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
JP7144832B2 - Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7144832B2 - Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof - Google Patents

Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP7144832B2
JP7144832B2 JP2018131678A JP2018131678A JP7144832B2 JP 7144832 B2 JP7144832 B2 JP 7144832B2 JP 2018131678 A JP2018131678 A JP 2018131678A JP 2018131678 A JP2018131678 A JP 2018131678A JP 7144832 B2 JP7144832 B2 JP 7144832B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
thermoelectric power
base plate
generation module
heat source
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.)
Active
Application number
JP2018131678A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020010559A (en
Inventor
朗 中西
昭彦 池村
道生 岡嶋
惠一 大畑
修太郎 南部
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.)
E-ThermoGentek Co., Ltd.
Original Assignee
E-ThermoGentek 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 E-ThermoGentek Co., Ltd. filed Critical E-ThermoGentek Co., Ltd.
Priority to JP2018131678A priority Critical patent/JP7144832B2/en
Publication of JP2020010559A publication Critical patent/JP2020010559A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7144832B2 publication Critical patent/JP7144832B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、熱源パイプに装着された熱電発電モジュールの外側を冷却する放熱フィン及びその装着方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to heat radiation fins for cooling the outside of a thermoelectric generation module attached to a heat source pipe, and a method of attaching the same.

現代の産業社会においては、特に工場、発電所、製鉄所、自動車、ビル、照明、船舶などを中心に、全一次エネルギー供給量の60%以上の膨大な廃熱が地球環境に排出されており、その75%以上が250℃以下の排水や排気と推定されている。 In modern industrial society, a huge amount of waste heat, which accounts for more than 60% of the total primary energy supply, is discharged into the global environment, especially in factories, power plants, steelworks, automobiles, buildings, lighting, ships, etc. , more than 75% of which is estimated to be wastewater and exhaust at temperatures below 250°C.

熱電発電は、これらの無駄に捨てられる熱から電気を起こすため、地球環境の保護に極めて有用である。これらの廃熱は、一般的に円筒状の排気パイプや排水パイプ等の排熱パイプを通じて輸送される。このため、これらの廃熱を、熱電発電の熱源として簡便に、かつ効率よく利用するためには、排熱パイプの外表面に密着させることができるフレキシブルな熱電発電モジュールが必要となる。 Thermoelectric power generation is extremely useful for protecting the global environment because it generates electricity from this wasteful heat. These waste heats are generally transported through exhaust heat pipes such as cylindrical exhaust pipes and drain pipes. Therefore, in order to simply and efficiently utilize such waste heat as a heat source for thermoelectric power generation, a flexible thermoelectric power generation module that can be brought into close contact with the outer surface of the exhaust heat pipe is required.

このようなフレキシブルな熱電発電モジュールを用いて熱電発電システムを構成する場合には、熱電発電モジュールにできる限り温度差をつけるために、該熱電発電モジュールにおける熱源とは反対側の部分を冷却する必要がある。 When configuring a thermoelectric power generation system using such flexible thermoelectric power generation modules, it is necessary to cool the portion of the thermoelectric power generation module opposite to the heat source in order to create a temperature difference as much as possible. There is

その簡便な方法として、特許文献1には、図5に示すように、複数の熱電素子を実装した熱電変換モジュール110を排熱パイプ100に装着し、熱電変換モジュール110の外側に、排熱パイプ100の筒軸方向に沿って、フレキシブル熱伝導基板120に取り付けられた放熱フィン130を設けた熱電発電システムが開示されている。特許文献1の発電システムでは、放熱フィン130には、矢印Wの方向から、送風ファンで風が送られることにより、熱電変換モジュール110の排熱パイプ100と反対側が冷却される。 As a simple method, Patent Document 1 discloses that, as shown in FIG. A thermoelectric power generation system is disclosed in which radiating fins 130 attached to a flexible thermally conductive substrate 120 are provided along the cylinder axis direction of 100 . In the power generation system of Patent Literature 1, air is sent from the direction of the arrow W to the radiation fins 130 by a blower fan, so that the side of the thermoelectric conversion module 110 opposite to the exhaust heat pipe 100 is cooled.

特開2016-207995号公報JP 2016-207995 A

しかしながら、特許文献1に開示された放熱フィン及びその装着については、単に一般的な形態しか開示されていない。また、放熱フィンの排熱パイプへの装着、固定方法も詳細に示されていない。したがって、熱電発電モジュールに対して低熱抵抗で放熱性に優れた、放熱フィン及びその装着方法を実現するという観点からは改良の余地がある。 However, the radiating fins and mounting thereof disclosed in Patent Document 1 only disclose a general form. Moreover, the method of attaching and fixing the heat radiation fins to the heat exhaust pipe is not shown in detail. Therefore, there is room for improvement from the viewpoint of realizing heat radiation fins and a mounting method thereof, which have low thermal resistance and excellent heat radiation properties for thermoelectric power generation modules.

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、その主な目的は、熱源パイプ外面に熱電発電モジュールが装着され、その外側に放熱フィンが設けられる場合に、熱電発電モジュールに対して均等加圧装着でき、かつ放熱性に優れ、かつ低コストの放熱フィン及びその装着方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to apply uniform pressure to the thermoelectric generation module when the thermoelectric generation module is attached to the outer surface of the heat source pipe and heat radiation fins are provided on the outside thereof. To provide a heat radiating fin which can be mounted, has excellent heat radiation properties, and is low in cost, and a mounting method thereof.

本発明に係る放熱フィンは、熱源パイプ外面に装着された熱電発電モジュールの外側に巻きつけられる放熱フィンであって、前記熱電発電モジュール側に位置するベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた折り曲げフィンと、前記ベースプレートの両端にそれぞれ設けられ、前記ベースプレートが前記熱電発電モジュールに巻きつけられた状態で、締めあげ、固定する機構を有する剛性フランジと、を備える。 A radiating fin according to the present invention is a radiating fin wound around the outside of a thermoelectric generation module mounted on an outer surface of a heat source pipe, and comprises a base plate located on the side of the thermoelectric generation module, and bent fins provided on the base plate. and rigid flanges provided at both ends of the base plate and having a mechanism for tightening and fixing the base plate while the base plate is wound around the thermoelectric power generation module.

ある好適な実施形態において、前記剛性フランジの固定する機能として、2次元的に配置された少なくとも3箇所のネジ穴を有することを特徴とする。 In a preferred embodiment, the rigid flange has at least three two-dimensionally arranged screw holes as a fixing function.

前記ベースプレートが前記熱電発電モジュールに巻きつけられる場合の、前記熱源パイプ又は前記熱電発電モジュールの円周方向における、前記ベースプレートの前記剛性フランジ間の寸法は、
(熱源パイプの外径+熱電発電モジュールの厚さの2倍)×円周率
よりも小さくてもよい。
The dimension between the rigid flanges of the base plate in the circumferential direction of the heat source pipe or the thermoelectric power module when the base plate is wound around the thermoelectric power module is
It may be smaller than (the outer diameter of the heat source pipe + twice the thickness of the thermoelectric power generation module) x the circumference ratio.

前記折り曲げフィンは、柔軟性接着材又は接着シートで前記ベースプレートに接着されていてもよい。 The folding fins may be adhered to the base plate with a flexible adhesive or adhesive sheet.

前記折り曲げフィンは、金属と金属との圧着溶着又はロウ付けによって前記ベースプレートに接合されていてもよい。 The bent fins may be joined to the base plate by metal-to-metal pressure welding or brazing.

また他の好適な実施形態において、上記放熱フィンは、前記折り曲げフィンのベースプレートの反対側の頂部が開口されている。 In still another preferred embodiment, the radiating fins are open at the top of the bent fins opposite the base plate.

また、前記放熱フィンは、少なくとも前記放熱フィンの表面に黒体輻射増感用表面仕上げが施されていてもよい。 In addition, at least the surface of the radiation fins may be surface-finished for blackbody radiation sensitization.

ここで、前記放熱フィンの熱電発電モジュールの外側への装着に当たっては、前記熱源パイプの外面に装着された前記熱電発電モジュールの外面に前記放熱フィンを巻きつける工程と、前記熱電発電モジュールの外面に前記放熱フィンを巻きつけた状態で、前記両端の剛性フランジの合わせ部分において、前記ベースプレートと前記熱源パイプとの間に空隙ができないように、前記ベースプレートと前記熱源パイプとの間に柔軟性シートを挿入する工程と、前記柔軟性シートを挿入した後、前記両端の剛性フランジ同士を合わせて締めあげ、固定する工程と、を含む。 Here, when attaching the heat radiation fins to the outside of the thermoelectric power generation module, the steps of winding the heat radiation fins around the outer surface of the thermoelectric power generation module attached to the outer surface of the heat source pipe; A flexible sheet is placed between the base plate and the heat source pipe so as not to create a gap between the base plate and the heat source pipe at the mating portions of the rigid flanges at both ends while the heat radiation fins are wound. inserting and, after inserting the flexible sheet, tightening and fixing the rigid flanges at both ends together.

また、前記両端の剛性フランジの合わせ部分における、該剛性フランジ間の間隙に応じて柔軟性スペーサーを挿入する工程を更に含んでもよい。 The method may further include inserting a flexible spacer in accordance with the gap between the rigid flanges at the mating portion of the rigid flanges on both ends.

本発明によれば、熱源パイプ外面に熱電発電モジュールが装着され、その外側に放熱フィンが設けられる場合に、熱電発電モジュールに対して均等加圧装着でき、かつ低い界面熱抵抗で放熱性に優れ、かつ低コストの放熱フィン及びその装着方法を提供することができる。 According to the present invention, when the thermoelectric generation module is attached to the outer surface of the heat source pipe and the heat dissipation fins are provided on the outside thereof, the thermoelectric generation module can be attached with uniform pressure, and the heat dissipation property is excellent with low interfacial thermal resistance. , and a low-cost radiation fin and its mounting method can be provided.

本発明の実施形態1における放熱フィンの外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of the heat radiating fins according to Embodiment 1 of the present invention; 図1の放熱フィンを装着した実施形態における断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment in which the heat radiating fins of FIG. 1 are attached; 本発明の実施形態2における放熱フィンの外観斜視図である。FIG. 8 is an external perspective view of a heat radiating fin according to Embodiment 2 of the present invention; 図3の放熱フィンを装着した実施形態における断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment in which the heat radiating fins of FIG. 3 are attached; 従来の放熱フィンを装着した形態を示した斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration in which conventional heat radiating fins are mounted;

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. In addition, appropriate modifications are possible without departing from the scope of the effects of the present invention.

(実施形態1)
図1は、実施形態1における放熱フィン1の構成を模式的に示した斜視図である。また、図2は、図1の放熱フィン1を、熱源パイプ21の外面に装着された熱電発電モジュール22の外面に装着した状態での、該熱源パイプ21の筒軸方向に垂直な断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a heat radiation fin 1 according to Embodiment 1. FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the cylindrical axis direction of the heat source pipe 21 in a state where the heat radiating fins 1 of FIG. be.

図1に示すように、本実施形態1における放熱フィン1は、ベースプレート11に折り曲げフィン12が接着シート13で接合されたものである。尚、接着シート13の代わりに柔軟製接着剤を用いてもよい。 As shown in FIG. 1 , the radiation fin 1 according to the first embodiment has a base plate 11 and bent fins 12 bonded with an adhesive sheet 13 . A flexible adhesive may be used instead of the adhesive sheet 13 .

ベースプレート11は、容易に曲がるようにアルミニウムや銅のような金属の薄板が好適である。折り曲げフィン12は同様な素材で種々形状と大きさの物を低コストで製造可能である。両者の接合にはフレキシブル性を確保するために、柔軟性接着剤あるいは接着シート13を用いるのが良い。また、接合部は低熱抵抗が望ましく、作業性をも勘案すると接着シート13が適当である。接着シート13としては、例えば、両面粘着性の高熱伝導率のカーボンシートが挙げられる。 Base plate 11 is preferably a thin sheet of metal such as aluminum or copper so that it can be easily bent. The folded fins 12 can be manufactured from similar materials in various shapes and sizes at low cost. It is preferable to use a flexible adhesive or an adhesive sheet 13 in order to secure flexibility for joining the two. In addition, it is desirable that the joint portion has a low heat resistance, and the adhesive sheet 13 is suitable in consideration of workability. As the adhesive sheet 13, for example, a double-sided adhesive carbon sheet with high thermal conductivity can be used.

ベースプレート11の長手方向の両端には、ベースプレート11が熱電発電モジュール22の外面に巻きつけられた状態で、締めあげ、固定する機構を有する剛性フランジ14、15がそれぞれ設けられている。ここで、ベースプレート11は、熱電発電モジュール22の外面にずれなく密着して装着させる必要がある。このため、両剛性フランジ14,15は、変形の無い剛性を有している。また、例えば、両剛性フランジ14,15をネジで固定する場合には、両剛性フランジ14,15の平行性が確保され、かつ位置ずれの無いように、両剛性フランジ14,15は、2次元的に配置された少なくとも3箇所のネジ穴16を有する。 Rigid flanges 14 and 15 having a mechanism for tightening and fixing the base plate 11 wound around the outer surface of the thermoelectric generation module 22 are provided at both ends of the base plate 11 in the longitudinal direction, respectively. Here, the base plate 11 needs to be mounted in close contact with the outer surface of the thermoelectric power generation module 22 without deviation. Therefore, both rigid flanges 14 and 15 have rigidity without deformation. Further, for example, when both rigid flanges 14 and 15 are fixed with screws, both rigid flanges 14 and 15 are two-dimensionally arranged so that parallelism of both rigid flanges 14 and 15 is ensured and there is no misalignment. It has at least three screw holes 16 that are evenly arranged.

また、該放熱フィン1は、熱電発電モジュール22の外面に巻きつけられた状態で、締めあげられるため、両剛性フランジ14,15間の寸法は熱電発電モジュール22の外面が成す円管の周囲長より小さくなければならない。このため、以下の式で算出される値よりも小さいことが必要である。
(熱源パイプの外径+熱電発電モジュールの厚さの2倍)×円周率
該放熱フィン1は、自然空冷の場合、放熱能力を高めるために、放熱フィン1の表面に黒体輻射増感用表面仕上げが施されていることが望ましい。これには黒色塗料を塗布するか、黒色アルマイト処理を施せば良い。
In addition, since the radiating fins 1 are wrapped around the outer surface of the thermoelectric power generation module 22 and tightened, the dimension between the two rigid flanges 14 and 15 is equal to the circumference of the circular tube formed by the outer surface of the thermoelectric power generation module 22. must be smaller. Therefore, it must be smaller than the value calculated by the following formula.
(outer diameter of heat source pipe + twice the thickness of thermoelectric power generation module)×pi It is desirable to have a surface finish for For this purpose, black paint may be applied or black alumite treatment may be performed.

この放熱フィン1の装着の好適例では、図2に示すように、熱源パイプ21の外面に装着された熱電発電モジュール22の外面へ巻きつける。このとき、熱電発電モジュール22が熱源パイプ21の全外周に亘らない場合でも、円管状になって均等加圧できるように、両端の剛性フランジ14,15の合わせ部分において、ベースプレート11と熱源パイプ21との間に空隙ができないように、ベースプレート11と熱源パイプ21との間に柔軟性シート23を挿入するのが好ましい。柔軟性シート23は、例えば、シリコーン樹脂製のシートである。 In a preferred example of attachment of the heat radiating fins 1, as shown in FIG. At this time, even if the thermoelectric power generation module 22 does not extend over the entire outer periphery of the heat source pipe 21, the base plate 11 and the heat source pipe are separated from each other at the joining portions of the rigid flanges 14 and 15 at both ends so that the thermoelectric generation module 22 can be formed into a cylindrical shape and can be uniformly pressurized. A flexible sheet 23 is preferably inserted between the base plate 11 and the heat source pipe 21 so that no air gap is formed between the base plate 11 and the heat source pipe 21 . The flexible sheet 23 is, for example, a silicone resin sheet.

さらに、本実施形態1では、剛性フランジ14,15の合わせ部分において、熱電発電モジュール22の外面が成す円管の周囲長と放熱フィン1の長手方向の長さとの差で生じる、両剛性フランジ14,15間の間隙に応じて、柔軟性スペーサー24を挿入し、ネジ25により放熱フィン1を締めあげる。これにより、放熱フィン1は、熱電発電モジュール22の外面に亘り均等加圧で隙間なく装着できる。尚、本実施形態1では、熱源パイプ21に対して、熱電発電モジュール22と放熱フィン1とをより低熱接触抵抗で装着するために、放熱シート26,27も用いている。 Furthermore, in the first embodiment, both rigid flanges 14 and 15 are joined together by a difference between the circumferential length of the circular tube formed by the outer surface of the thermoelectric power generation module 22 and the length of the heat radiating fin 1 in the longitudinal direction. , 15, a flexible spacer 24 is inserted, and the heat radiating fin 1 is tightened with a screw 25. As a result, the heat radiation fins 1 can be attached to the outer surface of the thermoelectric power generation module 22 with uniform pressure without gaps. In the first embodiment, heat radiation sheets 26 and 27 are also used in order to attach the thermoelectric power generation module 22 and the heat radiation fins 1 to the heat source pipe 21 with low thermal contact resistance.

放熱フィン1を構成する要素の各寸法等は、例えば、ベースプレート11は、0.5mm厚のアルミニウム板であり、折り曲げフィン12は、0.2mm厚のアルミニウム板である。また、例えば、折り曲げフィン12の数は23であり、各折り曲げフィン12の高さはそれぞれ30mmであり、各折り曲げフィン12の幅は60mmである。折り曲げフィン12の底部は、例えば、厚さ0.3mmの両面粘着剤付きのカーボンシートでベースプレート11に接着されている。両端の剛性フランジ14,15は、例えば、2.5mm厚のアルミニウム板である。両剛性フランジ間の、放熱フィン1の長手方向における長さは、例えば、外径34mmの熱源パイプ21(外周約106mm)に厚さ1.5mmの熱電発電モジュール22を巻きつけ、外側に該放熱フィン1を装着する場合には、115mmである。剛性フランジ14,15には、それぞれ、ネジ固定用のΦ5mmの穴を3か所設けている。放熱フィン1の全体は、黒色アルマイト処理されている。 For example, the base plate 11 is an aluminum plate with a thickness of 0.5 mm, and the bent fins 12 are an aluminum plate with a thickness of 0.2 mm. Also, for example, the number of bent fins 12 is 23, the height of each bent fin 12 is 30 mm, and the width of each bent fin 12 is 60 mm. The bottom of the bent fins 12 is adhered to the base plate 11 with, for example, a 0.3 mm thick carbon sheet with double-sided adhesive. The rigid flanges 14, 15 at both ends are, for example, 2.5 mm thick aluminum plates. The length in the longitudinal direction of the radiating fins 1 between both rigid flanges is, for example, a heat source pipe 21 with an outer diameter of 34 mm (the outer circumference of which is about 106 mm) and a thermoelectric generation module 22 with a thickness of 1.5 mm wrapped around the heat radiating module 22 on the outside. When the fin 1 is attached, it is 115 mm. Each of the rigid flanges 14 and 15 is provided with three φ5 mm holes for fixing screws. The entire heat radiation fin 1 is black alumite treated.

折り曲げフィン12をベースプレート11に接着する耐熱材料としては、例えば、シリコーン系、アクリル変性シリコーン系、柔軟性エポキシ系、その他、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系などが好適である。 Suitable heat-resistant materials for bonding the bent fins 12 to the base plate 11 include, for example, silicone-based materials, acrylic-modified silicone-based materials, flexible epoxy-based materials, polyester-based materials, urethane-based materials, and acrylic-based materials.

折り曲げフィン12をベースプレート11に接合する有効な他の方法として、金属と金属との圧着溶着が挙げられる。上記の組み合わせではアルミニウムとアルミニウムの直接溶着であるが、ベースプレート11を銅、折り曲げフィン12をアルミニウムとする、銅とアルミニウムの溶着でも良い。均一で強固な接合が得られる。他にも、折り曲げフィン12とベースプレート11とをロウ付けにより接合してもよい。ロウ材としては銀やアルミニウに対してはアルミニウム-シリコン合金が有効である。 Another effective method of joining the folded fins 12 to the base plate 11 is metal-to-metal compression welding. Although the above combination is direct welding of aluminum and aluminum, it is also possible to weld copper and aluminum by using copper for the base plate 11 and aluminum for the bent fins 12 . A uniform and strong bond can be obtained. Alternatively, the bent fins 12 and the base plate 11 may be joined by brazing. As a brazing material, an aluminum-silicon alloy is effective for silver and aluminum.

放熱フィン1を熱電変換モジュール22(厚さ1.5mm、パイプの筒軸方向の長さ50mm、外周方向長さ95mm)の外側に装着するにあたっては、両端の剛性フランジ14,15の合わせ部分において、ベースプレート11と熱源パイプ21との間に約11mmの熱電発電モジュール22の両端部間に間隙ができるので、厚さ1.5mmの厚さのシリコーンシート(柔軟性シート23)を挿入している。また、両剛性フランジ14,15間には、厚さ約2mmのシリコーンゴム製のスペーサー(柔軟性スペーサー24)を挟んで両剛性フランジ14,15を締め上げれば良い。 When mounting the radiation fins 1 on the outside of the thermoelectric conversion module 22 (1.5 mm thick, 50 mm long in the axial direction of the pipe, 95 mm long in the outer peripheral direction), Since there is a gap of about 11 mm between both ends of the thermoelectric power generation module 22 between the base plate 11 and the heat source pipe 21, a silicone sheet (flexible sheet 23) with a thickness of 1.5 mm is inserted. . A silicone rubber spacer (flexible spacer 24) having a thickness of about 2 mm is interposed between the rigid flanges 14 and 15, and the rigid flanges 14 and 15 are tightened.

以上の放熱フィン1及びその装着方法の実施形態1によれば、簡単な構成で、かつ低コストで、かつ熱電発電モジュール22に対して均等加圧装着でき、かつ低界面熱抵抗で放熱性に優れる放熱手段を実現できる。 According to Embodiment 1 of the heat radiation fins 1 and the mounting method thereof described above, the configuration is simple, the cost is low, the thermoelectric power generation module 22 can be mounted with equal pressure, and heat dissipation is achieved with low interfacial thermal resistance. An excellent heat dissipation means can be realized.

(実施形態2)
図3は、本発明の実施形態2における放熱フィン201の構成を模式的に示した斜視図である。また、図4は、図3の放熱フィン201を熱源パイプ221上の熱電発電モジュール222の外面に装着した時の熱源パイプ221の筒軸方向に垂直な断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the structure of the radiation fins 201 according to Embodiment 2 of the present invention. 4 is a cross-sectional view perpendicular to the cylinder axis direction of the heat source pipe 221 when the heat radiation fins 201 of FIG.

本実施形態2によれば、折り曲げフィン212のベースプレート211とは反対側の頂部31が開口されているので、熱源パイプ221上の熱電発電モジュール222の外面に装着した時に折り曲げフィン212が広がり、放熱に関わる実効的な表面積が増大するので放熱能力が向上する。 According to the second embodiment, since the top portion 31 of the bent fin 212 on the side opposite to the base plate 211 is open, the bent fin 212 spreads when mounted on the outer surface of the thermoelectric generation module 222 on the heat source pipe 221, thereby dissipating heat. Since the effective surface area involved is increased, the heat dissipation capability is improved.

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。 Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments, such description is not intended to be limiting, and various modifications are of course possible.

1,201 放熱フィン
11,211 ベースプレート
12,212 折り曲げフィン
13 接着シート
14,15 剛性フランジ
16 ネジ穴
21,221 熱源パイプ
22,222 熱電発電モジュール
23 柔軟性シート
24 柔軟性スペーサー
25 ネジ
26,27 放熱シート
31 折り曲げフィンの頂部
100 排熱パイプ
110 熱電変換モジュール
120 フレキシブル熱伝導基板
130 放熱フィン
Reference Signs List 1, 201 radiating fin 11, 211 base plate 12, 212 bending fin 13 adhesive sheet 14, 15 rigid flange 16 screw hole
21, 221 heat source pipe 22, 222 thermoelectric generation module 23 flexible sheet 24 flexible spacer 25 screw 26, 27 heat dissipation sheet 31 bent fin top 100 exhaust heat pipe 110 thermoelectric conversion module 120 flexible thermal conductive substrate 130 heat dissipation fin

Claims (7)

円管状の熱源パイプ外面に熱電発電モジュールが装着された熱電発電システムであって、
前記熱電発電モジュールの外面に、放熱フィンが巻きつけられており、
前記放熱フィンは、
前記熱電発電モジュール側に位置する、容易に曲がることが可能なベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられ、該ベースプレートと柔軟性接着剤又は接着シートで接着された折り曲げフィンと、
前記ベースプレートの両端にそれぞれ設けられ、前記ベースプレートが前記熱電発電モジュールに巻きつけられた状態で、締めあげ、固定する機構を有する剛性フランジと、
を備え
前記熱電発電モジュールの外面に前記放熱フィンを巻きつけた状態で、前記両端の剛性フランジの合わせ部分において、前記ベースプレートと前記熱源パイプとの間の空隙ができないように、前記ベースプレートと前記熱源パイプとの間に柔軟性シートが挿入されていることを特徴とする熱電発電システム
A thermoelectric power generation system in which a thermoelectric power generation module is attached to the outer surface of a circular tubular heat source pipe,
A radiation fin is wound around the outer surface of the thermoelectric power generation module,
The heat radiation fins are
an easily bendable base plate located on the side of the thermoelectric power generation module;
bending fins provided on the base plate and bonded to the base plate with a flexible adhesive or adhesive sheet ;
Rigid flanges provided at both ends of the base plate and having a mechanism for tightening and fixing the base plate while the base plate is wound around the thermoelectric power generation module;
with
In a state where the heat radiation fins are wound around the outer surface of the thermoelectric power generation module, the base plate and the heat source pipe are arranged so as not to create a gap between the base plate and the heat source pipe at the joining portions of the rigid flanges at both ends. A thermoelectric power generation system characterized by having a flexible sheet inserted between them .
前記剛性フランジの固定する機能として、2次元的に配置された少なくとも3箇所のネジ穴を有することを特徴とする請求項1に記載の熱電発電システム2. The thermoelectric power generation system according to claim 1, wherein said rigid flange has at least three screw holes arranged two-dimensionally as a fixing function. 前記ベースプレートが前記熱電発電モジュールに巻きつけられる場合の、前記熱源パイプ又は前記熱電発電モジュールの円周方向における、前記ベースプレートの前記剛性フランジ間の寸法は、
(熱源パイプの外径+熱電発電モジュールの厚さの2倍)×円周率
よりも小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱電発電システム
The dimension between the rigid flanges of the base plate in the circumferential direction of the heat source pipe or the thermoelectric power module when the base plate is wound around the thermoelectric power module is
3. The thermoelectric power generation system according to claim 1, wherein it is smaller than (the outer diameter of the heat source pipe+twice the thickness of the thermoelectric power generation module)×circumferential constant.
前記折り曲げフィンの前記ベースプレートとは反対側の頂部が開口されていることを特徴とする請求項1~のいずれか1つに記載の熱電発電システムThe thermoelectric power generation system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the bent fin has an opening at the top on the side opposite to the base plate. 少なくとも前記放熱フィンの表面に黒体輻射増感用表面仕上げが施されていることを特徴とする請求項1~のいずれか1つに記載の熱電発電システム5. The thermoelectric power generation system according to claim 1 , wherein at least the surface of said radiation fins is subjected to surface finishing for blackbody radiation sensitization. 請求項1~のいずれか1つに記載の熱電発電システムの製造方法であって、
前記放熱フィンは、
前記熱電発電モジュール側に位置する、容易に曲がることが可能なベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられ、該ベースプレートと柔軟性接着剤又は接着シートで接着された折り曲げフィンと、
前記ベースプレートの両端にそれぞれ設けられ、前記ベースプレートが前記熱電発電モジュールに巻きつけられた状態で、締めあげ、固定する機構を有する剛性フランジと、
を備え、
前記熱源パイプの外面に装着された前記熱電発電モジュールの外面に前記放熱フィンを巻きつける工程と、
前記熱電発電モジュールの外面に前記放熱フィンを巻きつけた状態で、前記両端の剛性フランジの合わせ部分において、前記ベースプレートと前記熱源パイプとの間に空隙ができないように、前記ベースプレートと前記熱源パイプとの間に柔軟性シートを挿入する工程と、
前記柔軟シートを挿入した後、前記両端の剛性フランジ同士を合わせて締めあげ、固定する工程と、を含むことを特徴とする熱電発電システムの製造方法
A method for manufacturing a thermoelectric power generation system according to any one of claims 1 to 5 ,
The heat radiation fins are
an easily bendable base plate located on the side of the thermoelectric power generation module;
bending fins provided on the base plate and bonded to the base plate with a flexible adhesive or adhesive sheet;
Rigid flanges provided at both ends of the base plate and having a mechanism for tightening and fixing the base plate while the base plate is wound around the thermoelectric power generation module;
with
a step of winding the heat radiating fins around the outer surface of the thermoelectric generation module attached to the outer surface of the heat source pipe;
In a state where the heat radiation fins are wound around the outer surface of the thermoelectric power generation module, the base plate and the heat source pipe are arranged so that there is no gap between the base plate and the heat source pipe at the joining portions of the rigid flanges at both ends. inserting a flexible sheet between
A method for manufacturing a thermoelectric power generation system , comprising: after inserting the flexible sheet, aligning and tightening the rigid flanges at both ends to fix them.
前記熱電発電モジュールの外面に前記放熱フィンを巻きつけた状態で、前記熱電発電モジュール等により生じる、前記両端の剛性フランジの合わせ部分における、該剛性フランジ間の間隙に応じて柔軟性スペーサーを挿入する工程を更に含むことを特徴とする請求に記載の熱電発電システムの製造方法With the heat radiation fins wrapped around the outer surface of the thermoelectric power generation module, a flexible spacer is inserted according to the gap between the rigid flanges at the joining portions of the rigid flanges on both ends of the thermoelectric power generation module or the like. 7. The method of manufacturing a thermoelectric power generation system according to claim 6 , further comprising the steps of:
JP2018131678A 2018-07-11 2018-07-11 Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof Active JP7144832B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018131678A JP7144832B2 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018131678A JP7144832B2 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020010559A JP2020010559A (en) 2020-01-16
JP7144832B2 true JP7144832B2 (en) 2022-09-30

Family

ID=69152668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018131678A Active JP7144832B2 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7144832B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021149326A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-29 株式会社Eサーモジェンテック Tubular heat exchanger with thermoelectric power generation function
WO2021220534A1 (en) * 2020-05-01 2021-11-04 株式会社Eサーモジェンテック Tube-type heat exchanger with thermoelectric power generation function, manufacturing method thereof, and thermoelectric power generation apparatus using same
CN113175708B (en) * 2021-04-16 2022-10-25 西安交通大学 Indoor air and outdoor fresh air purifying device capable of preventing haze, diminishing inflammation and preventing epidemic
JP7587735B2 (en) * 2022-02-04 2024-11-21 株式会社カスタム・クール・センター Heat sink

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003314452A (en) 2002-04-25 2003-11-06 Fuji Electric Co Ltd Compressor
JP2009004558A (en) 2007-06-21 2009-01-08 Cosmo Tec:Kk Heat sink made of U-shaped fins
JP2013033810A (en) 2011-08-01 2013-02-14 Fujitsu Ltd Thermoelectric conversion module
CN105626213A (en) 2014-11-25 2016-06-01 现代自动车美国技术研究所 Clamp mounted thermoelectric generator
JP2016171154A (en) 2015-03-12 2016-09-23 日本特殊陶業株式会社 Thermoelectric generator, thermoelectric module
JP2016207995A (en) 2015-04-27 2016-12-08 株式会社Eサーモジェンテック Thermoelectric conversion module and manufacturing method therefor, and electrothermal power generation system and manufacturing method therefor
US20180017334A1 (en) 2016-07-15 2018-01-18 Magna Seating Inc. Flexible Heat Sink Thermoelective Device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3637365B2 (en) * 1997-07-22 2005-04-13 日産自動車株式会社 Waste heat power generator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003314452A (en) 2002-04-25 2003-11-06 Fuji Electric Co Ltd Compressor
JP2009004558A (en) 2007-06-21 2009-01-08 Cosmo Tec:Kk Heat sink made of U-shaped fins
JP2013033810A (en) 2011-08-01 2013-02-14 Fujitsu Ltd Thermoelectric conversion module
CN105626213A (en) 2014-11-25 2016-06-01 现代自动车美国技术研究所 Clamp mounted thermoelectric generator
JP2016171154A (en) 2015-03-12 2016-09-23 日本特殊陶業株式会社 Thermoelectric generator, thermoelectric module
JP2016207995A (en) 2015-04-27 2016-12-08 株式会社Eサーモジェンテック Thermoelectric conversion module and manufacturing method therefor, and electrothermal power generation system and manufacturing method therefor
US20180017334A1 (en) 2016-07-15 2018-01-18 Magna Seating Inc. Flexible Heat Sink Thermoelective Device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020010559A (en) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7144832B2 (en) Thermoelectric power generation system and manufacturing method thereof
US10777725B2 (en) Thermoelectric generator
US11094872B2 (en) Apparatus for thermoelectric generation on HVAC pipes
JP5191926B2 (en) Thermoelectric generator
JP5283010B2 (en) Mounting method of heat sink in warmer
JP2006012948A (en) Capacitor fitting structure for power conversion apparatus
JP2010117107A (en) Electric module, refrigerating device incorporated with the same, and method of manufacturing the same
JP6432295B2 (en) Waste heat device
JP6450941B2 (en) Power generator
CN116237979A (en) Joint structure and robot with it
US20210066568A1 (en) Thermoelectric power generator
JP6475774B2 (en) Thermoelectric generator
JP2004211981A (en) Heat exchanger
JP2007248037A (en) High-efficiency heat radiation device
JP7305313B2 (en) thermoelectric generator
JP2020167799A (en) How to fix the thermoelectric conversion device and thermoelectric conversion module
JP7745879B2 (en) Body heat storage device and method
JP7657461B2 (en) Tube-type heat exchanger with thermoelectric power generation function
US20190024562A1 (en) Thermoelectric power generator
CN120897424B (en) A wind-cooled heatsink based on TPMS structure and reinforced with a piezoelectric fan
JP2002022377A (en) Heat dissipater
JP2000216305A (en) Heat sink, its using method, and its manufacturing
JP3175616B2 (en) Cooling system
CN213661422U (en) Power module assembly and motor controller having the same
JP2019086234A (en) Heat exchanger and hot air heater

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20180724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180724

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210420

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220329

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220909

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7144832

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250