朝著Zl方向側(cè)偏離，并且流出部3C的開口位置朝著Z2方向側(cè)偏離。
[0224]圖30A和30B是流入部3B和流出部3C的第三變型實(shí)例的視圖。圖30A與圖2對應(yīng)，并且圖30B與圖3對應(yīng)。
[0225]通過圖30中所示的結(jié)構(gòu)，流入部3B和流出部3C分別由在Z方向上間歇地形成的開口 3i和3j形成。
[0226]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)流經(jīng)分支通路3A的排氣，并且如圖中的箭頭所示，排氣能夠幾乎在每個(gè)熱電模塊51至56的全長上流過。
[0227]圖3IA和3IB是流入部3B和流出部3C的第四變型實(shí)例的視圖。圖3IA與圖2對應(yīng)，并且圖31B與圖3對應(yīng)。
[0228]通過圖31A和31B中所示的結(jié)構(gòu)，除了上述第三變型實(shí)例的結(jié)構(gòu)之外，還將擋板(整流構(gòu)件)8在殼體31內(nèi)部布置成面對流入部3B，即將擋板(整流構(gòu)件)8布置在流入部3B和在分支通路3A中的排氣的流動(dòng)方向上位于最上游位置處的第一熱電模塊51之間。擋板8也在Z方向上間歇地設(shè)有開口 81。開口 3i的位置和擋板8中的開口 81的位置在Z方向上偏離，并且在X方向上不彼此面對。
[0229]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠甚至更好地產(chǎn)生排氣整流效果，并且如圖中的箭頭所示，排氣能夠幾乎在每個(gè)熱電模塊51至56的全長上流過。
[0230]圖32A和32B是流入部3B和流出部3C的第五變型實(shí)例的視圖。圖32A與圖2對應(yīng)，并且圖32B與圖3對應(yīng)。
[0231]在圖32A和32B中所示的結(jié)構(gòu)中，除了上述第三變型實(shí)例的結(jié)構(gòu)之外，還在殼體31的外側(cè)(排氣通路IA側(cè))上布置面對流入部3B的引導(dǎo)板(限制板)9。引導(dǎo)板9覆蓋在排氣通路IA中的排氣流動(dòng)方向上的上游側(cè)區(qū)域，并且暴露流入部3B的開口區(qū)域(即，Z方向上的開口區(qū)域)的下游側(cè)區(qū)域。
[0232]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠甚至更好地產(chǎn)生排氣整流效果，并且如圖中的箭頭所示，排氣能夠沿著每個(gè)熱電模塊51至56的幾乎全長流動(dòng)。
[0233]可組合上述變型實(shí)例的結(jié)構(gòu)。
[0234]然后，將描述殼體31的多個(gè)變型實(shí)例。這里也將描述上述第一示例性實(shí)施例的變型實(shí)例，并且其也可用作其它示例性實(shí)施例的變型實(shí)例。
[0235]圖33是第六變型實(shí)例的與圖6對應(yīng)的視圖。
[0236]如圖33中所示，頂板37和位于殼體31的X2方向側(cè)上的豎直板31a之間的邊界部，以及該豎直板31a和底板38之間的邊界部兩者都彎曲，并且這些彎曲部的內(nèi)側(cè)表面被形成為引導(dǎo)表面31b，該引導(dǎo)表面31b遵循逆轉(zhuǎn)的排氣的流動(dòng)方向。例如，這些引導(dǎo)表面31b的曲率基本與熱電模塊51至56的外側(cè)表面的曲率(例如，熱接收片51d的外邊緣的曲率)匹配。
[0237]因而，當(dāng)排氣的流動(dòng)方向從上通路33朝著下通路34逆轉(zhuǎn)時(shí)，能夠降低排氣的流速的降低量，以便能夠保持流入下通路34中的排氣的高流速。因此，能夠獲得繞布置在下通路34中的熱電模塊54、55和56流動(dòng)的充足的排氣質(zhì)量流速，所以能夠抑制熱電模塊54、55和56的外周周圍的邊界膜熱阻，從而能夠回收大量廢熱。
[0238]圖34A和34B是第七變型實(shí)例的視圖。圖34A與圖2對應(yīng)，并且圖34B與圖3對應(yīng)。
[0239]如圖34A和34B中所不，殼體31的前板35和后板36沿著排氣的流動(dòng)方向彎曲，并且這些彎曲部的內(nèi)側(cè)表面被形成為引導(dǎo)表面35a、35b、36a和36b。更具體地，形成上通路33的前板35和后板36的引導(dǎo)表面35a和36a為如下彎曲表面，即隨著該彎曲表面朝著X2方向側(cè)延伸，該彎曲表面朝著Zl方向側(cè)彎曲。同樣地，形成下通路34的前板35和后板36的引導(dǎo)表面35b和36b為如下彎曲表面，即隨著該彎曲表面朝著Xl方向側(cè)延伸，該彎曲表面朝著Zl方向側(cè)彎曲。
[0240]因而，能夠降低流入上通路33的排氣以及流經(jīng)下通路34的排氣的流速的降低量，所以能夠保持上通路33和下通路34兩者中的排氣的高流速。因此，能夠獲得繞熱電模塊51至56的外周流動(dòng)的充足的排氣質(zhì)量流速，所以能夠抑制熱電模塊51至56的外周周圍的邊界膜熱阻，從而能夠回收大量廢熱。
[0241]在上述示例性實(shí)施例和變型實(shí)例中，描述了一種本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用于設(shè)置在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的熱電發(fā)電機(jī)2的情況。本發(fā)明不限于此，并且可應(yīng)用于設(shè)置在用于除了車輛之外的其它目的的排氣系統(tǒng)中的熱電發(fā)電機(jī)。
[0242]設(shè)置在熱電發(fā)電機(jī)2中的熱電模塊51至56的數(shù)目以及這些熱電模塊51至56的布局不限于上述示例性實(shí)施例中的數(shù)目和布局，并且可視需要設(shè)置。特別地，可根據(jù)底板面板下方的安裝空間以及所需的發(fā)電能力適當(dāng)?shù)馗淖儫犭娔K51至56的數(shù)目。因此，通過減少熱電模塊51至56的數(shù)目，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于相對小的車輛，或者底板7的隧道部71下方的空間相對小的車輛。
[0243]在上述示例性實(shí)施例和變型實(shí)例中，開關(guān)閥6由電動(dòng)馬達(dá)62操作。本發(fā)明不限于此。例如，開關(guān)閥6可由電磁閥形成，或者可包含自動(dòng)調(diào)溫器，并且可根據(jù)排氣的溫度改變開度。
[0244]在示例性實(shí)施例和變型實(shí)例中，已經(jīng)從排氣通路IA流動(dòng)至分支通路3A并且加熱熱電模塊51至56的排氣再次返回至排氣通路1A。本發(fā)明不限于此。加熱熱電模塊51至56的排氣也可被釋放到大氣中，而不返回至排氣通路IA中。然而，在該情況下，為了防止從分支通路3A排出的排氣的排氣排放物退化，有必要提供單獨(dú)的排氣控制設(shè)備。
[0245]在除了第四示例性實(shí)施例之外的示例性實(shí)施例和變型實(shí)例中，多個(gè)熱接收片51d每個(gè)都由獨(dú)立的圓板形成。本發(fā)明不限于此。也可使用螺旋形的熱接收片。
[0246]上述示例性實(shí)施例可應(yīng)用于利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣的熱能發(fā)電的熱電發(fā)電機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱電發(fā)電機(jī)(2)，所述熱電發(fā)電機(jī)(2)利用流經(jīng)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的排氣的熱能來發(fā)電，所述熱電發(fā)電機(jī)的特征在于包括: 流入部(3B)，排氣從所述排氣系統(tǒng)的排氣通路(IA)流入所述流入部(3B)中； 流出部(3C)，排氣從所述流出部(3C)流出； 分支通路(3A)，所述分支通路(3A)將已經(jīng)從所述流入部流入的排氣朝著所述流出部、一、、/.mm ； 多個(gè)熱電模塊(51、52、53、54、55、56)，所述多個(gè)熱電模塊(51、52、53、54、55、56)被布置在所述分支通路的內(nèi)部，所述多個(gè)熱電模塊中的每個(gè)熱電模塊的長度方向與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向是相同方向，所述多個(gè)熱電模塊在從所述流入部朝著所述流出部的排氣流動(dòng)方向上按順序排列地布置；以及 至少一個(gè)壁(3a、3b、3c、32、32A)，所述至少一個(gè)壁(3a、3b、3c、32、32A)限定所述分支通路，并且所述至少一個(gè)壁使得排氣沿著所述至少一個(gè)壁的兩側(cè)流動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 在所述分支通路中從所述流入部朝著所述流出部的所述排氣流動(dòng)方向是與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向交叉的方向；并且 被布置在所述分支通路中的所述多個(gè)熱電模塊在與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向交叉的方向上被按順序排列地布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 在所述分支通路中從所述流入部朝著所述流出部的所述排氣流動(dòng)方向是與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向相同的方向；并且 被布置在所述分支通路中的所述多個(gè)熱電模塊在與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向相同的方向上被按順序排列地布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 每個(gè)所述熱電模塊都包括在每個(gè)所述熱電模塊的外表面上的多個(gè)熱接收片(51d)， 在所述分支通路中在排氣的流動(dòng)方向上設(shè)置所述多個(gè)熱接收片。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 所述分支通路包括上游側(cè)通路(33)和下游側(cè)通路(34)，所述上游側(cè)通路在一個(gè)方向上運(yùn)送已經(jīng)通過所述流入部從所述排氣通路流入的排氣，所述下游側(cè)通路在與所述上游側(cè)通路中的流動(dòng)的相反的方向上朝著所述流出部運(yùn)送已經(jīng)流經(jīng)所述上游側(cè)通路的排氣；并且在與所述上游側(cè)通路中的排氣的流動(dòng)方向及所述下游側(cè)通路中的排氣的流動(dòng)方向正交的方向上，所述上游側(cè)通路和所述下游側(cè)通路在所述至少一個(gè)壁位于所述上游側(cè)通路和所述下游側(cè)通路之間的情況下彼此相鄰。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱電發(fā)電機(jī)，還包括: 殼體(31)，所述殼體(31)限定所述分支通路，其中: 所述至少一個(gè)壁是將所述殼體的內(nèi)部分成所述上游側(cè)通路和所述下游側(cè)通路的隔板； 所述上游側(cè)通路和所述下游側(cè)通路通過連通路徑(S)連通，所述連通路徑(S)被布置在所述隔板和殼體內(nèi)側(cè)表面之間；并且 已經(jīng)通過所述流入部流入所述上游側(cè)通路中的排氣通過所述連通路徑流入所述下游側(cè)通路中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 在與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向相同的方向上彼此偏離的位置中設(shè)置所述流入部和所述流出部。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱電發(fā)電機(jī)，還包括: 殼體(31)，所述殼體(31)限定所述分支通路，其中: 所述至少一個(gè)壁是將所述殼體的內(nèi)部分成所述上游側(cè)通路和所述下游側(cè)通路的隔板； 所述上游側(cè)通路和所述下游側(cè)通路通過連通孔(32a)連通，所述連通孔(32a)被布置在所述隔板中；并且 已經(jīng)通過所述流入部流入所述上游側(cè)通路中的排氣通過所述連通孔流入所述下游側(cè)通路中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 在與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向相同的方向上彼此偏離的位置中設(shè)置所述流入部和所述流出部。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 設(shè)有所述流入部的所述至少一個(gè)壁面對所述排氣通路。11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 所述分支通路被構(gòu)造成覆蓋所述排氣通路的一部分的外周；并且 所述至少一個(gè)壁被設(shè)置在排氣通路側(cè)上，并且所述至少一個(gè)壁面對所述排氣通路。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 所述分支通路被構(gòu)造成沿所述排氣通路的整個(gè)周向方向覆蓋所述排氣通路的一部分的外周；并且 所述至少一個(gè)壁被設(shè)置在排氣通路側(cè)上，并且所述至少一個(gè)壁的整個(gè)面積面對所述排氣通路。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 所述流入部是開口，所述開口在所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向上延伸。14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，其中: 所述流入部由多個(gè)開口構(gòu)成，所述多個(gè)開口被設(shè)置在所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向上的多個(gè)位置中。15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，還包括: 整流構(gòu)件(8)，所述整流構(gòu)件(8)被設(shè)置在所述流入部與所述多個(gè)熱電模塊中的被布置在所述分支通路中的排氣的流動(dòng)方向上的最上游位置中的熱電模塊之間，并且，所述整流構(gòu)件被構(gòu)造成對從所述流入部朝著所述熱電模塊流動(dòng)的排氣的流動(dòng)進(jìn)行整流。16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，還包括: 限制構(gòu)件(9)，所述限制構(gòu)件(9)被設(shè)置在所述排氣通路中，并且，所述限流構(gòu)件被構(gòu)造成覆蓋所述流入部的開口區(qū)域的在所述排氣通路中的排氣流動(dòng)方向上的上游側(cè)區(qū)域，并且，所述限制構(gòu)件被構(gòu)造成暴露所述流入部的所述開口區(qū)域的在所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向上的下游側(cè)區(qū)域。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的熱電發(fā)電機(jī)，還包括: 開關(guān)閥出、6六、68、6(:、60)，所述開關(guān)閥^、6A、6B、6C、6D)在所述排氣通路中被設(shè)置在所述流入部被布置在所述排氣通路中的位置的排氣的流動(dòng)方向上的下游側(cè)上，并且，所述開關(guān)閥被構(gòu)造成打開和關(guān)閉所述排氣通路。18.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電發(fā)電機(jī)，還包括: 返回管(4)，所述返回管(4)被設(shè)置在所述分支通路的所述流出部和所述排氣通路之間，并且，所述返回管被構(gòu)造成使已經(jīng)從所述流出部流出的排氣返回至所述排氣通路； 開關(guān)閥出、6六、68、6(:、60)，所述開關(guān)閥^、6A、6B、6C、6D)在所述排氣通路中被設(shè)置在所述流入部被布置在所述排氣通路中的位置的排氣的流動(dòng)方向上的下游側(cè)上；和 電子控制單元(100)，所述電子控制單元(100)被構(gòu)造成在打開所述排氣通路時(shí)通過所述開關(guān)閥切斷所述返回管和所述排氣通路之間的連通，而在關(guān)閉所述排氣通路時(shí)通過所述開關(guān)閥使所述返回管與所述排氣通路連通。
【專利摘要】一種熱電發(fā)電機(jī)，其利用排氣的熱能來發(fā)電，所述熱電發(fā)電機(jī)包括：流入部，排氣從排氣通路流入該流入部中；流出部，排氣從該流出部流出；分支通路，該分支通路將已經(jīng)從所述流入部流入的排氣朝著所述流出部運(yùn)送；多個(gè)熱電模塊，所述多個(gè)熱電模塊被布置在所述分支通路內(nèi)部，所述多個(gè)熱電模塊中的每個(gè)熱電模塊的長度方向與所述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向是相同方向，所述多個(gè)熱電模塊在從所述流入部朝著所述流出部的排氣流動(dòng)方向上按順序排列地布置；以及至少一個(gè)壁，所述至少一個(gè)壁限定所述分支通路，并且所述至少一個(gè)壁使得排氣沿著所述至少一個(gè)壁的兩側(cè)流動(dòng)。
【IPC分類】F01N5/02
【公開號】CN105089752
【申請?zhí)枴緾N201510238086
【發(fā)明人】入山要次郎
【申請人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年5月12日
【公告號】EP2949897A1, US20150333245