使用热电发电组件的热电发电装置及其安装结构、具有该安装结构的排气管道和发动机制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够提高高温侧的热交换性能、且不用占用多余空间就能够设置的热电发电组件、使用该热电发电组件的热电发电装置及其安装结构、具有该安装结构的排气管道和发动机。在热电发电组件(1)的热电转换元件(2)的低温侧设置有冷却部(3)，在高温侧设置有供给热介质的蒸汽的加热部(4)，利用低温侧与高温侧的温度差来发电，加热部(4)由沿着热电转换元件(2)的高温侧的面设置且内部形成有板状空间(40a)的板状空间部件(4a)、两开口端部连接于该板状空间部件(4a)的分离开的位置并形成有与板状空间(40a)连通的管状空间(40b)且从外部被高温流体加热的管状部件(4b)构成，由板状空间(40a)和管状空间(40b)来形成供填充于该空间(40a、40b)的热介质循环的循环路径(40)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电发电组件、使用该热电发电组件的热电发电装置及其安装结构、具有该安装结构的排气管道和发动机
本专利技术涉及使用热电转换元件的热电发电组件、使用该热电发电组件的热电发电装置及其安装结构、具有该安装结构的排气管道和发动机。
技术介绍
到目前为止，已知如下构成的热电发电装置：在热电发电模块中的热电模块的低温侧设置有冷却机构，对高温侧进行加热，利用其温度差进行发电(例如参照专利文献1。)该热电发电装置构成为：在供蒸发部中生成的热介质的蒸汽所循环的循环路径内的热电转换部来设置热电发电模块，利用该蒸汽，对热电发电模块的高温侧进行加热。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002－272152号公报
技术实现思路
但是，上述现有技术的热电发电装置中的蒸发部构成为：由在管道中通过的高温废气使热介质成为蒸汽，但是，由于构成为：将该蒸汽取出到设置于离开作为热源的管道的位置的热电转换部之后，对热电发电模块进行加热，因此产生了：难以对热电发电模块的高温侧高效地进行加热这样的问题。另外，由于是将蒸汽取出到设置于离开作为热源的管道的位置的热电转换部之后，对热电发电模块进行加热的构成，因此产生了装置大型化这样的问题。本专利技术就是鉴于这样的情况而作出的，目的在于提供能够提高高温侧的热交换性能且不用占用多余空间就能够设置的热电发电组件、使用该热电发电组件的热电发电装置及其安装结构、具有该安装结构的排气管道和发动机。为了解决上述问题，本专利技术涉及的热电发电组件构成为：在热电转换元件的低温侧设置有冷却部，在高温侧设置有供给热介质的蒸汽的加热部，利用低温侧与高温侧的温度差进行发电，所述加热部由板状空间部件和管状部件构成，所述板状空间部件沿着热电转换元件的高温侧的面设置，在该板状空间部件的内部形成有板状空间，所述管状部件的两开口端部连接于所述板状空间部件的分离开的位置，并形成有与板状空间连通的管状空间，所述管状部件从外部被高温流体加热，由板状空间和管状空间来形成供填充于该空间的热介质循环的循环路径。所述热电发电组件也可以构成为：管状部件的两开口端部连接于板状空间部件的同一面，该连接面与热电转换元件所接触的加热面相对置。在所述热电发电组件中，也可以是，在板状空间部件的板状空间中，在确保与管状部件的两开口端部连通的状态下，在未完全切断板状空间的位置设置有将连接面与加热面连结起来的加强梁。为了解决上述问题，本专利技术的热电发电装置构成为，在纵横方向上配置有多个所述热电发电组件，多个热电转换元件连接成面状。所述热电发电装置也可以是，至少与热电转换元件接触的、各板状空间部件的加热面和/或各冷却部的冷却面形成为：部分或者整体一体化了的模块板状。所述热电发电装置也可以是，形成有将相邻的热电发电组件的板状空间彼此联系起来的通路。所述热电发电装置也可以是，将构成加热面的加热板、构成连接有管状部件的连接面的连接板、以及形成加热面与连接面之间的空隙而形成出板状空间的框板进行接合，从而形成为多个板状空间部件一体化了的模块板状。为了解决上述问题，本专利技术的热电发电装置的安装结构是，在管道上设置有开口部，以封堵该开口部的方式设置有热电发电装置，管状部件和板状空间部件的连接面暴露于管道内。在所述热电发电装置的安装结构中，在管道上设置有多个开口部，以封堵各开口部的方式设置有热电发电装置，暴露于管道内的管状部件相对于管道内的气体的流动方向而彼此重叠。为了解决上述问题，本专利技术的排气管道是在一部分具有所述热电发电装置的安装结构的排气管道。为了解决上述问题，本专利技术的发动机是在排气管道的一部分具有所述热电发电装置的安装结构的发动机。如上所述，根据方案1所述的本专利技术，由于连接沿着热电转换元件的高温侧的面设置的板状空间部件与被高温流体加热的管状部件，而形成供热介质循环的循环路径，因此，能够小型化，而且没有除了管状部件的管状空间和板状空间部件的板状空间以外的多余路径和空间，因此能够进行稳定且高效的热输送。根据方案2所述的本专利技术，由于管状部件的两开口端部连接于板状空间部件的同一面，该连接面与热电转换元件所接触的加热面相对置，因此，能够将在管状部件所产生的蒸汽直接吹到：与连接有该管状部件的连接面相对置的加热面，从而能够最大限度地对热电转换元件的高温侧的面进行加热。根据方案3所述的本专利技术，由于在板状空间部件的板状空间中，在确保与管状部件的两开口端部连通的状态下，在未完全切断板状空间的位置设置有将连接面和加热面连结起来的加强梁，因此，能够防止由蒸汽压力导致的板状空间的变形，从而能够获得优异的耐久性和安全性。根据方案4所述的热电发电装置，由于在纵横方向上配置多个所述热电发电组件，并将多个热电转换元件连接成面状，因此，能够利用热交换来发电。根据方案5所述的热电发电装置，通过将至少与热电转换元件接触的、各板状空间部件的加热面和/或各冷却部的冷却面形成为：部分或者整体一体化了的模块板状，能够构成操作处理性优异的一体化了的热电发电装置。根据方案6所述的热电发电装置，通过形成将相邻的热电发电组件的板状空间彼此联系起来的通路，能够对各热电发电组件的热电转换元件均匀地进行加热，能够实现发电输出的最大化。根据方案7所述的热电发电装置，通过将构成加热面的加热板、构成连接管状部件的连接面的连接板、以及形成加热面与连接面之间的空隙而形成出板状空间的框板接合起来，从而形成为多个板状空间部件一体化了的模块板状，能够利用合理且简单的构成来构成热电发电装置的板状空间部件部分，能够降低热电发电装置的成本。根据方案8所述的热电发电装置的安装结构，通过在管道上设置开口部，以封堵该开口部的方式设置热电发电装置，并使管状部件和板状空间部件的连接面暴露于管道内，不仅能够对管状部件进行加热，还能够对板状空间部件进行加热，不会产生热损耗，能够高效地从在管道中流过的废气回收热量。根据方案9所述的热电发电装置的安装结构，通过在管道上设置多个开口部，以封堵该各开口部的方式设置热电发电装置，并使暴露于管道内的管状部件相对于管道内的气体的流动方向而彼此重叠，能够不占用多余空间而节省空间地设置热电发电装置。附图说明图1(a)是表示本专利技术涉及的热电发电组件的整体概略构成的局部省略侧视剖视图，图1(b)是其主视图、图1(c)是其后视图。图2(a)是表示本专利技术涉及的热电发电组件的其他实施方式的局部剖视主视图，图2(b)是图2(a)的I-I线剖视图，图2(c)是图2(a)的II-II线剖视图。图3(a)是表示本专利技术涉及的热电发电组件的又一其他实施方式的局部省略侧视剖视图，图3(b)是其主视图。图4(a)是表示本专利技术涉及的热电发电装置的整体概略构成的主视图，图4(b)是图4(a)的III-III线处的局部省略剖视图。图5(a)是表示本专利技术涉及的热电发电装置的其他实施方式的主视图，图5(b)是图5(a)的IV-IV线处的局部省略剖视图。图6(a)是表示本专利技术涉及的热电发电装置的又一其他实施方式的侧视图，图6(b)是该热电发电装置中使用的加热板的俯视图，图6(c)是该热电发电装置中使用的连接板的俯视图，图6(d)是该热电发电装置中使用的框板的俯视图。图7(a)是表示安装了本专利技术涉及的热电发电装置的排气管道的局部水平剖视图，图7(b)是其局部垂直剖视图。图8(a)至图8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电发电组件，构成为在热电转换元件的低温侧设置有冷却部，在高温侧设置有供给热介质的蒸汽的加热部，利用低温侧与高温侧的温度差进行发电，其特征在于：所述加热部由板状空间部件和管状部件构成，所述板状空间部件沿着热电转换元件的高温侧的面设置，在该板状空间部件的内部形成有板状空间，所述管状部件的两开口端部连接于所述板状空间部件的分离开的位置，并形成有与板状空间连通的管状空间，所述管状部件从外部被高温流体加热，由板状空间和管状空间来形成供填充于该空间的热介质循环的循环路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.16 JP 2014-2539431.一种热电发电组件，构成为在热电转换元件的低温侧设置有冷却部，在高温侧设置有供给热介质的蒸汽的加热部，利用低温侧与高温侧的温度差进行发电，其特征在于：所述加热部由板状空间部件和管状部件构成，所述板状空间部件沿着热电转换元件的高温侧的面设置，在该板状空间部件的内部形成有板状空间，所述管状部件的两开口端部连接于所述板状空间部件的分离开的位置，并形成有与板状空间连通的管状空间，所述管状部件从外部被高温流体加热，由板状空间和管状空间来形成供填充于该空间的热介质循环的循环路径。2.根据权利要求1所述的热电发电组件，其特征在于：管状部件的两开口端部连接于板状空间部件的同一面，该连接面与热电转换元件所接触的加热面相对置。3.根据权利要求1或2所述的热电发电组件，其特征在于：在板状空间部件的板状空间中，在确保与管状部件的两开口端部连通的状态下，在未完全切断板状空间的位置设置有将连接面与加热面连结起来的加强梁。4.一种热电发电装置，其特征在于：在纵横方向上配置有多个权利要求1～3中任意一项所述的热电发电组件，多个热电转换元件连接成面状。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：福留二朗，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP