(57)【要約】【課題】簡易な構造で熱電発電部及び冷却部材を熱交換部材に固定可能な熱電発電装置を提供する。【解決手段】熱電発電装置１０は、熱媒体から熱を回収する熱交換部材１２と、熱交換部材１２の外側に配置され、熱交換部材１２により回収された熱を利用して発電を行う熱電発電部１４と、熱電発電部１４のさらに外側に配置され、熱電発電部１４を冷却する冷却部材１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、冷却部材１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの外側にワイヤー２０を巻き付けて、熱電発電部１４及び冷却部材１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを熱交換部材１２に固定する固定手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体から熱を回収する熱交換部材と、
前記熱交換部材の外側に配置され、前記熱交換部材により回収された熱を利用して発電を行う熱電発電部と、
前記熱電発電部のさらに外側に配置され、前記熱電発電部を冷却する冷却部材と、
前記冷却部材の外側に巻き付けられたワイヤーを含み、前記熱電発電部及び前記冷却部材を前記熱交換部材に固定する固定手段と、
を備えることを特徴とする熱電発電装置。
【請求項２】
前記固定手段は、前記ワイヤーに張力を付与する張力付与手段を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の熱電発電装置。
【請求項３】
前記張力付与手段は、前記ワイヤーに接続されたバネ部材を有することを特徴とする請求項２に記載の熱電発電装置。
【請求項４】
前記張力付与手段は、前記ワイヤーを巻き取るリール部材を有することを特徴とする請求項２に記載の熱電発電装置。
【請求項５】
前記張力付与手段は、前記リール部材に接続されたバネ部材を有することを特徴とする請求項４に記載の熱電発電装置。
【請求項６】
前記張力付与手段は、前記リール部材の回動位置を調節可能な駆動装置を有することを特徴とする請求項４に記載の熱電発電装置。
【請求項７】
前記ワイヤーを支持する構造の剛性を低下させる剛性低下手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱電発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のエンジンから排出される排気ガス等の熱を利用して発電を行う熱電発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱電発電装置としては、例えば特許文献１に記載されている排熱エネルギー回収装置が知られている。この特許文献１に記載のものは、排気ガスにより昇温された排気管を高温側部材とし、冷却水が内部を循環する冷却水ジャケットを低温側部材として、排気管と冷却水ジャケットとの間に熱電発電部を配置し、熱電発電部に生じる温度差に応じた熱電効果によって発電を行う。なお、特許文献１では、熱電発電部及び冷却水ジャケットを排気管に固定するための構造は開示されていない。
【特許文献１】特開２００１−１２２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
熱電発電装置では、熱電発電部の発電効率を増加させるために、熱電発電部を高温側部材に高い圧力で押し付けて、熱電発電部と高温側部材との間に隙間が生じることを防止する必要がある。同様に、熱電発電部の発電効率を増加させるために、低温側部材を熱電発電部に高い圧力で押し付けて、低温側部材と熱電発電部との間に隙間が生じることを防止する必要がある。ここで、部材どうしを高い圧力で押し付けるためには、押し付けるための機械的構造を要するが、このような機械的構造を設けることにより、熱電発電装置が重くなってしまったり、熱電発電装置が大きくなってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、簡易な構造で熱電発電部及び冷却部材を熱交換部材に固定可能な熱電発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明に係る熱電発電装置は、熱媒体から熱を回収する熱交換部材と、熱交換部材の外側に配置され、熱交換部材により回収された熱を利用して発電を行う熱電発電部と、熱電発電部のさらに外側に配置され、熱電発電部を冷却する冷却部材と、冷却部材の外側に巻き付けられたワイヤーを含み、熱電発電部及び冷却部材を熱交換部材に固定する固定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、冷却部材の外側にワイヤーが巻き付けられることにより熱電発電部及び冷却部材が熱交換部材に固定されるため、熱電発電部を熱交換部材に高い圧力で押し付けるとともに冷却部材を熱電発電部に高い圧力で押し付けることができる。よって、熱交換部材と熱電発電部との間、及び熱電発電部と冷却部材との間に隙間が生じることが防止されるため、熱交換部材と熱電発電部との間、及び熱電発電部と冷却部材との間の熱伝達を良好にし、熱電発電部の発電効率を向上することができる。また、熱電発電部及び冷却部材を熱交換部材に固定するための構造が、冷却部材の外側にワイヤーを巻き付けるのみであり簡素な構造であるため、熱電発電装置を軽量でコンパクトにすることができる。
【０００７】
上述した熱電発電装置において、固定手段は、ワイヤーに張力を付与する張力付与手段を含んでいることが好ましい。この構成によれば、固定手段は張力付与手段を含んでいるため、ワイヤーには適度な張力が付与されている。よって、熱電発電部を熱交換部材に高い圧力で押し付けるとともに冷却部材を熱電発電部に高い圧力で押し付けることができる。
【０００８】
上述した熱電発電装置において、張力付与手段は、ワイヤーに接続されたバネ部材を有することが好ましい。この構成によれば、ワイヤーにはバネ部材が接続されているため、ワイヤーには適度な張力が付与されている。よって、熱交換部材が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、バネ部材が弾性変形してその寸法変化を吸収するのでワイヤーに付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材、熱電発電部、冷却部材等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部の発電効率を向上することができる。
【０００９】
上述した熱電発電装置において、張力付与手段は、ワイヤーを巻き取るリール部材を有することが好ましい。この構成によれば、ワイヤーはリール部材により巻き取られているため、リール部材を回動することにより、ワイヤーに付与される張力を調節することができる。ワイヤーに付与される張力を適度に調節することで、熱交換部材が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、リール部材が回動してその寸法変化を吸収するのでワイヤーに付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材、熱電発電部、冷却部材等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部の発電効率を向上することができる。
【００１０】
上述した熱電発電装置において、張力付与手段は、リール部材に接続されたバネ部材を有することが好ましい。この構成によれば、リール部材にはバネ部材が接続されているため、ワイヤーには適度な張力が付与されている。よって、熱交換部材が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、バネ部材が弾性変形してその寸法変化を吸収するのでワイヤーに付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材、熱電発電部、冷却部材等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部の発電効率を向上することができる。
【００１１】
上述した熱電発電装置において、張力付与手段は、リール部材の回動位置を調節可能な駆動装置を有することが好ましい。この構成によれば、リール部材には、リール部材の回動位置を調節可能な駆動装置が接続されているため、この駆動装置が制御されることによりワイヤーに適度な張力を付与することができる。よって、熱交換部材が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、駆動装置がリール部材の回動位置を調節してその寸法変化を吸収するのでワイヤーに付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材、熱電発電部、冷却部材等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部の発電効率を向上することができる。
【００１２】
上述した熱電発電装置において、ワイヤーを支持する構造の剛性を低下させる剛性低下手段が設けられていることが好ましい。この構成によれば、ワイヤーを支持する構造の剛性を低下させる剛性低下手段が設けられることにより、ワイヤーを支持する構造が変形しやすくなっている。よって、熱交換部材が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、ワイヤーを支持する構造が変形してその寸法変化を吸収するのでワイヤーに付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材、熱電発電部、冷却部材等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部の発電効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る熱電発電装置によれば、簡易な構造で熱電発電部及び冷却部材を熱交換部材に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の熱電発電装置に係る好適な実施形態について説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る熱電発電装置１０の構造が概略的に示されている。この熱電発電装置１０は、エンジンから排出される熱媒体である排気ガスの熱を利用して発電を行う装置であり、車両の排気系に配設されるものである。図１に示されるように、熱電発電装置１０は排気ガスの流れ方向に延設されている。熱電発電装置１０の左側の端部は、上流側にある排気管に接続されており、この上流側の端部から熱電発電装置１０の内部に排気ガスが流入する。一方、熱電発電装置１０の右側の端部は、下流側にある排気管に接続されており、この下流側の端部から熱電発電装置１０の内部の排気ガスが流出する。
【００１６】
エンジンからの排気ガスが熱電発電装置１０の内部に流入すると、排気ガスの熱が熱電発電装置１０により回収され、発電が行われる。熱電発電装置１０により得られた電気は、ＤＣ−ＤＣコンバータで電圧変換された後、バッテリー等に蓄えられる。なお、以下の説明では、熱電発電装置１０の構造を説明するために、熱電発電装置１０において上流側から下流側へ向かう方向を排気ガスの流れ方向と呼ぶ。また、熱電発電装置１０の中心線Ｃを中心として角度が変化する方向を周方向と呼び、その中心線Ｃから熱電発電装置１０３の外側に向かう方向を径方向と呼ぶ。
【００１７】
図１に示されるように、熱電発電装置１０は、排気ガスと熱交換を行って排気ガスの熱を回収する熱交換部材１２と、熱交換部材１２を囲うように配置された複数の熱電モジュール１４と、それぞれの熱電モジュール１４の外側に配置される冷却ケース１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、複数の冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃに巻き付けられるワイヤー２０と、ワイヤー２０の両端を接続するバネ部材（コイルバネ）２２と、を備えている。これらの部材のうち、ワイヤー２０及びバネ部材２２は、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃを熱交換部材１２に固定するための固定手段となっている。
【００１８】
熱交換部材１２は、排気ガスの流れ方向に延びる管状のケース部１２ｂと、ケース部１２ｂの内側面から中心に向かって延びる多数の吸熱フィン１２ａとを有しており、これらの部分が同一材料で一体的に構成されている。ここで、熱交換部材１２の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等が用いられる。吸熱フィン１２ａは薄い板状の部材であり、その板面は排気ガスの流れ方向に平行に、上流側の端部から下流側の端部まで延びている。ケース部１２ｂの外形は六角形形状であり、ケース部１２ｂの外側面において排気ガスの流れ方向に延びる６筋の平面は、熱電モジュール１４を取り付けるための取付け面１２ｃとなっている。吸熱フィン１２ａは、排気ガスと熱交換を行って排気ガスの熱を回収する。吸熱フィン１２ａにより回収された熱はケース部１２ｂに伝わり、さらにケース部１２ｂから熱電モジュール１４に伝達される。なお、熱交換部材１２は、排気ガスと熱交換を行うものであれば、上述した形状に限らない。
【００１９】
熱交換部材１２のケース部１２ｂの外側には、複数の熱電モジュール１４が配置されている。熱電モジュール１４は、熱交換部材１２により回収された熱を利用して発電を行う熱電発電部である。熱電モジュール１４は、熱交換部材１２の６筋の取付け面１２ｃのそれぞれに、排気ガスの流れ方向に並べて３つずつ配置されている。ここで、熱電モジュール１４のそれぞれは、熱交換部材１２の取付け面に密接して配置される。熱電モジュール１４のそれぞれは、略平板形状の金属製ケースの内部に複数の熱電変換素子（例えばＢｉ２Ｔｅ３等からなるｐ型半導体及びｎ型半導体）を配置して構成されている。熱電モジュール１４のケースは、取付け面１２ｃ側の高温側端面と、取付け面１２ｃ側とは反対側（冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃ側）の低温側端面とを有する。熱電変換素子は、両端面間に生じる温度差に応じて、ゼーベック効果により起電力を発生させる。
【００２０】
熱電モジュール１４のそれぞれのさらに外側には、冷却ケース１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが配置されている。冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃは、熱電モジュール１４を冷却するための冷却部である。ここで、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃは、熱電モジュール１４の低温側端面に密接して配置されている。冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの内部には、冷却水が通る冷却水通路が形成されている。最上流側に位置する冷却ケース１６Ａの冷却水通路及び最下流側に位置する冷却ケース１６Ｃの冷却水通路は、冷却水管１７Ａ，１７Ｄを介してラジエータ（図示せず）に繋がっており、隣接する冷却ケース１６Ａ及び１６Ｂ，１６Ｂ及び１６Ｃの冷却水通路どうしが冷却水管１７Ｂ，１７Ｃを介して互いに繋がっている。これにより、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの内部には、冷却水管１７Ａ〜１７Ｄ及びラジエータを介して冷却水が循環するようになる。
【００２１】
それぞれの冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの外側面には、複数の滑車１８が固定されている。ここで、複数の滑車１８は、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれの外側面において、周方向の両端付近に排気ガスの流れ方向に所定間隔ごとに配置されている。このように配置された滑車１８に沿ってワイヤー２０が巻かれることにより、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃが熱交換部材１２に固定される。即ち、ワイヤー２０は、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃを熱交換部材１２に固定するための固定手段となっている。
【００２２】
ワイヤー２０は、熱電発電装置１０の周囲を上流側の端部から下流側の端部までらせん状に巻き回される。ワイヤー２０の上流側の一端は、熱交換部材１２に固定された滑車１９Ａに引っ掛けられてから下流側へと導かれ、熱交換部材１２等の側方に配置されたバネ部材２２の一端に結合されている。一方、ワイヤー２０の下流側の一端は、熱交換部材１２に固定された別の滑車１９Ｂに引っ掛けられてから上流側へと導かれ、バネ部材２２の他端に結合されている。ここで、バネ部材２２が引っ張られた状態で、バネ部材２２の両端はワイヤー２０の両端と結合されている。よって、バネ部材２２は、ワイヤー２０に張力を付与するための張力付与手段となっている。
【００２３】
上述した実施形態によれば、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの外側にワイヤー２０が巻き付けられることにより熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃが熱交換部材１２に固定されるため、熱電モジュール１４を熱交換部材１２に高い圧力で押し付けるとともに冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃを熱電モジュール１４に高い圧力で押し付けることができる。よって、熱交換部材１２と熱電モジュール１４との間、及び熱電モジュール１４と冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃとの間に隙間が生じることが防止されるため、熱交換部材１２と熱電モジュール１４との間、及び熱電モジュール１４と冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃとの間の熱伝達を良好にし、熱電モジュール１４の発電効率を向上することができる。また、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃを熱交換部材１２に固定するための構造が、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの外側にワイヤー２０を巻き付けるのみであり簡素な構造であるため、熱電発電装置１０を軽量でコンパクトにすることができる。
【００２４】
また、上述した実施形態によれば、バネ部材２２がワイヤー２０に張力を付与するための張力付与手段となっている。即ち、ワイヤー２０にはバネ部材２２が接続されているため、ワイヤー２０には適度な張力が付与されている。よって、熱交換部材１２が熱膨張してその寸法が変化した場合であっても、バネ部材２２が弾性変形してその寸法変化を吸収するのでワイヤー２０に付与される張力の変化は小さく、熱交換部材１２、熱電モジュール１４、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃ等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電モジュール１４の発電効率を向上することができる。
【００２５】
なお、滑車１８，１９Ａ，１９Ｂのそれぞれは回動可能に構成されており、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃに対するワイヤー２０の位置ずれを許容している。即ち、熱交換部材１２が熱膨張してその寸法が変化した場合には、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃに当接するワイヤー２０の位置は若干ずれるが、ワイヤー２０が滑車１８，１９Ａ，１９Ｂに引っ掛けられているため、滑車１８，１９Ａ，１９Ｂが回動することによりワイヤー２０の位置ずれが許容されている。なお、上述した滑車１８，１９Ａ，１９Ｂに代えて、樹脂や油により潤滑されたフックや、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの外側面に形成された溝などのワイヤー２０を位置決めしつつワイヤー２０の摺動を許容する他の手段を用いてもよい。
【００２６】
図２及び図３には、熱電発電装置１０が組み上げられる様子が示されている。図２には、熱交換部材１２に熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃが取り付けられる前の様子が示されており、図３にはワイヤー２０を巻き付けている途中の様子が示されている。先ず、図２に示される状態から、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃに複数の滑車１８が固定されて、熱交換部材１２の取付け面１２ｃのそれぞれに熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃが取り付けられる。次に、図３に示されるように、熱電発電装置１０の上流側の端部から、滑車１８にワイヤー２０が巻きつけられ、最後にワイヤー２０の両端が引張り状態のバネ部材２２に繋がれる。
【００２７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る熱電発電装置について説明する。図４には、本発明の第２実施形態に係る熱電発電装置３０の構造が概略的に示されている。上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について重点的に説明する。
【００２８】
図４に示されるように、熱電発電装置３０の外周にはワイヤー２０が巻き付けられており、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃが熱交換部材１２の所定の位置に固定されている。ここで、ワイヤー２０の一端は車両のボディ３８等に固定されており、ワイヤー２０の他端は、熱電発電装置３０の側方に配置されたリール部材３２に巻き取られている。リール部材３２は車両のボディ等に回動可能に取り付けられており、バネ部材（捩りコイルバネ）３４はリール部材３２と同心状に配置されている。捩りコイルバネ３４の一端はリール部材３２に固定されており、リール部材３２の他端は車両のボディ３８等に固定されている。捩りコイルバネ３４はワイヤー２０を巻き取る方向にリール部材を付勢しているので、リール部材３２及び捩りコイルバネ３４はワイヤー２０に張力を付与するための張力付与手段となっている。
【００２９】
上述した実施形態によれば、熱交換部材１２が排気ガスの熱により熱膨張したときに、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃは外側方向に若干移動するが、ワイヤー２０により押圧されているため、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃは熱交換部材１２に固定されている。特に、ワイヤー２０がリール部材３２に巻き取られており、さらにリール部材３２には捩りコイルバネ３４が接続されているため、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの外側方向への移動は捩りコイルバネ３４の捩り変形により吸収される。よって、熱交換部材１２が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、捩りコイルバネ３４が弾性変形してその寸法変化を吸収するのでワイヤー２０に付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材１２、熱電発電部１４、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃ等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部１４の発電効率を向上することができる。
【００３０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る熱電発電装置について説明する。図５には、本発明の第３実施形態に係る熱電発電装置４０の構造が概略的に示されている。上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について重点的に説明する。
【００３１】
図５に示されるように、熱電発電装置４０の外周にはワイヤー２０が巻き付けられており、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃが熱交換部材１２の所定の位置に固定されている。ここで、ワイヤー２０の一端は車両のボディ４８等に固定されており、ワイヤー２０の他端は、熱電発電装置４０の側方に配置されたリール部材４２に巻き取られている。リール部材４２は車両のボディ４８等に回動可能に取り付けられている。リール部材４２と同心状にモーター４４が配置されている。モーター４４は、車両に内部に固定されており、リール部材４２を回転させるための駆動手段となっている。
【００３２】
モーター４４は、モーターの回転を制御するための制御部（図示せず）により制御される。モーター４４の制御部は、熱交換部材１２の温度を検出する温度センサ（図示せず）の検出出力を取り込んでおり、熱交換部材１２の温度に応じてモーター４４の動作を制御する。例えば、熱交換部材１２の温度が上昇した場合には、リール部材４２により巻き取られているワイヤー２０を少し送り出して、ワイヤー２０の張力が過度に高くならないように調節する。一方、熱交換部材１２の温度が下降した場合には、リール部材４２により巻き取られているワイヤー２０を少し巻き取って、ワイヤー２０が緩まないように調節する。なお、制御部４６は、その他のパラメータに応じてモーター４４を回転駆動してもよい。
【００３３】
上述した実施形態によれば、熱交換部材１２が排気ガスの熱により熱膨張したときに、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃは外側方向に若干移動するが、ワイヤー２０により押圧されているため、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃは熱交換部材１２に固定されている。特に、ワイヤー２０の張力が過度に高くならないように、リール部材４２の回動位置がモーター４４の回転駆動によりワイヤー２０の張力は調節されるため、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃの外側方向への移動は、モーター４４の回転駆動により吸収される。よって、熱交換部材１２が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、モーター４４がリール部材４２の回動位置を調節してその寸法変化を吸収するのでワイヤー２０に付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材１２、熱電発電部１４、冷却ケース１６Ａ〜１６Ｃ等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部１４の発電効率を向上することができる。
【００３４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る熱電発電装置について説明する。図６には、本発明の第４実施形態に係る熱電発電装置５０の構造が概略的に示されている。上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について重点的に説明する。
【００３５】
図６に示されるように、冷却ケース１６の外側には、滑車１８を両端に有する滑車ユニット５２が設けられている。この滑車ユニット５２は、ワイヤー２０を支持するための構造である。滑車ユニット５２は、冷却ケース１６にネジ止め固定された基部５４を備えており、この基部５４の両端に滑車１８が回転自在に支持されている。基部５４は、バネ鋼を材質としており、冷却ケース１６から概ね周方向に突出する棒状部位５４ａは弾性変形しやすくなっている。ワイヤー２０が滑車１８に沿って巻き付けられると、棒状部位５４ａは滑車１８から力を受けて、熱電発電装置５０の中心方向に撓むようになっている。即ち、滑車ユニット５２において棒状部位５４ａが、ワイヤーを支持する構造の剛性を低下させる剛性低下手段となっている。なお、本実施形態において、ワイヤー２０の両端は熱電発電装置５０のいずれかの箇所に固定されており、第１実施形態とは異なりバネ部材２２に接続されていない。
【００３６】
上述した実施形態によれば、熱交換部材１２が排気ガスの熱により熱膨張したときに、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６は外側方向に若干移動する。ここで、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６は外側方向に移動するに伴い、滑車ユニット５２の棒状部位５４ａの撓みが大きくなるため、熱電モジュール１４及び冷却ケース１６の外側方向への移動は棒状部位５４ａの撓みにより吸収される。よって、熱交換部材１２が熱膨張してその寸法が変化した場合でも、棒状部位５４ａの撓みによりその寸法変化が吸収されるのでワイヤー２０に付与される張力の変化を小さくして、熱交換部材１２、熱電発電部１４、冷却ケース１６等に過大な力が作用することを防止すると共に、熱電発電部１４の発電効率を向上することができる。なお、上述した実施形態では、冷却ケース１６から突出する棒状部材５４ａを設けることにより、ワイヤーを支持する構造の剛性を低下させたが、他の方法によりワイヤーを支持する構造の剛性を低下させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱電発電装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る熱電発電装置の組立工程図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る熱電発電装置の組立工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る熱電発電装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る熱電発電装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る熱電発電装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０，３０，４０，５０…熱電発電装置、１２…熱交換部材、１４…熱電モジュール、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…冷却ケース、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ…冷却水管、１８，１９Ａ，１９Ｂ…滑車、２０…ワイヤー、２２…バネ部材、３２…リール部材、３４…捩りコイルバネ、４２…リール部材、４４…モーター、４６…制御部、５２…滑車ユニット、５４…基部、５４ａ…棒状部位。
【図１】
2007228752.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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