(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンから排気ガスを排出させるための排気管と、
前記排気管内に配置され、排気ガスの排出に伴って温度が経時的に上下され、電気分極する第１デバイスと、
前記第１デバイスから電力を取り出すための第２デバイスと、
前記第１デバイスが配置される前記排気管を冷却するための排気管冷却手段と
を備えることを特徴とする、車載発電システム。
【請求項２】
前記排気管冷却手段が、
前記排気管に設けられる冷却フィンと、
前記排気管に走行風を導入するための走行風導入手段と
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車載発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載発電システム、詳しくは、自動車などの車両に搭載される車載発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車エンジンなどの内燃機関や、ボイラー、空調設備などの熱交換器、発電機、モータなどの電動機関、照明などの発光装置などの各種エネルギー利用装置では、例えば、排熱、光などとして、多くの熱エネルギーが放出および損失されている。
【０００３】
近年、省エネルギー化の観点から、放出される熱エネルギーを回収し、エネルギー源として再利用することが要求されており、このような方法として、焦電素子を用いた熱電変換発電が、知られている。
【０００４】
具体的には、例えば、複数の焦電素子のそれぞれの温度を上昇させる加熱源と、それら焦電素子のそれぞれの温度を低下させる冷却源と、加熱源および冷却源、および／または、焦電素子を移動させる移動手段とを備える発電装置を用い、加熱源および冷却源により焦電素子の温度を周期的に上昇および下降させることによって、焦電素子から直流電力または交流電力を取り出す方法が、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３２２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、このような発電方法としては、発電装置を自動車などの車両に搭載し、例えば、多サイクル方式の内燃機関から排気ガスが排出される排気管内に焦電素子を配置するとともに、その内燃機関を加熱源および冷却源として用いることなどを検討することもできる。
【０００７】
このような場合には、内燃機関において燃料が燃焼されることにより生じる排気ガスが、周期的に焦電素子に供給され、焦電素子が加熱される一方、排気ガスの供給が周期的に停止され、焦電素子が冷却されることにより、発電される。
【０００８】
そして、このような発電システムでは、より優れた効率で発電することが望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、優れた効率で発電できる車載発電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の車載発電システムは、エンジンと、前記エンジンから排気ガスを排出させるための排気管と、前記排気管内に配置され、排気ガスの排出に伴って温度が経時的に上下され、電気分極する第１デバイスと、前記第１デバイスから電力を取り出すための第２デバイスと、前記第１デバイスが配置される前記排気管を冷却するための排気管冷却手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の車載発電システムでは、前記排気管冷却手段が、前記排気管に設けられる冷却フィンと、前記排気管に走行風を導入するための走行風導入手段とを備えることが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車載発電システムでは、排気ガスが、エンジンから周期的に排出され、排気管内において第１デバイスに周期的に供給されることにより、第１デバイスが周期的に加熱され、また、その排気ガスの供給が、周期的に停止されることにより、第１デバイスが周期的に冷却される。これにより、第１デバイスの温度が経時的に上下され、電気分極する。
【００１３】
そして、本発明の車載発電システムでは、排気管冷却手段によって排気管が冷却されるので、排気管の内部温度、とりわけ、排気ガスの供給が停止されたときの排気管の内部温度を、低下させることができ、第１デバイスの低温状態における温度を、より一層低下させることができる。
【００１４】
そのため、本発明の車載発電システムによれば、第１デバイスに排気ガスが供給されたときの高温状態における温度と、排気ガスの供給が停止されたときの低温状態における温度との温度差を、より大きくすることができ、その結果、発電効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の車載発電システムの一実施形態（第１実施形態）の概略構成図である。
【図２】本発明の車載発電システムの他の実施形態（第２実施形態）の概略構成図である。
【図３】本発明の車載発電システムの他の実施形態（第３実施形態）の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．第１実施形態
図１は、本発明の車載発電システムの一実施形態（第１実施形態）の概略構成図である。
【００１７】
図１において、自動車１１は、車載発電システム１を備えている。
【００１８】
車載発電システム１は、エンジン２と、エンジン２から排気ガスを排出させるための排気管５と、排気管５内に配置される第１デバイス３と、第１デバイス３から電力を取り出すための第２デバイス４と、第１デバイス３が配置される排気管５を冷却するための排気管冷却手段としての冷却フィン６および前面開口部７（走行風導入手段）とを備えている。
【００１９】
エンジン２は、自動車１１の動力を出力する装置であって、例えば、単気筒型または多気筒型（例えば、２気筒型、３気筒型、４気筒型、６気筒型）が採用されるとともに、その各気筒において、多サイクル方式（例えば、２サイクル方式、４サイクル方式、６サイクル方式など）が採用される。
【００２０】
以下において、４気筒型、４サイクル方式が採用されるエンジンを用いて、説明する。
【００２１】
このエンジン２は、図示しない複数（４つ）の気筒を備えており、詳しくは後述するように、各気筒において、ピストンの昇降運動が繰り返され、吸気工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程が順次実施されることにより、燃料が燃焼され、動力が出力されている。
【００２２】
また、エンジン２の各気筒の前側（車両前後方向における前側。以下同様。）には、排気管５（詳しくは、分岐管１８（後述））の上流側端部が接続されている。すなわち、エンジン２として、排気ガスをエンジン２の前方から排気管５に排出可能とする前方排気型のエンジンが、採用されている。
【００２３】
排気管５は、エンジン２の各気筒から排出される排気ガスを収束するために設けられる排気多岐管（エキゾーストマニホールド）であって、エンジン２の各気筒に接続される複数（４つ）の分岐管１８と、それら分岐管１８の下流側において、各分岐管１８を１つに統合する集気管１９とを備えている。
【００２４】
複数（４つ）の分岐管１８は、自動車１１の車幅方向に沿って、互いに間隔を隔てて並列配置されている。なお、図１（ａ）では、車両上下方向における上面視概略図を取り出して示している。以下において、複数（４つ）の分岐管１８を区別する必要がある場合には、上面視概略図における上側から順に、分岐管１８ａ、分岐管１８ｂ、分岐管１８ｃおよび分岐管１８ｄと称する。
【００２５】
このような排気管５では、分岐管１８の上流側端部が、それぞれ、エンジン２の各気筒に接続されるとともに、分岐管１８の下流側端部と集気管１９の上流側端部とが接続されている。また、集気管１９の下流側端部は、後述する触媒搭載部１２の上流側端部に接続されている。
【００２６】
第１デバイス３は、排気ガスの排気に伴って温度が経時的に上下され、電気分極するデバイスである。
【００２７】
ここでいう電気分極とは、結晶の歪みにともなう正負イオンの変位により誘電分極し電位差が生じる現象、例えばピエゾ効果、および／または、温度変化により誘電率が変化し電位差が生じる現象、例えば焦電効果などのように、材料に起電力が発生する現象と定義する。
【００２８】
このような第１デバイス３として、より具体的には、例えば、ピエゾ効果により電気分極するデバイス、焦電効果により電気分極するデバイスなどが挙げられる。
【００２９】
ピエゾ効果は、応力または歪みが加えられたときに、その応力または歪みの大きさに応じて電気分極する効果（現象）である。
【００３０】
このようなピエゾ効果により電気分極する第１デバイス３としては、特に制限されず、公知のピエゾ素子（圧電素子）を用いることができる。
【００３１】
第１デバイス３としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定され、体積膨張が抑制された状態において、排気ガスに接触（曝露）されるように、分岐管１８内に配置される。
【００３２】
固定部材としては、特に制限されず、例えば、後述する第２デバイス４（例えば、電極など）を用いることもできる。
【００３３】
そして、このような場合には、ピエゾ素子は、周期的に加熱または冷却されることによって、膨張または収縮する。
【００３４】
このとき、ピエゾ素子は、固定部材により体積膨張が抑制されているため、ピエゾ素子は、固定部材に押圧され、ピエゾ効果（圧電効果）、または、キュリー点付近での相変態により、電気分極する。これにより、詳しくは後述するが、第２デバイス４を介して、ピエゾ素子から電力が取り出される。
【００３５】
また、このようなピエゾ素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定（すなわち、体積一定）になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。
【００３６】
そのため、ピエゾ素子が周期的に、繰り返し加熱および冷却されると、ピエゾ素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。
【００３７】
その結果、後述する第２デバイス４により、電力が、周期的に変動する波形（例えば、交流、脈流など）として取り出される。
【００３８】
焦電効果は、例えば、絶縁体（誘電体）などを加熱および冷却する時に、その温度変化に応じて絶縁体が電気分極する効果（現象）であって、第１効果および第２効果を含んでいる。
【００３９】
第１効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により自発分極し、絶縁体の表面に、電荷を生じる効果とされている。
【００４０】
また、第２効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により結晶構造に圧力変形が生じ、結晶構造に加えられる応力または歪みにより、圧電分極を生じる効果（ピエゾ効果、圧電効果）とされている。
【００４１】
このような焦電効果により電気分極するデバイスとしては、特に制限されず、公知の焦電素子を用いることができる。
【００４２】
第１デバイス３として焦電素子が用いられる場合には、焦電素子は、排気ガスに接触（曝露）されるように、分岐管１８内に配置される。
【００４３】
このような場合において、焦電素子は、周期的に加熱または冷却されることによって、その焦電効果（第１効果および第２効果を含む）により、電気分極する。これにより、詳しくは後述するが、第２デバイス４を介して、焦電素子から電力が取り出される。
【００４４】
また、このような焦電素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。
【００４５】
そのため、焦電素子が周期的に、繰り返し加熱および冷却されると、焦電素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。
【００４６】
その結果、後述する第２デバイス４により、電力が、周期的に変動する波形（例えば、交流、脈流など）として取り出される。
【００４７】
このような第１デバイス３として、具体的には、上記したように、公知の焦電素子（例えば、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、（ＣａＢｉ）ＴｉＯ３、ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４、ＢａＳｍ２Ｔｉ４Ｏ１２、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）など）、公知のピエゾ素子（例えば、水晶（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ロッシェル塩（酒石酸カリウム−ナトリウム）（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、電気石（トルマリン）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など）などを用いることができる。
【００４８】
これら第１デバイス３は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００４９】
第１デバイス３のキュリー点は、例えば、−７７℃以上、好ましくは、−１０℃以上であり、例えば、１３００℃以下、好ましくは、９００℃以下である。
【００５０】
また、第１デバイス３（絶縁体（誘電体））の比誘電率は、例えば、１以上、好ましくは、１００以上、より好ましくは、２０００以上である。
【００５１】
このような車載発電システム１では、第１デバイス３（絶縁体（誘電体））の比誘電率が高いほど、エネルギー変換効率が高く、高電圧で電力を取り出すことができるが、第１デバイス３の比誘電率が上記下限未満であれば、エネルギー変換効率が低く、得られる電力の電圧が低くなる場合がある。
【００５２】
なお、第１デバイス３（絶縁体（誘電体））は、排気ガスの温度変化によって電気分極するが、その電気分極は、電子分極、イオン分極および配向分極のいずれでもよい。
【００５３】
例えば、配向分極によって分極が発現する材料（例えば、液晶材料など）では、その分子構造を変化させることにより、発電効率の向上を図ることができるものと期待されている。
【００５４】
このような第１デバイス３は、上記したように、分岐管１８（排気管５）内において、第２デバイス４（および必要により設けられる固定部材（図示せず））により固定されており、これにより、第１デバイス３は、分岐管１８内において、第２デバイス４を介して、排気ガスに接触（曝露）可能とされている。
【００５５】
また、第１デバイス３は、分岐管１８の内周面から所定間隔を隔てて配置されており、第１デバイス３と分岐管１８の内周面との間には、伝熱クッション材１６が介在されている。なお、図１（ｂ）では、分岐管１８の径方向に沿う断面図を、拡大して示している。
【００５６】
伝熱クッション材１６は、熱伝導性および衝撃吸収性を備える緩衝材であって、特に制限されないが、例えば、金属ウールなどが挙げられる。
【００５７】
第２デバイス４は、第１デバイス３から電力を取り出すために設けられる。
【００５８】
このような第２デバイス４は、例えば、上記の第１デバイス３を挟んで対向配置される２つの電極（例えば、銅電極、銀電極など）と、それら電極に接続される導線とを備えており、第１デバイス３に電気的に接続されている。
【００５９】
また、第２デバイス４は、昇圧器８、交流／直流変換器（ＡＣ−ＤＣコンバーター）９およびバッテリー１０に、順次、電気的に接続されている。
【００６０】
冷却フィン６は、分岐管１８（排気管５）を冷却するための放熱部材であって、分岐管１８の外周表面から径方向に沿って放射状に突出するように複数（８つ）設けられている。
【００６１】
複数の冷却フィン６は、分岐管１８の軸線方向において、第１デバイス３が配置される部分にわたって延びるように設けられており、分岐管１８の周方向に沿って互いに間隔を隔てるように、互いに等間隔に配置されている。
【００６２】
なお、各冷却フィン６が延びる方向は、走行風（後述）が流れる方向にも沿っている。
【００６３】
前面開口部７は、自動車１１の走行時に生じる走行風（自動車１１の進行方向と対向する方向に向かって生じる空気流。図１矢印参照。）を、排気管５に導入するために、自動車１１の前面パネルを貫通するように設けられている。
【００６４】
具体的には、前面開口部７は、分岐管１８と前後方向に対向する自動車１１の前面パネルにおいて、開口されることにより形成されており、走行風を分岐管１８に向かって案内するための複数の風向板２４が、その開口内において、上下方向に間隔を隔てて設けられている。
【００６５】
そして、この自動車１１は、上記した車載発電システム１のほか、触媒搭載部１２、エキゾーストパイプ１３、マフラー１４および排出パイプ１５を備えている。
【００６６】
触媒搭載部１２は、例えば、触媒担体およびその担体上にコーティングされる触媒を備えており、エンジン２から排出される排気ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）などの有害成分を浄化するために、エンジン２の下流側端部に接続されている。具体的には、第１デバイス３の下流側近傍の集気管１９の下流側端部に接続されている。
【００６７】
エキゾーストパイプ１３は、触媒搭載部１２において浄化された排気ガスをマフラー１４に案内するために設けられており、上流側端部が触媒搭載部１２に接続されるとともに、下流側端部がマフラー１４に接続されている。
【００６８】
マフラー１４は、エンジン２（とりわけ、後述する爆発工程）において生じる騒音を、静音化すために設けられており、その上流側端部がエキゾーストパイプ１３の下流側端部に接続されている。また、マフラー１４の下流側端部は、排出パイプ１５の上流側端部に接続されている。
【００６９】
排出パイプ１５は、エンジン２から排出され、排気管５、触媒搭載部１２、エキゾーストパイプ１３およびマフラー１４を順次通過し、浄化および静音化された排気ガスを、外気に放出するために設けられており、その上流側端部がマフラー１４の下流側端部に接続されるとともに、その下流側端部が、外気に開放されている。
２．発電方法
以下において、上記した車載発電システム１を用いた発電方法について、詳述する。
【００７０】
このような車載発電システム１では、自動車１１の走行時にエンジン２が駆動され、各気筒において、ピストンの昇降運動が繰り返され、吸気工程、圧縮工程、爆発工程および排気工程が順次実施されるとともに、排気工程において、高温の排気ガスが、第１デバイス３に供給される。
【００７１】
より具体的には、例えば、分岐管１８ａに接続される気筒、および、分岐管１８ｃに接続される気筒の２つの気筒において、ピストンが連動し、吸気工程、圧縮工程、爆発工程および排気工程が、同位相で実施される。これにより、燃料が燃焼され、動力が出力されるとともに、排気工程において、高温の排気ガスが、分岐管１８ａおよび分岐管１８ｃに供給され、その内部を通過する。一方、排気工程以外の工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程）では、排気ガスの供給が停止される。
【００７２】
このとき、エンジン２の熱が、排気ガス（熱媒体）を介して伝達され、分岐管１８ａおよび分岐管１８ｃの内部温度は、排気工程において上昇し、その他の工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程）において下降する。そのため、分岐管１８ａおよび分岐管１８ｃの内部温度、および、分岐管１８内の第１デバイス３の温度は、ピストンサイクルに応じて経時的に上下し、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。
【００７３】
また、それら２つの気筒とはタイミングを異にして、分岐管１８ｂに接続される気筒、および、分岐管１８ｄに接続される気筒の２つの気筒において、ピストンが連動し、吸気工程、圧縮工程、爆発工程および排気工程が、同位相で実施される。これにより、燃料が燃焼され、動力が出力されるとともに、分岐管１８ａおよび分岐管１８ｃとは異なるタイミングで実施される排気工程において、高温の排気ガスが、分岐管１８ｂおよび分岐管１８ｄに供給され、その内部を通過する。一方、排気工程以外の工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程）では、排気ガスの供給が停止される。
【００７４】
このとき、エンジン２の熱が、排気ガス（熱媒体）を介して伝達され、分岐管１８ｂおよび分岐管１８ｄの内部温度は、排気工程において上昇し、その他の工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程）において下降する。そのため、分岐管１８ｂおよび分岐管１８ｄの内部温度、および、分岐管１８内の第１デバイス３の温度は、ピストンサイクルに応じて経時的に上下し、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。なお、この周期的な排気ガスの供給および停止は、分岐管１８ａおよび分岐管１８ｃの周期的な排気ガスの供給および停止とは、周期が同じである一方、位相が異なる。
【００７５】
すなわち、この車載発電システム１では、上記したように、各分岐管１８の内部に、第１デバイス３が配置されているため、排気ガスが、排気工程においてエンジン２から周期的に排出され、分岐管１８内において第１デバイス３に周期的に供給されることにより、第１デバイス３が周期的に加熱され、高温状態とされる。また、排気工程以外の工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程）において、その排気ガスの供給が、周期的に停止されることにより、第１デバイス３が周期的に冷却され、低温状態とされる。
【００７６】
このように、第１デバイス３を周期的に高温状態または低温状態にすることによって、第１デバイス３を、その素子（例えば、ピエゾ素子、焦電素子など）に応じた効果（例えば、ピエゾ効果、焦電効果など）により、周期的に電気分極させることができる。
【００７７】
そして、この車載発電システム１では、自動車１１の走行時には、走行風が前面開口部７によって自動車１１内に導入され、風向板２４によって案内されて、排気管５、詳しくは、分岐管１８の冷却フィン６が設けられる部分に導入される。
【００７８】
これにより、冷却フィン６が走行風に曝され、冷却フィン６によって分岐管１８が冷却される。その結果、分岐管１８の内部温度が低下され、第１デバイス３の温度が低下される。
【００７９】
なお、このとき、分岐管１８の内部温度および第１デバイス３の温度は、高温状態における温度と、低温状態における温度との両方が低下されるが、排気ガスが導入され、加熱されるとき（すなわち、高温状態）に比べ、排気ガスの導入が停止され、冷却されるとき（すなわち、低温状態）の方が、分岐管１８の内部温度および第１デバイス３の温度は、より効率的に低下される。
【００８０】
そのため、このような車載発電システム１では、第１デバイス３の高温状態における温度と、低温状態における温度との温度差を、大きくすることができる。
【００８１】
具体的には、このような車載発電システム１において、第１デバイス３の温度は、高温状態における温度が、例えば、２００〜１２００℃、好ましくは、７００〜９００℃であり、低温状態における温度が、上記の高温状態における温度未満、より具体的には、例えば、１００〜８００℃、好ましくは、２００〜４００℃であり、高温状態と低温状態との温度差が、例えば、１０〜６００℃、好ましくは、５０〜５００℃である。
【００８２】
また、それら高温状態と低温状態との繰り返し周期は、例えば、１０〜４００サイクル／秒、好ましくは、３０〜１００サイクル／秒である。
【００８３】
このように、第１デバイス３の温度を周期的に上下させることにより、第１デバイス３を周期的に電気分極させることができ、第２デバイス４を介して、電力を周期的に変動する波形（例えば、交流、脈流など）として、取り出すことができる。
【００８４】
そして、このような車載発電システム１によれば、上記したように、分岐管１８の内部温度、とりわけ、排気ガスの供給が停止されたときの分岐管１８の内部温度を低下させることができ、その結果、第１デバイス３の低温状態における温度を、より一層低下させることができる。
【００８５】
そのため、この車載発電システム１によれば、第１デバイス３に排気ガスが供給されたときの高温状態における温度と、排気ガスの供給が停止されたときの低温状態における温度との温度差を、より大きくすることができ、その結果、発電効率の向上を図ることができる。
【００８６】
なお、上記により得られた電力は、必要により、第２デバイス４に接続される昇圧器８において、周期的に変動する波形（例えば、交流、脈流など）の状態で昇圧され、次いで、昇圧された電力は、交流／直流変換器９において直流電圧に変換された後、バッテリー１０に蓄電される。バッテリー１０に蓄電された電力は、自動車１１や、自動車１１に搭載される各種電気部品の動力などとして、適宜、用いることができる。
【００８７】
また、この車載発電システム１で排出される排気ガスは、各分岐管１８を通過した後、集気管１９に供給され、集気された後、触媒搭載部１２に供給され、その触媒搭載部１２に備えられる触媒により浄化される。その後、排気ガスは、エキゾーストパイプ１３に供給され、マフラー１４において静音化された後、排出パイプ１５を介して、外気に排出される。
３．第２実施形態
図２は、本発明の車載発電システムの他の実施形態（第２実施形態）の概略構成図である。なお、以降の各図面において、上記した各部に対応する部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８８】
上記した説明では、エンジン２として、前方排気型のエンジンを用いたが、エンジン２としては、これに限定されず、例えば、後方排気型のエンジンを用いることもできる。
【００８９】
以下において、エンジン２として後方排気型のエンジンが用いられる実施形態（第２実施形態）について、図２を参照して説明する。
【００９０】
図２において、エンジン２の各気筒の後側（車両前後方向における後側。以下同様。）には、排気管５（詳しくは、分岐管１８）の上流側端部が接続されている。すなわち、エンジン２として、排気ガスをエンジン２の後方から排気管５に排出可能とする後方排気型のエンジンが、採用されている。
【００９１】
また、この車載発電システム１は、走行風導入手段として、上記した前面開口部７と、走行風導入管２０とを備えている。
【００９２】
走行風導入管２０は、前面開口部７により自動車１１内に導入された走行風を、排気管５、詳しくは、分岐管１８の冷却フィン６が設けられる部分に導入するために設けられている。具体的には、走行風導入管２０は、その上流側端部が、前面開口部７と前後方向に対向配置され、前面開口部７に向かうように開口されるとともに、エンジン２を迂回してその後側に引き回されている。また、走行風導入管２０の下流側端部は、排気管５、詳しくは、分岐管１８の冷却フィン６と上下方向に対向配置され、分岐管１８の冷却フィン６が設けられる部分に向かうように、開口されている。
【００９３】
この車載発電システム１では、自動車１１の走行時には、走行風が前面開口部７によって自動車１１内に導入された後、走行風導入管２０によって案内され、排気管５、詳しくは、分岐管１８の冷却フィン６が設けられる部分に導入される。
【００９４】
これにより、冷却フィン６が走行風に曝され、冷却フィン６によって分岐管１８が冷却される。その結果、分岐管１８の内部温度が低下され、第１デバイス３の温度が低下される。
【００９５】
このような車載発電システム１によっても、上記と同様、分岐管１８の内部温度、とりわけ、排気ガスの供給が停止されたときの分岐管１８の内部温度を低下させることができ、その結果、第１デバイス３の低温状態における温度を、より一層低下させることができる。
【００９６】
そのため、この車載発電システム１によれば、第１デバイス３に排気ガスが供給されたときの高温状態における温度と、排気ガスの供給が停止されたときの低温状態における温度との温度差を、より大きくすることができ、その結果、発電効率の向上を図ることができる。
４．第３実施形態
図３は、本発明の車載発電システムの他の実施形態（第３実施形態）の概略構成図である。
【００９７】
上記した説明では、排気管冷却手段として、冷却フィン６を用い、走行風を導入することにより、排気管５を冷却したが、排気管冷却手段としては、これに限定されず、例えば、冷却水導入管２３を用いることもできる。
【００９８】
以下において、排気管冷却手段として冷却水導入管２３が用いられる実施形態（第３実施形態）について、図３を参照して説明する。
【００９９】
図３において、自動車１１は、ラジエータ２１を備えている。
【０１００】
ラジエータ２１は、エンジン２を冷却するために設けられる装置であって、冷却水貯留槽２２と、複数（２つ）のラジエータホース（図示せず）とを備えている。
【０１０１】
冷却水貯留槽２２は、冷却水を貯留するタンクであって、自動車１１の前方において、前面開口部７の後側に対向配置されている。これにより、冷却水貯留槽２２は、前面開口部７から導入される走行風に曝露可能とされており、水を冷却可能としている。
【０１０２】
複数（２つ）のラジエータホース（図示せず）は、一方側端部が冷却水貯留槽２２に接続されるとともに、他方側端部がエンジン２（詳しくは、図示しないウォータージャケット）に接続されている。これらラジエータホース（図示せず）は、一方の管（以下、往路管）によって、冷却水を冷却水貯留槽２２からエンジン２に供給可能とし、エンジン２を冷却可能としており、また、他方の管（以下、復路管）によって、エンジン２で加熱された冷却水を、冷却水貯留槽２２に還流可能としている。
【０１０３】
そして、図３において、車載発電システム１は、排気管冷却手段として、冷却水導入管２３を備えている。
【０１０４】
冷却水導入管２３は、一方側端部が、ラジエータホースの往路管（図示せず）の流れ方向途中に接続されるとともに、他方側端部が、ラジエータホースの復路管（図示せず）の流れ方向途中に接続されている。これにより、冷却水貯留槽２２から往路管（図示せず）に供給される冷却水の一部が、往路管（図示せず）から分岐して冷却水導入管２３に導入可能とされ、冷却水導入管２３を通過した後、復路管（図示せず）に還流可能とされている。
【０１０５】
また、冷却水導入管２３は、排気管５、詳しくは、分岐管１８の第１デバイス３が配置される部分に巻きつけられるように設けられている。これにより、冷却水は、分岐管１８の外周面を通過可能とされている。
【０１０６】
このような車載発電システム１では、自動車１１の走行時にエンジン２が駆動されるとともに、ラジエータ２１によって冷却水がラジエータホースの往路管（図示せず）に供給される。
【０１０７】
往路管（図示せず）に供給された冷却水は、冷却水導入管２３に供給され、分岐管１８の外周面において、冷却水導入管２３内を通過する。これにより、冷却水は、分岐管１８を冷却させる。その後、冷却水は、ラジエータホースの復路管（図示せず）に還流され、冷却水貯留槽２１に輸送される。
【０１０８】
このような車載発電システム１によっても、上記と同様、分岐管１８の内部温度、とりわけ、排気ガスの供給が停止されたときの分岐管１８の内部温度を低下させることができ、その結果、第１デバイス３の低温状態における温度を、より一層低下させることができる。
【０１０９】
そのため、この車載発電システム１によれば、第１デバイス３に排気ガスが供給されたときの高温状態における温度と、排気ガスの供給が停止されたときの低温状態における温度との温度差を、より大きくすることができ、その結果、発電効率の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１      車載発電システム
２      エンジン
３      第１デバイス
４      第２デバイス
５      排気管
６      冷却フィン
７      前面開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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