Generador de gas de escape
Descripción general
 La presente invención tiene como objetivo evitar la generación de una generación de energía deficiente cuando se usa un elemento generador termoeléctrico bajo diferentes intervalos de temperatura. ] Una pluralidad de elementos termoeléctricos que tienen diferentes rangos de temperatura de funcionamiento se dispusieron en diferentes posiciones en el tubo de escape de acuerdo con el rango de temperatura del tubo de escape.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de generación de potencia de gas de escape.
Antecedentes de la técnica
Como una técnica anterior relacionada con la presente invención, existe, por ejemplo, un 'generador de automóviles' descrito en la Publicación de Presentación de Modelo de Utilidad Japonesa Nº 200 200111. Esta técnica convencional se describirá con referencia a los dibujos. Una pluralidad de elementos generadores de energía termoeléctrica 74 están dispuestos en el tubo de escape 72 del motor del automóvil 71 y en el radiador 73. Aquí, la diferencia de temperatura entre el agua de alta temperatura de enfriamiento y el aire que fluye en la diferencia de temperatura y el radiador 73 con los gases de escape calientes y de la atmósfera a través del tubo de escape 72, el elemento generador de calor 74 genera energía para cargar la batería 75.
Sin embargo, el elemento generador de calor 74 tiene un intervalo óptimo de temperatura de funcionamiento en función del material, utilizando el elemento generador de calor 74 mismo bajo diferentes zonas de temperatura como el radiador tubo de escape 72 y 73, la generación de energía del elemento generador de calor 74 Existe el temor de que puedan ocurrir defectos.
Tarea de solución
Por lo tanto, en la presente invención, cuando el elemento generador de energía termoeléctrica se usa bajo diferentes intervalos de temperatura, el problema técnico es evitar la ocurrencia del fallo de generación de energía.
Solución
El medio técnico de la presente invención tomado para resolver el problema técnico anterior de la presente invención es un método para controlar una pluralidad de elementos de generación de energía termoeléctrica que tienen diferentes rangos de temperatura de funcionamiento de acuerdo con diferentes regiones de temperatura del tubo de escape, Fue arreglado en el lugar.
Según los medios técnicos anteriores de la presente invención, una pluralidad de elementos termoeléctricos que tienen diferentes rangos de temperatura de funcionamiento están dispuestos en diferentes posiciones en el tubo de escape de acuerdo con el rango de temperatura del tubo de escape, entre el alto calor del gas de escape y la atmósfera Genera energía por diferencia de temperatura.
De aquí en adelante, una forma de realización en la que los medios técnicos de la presente invención que incorpora se describirán con referencia a los dibujos adjuntos.
En la figura 1, el elemento generador de energía termoeléctrica 11 se configura conectando (en general, conjuntos plurales) un semiconductor 12 de tipo P y un semiconductor 13 de tipo N en serie usando electrodos 15 formados en dos sustratos 14. Aquí, el sustrato 14 en el lado superior en el dibujo actúa como la superficie de radiación de calor 16, y el sustrato 14 en el lado inferior en el dibujo actúa como la superficie de recogida de calor 17. Al proporcionar una diferencia de temperatura arbitraria entre la superficie de radiación de calor 16 y la superficie de recogida de calor 17, se genera una diferencia de potencial entre las líneas de salida 18, 19 conectadas a ambos extremos del electrodo 15. Además, formado en el semiconductor de tipo P 12 y el semiconductor de tipo N 13 de semiconductor material apropiado, el sustrato 14 está formado por una cerámica obtenidos por mezcla de, por ejemplo, alúmina, los electrodos 15 ejemplo excelente conductividad térmica tal como el cobre, la conductividad eléctrica Material. Sin embargo, los materiales del semiconductor 12 de tipo P y el semiconductor 13 de tipo N se usan apropiadamente dependiendo del rango de temperatura a usar.
2, el tubo de escape 22 del motor 21 tiene un rango de temperatura como se muestra en la figura 3 Naturalmente, la temperatura del tubo de escape 22 es mayor a medida que avanza aguas arriba del tubo de escape 22, y la temperatura del tubo de escape 22 disminuye hacia aguas abajo del tubo de escape 22. En el tubo de escape 22, están dispuestos un catalizador 29, un silenciador secundario 30 y un silenciador principal 31. Por lo tanto, el calor que genera elementos 23, 24, 25, dispuestas de modo que el catalizador 29 parte aguas arriba 26 de cada tubo de escape 22, el catalizador 29 porción de aguas abajo 27 y el principal de silenciador 31 parte aguas arriba 28 cubre el tubo de escape 22.
Aquí, el material del semiconductor del elemento generador de energía termoeléctrica 23 es de tipo FeSi o tipo SiGe, y su intervalo de temperatura de funcionamiento es de 600ºC. 900ºC. El semiconductor del elemento generador de energía termoeléctrica 24 está hecho de material basado en PbTe, y su intervalo de temperatura de funcionamiento es de 300ºC. 700ºC.
Finalmente, el material basado en BiTe se usa para el material semiconductor del elemento generador de energía termoeléctrica 25, y su rango de temperatura de funcionamiento es 100 ° C 400 ° C.
En el dispositivo de generación de potencia de gas de escape 20 que tiene la configuración anterior, el gas de escape a alta temperatura fluye a través del tubo de escape 22 mediante el funcionamiento del motor 21. En catalizador 29 sección de aguas arriba 26, y los gases de escape muy calientes actúa sobre la superficie de recogida de calor 17 del elemento generador de calor 23, que provoca muy gran diferencia de temperatura entre el calor de superficie 16 que irradia hacia la atmósfera, el elemento generador de calor Se genera una diferencia de potencial entre las líneas de salida 18,
A continuación, cuando el gas de escape fluye a través del catalizador 29, el gas de escape irradia calor al catalizador 29 y su temperatura disminuye. Por lo tanto, la región de temperatura de la parte aguas abajo 27 del catalizador 29 es inferior a la región de temperatura de la porción aguas arriba 26 del catalizador 29. Entonces, el gas de escape a alta temperatura actúa sobre la superficie de acumulación de calor 17 del elemento generador de energía térmica 24 y se genera una gran diferencia de temperatura entre la superficie de radiación térmica 16 que mira a la atmósfera y el elemento generador de calor 24 entre las líneas de salida 18 y 19 Se genera una diferencia de potencial.
Después de eso, el gas de escape irradia calor al sub-silenciador 30 cuando fluye a través del sub-silenciador 30, y la temperatura disminuye aún más. Por lo tanto, la región de temperatura de la porción aguas arriba 28 del silenciador principal 31 es más baja que la región de temperatura de la porción aguas abajo 27 del catalizador 29. Entonces, el gas de escape a alta temperatura actúa sobre la superficie de acumulación de calor 17 del elemento generador de energía térmica 25 y se produce una diferencia de temperatura entre la superficie de radiación de calor 16 que mira a la atmósfera y la diferencia de potencial entre las líneas de salida 18, 19. Se genera
En la presente realización, el calor que genera elementos 23, 24, 25, la porción de catalizador 29 aguas arriba 26 de cada tubo de escape 22, aunque dispuesto en el catalizador 29 porción de aguas abajo 27 y la parte aguas arriba del silenciador principal 31 28, cada uno de calor Por supuesto, se puede disponer en cualquier parte del tubo de escape 22 siempre que se ajuste al intervalo de temperaturas de funcionamiento mencionado anteriormente de los elementos generadores de potencia 23, 24, 25.
Como se describe anteriormente, en el sistema de generación de energía de gas de escape de la presente invención, dado que una pluralidad de elementos de generación de energía termoeléctrica que tienen diferentes rangos de temperatura de funcionamiento están dispuestos en diferentes posiciones en el tubo de escape de acuerdo con el rango de temperatura del tubo de escape, Es posible generar energía eficientemente en condiciones óptimas.
Efecto de la invención
La Figura 1 muestra el diagrama de configuración del generador termoeléctrico.
La figura 2 muestra un diagrama de configuración de un aparato de generación de potencia de gas de escape de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 3 muestra un diagrama característico del rango de temperatura del tubo de escape en la figura.
La figura 4 muestra un diagrama de configuración de un generador de automoción de la técnica anterior.
Breve descripción de los dibujos
20 generador de gas de escape,
22 tubo de escape,
23, 24, 25 elemento de generación de energía termoeléctrica,
Reclamo
Reivindicación: Se reivindica lo siguiente: 1. Un aparato de generación de energía de gas de escape que comprende: una pluralidad de elementos termoeléctricos que tienen diferentes intervalos de temperatura de funcionamiento dispuestos en diferentes posiciones en el tubo de escape de acuerdo con un rango de temperatura de un tubo de escape.
Dibujo :
Application number :1994-002538
Inventors :アイシン精機株式会社
Original Assignee :田内比登志