用于内燃机的发电机的制作方法

本公开涉及用于内燃机的发电机，并且更具体涉及用于能够通过将在发动机中产生的高温废热利用并转化成电能来改善现有内燃机的燃料效率的内燃机的发电机。

背景技术：

近来，已经开发出利用在车辆中产生的废热的使用热电元件的热电发电系统。然而，开发出的大部分用于车辆的热电发电系统已经应用于排气消声器或排气管。由于与在发动机中产生的燃烧热相比，从排气消声器或排气管发出的热能相对少，所以就存在未实现高输出值的限制。

技术实现要素：

本公开是为解决在现有技术中出现的上述问题而做出的，同时本公开完整保留了由现有技术实现的优点。

本公开的一方面提供了能够有效循环在发动机中产生的燃烧热的结构。

本公开的另一方面提供了能够利用商业化的热电元件而不受应用位置的约束的用于内燃机的发电机。

本公开的技术目的不受限于上述技术目的，并且通过以下描述，本领域的技术人员经清楚理解未提到的其他技术目的。

根据本公开示例性实施例，用于内燃机的发电机包括：热保护器(heat protector)，配置成覆盖废气流动的排气歧管以吸收从所述排气歧管发出的热量；以及热电模块，配置成布置在所述热保护器上以从由所述热保护器吸收的热能产生电能。

根据本公开的另一个示例性实施例，用于内燃机的发电机包括：热电模块，配置成布置在废气流动的排气歧管的吸入段与排气段之间， 以吸收从所述排气歧管发出的热能；以及冷却套，配置成从所述热电模块吸收热能。

以下参考附图描述实施例的细节。

附图说明

从以下结合附图的具体实施方式中，本公开的以上目的和其他目的、特征及优点将更显而易见。

图1为示出根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机布置在发动机中的形式的透视图。

图2为根据本公开示例性实施例的排气歧管的透视图。

图3为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的透视图。

图4为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的左侧视图。

图5为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的右侧视图。

图6为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的截面图。

图7为示出从排气歧管放出的热能转移到根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的方框图。

附图标记说明

1：排气歧管

3：吸入段

5：排气段

10：热电模块

20：热保护器

30：冷却套

41：第一散热器

42：第二散热器

50：石墨片

60：介质

具体实施方式

本公开的优点和特征及实现它们的方法将参考附图从以下详细描述的示例性实施例中进行阐明。

然而，本公开并非限于文中所公开的示例性实施例，而是将以各种形式实现。示例性实施例使得本公开的公开充分，并且经提供使得本领域的技术人员可易于理解本公开的范围。因此，本公开将由随附权利要求限定。相同的附图标记在整个说明书中表示相同的元件。

在下文中，将参考附图描述根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机。

图1为示出根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机布置在发动机中的形式的透视图。图2为根据本公开示例性实施例的排气歧管1的透视图。图7为示出从排气歧管1放出的热能转移到根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的方框图。

参考图1、图2和图7，根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机包括：热保护器20，覆盖排气流动的排气歧管1以吸收从排气歧管1发出的热能；以及热电模块10(还参见图6)，布置在热保护器20上以从由热保护器20吸收的热能产生电能。

排气歧管1为收集燃烧过的废气以通过排气管排放收集的排气的设备，其中排气歧管1为连接到内燃机排气口的部件。

排气歧管1由具有多个分支的歧管形成，以连接到多个燃烧室。

热保护器20阻挡从排气歧管1中发出的热量，以保护车辆中的部件。热保护器20覆盖排气歧管1以吸收热能。

热电模块10包括借助于Seebeck效应(赛贝克效应)通过热能的运动产生电能的热电元件。所产生的电能储存在电池中。热电模块10通过从排气歧管1发出的热量产生电能。

图3为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的透视图。图4为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的左侧视图。图5为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的右侧视图。

参考图3～图5，热保护器20包括与热电模块10接触并且平坦地形成的传热板21、22、23、24、25和26。传热板21、22、23、24、25和26可由具有优异导电性的金属材料制成。传热板21、22、23、 24、25和26可具有包围排气歧管1的形状。由于传热板21、22、23、24、25和26从排气歧管1吸收热量，所以对催化剂段的影响减小。

传热板21、22、23、24、25和26可设置成多个，并且通过将多个传热板21、22、23、24、25和26彼此连接形成热保护器20。热保护器20平坦地形成以便最大化与热电模块10的接触面积。传热板21、22、23、24、25和26平坦地形成。

传热板21、22、23、24、25和26可设置成多个，并且多个传热板21、22、23、24、25和26包括：布置在排气歧管1的吸入段3上的第一板21；布置在排气歧管1的一部分上的第二板22；和第三板，与排气歧管1的排气段5相邻地布置，使得第二板22布置在第一板21与第三板23之间，并且有角度地连接到第一板21和第三板23。第一板21、第二板22和第三板23倾斜布置。

根据本公开示例性实施例的传热板21、22、23、24、25和26包括：布置在排气歧管1的侧面并且有角度地连接到第一板～第三板的侧端部的第四板24。根据本公开示例性实施例的传热板21、22、23、24、25和26包括：有角度地连接到第一板21的另一侧端部并且布置在面向第四板24的面上的第五板25。根据本公开示例性实施例的传热板21、22、23、24、25和26包括：有角度地连接到第二板22、第三板23和第五板25并且布置在面向第四板24的面上的第六板26。

热电模块10布置在第一板21～第六板26中的每一个板上。因此，第一板21～第六板26可具有完全包围排气歧管的上表面和侧面的形状。另外，由于第一板21～第六板26平坦地形成，所以与热电模块10接触的部分可以最大化。进一步地，多个热电模块10可布置成废热的吸收率(absorption rate)可增加。另外，通过调节第一板21～第六板26的面积和角度，可轻易地改变外观和面积。

由于从传热板21～26发出的每单位面积的热能通过改变外观和面积而改变，所以可布置彼此具有不同规格的热电模块10。即，可改变热保护器20以便适合于热电模块10的耐热性。另外，通过附接高温用的热电模块10可增加用于内燃机的发电机效率。

图6为根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机的截面图。

再次参考图6和图7，根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发 电机包括：从热电模块10吸收热能的冷却套(cooling jacket)30。

根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机包括：热电模块10，布置在排气流动的排气歧管1的吸入段3与排气段5之间以吸收从排气歧管1中发出的热能；和从热电模块10吸收热能的冷却套30。在冷却套30中形成有冷却剂流动的冷却通道。冷却套30从热电模块10吸收热能以促进电能的形成。

根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机包括：设置在热电模块10与热保护器20之间的第一散热器(heat spreader)41；和布置在冷却套30与热电模块10之间的第二散热器42。

散热器用来均匀地分散热能。因此，散热器将热能均匀地供应给热电模块10。第一散热器41的尺寸大于第二散热器42的尺寸。因此，可以防止由于在热电模块10的边缘附近的冷却所造成的温度不均。另外，可确保用于与热保护器20联接的联接部(coupling part)。

根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机包括：分别布置在第一散热器41与热电模块10之间和在热电模块10与第二散热器42之间的石墨片(graphite sheets)50。石墨片50使在界面处的传热阻力(heat transfer resistance)最小化并且吸收振动。

根据本公开示例性实施例的用于内燃机的发电机包括：介质60，布置在热保护器20与排气歧管1之间以便调节热能运动。通过将导热材料填充或附接到热保护器20，可控制罩的表面温度。即，在附接低温用的热电模块10的情况下，设置具有低热导率的介质60，而在附接高温用的热电模块10的情况下，设置具有高热导率的介质60。

如上所述，根据本公开示例性实施例，可提供以下优点。

第一，可有效回收在发动机中产生的燃烧热。

第二，可利用商业化热电元件而不不受应用位置的约束。

第三，由于仅使用废热能，所以可最小化对催化段的活化温度的影响。

本公开的效果并非限于上述效果，并且通过随附权利要求，本领域的技术人员将会清楚理解未提到的其他效果。

尽管为例示性目的已经公开了本公开的优选实施例，但本领域的技术人员将清楚的是，在未背离如在随附权利要求中所公开的该公开 的范围和实质的情况下，各种修改、添加和替换均是可能的。因此，此类修改、添加和替换也应理解为落入本公开的范围内。