[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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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内部的接触而由两端的温差发电。

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。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，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

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，本发明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。

本发明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。