Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5829909B2 - In-vehicle power generation system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5829909B2 - In-vehicle power generation system - Google Patents

In-vehicle power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP5829909B2
JP5829909B2 JP2011287895A JP2011287895A JP5829909B2 JP 5829909 B2 JP5829909 B2 JP 5829909B2 JP 2011287895 A JP2011287895 A JP 2011287895A JP 2011287895 A JP2011287895 A JP 2011287895A JP 5829909 B2 JP5829909 B2 JP 5829909B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
branch pipe
exhaust
power generation
pipe
generation system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011287895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013138555A (en
Inventor
允護 金
允護 金
周永 金
周永 金
毅 芹澤
毅 芹澤
田中 裕久
裕久 田中
池田 英幸
英幸 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2011287895A priority Critical patent/JP5829909B2/en
Publication of JP2013138555A publication Critical patent/JP2013138555A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5829909B2 publication Critical patent/JP5829909B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

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。   The present invention relates to an on-vehicle power generation system, and more particularly to an on-vehicle power generation system mounted on a vehicle such as an automobile.

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。   Conventionally, in internal combustion engines such as automobile engines, heat exchangers such as boilers and air conditioning equipment, electric engines such as generators and motors, and various energy utilization devices such as light emitting devices such as lighting, for example, as exhaust heat, light, etc. A lot of thermal energy is released and lost.

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。   In recent years, from the viewpoint of energy saving, it is required to recover the released thermal energy and reuse it as an energy source. As such a method, thermoelectric conversion power generation using a pyroelectric element is known. Yes.

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。)。   Specifically, for example, a heating source that increases the temperature of each of the plurality of pyroelectric elements, a cooling source that decreases the temperature of each of the pyroelectric elements, a heating source and a cooling source, and / or a pyroelectric element A method of taking out DC power or AC power from a pyroelectric element by periodically raising and lowering the temperature of the pyroelectric element by a heating source and a cooling source using a power generation device including a moving unit that moves the element, It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−332266号公報JP-A-11-332266

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。   On the other hand, as such a power generation method, a power generation device is mounted on a vehicle such as an automobile, for example, a pyroelectric element is disposed in an exhaust pipe from which exhaust gas is discharged from a multi-cycle internal combustion engine, and the internal combustion engine It can also be considered to use as a heating source and a cooling source.

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、発電されるとともに、その電力が導線などを介して取り出される。   In such a case, exhaust gas generated by the combustion of fuel in the internal combustion engine is periodically supplied to the pyroelectric element, and the pyroelectric element is heated, while the supply of exhaust gas is periodically stopped. Then, the pyroelectric element is cooled to generate electric power, and the electric power is taken out through a conductor or the like.

そして、このような発電システムでは、作業性よく、排気管内に素子を配置することが要求され、さらに、電力を取り出すための導線などを保護することも要求される。   In such a power generation system, it is required to arrange an element in the exhaust pipe with good workability, and further, it is required to protect a conducting wire for taking out electric power.

本発明の目的は、容易に素子を配置でき、電力を取り出すデバイスを保護することができる車載発電システムを提供することにある。   The objective of this invention is providing the vehicle-mounted electric power generation system which can arrange | position an element easily and can protect the device which takes out electric power.

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、排気ガスの排気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デバイスとを備え、前記第1デバイスが配置される部分の前記排気管が、前記排気管の延びる方向と交差する方向に沿って分割可能とされおり、前記排気管の分割部分において、断熱材が、前記第2デバイスを被覆するように介在されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, an in-vehicle power generation system according to the present invention includes an engine, an exhaust pipe for exhausting exhaust gas from the engine, and an exhaust pipe disposed in the exhaust pipe. And a second device for taking out electric power from the first device, and the exhaust pipe in a portion where the first device is disposed is extended in the direction in which the exhaust pipe extends. It is possible to divide along a direction intersecting with the heat sink, and a heat insulating material is interposed in the divided portion of the exhaust pipe so as to cover the second device.

このような車載発電システムでは、第1デバイスが配置される部分の排気管が、排気管の延びる方向と交差する方向に沿って分割可能とされているので、その部分を排気管から分割することによって、第1デバイスを排気管内に容易に配置することができる。   In such an in-vehicle power generation system, since the exhaust pipe of the part where the first device is arranged can be divided along the direction intersecting with the extending direction of the exhaust pipe, the part is divided from the exhaust pipe. Thus, the first device can be easily arranged in the exhaust pipe.

また、このような車載発電システムでは、排気管の分割部分において、断熱材が、第2デバイスを被覆するように介在されるため、第2デバイスを断熱材によって保護することができ、第2デバイスの損傷を抑制することができる。   In such an in-vehicle power generation system, since the heat insulating material is interposed so as to cover the second device in the divided portion of the exhaust pipe, the second device can be protected by the heat insulating material. Damage can be suppressed.

本発明の車載発電システムによれば、排気管を分割することによって、第1デバイスを排気管内に容易に配置することができるとともに、その分割部分において、第2デバイスが損傷することを抑制することができる。   According to the in-vehicle power generation system of the present invention, the first device can be easily arranged in the exhaust pipe by dividing the exhaust pipe, and the second device is prevented from being damaged in the divided portion. Can do.

本発明の車載発電システムの一実施形態の概略構成図である。It is a schematic structure figure of one embodiment of the in-vehicle power generation system of the present invention. 図1に記載される車載発電システムにおける分岐管の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the branch pipe in the vehicle-mounted electric power generation system described in FIG.

1.車載発電システム
図1は、本発明の車載発電システムの一実施形態の概略構成図である。
1. In-vehicle power generation system FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an in-vehicle power generation system according to the present invention.

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。   In FIG. 1, an automobile 11 includes an in-vehicle power generation system 1.

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とを備えている。   The in-vehicle power generation system 1 includes an engine 2, an exhaust pipe 5 for exhausting exhaust gas from the engine 2, a first device 3 disposed in the exhaust pipe 5, and a first device for taking out electric power from the first device 3. 2 devices 4.

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。   The engine 2 is a device that outputs the power of the automobile 11, and for example, a single cylinder type or a multi-cylinder type (for example, a 2-cylinder type, a 3-cylinder type, a 4-cylinder type, or a 6-cylinder type) is employed. In each cylinder, a multi-cycle method (for example, a 2-cycle method, a 4-cycle method, a 6-cycle method, etc.) is employed.

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。   Hereinafter, description will be made using an engine employing a four-cylinder type and a four-cycle method.

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。   The engine 2 includes a plurality of (not shown) cylinders (not shown), and as will be described in detail later, in each cylinder, pistons are repeatedly moved up and down to perform an intake process, a compression process, an explosion process, and an exhaust process. By being carried out sequentially, fuel is burned and power is output.

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。   Further, an upstream end of an exhaust pipe 5 (specifically, a branch pipe 18 (described later)) is connected to the front side of each cylinder of the engine 2 (the front side in the vehicle front-rear direction; the same applies hereinafter). That is, a front exhaust type engine that allows exhaust gas to be discharged from the front of the engine 2 to the exhaust pipe 5 is employed as the engine 2.

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。   The exhaust pipe 5 is an exhaust manifold (exhaust manifold) provided for converging exhaust gas discharged from each cylinder of the engine 2, and a plurality of (four) branches connected to each cylinder of the engine 2. A pipe 18 and an air collection pipe 19 that integrates the branch pipes 18 into one are provided on the downstream side of the branch pipes 18.

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。   The plurality (four) of branch pipes 18 are arranged in parallel along the vehicle width direction of the automobile 11 with a space therebetween. In FIG. 1A, a schematic top view in the vertical direction of the vehicle is taken out and shown. Hereinafter, when it is necessary to distinguish a plurality of (four) branch pipes 18, they are referred to as a branch pipe 18 a, a branch pipe 18 b, a branch pipe 18 c and a branch pipe 18 d in order from the upper side in the schematic top view.

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。   In such an exhaust pipe 5, the upstream end of the branch pipe 18 is connected to each cylinder of the engine 2, and the downstream end of the branch pipe 18 and the upstream end of the air collecting pipe 19 are connected to each other. It is connected. Further, the downstream end of the air collecting pipe 19 is connected to the upstream end of the catalyst mounting portion 12 described later.

図2は、図1に記載される車載発電システムにおける分岐管の要部拡大図である。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the branch pipe in the in-vehicle power generation system shown in FIG.

図2に示されるように、分岐管18(排気管5)には第1デバイス3(後述)が配置され、その第1デバイス3(後述)が配置される部分の分岐管18(排気管5)が、分岐管18(排気管5)の延びる方向と交差する方向、好ましくは、直交する方向に沿って分割可能とされている。   As shown in FIG. 2, a first device 3 (described later) is arranged in the branch pipe 18 (exhaust pipe 5), and a portion of the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) where the first device 3 (described later) is arranged. ) Can be divided along a direction intersecting with the direction in which the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) extends, preferably along a direction orthogonal thereto.

より具体的には、分岐管18は、第1デバイス3が配置される部分で、分岐管18の周方向に沿って区画される略U字状の境界S1と、長手方向に沿って区画される直線状の境界S2とにおいて、蓋部6と収容部7とに分割可能とされている。   More specifically, the branch pipe 18 is a portion where the first device 3 is arranged, and is partitioned along a substantially U-shaped boundary S1 partitioned along the circumferential direction of the branch pipe 18 and along the longitudinal direction. It is possible to divide the lid portion 6 and the accommodating portion 7 at a linear boundary S2.

蓋部6は、分岐管18が、第1デバイス3が配置される部分にわたって、その延びる方向と直交する方向(分岐管18の径方向)に沿って分割されることにより、断面視略U字状の部材として形成されている。   The lid 6 is substantially U-shaped in cross-section when the branch pipe 18 is divided along the direction (radial direction of the branch pipe 18) perpendicular to the extending direction over the portion where the first device 3 is disposed. It is formed as a shaped member.

蓋部6の開口幅(断面視略U字状の一方側端部と他方側端部との間の長さ)は、分岐管18に対する第1デバイス3の配置を容易化できれば、特に制限されないが、分岐管18が円筒状である場合には、例えば、その直径と略同一である。   The opening width of the lid portion 6 (the length between the one side end portion and the other side end portion in a substantially U shape in cross section) is not particularly limited as long as the arrangement of the first device 3 with respect to the branch pipe 18 can be facilitated. However, when the branch pipe 18 is cylindrical, for example, it is substantially the same as its diameter.

このような蓋部6は、蓋側フランジ16を備えている。蓋側フランジ16は、分岐管18が延びる方向に沿って延びる平板部材であり、蓋部6の開口両端部(断面視略U字状の一方側端部および他方側端部)において、蓋部6の外周表面から分岐管18の径方向に沿って突出するように設けられている。   Such a lid portion 6 includes a lid-side flange 16. The lid-side flange 16 is a flat plate member that extends along the direction in which the branch pipe 18 extends. At the both ends of the opening of the lid portion 6 (one side end portion and the other side end portion that are substantially U-shaped in cross section), the lid portion 6 is provided so as to protrude from the outer peripheral surface of 6 along the radial direction of the branch pipe 18.

収容部7は、分岐管18の第1デバイス3が配置される部分において、上記のように分割された蓋部6の残部であって、断面視略U字状の領域として区画されている。   The accommodating portion 7 is a remaining portion of the lid portion 6 divided as described above in a portion where the first device 3 of the branch pipe 18 is disposed, and is partitioned as a substantially U-shaped region in sectional view.

収容部7の開口幅(断面視略U字状の一方側端部と他方側端部との間の長さ)は、分岐管18に対する第1デバイス3の配置を容易化できれば、特に制限されないが、分岐管18が円筒状である場合には、例えば、その直径と略同一である。   The opening width of the accommodating portion 7 (the length between one end portion and the other end portion in a substantially U shape in cross section) is not particularly limited as long as the arrangement of the first device 3 with respect to the branch pipe 18 can be facilitated. However, when the branch pipe 18 is cylindrical, for example, it is substantially the same as its diameter.

このような収容部7は、収容側フランジ17を備えている。収容側フランジ17は、分岐管18が延びる方向に沿って延びる平板部材であり、収容部7の開口両端部(断面視略U字状の一方側端部および他方側端部)において、収容部7の外周表面から分岐管18の径方向に沿って突出するように設けられている。   Such a housing portion 7 includes a housing-side flange 17. The housing-side flange 17 is a flat plate member extending along the direction in which the branch pipe 18 extends, and at the both ends of the opening of the housing portion 7 (one side end portion and the other side end portion having a substantially U shape in cross section). 7 is provided so as to protrude from the outer peripheral surface of 7 along the radial direction of the branch pipe 18.

また、蓋側フランジ16および収容側フランジ17には、その厚み方向を貫通する貫通穴20が、長手方向に沿って間隔を隔てて複数形成されている。これにより、貫通穴20にボルトなどの固定部材が挿通可能とされ、固定部材によって蓋部6と収容部7とが締結可能とされている。   The lid-side flange 16 and the housing-side flange 17 are formed with a plurality of through holes 20 penetrating in the thickness direction at intervals along the longitudinal direction. Thereby, fixing members, such as a volt | bolt, can be inserted in the through-hole 20, and the cover part 6 and the accommodating part 7 can be fastened with a fixing member.

このような車載発電システム1によれば、詳しくは後述するが、第1デバイス3(後述)が配置される部分の分岐管18(排気管5)が、分岐管18(排気管5)の延びる方向と交差する方向に沿って分割可能とされているので、その部分を分岐管18(排気管5)から分割することによって、第1デバイス3(後述)を分岐管18(排気管5)内に容易に配置することができる。   According to such an in-vehicle power generation system 1, as will be described in detail later, the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) where the first device 3 (described later) is disposed extends from the branch pipe 18 (exhaust pipe 5). The first device 3 (described later) can be separated from the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) by dividing the portion from the branch pipe 18 (exhaust pipe 5). Can be easily arranged.

また、このような車載発電システム1では、図2において仮想線で示すように、蓋部6と収容部7との間から、後述する第2デバイス4を、容易に分岐管18の外側に取り出すことができる。   Further, in such an in-vehicle power generation system 1, the second device 4 described later is easily taken out of the branch pipe 18 from between the lid portion 6 and the accommodating portion 7 as indicated by a virtual line in FIG. 2. be able to.

また、蓋部6と収容部7とが締結された状態において、排気管5の分割部分(上記の境界S1、および、上記の境界S2)には、断熱材22が、第2デバイス4の導線23(後述)を被覆するように介在される。   Further, in a state where the lid portion 6 and the accommodating portion 7 are fastened, the heat insulating material 22 is connected to the divided portion of the exhaust pipe 5 (the above-described boundary S1 and the above-described boundary S2) of the second device 4. 23 (described later) is interposed.

断熱材22としては、特に制限されないが、グラスウール、セラミックスなどが挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as the heat insulating material 22, Glass wool, ceramics, etc. are mentioned.

断熱材22が、第2デバイス4の導線23(後述)を被覆するように介在されていれば、第2デバイス4の導線23(後述)を断熱材22によって保護することができ、第2デバイス4の導線23(後述)の損傷を抑制することができる。   If the heat insulating material 22 is interposed so as to cover the conducting wire 23 (described later) of the second device 4, the conducting wire 23 (described later) of the second device 4 can be protected by the insulating material 22, and the second device It is possible to suppress damage to the four conductive wires 23 (described later).

なお、このような断熱材22は、シール部材としても兼用され、断熱材22によって、蓋部6と収容部7との接合部がシールされる。   Such a heat insulating material 22 is also used as a sealing member, and the heat insulating material 22 seals the joint portion between the lid portion 6 and the accommodating portion 7.

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。   The first device 3 is a device that undergoes electrical polarization as the temperature increases and decreases with time as the exhaust gas is exhausted.

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。   The electric polarization referred to here is a phenomenon in which a potential difference occurs due to dielectric polarization due to displacement of positive and negative ions due to crystal distortion, such as a piezo effect and / or a phenomenon in which a dielectric constant changes due to a temperature change and a potential difference occurs, such as pyroelectricity. It is defined as a phenomenon in which an electromotive force is generated in a material, such as an effect.

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。   More specifically, examples of the first device 3 include a device that is electrically polarized by a piezo effect, a device that is electrically polarized by a pyroelectric effect, and the like.

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。   The piezo effect is an effect (phenomenon) in which when a stress or strain is applied, it is electrically polarized according to the magnitude of the stress or strain.

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。   The first device 3 that is electrically polarized by the piezo effect is not particularly limited, and a known piezo element (piezoelectric element) can be used.

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。   When a piezo element is used as the first device 3, the piezo element is, for example, in contact with (exposed to) exhaust gas in a state where its periphery is fixed by a fixing member and volume expansion is suppressed. It is arranged in the branch pipe 18.

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。   The fixing member is not particularly limited, and for example, a second device 4 (for example, an electrode) described later can be used.

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。   In such a case, the piezo element expands or contracts by being heated or cooled periodically.

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。   At this time, since the volume expansion of the piezo element is suppressed by the fixing member, the piezo element is pressed by the fixing member and is electrically polarized by the piezo effect (piezoelectric effect) or phase transformation near the Curie point. . Thereby, as will be described in detail later, power is extracted from the piezo element via the second device 4.

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。   In addition, such a piezo element is normally maintained in a heated state or a cooled state, and when its temperature becomes constant (that is, a constant volume), the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated, Again, it is electrically polarized.

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。   Therefore, when the piezo element is periodically heated and cooled, the electric polarization of the piezo element and its neutralization are repeated periodically.

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。   As a result, electric power is extracted as a waveform (for example, alternating current, pulsating flow, etc.) that fluctuates periodically by the second device 4 described later.

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。   The pyroelectric effect is, for example, an effect (phenomenon) in which the insulator is electrically polarized in accordance with a change in temperature when the insulator (dielectric) is heated and cooled, and includes the first effect and the second effect. It is out.

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。   The first effect is an effect in which, when the insulator is heated and cooled, it spontaneously polarizes due to the temperature change and generates a charge on the surface of the insulator.

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。   In addition, the second effect is an effect that pressure deformation occurs in the crystal structure due to temperature changes during heating and cooling of the insulator, and piezoelectric polarization occurs due to stress or strain applied to the crystal structure (piezo effect, piezoelectric effect). ).

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。   The device that is electrically polarized by such a pyroelectric effect is not particularly limited, and a known pyroelectric element can be used.

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。   When a pyroelectric element is used as the first device 3, the pyroelectric element is disposed in the branch pipe 18 so as to be in contact (exposed) with the exhaust gas.

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。   In such a case, the pyroelectric element is electrically polarized by the pyroelectric effect (including the first effect and the second effect) by being heated or cooled periodically. Thereby, although mentioned later in detail, electric power is taken out from the pyroelectric element via the second device 4.

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。   Also, such pyroelectric elements are usually maintained in a heated state or a cooled state, and when the temperature becomes constant, the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated again to be electrically polarized again. .

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。   Therefore, when the pyroelectric element is periodically heated and cooled, the electric polarization of the pyroelectric element and its neutralization are repeated periodically.

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。   As a result, electric power is extracted as a waveform (for example, alternating current, pulsating flow, etc.) that fluctuates periodically by the second device 4 described later.

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、BaTiO、CaTiO、(CaBi)TiO、BaNdTi14、BaSmTi12、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:Pb(Zr,Ti)O)など)、公知のピエゾ素子(例えば、水晶(SiO)、酸化亜鉛(ZnO)、ロッシェル塩(酒石酸カリウム−ナトリウム)(KNaC)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:Pb(Zr,Ti)O)、ニオブ酸リチウム(LiNbO)、タンタル酸リチウム(LiTaO)、リチウムテトラボレート(Li)、ランガサイト(LaGaSiO14)、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。 Specifically, as described above, the first device 3 is a known pyroelectric element (for example, BaTiO 3 , CaTiO 3 , (CaBi) TiO 3 , BaNd 2 Ti 5 O 14 , BaSm 2 Ti 4. O 12 , lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti) O 3 ), etc., known piezo elements (eg, quartz (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), Rochelle salt (potassium sodium tartrate) (KNaC 4 H 4 O 6) , lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti ) O 3), lithium niobate (LiNbO 3), lithium tantalate (LiTaO 3), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), Langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), Aluminum Nitride (AlN), Tourmaline, Poly Vinylidene fluoride (PVDF) or the like can be used.

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。   These first devices 3 can be used alone or in combination of two or more.

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。   The Curie point of the first device 3 is, for example, −77 ° C. or higher, preferably −10 ° C. or higher, for example, 1300 ° C. or lower, preferably 900 ° C. or lower.

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。   The relative dielectric constant of the first device 3 (insulator (dielectric)) is, for example, 1 or more, preferably 100 or more, more preferably 2000 or more.

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。   In such an in-vehicle power generation system 1, the higher the relative permittivity of the first device 3 (insulator (dielectric material)), the higher the energy conversion efficiency and the higher voltage the electric power can be extracted. If the relative dielectric constant is less than the lower limit, the energy conversion efficiency may be low, and the voltage of the obtained power may be low.

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。   The first device 3 (insulator (dielectric)) is electrically polarized by the temperature change of the exhaust gas. The electrical polarization may be any of electronic polarization, ion polarization, and orientation polarization.

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。   For example, it is expected that a material that exhibits polarization by orientation polarization (for example, a liquid crystal material) can improve power generation efficiency by changing its molecular structure.

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。   As described above, the first device 3 is fixed in the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) by the second device 4 (and a fixing member (not shown) provided if necessary). Thus, the first device 3 can be contacted (exposed) to the exhaust gas through the second device 4 in the branch pipe 18.

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。   The second device 4 is provided to extract power from the first device 3.

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23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。   Such a second device 4 includes, for example, two electrodes (for example, a copper electrode, a silver electrode, and the like) disposed opposite to each other with the first device 3 interposed therebetween, and a conductive wire 23 connected to these electrodes. And is electrically connected to the first device 3.

また、このような第2デバイス4は、好ましくは、衝撃吸収材21によって被覆されている。   Such a second device 4 is preferably covered with a shock absorber 21.

具体的には、図1(b)および図2に示すように、この車載発電システム1では、上記した第1デバイス3が、分岐管18(排気管5)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(排気管5)の内周面との間には、衝撃吸収材21が、第2デバイス4を被覆するように介在されている。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。   Specifically, as shown in FIGS. 1B and 2, in the in-vehicle power generation system 1, the first device 3 described above is separated from the inner peripheral surface of the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) by a predetermined interval. The shock absorber 21 is interposed between the first device 3 and the inner peripheral surface of the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) so as to cover the second device 4. In addition, in FIG.1 (b), sectional drawing along the radial direction of the branch pipe 18 is expanded and shown.

衝撃吸収材21は、衝撃吸収性を備える緩衝材であって、例えば、金属ウールなどの熱伝導性クッション材などが挙げられる。   The shock absorbing material 21 is a shock absorbing material having shock absorbing properties, and examples thereof include a heat conductive cushion material such as metal wool.

そして、第2デバイス4が、このような衝撃吸収材21に挿通され、衝撃吸収材21の中を通過するとともに、蓋部6と収容部7との間から、分岐管18の外側に取り出し可能とされている。   And the 2nd device 4 is penetrated by such an impact-absorbing material 21, passes through the impact-absorbing material 21, and can be taken out of the branch pipe 18 from between the cover part 6 and the accommodating part 7. It is said that.

このような車載発電システム1では、第1デバイス3と分岐管18(排気管5)の内周面との間において、第2デバイス4が衝撃吸収材21によって被覆されるため、第2デバイス4を衝撃吸収材21によって保護することができ、第2デバイス4が排ガスに曝露されるなどによって損傷することを、抑制することができる。   In such an in-vehicle power generation system 1, the second device 4 is covered with the shock absorber 21 between the first device 3 and the inner peripheral surface of the branch pipe 18 (exhaust pipe 5). Can be protected by the shock absorbing material 21, and the second device 4 can be prevented from being damaged by being exposed to exhaust gas.

また、第2デバイス4は、図1に示すように、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。   Further, as shown in FIG. 1, the second device 4 is sequentially electrically connected to a booster 8, an AC / DC converter (AC-DC converter) 9, and a battery 10.

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。   In addition to the on-vehicle power generation system 1, the automobile 11 includes a catalyst mounting portion 12, an exhaust pipe 13, a muffler 14, and a discharge pipe 15.

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(NO)、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。 The catalyst mounting unit 12 includes, for example, a catalyst carrier and a catalyst coated on the carrier, and includes hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NO x ), one contained in exhaust gas discharged from the engine 2, and the like. In order to purify harmful components such as carbon oxide (CO), the downstream end of the engine 2 is connected. Specifically, the first device 3 is connected to the downstream end of the air collecting tube 19 in the vicinity of the downstream side.

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。   The exhaust pipe 13 is provided to guide the exhaust gas purified in the catalyst mounting portion 12 to the muffler 14. The upstream end is connected to the catalyst mounting portion 12 and the downstream end is the muffler 14. It is connected to the.

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。   The muffler 14 is provided to silence noise generated in the engine 2 (especially, an explosion process described later), and its upstream end is connected to the downstream end of the exhaust pipe 13. The downstream end of the muffler 14 is connected to the upstream end of the discharge pipe 15.

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。
The exhaust pipe 15 is provided to discharge exhaust gas that has been exhausted from the engine 2, sequentially passes through the exhaust pipe 5, the catalyst mounting portion 12, the exhaust pipe 13, and the muffler 14, and has been purified and silenced. The upstream end is connected to the downstream end of the muffler 14, and the downstream end is open to the outside air.
2. Power Generation Method Hereinafter, a power generation method using the above-described on-vehicle power generation system 1 will be described in detail.

このような車載発電システム1では、自動車11の製造時などにおいて、図2に示すように、分岐管18が蓋部6と収容部7とに分割され、第1デバイス3および第2デバイス4が、衝撃吸収材21とともに収容部7に配置される。   In such an in-vehicle power generation system 1, when the automobile 11 is manufactured, the branch pipe 18 is divided into the lid portion 6 and the accommodating portion 7 as shown in FIG. 2, and the first device 3 and the second device 4 are The shock absorber 21 is disposed in the container 7 together with the shock absorber 21.

また、このとき、第2デバイス4は、衝撃吸収材21内を通過し、衝撃吸収材21によって被覆されるように、配置される。   At this time, the second device 4 is disposed so as to pass through the shock absorber 21 and be covered with the shock absorber 21.

そして、第1デバイス3および第2デバイス4が配置された後、蓋部6と収容部7との間から第2デバイス4の導線23が取り出されるとともに、断熱材22により被覆され、蓋部6と収容部7とがボルトなどの固定部材により締結される。これにより、分岐管18内に第1デバイス3が配置される。   Then, after the first device 3 and the second device 4 are arranged, the lead wire 23 of the second device 4 is taken out from between the lid portion 6 and the accommodating portion 7 and is covered with the heat insulating material 22. And the accommodating portion 7 are fastened by a fixing member such as a bolt. Thereby, the first device 3 is arranged in the branch pipe 18.

そして、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。   In such an in-vehicle power generation system 1, the engine 2 is driven when the automobile 11 is traveling, and the pistons are repeatedly moved up and down in each cylinder, and the intake process, the compression process, the explosion process, and the exhaust process are sequentially performed. At the same time, high-temperature exhaust gas is supplied to the first device 3 in the exhaust process.

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。   More specifically, for example, in two cylinders, that is, a cylinder connected to the branch pipe 18a and a cylinder connected to the branch pipe 18c, the pistons are interlocked to perform the intake process, the compression process, the explosion process, and the exhaust process. , Implemented in phase. As a result, the fuel is burned and power is output, and in the exhaust process, high-temperature exhaust gas is supplied to the branch pipe 18a and the branch pipe 18c and passes through the inside thereof. On the other hand, in processes other than the exhaust process (intake process, compression process, explosion process), the supply of exhaust gas is stopped.

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。   At this time, the heat of the engine 2 is transmitted through the exhaust gas (heat medium), the internal temperatures of the branch pipe 18a and the branch pipe 18c rise in the exhaust process, and other processes (intake process, compression process, explosion) In step). Therefore, the internal temperature of the branch pipe 18a and the branch pipe 18c and the temperature of the first device 3 in the branch pipe 18 rise and fall over time according to the piston cycle, and the high temperature state and the low temperature state are periodically changed. Repeated.

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。   In addition, the timing of the two cylinders is different from each other, and in two cylinders, that is, a cylinder connected to the branch pipe 18b and a cylinder connected to the branch pipe 18d, the pistons are interlocked, and an intake process, a compression process, The explosion process and the exhaust process are performed in the same phase. As a result, the fuel is burned, power is output, and high-temperature exhaust gas is supplied to the branch pipe 18b and the branch pipe 18d in an exhaust process performed at a timing different from that of the branch pipe 18a and the branch pipe 18c. Pass through its interior. On the other hand, in processes other than the exhaust process (intake process, compression process, explosion process), the supply of exhaust gas is stopped.

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。   At this time, the heat of the engine 2 is transmitted through the exhaust gas (heat medium), the internal temperatures of the branch pipe 18b and the branch pipe 18d rise in the exhaust process, and other processes (intake process, compression process, explosion) In step). Therefore, the internal temperature of the branch pipe 18b and the branch pipe 18d and the temperature of the first device 3 in the branch pipe 18 rise and fall over time according to the piston cycle, and the high temperature state and the low temperature state are periodically changed. Repeated. The periodic supply and stop of the exhaust gas has the same period but a different phase from the periodic supply and stop of the exhaust gas of the branch pipe 18a and the branch pipe 18c.

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。   That is, in the in-vehicle power generation system 1, as described above, since the first device 3 is arranged inside each branch pipe 18, the exhaust gas is periodically discharged from the engine 2 in the exhaust process and branched. By being periodically supplied to the first device 3 in the pipe 18, the first device 3 is periodically heated to be in a high temperature state. Further, in processes other than the exhaust process (intake process, compression process, explosion process), the supply of exhaust gas is periodically stopped, so that the first device 3 is periodically cooled to a low temperature state. The

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。   In this manner, by periodically setting the first device 3 to a high temperature state or a low temperature state, the first device 3 is made to have an effect (for example, a piezo effect) according to its element (for example, a piezo element, a pyroelectric element, or the like). , The pyroelectric effect, etc.) can be periodically electrically polarized.

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、200〜500℃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、20〜500℃である。   In such an in-vehicle power generation system 1, the temperature of the first device 3 is, for example, 200 to 1200 ° C., preferably 700 to 900 ° C. in the high temperature state, and the temperature in the low temperature state is the above high temperature state. More specifically, for example, 100 to 800 ° C., preferably 200 to 500 ° C., and the temperature difference between the high temperature state and the low temperature state is, for example, 10 to 600 ° C., preferably 20 to 20 ° C. 500 ° C.

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。   Moreover, the repetition period of these high temperature states and low temperature states is, for example, 10 to 400 cycles / second, preferably 30 to 100 cycles / second.

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。   In this way, by periodically raising and lowering the temperature of the first device 3, the first device 3 can be periodically electrically polarized, and the waveform in which the power periodically fluctuates via the second device 4. (For example, alternating current, pulsating flow, etc.) can be taken out.

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。   Note that the electric power obtained as described above is boosted in a state of a waveform (for example, alternating current, pulsating current) that fluctuates periodically in a booster 8 connected to the second device 4 if necessary, and then boosted. The generated power is converted into a DC voltage by the AC / DC converter 9 and then stored in the battery 10. The electric power stored in the battery 10 can be appropriately used as the power of the automobile 11 and various electric components mounted on the automobile 11.

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。   Further, the exhaust gas discharged from the in-vehicle power generation system 1 passes through each branch pipe 18 and is then supplied to the air collecting pipe 19. After being collected, the exhaust gas is supplied to the catalyst mounting section 12, and the catalyst mounting section 12. The catalyst is purified by the catalyst. Thereafter, the exhaust gas is supplied to the exhaust pipe 13, silenced in the muffler 14, and then discharged to the outside air through the discharge pipe 15.

そして、このような車載発電システム1では、上記したように、第1デバイス3が配置される部分の分岐管18(排気管5)が、分岐管18(排気管5)の延びる方向と交差する方向に沿って分割可能とされているので、その部分を分岐管18(排気管5)から分割することによって、第1デバイス3を分岐管18(排気管5)内に容易に配置することができる。   In such an in-vehicle power generation system 1, as described above, the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) where the first device 3 is disposed intersects the extending direction of the branch pipe 18 (exhaust pipe 5). Since it can be divided along the direction, it is possible to easily arrange the first device 3 in the branch pipe 18 (exhaust pipe 5) by dividing the portion from the branch pipe 18 (exhaust pipe 5). it can.

具体的には、このような車載発電システム1によれば、その製造における第1デバイス3の組み付け時、および、その後の第1デバイス3のメンテナンス時における作業性を向上させることができる。   Specifically, according to such an in-vehicle power generation system 1, it is possible to improve workability at the time of assembly of the first device 3 in the manufacture and subsequent maintenance of the first device 3.

また、このような車載発電システム1では、排気管5の分割部分において、断熱材22が、第2デバイス4の導線23を被覆するように介在されるため、第2デバイス4の導線23を断熱材22によって保護することができ、第2デバイス4の導線23の損傷を抑制することができる。   Further, in such an in-vehicle power generation system 1, since the heat insulating material 22 is interposed so as to cover the conductive wire 23 of the second device 4 in the divided portion of the exhaust pipe 5, the conductive wire 23 of the second device 4 is thermally insulated. It can protect with the material 22, and can suppress the damage of the conducting wire 23 of the 2nd device 4. FIG.

なお、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、詳しくは図示しないが、例えば、エンジン2の各気筒の後側に排気管5(詳しくは、分岐管18)の上流側端部が接続された、後方排気型のエンジンを用いることもできる。   In the above description, a front exhaust type engine is used as the engine 2, but the engine 2 is not limited to this, and although not shown in detail, for example, exhaust is provided on the rear side of each cylinder of the engine 2. A rear exhaust type engine to which the upstream end of the pipe 5 (specifically, the branch pipe 18) is connected can also be used.

また、上記した説明では、分岐管18を、その延びる方向と直交する方向に沿って、蓋部6と収容部7とに分割可能としたが、蓋部6と収容部7との分割方向は、分岐管18が延びる方向と交差する方向に沿っていれば、特に制限されず、その交差角度は、目的および用途に応じて、適宜設定することができる。   Further, in the above description, the branch pipe 18 can be divided into the lid portion 6 and the accommodating portion 7 along the direction orthogonal to the extending direction. However, the dividing direction of the lid portion 6 and the accommodating portion 7 is as follows. The crossing angle is not particularly limited as long as it is along the direction intersecting with the direction in which the branch pipe 18 extends, and the crossing angle can be appropriately set according to the purpose and application.

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
22 断熱材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-vehicle power generation system 2 Engine 3 1st device 4 2nd device 5 Exhaust pipe 22 Heat insulating material

Claims (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、排気ガスの排気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デバイスとを備え、
前記第1デバイスが配置される部分の前記排気管が、前記排気管の延びる方向と交差する方向に沿って分割可能とされており、
前記排気管の分割部分において、断熱材が、前記第2デバイスを被覆するように介在されていることを特徴とする、車載発電システム。
Engine,
An exhaust pipe for exhausting exhaust gas from the engine;
A first device disposed in the exhaust pipe, the temperature of which rises and falls over time as the exhaust gas is exhausted, and is electrically polarized;
A second device for extracting power from the first device;
The exhaust pipe of the portion where the first device is arranged can be divided along a direction intersecting with the extending direction of the exhaust pipe,
An in-vehicle power generation system, wherein a heat insulating material is interposed so as to cover the second device in a divided portion of the exhaust pipe.
JP2011287895A 2011-12-28 2011-12-28 In-vehicle power generation system Expired - Fee Related JP5829909B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011287895A JP5829909B2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 In-vehicle power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011287895A JP5829909B2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 In-vehicle power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013138555A JP2013138555A (en) 2013-07-11
JP5829909B2 true JP5829909B2 (en) 2015-12-09

Family

ID=48913830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011287895A Expired - Fee Related JP5829909B2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 In-vehicle power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5829909B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3404841B2 (en) * 1993-12-17 2003-05-12 アイシン精機株式会社 Thermoelectric converter
JPH10234194A (en) * 1997-02-20 1998-09-02 Calsonic Corp Waste heat power generator
JP2007221895A (en) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp Thermoelectric generator
CN102792579B (en) * 2010-04-28 2016-01-20 大发工业株式会社 Electricity generation system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013138555A (en) 2013-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6150676B2 (en) Power generation system
WO2014069045A1 (en) Electricity-generating system
JP2013099066A (en) On-vehicle power generation system
JP5829876B2 (en) Power generation system
JP5757847B2 (en) In-vehicle power generation system
JP2014187832A (en) On-vehicle power generation system
JP5759865B2 (en) Power generation system
WO2013047057A1 (en) Power generation system
JP5829910B2 (en) In-vehicle power generation system
JP5829909B2 (en) In-vehicle power generation system
JP5829908B2 (en) In-vehicle power generation system
JP5829877B2 (en) Power generation system
JP5945122B2 (en) In-vehicle power generation system
JP6211399B2 (en) Power generation system
JP5968698B2 (en) Power generation system
JP2015070764A (en) Power generation system
JP6150677B2 (en) Power generation system
JP6210858B2 (en) Power generation system
JP2015070747A (en) Power generation system
JP2020102915A (en) On-vehicle power generation system
JP2018204434A (en) In-vehicle power generation system
JP6532231B2 (en) Power generation system
JP6386235B2 (en) In-vehicle power generation system
JP2015070748A (en) Power generation system
JP2015070762A (en) Power generation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141204

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151014

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151020

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5829909

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees