JP6428701B2 - 熱電発電装置 - Google Patents
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Description
熱交換用フィンは、積層体の両端部に対して保持部材の反対側表面に設けられる一対の端側フィン部(50;150;250)と、端側フィン部と端側フィン部との間に設けられ端側フィン部よりも剛性が高い中間フィン部(51;151)と、を含んで構成される。
第1実施形態に一形態としての熱電発電装置100を開示する。第1実施形態について図1〜図6を参照して説明する。熱電発電装置100は、ゼーベック効果により熱エネルギを電力エネルギに変換して発電することができる装置である。熱電発電装置100は、熱電変換素子を有する発電モジュールにおいて一方側と他方側とに温度差が与えられると、電位差が生じて電子が流れる現象を利用して発電する。熱電発電装置100では、低温の第1流体と第1流体よりも高温である第2流体とを用いて発電モジュールの両側に温度差を与える。第1流体、第2流体には、温度差を与えることが可能な任意の流体を採用することができる。この実施形態では、任意に選択可能な第1流体および第2流体の一例として、第1流体として自動車エンジンの冷却水を用い、第2流体として自動車エンジンから排出される排気ガスを用いる場合について説明する。以下、第1流体を低温流体と称し、第2流体を低温流体よりも高温の高温流体と称することがある。
第2実施形態に係る熱交換用フィンについて図7を参照して説明する。図7において第1実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第1実施形態と同様である。第2実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第1実施形態と同様である。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第3実施形態に係る熱交換用フィンについて図8を参照して説明する。第3実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様である。以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
3…第1保持部材(保持部材)
3a,4a…接合部(両外側部位、端部)
4…第2保持部材(保持部材)
5…熱交換用フィン、 6…管
50,150,250…端側フィン部、 51,151…中間フィン部
Claims (7)
- 内部に第1流体が流れる管(6)と、
内部に熱電変換素子を有し、前記管に積層して設けられる発電モジュール(1)と、
前記発電モジュールおよび前記管の積層体における両端部よりも外側に位置する両外側部位(3a,4a)が固定された状態で前記発電モジュールと前記管とを熱移動可能に保持する保持力を提供する保持部材(3,4)と、
前記保持部材において前記発電モジュールに接する側の面とは反対側の表面に設けられ、前記第1流体よりも高温である第2流体が接触する熱交換用フィン(5)と、
を備え、
前記熱交換用フィンは、前記積層体の前記両端部に対して前記保持部材の反対側表面に設けられる一対の端側フィン部(50;150;250)と、前記端側フィン部と前記端側フィン部との間に設けられ前記端側フィン部よりも剛性が高い中間フィン部(51;151)と、を含んで構成される熱電発電装置。 - 前記保持部材は、互いに端部(3a,4a)同士が結合された状態で前記発電モジュールを保持する第1保持部材(3)と第2保持部材(4)とを含んで構成され、
前記第1保持部材と前記第2保持部材は、前記管と、前記管を挟むように両側に設けられた一対の前記発電モジュールと、が積層された積層体を挟む保持力を提供する請求項1に記載の熱電発電装置。 - 前記中間フィン部(51)は、第1の方向に沿って連続して延びる板部を有するように前記第1の方向に垂直な断面形状が波形状に形成されたストレートフィンによって構成され、
前記端側フィン部は、前記第1の方向に垂直な方向に沿って山部(50a)と谷部(50b)とが交互に連なる波形状部を複数個有し、前記第1の方向に沿って隣合う前記山部および隣合う前記谷部が前記第1の方向に垂直な方向に沿ってオフセットして設けられるオフセットフィンによって構成される請求項1または請求項2に記載の熱電発電装置。 - 前記中間フィン部(51)は、前記第2流体の流れ方向に沿って連続して延びる板部を有するように前記第2流体の流れ方向に垂直な断面形状が波形状に形成されたストレートフィン部によって構成され、
前記端側フィン部(150)は、前記第2流体の流れ方向に沿って連続して延びる板部を有するように前記第2流体の流れ方向に垂直な断面形状が波形状に形成され、前記板部にルーバ(150a)を備えるストレートフィン部によって構成される請求項1または請求項2に記載の熱電発電装置。 - 前記中間フィン部(151)は、前記第2流体の流れ方向に沿って波形が進む形状に形成された複数の波形フィン部によって構成され、
前記端側フィン部(250)は、前記第2流体の流れ方向に沿って波形が進む形状に形成され、かつルーバ(250a)が設けられた複数の波形フィン部によって構成される請求項1または請求項2に記載の熱電発電装置。 - 前記保持部材は、前記保持部材と前記発電モジュールとの間に設けられたグラファイトシートを介して前記発電モジュールに接触している請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の熱電発電装置。
- 前記発電モジュールと前記管の間にはグラファイトシートが介在している請求項6に記載の熱電発電装置。
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