RU2563305C1 - Термоэлектрический генератор автомобиля - Google Patents
Термоэлектрический генератор автомобиля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563305C1 RU2563305C1 RU2014113909/28A RU2014113909A RU2563305C1 RU 2563305 C1 RU2563305 C1 RU 2563305C1 RU 2014113909/28 A RU2014113909/28 A RU 2014113909/28A RU 2014113909 A RU2014113909 A RU 2014113909A RU 2563305 C1 RU2563305 C1 RU 2563305C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermoelectric
- removable cylinder
- removable
- cylinder
- heat exchangers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано для обеспечения электрической энергией узлов системы электроснабжения автомобиля. Технический результат: повышение надежности, минимизация количества узлов термоэлектрического генератора и его массогабаритных показателей. Сущность: "горячий" и охлаждающий теплообменники выполнены в виде съемного цилиндра, в котором установлены n термоэлектрических батарей, соединенных последовательно. Съемный цилиндр выполнен с возможностью установки на внешнюю поверхность выхлопной трубы, к которой плотно прилегает внутренняя поверхность съемного цилиндра. На внешней поверхности съемного цилиндра выполнены каналы охлаждения. Токоотводы электрически соединены с системой электроснабжения автомобиля через полупроводниковый диод. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано для обеспечения электрической энергией узлов системы электроснабжения автомобиля.
Известен термоэлектрический генератор [патент РФ №2305347 C1, H01L 35/30, 27.08.2007], содержащий теплоприемник, выполненный в виде монолитной теплообменной пластины переменного сечения. К теплоприемнику с помощью прижимного блока крепятся термоэлектрические батареи и радиаторы, установленные симметрично по рабочим сторонам теплоприемника. Прижимной блок выполнен в виде изогнутой шпильки, имеющей резьбу с обеих сторон, которая проходит через сквозные отверстия в основании радиаторов и в теплообменной пластине. Основание теплообменной пластины снабжено полуцилиндром, установленным так, что его продольная ось перпендикулярна вертикальной оси симметрии теплообменной пластины. Сквозное отверстие в теплообменной пластине под стяжную шпильку имеет прямоугольное сечение. Шпилька выполнена из материала с коэффициентом термического расширения меньшим, чем стягиваемые элементы конструкции генератора. Пластичный теплопереход между теплообменной пластиной и термобатареей выполнен в виде свинцовой фольги, плакированной оловом с двух сторон.
Недостатком данного термоэлектрического генератора являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью применения данного устройства для обеспечения электроэнергией узлов системы электроснабжения автомобиля, а также сложность его технической реализации.
Известен термогенератор [патент РФ №2113035 C1, H01L 35/28, 10.06.1998], содержащий n- и p-термоэлементы, которые тонко- или толстопленочной техникой нанесены на подложку. Для уменьшения общего сопротивления предусмотрены дополнительные слои и поверхности для контактирования, состоящие из металла или сплава, металлически растворимого с материалом p- и n-элементов.
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью применения данного устройства для обеспечения электроэнергией узлов системы электроснабжения автомобиля.
Известен термоэлектрический генератор [заявка на патент РФ №2012130441, H01L 35/00, 27.01.2014], содержащий первый и второй металлические электроды, полупроводниковый материал, расположенный между указанными первым и вторым металлическими электродами и состоящий, как минимум, из одной области с одним типом проводимости и включающий, как минимум, один переход(ы), с потенциальным барьером(ми), содержащим(ми) в полупроводниковом материале область(и) пространственного заряда, обладающую(ие) электрическим полем и простирающуюся от первого вышеуказанного металлического электрода до второго вышеуказанного металлического электрода, а, по крайней мере, один из вышеуказанных металлических электродов образует с полупроводниковым материалом переход, не имеющий потенциального барьера.
Недостатком данного термоэлектрического генератора являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью применения данного устройства для обеспечения электроэнергией узлов системы электроснабжения автомобиля, а также сложность его технической реализации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является термоэлектрический генератор [патент РФ №2359363 C1, H01L 35/28, 20.06.2009], содержащий «горячий» и охлаждающий теплообменники, термоэлектрическую батарею, к которой примыкают теплообменники, и токоотводы. В качестве «горячего» теплообменника использован термосифон или тепловая труба, представляющие собой трубку с камерой для испарения рабочего тела на одном конце и с камерой его конденсации на другом. Термосифон снабжен преобразующим устройством, выполненным в виде корпуса, в котором установлен пакет, состоящий из камеры конденсации, к которой последовательно, по крайней мере, с одной стороны установлены, по крайней мере, одна термоэлектрическая батарея и, по крайней мере, один охлаждающий теплообменник, например радиатор конвективного теплообмена с воздухом.
Недостатком данного термоэлектрического генератора являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью применения данного устройства для обеспечения электроэнергией узлов системы электроснабжения автомобиля, сложность его технической реализации, наличие горячего теплообменника и принудительной системы охлаждения, что приводит к повышению массогабаритных показателей прототипа и к снижению его надежности.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей термоэлектрического генератора, благодаря его интеграции в систему отвода выхлопных газов автомобиля.
Техническим результатом является повышение надежности, минимизация количества узлов термоэлектрического генератора и его массогабаритных показателей, а также повышение КПД двигателя внутреннего сгорания автомобиля благодаря использованию тепловой энергии выхлопных газов.
Поставленная задача решается и указанный технический результат достигается тем, что в термоэлектрическом генераторе, содержащем "горячий" и охлаждающий теплообменники, термоэлектрическую батарею, к которой примыкают теплообменники, и токоотводы, согласно изобретению "горячий" и охлаждающий теплообменники выполнены в виде съемного цилиндра, в котором установлены n термоэлектрических батарей, соединенных последовательно, при этом съемный цилиндр выполнен с возможностью установки на внешнюю поверхность выхлопной трубы, к которой плотно прилегает внутренняя поверхность съемного цилиндра, а на внешней поверхности съемного цилиндра выполнены каналы охлаждения, причем токоотводы электрически соединены с системой электроснабжения автомобиля через полупроводниковый диод.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен продольный разрез термоэлектрического генератора автомобиля. На фиг. 2 изображен поперечный разрез термоэлектрического генератора автомобиля.
Предложенное устройство содержит автомобиль (не показан), в котором установлена выхлопная труба 1 (фиг. 1) с расположенной на ней съемным цилиндром 2, содержащим внешнюю 3 и внутреннюю 4 поверхности. В съемном цилиндре 2 установлены n термоэлектрических батарей 5, соединенных последовательно, при этом внешняя поверхность 6 выхлопной трубы 1 плотно прилегает к внутренней поверхности 4 съемного цилиндра 2, а на внешней поверхности 3 съемного цилиндра 2 выполнены каналы охлаждения 7 (фиг. 2), при этом токоотводы 8 от n термоэлектрических батарей 5, соединенных последовательно, электрически соединены через полупроводниковый диод 9 с системой электроснабжения автомобиля.
Предложенное устройство работает следующим образом. При работе двигателя автомобиля из системы отвода выхлопных газов через выхлопную трубу 1 отводятся нагретые выхлопные газы, которые нагревают внутреннюю поверхность 4 съемного цилиндра 2, при этом потоки воздуха, возникающие при движения автомобиля, протекая по внешней поверхности 3 съемного цилиндра 2, попадают в каналы охлаждения 7, охлаждая тем самым внешнюю поверхность 3 съемного цилиндра 2. Таким образом создается разность температур между внутренней поверхностью 4 и внешней поверхностью 3 съемного цилиндра 2, в котором установлены n термоэлектрических батарей 5, соединенных последовательно. Ввиду чего по токоотводам 8 начинает протекать через полупроводниковый диод 9 электрическая энергия в систему электроснабжения автомобиля.
Таким образом, расширяются функциональные возможности термоэлектрического генератора, благодаря его интеграции в систему отвода выхлопных газов автомобиля.
Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность, минимизировать количество узлов термоэлектрического генератора и его массогабаритные показатели, а также повысить КПД двигателя внутреннего сгорания автомобиля, благодаря использованию тепловой энергии выхлопных газов.
Claims (1)
- Термоэлектрический генератор, содержащий "горячий" и охлаждающий теплообменники, термоэлектрическую батарею, к которой примыкают теплообменники, и токоотводы, отличающийся тем, что "горячий" и охлаждающий теплообменники выполнены в виде съемного цилиндра, в котором установлены n термоэлектрических батарей, соединенных последовательно, при этом съемный цилиндр выполнен с возможностью установки на внешнюю поверхность выхлопной трубы, к которой плотно прилегает внутренняя поверхность съемного цилиндра, а на внешней поверхности съемного цилиндра выполнены каналы охлаждения, причем токоотводы электрически соединены с системой электроснабжения автомобиля через полупроводниковый диод.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014113909/28A RU2563305C1 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Термоэлектрический генератор автомобиля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014113909/28A RU2563305C1 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Термоэлектрический генератор автомобиля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2563305C1 true RU2563305C1 (ru) | 2015-09-20 |
Family
ID=54147780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014113909/28A RU2563305C1 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Термоэлектрический генератор автомобиля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2563305C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171447U1 (ru) * | 2016-12-27 | 2017-06-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Конструктивная схема автомобильного термоэлектрического генератора с теплообменником изменяемой геометрии |
RU181194U1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-07-05 | Артём Дмитриевич Овчаров | Рекуператор энергии от холодильной установки |
RU182542U1 (ru) * | 2018-05-23 | 2018-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ВГТУ") | Термоэлектрический генераторный модуль |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4095998A (en) * | 1976-09-30 | 1978-06-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Thermoelectric voltage generator |
US4673863A (en) * | 1984-05-24 | 1987-06-16 | Alan Swarbrick | Thermoelectric generator for engine exhaust |
RU2081337C1 (ru) * | 1992-09-28 | 1997-06-10 | Сергей Петрович Фурсов | Система выпуска двигателя внутреннего сгорания |
US6894215B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-05-17 | Komatsu Ltd. | Thermoelectric module |
UA19090U (en) * | 2006-06-30 | 2006-12-15 | Inst Thermal Electricity | Thermoelectric generator for a motor car |
US20070084496A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Edey Bruce A | Solid state power supply and cooling apparatus for a light vehicle |
US20130152561A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Hyundai Motor Company | Thermoelectric generator of vehicle |
-
2014
- 2014-04-08 RU RU2014113909/28A patent/RU2563305C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4095998A (en) * | 1976-09-30 | 1978-06-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Thermoelectric voltage generator |
US4673863A (en) * | 1984-05-24 | 1987-06-16 | Alan Swarbrick | Thermoelectric generator for engine exhaust |
RU2081337C1 (ru) * | 1992-09-28 | 1997-06-10 | Сергей Петрович Фурсов | Система выпуска двигателя внутреннего сгорания |
US6894215B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-05-17 | Komatsu Ltd. | Thermoelectric module |
US20070084496A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Edey Bruce A | Solid state power supply and cooling apparatus for a light vehicle |
UA19090U (en) * | 2006-06-30 | 2006-12-15 | Inst Thermal Electricity | Thermoelectric generator for a motor car |
US20130152561A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Hyundai Motor Company | Thermoelectric generator of vehicle |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171447U1 (ru) * | 2016-12-27 | 2017-06-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Конструктивная схема автомобильного термоэлектрического генератора с теплообменником изменяемой геометрии |
RU181194U1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-07-05 | Артём Дмитриевич Овчаров | Рекуператор энергии от холодильной установки |
RU182542U1 (ru) * | 2018-05-23 | 2018-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ВГТУ") | Термоэлектрический генераторный модуль |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8575467B2 (en) | Generator of electric energy based on the thermoelectric effect | |
US6385976B1 (en) | Thermoelectric module with integrated heat exchanger and method of use | |
Ramade et al. | Automobile exhaust thermo-electric generator design & performance analysis | |
RU2563305C1 (ru) | Термоэлектрический генератор автомобиля | |
KR100986655B1 (ko) | 열전 발전 장치 | |
JP2014225509A (ja) | 排熱発電装置 | |
JP2004088057A (ja) | 熱電モジュール | |
JP6350297B2 (ja) | 熱電発電装置 | |
KR20210090997A (ko) | 발전장치 | |
KR20210069432A (ko) | 발전장치 | |
US20160329477A1 (en) | Thermoelectric device, in particular intended for generating an electric current in an automotive vehicle | |
JP6002623B2 (ja) | 熱電変換モジュール | |
US20140332048A1 (en) | Thermoelectric device | |
KR20160143716A (ko) | 특히 자동차에서 전류를 발생시키도록 구성된 열전 장치 및 열전 모듈 | |
KR101724847B1 (ko) | 엔진 폐열을 이용가능한 열전발전 모듈 | |
KR102109486B1 (ko) | 도넛형 열전 발전모듈 및 그 장치 | |
US20130228205A1 (en) | Apparatus for reversibly converting thermal energy to electric energy | |
US9745882B2 (en) | Thermoelectric power generation apparatus | |
US20180358533A1 (en) | Thermoelectric device | |
US20230232718A1 (en) | Thermoelectric module and power generation apparatus including the same | |
US20160190419A1 (en) | Thermoelectric Module, In Particular Intended To Generate An Electric Current In A Motor Vehicle | |
RU162553U1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь | |
US20180351067A1 (en) | Thermoelectric module and device, in particular for generating an electric current in a motor vehicle | |
KR101306862B1 (ko) | 차량용 열전발전 시스템 | |
KR101327730B1 (ko) | 차량용 열전 발전기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160409 |