JP5855662B2 - 熱電装置、特に、自動車に電流を発生させるための熱電装置 - Google Patents
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Description
−高温回路は、高温流体を循環するための高温パイプと呼ばれるパイプを備え、
−前記低温回路は、低温流体を循環するための低温パイプと呼ばれるパイプを備え、
−前記フィンは、低温パイプと熱交換関係にあり、
−熱電素子は、一方で、高温パイプと熱交換関係にあり、他方で、低温フィンと熱交換関係にあり、
−前記低温フィンが、対になってグループ化され、前記圧縮性材料が、1つの健全な(one and the sane)対のフィンの間に設けられる。
−前記高温回路は、高温流体を循環するための高温パイプと呼ばれるパイプを備え、
−前記低温回路は、低温流体を循環するための低温パイプと呼ばれるパイプを備え、
−1つの部分に対して、低温フィンと呼ばれる前記フィンは、前記低温パイプと熱交換関係にあり、
−もう1つの部分に対して、高温フィンと呼ばれる前記フィンは、前記高温パイプと熱交換関係にあり、
−前記熱電素子は、一方で、低温フィンと熱交換関係に設けられ、他方で、高温フィンと熱交換関係に設けられる。
−低温対は、少なくとも1つのいわゆる低温対が、1つのいわゆる高温フィンのいずれかの側の位置にあるように、Y方向に高温フィンと交互に設けられ、前記高温フィンは、前記高温フィンの一方側の位置にある上流と呼ばれる1つまたは複数の前記低温対の低温フィンと対面させて設けられるとともに、前記高温フィンの他方側の位置にある下流と呼ばれる1つまたは複数の他方の低温対の低温フィンと対面させて設けられ、
−X方向の互いの拡張部に、互いから電気的に絶縁された少なくとも2つの低温対が設けられ、
−以下の構成が採用され、すなわち、
−1つ以上のP型素子は、前記高温フィンと、第1の上流低温対と呼ばれる上流低温対の1つの、前記高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−1つ以上のN型素子は、前記高温フィンと、前記第1の上流低温対の拡張部に位置する上流低温対の第2の上流低温対と呼ばれる別の、前記高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−1つ以上のP型素子は、高温フィンと、第1の下流低温対と呼ばれる下流低温対の1つの、高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−1つ以上のN型素子は、高温フィンと、前記第1の下流低温対の拡張部に位置する下流低温対の第2の下流低温対と呼ばれる別の、高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−P型、N型のそれぞれ、熱電素子は、高温フィンの両側で互いに対面する。
−同じ電位になるようにされる第2の上流低温対の低温フィンおよび第2の下流低温対の低温フィンと、
−同じ電位になるようにされる第1の上流低温対の低温フィンおよび第1の下流低温対の低温フィンと、を提供することが可能になる。
−1つ以上のP型素子は、いわゆる、高温対の高温フィンの1つと、第1の上流低温対と呼ばれる上流低温対の1つの、高温フィンと対面した位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−1つ以上のN型素子は、高温フィンの前記第1の高温フィンと、前記第1の上流低温対の拡張部に位置する上流低温対の第2の上流低温対と呼ばれる別の、高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−1つ以上のN型素子は、前記高温対のもう1つの高温フィンと、第1の下流低温対と呼ばれる下流低温対の1つの、高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−1つ以上のP型素子は、前記高温対の前記高温フィンと、前記第1の下流低温対の拡張部に位置する下流低温対の第2の下流低温対と呼ばれる別の、高温フィンと対面する位置にある低温フィンとの間に設けられ、
−P型熱電素子は、高温対の両側でN型熱電素子と対面する。
−第2の上流低温対の低温フィンおよび第2の下流低温対の低温フィンとは、一連の低温対の一方の端部に設置された低温対のフィンに対して、同じ電位に設定され、
−高温対の1つの第1の下流低温対の低温フィンは、一連の低温対の他方の端部に設置された低温対のフィンに対して、Y方向の後続する高温対の前記第1の上流低温対の低温フィンと同じ電位に設定され、前記低温フィンは、同一の低温フィン対の部分を形成する。
−第2の上流低温対の低温フィン6f−u2および第2の下流低温対の低温フィン6f−d2は、一連の低温対の一方の端部に設置された低温対のフィンに対して、同じ電位に設定され、
−高温対の1つの第1の下流低温対の低温フィン6f−d1は、一連の低温対の他方の端部に設置された低温対のフィンに対して、Y方向の後続する高温対の前記第1の上流低温対の低温フィン6f−u1と同じ電位に設定され、前記低温フィン6f−d2、6f−u1は、同一の低温フィン対の部分を形成する。
Claims (4)
- 第1の流体が流れうる高温回路と呼ばれる第1の回路(1)と、前記第1の流体の温度より低温で第2の流体が流れうる低温回路と呼ばれる第2の回路(2)と、温度勾配の存在下で電流を発生させるために使用されうる熱電素子と呼ばれる素子(3、3p、3n)とを備える熱電装置であって、
前記高温回路(1)および/または前記低温回路(2)と熱交換関係にあるフィン(5f、6f、6c)を備え、
前記熱電素子(3、3p、3n)が、少なくとも前記フィン(5f、6f、6c)と接触状態にあり、
前記フィン(5f、6c、6f)の少なくともいくつかが、対になって関連付けられ、同一の対のフィン(5f、6c、6f)の間に圧縮性材料(11)が設けられ、
前記熱電素子が、1つの部分(3p)に対して、前記熱電素子が所与の温度勾配にさらされると、正方向と呼ばれる一方向に電位差を確立することが可能である、P型と呼ばれる第1のタイプのものであり、もう1つの部分(3n)に対して、前記熱電素子が同じ温度勾配にさらされると、負方向と呼ばれる反対方向に電位差を生じることが可能である、N型と呼ばれる第2のタイプのものであり、
−前記高温回路が、高温流体を循環するための高温パイプと呼ばれるパイプ(17)を備え、
−前記低温回路が、低温流体を循環するための低温パイプと呼ばれるパイプ(18)を備え、
−1つの部分(6f)に対して、低温フィンと呼ばれる前記フィンが、前記低温パイプ(18)と熱交換関係にあり、
−もう1つの部分(6c)に対して、高温フィンと呼ばれる前記フィンが、前記高温パイプ(17)と熱交換関係にあり、
−前記熱電素子(3p、3n)が、一方で、前記低温フィン(6f)と熱交換関係に設けられ、他方で、前記高温フィン(6c)と熱交換関係に設けられ、
前記低温パイプ(17)および前記高温パイプ(18)が、Y方向と呼ばれる同一の方向に延伸し、
前記高温フィン(6c)および前記低温フィン(6f)が、Y方向に対して直交する平面に互いに平行に配設され、
前記高温フィン及び前記低温フィン(6f、6c)が、Z方向と呼ばれる第1の方向およびX方向と呼ばれる第2の方向に延伸し、
前記低温フィン(6f)が、低温対と呼ばれる対(30)にグループ化され、前記圧縮性材料(11)が、前記低温対(30)の同一の対の前記低温フィン(6f)の間に設けられ、
前記低温対(30)は、少なくとも1つの低温対(30)が、1つの高温フィンの表面の前記X方向における一方の側の部分に対して前記Y方向に対面する位置にあるように、Y方向に前記高温フィン(6c)と交互に設けられ、
前記高温フィンが、前記高温フィン(6c)の前記Y方向における一方の側に位置する上流と呼ばれる1つまたは複数の前記低温対(30)の低温フィン(6f)と対面させて設けられるとともに、前記高温フィン(6c)の前記Y方向における他方の側に位置する下流と呼ばれる1つまたは複数の前記別の低温対(30)の低温フィン(6f)と対面させて設けられ、
前記X方向にずれた位置に、互いから電気的に絶縁された少なくとも2つの低温対(30)が設けられ、
−1つ以上のP型素子(3p)が、前記高温フィン(6c)と、第1の上流低温対と呼ばれる前記上流低温対(30)の一方の、前記高温フィンと対面した位置にある前記低温フィン(6f−u1)との間に設けられ、
−1つ以上のN型素子(3n)が、前記高温フィンと、前記第1の上流低温対から前記X方向にずれた位置にあり、前記上流低温対(30)の第2の上流低温対と呼ばれる別の、前記高温フィンと対面した位置にある前記低温フィン(6f−u2)との間に設けられ、
−1つ以上のP型素子(3p)が、前記高温フィン(6c)と、第1の下流低温対と呼ばれる前記下流低温対(30)の一方の、前記高温フィンと対面した位置にある前記低温フィン(6f−d1)との間に設けられ、
−1つ以上のN型素子(3n)が、前記高温フィン(6c)と、前記第1の下流低温対から前記X方向にずれた位置にあり、前記下流低温対(30)の第2の下流低温対と呼ばれる別の、前記高温フィンと対面した位置にある前記低温フィン(6f−d2)との間に設けられ、
−前記P型(3p)、N型(3n)のそれぞれ、熱電素子が、前記高温フィン(6c)の両側で互いに対面する、
ことを特徴とする熱電装置。 - 前記圧縮性材料(11)が、電気的に絶縁性である、請求項1に記載の装置。
- −前記第2の上流低温対の前記低温フィン(6f−u2)および前記第2の下流低温対の前記低温フィン(6f−d2)が、同じ電位に設定され、
−前記第1の上流低温対の前記低温フィン(6f−u1)および前記第1の下流低温対の前記低温フィン(6f−d1)が、同じ電位に設定される、請求項1または2に記載の装置。 - −前記高温フィン(6c)の1つの前記第1の上流および下流低温対の前記低温フィン(6f−u1、6f−d1)が、Y方向に並んでいる別の高温フィン(6c)に関して規定された第1および第2の上流および下流の高温フィンの低温対と同じ電位に設定され、
−前記高温フィン(6c)の1つの前記第2の上流および下流低温対の前記低温フィン(6f−u2、6f−d2)が、Y方向に並んでいる別の高温フィン(6c)に関して規定された第1および第2の上流および下流の高温フィンの低温対と同じ電位に設定される、請求項3に記載の装置。
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