[發明專利]熱電轉換單元、熱電轉換模塊、及廢氣發電單元

有效

• 申請號: 201780018192.0
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN108886082B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 內山直樹;久保和哉
• 申請（專利權）人: 株式會社渥美精機
• 主分類號: H01L35/30
• 分類號: H01L35/30;F01N5/02;H02N11/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

提供一種熱電轉換單元，其具有多個熱電轉換模塊，該熱電轉換模塊具備：多個熱電轉換元件，其并排設置；第一電極，其與所述熱電轉換元件的一端接合，將相鄰的所述熱電轉換元件的一端彼此電連接；第二電極，其與所述熱電轉換元件的另一端接合，將相鄰的所述熱電轉換元件的另一端彼此電連接；吸熱部，其設于所述第二電極的與所述熱電轉換元件接合的表面相反側的表面上；所述多個熱電轉換模塊沿著熱流并排設置，并且所述吸熱部呈交錯狀地配設。

技術領域

本發明涉及具備熱電轉換元件的熱電轉換單元及熱電轉換模塊、以及配設有這些單元、模塊的廢氣發電單元，其中，上述熱電轉換元件進行基于澤貝克效應實現的熱電轉換。

背景技術

熱電轉換模塊是由熱電轉換元件構成的模塊，該熱電轉換元件可通過澤貝克效應將熱能轉換為電能。通過利用這種能量的轉換性質，能夠將從工業用、民用工藝或移動體排出的排出熱轉換為有效的電力，故而，作為考慮到環境問題的節能技術，該熱電轉換模塊及構成該模塊的熱電轉換元件受到矚目。

這種熱電轉換模塊通常由電極接合多個熱電轉換元件(p型半導體及n型半導體)而構成。這種熱電轉換模塊例如在專利文獻1中被公開。另外，就這種熱電模塊而言，為了利用汽車及其他具備發動機的工業設備的廢氣的廢熱進行發電，其配置于發動機等高溫熱源的下游側。這種熱電轉換模塊的利用及使用了該熱電轉換模塊的熱電轉換裝置例如在專利文獻2中被公開。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)特開2013－115359號公報

專利文獻2：(日本)特開2007－221895號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，來自發動機的廢氣逐漸向下游(即排氣側)前進時，其熱量隨著溫度的下降而不足，故而，在由電極將p型半導體及n型半導體接合而成的僅通常構造的熱電轉換模塊中，產生不能進行充分的發電這樣的問題。另外，如果沿廢氣的流路配設多個熱電轉換模塊，則就位于下游側的熱電轉換模塊而言，由于位于上游側的熱電轉換模塊的存在，朝向位于下游側的熱電轉換模塊的廢氣的流動被阻擋，在位于下游側的熱電轉換模塊有時不能進行充分的發電。進一步地，如果在配置于下游側的熱電轉換模塊不能進行充分的發電，則也會產生不能實現熱電轉換裝置本身的發電量的提升的問題。

本發明是鑒于這樣的課題而作出的，其目的在于，提供一種能夠利用廢氣的流動且在下游也能夠以優異的熱能效率實現吸熱，能夠提升作為整體的發電量的熱電轉換單元、熱電模塊、及廢氣發電單元。

用于解決課題的技術方案

為了實現上述的目的，本發明提供一種熱電轉換單元，其具有多個熱電轉換模塊，該熱電轉換模塊具備：多個熱電轉換元件，其并排設置；第一電極，其與所述熱電轉換元件的一端接合，將相鄰的所述熱電轉換元件的一端彼此電連接；第二電極，其與所述熱電轉換元件的另一端接合，將相鄰的所述熱電轉換元件的另一端彼此電連接；吸熱部，其設于所述第二電極的與所述熱電轉換元件接合的表面相反側的表面上；所述多個熱電轉換模塊沿著熱流并排設置，并且所述吸熱部呈交錯狀地配設。

另外，為了實現上述的目的，本發明提供一種熱電轉換模塊，其具有：多個熱電轉換元件，其并排設置；多個第一電極，其與所述熱電轉換元件的一端接合，將相鄰的所述熱電轉換元件的一端彼此電連接；多個第二電極，其與所述熱電轉換元件的另一端接合，將相鄰的所述熱電轉換元件的另一端彼此電連接；多個吸熱片，其設于所述第二電極的與所述熱電轉換元件接合的表面相反側的表面上；所述吸熱片呈交錯狀地配設。