本申请基于2016年1月21日申请的日本专利申请2016－10071号和2016年11月30日申请的日本专利申请2016－232202号，并它们的记载内容引用到本申请。
本发明涉及一种通过塞贝克效应将热能转换为电能的热电发电装置。
背景技术：
在热电发电装置中，发电性能是基于排热回收量与发电效率的乘法运算值来决定的，此外，排热回收量和发电效率彼此为折衷选择的关系。为了获得高的发电性能，需要控制成排热回收量与发电效率的乘法运算值高的状态。此时的排热回收量与未带有热电发电的排热回收装置相比降低。若排热回收量降低，则例如导致损害在发动机启动时加热发动机的性能。
因此，专利文献1的排热活用系统具备：使废气绕行的旁通通路；附着于排气管的外部的热电转换元件；废气在内部通过而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门。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；以及配置于旁通通路的后端且对旁通通路进行开闭的第二阀门。
在该系统中，在车辆的初始起动时，第一阀门打开第一废气通路，第二阀门关闭旁通通路。废气在第一废气通路流动而对冷却水进行加热，因此进行排热回收。
在车辆行驶时，第一阀门关闭第一废气通路，第二阀门关闭旁通通路，废气在第二废气通路流动而对热电转换元件的一侧面进行加热。由此，在热电转换元件的两侧面之间产生温度差，通过该温度差而在热电转换元件的内部产生电，由热电转换元件生产的电对电池充电。
在车辆过载行驶时，第一阀门关闭第一废气通路，第二阀门打开旁通通路。废气少量在第二废气通路流动，大半在旁通通路流动。这样一来，废气大半绕过热交换元件而在旁通通路流动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－57547号公报
专利文献1的系统如上述那样地根据车辆的行驶模式来切换高温流体的流路而变更来自高温流体的热利用状态，从而要解决上述的排热回收量降低这样的课题。然而，专利文献1的系统需要用于流路切换的结构要素，因此装置的结构变得复杂，另外也需要用于流路切换的控制。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种通过简单的结构而能够兼具热回收性能和发电性能的热电发电装置。
本发明中的多个方式为了达成各自的目的，而采用不同的技术手段。另外，权利要求书所记载的括号内的符号是表示作为一个方式与后述的实施方式所记载的具体的构件的对应关系的一例，而不对技术范围进行限定。
在本发明的一方式中，热电发电装置具备：管，第一流体在该管的内部流动；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间接地接触，以使得与第一流体相比高温的第二流体的热向发电组件的一方侧部进行热移动，并且该保持部件以管与发电组件的另一方侧部直接或间接地接触的方式将发电组件和管保持成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并被保持部件和管夹持，且构成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的发电组件的下游被保持部件和管夹持。
根据该热电发电装置，由于热传导部件在发电组件的第二流体流的下游构成热移动路径，因此，在从第二流体经由保持部件向发电组件进行热移动之后，能够经由热传导部件向管进行热移动。由此，与使第二流体的热遍及第二流体的流动方向整体并通过发电组件向管移动的现有的装置相比，能够增大从第二流体朝向第一流体的热回收量。此外，第二流体经由热传导部件向第一流体进行热回收之前，由于向发电组件给予热能，因此，在发电组件中能够确保向电能转换的转换量，也能够确保发电性能。另外，热电发电装置适当设定下游侧的经由热传导部件的热回收量，从而能够实现发电性能与热回收性能的平衡。因此，能够提供通过简单的结构而兼具热回收性能和发电性能的热电发电装置。
在本发明的一方式中，热电发电装置具备：管，第一流体在该管的内部流动；多个发电组件，在该多个发电组件的内部分别具有热电转换元件；保持部件，该保持部件与发电组件的一方侧部直接或间接地接触，以使得与第一流体相比高温的第二流体的热向发电组件的一方侧部进行热移动，该保持部件以管与发电组件的另一方侧部直接或间接地接触的方式将发电组件和管保持成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并被保持部件和管夹持，且构成热从第二流体向第一流体移动的热移动路径。热传导部件在沿第二流体的流动方向排列的发电组件与发电组件之间的部位中的至少一个部位被保持部件和管夹持。
根据该热电发电装置，由于热传导部件在发电组件与发电组件之间构成热移动路径，因此，在热传导部件的上游从第二流体经由保持部件向发电组件进行热移动之后，能够经由热传导部件向管进行热移动。由此，与使第二流体的热遍及第二流体的流动方向整体并从第二流体通过发电组件向管移动的现有的装置相比，能够增大从第二流体朝向第一流体的热回收量。此外，第二流体在经由热传导部件向第一流体进行热回收的部位的上游的部位向发电组件给予热能，因此，在发电组件中能够确保向电能转换的转换量，也能够确保发电性能。另外，热电发电装置适当设定发电组件与发电组件之间的经由热传导部件的热回收量，从而能够实现发电性能与热回收性能的平衡。因此，该热电发电装置能够通过简单的结构而兼具热回收性能和发电性能。
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是表示沿图2的箭头iii方向观察到的热电发电装置的俯视图。
图4是表示沿图3的箭头iv方向观察到的热电发电装置的侧视图。
图5是表示位于发电组件的高温流体流的下游侧的热传导部件的局部放大图。
图6是在热电发电装置中，用于对热传导部件的宽度尺寸与高温流体侧的温度效率的关系进行说明的曲线图。
图7是表示第二实施方式的热电发电装置的一部的立体图。
图8是表示第三实施方式的热传导部件的剖视图。
图9是表示第四实施方式的热电发电装置的一部的立体图。
图10是表示热传导部件和接合部的局部放大图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对用于实施本发明的多个方式进行说明。在各方式中，存在对与在先前的方式中已说明的事项对应的部分标注相同的参照符号而省略重复的说明的情况。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前已说明的其另一方式。在各实施方式中，不仅具体地明示能够组合的部分彼此组合，只要在不特别地对组合产生阻碍，即使未明示也能够使实施方式彼此部分地组合。
(第一实施方式)
在第一实施方式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将热能转换为电能而发电的装置。当在具有热电转换元件的发电组件中向一方侧与另一方侧给予温度差时，热电发电装置100利用产生电位差而电子流动的现象来发电。在热电发电装置100中，使用低温的第一流体和与第一流体相比高温的第二流体而向发电组件的两侧给予温度差。对于第一流体、第二流体，能够采用能够给予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和第二流体的一例，对将汽车发动机的冷却水用作第一流体，且将从汽车发动机排出的废气用作第二流体的情况进行说明。以下，将第一流体称为低温流体，将第二流体称为与低温流体相比高温的高温流体。
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设置成能够在一方侧与高温流体进行热移动并在另一方侧与低温流体进行热移动；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还具备第一保持部件3和第二保持部件4，该第一保持部件3和第二保持部件4提高各部件彼此的粘合性，以确保低温流体及高温流体与发电组件1的热移动。第一保持部件3和第二保持部件4在以下也称为保持部件3、4。
热传导部件6其自身由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的热传导性能优选比发电组件1的热传导性能高。
热传导部件6能够设为板状、实心的块状、扁平的长方体状等任意的形状。热传导部件6优选设为能够粘合地被第一保持部件3和管7夹持，还能够粘合地被第二保持部件4和管7夹持。热传导部件6优选有与发电组件1相同的体积、外形形状。热传导部件6优选有与发电组件1相同程度的厚度尺寸。
各发电组件1具有热电转换元件2。多个热电转换元件2被收纳于扁平状的箱体即壳体的内部。如图1所示，多个热电转换元件2沿高温流体的流动方向f1排列地设置于发电组件1的内部。为了防止热电转换元件2氧化，壳体的内部是例如真空状态、或填充有惰性气体。该壳体也是密封内部的空间的气密性壳体。壳体例如通过不锈钢材料形成。
热电转换元件2构成为交替配置的p型半导体元件、n型半导体元件连结成网状。发电组件1的一方的面与高温流体、或能够与高温流体进行热传递的高温部接触，发电组件1的另一方的面与低温流体、或能够与低温流体进行热传递的低温部接触，从而在热电转换元件2的一方侧与另一方侧产生温度差，并通过起因于电位差的电子的移动而发电。
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能够分别通过板状的部件构成。第一保持部件3也可以是经由其他部件间接地与发电组件1的一方的面接触的结构。第二保持部件4也可以是经由其他部件间接地与发电组件1的一方的面接触的结构。
第一保持部件3和第二保持部件4形成为两端彼此能够焊接的形状。该形状能够通过铸造或弯曲加工而形成。作为该形状，第一保持部件3在两端侧具有位于呈大致直角的弯曲部的顶端侧的接合部3a，第二保持部件4在两端侧具有位于呈大致直角的弯曲部的顶端侧的接合部4a。接合部3a和接合部4a重叠，形成重叠部，该重叠部沿与在管7中流动的低温流体的流动方向f2平行的方向延伸。该重叠部通过例如缝焊、激光焊接而彼此焊接。这样一来，管7通过从第一保持部件3和第二保持部件4施加的压缩力而被两个发电组件1和两个热传导部件6夹持并保持。压缩力是在图1中沿白色箭头所示的方向作用的力。
两个热传导部件6被保持成在高温流体的流动方向f1上在两个发电组件1的下游夹持管7。这样一来，两个热传导部件6设置于从高温流体朝向低温流体进行热移动的高温流体流整体的最下游。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下游。各热传导部件6在高温流体流的最下游构成连接第一通路和第二通路的传热路径。热传导部件6在流动方向f2上具有与发电组件1相同的长度，并设置成在流动方向f2上相对于热电转换元件2所存在的部位存在于高温流体流的上游。
热传导部件6通过上述的压缩力而被保持，不具有个别地相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4固定的构造。即，热传导部件6根据各部件的膨胀、收缩，而能够相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4沿高温流体的流动方向f1位移。因此，即使各部件因由高温流体和低温流体带来的温度差而膨胀、收缩，由于热传导部件6能够位移，因此能够减轻由各部件的应变产生的应力，能够吸收部件之间的热膨胀差。
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是例如不锈钢制、铝制，具有划分出多个内部通路的第二通路，低温流体在多个内部通路的内部流动。在第一保持部件3的与发电组件1相反的一侧的面设置有外侧翅片5。在第二保持部件4的与发电组件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具备：管7，该管具有在内部供低温流体流动的扁平的表面/背面的外表面；以及两个发电组件1，该两个发电组件1以夹持管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。由铁板或不锈钢板形成的第一保持部件3与在一方的发电组件1中位于与管7相反的一侧的表面接触。由铁板或不锈钢板形成的第二保持部件4与在另一方的发电组件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铝制的外侧翅片5。在第二保持部件4中位于与发电组件1相反的一侧的表面通过钎焊等接合有不锈钢或铝制的外侧翅片5。
外侧翅片5是将板材弯曲成波型而形成的。外侧翅片5具有如下那样刚性上的特性：刚性沿波的前进方向变弱，刚性沿波的重叠方向变强。这样的外侧翅片5钎焊于第一保持部件3，从而能够加强第一保持部件3的刚性。其结果是，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之间难以产生阻碍热传递的间隙。此外，在第一保持部件3与热传导部件6之间、在第二保持部件4与热传导部件6之间难以产生阻碍热传递的间隙。
在具有产生该间隙的可能性的接触部也可以配置有石墨片、具有热传导性的润滑脂等热传导部件。通过将这样的热传导部件设置于接触部，从而能够吸收成为能够在接触部产生间隙的要因的一些高低差或凹凸，而能够有助于确保热传导性。
对于外侧翅片5采用偏移翅片，该偏移翅片设置成在方向f1上相邻的翅片彼此的位置在与方向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。该多个波部的波的前进方向是低温流体的流动方向f2，波的重叠方向是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能够增强高温流体的流动方向f1的刚性。其结果是，接合有外侧翅片5的第一保持部件3和第二保持部件4也能够增强流动方向f1的刚性。另一方面，第一保持部件3和第二保持部件4在流动方向f1的两端具有彼此接近地焊接的接合部3a和接合部4a。通过该接合部3a与接合部4a的焊接而产生将发电组件1、热传导部件6按压于管7的应力。因此，能够通过外侧翅片5来增强对于该应力的刚性，因此能够确保各部件彼此的粘合性。
接合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的长度设定为包含于130mm～200mm的范围的尺寸。由第一保持部件3和第二保持部件4夹持并保持的管7、外侧翅片5的例如流动方向f1的长度设定为包含于85mm～155mm的范围的尺寸。管7的例如流动方向f2的长度设定为约160mm的尺寸。热电发电装置100的例如图4图示的层叠方向的长度w、即外侧翅片5的顶端之间的长度设定为约35mm的尺寸。
第一保持部件3和第二保持部件4组装时被沿图1的白色箭头所述的方向加压，以使接合部3a和接合部4a彼此重叠的部分增加。在该被加压的状态下，接合部3a和接合部4a彼此通过缝焊或激光焊接而焊接。
由此，第一保持部件3和第二保持部件4提供作用有夹持发电组件1的应力的制品。此外，发电组件1和热传导部件6紧贴于第一保持部件3及第二保持部件4和管7这双方。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，在这些部件之间形成接触部。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，在这些部件之间形成接触部。
接合部3a与接合部4a的焊接由形成焊接部的缝焊或激光焊接提供，焊接部沿着低温流体流动的方向延伸。由此，能够牢固地焊接接合部3a和接合部4a。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。如图2～图4所示，例如低温流体沿与高温流体正交的方向流动。外侧翅片5容易沿呈波状延伸的方向伸缩而刚性弱，难以沿与该方向正交的方向伸缩而刚性高。
由于作用有图1的白色箭头所示的方向的加压力，因此弯曲应力施加于第一保持部件3和第二保持部件4。因此，优选具有耐得住该弯曲应力的刚性。因此，外侧翅片5设定成增强高温流体的流动方向f1的刚性，减弱与方向f1正交的方向的刚性。
第一保持部件3和第二保持部件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，同时能够通过弹性变形了的第一保持部件3和第二保持部件4要复原的反作用力，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以及管7的粘合性。
如图5所示，优选在热传导部件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，配置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实现部件之间的热阻的降低，能够实现经由热传导部件6的高温流体与低温流体之间有效的热移动。
石墨片具有非常高的热传导率。例如，优选采用具有铜、铝的2倍以上的热传导率的石墨片。石墨片是薄且柔软的片材，容易变形、加工。石墨片能够通过对高分子薄膜进行热分解且石墨化来制造。另外，石墨片优选具有带有接近单结晶的构造的高配向性。
另外，热连接部件8优选为与热传导部件6、管7、第一保持部件3、第二保持部件4相比容易因外力而变形且硬度低的部件。根据该结构，由于热连接部件8能够根据各部件的膨胀、收缩而变形，因此能够使热传导部件6容易相对于管7、第一保持部件3、第二保持部件4位移。因此，即使各部件因由高温流体和低温流体带来的温度差而膨胀、收缩，由于热传导部件6容易位移，因此也能够提高如下效果：减轻由各部件的应变产生的应力，吸收部件之间的热膨胀差。
接着，在热电发电装置100中，一边参照图6一边对热传导部件6的流动方向f1的宽度尺寸与高温侧流体的温度效率的关系进行说明。图6所示的曲线图是基于对使热传导部件6的流动方向f1的宽度尺寸变化了的热电发电装置100进行实际测量的数据。该温度效率是通过从高温流体的入口温度减去出口温度的减法运算值除以从高温流体的入口温度减去低温流体的入口温度的减法运算值的计算而求出的。即，高温流体侧的温度效率是高温流体的热交换前后的温度差除以两流体之间的最大温度差而求出的。当该温度效率高时，从高温流体朝向低温流体的热回收性能也高。
在图6中热传导部件宽度尺寸为零时的图示表示在第二流体的流动方向整体不设置发电组件的热电发电装置中的温度效率。在热电发电装置100中高温流体与低温流体之间的热移动在发电组件1的高温流体流的下游经由热传导部件6来促进。由此，流入第一通路的高温流体在向热电转换元件2散热而给予热能之后，向经由热传导部件6的低温流体散热。因此，热电发电装置100能够最初给予高温流体转换为电能的热能而确保发电性能，并且能够在给予热能后的下游经由热传导部件6和管7向低温流体实施热回收。
如图6的图示可知，热电发电装置100中的温度效率随着热传导部件宽度尺寸变长而增高。在图6中由斜线所示的区域表示与不具有热电发电功能的排热回收装置的情况相当的温度效率。图6表示了，通过延长热传导部件宽度尺寸从而接近与该排热回收装置相当的温度效率，通过将热传导部件宽度尺寸设定得长，能够进行发电，并且能够提高热回收性能。
接着，对第一实施方式的热电发电装置100带来的作用效果进行说明。热电发电装置100具备：管7，第一流体在管7的内部流动；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，该保持部件直接或间接地与发电组件的一方侧接触，以使得与第一流体相比高温的第二流体的热向发电组件的一方侧部进行热移动。保持部件以管7直接或间接地与发电组件1的另一方侧部接触的方式将发电组件1和管7保持成能够进行热移动的状态。热电发电装置100还具备热传导部件6，该热传导部件6具有热传导性且被保持部件和管7夹持，构成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的发电组件1、热电转换元件2的下游被保持部件和管7夹持。
根据该热电发电装置100，热传导部件6在发电组件1的第二流体流的下游构成热移动路径。根据该结构，第二流体的热经由保持部件向发电组件1移动之后，能够经由热传导部件6进一步向管7进行热移动。即，能够在第二流体流的下游侧提高朝向第一流体的热回收，并且在这上游侧能够向发电组件1给予热而能够确保温度差。由此，与使第二流体的热遍及第二流体的流动方向整体并通过发电组件1向管7移动的现有的装置相比，由于具有不经由发电组件1的热路径，因此能够增大从第二流体朝向第一流体的热回收量。
此外，第二流体在经由热传导部件6向第一流体进行热回收之前，向发电组件1给予热能。由此，在发电组件1中能够确保向电能转换的转换量，也能够确保发电性能。另外，热电发电装置100适当地设定下游侧的经由热传导部件6的热回收量，由此能够实现发电性能与热回收性能的平衡。综上，热电发电装置100能够通过简单的结构而兼具热回收性能和发电性能。例如，热电发电装置100能够不需要与流路切换相关的机构，能够有助于抑制零件件数、制品重量、制品体型。
热电发电装置100提供夹持层叠体的保持力，该层叠体包含热传导部件6、发电组件1以及管7。将位于管7的一方侧的热传导部件6及发电组件1、管7、位于管7的另一方侧的热传导部件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提供的保持力来夹持管7。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提供的保持力来夹持管7。
根据该热电发电装置100，在供第一流体流动的管7的两侧，能够实施来自第二流体的热回收，能够实施由发电组件1进行的发电。因此，能够提供一种实现高效率的发电和热回收，并且实现发电性能、热回收性能、适当的平衡的热电发电装置100。
(第二实施方式)
参照图7对第二实施方式进行说明。在图7中标注与第一实施方式的附图相同的符号的结构与上述的实施方式相同。在第二实施方式中未特别说明的结构、处理、作用、效果与第一实施方式相同。以下，仅对与第一实施方式不同的点进行说明。
第二实施方式的热电发电装置200的热传导部件106设置于发电组件1与发电组件1之间，这一点与第一实施方式的热电发电装置100不同。热传导部件106是与热传导部件6相同的结构、材质，起到相同的作用、效果。
热电发电装置200具备热传导部件106，该热传导部件106具有热传导性并被保持部件和管7夹持，且构成供热从第二流体向第一流体移动的热移动路径。热传导部件106在沿第二流体的流动方向排列的发电组件1与发电组件1之间的部位中的至少一个部位被保持部件和管7夹持。
根据该热电发电装置200，热传导部件106在沿第二流体的流动方向排列的发电组件1与发电组件1之间构成热移动路径。根据该结构，第二流体的热经由保持部件移动到发电组件1之后，经由热传导部件106进一步向管7进行热移动。此外，在下游，第二流体的热经由保持部件向发电组件1移动。即，在发电组件1的下游侧提高朝向第一流体的热回收，并且在这上游侧和下游侧向发电组件1给予热而能够确保温度差。由此，与使第二流体的热遍及第二流体的流动方向整体并通过发电组件1向管7移动的现有的装置相比，由于在发电组件1彼此之间具有不经由发电组件1的热路径，因此能够增加从第二流体朝向第一流体的热回收量。
此外，第二流体在经由热传导部件106向第一流体进行热回收之前，向发电组件1给予热能。由此，在发电组件1中能够确保向电能转换的转换量，也能够确保发电性能。另外，热电发电装置200适当设定发电组件1的彼此之间的经由热传导部件106的热回收量，从而能够实现发电性能与热回收性能的平衡。综上，热电发电装置200能够通过简单的结构来兼具热回收性能和发电性能。例如，热电发电装置200能够不需要与流路切换相关的机构，能够有助于抑制零件件数、制品重量、制品体型。
热电发电装置200中的热传导部件106也可以是在沿第二流体的流动方向排列的发电组件1与发电组件1的之间全部被保持部件和管7夹持的结构。根据该结构，由于热电发电装置200所具有的多个发电组件1彼此之间全部设有热传导部件106，因此能够提供确保发电性能并且提高热回收量的热电发电装置200。另外，根据该热电发电装置200，由于具有经由多个热传导部件106的热移动路径，因此容易进行使热回收量接近适当值的调整。
(第三实施方式)
参照图8对第三实施方式进行说明。在图8中标注与第一实施方式的附图相同的符号的结构与上述的实施方式相同。在第三实施方式未特别说明的结构、处理、作用、效果与上述的实施方式相同。以下，仅对与上述的实施方式不同的点进行说明。
第三实施方式的管107是一体地形成有热传导部件6的一个部件，这一点与第一实施方式的管7不同。管107在流动方向f1的下游端部一体地具有从管107的两面侧突出的热传导部件6。管107中的热传导部件6位于发电组件1的高温流体流的下游，发电组件1在管107中与两侧面紧贴的状态下被保持。管107能够例如通过挤压成形而形成。
另外，相对于第二实施方式的管7，管107也可以是一体地形成有热传导部件6的一个部件。在该情况下，管107在沿流动方向f1排列的发电组件1与发电组件1之间一体地具备从管107的两面侧突出的热传导部件6。管107中的热传导部件6位于多个发电组件1的彼此之间，多个发电组件1在管107中与两侧面紧贴的状态下被保持。
根据第三实施方式的管107，由于热传导部件6和管107由一个部件构成，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，第三实施方式能够提高经由热传导部件6的热回收性能，因此能够降低导致热电转换元件2超过耐热温度的风险，有助于抑制由热电转换元件2的热产生的劣化。
(第四实施方式)
参照图9和图10对第四实施方式的热电发电装置300进行说明。在各图中标注与第一实施方式的附图相同的符号的结构与上述的实施方式相同。在第四实施方式中未特别说明的结构、处理、作用、效果与上述的实施方式相同。以下，仅对与上述的实施方式不同的点进行说明。
如图所示，各个第一保持部件103、第二保持部件104是不同材质的多个层叠结构，这一点与各个第一保持部件3、第二保持部件4不同。
第一保持部件103由金属包层材料形成，具备母材103a和高热传导性材料9，该高热传导性材料9接合于母材103a的与发电组件1的一方侧部接触的部位的表面和与热传导部件6接触的部位的表面，且热传导率比母材103a高。金属包层材料是通过对一个特定的金属层的表面和不同的其他金属层的表面施加压力且轧制、接合而形成的。金属包层材料也称为包层金属板。金属包层材料具有如下那样的特性：由于是通过压力使金属和金属进行原子间接合，因此，即使不在表面使用粘接剂等，也难以剥离。
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的多个异材质层。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、或经由热连接部件8与热传导部件6间接地接触，并与发电组件1接触。高温流体的热经由外侧翅片5或直接向母材103a移动，从母材103a向高热传导性材料9移动，经由高热传导性材料9向热传导部件6、发电组件1移动。在第一保持部件103的外侧流动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，与传递到母材103a的热在母材103a中向下游侧移动相比，传递到母材103a的热容易从母材103a向高热传导性材料9移动。与在母材103a中向下游侧移动的热相比，传递到高热传导性材料9的热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具有如下那样的特性：在靠近发电组件1的一方侧部的位置，传递到第一保持部件103的高温流体的热通过高热传导性材料9容易向下游侧的热传导部件6、发电组件1传递。
第一保持部件103在部位103aa不具备高热传导性材料9，部位103aa是第一保持部件103与发电组件1的一方侧部和热传导部件6直接或间接地接触的部位的表面中的相当于热电转换元件2与热传导部件6之间的部位。根据该结构，在部位103aa中，母材103a和发电组件1不接触，在两者之间设置有间隙。部位103aa在母材103a与发电组件1之间形成分离了高热传导性材料9的厚度的间隙部。因此，在部位103aa中，阻碍从母材103a朝向发电组件1的热移动，中断热在高热传导性材料9向下游侧移动的热路径。第一保持部件103也可以通过以在部位103aa不预先覆盖高热传导性材料9的方式制造而形成，也可以在覆盖高热传导性材料9之后在部位103aa实施将高热传导性材料9切除的切削加工等来制造。
第二保持部件104由金属包层材料形成，具备母材104a和高热传导性材料9，该高热传导性材料9接合于母材104a的与发电组件1的一方侧部接触的部位的表面和与热传导部件6接触的部位的表面，且热传导率比母材104a高。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的多个异材质层。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、或经由热连接部件8与热传导部件6间接地接触，并与发电组件1接触。高温流体的热经由外侧翅片5或直接向母材104a移动，从母材104a向高热传导性材料9移动，经由高热传导性材料9向热传导部件6、发电组件1移动。在第二保持部件104的外侧流动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，与传递到母材104a的热在母材104a中向下游侧移动相比，传递到母材103a的热容易从母材104a向高热传导性材料9移动。与在母材104a中向下游侧移动的热相比，传递到高热传导性材料9的热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具有如下那样的特性：在靠近发电组件1的一方侧部的位置，传递到第二保持部件104的高温流体的热通过高热传导性材料9容易向下游侧的热电转换元件2传递。
第二保持部件104在部位104aa不具备高热传导性材料9，部位104aa是第二保持部件104与发电组件1的一方侧部和热传导部件6直接或间接地接触的部位的表面中的相当于热电转换元件2与热传导部件6之间的部位。根据该结构，在部位104aa中，母材104a和发电组件1不接触，在两者之间设置有间隙。部位104aa在母材104a与发电组件1之间形成分离了高热传导性材料9的厚度的间隙部。因此，在部位104aa中，阻碍从母材104a朝向发电组件1的热移动，中断热在高热传导性材料9向下游侧移动的热路径。第二保持部件104也可以通过以在部位104aa不预先覆盖高热传导性材料9的方式制造而形成，也可以在覆盖高热传导性材料9之后在部位104aa实施将高热传导性材料9切除的切削加工等来制造。
例如，母材103a、母材104a是不锈钢材，高热传导性材料9是铜材。第一保持部件103在接合部3a不具备高热传导性材料9。根据该结构，由于接合部3a和接合部4a通过同种材质的母材103a和母材104a而接合，因此能够避免异种材质彼此接合。第一保持部件103也可以通过以在接合部3a不预先覆盖高热传导性材料9的方式制造而形成，也可以在覆盖高热传导性材料9之后在接合部3a实施将高热传导性材料9切除的切削加工等来制造。
根据第四实施方式的热电发电装置300，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直接或间接地接触的部位的表面覆盖有热传导率比母材103a、母材104a高的材质。根据该结构，能够使在热传导部件6的下游侧移动到保持部件的高温流体的热通过高热传导性材料9向上游侧进行热移动。由此，能够使在热传导部件6的下游侧传递到保持部件的热通过高热传导性材料9向热传导部件6回收，能够提高经由热传导部件6的热回收。
各个第一保持部件103、第二保持部件104由金属包层材料形成，具备母材和高热传导性材料9，该高热传导性材料9接合于母材的与发电组件1的一方侧部和热传导部件6直接或间接地接触的部位的表面，且热传导率比母材高。根据该结构，通过将特定的不同材质层叠且轧制接合，从而能够制造起到上述的特有的效果的保持部件，能够有助于热电发电装置300的制品性提高和生产率提高。
在各个第一保持部件103、第二保持部件104的与发电组件1的一方侧部和热传导部件6直接或间接地接触的部位的表面中，除去相当于热电转换元件2与热传导部件6之间的部位，覆盖有热传导率比母材高的材质。根据该结构，能够防止在相当于热电转换元件2与热传导部件6之间的部位的上游侧传递到高热传导性材料9的热向下游侧的热传导部件6移动，能够抑制被热电转换元件2回收的热量降低。由此，能够提供提高发电效率的热电发电装置300。
(其他实施方式)
本说明书的发明不限制于例示的实施方式。发明包含例示的实施方式和本领域技术人员基于这些例示的实施方式进行的变形方式。例如，发明不限定于在实施方式中所示的零件、要素的组合，能够进行各种变形并实施。发明能够通过多样的组合来实施。发明能够包含能够追加到实施方式的追加的部分。发明包含省略了实施方式的零件、要素的结构。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、或组合。公开的技术范围不限定于实施方式的记载。公开的技术范围应该理解为如所要保护的范围的记载所示，还包含与所要保护的范围的记载均等的思想和范围内的所有变更。
上述的热电发电装置100也能够广泛地应用于搭载于汽车以外的设备。例如，热电发电装置100能够与将在工业用、住宅用的锅炉中产生的气体用作高温流体的排热回收装置组合，能够应用于将工厂、焚烧炉等的排热用作高温流体的发电机、电气设备的电源装置、携带型发电机等。
热电发电装置100不限定于图1所记载的结构。例如，热电发电装置100也可以设为通过保持部件一体地保持层叠体，该层叠体是将在管7的一方侧沿第二流体的流动方向f1依次排列的发电组件1及热传导部件6、管7层叠而形成的。即，热电发电装置100也可以设为仅在管7的单方侧与管7一体地保持发电组件1和热传导部件6。
在上述的实施方式中，公开了由一个发电单元构成的热电发电装置100，但是，热电发电装置100也可以构成为将多个发电单元层叠。在该情况下，也构成为高温流体与位于层叠的发电单元彼此之间的外侧翅片5相接地流动。
在上述的实施方式中，使第一保持部件3比第二保持部件4小，且用第一保持部件3覆盖第二保持部件4并安装，但是，也可以将第一保持部件3和第二保持部件4设为相同大小而彼此错开地组合、安装。
在上述的实施方式中，焊接第一保持部件3和第二保持部件4，从外部密封由第一保持部件3和第二保持部件4所包围的内部空间30。然而，也可以不完全密封第一保持部件3和第二保持部件4，而将第一保持部件3和第二保持部件4结合成高温流体不给内部空间30的发电组件1带来不良影响的程度。例如，也可以用多个点的点焊来结合第一保持部件3和第二保持部件4。
上述的实施方式的发电组件1也可以不是通过壳体来覆盖的结构，而是多个p型半导体元件和n型半导体元件向由第一保持部件3和第二保持部件4所包围的内部空间30露出地设置的结构。在热电发电装置100中，壳体不是必须的结构要素。在该情况下，优选用罩等密封内部空间30。
在上述的实施方式中，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的接合面是平坦的面，但是也可以是如下那样的结构：在接合面形成彼此卡合而不后退的锯齿状的突起形状、或构成迷宫形状的凹凸形状。
在上述的实施方式中，第一保持部件3及第二保持部件4与发电组件1相接的部分设为平面，但是也可以设为弯曲形状。在第一保持部件3及第二保持部件4与发电组件1之间设置热传导优良的石墨片、热传导性润滑脂等夹杂物。另外，石墨片的厚度也可以不均匀。
在上述的实施方式中，可以是管7和热传导部件6设置为高温流体流的下游端对齐的结构，也可以是任一方位于下游的结构。
在上述的实施方式中，形成第二通路的扁平状的管7在内部具有多个通路，但是不限定于这样的方式。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。
在上述的实施方式中，也可以将第一保持部件3和外侧翅片5形成为一个部件、将第二保持部件4和外侧翅片5形成为一个部件，而不是将不同部件彼此一体地接合的结构。
在上述的实施方式中，低温流体和高温流体也可以形成彼此逆向地流动的对流。