[发明专利]车辆的热电发电机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月15日提交的韩国专利申请第10-2011-0135371号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及车辆的热电发电机，更特别地，涉及车辆的热电发电机，其使用汽车的排放气体的热而发电。

背景技术

热电元件是使用热电现象的元件，在热电现象中，通过将元件两个端部之间的温度差距（temperature gap）转化成电而使热能转化成电能，或者通过使电流经元件并通过引起两个端部中的温度差距而使电能转化成热能。这种热电元件被用于小型的冷却、加热或发电设备。

当热电元件被用于小型的发电设备时，其被称作热电发电设备或热电发电机。这种设备主要被用于无线通信设备、宇宙飞船和核动力潜艇的供电单元以及用于安装在车辆排放系统中的热电发动机。

图1是显示了车辆的热电发动机的横截面图。

如图所示，安装在车辆10的排放系统中的热电发电机包括：六边形的排热回收设备40，高温排放气体经过所述排热回收设备40；冷却设备30，所述冷却设备30安装在所述排热回收设备40的外部且冷却剂流经其内部；和多个热电模块20，所述热电模块20与所述排热回收设备40的外部接触并与所述冷却设备30的内部接触，从而使用两个端部之间的温度差距而发电。

在所述排热回收设备40内部，高温排放气体经过并将热能传递至所述热电模块20。在所述冷却设备30内部形成冷却管，所述冷却管增加所述热电模块20与所述排热回收设备40接触的内部和所述热电模块20与所述冷却设备30接触的外部之间的温度差距。当所述热电模块20的内部和外部之间的温度差距增加时，安装在车辆的排放系统中的热电发电机的效率增加。

为了在热电发电机中大量发电，即为了增加热电发电效率，必须高效地将排放气体的热能传递至热电模块。然而，在传统的车辆热电发电机中，排放气体的热能不能充分传递至高温构件，因此排放气体的热能的回收率降低，因此热电发电机的热电效率降低。

同样地，在传统的车辆热电发电机中，尽管冷却设备30占据大面积，但是换热面积较小，因此热传递率相对于尺寸来说较低，且热电发电的效率较低。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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。

发明内容

本发明的各个方面涉及提供一种小型的车辆热电发电机，其具有改善的热电发电效率。

本发明打算解决的技术问题不限于上文提及的技术问题，本领域技术人员通过阅读本发明的说明书应清楚理解未提及的技术问题。

在本发明的一个方面，车辆的热电发电机装置可包括：高温构件，穿过所述高温构件安装排气管，其中由发动机发出的排放气体经过所述排气管，且其中所述高温构件安装在车辆的消音器内部的排气管的外壁上并与排放气体换热；低温构件，所述低温构件安装在排气管的外壁上并位于所述高温构件的一侧，且冷却剂经过所述低温构件；和热电模块，所述热电模块通过结合P-型半导体和N-型半导体而形成，其中所述热电模块安装在所述高温构件和所述低温构件之间的排气管的外壁上，使得所述热电模块的一侧被所述高温构件加热而所述热电模块的另一侧被所述低温构件冷却，从而使用由所述热电模块的所述一侧和所述另一侧之间的温差引起的热电现象而发电。

所述高温构件可包括：第一换热板，所述第一换热板具有第一安装孔，所述排气管穿过所述第一安装孔，其中所述第一换热板安装在所述排气管的外壁上，使得所述第一换热板的外壁与所述消音器的内壁接合；和第二换热板，所述第二换热板具有第二安装孔，所述排气管穿过所述第二安装孔，其中所述第二换热板安装在所述排气管的外壁上，使得所述第二换热板连接至所述第一换热板，其中所述第一换热板和所述第二换热板之间具有预定空间，其中所述第一换热板和所述第二换热板由排放气体加热，从而加热所述热电模块的所述一侧。

所述低温构件可在其中心具有第三安装孔，并且所述低温构件安装在所述高温构件内部的排气管的外壁上，所述排气管穿过所述第三安装孔，所述低温构件在其一端装配有冷却剂入口和在其另一端装配有冷却剂出口，其中冷却剂流入所述冷却剂入口并流出所述冷却剂出口。