熱電發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的特征為，提供一種熱電發(fā)電裝置，所述熱電發(fā)電裝置可以減小熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)變以將熱電轉(zhuǎn)換組件大型化，可以謀求使制造作業(yè)容易及制造成本降低。熱電發(fā)電裝置(17)構(gòu)成為包括：容納熱電轉(zhuǎn)換組件(27)的本體殼體(20)；設(shè)置于本體殼體、與熱電轉(zhuǎn)換組件(27)的受熱基板(31)相對的排氣管部(19)；安裝在本體殼體(20)的外方、與熱電轉(zhuǎn)換組件(27)的放熱基板(32)對向的蒸氣容器(37)；設(shè)置在本體殼體(20)的上部的蒸氣容器(40)；在蒸氣容器(40)上與放熱基板(43)相對地設(shè)置在蒸氣容器(40)的上部的熱電轉(zhuǎn)換組件(41)；與熱電轉(zhuǎn)換組件(41)的放熱基板(42)相對地設(shè)置在熱電轉(zhuǎn)換組件(41)的上部的冷卻水容器(51)。
【專利說明】熱電發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱電發(fā)電裝置，特別是，涉及利用從內(nèi)燃機排出的廢氣進(jìn)行熱電發(fā)電的熱電發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]過去，由于在從汽車等車輛的內(nèi)燃機排出的廢氣等中，包含有熱能，所以，若將廢氣直接舍棄，則熱能被白白浪費。因此，利用熱電發(fā)電裝置將包含在廢氣中的熱能回收并轉(zhuǎn)換成電能，例如，對蓄電池充電。
[0003]作為過去這種熱電發(fā)電裝置，已知有使熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部與被導(dǎo)入從內(nèi)燃機排出的廢氣的排氣管接觸，并且，使熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部與冷卻水流通的冷卻水管接觸的熱電發(fā)電裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]該熱電轉(zhuǎn)換組件構(gòu)成為包括半導(dǎo)體等熱電轉(zhuǎn)換元件、電極、成為高溫部的受熱基板以及成為低溫部的放熱基板等，利用塞貝克(Seebeck)效應(yīng)，借助溫度高的廢氣和溫度低的冷卻水，使熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部與低溫部之間產(chǎn)生溫度差，進(jìn)行發(fā)電。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000 - 18095號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]但是，在這種過去的熱電發(fā)電裝置中，由于將高溫(例如，500°C左右)的廢氣導(dǎo)入熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部，將低溫(例如，40°C)的冷卻水導(dǎo)入低溫部，所以，熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部與低溫部的溫度差會變大。
[0010]因此，熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部會相對于低溫部膨脹，產(chǎn)生大的熱應(yīng)變，存在著熱電轉(zhuǎn)換組件破損的擔(dān)憂。假如，為了使熱電轉(zhuǎn)換組件不因熱應(yīng)變而破損，而有必要將熱電轉(zhuǎn)換組件小型化，但是，當(dāng)將熱電轉(zhuǎn)換組件小型化時，為了確保熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電量，需要多個熱電轉(zhuǎn)換組件。
[0011]從而，連接多個熱電轉(zhuǎn)換組件用的多個配線等成為必要的，產(chǎn)生熱電發(fā)電裝置的制造作業(yè)繁瑣，并且，熱電發(fā)電裝置的制造成本會增大的問題。
[0012]本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有的問題而做出的，其目的是提供一種熱電發(fā)電裝置，所述熱電發(fā)電裝置可以減小熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)變以將熱電轉(zhuǎn)換組件大型化，可以謀求使制造作業(yè)容易以及制造成本降低。
[0013]解決課題的手段
[0014]為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置配備有根據(jù)高溫部與低溫部的溫度差進(jìn)行熱電發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換組件，所述熱電發(fā)電裝置配備有廢氣導(dǎo)入部和蒸氣流通部，所述廢氣導(dǎo)入部將從內(nèi)燃機排出的廢氣導(dǎo)入到所述高溫部，所述蒸氣流通部將被廢氣的熱加熱的制冷劑的蒸氣導(dǎo)入到所述低溫部。
[0015]該熱電發(fā)電裝置，由于將從內(nèi)燃機排出的廢氣導(dǎo)入到熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部，并且，將被廢氣的熱加熱的制冷劑的蒸氣導(dǎo)入到熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部，所以，可以防止高溫部與低溫部的溫度差變得過大，抑制熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)變。
[0016]因此，可以將熱電轉(zhuǎn)換組件大型化，在將熱電轉(zhuǎn)換組件安裝到了熱電發(fā)電裝置上時，可以減少配線等。其結(jié)果是，可以使熱電發(fā)電裝置的制造作業(yè)變得容易，并且，可以降低熱電發(fā)電裝置的制造成本。
[0017]優(yōu)選地，熱電發(fā)電裝置也可以構(gòu)成為，所述熱電轉(zhuǎn)換組件由工作溫度區(qū)域高的第一熱電轉(zhuǎn)換組件和與所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件相比工作溫度區(qū)域低的第二熱電轉(zhuǎn)換組件構(gòu)成，并且，所述蒸氣流通部由第一蒸氣流通部和與所述第一蒸氣流通部連通的第二蒸氣流通部構(gòu)成，所述熱電發(fā)電裝置包括:本體殼體、所述廢氣導(dǎo)入部、所述第一蒸氣流通部、所述第二蒸氣流通部、所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件和冷卻水流通部，所述本體殼體容納所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件；所述廢氣導(dǎo)入部設(shè)置于所述本體殼體，與所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部相對；所述第一蒸氣流通部安裝在所述本體殼體的外部，與所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部相對；所述第二蒸氣流通部設(shè)置在所述本體殼體的上部；所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件以低溫部與所述第二蒸氣流通部相對的方式形成，并且設(shè)置在所述第二蒸氣流通部的上部；所述冷卻水流通部與所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部相對地設(shè)置在所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件的上部。
[0018]該熱電發(fā)電裝置，由于廢氣被導(dǎo)入到工作溫度區(qū)域高的第一熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部，蒸氣被導(dǎo)入到第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部，所以，可以防止第一熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部和低溫部的溫度差變得過大，可以抑制第一熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)變。
[0019]另外，由于蒸氣被導(dǎo)入到與第一熱電轉(zhuǎn)換組件相比工作溫度區(qū)域低的第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部，冷卻水被導(dǎo)入到第二熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部，所以，可以防止第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部與低溫部的溫度差以抑制第二熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)變。
[0020]另外，通過在廢氣的溫度高的區(qū)域，利用第一熱電轉(zhuǎn)換組件及第二熱電轉(zhuǎn)換組件進(jìn)行發(fā)電，在廢氣的溫度低的區(qū)域，利用第二熱電轉(zhuǎn)換組件進(jìn)行發(fā)電，可以在寬的溫度范圍，即，在車輛的寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域，進(jìn)行發(fā)電。
[0021]另外，由于在第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部及第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部導(dǎo)入同一溫度的蒸氣，所以，可以謀求第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部及第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部的溫度的均勻化，可以提高第一熱電轉(zhuǎn)換組件及第二熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率。
[0022]優(yōu)選地，熱電發(fā)電裝置的所述第一蒸氣流通部可以以包圍所述本體殼體的方式形成，并且安裝于所述本體殼體，所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件隔著所述廢氣導(dǎo)入部相對地安裝于所述本體殼體的寬度方向兩側(cè)。
[0023]該熱電發(fā)電裝置，由于第一蒸氣流通部以包圍本體殼體的方式安裝于本體殼體，第一熱電轉(zhuǎn)換組件隔著廢氣導(dǎo)入部相對地安裝于本體殼體的寬度方向兩側(cè)，所以，可以利用第一蒸氣流通部內(nèi)的蒸氣的壓力，向本體殼體均勻地施加壓力。
[0024]當(dāng)向本體殼體均勻地施加壓力時，本體殼體與第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部的接觸壓力變高，可以提高蒸氣向第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部的傳熱效率。
[0025]另外，通過向第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部均勻地施加蒸氣的壓力，可以提高第一熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部與廢氣導(dǎo)入部的接觸壓力，可以提高向第一熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部的傳熱效率。其結(jié)果是，可以提高第一熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率。
[0026]優(yōu)選地，熱電發(fā)電裝置可以構(gòu)成為具有控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)基于向所述廢氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的廢氣的溫度，控制所述蒸氣流通部內(nèi)的壓力。
[0027]這種熱電發(fā)電裝置，由于基于向廢氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的廢氣的溫度控制蒸氣流通部內(nèi)的壓力，所以，可以提高第一熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率。
[0028]具體地說，由于第一熱電轉(zhuǎn)換組件具有發(fā)電效率高的溫度區(qū)域，所以，如果能夠推定廢氣溫度，就能夠推定當(dāng)蒸氣溫度處于何種程度時，第一熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率變得最大。
[0029]例如，通過在規(guī)定的氣壓下以規(guī)定的溫度使制冷劑沸騰而產(chǎn)生的飽和蒸氣，由于壓力與溫度具有相關(guān)關(guān)系，所以，通過基于向廢氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的廢氣的溫度來控制蒸氣流通部內(nèi)的壓力，相對于廢氣的溫度，控制飽和蒸氣的溫度，由此，可以提高第一熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率。
[0030]優(yōu)選地，熱電發(fā)電裝置也可以具有控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)基于向所述冷卻水流通部導(dǎo)入的冷卻水的溫度，控制所述蒸氣流通部內(nèi)的壓力。
[0031]該熱電發(fā)電裝置，基于向冷卻水流通部導(dǎo)入的冷卻水的溫度控制蒸氣流通部內(nèi)的壓力，相對于冷卻水的溫度控制飽和蒸氣的溫度，由此，可以提高第二熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率。
[0032]優(yōu)選地，熱電發(fā)電裝置也可以構(gòu)成為，第二蒸氣導(dǎo)入部具有載置部和可動部，所述載置部載置所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件，所述可動部設(shè)置于所述載置部，與向所述第二蒸氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的蒸氣的壓力相應(yīng)地發(fā)生位移。
[0033]該熱電發(fā)電裝置，由于在第二蒸氣導(dǎo)入部的載置部設(shè)置與第二蒸氣導(dǎo)入部內(nèi)的蒸氣的壓力相應(yīng)地發(fā)生位移的可動部，所以，通過可動部的位移，載置部上升，載置部可以向第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部均勻地施加壓力。
[0034]因此，可以提高飽和蒸氣向第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部的傳熱效率。
[0035]另外，通過向第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部均勻地施加飽和蒸氣的壓力，可以提高第二熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部與冷卻水流通部的接觸壓力，可以提高向第二熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部的傳熱效率。其結(jié)果是，可以提高第二熱電轉(zhuǎn)換組件的發(fā)電效率。
[0036]發(fā)明的效果
[0037]根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種熱電發(fā)電裝置，所述熱電發(fā)電裝置可以減小熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)力以將熱電轉(zhuǎn)換組件大型化，可以謀求使制造作業(yè)容易及制造成本降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是配備有熱電發(fā)電裝置的發(fā)動機的排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是熱電發(fā)電裝置的側(cè)視圖。
[0040]圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是圖2的A — A方向的向視剖視圖。
[0041]圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是圖2的B — B方向的向視剖視圖。
[0042]圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是工作溫度區(qū)域高的熱電轉(zhuǎn)換組件的透視圖。
[0043]圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是工作溫度區(qū)域低的熱電轉(zhuǎn)換組件的透視圖。
[0044]圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是表示蒸氣容器的可動部的圖。
[0045]圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖，是表示蒸氣容器的可動部變形而載置部位移到上方的狀態(tài)的圖。

【具體實施方式】
[0046]下面，利用附圖對于根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的實施方式進(jìn)行說明。另外，在本實施方式中，對于將熱電發(fā)電裝置應(yīng)用于搭載在汽車等車輛上的水冷式的多氣缸的內(nèi)燃機、例如四沖程汽油發(fā)動機(下面，簡單地稱為發(fā)動機)的情況進(jìn)行說明。另外，發(fā)動機并不局限于汽油發(fā)動機。
[0047]圖1?圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置的一種實施方式的圖。
[0048]首先，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0049]如圖1所示，作為搭載在汽車等車輛上的內(nèi)燃機的發(fā)動機1，在將從進(jìn)氣系統(tǒng)供應(yīng)的空氣和從燃料供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)的燃料以適當(dāng)?shù)目杖急然旌隙傻幕旌蠚夤?yīng)給燃燒室以使之燃燒之后，將伴隨著該燃燒而產(chǎn)生的廢氣從排氣系統(tǒng)放出到大氣中。
[0050]排氣系統(tǒng)構(gòu)成為包含有安裝在發(fā)動機I上的排氣歧管2、和經(jīng)由球面接頭3連接到排氣歧管2上的排氣管4，利用排氣歧管2和排氣管4形成排氣通路。
[0051]球面接頭3起著允許排氣歧管2和排氣管4的適度擺動，并且，不使發(fā)動機I的振動或運動傳遞給排氣管4、或者將發(fā)動機I的振動或運動衰減而傳遞給排氣管4的作用。
[0052]在排氣管4上串列地設(shè)置有兩個催化劑5、6，利用這些催化劑5、6凈化廢氣。
[0053]在所述催化劑5、6之中，在排氣管4中設(shè)置在廢氣的排氣方向的上游側(cè)的催化劑5是稱為所謂的起始催化劑(S/C)的催化劑，在排氣管4中設(shè)置在廢氣的排氣方向的下游側(cè)的催化劑6，是稱為所謂的主催化劑(Μ/C)或者車廂地板下催化劑(U/F)的催化劑。
[0054]這些催化劑5、6例如由三元催化劑構(gòu)成。該三元催化劑發(fā)揮通過化學(xué)反應(yīng)使一氧化碳(CO)、炭化氫(HO、氮氧化物(NOx) —并變化成無害的成分的凈化作用。
[0055]在發(fā)動機I的內(nèi)部形成有水冷套，在該水冷套中填充有稱為長壽命冷卻劑(LLC)的冷卻液(下面，簡單地稱之為冷卻水)。
[0056]該冷卻水在被從安裝在發(fā)動機I上的導(dǎo)出管8導(dǎo)出之后，被供應(yīng)給散熱器7，從該散熱器7經(jīng)由冷卻水的回流管9返回到發(fā)動機I。
[0057]散熱器7將被水泵10循環(huán)的冷卻水通過與外部氣體的熱交換而進(jìn)行冷卻。
[0058]另外，旁通管12被連接到回流管9上，在該旁通管12與回流管9之間夾裝恒溫器11，利用該恒溫器11調(diào)節(jié)在散熱器7中流通的冷卻水量和在旁通管12中流通的冷卻水量。
[0059]例如，在發(fā)動機I的暖機運轉(zhuǎn)時，增加旁通管12側(cè)的冷卻水量，以便促進(jìn)暖機。
[0060]加熱器配管13連接于旁通管12，在該加熱器配管13的途中設(shè)置有加熱器芯14。該加熱器芯14是利用冷卻水的熱進(jìn)行車室內(nèi)的供暖用的熱源。
[0061]被該加熱器芯14加熱的空氣被鼓風(fēng)機15導(dǎo)入到車室內(nèi)。另外，由加熱器芯14和鼓風(fēng)機15構(gòu)成加熱器單兀16。
[0062]另外，在加熱器配管13上設(shè)置有向后面將要描述的熱電發(fā)電裝置17供應(yīng)冷卻水的上游側(cè)配管18a，在熱電發(fā)電裝置17與回流管9之間，設(shè)置有將冷卻水從熱電發(fā)電裝置17排出到回流管9的下游側(cè)配管18b。
[0063]因此，在熱電發(fā)電裝置17中進(jìn)行廢熱回收動作(對于該廢熱回收動作的詳細(xì)情況，將在后面描述)的情況下，在下游側(cè)配管18b中流動的冷卻水變得比在上游側(cè)配管18a中流動的冷卻水的溫度高。
[0064]另一方面,在發(fā)動機I的排氣系統(tǒng)中，設(shè)置有如圖1、圖2所不的熱電發(fā)電裝置17,該熱電發(fā)電裝置17回收從發(fā)動機I排出的廢氣的熱，將廢氣的熱能轉(zhuǎn)換成電能。
[0065]如圖3所示，熱電發(fā)電裝置17配備有本體殼體20，所述本體殼體20具有作為將從發(fā)動機I排出的廢氣導(dǎo)入的廢氣導(dǎo)入部的排氣管部19。
[0066]如圖2所示，在排氣管部19的排氣方向上游側(cè)設(shè)置有連接到排氣管4上的導(dǎo)入管部21，在排氣管部19的排氣方向下游側(cè)設(shè)置有連接到后尾管23上的排出管部22。
[0067]因此，從排氣管4經(jīng)由導(dǎo)入管部21排出到排氣管部19的廢氣，在從排氣管部19經(jīng)由排出管部22排出到了后尾管23中之后，從后尾管23排出到外部大氣中。
[0068]另外，如圖3所示，在排氣管部19的內(nèi)部形成有多個吸熱風(fēng)扇24，該吸熱風(fēng)扇24將廢氣的熱傳遞給排氣管部19。
[0069]另外，在本體殼體20上隔著排氣管部19形成有組件室25、26，在該組件室25、26中容納有作為第一熱電轉(zhuǎn)換組件的熱電轉(zhuǎn)換組件27。
[0070]S卩，熱電轉(zhuǎn)換組件27以隔著排氣管部19相對的方式安裝在本體殼體20的寬度方向兩側(cè)。
[0071]另外，在本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置17中定義的排氣方向，指的是在排氣管部19中流動的廢氣的排氣方向，上游及下游是相對于該排氣方向而言的方向。即，相對于熱電發(fā)電裝置17而言，上游側(cè)是發(fā)動機I側(cè)，下游側(cè)是后尾管23偵U。
[0072]如圖5所示，熱電轉(zhuǎn)換組件27，在構(gòu)成高溫部的絕緣陶瓷制的受熱基板31與構(gòu)成低溫部的絕緣陶瓷制的放熱基板32之間，設(shè)置有利用塞貝克效應(yīng)產(chǎn)生與溫度差相對應(yīng)的電動勢的多個N型熱電轉(zhuǎn)換元件33及P型熱電轉(zhuǎn)換元件34，N型熱電轉(zhuǎn)換元件33及P型熱電轉(zhuǎn)換元件34經(jīng)由電極35a、35b交替地串列連接。
[0073]多個熱電轉(zhuǎn)換組件27，在組件室25、26內(nèi)如圖2所示地沿著排氣方向串列地設(shè)置，在排氣方向上鄰接的熱電轉(zhuǎn)換組件27經(jīng)由配線36電連接起來。
[0074]如圖2所示，熱電轉(zhuǎn)換組件27的受熱基板31與排氣管部19相對地與排氣管部19接觸，并且，放熱基板32與后面描述的蒸氣容器37相對地與本體殼體20接觸，通過與受熱基板31和放熱基板32的溫度差相對應(yīng)地進(jìn)行熱電發(fā)電，經(jīng)由圖中未示出的電纜向蓄電池供電。
[0075]另外，N型熱電轉(zhuǎn)換元件33及P型熱電轉(zhuǎn)換元件34由Mg — Si系等熱電材料構(gòu)成，具有在工作溫度區(qū)域為400°C?500°C左右的情況下熱電轉(zhuǎn)換效率變高的特性。另外，在圖2、圖3中，將熱電轉(zhuǎn)換組件27進(jìn)行了簡化。
[0076]另一方面,如圖2?圖4所75,在本體殼體20的外方以包圍本體殼體20的方式設(shè)置有作為蒸氣流通部及第一蒸氣流通部的蒸氣容器37，該蒸氣容器37隔著本體殼體20與熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32相對。
[0077]如圖3所示，在蒸氣容器37的底面，作為制冷劑，例如貯存有水Wo，蒸氣容器27經(jīng)由支承托架38安裝于本體殼體20。另外，支承托架38，例如，可以相互隔離地設(shè)置在本體殼體20的上游端和下游端,也可以設(shè)置在本體殼體20的排氣方向中央部。
[0078]在本體殼體20的上部，經(jīng)由支承臺39設(shè)置有作為蒸氣流通部及第二蒸氣流通部的蒸氣容器40。在圖3中，在本體殼體20的上部右側(cè)、支承臺39的右側(cè)及蒸氣容器40的下部右側(cè)分別形成有連通孔20a、39a、40a，蒸氣容器37的內(nèi)部及蒸氣容器40的內(nèi)部經(jīng)由連通孔20a、39a、40a連通起來。另外，連通孔20a、39a、40a可以在排氣方向上以一定的間隔形成，也可以遍及整個排氣方向延伸。
[0079]在本實施方式中，當(dāng)廢氣被導(dǎo)入到排氣管部19中時，廢氣的熱經(jīng)由本體殼體20被傳遞給蒸氣容器37，由此，蒸氣容器37內(nèi)的水Wo蒸發(fā)，飽和蒸氣在蒸氣容器37內(nèi)上升。
[0080]這時，利用在排氣管部19中流動的廢氣與在蒸氣容器37中上升的飽和蒸氣的溫度差，熱電轉(zhuǎn)換組件27發(fā)電。
[0081]另外，在該蒸氣容器37中上升的飽和蒸氣，通過連通孔20a、39a、40a被導(dǎo)入到蒸氣容器40內(nèi)。
[0082]另外，蒸氣容器37、40的上游端及下游端被閉塞(在圖4中，表示蒸氣容器37、40的上游端)，蒸氣容器37、40的內(nèi)部成為密閉空間。
[0083]蒸氣容器40的上部構(gòu)成載置部40b，在該載置部40b，經(jīng)由作為第二熱電轉(zhuǎn)換組件的熱電轉(zhuǎn)換組件41,設(shè)置有作為冷卻水流通部的冷卻水容器51。
[0084]冷卻水容器51配備有連接到上游側(cè)配管18a上的冷卻水導(dǎo)入部51a及連接到下游側(cè)配管18b上的冷卻水排出部51b。
[0085]該冷卻水容器51相對于冷卻水排出部51b將冷卻水導(dǎo)入部51a設(shè)置在排氣方向上游側(cè)，以便從冷卻水導(dǎo)入部51a被導(dǎo)入到冷卻水容器51中的冷卻水W在與廢氣的排氣方向相同的方向上流動(參照圖1、圖2)。
[0086]如圖6所示，熱電轉(zhuǎn)換組件41，在構(gòu)成高溫部的絕緣陶瓷制的受熱基板42與構(gòu)成低溫部的絕緣陶瓷制的放熱基板43之間，設(shè)置有利用塞貝克效應(yīng)產(chǎn)生與溫度差相對應(yīng)的電動勢的多個N型熱電轉(zhuǎn)換元件44及P型熱電轉(zhuǎn)換元件45，N型熱電轉(zhuǎn)換元件44及P型熱電轉(zhuǎn)換元件45經(jīng)由電極46a、46b交替地串列連接。
[0087]多個熱電轉(zhuǎn)換組件41在與排氣方向正交的方向上并列地設(shè)置，并且，沿著排氣方向串列地設(shè)置，鄰接的熱電轉(zhuǎn)換組件41經(jīng)由配線47電連接。
[0088]熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42與蒸氣容器40相對地與蒸氣容器40接觸，并且，放熱基板43與冷卻水容器51相對地與冷卻水容器51接觸，通過與受熱基板42與放熱基板43的溫度差相對應(yīng)地進(jìn)行熱電發(fā)電，經(jīng)由圖中未示出的電纜，向蓄電池供電。
[0089]另外，N型熱電轉(zhuǎn)換元件44及P型熱電轉(zhuǎn)換元件45由Bi — Te系等熱電材料構(gòu)成，具有在工作溫度區(qū)域為100°c?200°C左右的情況下熱電轉(zhuǎn)換效率變高的特性。另外，在圖2?圖4中，將熱電轉(zhuǎn)換組件41進(jìn)行了簡化。
[0090]S卩，本實施方式的熱電轉(zhuǎn)換組件27的工作溫度區(qū)域被設(shè)定得高，熱電轉(zhuǎn)換組件41相對于熱電轉(zhuǎn)換組件27而言工作溫度區(qū)域被設(shè)定得低。
[0091]另外，如圖3、圖4、圖7所示，在蒸氣容器40的載置部40b設(shè)置有波紋狀的可動部40c，可動部40c借助向蒸氣容器40導(dǎo)入的飽和蒸氣的壓力可自由地位移。因此，伴隨著可動部40c的位移,載置部40b在上下方向上位移。
[0092]在本實施方式中，當(dāng)飽和蒸氣被從蒸氣容器37向蒸氣容器40導(dǎo)入時，借助該飽和蒸氣與在冷卻水容器51中流動的冷卻水W的溫度差，熱電轉(zhuǎn)換組件41發(fā)電。
[0093]這時，被導(dǎo)入到蒸氣容器40中的飽和蒸氣被在冷卻水容器51中流動的冷卻水W冷卻，變成冷凝水，該冷凝水被貯存在蒸氣容器40內(nèi)。
[0094]如圖3所示，蒸氣容器40的底部構(gòu)成以從右側(cè)向左側(cè)變低的方式形成錐形的錐形部40d，在蒸氣容器40內(nèi)冷凝的冷凝水，在圖3中沿著錐形部40d從右方向左方移動。
[0095]在圖3、圖4中，在蒸氣容器37及冷卻水容器51的左端設(shè)置有回流管52，蒸氣容器37及冷卻水容器51經(jīng)由回流管52連通起來。
[0096]該回流管52使貯存在蒸氣容器40內(nèi)的冷凝水從蒸氣容器40回流到蒸氣容器37中，回流到蒸氣容器37中的冷凝水被貯存在蒸氣容器37的底面。
[0097]另外，在回流管52中設(shè)置有開關(guān)閥53，該開關(guān)閥53由常開型的電磁閥構(gòu)成。該開關(guān)閥53，當(dāng)被從ECU (電子控制裝置)61輸入關(guān)閉信號時被關(guān)閉，當(dāng)沒有從ECU61輸入關(guān)閉信號時打開。
[0098]另外，在蒸氣容器40上連接有由管式泵、隔膜式泵等構(gòu)成的調(diào)壓泵54，在該調(diào)壓泵54與蒸氣容器40之間設(shè)置有常閉型的開關(guān)閥55。
[0099]該開關(guān)閥55,當(dāng)被從E⑶61輸入打開信號時被打開，當(dāng)沒有從E⑶61輸入打開信號時關(guān)閉。
[0100]另外，在冷卻水導(dǎo)入部51a設(shè)置有水溫傳感器62，該水溫傳感器62檢測被導(dǎo)入到冷卻水容器51中的冷卻水W的溫度，將檢測信息輸出到E⑶61。另外，水溫傳感器62也可以設(shè)置于上游側(cè)配管18a。
[0101]另外，在排氣管4或者排氣管部19設(shè)置有檢測廢氣的溫度的廢氣溫度傳感器63，該廢氣溫度傳感器63檢測向排氣管部19導(dǎo)入的廢氣的溫度，將檢測信息輸出到ECU61。
[0102]E⑶61由包含CPU(中央處理器)、R0M(只讀存儲器)、RAM(隨機存儲器)以及輸入輸出接口等的電子控制電路構(gòu)成，基于來自于水溫傳感器62或者廢氣溫度傳感器63的檢測信息，進(jìn)行開關(guān)閥53、55的開關(guān)控制。在本實施方式中，調(diào)壓泵54、開關(guān)閥55及ECU61構(gòu)成控制機構(gòu)。
[0103]其次，對作用進(jìn)行說明。
[0104]由密閉空間構(gòu)成的蒸氣容器37、40被調(diào)壓泵54調(diào)壓到一定的氣壓下，貯存在蒸氣容器37中的水Wo在規(guī)定的溫度(沸點)變成飽和蒸氣。即，通過利用調(diào)壓泵54調(diào)整蒸氣容器37、40內(nèi)的壓力，可以調(diào)整在蒸氣容器37內(nèi)產(chǎn)生的飽和蒸氣的溫度。
[0105]在發(fā)動機I冷起動時，催化劑5、6、發(fā)動機I的冷卻水全部變成低溫(外部大氣溫度的程度)。
[0106]當(dāng)發(fā)動機I從該狀態(tài)被起動時，伴隨著發(fā)動機I的起動，低溫的廢氣從發(fā)動機I經(jīng)由排氣歧管2被排出到排氣管4，兩個催化劑5、6被廢氣升溫。
[0107]另外，通過冷卻水不經(jīng)過散熱器7而經(jīng)由旁通管12返回到發(fā)動機1，進(jìn)行暖機運轉(zhuǎn)。
[0108]在發(fā)動機I的冷起動時，借助從排氣管4導(dǎo)入到排氣管部19的廢氣，蒸氣容器37內(nèi)的水Wo變成飽和蒸氣，從蒸氣容器37通過連通孔20a、39a、40a被導(dǎo)入到蒸氣容器40內(nèi)。
[0109]因此，在冷卻水容器51中流通的冷卻水W被升溫，促進(jìn)發(fā)動機I的暖機。
[0110]另外，在發(fā)動機I暖機后，由于旁通管12與回流管9的連通被恒溫器11切斷，所以，從發(fā)動機I經(jīng)由導(dǎo)出管8被導(dǎo)出的冷卻水，經(jīng)由散熱器7被回流管9導(dǎo)出。因此，可以將低溫的冷卻水被供應(yīng)給發(fā)動機I，提高發(fā)動機I的冷卻性能。
[0111]其次，說明熱電發(fā)電裝置17的作用。
[0112]當(dāng)發(fā)動機I的廢氣從排氣管4被導(dǎo)入到排氣管部19時，廢氣的熱通過熱電轉(zhuǎn)換組件27被傳遞給蒸氣容器37，蒸氣容器37內(nèi)的水Wo蒸發(fā)，通過連通孔20a、39a、40a被導(dǎo)入到蒸氣容器40。
[0113]這時，高溫的廢氣的熱被傳遞給熱電轉(zhuǎn)換組件27的受熱基板31，比冷卻水的溫度高且比廢氣的溫度低、即中等溫度的飽和蒸氣的熱被傳遞給放熱基板32，熱電轉(zhuǎn)換組件27利用廢氣與飽和蒸氣之間的溫度差進(jìn)行發(fā)電。
[0114]并且，由熱電轉(zhuǎn)換組件27發(fā)出的電力經(jīng)由圖中未示出的電纜被供應(yīng)給蓄電池，對蓄電池充電。另外，該蓄電池例如由向車輛的輔機供電的輔機蓄電池構(gòu)成，
[0115]另外，被導(dǎo)入到蒸氣容器40的中等溫度的飽和蒸氣被傳遞給熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42，低溫的冷卻水的熱被傳遞給放熱基板43，熱電轉(zhuǎn)換組件41利用冷卻水與飽和蒸氣之間的溫度差進(jìn)行發(fā)電。并且，由熱電轉(zhuǎn)換組件41發(fā)出的電力經(jīng)由圖中未示出的電纜被供應(yīng)給蓄電池，給蓄電池充電。
[0116]這里，充滿蒸氣容器37、40內(nèi)的飽和蒸氣是借助處于減壓狀態(tài)的蒸氣容器37、40在規(guī)定溫度蒸發(fā)的飽和蒸氣，包含有水分。另外，在蒸氣容器40中被冷卻水W冷卻的飽和蒸氣變成冷凝水，沿著蒸氣容器40的錐形部40d在圖3中向左方移動，通過回流管52回流到蒸氣容器37中。
[0117]因此，蒸氣容器37總是處于貯存了水Wo的狀態(tài)，在蒸氣容器37中產(chǎn)生的飽和蒸氣從蒸氣容器37被導(dǎo)入到蒸氣容器40中，在蒸氣容器40中產(chǎn)生并冷凝的冷凝水反復(fù)進(jìn)行向蒸氣容器37回流的動作。即，本實施方式的熱電發(fā)電裝置17由蒸氣容器37、40形成蒸氣環(huán)路。
[0118]另一方面，由于在發(fā)動機I的高旋轉(zhuǎn)區(qū)域，廢氣的溫度例如變成500°C以上，所以，利用高溫的廢氣與中等溫度的飽和蒸氣的溫度差，由工作溫度區(qū)域高的熱電轉(zhuǎn)換組件27進(jìn)行發(fā)電。另外，利用中等溫度的飽和蒸氣與低溫的冷卻水的溫度差，由工作溫度低的熱電轉(zhuǎn)換組件41進(jìn)行發(fā)電。
[0119]S卩，本實施方式的熱電發(fā)電裝置17借助工作溫度區(qū)域高的熱電轉(zhuǎn)換組件27以及工作溫度低的熱電轉(zhuǎn)換組件41進(jìn)行兩個階段的發(fā)電。
[0120]另外，由于在發(fā)動機I的低旋轉(zhuǎn)區(qū)域，廢氣的溫度例如變成300°C以下，所以，熱電轉(zhuǎn)換組件27對于發(fā)電來說不是有效率的溫度區(qū)域。但是，由于利用中溫的飽和蒸氣與冷卻水的溫度差發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換組件41成為對于發(fā)電有效率的溫度區(qū)域，所以，利用熱電轉(zhuǎn)換組件41進(jìn)行發(fā)電。
[0121]另外，本實施方式的熱電發(fā)電裝置17，蒸氣容器37以包圍本體殼體20的方式安裝于本體殼體20，熱電轉(zhuǎn)換組件27以隔著排氣管部19在本體殼體20的寬度方向上對向的方式安裝于本體殼體20。
[0122]因此，利用蒸氣容器37內(nèi)的蒸氣的壓力，均勻地對本體殼體20施加壓力。當(dāng)均勻地對本體殼體20施加壓力時，本體殼體20與熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32的接觸壓力變高，可以提高飽和蒸氣向熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32的傳熱效率。
[0123]另外，通過向熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32的低溫部均勻地施加飽和蒸氣的壓力，可以提聞熱電轉(zhuǎn)換組件27的受:熱基板31與排氣管部19的接觸壓力，可以提聞向熱電轉(zhuǎn)換組件27的受熱基板31的傳熱效率。其結(jié)果是，可以提高熱電轉(zhuǎn)換組件27的發(fā)電效率。
[0124]另外，本實施方式的熱電發(fā)電裝置17的蒸氣容器40具有載置熱電轉(zhuǎn)換組件41的載置部40b、和設(shè)置在載置部40a且根據(jù)被導(dǎo)入蒸氣容器40的蒸氣的壓力而位移的可動部40co
[0125]因此，如圖8所示，通過可動部40c根據(jù)蒸氣容器40內(nèi)的飽和蒸氣的壓力而向上方位移，載置部40b上升，載置部40b能夠均勻地向熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42施加壓力。
[0126]因此，可以提高飽和蒸氣向熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42的傳熱效率。
[0127]另外，通過向熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42均勻地施加蒸氣容器40內(nèi)的飽和蒸氣的壓力，可以提高熱電轉(zhuǎn)換組件41的放熱基板43與冷卻水容器51的接觸壓力，可以提高向熱電轉(zhuǎn)換組件41的放熱基板43的傳熱效率。其結(jié)果是，可以提高熱電轉(zhuǎn)換組件41的發(fā)電效率。
[0128]另一方面，當(dāng)發(fā)動機I的高負(fù)荷運轉(zhuǎn)繼續(xù)時，存在著受到被導(dǎo)入到冷卻水容器51中的中等溫度的飽和蒸氣的影響，冷卻水W的溫度上升，冷卻水沸騰的擔(dān)憂。
[0129]本實施方式的熱電發(fā)電裝置17,其E⑶61基于來自于水溫傳感器62的檢測信息監(jiān)測冷卻水的溫度，判斷冷卻水的溫度是否在容易沸騰的規(guī)定溫度以上，以達(dá)到規(guī)定溫度以上作為條件，向開關(guān)閥53發(fā)送關(guān)閉信號，關(guān)閉開關(guān)閥53。
[0130]因此，蒸氣容器37與蒸氣容器40的連通被切斷，蒸氣容器37內(nèi)的冷凝水不會回流到蒸氣容器40，冷凝水貯存在蒸氣容器40內(nèi)。即，在蒸氣容器40內(nèi)，貯存被冷卻水容器51的冷卻水W冷卻了的低溫的冷凝水。
[0131]其結(jié)果是，冷卻水容器51的冷卻水W不會被飽和蒸氣沸騰，可以防止發(fā)動機I的冷卻性能降低。
[0132]另外，E⑶61也可以基于來自于廢氣溫度傳感器63的檢測信息，取得被導(dǎo)入到排氣管部19中的廢氣的溫度,將打開信號發(fā)送給開關(guān)閥55,打開開關(guān)閥55,基于廢氣的溫度，將調(diào)壓泵54加壓或者減壓，調(diào)整蒸氣容器37、40內(nèi)的壓力。
[0133]具體地說，由于工作溫度區(qū)域高的熱電轉(zhuǎn)換組件27具有發(fā)電效率高的溫度區(qū)域，所以，如果知道廢氣溫度，就可以推定蒸氣容器37、40內(nèi)的飽和蒸氣的溫度在什么程度時，熱電轉(zhuǎn)換組件27的發(fā)電效率變成最大。
[0134]通過在規(guī)定的氣壓下在規(guī)定的溫度使水Wo沸騰而產(chǎn)生的飽和蒸氣，具有當(dāng)壓力增大時溫度上升，當(dāng)壓力降低時溫度降低這樣的溫度與壓力的相關(guān)關(guān)系。因此，在廢氣的溫度高的運轉(zhuǎn)區(qū)域，通過基于被導(dǎo)入排氣管部19的廢氣的溫度，控制蒸氣容器37、40內(nèi)的壓力，相對于廢氣的溫度來控制飽和蒸氣的溫度，可以提高熱電轉(zhuǎn)換組件27的發(fā)電效率。
[0135]另外，E⑶61也可以基于來自于水溫傳感器62的檢測信息取得被導(dǎo)入冷卻水容器51的冷卻水的溫度，將打開信號發(fā)送到開關(guān)閥55,打開開關(guān)閥55,基于廢氣的溫度將調(diào)壓泵54加壓或者減壓，調(diào)整蒸氣容器37、40內(nèi)的壓力。
[0136]具體地說，由于工作溫度區(qū)域低的熱電轉(zhuǎn)換組件41具有發(fā)電效率高的溫度區(qū)域，所以，如果知道冷卻水的溫度，就可以推定蒸氣容器37、40內(nèi)的飽和蒸氣的溫度在什么程度時，熱電轉(zhuǎn)換組件41的發(fā)電效率變得最大。
[0137]從而，在廢氣的溫度低的運轉(zhuǎn)區(qū)域，通過基于被導(dǎo)入到冷卻水容器51的冷卻水的溫度來控制蒸氣容器37、40內(nèi)的壓力，相對于冷卻水的溫度控制飽和蒸氣的溫度，可以提高熱電轉(zhuǎn)換組件41的發(fā)電效率。
[0138]另外,E⑶61基于來自于廢氣溫度傳感器63的檢測信息,取得廢氣的溫度信息,但是，取得廢氣的溫度的手段并不局限于此。
[0139]例如，也可以基于從車輛上已有的空氣流量計取得的吸入空氣量等發(fā)動機負(fù)荷信息或來自于檢測加速踏板的開度的加速器開度傳感器等的檢測信息，ECU61參照將廢氣的溫度與發(fā)動機負(fù)荷和加速踏板開度聯(lián)系起來的映射，推定廢氣的溫度。
[0140]這樣，本實施方式的熱電發(fā)電裝置17包含有:容納熱電轉(zhuǎn)換組件27的本體殼體20 ;設(shè)置于本體殼體20、與熱電轉(zhuǎn)換組件27的受熱基板31對向的排氣管部19 ;安裝在本體殼體20的外方、與熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32對向的蒸氣容器37 ;設(shè)置在本體殼體20的上部的蒸氣容器40 ;在蒸氣容器40上與放熱基板43對向地設(shè)置在蒸氣容器40的上部的熱電轉(zhuǎn)換組件41 ;以及與熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42對向地設(shè)置在熱電轉(zhuǎn)換組件41的上部的冷卻水容器51。
[0141]該熱電發(fā)電裝置17，由于將廢氣導(dǎo)入到工作溫度區(qū)域高的熱電轉(zhuǎn)換組件27的受熱基板31，將飽和蒸氣導(dǎo)入到熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32，所以，可以防止受熱基板31與放熱基板32的溫度差變得過大，抑制熱電轉(zhuǎn)換組件27的熱應(yīng)變。
[0142]因此，可以將熱電轉(zhuǎn)換組件27大型化，在將熱電轉(zhuǎn)換組件27安裝到熱電發(fā)電裝置17的本體殼體20上時，可以減少配線等。
[0143]另外，由于飽和蒸氣被導(dǎo)入到與熱電轉(zhuǎn)換組件27相比工作溫度區(qū)域低的熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42，冷卻水被導(dǎo)入到熱電轉(zhuǎn)換組件41的放熱基板43上，所以，可以防止熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42與放熱基板43的溫度差變得過大，可以抑制熱電轉(zhuǎn)換組件41的熱應(yīng)變。
[0144]因此，可以將熱電轉(zhuǎn)換組件41大型化，在將熱電轉(zhuǎn)換組件41夾裝于熱電發(fā)電裝置17的蒸氣容器40與冷卻水容器51之間時，可以減少配線等。
[0145]其結(jié)果是，可以使熱電發(fā)電裝置17的制造作業(yè)容易，并且，可以降低熱電發(fā)電裝置17的制造成本。
[0146]另外，通過在廢氣的溫度高的區(qū)域，用熱電轉(zhuǎn)換組件27、41進(jìn)行發(fā)電，在廢氣的溫度低的區(qū)域，利用熱電轉(zhuǎn)換組件41進(jìn)行發(fā)電，可以在寬的溫度范圍內(nèi)、即在車輛的寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行發(fā)電。
[0147]另外，由于在熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32及熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42導(dǎo)入同一溫度的蒸氣，所以，可以謀求熱電轉(zhuǎn)換組件27的放熱基板32及熱電轉(zhuǎn)換組件41的受熱基板42的溫度的均勻化，可以提高熱電轉(zhuǎn)換組件27、41的發(fā)電效率。
[0148]另外，在本實施方式中，作為制冷劑，使用水，但是，作為制冷劑并不局限于水，例如，只要是酒精等那樣能夠在廢氣的溫度下產(chǎn)生蒸氣的制冷劑即可。
[0149]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的熱電發(fā)電裝置，具有可以減小熱電轉(zhuǎn)換組件的熱應(yīng)變而將熱電轉(zhuǎn)換組件大型化，可以謀求使制造作業(yè)容易及制造成本降低的效果，作為利用從內(nèi)燃機排出的廢氣進(jìn)行熱電發(fā)電的熱電發(fā)電裝置等是有用的。
[0150]附圖標(biāo)記說明
[0151]I發(fā)動機(內(nèi)燃機)
[0152]17熱電發(fā)電裝置
[0153]19排氣管部(廢氣導(dǎo)入部)
[0154]20本體殼體
[0155]27熱電轉(zhuǎn)換組件(第一熱電轉(zhuǎn)換組件)
[0156]31,42受熱基板(受熱部)
[0157]32,43放熱基板(放熱部)
[0158]37蒸氣容器(蒸氣流通部，第一蒸氣流通部)
[0159]40蒸氣容器(蒸氣流通部，第二蒸氣流通部)
[0160]40b載置部
[0161]40c可動部
[0162]41熱電轉(zhuǎn)換組件(第二熱電轉(zhuǎn)換組件)
[0163]51冷卻水容器(冷卻水流通部)
[0164]54調(diào)壓泵(控制機構(gòu))
[0165]55開關(guān)閥(控制機構(gòu))
[0166]61 ECU (控制機構(gòu))
【權(quán)利要求】
1.一種熱電發(fā)電裝置，配備有根據(jù)高溫部與低溫部的溫度差進(jìn)行熱電發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換組件，其特征在于， 所述熱電發(fā)電裝置配備有廢氣導(dǎo)入部和蒸氣流通部，所述廢氣導(dǎo)入部將從內(nèi)燃機排出的廢氣導(dǎo)入到所述高溫部，所述蒸氣流通部將被廢氣的熱加熱的制冷劑的蒸氣導(dǎo)入到所述低溫部。
2.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于，所述熱電轉(zhuǎn)換組件由工作溫度區(qū)域高的第一熱電轉(zhuǎn)換組件和與所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件相比工作溫度區(qū)域低的第二熱電轉(zhuǎn)換組件構(gòu)成，并且，所述蒸氣流通部由第一蒸氣流通部和與所述第一蒸氣流通部連通的第二蒸氣流通部構(gòu)成， 所述熱電發(fā)電裝置構(gòu)成為包括:本體殼體、所述廢氣導(dǎo)入部、所述第一蒸氣流通部、所述第二蒸氣流通部、所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件和冷卻水流通部， 所述本體殼體容納所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件； 所述廢氣導(dǎo)入部設(shè)置于所述本體殼體，與所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部相對； 所述第一蒸氣流通部安裝在所述本體殼體的外部，與所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件的低溫部相對； 所述第二蒸氣流通部設(shè)置在所述本體殼體的上部； 所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件以低溫部與所述第二蒸氣流通部相對的方式形成，并且設(shè)置在所述第二蒸氣流通部的上部； 所述冷卻水流通部與所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件的高溫部相對地設(shè)置在所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件的上部。
3.如權(quán)利要求2所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于， 所述第一蒸氣流通部以包圍所述本體殼體的方式形成，并且安裝于所述本體殼體， 所述第一熱電轉(zhuǎn)換組件隔著所述廢氣導(dǎo)入部相對地安裝于所述本體殼體的寬度方向兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于，具有控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)基于向所述廢氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的廢氣的溫度，控制所述蒸氣流通部內(nèi)的壓力。
5.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于，具有控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)基于向所述冷卻水流通部導(dǎo)入的冷卻水的溫度，控制所述蒸氣流通部內(nèi)的壓力。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于，所述第二蒸氣導(dǎo)入部具有載置部和可動部，所述載置部載置所述第二熱電轉(zhuǎn)換組件，所述可動部設(shè)置于所述載置部，與向所述第二蒸氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的蒸氣的壓力相應(yīng)地發(fā)生位移。
【文檔編號】F02G5/04GK104081031SQ201280068351
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月31日
【發(fā)明者】幸光秀之 申請人:豐田自動車株式會社