JP2014127617A - 熱電発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱電発電装置17は、排気管部31に形成された凹部43が受熱基板35によって閉止されて閉空間45が形成され、この閉空間45に伝熱部材41が設置される。また、伝熱部材42および放熱基板36の間の摩擦係数μ1が、冷却タンク34および伝熱部材42の間の摩擦係数μ2よりも大きく構成されている。
【選択図】図2
Description
この熱電発電装置においては、熱回収部材から熱電変換モジュールの受熱基板への熱伝導性が発電性能に大きく影響することが知られている。
このように構成することで高融点金属皮膜を受熱基板に均一な面圧で密着させて熱回収部材から受熱基板への熱伝導性を高めることができる。
このため、酸素雰囲気中に熱電変換モジュールが設置される場合に、少なくとも第1の伝熱部材が酸化するのを防止することができる。
(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。
吸気管2aにはスロットルバルブ4が設けられており、スロットルバルブ4は、燃焼室3に導入される吸入空気量を調整するようになっている。また、吸気マニホールド2の各分岐管には燃料噴射弁5が設けられており、この燃料噴射弁5は、エンジン1の各燃焼室3に燃料を噴射供給するようになっている。
ラジエータ15は、ウォータポンプ19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。
伝熱部材42は、放熱基板36と冷却タンク34との間に介装されており、放熱基板36は、伝熱部材42を介して冷却タンク34に接触している。
本実施の形態の熱電発電装置17の受熱基板35の両端部は、排気管部31の段部44c、44dに接触しており、放熱基板36は、冷却タンク34に非接触となっている。
まず、図5、図6に基づいて熱電変換モジュール33を排気管部31と冷却タンク34に取付ける方法を説明する。
エンジン1の冷間始動時には、触媒12、13、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。
本実施の形態の熱電発電装置17は、受熱基板35と排気管部31とによって画成される閉空間45に伝熱部材41が設置されるので、伝熱部材41を閉空間45に密閉することができる。このため、酸素雰囲気中に熱電変換モジュール33を設置した場合であっても、伝熱部材41が酸化するのを防止することができる。
図7、図8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。
以上のように、本発明に係る熱電発電装置は、部品点数を増大することなしに伝熱部材の酸化を防止することができ、製造コストが増大するのを防止することができるという効果を有し、高温媒体と低温媒体との温度差に応じて発電を行う熱電発電装置等として有用である。
Claims (5)
- 高温媒体が導入される高温側支持部材に第1の伝熱部材を介して接触する第1の絶縁基板と、低温媒体が導入される低温側支持部材に第2の伝熱部材を介して接触する第2の絶縁基板と、前記第1の絶縁基板と前記第2の絶縁基板との間に介装された複数の熱電変換素子とを有し、前記第1の絶縁基板と前記第2の絶縁基板との温度差に応じて発電を行う熱電変換モジュールを備えた熱電発電装置であって、
少なくとも前記第1の絶縁基板と前記高温側支持部材とによって画成される閉空間に前記第1の伝熱部材を設置したことを特徴とする熱電発電装置。 - 前記第1の絶縁基板の一部と前記高温側支持部材の一部とが接触し、前記第2の絶縁基板と前記低温側支持部材が非接触となるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の熱電発電装置。
- 前記第2の伝熱部材および前記第2の絶縁基板の間の摩擦係数が、前記低温側支持部材および前記第2の伝熱部材の間の摩擦係数よりも大きく構成される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。
- 少なくとも前記高温側支持部材が、前記第1の絶縁基板から離隔する方向に窪んだ凹部を有し、前記凹部が前記第1の絶縁基板によって閉止されることにより、前記閉空間が形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1の請求項に記載の熱電発電装置。
- 少なくとも前記高温側支持部材に対向する前記第1の絶縁基板の対向面に凹部が形成され、前記凹部が前記高温側支持部材によって閉止されることにより、前記閉空間が形成され、
前記高温側支持部材が、前記高温側支持部材から前記低温側支持部材に向かって突出し、第1の絶縁基板の延在方向両端を挟持する突部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1の請求項に記載の熱電発電装置。
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