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27との温度差が大きいと、上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27とで発電量が異なる。この場合には、発電量が高い熱電変換モジュール27から発電量が低い熱電変換モジュール27に逆電圧がかかり、ペルチェ効果によって温度差が小さくなる方向に熱移動が起こる。
For this reason, it can prevent that the electric power generation amount of the upstream
したがって、上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27との温度差が大きいと、上流側の熱電変換モジュール27から下流側の熱電変換モジュール27への逆電圧が大きくなり、上流側の熱電変換モジュール27の発電量が低下してしまう現象が発生する。
Therefore, if the temperature difference between the upstream
本実施の形態では、熱電変換モジュール27は外管23との間に熱伝導シート51を介装し、熱伝導シート51の凸部51Aに隣接する熱電変換モジュール27の受熱基板29の上流端29aと下流端29bとを接触させているため、上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27との温度差を小さくすることができる。
In the present embodiment, the
この結果、上流側の熱電変換モジュール27から下流側の熱電変換モジュール27に加わる逆電圧を小さくすることができ、上流側の熱電変換モジュール27の発電効率が低下するのを防止することができる。
As a result, the reverse voltage applied from the upstream
本実施の形態では、特に、熱伝導シート51を膨張黒鉛から構成している。この膨張黒鉛は、上述したように、層方向は、層方向と垂直な方向に対して1桁高い熱伝導率を有するため、層方向と垂直な方向の温度が均一になろうと層方向と垂直な方向に熱が移動する。
In the present embodiment, in particular, the heat
本実施の形態では、熱伝導シート51の層方向と垂直な方向が排気方向となるように熱伝導シート51を熱電変換モジュール27と外管23との間に介装することにより、熱伝導シート51を介して排気方向に熱を効率よく移動させることができ、上流側の熱電変換モジュール27と下流側の熱電変換モジュール27との温度のばらつきを抑制することができる。
In the present embodiment, the heat
また、上述したように膨張黒鉛は、黒鉛に有機成分を添加し、層方向と垂直な方向に膨張させることで、層間距離が広げられているため、層方向に垂直な方向に空間が存在することから、圧縮力に対して変形させることができる。 In addition, as described above, expanded graphite adds an organic component to graphite and expands in a direction perpendicular to the layer direction, so that the interlayer distance is widened, so there is a space in the direction perpendicular to the layer direction. Therefore, it can be deformed with respect to the compressive force.
このため、外管23と受熱基板29の表面に凹凸が存在した場合であっても、熱伝導シート51によって熱電変換モジュール27と外管23との密着性を向上させることができる。
For this reason, even if there are irregularities on the surfaces of the
また、本実施の形態では、複数の熱電変換モジュール27と冷却水管28との間に連続して介装された熱伝導シート52を備えているので、冷却水管28と放熱基板30の表面とに凹凸が存在した場合であっても、熱伝導シート52によって熱電変換モジュール27と冷却水管28との密着性を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, since the heat
このため、熱電変換モジュール27の受熱基板29と放熱基板30との熱伝導効率を向上させて、熱電変換モジュール27の受熱基板29と放熱基板30との温度差を大きくすることができ、熱電変換モジュール27の発電効率を向上させることができる。
Therefore, the heat conduction efficiency between the
なお、本実施の形態では、図11に示すように、熱伝導シート51、52に、アルミニウム、銅、ステンレス等からなる薄い金属プレート53、54を内蔵し、熱伝導シート51、52の剛性を高めるようにしてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11,
また、図12に示すように、熱伝導シート51、52の両面に、アルミニウム、銅、ステンレス等からなる薄い金属箔54a、54b、55a、55bを設け、熱伝導シート51、52の剛性を高めるようにしてもよい。
Also, as shown in FIG. 12,
また、本実施の形態では、熱伝導シート51に凸部51Aを設けているが、図13に示すように、熱伝導シート52に凸部52Aを設けてもよい。このようにすれば、凸部51A、52Aによって熱電変換モジュール27の位置決めを行うことができる。
Moreover, in this Embodiment, although the
以上のように、本発明に係る熱電発電装置は、熱電変換モジュールを位置決めしつつ、熱電変換モジュールの発電効率が低下するのを防止することができるという効果を有し、内燃機関から排出される排気ガスを利用して熱電発電を行う熱電発電装置等として有用である。 As described above, the thermoelectric power generation device according to the present invention has an effect of preventing the power generation efficiency of the thermoelectric conversion module from being lowered while positioning the thermoelectric conversion module, and is discharged from the internal combustion engine. It is useful as a thermoelectric power generation apparatus that performs thermoelectric power generation using exhaust gas.
1 エンジン(内燃機関)
17 熱電発電装置
23 外管(排気管)
23a 外周部
27 熱電変換モジュール
28 冷却水管
28c 内周部
29 受熱基板(一側面)
29a 排気方向上流端
29b 排気方向下流端
30 放熱基板(他側面)
31 N型熱電変換素子
32 P型熱電変換素子
35 配線
41 隙間
42 熱伝導プレート(受熱部、熱伝導手段)
42A、51a レール溝(逃げ部)
51 熱伝導シート(高温側熱伝導シート、熱伝導手段)
51A 凸部(熱伝導部)
52 熱伝導シート(低温側熱伝導シート、熱伝導手段)
1 engine (internal combustion engine)
17
23a outer
29a Exhaust direction
31 N-type thermoelectric conversion element 32 P-type
42A, 51a Rail groove (flank)
51 Heat conduction sheet (high temperature side heat conduction sheet, heat conduction means)
51A Convex part (heat conduction part)
52 Heat conduction sheet (low temperature side heat conduction sheet, heat conduction means)
Claims (6)
前記熱電変換モジュールの排気方向上流端および排気方向下流端に接触するように、前記熱電変換モジュールの間に熱伝導部が介装された熱伝導手段を備えたことを特徴とする熱電発電装置。 An exhaust pipe into which exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced, a cooling water pipe provided coaxially with the exhaust pipe and through which cooling water flows, one side facing the exhaust pipe and the other side facing the cooling pipe A plurality of thermoelectric conversion modules facing the water pipe and performing thermoelectric power generation according to a temperature difference between the one side surface and the other side surface, and the thermoelectric conversion module is along an exhaust direction of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe A thermoelectric generator arranged through a gap,
A thermoelectric generator comprising heat conduction means having a heat conduction portion interposed between the thermoelectric conversion modules so as to come into contact with an upstream end and an exhaust direction downstream end of the thermoelectric conversion module.
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