用于為車(chē)輛安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于為車(chē)輛安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引證
[0002]本申請(qǐng)要求于2014年12月4日提交至韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2014-0172874號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引證方式結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)涉及一種用于為車(chē)輛安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)。更具體地，本公開(kāi)涉及一種用于為車(chē)輛安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠依據(jù)熱源的發(fā)熱量而遠(yuǎn)離熱源或接近熱源。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，在由車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)成的熱能中，通過(guò)廢氣排出的廢熱能約為20%至40%。因而，已經(jīng)研發(fā)了通過(guò)收集廢氣的部分廢熱能而提高能源效率的多種技術(shù)。
[0005]具體地，關(guān)于已應(yīng)用于車(chē)輛的廢熱回收系統(tǒng)，已經(jīng)研究了熱電發(fā)電系統(tǒng)，該熱電發(fā)電系統(tǒng)收集由車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生并通過(guò)排氣管傳遞的廢熱，以將其轉(zhuǎn)化為電能。
[0006]熱電發(fā)電系統(tǒng)利用被稱(chēng)為齊貝克效應(yīng)(Zeebeckeffect)的原理，齊貝克效應(yīng)通過(guò)利用溫度差形成電動(dòng)勢(shì)，并且該熱電發(fā)電系統(tǒng)具有安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)和水冷卻式冷卻系統(tǒng)等的熱電發(fā)電元件或元件模塊。
[0007]圖1示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于車(chē)輛的熱電發(fā)電系統(tǒng)的用于安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)的立體圖。為了阻止由排氣歧管10形成的熱量從其周?chē)鷤鞑?，隔熱?0被安裝在排氣歧管10的周?chē)０仓酶魺岚?0是為了大體阻擋排氣歧管10的上表面和側(cè)表面。熱電發(fā)電元件模塊30耦接至排氣歧管10的上表面與側(cè)表面并由該上表面與側(cè)表面支撐。
[0008]參考圖2，熱電發(fā)電元件模塊30可包括:熱傳導(dǎo)器32，堆疊于隔熱板20上并且直接接收來(lái)自隔熱板20的熱量;熱電發(fā)電元件34，接收來(lái)自熱傳導(dǎo)器32的熱量以形成電流;冷傳導(dǎo)器36，與熱電發(fā)電元件34進(jìn)行熱交換以產(chǎn)生與熱電發(fā)電元件34的溫度差；以及水套(water jacket，冷卻管)38，以用于冷卻冷傳導(dǎo)器36。
[0009]然而，在上述描述的熱電發(fā)電元件模塊的安裝結(jié)構(gòu)中，熱電發(fā)電元件模塊34與隔熱板20是以恒定間隙間隔開(kāi)安裝的。因此，如果以高速和高負(fù)載驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)高溫?zé)崃繌呐艢庀到y(tǒng)散發(fā)出，需關(guān)注的是熱電發(fā)電元件可能接收過(guò)多的熱量并且可能遭受熱損傷。
[0010]此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以低速和低負(fù)載驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于接收熱量低而發(fā)電輸出小。然而，當(dāng)接收到的熱量高時(shí)發(fā)電輸出大，因而不能保持穩(wěn)定發(fā)電
[0011]上述公開(kāi)在【背景技術(shù)】部分的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)【背景技術(shù)】的理解，并且因此本公開(kāi)可包含不形成本國(guó)中本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本公開(kāi)已致力于提供一種用于為車(chē)輛安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)，使得即使當(dāng)從發(fā)電機(jī)傳遞的導(dǎo)熱量依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件而變化時(shí)該熱電發(fā)電元件模塊也能夠獲得穩(wěn)定且恒定的發(fā)電輸出，并且能夠使熱電發(fā)電元件免受由于從發(fā)動(dòng)機(jī)的傳導(dǎo)過(guò)多熱量而造成的熱損傷。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，用于為車(chē)輛安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)可包括:熱電發(fā)電元件模塊發(fā)動(dòng)機(jī)，具有接收來(lái)自熱源(例如發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng))的熱而發(fā)電的熱電發(fā)電元件；以及間隙調(diào)整構(gòu)件，調(diào)整熱電發(fā)電元件與熱源之間的間隙。
[0014]間隙調(diào)整構(gòu)件可根據(jù)自熱源供應(yīng)的熱的量來(lái)調(diào)整間隙。
[0015]間隙調(diào)整構(gòu)件可由形狀記憶合金制成。
[0016]間隙調(diào)整構(gòu)件可由U形形狀形成。
[0017]間隙調(diào)整構(gòu)件可由橢圓形狀形成。
[0018]排氣系統(tǒng)可包括:排氣歧管，該排氣歧管將在發(fā)動(dòng)機(jī)處燃燒的廢氣引導(dǎo)至外部；以及熱電發(fā)電元件模塊，該熱電發(fā)電元件模塊可安裝在排氣歧管處。
[0019]隔熱板或分離結(jié)構(gòu)可安裝在該排氣歧管處;并且熱電發(fā)電元件模塊通過(guò)間隙調(diào)整構(gòu)件可安裝在隔熱板或分離結(jié)構(gòu)處。
[0020]通過(guò)間隙調(diào)整構(gòu)件，熱電發(fā)電元件模塊可安裝在隔熱板的上表面處，或側(cè)表面處，或上表面與側(cè)表面處。
[0021]熱電發(fā)電元件模塊可包括安裝在隔熱板處的熱傳導(dǎo)器;堆疊在熱傳導(dǎo)器上的熱電發(fā)電元件;堆疊在熱電發(fā)電元件上的用于與熱電發(fā)電元件熱交換的冷傳導(dǎo)器；以及安裝為用于冷卻冷傳導(dǎo)器的水套。
[0022]排氣系統(tǒng)可包括:排氣歧管，該排氣歧管將在發(fā)動(dòng)機(jī)處燃燒的廢氣引導(dǎo)至外部;隔熱板或分離結(jié)構(gòu)，該隔熱板或分離結(jié)構(gòu)可安裝在排氣歧管處;間隙調(diào)整構(gòu)件，可由形狀記憶合金制成，并安裝在隔熱板或分離結(jié)構(gòu)處;熱電發(fā)電元件，可安裝在間隙調(diào)整構(gòu)件處;冷傳導(dǎo)器，可被堆疊于熱電發(fā)電元件上以與熱電發(fā)電元件熱交換;水套，可被安裝為用于冷卻冷傳導(dǎo)器。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，通過(guò)用于安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)，在由于發(fā)動(dòng)機(jī)以高速和高負(fù)載驅(qū)動(dòng)從而從熱源(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng))傳導(dǎo)并輻射的熱量大的情形下，間隙調(diào)整構(gòu)件接收大量熱量從而延展地變形，使得安裝在間隙調(diào)整構(gòu)件處的熱電發(fā)電元件模塊遠(yuǎn)離熱源，從而使熱電發(fā)電元件模塊的熱電發(fā)電元件免受由于過(guò)度接收熱量而導(dǎo)致的熱損傷或熱傷害。
[0024]同時(shí)，在由于發(fā)動(dòng)機(jī)以低速和低負(fù)載驅(qū)動(dòng)從而從熱源(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng))傳導(dǎo)與輻射的熱量小的情形下，間隙調(diào)整構(gòu)件接收少量熱量從而朝向熱源收縮地變形，使得安裝在間隙調(diào)整構(gòu)件處的熱電發(fā)電元件模塊朝向熱源緊密地布置，以接收更多熱量，因此熱電發(fā)電元件可實(shí)現(xiàn)最大發(fā)電效率，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)驅(qū)動(dòng)范圍上實(shí)現(xiàn)最大發(fā)電效率，并且取決于發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)條件的發(fā)電偏差可降低到最小。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的熱電發(fā)電元件模塊的立體圖。
[0026]圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的熱電發(fā)電元件模塊的放大立體圖。
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于安裝熱電發(fā)電元件模塊的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0028]圖4是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的熱電發(fā)電元件模塊接受來(lái)自熱源的過(guò)多熱量時(shí)的操作狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
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