JP5484071B2 - 熱電発電機を搭載した車両 - Google Patents
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Description
本発明の出発点は、「放熱部品」と熱電発電機とを搭載した車両である。この放熱部品は、たとえば車両原動機(内燃機関)ないしはそのシリンダブロックないしはハウジング、車両原動機のオイルパン、または良好な熱伝導を可能とする原動機のその他の部品であるとよい。あるいはその代わりに放熱部品は、たとえば自動変速機、手動変速機、自動化手動変速機、トランスファーギヤ、終減速装置、またはその類などの歯車装置であってもよい。熱電発電機は、この「放熱部品」と熱結合される「吸熱要素」を有している。この吸熱要素とヒートシンクとの間の温度勾配から、熱電発電機は電気エネルギを発生する。ヒートシンクは、たとえば周囲空気(走行風)または吸熱要素が接続されている冷却系統のクーラントであるとよい。
‐走行運転中に原動機の表面から周囲空気に放出される熱の一部を電気エネルギに変換することができる。それにより発電機の負担が軽減され、燃料が節減され、その結果車両のエネルギ収支が改善される。
‐車両の原動機は、停止後、数時間をかけて冷却される。シリンダブロックに蓄えられた熱は、放射と対流により周囲空気に放出される。熱電発電機を利用して、停止中の車両においても、原動機に蓄えられている熱の一部を電気エネルギに変換することができる。
‐熱電発電機が排気系統に組み込まれている従来のアプローチ手法と比較して、熱電発電機をシリンダブロック、変速機ハウジング、または終減速装置のハウジングに取り付ける場合は、技術面でのリスクが大幅に低減される。
‐排気系統に組み込まれる熱電発電機と比較すると、原動機に直接配置される場合は、高温側の温度変動が僅かであるために電圧変動が僅かとなり、その結果、電圧の平滑化のための技術コストが低減される。
図1には、シリンダブロックないしは原動機ハウジング2を有しており、その外側に熱電発電機3が配置された内燃機関1が示されている。この熱電発電機3の「吸熱側」4は、原動機ハウジング2と面同士で接触しており、それにより原動機ハウジング2と熱電発電機3の吸熱側4との間で良好な熱伝達が達成されるようにしている。原動機1から熱電発電機3への熱流は、矢印5により示されている。
2 原動機ハウジング/シリンダブロック
3 熱電発電機
4 吸熱側
5 熱流
6 放熱側
7 冷却フィン
8 遮蔽板
U 電圧
Claims (7)
- 放熱部品(1)と、当該放熱部品(1)に熱結合され吸熱要素(4)を有する熱電発電機(3)とを搭載し、当該熱電発電機(3)は前記吸熱要素(4)とヒートシンクとの間の温度勾配から電気エネルギを発生するようになっている、車両にして、
前記熱電発電機(3)が、前記放熱部品(1)に直接配置されて熱伝導が行われるように前記放熱部品に接続され、放熱部品である内燃機関(1)の、ハウジング(2)及びオイルパンに直接配置され、複数の冷却フィン(7)を備えた放熱要素(6)を有し、
また、放熱要素(6)が、遮蔽要素(8)により、前記放熱部品(1)から発する熱放射に対して遮蔽されている車両において、
前記放熱部品(1)が内燃機関(1)のシリンダブロックであること、
電気により作動する加熱ないしは保温装置が備えられ、これは前記熱電発電機(3)により電気エネルギを供給されて、前記内燃機関(1)の停止後には車両の電気エネルギ貯蔵装置を加熱ないしは保温するようになっていること
を特徴とする、車両。 - 前記冷却フィン(7)を有する前記放熱要素(6)が、その周囲に、またはそれらを通って走行風が流れるように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の車両。
- 前記冷却フィン(7)を有する前記放熱要素(6)に冷気を吹き込むファンが備えられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両。
- 前記冷却フィン(7)を有する前記放熱要素(6)が、内部を液体が通って流れる車両の冷却系統に接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の車両。
- 前記熱電発電機(3)が、車内に備えられた電気エネルギ貯蔵装置に電気接続されており、前記熱電発電機(3)により発生する電気エネルギが前記エネルギ貯蔵装置を充電するために用いられることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両。
- 前記熱電発電機(3)が、車両の車載電源網に直接接続されて、車両の個々の電装品に給電することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両。
- 電気により作動され、前記熱電発電機(3)により電気エネルギを供給される加熱ないしは保温装置が備えられ、これは前記内燃機関(1)の停止時に、エンジンオイルやクーラントなどの作動液、または前記内燃機関(1)のクランクシャフト、動弁機構、またはピストンなどの個々の部品ないしはアッセンブリを、電気により加熱ないしは保温するようになっていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両。
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