[发明专利]排气歧管

说明书

本发明涉及具有用于利用内燃机的废热的热电元件的排气歧管，所述排气歧管包括：排气歧管，其优选地包括铸造材料；以及至少一个热电元件，其中，所述热电元件优选地被设计为板，并且所述热电元件由于在一侧与相对侧之间出现的温度差而产生电压，其中，至少一个热电元件被布置在至少一个排气歧管侧上，其中，冷却元件在背向排气歧管的侧上被布置在热电元件上，其中，所述冷却元件具有至少一个冷却通道，其中，所述冷却通道用于流体的通流。

技术领域

本发明涉及具有用于利用内燃机的废热的热电元件的排气歧管，其包括：排气歧管，该排气歧管优选地包括铸造材料；以及至少一个热电元件，其中，热电元件优选地被设计为板，并且热电元件由于在一侧与相对侧之间出现的温度差而产生电压，其中，至少一个热电元件被布置在至少一个排气歧管侧上。

背景技术

为增加车辆的功率或经济效率，已知的是使用利用内燃机的废热的热电元件以便产生附加的能量。根据现有技术，这样的元件主要在排气系统的领域中使用。这样的热电元件在经济上有意义，但是仅当在元件的一侧与元件的另一侧之间存在高的温度差时才在经济上有意义，因为由此产生了电压。被紧固在排气区域中的热电元件的缺点是所存在的以便实现在经济上有意义的这样的能量获取的温度差过小。

US 2016/012592 A1公开了用于内燃机的发电机，其中，多个热电模块被布置在覆盖排气歧管的隔热罩上。

在这种情况下不利的是，热电模块不直接暴露于排气歧管中盛行（prevail）的最大温度的作用下，而是由于热电模块被紧固在其上的隔热罩而与内燃机的废热隔离，且因此在热电元件中在面向发动机的侧与抵靠（butting against）冷却元件的侧之间没有实现最大温度差。

发明内容

本发明的目的是提出具有用于利用内燃机的废热的热电元件的排气歧管，其中能够借助于内燃机的废热产生大的能量获取且因此实现经济优势。

根据本发明，该目的通过在背向排气歧管的侧上被布置在热电元件上的冷却元件来实现，其中，所述冷却元件具有至少一个冷却通道，其中，所述冷却通道用于流体的通流。

本发明涉及具有用于利用内燃机的废热的至少一个热电元件的排气歧管。具有热电元件的根据本发明的排气歧管包括：排气歧管，其优选地包括铸造材料，特别优选地包括铸钢或铸铁，其中，也可设想包括金属片或其他材料的排气歧管；以及至少一个热电元件，其中，热电元件优选地被设计为板，并且热电元件由于在板的一侧与板的相对侧之间出现的温度差而产生电压，其中，热电元件也能够具有与板不同的结构形式。至少一个热电元件被布置在排气歧管侧上，其中，排气歧管侧将被理解成外侧，诸如，排气歧管的上侧和下侧、以及连接上侧和下侧并且优选地被设计为辐射状部分（radius）的前侧。冷却元件被布置在每个热电元件上在背向排气歧管的侧上，其中，所述冷却元件具有至少一个冷却通道，其中，所述冷却通道用于流体的通流。通过在热电元件的背向排气歧管的侧上将冷却元件附接在热电元件上，实现了非常大的温度差，该温度差用于产生高电压。

有利的情况是，排气歧管和冷却元件被设计为单独的零件。这也使得能够单独制造排气歧管和冷却元件，并且还使得能够有可能使用特别适合于要求的不同材料。由于这些零件没有相互连接或没有被设计为一个零件的事实，能够避免出现热桥效应，在热桥效应中排气歧管的热量传递到冷却元件。

冷却元件优选地延伸遍及排气歧管侧的整个宽度，也就是说优选地遍及排气歧管上侧和/或排气歧管下侧和/或排气歧管前侧的整个宽度，据此将理解的是，冷却元件延伸遍及所有排气入口。

冷却元件优选地还延伸遍及排气歧管侧的整个长度，优选地排气歧管上侧和/或排气歧管下侧的整个长度，也就是说沿排气入口直到排气短管，在所述排气短管中，排气入口汇集在一起。这带来了对排气歧管的可用表面的最佳利用。（一个或多个）冷却元件优选地被设计为遍及整个宽度和长度连续的单件式元件。因此，避免了不产生最佳表面利用的不必要的分离点，并且在排气歧管上的紧固变得更简单。