[发明专利]用于内燃机的热电发电机

说明书

分案申请说明

本申请是申请号是200510007922.6、发明名称是“用于内燃机的热电发电机”且申请日是2005年2月5日的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种热电发电机，更具体地，涉及一种用来将从内燃机排出气体的热能转变成电能的热电发电机。

背景技术

用热电发电元件进行发电在现有技术中是已知的，其将热能转变成电能。热电发电元件利用塞贝克效应，其中金属件或半导体件的两端(高温部分和低温部分)之间的温差在金属件或半导体件的高温部分和低温部分之间产生电位差，较大的温差可以增大热电发电元件所发的电力。

图1表示热电发电元件的结构的例子。如图1中所示，热电发电元件包括n型和p型半导体。每个n型半导体都具有充当阳极的高温部分和充当阴极的低温部分。为了发出很大量的电力，n型和p型半导体交替地串联连接以形成电极模块。

日本特许公开专利2002-325470描述了这种热电发电元件的应用的例子。具体地说，机架布置在内燃机的排气道中，热电发电元件的一侧接触机架的外围表面，热电发电元件的另一侧接触冷却机构，通过这样布置热电发电元件，来自排气的热能转变成电能。

粘合剂至少将机架固定到热电发电元件上或将热电发电元件固定到冷却机构上。

热电发电元件固定到其上的固定件(机架或冷却机构)可能具有不同于热电发电元件的热膨胀系数。在这种情况下，当固定件和热电发电元件的温度改变时，固定件的变形量不同于热电发电元件的变形量，因而，热应力作用于热电发电元件上，这可能对热电发电元件造成损害。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于内部燃烧室的热电发电机，其减小热电发电元件受到损害的可能性。

本发明的一个方面是用于内燃机的热电发电机，内燃机连接到排气道，发电机包括布置在排气道中的热元件，冷元件布置在热元件外侧，以可相对于热元件和冷元件移动的方式布置在热元件和冷元件之间的热电发电元件将来自排气道中的排气的热能转变成电能。

从下面结合附图进行的说明，本发明的其它方面和优点将变得显而易见，下面的说明通过例子阐明了本发明的原理。

附图说明

参考下面当前优选实施方式的说明以及附图，本发明以及其目标和优点可以被最好地理解，其中：

图1是表示热电发电元件的结构的示意图；

图2是表示包含根据本发明优选实施方式的热电发电机的车辆排气系统的示意图；

图3是表示热电发电机的透视图；

图4是表示图2的热电发电机的局部剖视图；

图5是沿图4中的线5-5获得的剖视图；

图6是在垂直于排气流动方向的方向上表示根据本发明另一个实施方式的热电发电机的示意剖视图；

图7是在垂直于排气流动方向的方向上表示根据本发明又一个实施方式的热电发电机的示意剖视图；

图8是在垂直于排气流动方向的方向上表示根据本发明还一个实施方式的热电发电机的示意剖视图；和

图9是表示根据本发明又一个实施方式的热电发电机的位置的示意图。

具体实施方式

在图中，相同的附图标记始终用来表示相同的元件。

现在将参考图2至5论述根据本发明优选实施方式的热电发电机20。

图2示意性地表示包含热电发电机20的车辆1的排气系统12。

如图2中所示，排气系统12包括排气道17，从相对于排气流动的上游侧，排气道17包括排气歧管13、热电发电机20和消声器16。在排气系统12中，从内燃机11放出的排气通过排气歧管13、热电发电机20和消声器16排放到大气中。

现在将参考图3至5论述热电发电机20。

图3是表示热电发电机20的透视图，图4是表示热电发电机20的局部剖视图。如图4中所示，热电发电机20包括排气催化剂30和热电发电机组40。

排气催化剂30包括圆柱形的催化剂载体31和容纳催化剂载体31的外壳32，催化剂载体31承载催化剂。当催化剂达到预定活化温度时，催化剂净化排气成分，例如碳化氢(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_X)。