引擎的热电发电机系统技术方案

提供一种引擎的热电发电机系统，该引擎的热电发电机系统包括安装在引擎内的绝热的热保护壳。此外，单元被设置在热保护壳的上端以均匀地分布热能，从而使用安装在引擎的排气歧管的上端处的热保护壳保护配线免受废热的影响。因此，吸收从排气歧管废弃的热能以在不影响催化剂的情况下使用从排气歧管废弃的废热进行发电，从而提高内燃机的燃料效率。此外，在特定温度或更高的温度下通过传导来传递热量并且在低于特定温度的温度下通过辐射和对流来传递热量以提高效率。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于并且要求于2014年11月27日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-0167587号的优先权的权益，通过引用将其全部内容结合在此。
本公开涉及引擎的热电发电机系统(thermoelectric generator system)，并且更具体地，涉及通过使用由引擎产生的高温废热进行发电来提高内燃机的燃料效率的引擎的热电发电机系统。
技术介绍
通常，用于车辆的热电发电机技术是一种通过使用与冷却系统一起安装在车辆的诸如废气系统和引擎部分的高温热源部分内的热电元件以基于温度梯度使电子移动进行发电来提高燃料效率的技术。用于车辆的现有的热电发电机系统通过安装在排气管内的热电发电机模块来执行热电发电。同时，已经开发了一种以其中热电发电机模块包裹排气管的形式将热电发电机模块安装在排气管的循环管内的技术。然而，当以热电发电机模块包裹排气管的形式将热电发电机模块安装在现有的循环管内时，存在对利用从引擎部分产生的最高温的废热的限制，并且不易于将平面热电发电机模块安装在弯曲的循环管内。此外，当限定了排气管的温度区域时，仅
可以使用满足温度区域的热电发电机模块并且由此存在对功率改善的限制。
技术实现思路
本公开提供了一种通过使用从引擎产生的高温废热进行发电来提高内燃机的燃料效率的引擎的热电发电机系统。根据本公开的示例性实施方式，引擎的热电发电机系统可以包括：绝热的热保护壳(heat protective cover)，被安装在引擎内；以及单元，被设置在热保护壳的上端以均匀地分布热能。具体地，该单元可包括：散热器(heat spreader)，可以被设置在下部并且包括热散热器和冷散热器；热电发电机模块，被设置在散热器的上部以执行热电发电；以及冷却套，被设置在热电发电机模块的上部以执行冷却。该热保护壳可以包括石墨片，该石墨片被设置在平坦的铝表面上以传导热量并且吸收辐射热(radiant heat)。可以通过顺序堆叠热散热器、石墨片、热电发电机模块、石墨片、冷散热器以及冷却套来配置该单元。该冷却套可插入有U型水冷却管。此外，该热保护壳可以被被安装在引擎的排气歧管(exhaust manifold)内，并且该热保护壳的上端可被配置为基于温度通过对流(convection)/辐射或者传导来对热能进行转换，并且可以包括该单元以在特定温度或更高的温度下通过传导来传递热能以及在低于特定温度的温度下通过辐射或者对流来传递热能。该热保护壳可以包括旁路设备，该旁路设备被配置为在初始启动期间使用从该热保护壳辐射的热能来驱动发电机系统以发电并且通过传导来提高热电功率。旁路设备可包括：高导热柱(high heat conductive pillar)，高导热柱具有由热管配置并且是可移动的内部结构；冷却水，被设置在该柱上；以及容器，被配置为使用高压蒸汽垂直地移动该柱。容器可包括：第一室，在该第一室中容纳冷凝水；以及第二室，被配置为与第一室互连并且具有插入其中的柱。在单元模块中，热电发电机模块可以被插入在热散热器与冷散热器之间，该热电发电机模块与柱相接触并且石墨片可以被附接至各个接触面以使热传递接触面热阻最小化。附图说明从结合附图进行的下列详细描述中，本公开的上述目标和其他目标、特征以及优点将变得更为显而易见：图1是示出了根据本公开的示例性实施方式的引擎的热电发电机系统的示例图；图2A至图2C是示出了根据本公开的示例性实施方式的引擎的热电发电机系统的热保护壳的示例图；图3A至图3B是示出了根据本公开的示例性实施方式的引擎的热电发电机系统的旁路设备的柱的示例图；图4是示出了根据本公开的示例性实施方式的引擎的热电发电机系统的热保护壳的旁路设备的示例性正视图；图5是示出了根据本公开的示例性实施方式的引擎的热电发电机系统的热保护壳的旁路设备的示例性侧视图；以及图6和图7是示出了根据本公开的示例性实施方式的应用于引擎的热电发电机系统的热保护壳的单元的示例图。具体实施方式应当理解的是，本文中使用的术语“车辆”或者“车辆的”或者其他相似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客车、包括各种船舶的船只、飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其他可替代燃料车辆(例如，源自不同于石油的资源的燃料)。尽管使用执行示例性过程的多个单元描述了示例性实施方式，然而，应当理解的是，还可通过一个或者多个模块执行示例性过程。本文中所使用的术语仅用于描述具体实施方式之目的并且并不旨在限制本专利技术。如本文中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”还旨在包括复数形式。应当进一步理解的是，本说明书中所使用的术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定了存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或者添加一种或者多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或者多个的任一个和所有组合。如本文中所使用的，除非具体说明或者从上下文显而易见，否则术语“约”应被理解为在本领域的正常容差范围内，例如，在2平均标准偏差以内。“约”应被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或者0.01％内。除非另从上下文中清晰可见，否则本文中所提供的所有数值可被术语“约”修饰。将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。如在图1至图7中示出的，根据本公开的示例性实施方式的引擎的热电发电机系统可包括安装在引擎10内的热保护壳100和安装在热保护壳100上的单元200。如在图1和图2A至图2C中所示，热保护壳100可以是被安装成保护配线免受排气歧管的充分高温影响的绝热构件，以将使用来自引擎10的废热的热电发电机模块安装在引擎部分内。如在图6中所示，单元200可以被安装在热保护壳100的上端以均匀地分布热能。在该配置中，单元200可包括散热器210、热电发电机模块220以及冷却套230，并且可以与热保护壳100固定在一起以操作发电机系统。散热器210可以被安装在单元200的下部并且可以包括热散热器211和冷散热器212。此外，热电发电机模块220可以被安装在散热器210的上部以执行发电，并且冷却套230可以被安装在热电发电机模块220上以执行冷却。同时，相关
使用由双重铝层配置的壳来限制住空气并且改善绝热性能，但是，根据本公开的示例性实施方式的热保护壳100可具有石墨片，该石墨片被设置在平坦的铝表面上以传导热量并且吸收辐射热。具体地，可以通过在热保护壳100的上部顺序堆叠热散热器211、石墨片、热电发电机模块220、石墨片、冷散热器212以及冷却套230来配置单元200。具体地，U型水冷却管可以被插入到冷却套230中。而且，可以插入石墨片以使接触面处的热传递热阻最小化并且吸收振动，并且散热器210可以是被插入用于将热量均匀地传递至热电元件的热电元件和层。具体地，具有热电发电机模块220的散热器210可通过至少200磅/平方英寸的按压而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引擎的热电发电机系统，包括：绝热的热保护壳，被安装在引擎内；以及单元，被设置在所述热保护壳的上端以均匀地分布热能。

【技术特征摘要】
2014.11.27 KR 10-2014-01675871.一种引擎的热电发电机系统，包括：绝热的热保护壳，被安装在引擎内；以及单元，被设置在所述热保护壳的上端以均匀地分布热能。2.根据权利要求1所述的引擎的热电发电机系统，其中，所述单元包括：散热器，被设置在下部并且具有热散热器和冷散热器；热电发电机模块，被设置在所述散热器的上部以执行热电发电；以及冷却套，被设置在所述热电发电机模块的上部以执行冷却。3.根据权利要求2所述的引擎的热电发电机系统，其中，所述热保护壳包括石墨片，所述石墨片被设置在平坦的铝表面上以传导热量并且吸收辐射热。4.根据权利要求3所述的引擎的热电发电机系统，其中，通过顺次堆叠所述热散热器、所述石墨片、所述热电发电机模块、所述石墨片、所述冷散热器以及所述冷却套来配置所述单元。5.根据权利要求4所述的引擎的热电发电机系统，其中，所述冷却套插入有U型水冷却管。6.根据权利要求2所述的引擎的热电发电机系统，其中，所述热保护壳被安装在所述引擎的排气歧管内，并且所述热保护壳的上端被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭真佑，吕寅雄，李太源，白洪吉，李汉赛，卢水晶，李昇祐，宋京花，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR