(57)【要約】【課題】発電効率の向上を図ることができる熱電発電装置を提供する。【解決手段】触媒コンバータの触媒担持体１１にカートリッジ収容空間Ｓを形成し、このカートリッジ収容空間Ｓに発電カートリッジ３を配置する。発電カートリッジ３は円筒形状の熱電変換モジュール３１、この熱電変換モジュール３１の内部に挿入された冷媒配管３２、熱電変換モジュール３１の外周面に一体的に形成された受熱フィン３３を備えている。カートリッジ収容空間Ｓに流れ込んだ排気ガスが触媒担持体１１のセル内部空間に流入する際の流入抵抗により、排気ガスは熱電変換モジュール３１の背面側に回り込む。また、熱電変換モジュール３１は、触媒担持体１１での化学反応による反応熱を効果的に受ける。これにより、熱電変換モジュール３１に比較的多量の熱量が与えられ、熱電発電装置の発電量の増大が図れる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して発電を行う熱電変換モジュールを備えた熱電発電装置において、
前記排気系に備えられた触媒コンバータの触媒担持体の内部に前記熱電変換モジュールが配置された構成となっていることを特徴とする熱電発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱電発電装置に係る。特に、本発明は、内燃機関から排出される排気ガスの熱エネルギを利用する熱電発電装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンという場合もある）から排出される排気ガスの熱エネルギを回収して発電を行う熱電発電装置が知られている（例えば特許文献１および特許文献２）。
【０００３】
この熱電発電装置は、半導体等の熱電変換素子、受熱部および放熱部を備えている。そして、排気ガスによって受熱部を加熱すると共に冷却水によって放熱部を冷却することにより、これら受熱部と放熱部との間に温度差を生じさせ、熱電変換素子におけるゼーベック効果によって発電を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１１６６０号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記熱電発電装置の発電量を増加させるための手段として、排気ガスからの熱エネルギの回収量を増加させることが挙げられる。本発明の発明者は、この熱エネルギの回収量を増加させることについて考察した。そして、各特許文献に開示されている従来の熱電発電装置は触媒コンバータの外側に配設されているため、熱エネルギの回収量を増加させるのに限界があることに着目し本発明に至った。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発電量の増加を図ることができる熱電発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、内燃機関の排気系を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して発電を行う熱電変換モジュールを備えた熱電発電装置において、前記排気系に備えられた触媒コンバータの触媒担持体の内部に前記熱電変換モジュールを配置した構成としている。
【０００８】
この特定事項により、触媒担持体での化学反応（排気ガス浄化のための化学反応）に伴って発生する反応熱が熱電変換モジュールに効果的に与えられることになり、熱電変換モジュールの受熱量が増加して発電量の増加を図ることができる。
【０００９】
また、このように触媒担持体の内部に熱電変換モジュールを配置する場合に、触媒担持体の内部に、触媒担持体の排ガス流路に連通し且つ熱電変換モジュールの形状に略合致する収容空間を形成しておき、この収容空間に熱電変換モジュールを収容する構成とした場合には、熱電変換モジュールの受熱量が更に増加することになる。つまり、排気ガスは、触媒担持体の排ガス流路（排気ガスの浄化作用を行う空間；セル内部空間）から前記熱電変換モジュールの収容空間に流れ込んだ後に、この収容空間から再び触媒担持体の排ガス流路（熱電変換モジュールに対して排気流れ方向の下流側に位置するセル内部空間）に流れ込むことになる。この触媒担持体の排ガス流路に流れ込む際の流入抵抗に起因し、排気ガスは、熱電変換モジュールの背面側（下流側に位置するセル内部空間に対面する側）に回り込むように流れる状態となる。このため、熱電変換モジュールの背面側に、排気ガスからの熱が効果的に与えられることになるため、熱電変換モジュールの受熱量が増加して発電量が増加することになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、熱電変換モジュールを触媒担持体の内部に配置したことにより、熱電変換モジュールの受熱量を増加させることができ、熱電発電装置の発電量の増加を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る熱電発電装置が組み込まれた触媒コンバータの断面図である。
【図２】図１のII−II線に対応した位置における触媒コンバータの断面図である。
【図３】発電カートリッジおよびその周辺部を示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係る熱電発電装置が組み込まれた触媒コンバータの断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に対応した位置における触媒コンバータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用エンジンの排気ガスの熱エネルギを回収して発電を行う熱電発電装置に本発明を適用した場合について説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。
【００１４】
−触媒コンバータの概略構成−
図１は、本実施形態に係る熱電発電装置２が組み込まれた触媒コンバータ１の断面図（触媒コンバータ１の軸線に沿う方向での断面図）である。また、図２は、図１のII−II線に対応した位置における触媒コンバータ１の断面図である。
【００１５】
これらの図に示すように、エンジンの排気系に備えられた触媒コンバータ１は、排ガス成分を浄化する触媒を担持した触媒担持体１１と、この触媒担持体１１の外周囲を被覆する金属シェル１２と、これら触媒担持体１１と金属シェル１２との間に介在された触媒保持マット１３とを備えている。つまり、触媒コンバータ１は、触媒担持体１１の外周囲に触媒保持マット１３を巻き付けた状態で、これらを金属シェル１２の内部に挿入した構成となっている。
【００１６】
前記触媒担持体１１は、セラミックの一種であるコージェライトやアルミナ等により製造されたハニカム構造のものである。具体的に、触媒担持体１１は、その軸線方向に沿って延びる空間を有する複数のセルの集合体から成り、セル壁に、排ガス成分（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ）を浄化する触媒（例えば、白金やロジウムなど）が担持されている。これにより、触媒担持体１１は、セルの内部空間を排気ガスが通過する際に、排気ガスに含まれる排ガス成分を触媒の作用により浄化する構成となっている。
【００１７】
また、金属シェル１２としては、ステンレス製の筒体が用いられている。
【００１８】
前記触媒担持体１１および金属シェル１２の断面形状（触媒コンバータ１の軸線に対して直交する方向での断面形状）は、円形に限らず、楕円形や多角形であってもよい。
【００１９】
−熱電発電装置の構成−
次に、本実施形態の特徴である熱電発電装置２について説明する。この熱電発電装置２は、前記触媒担持体１１の内部に配設された複数の発電カートリッジ３，３，…を備えている。各発電カートリッジ３，３，…は、触媒コンバータ１の軸線に対して直交する水平方向に延びて配置されている。具体的には、触媒担持体１１の内部に、その軸線に対して直交する水平方向に延びる略円柱形状の複数のカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…が形成されており、これらカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…それぞれに各発電カートリッジ３，３，…が収容されている。
【００２０】
前述した如くカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…は触媒担持体１１の内部に形成されているため、この触媒担持体１１に設けられている多数のセルのうちの一部のセルの内部空間はカートリッジ収容空間Ｓに連通している。このため、このカートリッジ収容空間Ｓに連通するセルのうち、カートリッジ収容空間Ｓよりも排気流れ方向の上流側に位置するセルの内部空間を流れた排気ガスは、このセルの内部空間の下流端からカートリッジ収容空間Ｓに流入するようになっている。また、このカートリッジ収容空間Ｓを流れた排気ガスは、このカートリッジ収容空間Ｓよりも排気流れ方向の下流側に位置するセルの内部空間に流出するようになっている。
【００２１】
また、図２に示すように、カートリッジ収容空間Ｓは触媒コンバータ１の外部には開放されず、触媒担持体１１の内部で閉鎖された空間となっているが、このカートリッジ収容空間Ｓは触媒コンバータ１の外部に開放された空間であってもよい。この場合、触媒担持体１１、金属シェル１２および触媒保持マット１３それぞれに水平方向に延びる貫通孔が形成され、これら貫通孔の内部がカートリッジ収容空間Ｓとして使用されることになる。なお、この場合、カートリッジ収容空間Ｓを流れる排気ガスが触媒コンバータ１の外部に漏れないようにするためのシール構造が必要になる。
【００２２】
また、図１に示す各発電カートリッジ３，３，…の配設形態としては、上下方向に３段で配置された各発電カートリッジ３，３，…のうち最上段（第１段目）に配置されている複数の発電カートリッジ３，３，…の配設位置と、最下段（第３段目）に配置されている複数の発電カートリッジ３，３，…の配設位置とが触媒コンバータ１の軸線に沿う方向で同一位置とされ、中央段（第２段目）に配置されている複数の発電カートリッジ３，３，…の配設位置が、他の段（第１段目および第３段目）に配置されている複数の発電カートリッジ３，３，…の配設位置に対して触媒コンバータ１の軸線に沿う方向でずれている所謂千鳥配置とされている。これに限らず、全ての段の発電カートリッジ３，３，…の配設位置が触媒コンバータ１の軸線に沿う方向で同一とされた所謂碁盤配置とされていてもよい。
【００２３】
次に、発電カートリッジ３の構成について具体的に説明する。各発電カートリッジ３，３，…の構成は互いに同一であるので、ここでは、一つの発電カートリッジ３を代表して説明する。
【００２４】
図３は、一つの発電カートリッジ３およびその周辺部を示す断面図である。発電カートリッジ３は、排気ガスの熱エネルギを回収し、この熱エネルギを電気エネルギに変換するものである。
【００２５】
具体的に、この発電カートリッジ３は、熱電変換モジュール３１、冷媒配管３２、受熱フィン３３を備えている。
【００２６】
本実施形態に係る熱電変換モジュール３１は、円筒形状に形成されており、その内部に前記冷媒配管３２が挿入されている。また、熱電変換モジュール３１は、高温部を構成する絶縁セラミックス製の受熱基板と、低温部を構成する絶縁セラミックス製の放熱基板との間に、温度差に応じた起電力をゼーベック効果により発生するＮ型熱電変換素子およびＰ型熱電変換素子（何れも図示省略）が複数個設置された構成となっている。前述した如く熱電変換モジュール３１は円筒形状で形成されており、前記受熱基板は熱電変換モジュール３１の外周部分に設けられ、前記放熱基板は熱電変換モジュール３１の内周部分に設けられている。そして、これら基板同士の間に前記熱電変換素子が配設されている。本実施形態の熱電変換モジュール３１は、これら受熱基板、放熱基板および熱電変換素子から成る熱電変換ユニットの複数個を電気的に直列接続したπ型モジュールとして構成されている。なお、前記Ｎ型熱電変換素子およびＰ型熱電変換素子としては、例えば、高温部の使用上限値（耐熱温度）が約３００℃のＢｉ−Ｔｅ系の熱電変換素子あるいは、高温部の使用上限が約５００℃のＳｉ−Ｇｅ系の熱電変換素子等が用いられる。これら基板および熱電変換素子の構成は周知であるため（例えば特開２０１３−１５０４２０号公報等）、ここでの説明は省略する。
【００２７】
前記冷媒配管３２は、前述した如く熱電変換モジュール３１の内部に挿入されており、この冷媒配管３２の内部を流れる冷媒によって熱電変換モジュール３１の内側、つまり放熱基板を冷却するようになっている。この冷媒としては例えばエンジン冷却水が使用される。つまり、エンジンの冷却水循環回路から前記冷媒配管３２が分岐されており、この冷却水循環回路を流れる冷却水の一部が冷媒配管３２に流入されることによって、前記放熱基板の冷却に寄与するようになっている。具体的には、図２に示すように、各発電カートリッジ３，３，…それぞれの冷媒配管３２，３２，…は、冷却水流れ方向の上流側に配設された上流側チャンバ３４および冷却水流れ方向の下流側に配設された下流側チャンバ３５にそれぞれ接続されている。つまり、冷却水循環回路から分流された冷却水は、上流側チャンバ３４に流れ込んだ後、各発電カートリッジ３，３，…の冷媒配管３２，３２，…に分流され、前記放熱基板を冷却した後、下流側チャンバ３５で合流して冷却水循環回路に戻されるようになっている。なお、この冷媒配管３２の内部を流れる冷媒としてはエンジン冷却水には限定されない。
【００２８】
また、前記熱電変換モジュール３１および冷媒配管３２の断面形状（発電カートリッジ３の軸線に対して直交する方向での断面形状）は、円形に限らず、楕円形や多角形であってもよい。
【００２９】
前記受熱フィン３３は、前記熱電変換モジュール３１の外周面に一体的に形成されており、熱電変換モジュール３１の軸線に対して直交する方向に延び且つ外縁が略円形の金属製のプレートで形成されている。つまり、これら受熱フィン３３は、触媒担持体１１の各セルの内部空間からカートリッジ収容空間Ｓに流入する排気ガスの流れ方向に対して平行に延びている。
【００３０】
なお、この受熱フィン３３の外縁の形状としては、前記カートリッジ収容空間Ｓの断面形状に略一致していることが好ましい。つまり、本実施形態では、カートリッジ収容空間Ｓの断面形状が円形であるため、受熱フィン３３の外縁の形状も円形となっている。例えば、カートリッジ収容空間Ｓの断面形状が楕円形である場合には、受熱フィン３３の外縁の形状もそれに対応した楕円形であることが好ましく、また、カートリッジ収容空間Ｓの断面形状が多角形である場合には、受熱フィン３３の外縁の形状もそれに対応した多角形であることが好ましい。
【００３１】
このように構成された各発電カートリッジ３，３，…がカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…それぞれに収容されている。また、各発電カートリッジ３，３，…同士は電気的に直列接続または並列接続されている。
【００３２】
−熱電発電装置の発電動作−
次に、前述の如く構成された熱電発電装置２の発電動作について説明する。エンジンが始動し、排気系に排気ガスが流れる状態では、触媒担持体１１の各セルの内部空間を流れることで浄化されていく排気ガスの一部が、このセルの内部空間から前記カートリッジ収容空間Ｓに流れ込む。このカートリッジ収容空間Ｓに流れ込んだ排気ガスは、図３に矢印Ａで示すように発電カートリッジ３の外周面に沿って流れることになる。具体的に、カートリッジ収容空間Ｓに流れ込んだ排気ガスは、熱電変換モジュール３１の上側と下側とに分流され、それぞれは、熱電変換モジュール３１の軸線に沿う方向で互いに隣り合う受熱フィン３３，３３同士の間の空間において、熱電変換モジュール３１の外周面に沿って流れることになる。
【００３３】
このように排気ガスが流れる状態にあっては、排気ガスの熱が、輻射によって熱電変換モジュール３１の外面に伝達されると共に、受熱フィン３３，３３が受けた熱（輻射によって受けた熱）が熱電変換モジュール３１の外面に熱伝導によって伝達される。これによって熱電変換モジュール３１の外面には比較的多量の熱量が与えられることになる。
【００３４】
そして、熱電変換モジュール３１の外周面に沿って流れた排気ガスは、カートリッジ収容空間Ｓから再びセルの内部空間（カートリッジ収容空間Ｓの下流側に位置するセルの内部空間）に流れ込むことになる。この際、この下流側に位置するセルの内部空間の流入抵抗により、カートリッジ収容空間Ｓにあっては、排気ガスが、熱電変換モジュール３１の背面（排気ガスの流れ方向の下流側に向いている面）にまで回り込むことになる。つまり、熱電変換モジュール３１の背面において排気ガスの流線が剥離しにくくなって、この背面においても排気ガスの熱エネルギが熱電変換モジュール３１に付与されることになり、これによっても熱電変換モジュール３１には比較的多量の熱量が与えられることになる。
【００３５】
さらに、セルの内部空間では、排気ガスを浄化するための化学反応が行われており、その反応熱によって触媒担持体１１は高温になっている。このため、熱電変換モジュール３１は、この反応熱による高温の環境下に晒されることになるため、これによっても、熱電変換モジュール３１の外面には比較的多量の熱量が与えられることになる。
【００３６】
このようにして、熱電変換モジュール３１に比較的多量の熱量が与えられるため、前記受熱基板と放熱基板との温度差を大きく得ることができ、熱電変換素子のゼーベック効果による発電量の増大を図ることができる。
【００３７】
本実施形態では、前述した発電量の増大に加えて以下の効果も奏することができる。
・  先ず、本実施形態では、触媒コンバータ１の内部に熱電発電装置２を組み込んでいるため、これらを個別に配置する場合（例えば触媒コンバータの外側に熱電発電装置を配置する場合）に比べて、これらの配置スペースを小さくすることができる。また、これら触媒コンバータ１および熱電発電装置２で成るシステムの製造コストの低廉化および軽量化を図ることもできる。
・  また、触媒コンバータ１の内部に熱電発電装置２を組み込んだことにより、この熱電発電装置２をエンジンに近付けることができる。例えば、排気マニホールドの直下流側に配設されている触媒コンバータ１（一般にスタートキャタリスタと呼ばれる）に熱電発電装置２を組み込むことができ、この場合、触媒コンバータ１に流れ込む排気ガスの温度が比較的高温となり、熱電変換モジュール３１の受熱量の増加に伴って発電量の更なる増加を図ることができる。
【００３８】
また、このように熱電発電装置２をエンジンに近付けたことで、熱電発電装置２を比較的高い位置（路面から離れた位置）に配置することが可能となり、熱電発電装置２が路面と干渉してしまうことを確実に回避できる。
【００３９】
また、このように熱電発電装置２をエンジンに近付けた場合、前記冷却水循環回路と前記冷媒配管３２とを繋ぐ配管の長さを短くすることができる。これによってもシステムの製造コストの低廉化および軽量化を図ることができる。また、この配管の長さが短くなることで、配管内部での圧力損失が低減し、ウォータポンプの負荷を低減することができる。つまり、ウォータポンプが電動ウォータポンプであれば消費電力の削減を図ることができ、ウォータポンプが機械式ウォータポンプ（エンジンの駆動力を受けて作動するウォータポンプ）であれば燃料消費率の改善を図ることができる。
・  前記熱電変換素子として高耐熱素子を用いた場合には、エンジン回転速度が高い運転領域であっても発電を行うことが可能になり、熱電発電装置２で排気ガスの熱エネルギを回収することで触媒担持体１１に掛かる余分な熱量が減少することにより、触媒劣化を防止することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、触媒コンバータ１の内部における各発電カートリッジ３，３，…の配設状態が第１実施形態のものと異なっている。従って、ここでは第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４１】
図４は、本実施形態に係る触媒コンバータ１の断面図（触媒コンバータ１の軸線に沿う方向での断面図）である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ線に対応した位置における触媒コンバータ１の断面図である。なお、これら図４および図５においては、前述した第１実施形態のものと同一の部材については同一の符号を付している。
【００４２】
これらの図に示すように、本実施形態における各発電カートリッジ３，３，…は、触媒担持体１１の外周囲近傍部分において、触媒担持体１１の軸線に平行な水平方向に延びて配置されている。また、本実施形態では、図５に示すように、触媒担持体１１の中心から等距離に１０本の発電カートリッジ３，３，…が配設されている。具体的には、触媒担持体１１の内部に、その軸線に平行な水平方向に延びる略円柱形状の複数のカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…が形成されており、これらカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…それぞれに各発電カートリッジ３，３，…が収容されている。これらカートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…は、触媒コンバータ１の前面および背面それぞれに開放された空間となっている。
【００４３】
本実施形態における発電カートリッジ３は、熱電変換モジュール３１および冷媒配管３２により構成されている。つまり、熱電変換モジュール３１の外周面に受熱フィンを備えない構成となっている。前記カートリッジ収容空間Ｓの内径寸法と、前記熱電変換モジュール３１の外径寸法とは略一致しており、このカートリッジ収容空間Ｓの内面と熱電変換モジュール３１の外面とが略接触した構成となっている。このように受熱フィンを備えていないことで、熱電発電装置２の製造コストの低廉化を図ることができる。また、発電カートリッジ３の外径寸法の小径化を図ることができるので搭載効率の向上を図ることもできる。
【００４４】
熱電変換モジュール３１および冷媒配管３２の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００４５】
また、図４に示すように、本実施形態における発電カートリッジ３の一部（長手方向の両端部分）は、カートリッジ収容空間Ｓ，Ｓ，…から触媒コンバータ１の内部空間に突出している。この突出部分では、触媒コンバータ１の内部空間を流れる排気ガスの熱が熱電変換モジュール３１の外周面に伝達されることになる。なお、発電カートリッジ３の配置形態としては、カートリッジ収容空間Ｓを、触媒担持体１１の外部に開放させず、触媒担持体１１の内部で閉鎖した空間とし、この空間に発電カートリッジ３を配置するようにしてもよい。
【００４６】
また、図４に示すように、各発電カートリッジ３，３，…それぞれの冷媒配管３２，３２，…は、冷却水（冷媒）流れ方向の上流側に配設された上流側チャンバ３４および冷却水流れ方向の下流側に配設された下流側チャンバ３５にそれぞれ接続されている。上流側チャンバ３４は、触媒コンバータ１の後方（排気流れ方向の下流側）に位置し、この触媒コンバータ１の後方の排気管の外周囲を囲むように環状に構成されている。下流側チャンバ３５は、触媒コンバータ１の前方（排気流れ方向の上流側）に位置し、この触媒コンバータ１の前方の排気管の外周囲を囲むように環状に構成されている。これにより、前記冷却水循環回路から分流された冷却水は上流側チャンバ３４に流れ込んだ後、各発電カートリッジ３，３，…の冷媒配管３２，３２，…に分流され、熱電変換モジュール３１の放熱基板を冷却した後、下流側チャンバ３５で合流して冷却水循環回路に戻されるようになっている。
【００４７】
本実施形態においても、排気系に排気ガスが流れる状態では、排気ガスの熱および化学反応に伴う反応熱が各熱電変換モジュール３１の外面に伝達されることになり、この熱電変換モジュール３１の外面には比較的多量の熱量が与えられて、前記受熱基板と放熱基板との温度差を大きく得ることができる。このため、熱電変換素子のゼーベック効果による発電量の増大を図ることができる。
【００４８】
また、本実施形態の構成の場合、触媒担持体１１の内部に形成されている多数のセルそれぞれの通路面積（セル角）として、触媒担持体１１の中央側に位置するセルの通路面積（例えば図５における破線の内側の領域における各セルそれぞれの通路面積）を、その外周側に位置するセルの通路面積よりも小さくすると、この中央側に位置するセルにおける排気ガスの流通抵抗が相対的に大きくなることに起因し、触媒担持体１１の全体に排気ガスが拡散することになる。このため、各熱電変換モジュール３１，３１，…の周辺を流れる排気ガスの量が増大し、各熱電変換モジュール３１，３１，…に与えられる熱量をいっそう増大させることが可能になって、発電量の更なる増大を図ることができる。
【００４９】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は、自動車用エンジンの排気ガスの熱エネルギを回収して発電を行う熱電発電装置２に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車以外に適用されるエンジンの排気ガスの熱エネルギを回収して発電を行う熱電発電装置に対しても適用が可能である。
【００５０】
また、前記各実施形態では、排気マニホールドの直下流側に配設された触媒コンバータ１（スタートキャタリスタ）に熱電発電装置２を組み込んだ場合を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、前記スタートキャタリスタよりも排気流れ方向の下流側に配設された触媒コンバータ（アンダーフロアキャタリスタ）に熱電発電装置を組み込む構成としてもよい。また、排気系に単一の触媒コンバータを備える場合に、その触媒コンバータに熱電発電装置を組み込む構成としてもよい。
【００５１】
また、前記各実施形態では、各発電カートリッジ３，３，…を水平方向に延びるように配置させた場合について説明した。本発明はこれに限らず、各発電カートリッジを、鉛直方向に延びるように配置させたり、水平方向に対して所定の傾斜角度をもって傾斜配置させたりしてもよい。
【００５２】
また、前記第２実施形態では、上流側チャンバ３４を触媒コンバータ１の後方（排気流れ方向の下流側）に位置させ、下流側チャンバ３５を触媒コンバータ１の前方（排気流れ方向の上流側）に位置させていた。本発明はこれに限らず、上流側チャンバ３４を触媒コンバータ１の前方に位置させ、下流側チャンバ３５を触媒コンバータ１の後方（排気流れ方向の下流側）に位置させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して発電を行う熱電発電装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１      触媒コンバータ
１１    触媒担持体
２      熱電発電装置
３      発電カートリッジ
３１    熱電変換モジュール
【図１】
2015102041.tif 000003
【図２】
2015102041.tif 000004
【図３】
2015102041.tif 000005
【図４】
2015102041.tif 000006
【図５】
2015102041.tif 000007