[發(fā)明專(zhuān)利]用于熱隔離發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)部件的結(jié)構(gòu)件，尤其用于內(nèi)燃機(jī)的隔熱屏

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080010795.4
• 申請(qǐng)日: 2010-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102388214A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·齊卡-貝耶萊因
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 愛(ài)爾鈴克鈴爾股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02G5/00
• 分類(lèi)號(hào): F02G5/00;H01L35/30;F02G5/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;楊國(guó)治

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于熱隔離發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)部件的結(jié)構(gòu)件(Strukturbauteil)，尤其一種用于內(nèi)燃機(jī)的隔熱屏(Hitzeschild)，其中，該結(jié)構(gòu)件具有平整的延伸部(Ausdehnung)并且具有第一側(cè)面(其面向發(fā)動(dòng)機(jī)的熱的構(gòu)件)，并具有第二側(cè)面(其背向發(fā)動(dòng)機(jī)的熱的構(gòu)件)。

背景技術(shù)

例如車(chē)輛中的熱管理和因此還對(duì)于熱的和聲的隔離系統(tǒng)的要求是復(fù)雜的，這是因?yàn)楝F(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)在空間供應(yīng)越來(lái)越小的情況下以越來(lái)越高的功率密度突出。諸如車(chē)輛設(shè)計(jì)、空氣阻力和用于乘客安全的系統(tǒng)這些因素規(guī)定了供使用的空間。同時(shí)，必須考慮構(gòu)件的提升的數(shù)量，例如由于對(duì)廢氣質(zhì)量的更高的要求、由于對(duì)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制和輔件控制的電子部件的更高的需求，并且也因?yàn)樵谑孢m性方面的最終用戶(hù)的期望。通過(guò)受限的空間供應(yīng)，阻礙了對(duì)于運(yùn)走熱量所必需的冷卻空氣循環(huán)。大部分部件因此必須被保護(hù)免受過(guò)高的溫度。

隔離件的首要的功能在于保護(hù)對(duì)溫度敏感的構(gòu)件。車(chē)輛中的熱源例如為引導(dǎo)廢氣的零件，如排氣歧管、渦輪增壓器、催化器、碳煙顆粒燃燒系統(tǒng)等。大多數(shù)情況，隔離件和隔熱屏涉及三維的、自由形狀平面構(gòu)件，其也可被稱(chēng)作結(jié)構(gòu)件。隔離件一方面應(yīng)盡可能接近地放置在熱源處，以便保護(hù)環(huán)境免受在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱能，目前應(yīng)是通過(guò)輻射或通過(guò)對(duì)流。通過(guò)已知的隔熱屏，熱量被隔離，其中在隔熱的同時(shí)也可引起隔音。

由文件DE?10?2007?005?520?A1已知一種帶有熱電的發(fā)電機(jī)的車(chē)輛，發(fā)電機(jī)具有與發(fā)出熱量的部件熱聯(lián)結(jié)的接收熱量的元件并且其從在接收熱量的元件與熱沉(Waermesenke)之間的溫度梯度來(lái)產(chǎn)生電能。熱電的發(fā)電機(jī)在此直接地布置在發(fā)出熱量的部件處，并且導(dǎo)熱地與它相連接。

由文件DE?10?2007?035?931?A1已知一種用于熱電的發(fā)電機(jī)的布置，其包括高溫側(cè)的底板和低溫側(cè)的底板，其帶有布置在底板之間的半導(dǎo)體陣列，其中，低溫側(cè)的和高溫側(cè)的底板具有大致二維的尺寸，并且其中，高溫側(cè)的底板可材料接合地(stoffschluessig)與熱的表面相連接，并且/或者低溫側(cè)的底板可材料接合地與冷的表面相連接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)件，尤其一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱屏，其具有放大的功能范圍。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施類(lèi)型中，被隔離的熱量應(yīng)被用于能量的回收。

該目的通過(guò)在權(quán)利要求1中確定的結(jié)構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的特別的實(shí)施類(lèi)型在從屬權(quán)利要求中確定。

在一個(gè)實(shí)施類(lèi)型中，結(jié)構(gòu)件具有熱電的發(fā)電機(jī)，利用發(fā)電機(jī)，可從在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中所產(chǎn)生的在結(jié)構(gòu)件的第一側(cè)面與第二側(cè)面之間的溫差產(chǎn)生電能。優(yōu)選地，電能可直接地由溫差并且尤其在沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的或旋轉(zhuǎn)的零件的情況下產(chǎn)生。熱電的發(fā)電機(jī)可布置在結(jié)構(gòu)件的第一側(cè)面與第二側(cè)面之間，尤其直接地導(dǎo)熱地一方面與第一側(cè)面并且另一方面與第二側(cè)面相連接。為了能量轉(zhuǎn)換，例如可應(yīng)用所謂的賽貝克效應(yīng)(Seebeck-Effekt)，據(jù)此，電荷載體(Ladungstraeger)從導(dǎo)體或半導(dǎo)體的熱的端部向冷的端部擴(kuò)散。通過(guò)不同材料或不同地?fù)诫s的材料、尤其不同地?fù)诫s的半導(dǎo)體材料的組合，可在彼此相連接的導(dǎo)體副的自由端處獲取電壓，其取決于溫差。作為用于熱電的發(fā)電機(jī)的可能的材料，考慮例如碲化鉍(Bi2Te3)、碲化鉛(PbTe)或鍺化硅(SiGe)和除此之外所有現(xiàn)在已知的且將來(lái)還待開(kāi)發(fā)的具有足夠的溫差電動(dòng)勢(shì)(Thermokraft)的材料。

熱電的發(fā)電機(jī)的熱側(cè)或冷側(cè)與結(jié)構(gòu)件的相應(yīng)的第一和第二側(cè)面的良好的熱聯(lián)結(jié)是有利的。倘若對(duì)于結(jié)構(gòu)件使用鋁作為材料，尤其單獨(dú)的鋁層，結(jié)構(gòu)件可模制在熱電的發(fā)電機(jī)處，或者熱電的發(fā)電機(jī)可平整地貼靠到結(jié)構(gòu)件的相應(yīng)的側(cè)面處。結(jié)構(gòu)件可由帶有小于1mm的厚度的薄板、尤其鋁板形成，或者由多個(gè)薄板層組裝，并且匹配于熱電的發(fā)電機(jī)的輪廓。如果需要的話(huà)，在鋁作為用于結(jié)構(gòu)件的材料的情況下(例如由氧化鋁制成)，可在熱電的發(fā)電機(jī)的所屬的貼合面(Anlageflaeche)和/或結(jié)構(gòu)件的貼合面上施加有電絕緣的層。該結(jié)構(gòu)件還至少局部地、優(yōu)選地整面地進(jìn)行陽(yáng)極氧化(eloxieren)。

在一個(gè)實(shí)施類(lèi)型中，熱電的發(fā)電機(jī)具有第一截段和第二截段，其相應(yīng)地具有第一端和第二端。這兩個(gè)截段可由不同的材料或材料組合制成，并且/或者可不同地進(jìn)行摻雜。對(duì)于半導(dǎo)體材料，兩個(gè)截段可不同地進(jìn)行摻雜，即以不同的方式針對(duì)性地混雜有雜質(zhì)原子，尤其這種雜質(zhì)原子，其被安裝在晶格位置上。兩個(gè)截段可由相同的材料制成，其中一截段被n-摻雜，而另一截段被p-摻雜。