车辆的热电发电机制造技术

一种车辆的热电发电机，其利用热电现象将发动机废气中的热能转化为电能，可包括：高温部、多对热电模块、以及低温部。其中高温部通过热交换和以预定间隔安装在排气管的外周表面的多对热传导板加热；多对热电模块通过粘接P型半导体和N型半导体而获得，放置在多对热传导板之间以进行发电，并且彼此之间电连接；低温部置于所述多对热电模块之间并且对多对热电模块内表面进行冷却。所述多对热电模块通过被加热的外表面和被冷却的内表面之间的温差发电。热电效率得到提高，并且可以实现车辆热电发电机小型化。

【技术实现步骤摘要】
车辆的热电发电机相关申请的交叉引用本申请要求2011年12月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-141320号的优先权，该申请的全部内容合并于此通过引用而用作所有目的。
本专利技术涉及一种热电发电机；更加具体而言，本申请涉及一种车辆的热电发电机，其通过使用车辆废气中的热能进行发电。
技术介绍
热电元件指的是一种运用热电现象的元件，其中该元件两端之间的温差被转换为电以将热能转换为电能，或者通过在该元件上使电流动而在元件的两端之间产生温差以将电能转换为热能。热电元件用于小型冷却设备、小型加热设备、或者小型发电设备。用于小型发电设备的热电元件被称为热电发电设备或者热电发电机。热电发电机主要用在无线电通信装置的电源设备、太空船的电源设备、核动力潜艇的电源设备、以及安装在车辆的排气系统内的热电发电机。图1为示出了一种车辆的热电发电机的剖视图。如图所示，安装在车辆排气系统内的热电发电机10包括六边形的废气热回收装置40、冷却装置30、以及多个热电模块20。其中高温废气通过废气热回收装置40；冷却装置30安装在废气热回收装置40的外部，冷却水在冷却装置30中流动；多个热电模块20通过与废气热回收装置40外部和冷却装置30内部的接触而利用两端的温差发电。当高温废气流进废气热回收装置40时，热能被传导至热电模块20。冷却水在其中流动的冷却管32在冷却装置30内形成，以增加在与废气热回收装置40接触的热电模块20的内部和与冷却装置30接触的热电模块20的外部之间的温差。这样，通过增加热电模块20的内部和外部之间的温差，使安装在车辆的排气系统内的热电发电机的效率得到提高。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
为了在热电发电机中生产大量的电，也就是说，为了提高热电发电机的效率，废气中的热能需要被高效地传导至热电模块。然而，在相关技术的热电发电机中，由于废气中的热能没有被充分地传导至高温部，因此废气中的热能回收能力下降，由此，热电发电机的热电效率下降。此外，由于热交换尺寸小，因此相对于其尺寸而言，相关技术中的车辆的热电发电机的热电发电效率低，由此造成热转换率低下，即使冷却装置30占据较大空间。因此，本专利技术尝试解决相关技术中存在的问题，并且提供一种体积小并且具有改进的热电发电效率的车辆的热电发电机。本专利技术的各个方面致力于提供一种车辆的热电发电机，其包括：高温部、多对热电模块、以及低温部。其中，高温部包括排气管以及多对热传导板，其中当高温废气通过所述排气管时所述排气管通过与废气的热交换而被加热，所述多对热传导板以预定间隔安装在排气管的外周表面并被排气管加热；多对热电模块通过粘接P型半导体和N型半导体而获得，且介于所述多对热传导板之间，以利用热电现象发电，并且所述多对热电模块彼此电连接；低温部介于多对热电模块之间，并且通过在该低温部中流动的冷却水对多对热电模块的内表面进行冷却，所述多对热电模块利用热电现象通过被所述热传导板加热的外表面和被所述低温部冷却的内表面之间的温差而发电。所述低温部可包括：多个环形冷却水通路和冷却水通路连接单元。其中,多个环形冷却水通路介于所述多对热电模块之间，冷却水在所述多个环形冷却水通路中流动，并且具有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口形成在一个表面的一侧，所述冷却水通过所述冷却水进口而被引入，而所述冷却水出口形成在另一表面的一侧，所述冷却水通过所述冷却水出口而被排出；冷却水通路连接单元将所述多个冷却水通路中的一个相邻冷却水通路的冷却水进口与另一相邻的冷却水通路的冷却水出口相连接。所述冷却水通路连接单元可包括：安装在冷却水进口和出口外周围表面上的软管和用于压紧所述软管的管夹。冷却水通路连接单元通过将一相邻的冷却水通路的冷却水进口和另一相邻的冷却水通路的冷却水出口焊接而获得。冷却水通路连接单元可以包括：形成在一相邻的冷却水通路的冷却水进口的左旋螺纹；形成在另一相邻的冷却水通路的冷却水出口的右旋螺纹；以及连接螺母，其通过螺纹连接将冷却水进口和冷却水出口相连接。冷却水通路连接单元可以包括设置在所述冷却水出口和所述冷却水进口之间的压力密封件，其中，所述冷却水出口的直径大于冷却水进口的直径。冷却水通路连接单元可以包括管套节，其用于将一相邻的冷却水通路的冷却水进口与另一相邻的冷却水通路的冷却水出口相连接。根据本专利技术的车辆的热电发电机，即使废气接触热电模块的尺寸是大的，热电发电机的整体尺寸仍然是小的。由于结构简单并且零件数目少，因而制造成本被降低并且生产率得到提高。本专利技术所述车辆的热电发电机尺寸小，因此该热电发电机易于安装到车辆整体组件上，并且适用于不同车辆。热交换网可以被安装在高温部和热电模块之间，用于增加与废气的接触尺寸，因此，废气中的热能更有效的被传导至热电模块，并且废气穿过热电模块时产生的噪音被减少。在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本专利技术某些原理的具体实施方式中，本专利技术的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。附图说明图1是示出了相关技术中的热电发电机的剖视图。图2是根据本专利技术的示例性车辆热电发电机的立体图。图3是根据本专利技术的示例性的车辆热电发电机的高温部、热电模块以及低温部的分解立体图。图4是沿图2中线A-A’的剖视图，其示出了高温部、热电模块以及低温部被连接时的状态。图5是沿图2中线A-A’的剖视图，其示出了在低温部流动的冷却水流。图6是沿图2中线B-B’的剖视图。图7A到图7E是示出了根据本专利技术的示例性的热电发电机的冷却水通路连接单元的不同实施例的剖面图。具体实施方式现在将具体参考本专利技术的各个实施例，这些实施例的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施例。而是相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。图2是示出根据本专利技术不同实施方式的车辆热电发电机的立体图。图3是根据本专利技术不同实施方式的车辆热电发电机的高温部、热电模块以及低温部的分解立体图。图4是沿图2中线A-A’的剖视图，并且示出了高温部、热电模块以及低温部被连接时的状态。图5是沿图2中线A-A’的剖视图，并且示出了在低温部中流动的冷却水流。图6是沿图2中线B-B’的剖视图。图7是示出了根据本专利技术不同实施方式的热电发电机的冷却水通路连接单元的不同实例的剖面图。如附图所示，根据本专利技术不同实施方式的车辆热电发电机100包括：高温部110、低温部120以及热电模块130。其中高温部110通过与从发动机排出的高温废气进行热交换而被加热；低温部120安装在高温部110的外部，由发动机冷却系统循环的冷却水在低温部120中流动；热电模块130介于高温部110和低温部120之间，利用热电现象通过高温部110和低温部120之间的温差进行发电。所述高温部110包括：排气管112和多对圆环形的热传导板114。其中，当高温废气通过排气管112时，排气管112被加热；热传导板114以预定间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的热电发电机，其包括：高温部，其包括排气管以及多对热传导板，其中当高温废气通过所述排气管时所述排气管通过与废气的热交换而被加热，所述多对热传导板以预定间隔安装在排气管的外周表面并被排气管加热；多对热电模块，其通过粘接P型半导体和N型半导体而获得，且介于所述多对热传导板之间，以利用热电现象发电，并且所述多对热电模块彼此电连接；以及低温部，其介于多对热电模块之间，并且通过在该低温部中流动的冷却水对多对热电模块的内表面进行冷却；其中，所述多对热电模块利用热电现象通过被所述热传导板加热的外表面和被所述低温部冷却的内表面之间的温差而发电。

【技术特征摘要】
2011.12.23 KR 10-2011-01413201.一种车辆的热电发电机，其包括：高温部，其包括排气管以及多对圆环形的热传导板，其中当高温废气通过所述排气管时所述排气管通过与废气的热交换而被加热，所述多对热传导板以预定间隔安装在排气管的外周表面并被排气管加热；多对热电模块，其通过粘接P型半导体和N型半导体而获得，且介于所述多对热传导板之间，以利用热电现象发电，并且所述多对热电模块彼此电连接；以及低温部，其介于多对热电模块之间，并且通过在该低温部中流动的冷却水对多对热电模块的内表面进行冷却；其中，每个热传导板包括凸台和形成于一侧的开口部，所述凸台与排气管的外周表面接触，其中，凸台将热能通过排气管传导至热传导板，其中，所述多对热电模块利用热电现象通过被所述热传导板加热的外表面和被所述低温部冷却的内表面之间的温差而发电。2.根据权利要求1所述的车辆的热电发电机，其中：所述低温部包括：多个环形冷却水通路，其介于所述多对热电模块之间，其中冷却水在所述多个环形冷却水通路中流动，并且具有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口形成在一个表面的一侧，所述冷却水通过所述冷却水进口而...

【专利技术属性】
技术研发人员：安皓灿，宣钟淏，徐昊彻，张成旭，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，世钟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：