本申请基于2016年1月21日申请的日本专利申请2016-10072号和2016年11月30日申请的日本专利申请2016-232201号，并在此援引其所记载的内容。
技术领域
本发明涉及一种通过塞贝克效应来将热能转换为电能的热电发电装置。
背景技术：
专利文献1的排热应用系统具备：供废气旁通的旁通通路；附着于排气管的外部的热电转换元件；内部供废气通过来加热冷却水的第一废气通路；以及对第一废气通路进行开闭的第一阀。此外，该系统还具备设置于排气管的内周面与旁通通路的外周面之间的第二废气通路和配置于旁通通路的后端而对旁通通路进行开闭的第二阀。
在该系统中，在车辆的超负荷行驶时，第一阀将第一废气通路封闭，第二阀将旁通通路开放。废气少量沿第二废气通路流动而大部分沿旁通通路流动。如此，废气大部分沿旁通通路流动从而绕过热电转换元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-57547号公报
如前述那样在专利文献1中公开的装置具备对来自高温流体的热利用进行限制的阀等的结构，以抑制热电转换元件的劣化。另一方面，当对来自高温流体的热利用进行限制时，高负荷时的排热利用变得不充分，热回收性能、发电性能降低。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种热电发电装置，能够兼顾热回收性能和发电性能，还能够抑制因热导致的热电转换元件的劣化。
本发明中的多种形态采用互不相同的技术手段，以达成各自的目的。另外，本申请所要求保护的范围中所记载的括号内的符号是表示作为一个形态而与后述的实施方式所记载的具体手段的对应关系的一例，并不限定技术范围。
在本发明的一形态中，热电发电装置具备：管，该管的内部供第一流体流动；发电组件，在该发电组件的内部具有热电转换元件；保持部件，该保持部件与发电组件的一方侧部直接或者间接接触，以使温度比第一流体高的第二流体的热向发电组件的一方侧部进行热移动，并且该保持部件以使管与发电组件的另一方侧部直接或者间接接触的方式将发电组件与管保持为能够进行热移动的状态；以及热传导部件，该热传导部件具有热传导性，且构成夹于保持部件与管之间而使热从第二流体向第一流体移动的热移动路径，热传导部件在第二流体的流动方向上位于热电转换元件的上游且夹于保持部件与管之间。
根据该热电发电装置，热传导部件在发电组件的第二流体流的上游构成热移动路径，因此能够使第二流体的热在经由保持部件而向发电组件移动之前，经由热传导部件而向管进行热移动。由此，与使第二流体的热一开始就向发电组件移动的情况相比，能够使向发电组件进行热移动时的第二流体的温度降低。如此，通过使第二流体温度降低而能够抑制成为会因热而导致热电转换元件劣化的温度。另一方面，第二流体的热能够在上游侧经由热传导部件而向第一流体回收，因此不会将第二流体的热浪费地排出，有助于确保热回收性能。另外，通过适当地设定在上游侧的经由热传导部件回收的热回收量，能够确保发电组件的一方侧部与另一方侧部的温度差从而确保发电性能。因此，能够提供一种热电发电装置，能够兼顾热回收性能和发电性能这两者，还能够抑制因热导致的热电转换元件的劣化。
附图说明
图1是表示第一实施方式的热电发电装置的一部分的立体图。
图2是表示热电发电装置的立体图。
图3是表示从图2的箭头III方向观察到的热电发电装置的俯视图。
图4是表示从图3的箭头IV方向观察到的热电发电装置的侧视图。
图5是表示与发电组件相比位于高温流体流的上游侧的热传导部件的局部放大图。
图6是用于对在热电发电装置中高温流体流动方向位置与温度的关系进行说明的曲线图。
图7是表示第二实施方式所涉及的热传导部件的剖视图。
图8是表示第三实施方式的热电发电装置的一部分的立体图。
图9是示出了热传导部件和接合部的局部放大图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的多个方式进行说明。在各方式中，有时对与在先的方式所说明的事项对应的部分附加相同的参照符号并省略重复的说明。在各方式中，在仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其他部分，能够应用在先说明的其他方式。不只是在各实施方式中明确表示能够进行具体地组合的部分之间的组合，只要不产生特别的阻碍，即使没有明确表示，也能够将实施方式彼此局部组合。
(第一实施方式)
在第一实施方式中公开作为一方式的热电发电装置100。参照图1～图6对第一实施方式进行说明。热电发电装置100是能够通过塞贝克效应来将热能转换电能而发电的装置。热电发电装置100利用如下现象发电：在具有热电转换元件的发电组件中，当对一方侧和另一方侧施加温度差时，产生电位差从而电子流动。在热电发电装置100中，使用低温的第一流体和比第一流体高温的第二流体来对发电组件的两侧施加温度差。对于第一流体、第二流体，可采用能够施加温度差的任意的流体。在该实施方式中，作为能够任意选择的第一流体及第二流体的一例，对使用汽车发动机的冷却水作为第一流体并使用从汽车发动机排出的废气作为第二流体的情况进行说明。以下，有时将第一流体称为低温流体，将第二流体称为比低温流体高温的高温流体。
热电发电装置100具备：第一通路，该第一通路供高温流体流动；第二通路，该第二通路供低温流体流动；发电组件1，该发电组件1设置为能够在一方侧与高温流体之间并在另一方侧与低温流体之间分别进行热移动；以及热传导部件6，该热传导部件6促进各流体与发电组件1的热交换。热电发电装置100还具备提高各部件彼此的紧密贴合性的第一保持部件3及第二保持部件4，以确保低温流体及高温流体与发电组件1之间的热移动。第一保持部件3及第二保持部件4在以下也称为保持部件3、4。
热传导部件6由自身能够进行热传导的材质构成。热传导部件6是由具有热传导性的任意的材质形成的部件。对于任意的材质，例如能够使用铝、铜等的金属，石墨，包含具有热传导性的材料的树脂等。热传导部件6的热传导性能优选高于发电组件1的热传导性能。
热传导部件6可以是板状、实心的块状、扁平的长方体状等的任意的形状。热传导部件6优选夹于第一保持部件3与管7之间，并且还夹于第二保持部件4与管7之间且成为能够与该两者紧密贴合的形状。热传导部件6优选是与发电组件1相同的体积、外形形状。热传导部件6优选是与发电组件1同程度的厚度尺寸。
各发电组件1具有热电转换元件2。在呈扁平状的箱体的壳体的内部收纳多个热电转换元件2。如图1所示，在发电组件1的内部，多个热电转换元件2沿高温流体的流动方向F1排列设置。为了防止热电转换元件2的氧化，壳体的内部例如是真空状态或填充有惰性气体。该壳体也是将内部的空间密封的气密壳体。壳体例如由不锈钢材料形成。
通过交替排列的P型半导体元件与N型半导体元件网状地连结而构成热电转换元件2。发电组件1通过在一方的面接触高温流体或接触能够与高温流体进行热传递的高温部，并在另一方的面接触低温流体或接触能够与低温流体进行热传递的低温部，从而在热电转换元件2的一方侧与另一方侧产生温度差，并利用由电位差引起的电子的移动来发电。
在热电发电装置100中，位于一方侧的发电组件1的一方的面与构成高温部的第一保持部件3接触，另一方的面与构成低温部的管7接触。在热电发电装置100中，位于另一方侧的发电组件1的一方的面与构成低温部的管7接触，另一方的面与构成高温部的第二保持部件4接触。保持部件3、4能够分别由板状的部件构成。第一保持部件3也可以是经由其他部件而与发电组件1的一方的面间接接触的结构。第二保持部件4也可以是经由其他部件而与发电组件1的一方的面间接接触的结构。
第一保持部件3与第二保持部件4形成为两端能够相互焊接的形状。该形状能够通过铸造或者折弯加工来形成。作为该形状，第一保持部件3在两端侧具有与大致呈直角的弯曲部相比位于顶端侧的接合部3a，第二保持部件4在两端侧具有与大致呈直角的弯曲部相比位于顶端侧的接合部4a。接合部3a与接合部4a重叠而形成沿与在管7中流动的低温流体的流动方向F2平行的方向延伸的重叠部。该重叠部例如通过缝焊、激光焊接而被互相焊接。如此，管7通过从第一保持部件3及第二保持部件4施加的压缩力而由两个发电组件1和两个热传导部件6夹持而被保持。压缩力是在图1中沿空白箭头所示的方向作用的力。
在高温流体的流动方向F1上在两个发电组件1的上游，将两个热传导部件6保持成夹着管7。如此，两个热传导部件6使从高温流体朝向低温流体进行热移动，且两个热传导部件6设置于高温流体流整体中的最上游。各热传导部件6设置于在第一通路与第二通路之间进行热移动的范围的最上游。各热传导部件6在高温流体流的最上游处构成连接第一通路与第二通路的传热路径。热传导部件6设置成在流动方向F2上具有与发电组件1相同的长度且相对于沿流动方向F2存在热电转换元件2的部位而存在于高温流体流的上游。
热传导部件6由前述的压缩力保持，不具有相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4分别固定的构造。即，热传导部件6根据各部件的膨胀、收缩而有可能相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4在高温流体的流动方向F1上位移。因此，即使各部件由于高温流体及低温流体所带来的温度差而膨胀、收缩，由于热传导部件6能够位移，因此既能够减小因各部件的变形产生的应力，又能够吸收部件间的热膨胀差。
通过伴随该焊接的第一保持部件3与第二保持部件4的接合而形成由第一保持部件3和第二保持部件4包围的空间即内部空间30。在该内部空间30收纳有两个发电组件1和管7。
管7例如为不锈钢制、铝制，在内部具有第二通路，该第二通路划分为供低温流体流动的多个内部通路。在第一保持部件3中，在与发电组件1相反的一侧的面设置有外侧翅片5。在第二保持部件4中，在与发电组件1相反的一侧的面设置有外侧翅片5。外侧翅片5设置于供与外侧翅片5接触的高温流体流动的第一通路。
第一实施方式的热电发电装置100在内部具备管7和两个发电组件1，管7供低温流体流动且具有扁平的表里的外表面，两个发电组件1以夹着管7的方式与管7的外表面接触且在内部具有热电转换元件2。由铁板或者不锈钢板形成的第一保持部件3与一方的发电组件1中位于与管7相反的一侧的表面接触。由铁板或者不锈钢板形成的第二保持部件4与另一方的发电组件1中位于与管7相反的一侧的表面接触。在第一保持部件3中，在位于与发电组件1相反的一侧的表面通过钎焊等接合有不锈钢或者铝制的外侧翅片5。在第二保持部件4中，在位于与发电组件1相反的一侧的表面通过钎焊等接合有不锈钢或者铝制的外侧翅片5。
外侧翅片5通过将板材弯折成波形而形成。外侧翅片5拥有在波的行进方向上刚性较弱而在波的重叠方向上刚性较强的刚性上的特性。通过将这样的外侧翅片5钎焊于第一保持部件3而能够强化第一保持部件3的刚性。其结果是，难以在第一保持部件3与发电组件1之间、第二保持部件4与发电组件1之间产生阻碍热传递的间隙。还难以在第一保持部件3与热传导部件6之间、第二保持部件4与热传导部件6之间产生阻碍热传递的间隙。
也可以在有可能产生该间隙的接触部插入石墨片、具有热传导性的润滑脂等的热传导部件。通过将这样的热传导部件设置到接触部，能够吸收些许高低差或者凹凸，这些高低差或者凹凸成为在接触部产生间隙的主要原因，从而能够有益于确保热传导性。
对于外侧翅片5，采用偏移翅片，偏移翅片设置成在方向F1上相邻的翅片彼此的位置在相对于方向F1正交的方向上偏移规定距离。外侧翅片5构成为具有多个波部。该多个波部的波的行进方向为低温流体的流动方向F2，波的重叠方向为高温流体的流动方向F1。
由此，高温流体容易在波与波之间流动，此外，外侧翅片5能够加强高温流体的流动方向F1上的刚性。其结果是，也能够加强接合有外侧翅片5的第一保持部件3和第二保持部件4在流动方向F1上的刚性。另一方面，第一保持部件3及第二保持部件4在流动方向F1上的两端具有相互接近并被焊接的接合部3a和接合部4a。通过该接合部3a和接合部4a的焊接而产生将发电组件1、热传导部件6向管7按压的应力。因此，由于能够通过外侧翅片5来加强相对于该应力的刚性，因此能够确保各部件彼此的紧密贴合性。
处于接合了的状态的第一保持部件3和第二保持部件4的例如流动方向F1上的长度被设定为包含于130mm～200mm的范围的尺寸。由第一保持部件3和第二保持部件4夹着而被保持的管7、外侧翅片5的例如流动方向F1上的长度被设定为包含于85mm～155mm的范围的尺寸。管7的例如流动方向F2上的长度被设定为约160mm的尺寸。热电发电装置100的例如图4所示的层叠方向上的长度W，即外侧翅片5的顶端间的长度被设定为约35mm的尺寸。
第一保持部件3和第二保持部件4在安装时被沿图1的空白箭头所示的方向加压，以使接合部3a与接合部4a互相重叠的部分增加。在该加压的状态下，接合部3a与接合部4a彼此通过缝焊或者激光焊接而焊接。
由此，第一保持部件3和第二保持部件4提供使将发电组件1夹入的应力发挥作用的产品。此外，发电组件1及热传导部件6与第一保持部件3、第二保持部件4和管7这两方紧密贴合。该加压力作用于管7与发电组件1之间、发电组件1与第一保持部件3及第二保持部件4之间，从而在这些部件间形成接触部。另外，加压力作用于管7与热传导部件6之间、热传导部件6与第一保持部件3及第二保持部件4之间，从而在这些部件间形成接触部。
接合部3a与接合部4a的焊接由形成沿着低温流体流动的方向延伸的焊接部的缝焊或者激光焊接提供。由此，能够将接合部3a与接合部4a牢固地焊接。此外，也可以在接合部3a的顶端面3b形成焊接部。
热电发电装置100构成将外侧翅片5、第一保持部件3、发电组件1及热传导部件6、管7、发电组件1及热传导部件6、第二保持部件4、外侧翅片5从图1的上方朝向下方排列的层叠体。例如低温流体如图2～图4所示那样在与高温流体正交的方向上流动。外侧翅片5在波状延伸的方向上容易伸缩而刚性较弱，在相对于该方向正交的方向上难以伸缩而刚性较高。
对第一保持部件3与第二保持部件4作用有图1的空白箭头所示的方向上的加压力，因而被施加弯曲应力。因此，优选具有能承受该弯曲应力的刚性。因此，外侧翅片5设定成高温流体的流动方向F1上的刚性较强而相对于方向F1正交的方向上的刚性较弱。
第一保持部件3及第二保持部件4在发电组件1的端部的外侧弯曲而弹性变形。因此，能够在发电组件1的端部维持接触部，并且能够利用弹性变形了的第一保持部件3和第二保持部件4想要恢复原状的反力来确保发电组件1、热传导部件6、第一保持部件3、第二保持部件4及管7的紧密贴合性。
如图5所示，在热传导部件6与管7之间、热传导部件6与第一保持部件3之间、热传导部件6与第二保持部件4之间，优选插入具有热传导性的润滑脂、石墨片来作为热连接部件8。根据该结构，能够通过热连接部件8来谋求部件间的热阻的降低，从而能够实现经由热传导部件6的高温流体与低温流体之间的高效的热移动。
石墨片具有非常高的热传导率。例如，石墨片优选具有铜、铝的两倍以上的热传导率。石墨片是薄且柔软的片材，容易变形、加工。能够通过将高分子薄膜热分解而石墨化来制造石墨片。另外，石墨片优选具有接近单晶的构造的高取向性。
另外，热连接部件8优选是与热传导部件6、管7、第一保持部件3、第二保持部件4相比更容易通过外力变形的硬度较低的部件。根据该结构，热连接部件8能够根据各部件的膨胀、收缩而变形，因此能够容易地使热传导部件6相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4位移。因此，即使各部件由于因高温流体及低温流体带来的温度差而膨胀、收缩，热传导部件6也容易位移，因此能够提高减小因各部件的变形产生的应力和吸收部件间的热膨胀差的效果。
接着在热电发电装置100中，参照图6对高温流体的流动方向位置与各部分的温度的关系进行说明。在热电发电装置100中，在发电组件1的热电转换元件2的高温流体流的上游处，经由热传导部件6而促进高温流体与低温流体之间的热移动。由此，流入第一通路的高温流体的热首先经由热传导部件6及管7而向低温流体进行热移动。如此，在高温流体进一步与下游的热电转换元件2进行热交换之前，促进了经由热传导部件6进行的散热，从而能够促进高温流体的温度降低。
如图6中实线所示，在从热传导部件6的上游端开始到热电转换元件2的上游端为止的范围内的高温流体的温度及元件高温端的温度与热传导部件6的下游区域相比，由于活跃地进行经由热传导部件6的散热而以较大的变化率降低。即，高温流体、元件高温端的温度降低率在从热传导部件6的上游端开始到热电转换元件2的上游端为止的范围内比在从热电转换元件2的上游端开始到下游端为止的范围内大。
在图6中，单点划线所示的温度是在上游侧不具有热传导部件的热电发电装置中的高温流体的温度及元件高温端的温度。该温度变化随着朝向下游而降低，但在该热电发电装置的情况下，从高温流体向低温流体的热移动变为从上游端开始经由发电组件进行。在高温流体以超过元件的耐热温度的温度流入第一通路的情况下，从发电组件的上游端直至下游端的高温流体的温度及元件高温端的温度会有比热电发电装置100的情况更高而导致超过元件的耐热温度的情况。
根据热电发电装置100，在高温流体的热向发电组件1移动之前利用热传导部件6来促进热移动，能够使高温流体的温度及元件高温端的温度降低。即使在进行经由热传导部件6的热移动的时间点元件温度超过耐热温度，在热电转换元件2的前端位置，即上游端的下游区域，能够如前述那样将元件温度控制为低于耐热温度。
接着，对第一实施方式的热电发电装置100所带来的作用效果进行说明。热电发电装置100具备：管7，该管7的内部供第一流体流动；发电组件1，在该发电组件1的内部具有热电转换元件2；以及保持部件，该保持部件与发电组件的一方侧部直接或者间接接触，以使温度比第一流体高的第二流体的热向发电组件的一方侧部进行热移动。保持部件以使管7与发电组件1的另一方侧部直接或者间接接触的方式将发电组件1与管7保持为能够进行热移动的状态。此外，热电发电装置100具备热传导部件6，该热传导部件6具有热传导性且夹于保持部件与管7之间，从而构成使热从第二流体向第一流体移动的热移动路径。热传导部件6在第二流体的流动方向上在热电转换元件2的上游夹于保持部件与管7之间。
根据该热电发电装置100，热传导部件6在发电组件1的第二流体流的上游构成热移动路径。通过该结构，能够使第二流体的热在经由保持部件而向发电组件1移动之前，先经由热传导部件6而向管7进行热移动。即，有助于在第二流体流的上游侧提高向第一流体的热回收，并且有助于将第二流体的温度降低到会导致部品劣化的温度以下。由此，与在从第二流体向第一流体的热移动路径中的最上游使第二流体的热向发电组件1移动的情况相比，能够降低从第二流体向发电组件1进行热移动时的第二流体的温度。通过使第二流体温度降低，而能够避免成为会因热而导致热电转换元件2劣化的温度的情况。
另一方面，第二流体的热能够在上游侧经由热传导部件6而向第一流体回收。由此，不会将第二流体的热浪费地排出，能够确保热回收性能。另外，若适当地设定上游侧的经由热传导部件6回收的热回收量，则能够确保发电组件1的一方侧部与另一方侧部的温度差从而确保发电性能。由此，热电发电装置100能够兼顾热回收性能与发电性能这两者，还能够抑制因热导致的热电转换元件2的劣化。
另外，热电发电装置100不需要如前述的以往技术那样具备对流路进行切换的阀机构，因此能够减少部件件数和具有工作控制的部件件数，有助于产品的小型化和重量减轻。
热电发电装置100提供对包含热传导部件6、发电组件1及管7的层叠体进行夹持的保持力。通过在管7的一方侧在第二流体的流动方向F1上依次排列的热传导部件6及发电组件1、管7、在管7的另一方侧在方向F1上依次排列的热传导部件6及发电组件1层叠而形成该层叠体。即，多个发电组件1通过由第一保持部件3和第二保持部件4提供的保持力来对管7进行夹持。多个热传导部件6通过由第一保持部件3和第二保持部件4提供的保持力来对管7进行夹持。
根据该热电发电装置100，在将供第一流体流动的管7置于中间的两侧，能够实施从第二流体的热回收，并能够实施由发电组件1进行的发电。因此，能够提供一种热电发电装置100，实现高效率的发电及热回收，并且兼顾能够实施热电转换元件2的热的保护的高性能和耐久性这两者。
(第二实施方式)
参照图7对第二实施方式进行说明。图7中附加了与第一实施方式的附图相同的符号的结构与前述的实施方式相同。对于在第二实施方式没有特别说明的结构、处理、作用、效果，与前述的实施方式相同。以下，仅对与前述的实施方式不同的点进行说明。
相对于第一实施方式的管7，不同点在于，第二实施方式的管107是与热传导部件6一体地形成的一个部件。管107在流动方向F1上的上游端部一体地具备从管107的两面侧突出的热传导部件6。管107中的热传导部件6与发电组件1相比位于高温流体流的上游，发电组件1被保持成与管107的两侧面紧密贴合的状态。管107例如能够通过挤压成形而形成。
根据第二实施方式的管107，利用一个部件构成热传导部件6与管107，因此在从高温流体向低温流体进行热移动的热移动路径中，能够抑制热阻。因此，由于能够提高经由热传导部件6的热回收性能而能够降低热电转换元件2超过耐热温度的风险，有益于抑制因热电转换元件2的热导致的劣化。
(第三实施方式)
参照图8及图9对第三实施方式的热电发电装置200进行说明。在各图中附加了与第一实施方式的附图相同的符号的结构与前述的实施方式相同。对于在第三实施方式中没有特别说明的结构、处理、作用、效果，与前述的实施方式相同。以下，仅对与前述的实施方式不同的点进行说明。
如图所示，相对于第一保持部件3、第二保持部件4，不同点在于，第一保持部件103、第二保持部件104分别为不同材质的多个层叠结构。
第一保持部件103由具备母材103a和热传导率高于母材103a的高热传导性材料9的包层材料形成，高热传导性材料9结合于与发电组件1的一方侧部接触的部位的表面及与热传导部件6接触的部位的表面。通过对一个规定的金属层的表面及不同的另一个金属层的表面施加压力来进行轧制并接合而形成包层材料。包层材料也称为包层金属。包层材料是利用压力来使金属与金属进行原子间接合的轧制接合，因此即使不在表面使用粘接剂等，也具有难以剥离的特性。
第一保持部件103构成为具备包含母材103a和高热传导性材料9的多个不同材质层。第一保持部件103的高热传导性材料9与热传导部件6直接接触或者经由热连接部件8而与热传导部件6间接接触，并且与发电组件1接触。高温流体的热经由外侧翅片5或者直接向母材103a移动，并从母材103a向高热传导性材料9移动，并且经由高热传导性材料9而向热传导部件6、发电组件1移动。流经第一保持部件103的外侧的高温流体的热在传递到外侧的母材103a的状态和传递到高热传导性材料9的状态下向流动方向F1的下游侧移动的速度不同。换言之，传递到母材103a的热与在母材103a中向下游侧移动相比更容易从母材103a向高热传导性材料9移动。传递到高热传导性材料9的热与在母材103a中向下游侧移动的热相比，更容易快速地在高热传导性材料9中向下游侧移动。由此，第一保持部件103具有如下特性：传递到第一保持部件103的上游侧的高温流体的热在靠近发电组件1的一方侧部的位置，通过高热传导性材料9而容易向下游侧的热传导部件6、发电组件1传递。
第二保持部件104由具备母材104a和热传导率高于母材104a的高热传导性材料9的包层材料形成，高热传导性材料9结合于与发电组件1的一方侧部接触的部位的表面及与热传导部件6接触的部位的表面。第二保持部件104构成为具备包含母材104a和高热传导性材料9的多个不同材质层。第二保持部件104的高热传导性材料9与热传导部件6直接接触或者经由热连接部件8而与热传导部件6间接接触，并且与发电组件1接触。高温流体的热经由外侧翅片5向母材104a移动或者直接向母材104a移动，并从母材104a向高热传导性材料9移动，并且经由高热传导性材料9而向热传导部件6、发电组件1移动。流经第二保持部件104的外侧的高温流体的热在传递到外侧的母材104a的状态和传递到高热传导性材料9的状态下向流动方向F1的下游侧移动的速度不同。换言之，传递到母材104a的热与在母材104a中向下游侧移动相比，更容易从母材104a向高热传导性材料9移动。传递到高热传导性材料9的热与在母材104a中向下游侧移动的热相比，更容易快速地在高热传导性材料9中向下游侧移动。由此，第二保持部件104具有如下特性：传递到第二保持部件104的上游侧的高温流体的热在靠近发电组件1的一方侧部的位置，通过高热传导性材料9而容易向下游侧的热传导部件6、发电组件1传递。
例如，母材103a、母材104a为不锈钢材料，高热传导性材料9为铜材料。第一保持部件103在接合部3a处不具备高热传导性材料9。根据该结构，接合部3a与接合部4a通过同种材质的母材103a和母材104a而接合，因此能够避免不同种材质之间的接合。第一保持部件103可以通过以在接合部3a处不预先包覆高热传导性材料9的方式进行制造而形成，也可以在包覆了高热传导性材料9之后，在接合部3a处实施去除高热传导性材料9的切削加工等来进行制造。
根据第三实施方式的热电发电装置200，第一保持部件103、第二保持部件104在与发电组件1的一方侧部及热传导部件6直接或者间接接触的部位的表面包覆有热传导率高于母材103a、母材104a的材质。根据该结构，在高温流体的上游侧，能够通过高热传导性材料9来促进向下游侧的热移动。由此，在高温流体的上游侧，能够使保持部件的温度降低，因此能够使热应力降低并抑制保持部件的随时间劣化。
第一保持部件103、第二保持部件104分别由具备母材和热传导率高于母材的高热传导性材料9的包层材料形成，该高热传导性材料9接合于与发电组件1的一方侧部及热传导部件6直接或者间接接触的部位的表面。根据该结构，通过将规定的不同材质层叠并进行轧制接合，能够制造出实现前述的特有的效果的保持部件，能够有益于热电发电装置200的产品性提高及生产性提高。
(其他实施方式)
本说明书的发明不限于例示出的实施方式。发明包含例示出的实施方式和本领域从业人员基于此而得到的变形形态。例如，发明不限于在实施方式中示出的零件、要素的组合，能够进行各种变形而实施。发明能够通过多种组合来实施。发明可具有能够在实施方式中追加的追加部分。发明包含省略了实施方式的零件、要素的内容。发明包含一个实施方式与其他实施方式之间的零件、要素的置换或者组合。公开的技术范围不限于实施方式的记载。应当理解为发明的技术范围由本申请的保护范围的记载表示，且还包含与本申请的保护范围的记载等同的含义及范围内的全部变更。
前述的热电发电装置100在搭载于汽车以外的设备中也能够广泛地应用。例如，热电发电装置100能够与排热回收装置组合，排热回收装置组合使用在工业用、住宅用的锅炉中产生的气体作为高温流体，还能够应用于将工场、焚烧炉等的排热作为高温流体利用的发电机、电气设备的电源装置、便携型发电机等。
热电发电装置100不限于图1所记载的结构。例如，热电发电装置100也可以是如下结构：通过保持部件将在管7的一方侧在第二流体的流动方向F1上依次排列的热传导部件6及发电组件1与管7进行层叠而形成的层叠体一体地保持的结构。即，热电发电装置100也能够以仅在管7的一方侧将热传导部件6及发电组件1与管7一体地保持的方式完成。
在前述的实施方式中，公开了由一个发电单元构成的热电发电装置100，但热电发电装置100也可以构成为将发电单元多层层叠。在该情况下，也构成为，高温流体以与位于层叠的发电单元相互之间的外侧翅片5接触的方式流动。
第一实施方式的热传导部件6不是相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4分别固定的结构，但也可以是固定于高温流体侧的第一保持部件3或者第二保持部件4，以及低温流体侧的管7的任一个的结构。第二实施方式的热传导部件6与管7一体地形成，因此这是固定于低温流体侧的部件的结构的一例。
在前述的实施方式中，使第一保持部件3小于第二保持部件4并以使第一保持部件3覆盖第二保持部件4的方式安装，但也可以使第一保持部件3与第二保持部件4大小相同并使彼此错开地进行组合而安装。
在前述的实施方式中，将第一保持部件3与第二保持部件4焊接，从而从外部密封由第一保持部件3与第二保持部件4包围的内部空间30。但是，也可以不将第一保持部件3与第二保持部件4完全密封，而是结合为高温流体不对内部空间30的发电组件1造成不良影响的程度。例如，也能够以大量点的点焊将第一保持部件3与第二保持部件4结合。
前述的实施方式的发电组件1也可以不是由壳体覆盖的结构，而是以使大量的P型半导体元件和N型半导体元件露出到由第一保持部件3和第二保持部件4包围的内部空间30的方式设置的结构。在热电发电装置100中壳体并不是必须的结构要素。在该情况下，优选利用罩等密封内部空间30。
在前述的实施方式中，第一保持部件3的接合部3a与第二保持部件4的接合部4a的接合面平坦，但也可以是在接合面形成凹凸形状的结构，该凹凸形状构成互相卡合而不能后退的锯齿状的突起形状、迷宫形状。
在前述的实施方式中，将第一保持部件3及第二保持部件4与发电组件1接触的部分设为平面，但也可以设为弯曲形状。也可以在第一保持部件3及第二保持部件4与发电组件1之间设置热传导优异的石墨片、热传导性润滑脂等的插入物。另外，石墨片的厚度也可以不均匀。
在前述的实施方式中，管7与热传导部件6可以是设置成在高温流体流的上游端对齐的结构，也可以是任一方位于上游的结构。
在前述的实施方式中，形成第二通路的扁平状的管7在内部具有多个通路，但不限于这样的方式。另外，管7也可以是非扁平状的外形形状，也可以是在内部具备翅片的方式。
在前述的实施方式中，也可以是将第一保持部件3与外侧翅片5、第二保持部件4与外侧翅片5分别作为一个部件形成，而不是将不同部件彼此接合为一体的结构。
在前述的实施方式中，低温流体与高温流体也可以形成互相逆向流动的相对流。