JPH0152997B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0152997B2 JPH0152997B2 JP58088821A JP8882183A JPH0152997B2 JP H0152997 B2 JPH0152997 B2 JP H0152997B2 JP 58088821 A JP58088821 A JP 58088821A JP 8882183 A JP8882183 A JP 8882183A JP H0152997 B2 JPH0152997 B2 JP H0152997B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature air
- low
- vortex tube
- temperature
- connection port
- 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
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 241000234435 Lilium Species 0.000 description 1
- 230000005678 Seebeck effect Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/02—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
- F25B9/04—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect using vortex effect
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧縮空気の熱を利用して発電する熱電
発電装置に関する。
発電装置に関する。
従来より、ゼーベツク効果を利用した熱電発電
が知られており、その一つとして、特開昭52−
72020号公報に開示の熱電発電装置がある。この
発電装置はエンジン等の排気熱を利用したもので
あり、以下第１図に基づいて説明する。
が知られており、その一つとして、特開昭52−
72020号公報に開示の熱電発電装置がある。この
発電装置はエンジン等の排気熱を利用したもので
あり、以下第１図に基づいて説明する。
発電装置３１は、エンジン、燃焼炉等の排気筒
３２を有し、排気筒３２の吐出口３３の近傍の外
周面には、外周面に冷却フイン３４を固着した熱
電発電素子３５を固着し、内周面には吸熱フイン
３６を固着する。排気筒３２の外周に空間部３７
を介して同軸的に排気筒３２の吐出口３３より下
流域部分まで伸延された外筒３８を設ける。
３２を有し、排気筒３２の吐出口３３の近傍の外
周面には、外周面に冷却フイン３４を固着した熱
電発電素子３５を固着し、内周面には吸熱フイン
３６を固着する。排気筒３２の外周に空間部３７
を介して同軸的に排気筒３２の吐出口３３より下
流域部分まで伸延された外筒３８を設ける。
エンジン等から排出された燃焼済の高温ガスは
排気筒３２内を流下し、吸熱フイン３６により効
率良く熱電発電素子の内側面を加熱する。一方こ
のガスは排気筒３２を出ると外筒３８内に入り、
ここに於いてベンチユリ効果により外筒３８と排
気筒３２の間の空間部３７に外気を誘引し、冷却
フイン３４により効率良く熱電発電素子３５の外
側面を冷却する。従つて、熱電発電素子３５の一
面を高温ガスにより加熱し、他面を外気により冷
却するので、この素子３５に温度差が生じ発電す
る。
排気筒３２内を流下し、吸熱フイン３６により効
率良く熱電発電素子の内側面を加熱する。一方こ
のガスは排気筒３２を出ると外筒３８内に入り、
ここに於いてベンチユリ効果により外筒３８と排
気筒３２の間の空間部３７に外気を誘引し、冷却
フイン３４により効率良く熱電発電素子３５の外
側面を冷却する。従つて、熱電発電素子３５の一
面を高温ガスにより加熱し、他面を外気により冷
却するので、この素子３５に温度差が生じ発電す
る。
しかしながら、熱電発電に於いては熱電発電素
子の効率を大きくする為に高温側と低温側の温度
差をできるだけ大きくする必要がある。
子の効率を大きくする為に高温側と低温側の温度
差をできるだけ大きくする必要がある。
上記開示の装置では、温度差は最大で高温ガス
温度マイナス外気温度であり、温度差をより大き
くする為には、外気より低温の流体等の冷却手段
を必要とする。
温度マイナス外気温度であり、温度差をより大き
くする為には、外気より低温の流体等の冷却手段
を必要とする。
本発明の技術的課題は、常温の気体を加熱、冷
却手段として用い、一種の流体で温度差を大きく
できる熱電発電装置を得ることである。
却手段として用い、一種の流体で温度差を大きく
できる熱電発電装置を得ることである。
本発明の解決手段は次の通りである。
渦管の一端に隔壁板部材を介して低温空気接続
口を有する低温空気取出部材を取り付け、渦管の
他端に形成した高温空気接続口に高温空気取出部
材を取り付け、隔壁板部材の中央に低温空気取出
口を、高温空気取出部材の周辺に高温空気取出口
を開け、低温空気取出部材に隔壁板部材の外周壁
との間に形成される環状空間に開口する圧縮空気
の導入口を開け、環状空間の圧縮空気を渦管の内
壁の接線方向に噴射する溝を隔壁板部材に形成し
たものとから成る渦流管と、絶縁板を介して冷却
容器と加熱容器を取り付けた熱電発電素子と、低
温空気接続口と冷却容器を連結する低温空気通路
と、高温空気接続口と加熱容器を連結する高温空
気通路とから構成する。
口を有する低温空気取出部材を取り付け、渦管の
他端に形成した高温空気接続口に高温空気取出部
材を取り付け、隔壁板部材の中央に低温空気取出
口を、高温空気取出部材の周辺に高温空気取出口
を開け、低温空気取出部材に隔壁板部材の外周壁
との間に形成される環状空間に開口する圧縮空気
の導入口を開け、環状空間の圧縮空気を渦管の内
壁の接線方向に噴射する溝を隔壁板部材に形成し
たものとから成る渦流管と、絶縁板を介して冷却
容器と加熱容器を取り付けた熱電発電素子と、低
温空気接続口と冷却容器を連結する低温空気通路
と、高温空気接続口と加熱容器を連結する高温空
気通路とから構成する。
圧縮空気の導入口から環状空間に導入された圧
縮空気は溝から渦管の内壁の接線方向に噴射さ
れ、渦管内を旋回する。高エネルギーの熱い空気
分子は渦管内の周辺に集まり、低エネルギーの冷
たい空気分子は渦管内の中央部に集まり２層に別
れる。周辺の高温空気は高温空気取出口から高温
空気通路を通つて加熱容器内に導入され、熱電発
電素子の一方の面を加熱する。中央の低温空気は
低温空気取出口から低温空気通路を通つて冷却容
器内に導入され、熱電発電素子の他方の面を冷却
する。熱電発電素子は一面を加熱され、他面を冷
却されるので、温度差が生じて発電する。
縮空気は溝から渦管の内壁の接線方向に噴射さ
れ、渦管内を旋回する。高エネルギーの熱い空気
分子は渦管内の周辺に集まり、低エネルギーの冷
たい空気分子は渦管内の中央部に集まり２層に別
れる。周辺の高温空気は高温空気取出口から高温
空気通路を通つて加熱容器内に導入され、熱電発
電素子の一方の面を加熱する。中央の低温空気は
低温空気取出口から低温空気通路を通つて冷却容
器内に導入され、熱電発電素子の他方の面を冷却
する。熱電発電素子は一面を加熱され、他面を冷
却されるので、温度差が生じて発電する。
常温の圧縮空気を高温空気と低温空気に分離
し、加熱、冷却手段として用いているので、温度
差の大きな熱電発電装置を得ることができる。
し、加熱、冷却手段として用いているので、温度
差の大きな熱電発電装置を得ることができる。
第２，３図に示す熱電発電装置の実施例を説明
する。熱電発電素子１はＰ型及びＮ型の半導体
２，２′の一対を最小単位として、多数個、低温
接合板３及び高温接合板４により電気的に接続
し、接合板３，４に電気絶縁板５，５′を取り付
けたものである。この熱電発電素子１の絶縁板５
に冷却室６を形成する冷却容器７を固着し、絶縁
板５′に加熱室８を形成する加熱容器９を固着す
る。冷却容器７は入口１０、出口１１を有し、加
熱容器９は入口１２、出口１３を有する。渦流管
１４は渦管１５の一端に隔壁板部材１６を介して
低温空気取出部材１７を取り付け、他端に高温空
気取出部材１８を取り付けたものである。低温空
気取出部材１７は圧縮空気の導入口１９を有し、
導入口１９は低温空気取出部材１７内周壁と隔壁
板部材１６の外周壁との間に形成した環状空間２
０に開口する。隔壁板部材１６は中央に低温空気
取出口２１を有し、低温空気取出部材１７の接続
口２２と渦管１６内とを連通する。また隔壁板部
材１６は渦管１５に当接する端面に複数の溝２３
を有し、溝２３は環状空間２０から渦管１５内壁
の接線方向に開口する噴射通路を形成する。高温
空気取出部材１８と渦管１５の間に通路２４を形
成し、高温空気取出口２５を通して接続口２６と
渦管１５内とを連通する。渦流管１４の接続口２
２を低温空気通路２７を通して冷却容器７の冷却
室６内に連通し、接続口２６を高温空気通路２８
を通して加熱容器９の加熱室８内に連通する。
する。熱電発電素子１はＰ型及びＮ型の半導体
２，２′の一対を最小単位として、多数個、低温
接合板３及び高温接合板４により電気的に接続
し、接合板３，４に電気絶縁板５，５′を取り付
けたものである。この熱電発電素子１の絶縁板５
に冷却室６を形成する冷却容器７を固着し、絶縁
板５′に加熱室８を形成する加熱容器９を固着す
る。冷却容器７は入口１０、出口１１を有し、加
熱容器９は入口１２、出口１３を有する。渦流管
１４は渦管１５の一端に隔壁板部材１６を介して
低温空気取出部材１７を取り付け、他端に高温空
気取出部材１８を取り付けたものである。低温空
気取出部材１７は圧縮空気の導入口１９を有し、
導入口１９は低温空気取出部材１７内周壁と隔壁
板部材１６の外周壁との間に形成した環状空間２
０に開口する。隔壁板部材１６は中央に低温空気
取出口２１を有し、低温空気取出部材１７の接続
口２２と渦管１６内とを連通する。また隔壁板部
材１６は渦管１５に当接する端面に複数の溝２３
を有し、溝２３は環状空間２０から渦管１５内壁
の接線方向に開口する噴射通路を形成する。高温
空気取出部材１８と渦管１５の間に通路２４を形
成し、高温空気取出口２５を通して接続口２６と
渦管１５内とを連通する。渦流管１４の接続口２
２を低温空気通路２７を通して冷却容器７の冷却
室６内に連通し、接続口２６を高温空気通路２８
を通して加熱容器９の加熱室８内に連通する。
圧縮空気を導入口１９から渦流管１４内に噴射
させると、渦管１５内には渦流が生じる。低温空
気は低温空気取出口２１から低温空気通路２７を
通つて冷却容器７内に集められ、高温空気は高温
空気取出口２５から高温空気通路２８を通つて加
熱容器９内に集められる。この低温空気と高温空
気により熱電発電素子が冷却加熱され、素子１の
両端面に温度差を形成し、発電する。
させると、渦管１５内には渦流が生じる。低温空
気は低温空気取出口２１から低温空気通路２７を
通つて冷却容器７内に集められ、高温空気は高温
空気取出口２５から高温空気通路２８を通つて加
熱容器９内に集められる。この低温空気と高温空
気により熱電発電素子が冷却加熱され、素子１の
両端面に温度差を形成し、発電する。
本発明は次の様な特有の効果を奏する。圧縮空
気は動力源として古くから工場等で使用されてお
り、常温の圧縮空気を渦流管で高温空気と低温空
気に分離することにより、圧縮空気を使用してい
る所であれば簡単に電力を得ることができる。常
温の圧縮空気を渦流管により高温空気と低温空気
に分離するので、従来の如く高温気体と外気との
温度差による発電に於いて温度差を大きくする為
に吸熱器や放熱器等を使用しなくても大きな温度
差を得ることができる。
気は動力源として古くから工場等で使用されてお
り、常温の圧縮空気を渦流管で高温空気と低温空
気に分離することにより、圧縮空気を使用してい
る所であれば簡単に電力を得ることができる。常
温の圧縮空気を渦流管により高温空気と低温空気
に分離するので、従来の如く高温気体と外気との
温度差による発電に於いて温度差を大きくする為
に吸熱器や放熱器等を使用しなくても大きな温度
差を得ることができる。
第１図は従来の熱電発電装置を示す断面図であ
り、第２図は本発明の熱電発電装置の一実施例を
示す断面図であり、第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面図である。 １……熱電発電素子、６……冷却室、８……加
熱室、１４……渦流管、１９……噴射口、２１…
…低温空気取出口、２５……高温空気取出口、２
７……低温空気通路、２８……高温空気通路。
り、第２図は本発明の熱電発電装置の一実施例を
示す断面図であり、第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面図である。 １……熱電発電素子、６……冷却室、８……加
熱室、１４……渦流管、１９……噴射口、２１…
…低温空気取出口、２５……高温空気取出口、２
７……低温空気通路、２８……高温空気通路。
Claims (1)
- １ 渦管１５の一端に隔壁板部材１６を介して低
温空気接続口２２を有する低温空気取出部材１７
を取り付け、渦管１５の他端に形成した高温空気
接続口２６に高温空気取出部材１８を取り付け、
隔壁板部材１６の中央に低温空気取出口２１を、
高温空気取出部材１８の周辺に高温空気取出口２
５を開け、低温空気取出部材１７に隔壁板部材１
６の外周壁との間に形成される環状空間２０に開
口する圧縮空気の導入口１９を開け、環状空間２
０の圧縮空気を渦管１５の内壁の接線方向に噴射
する溝２３を隔壁板部材１６に形成したものとか
ら成る渦流管１４と、絶縁板５，５′を介して冷
却容器７と加熱容器９を取り付けた熱電発電素子
１と、低温空気接続口２２と冷却容器７を連結す
る低温空気通路２７と、高温空気接続口２６と加
熱容器９を連結する高温空気通路２８とから成る
圧縮空気による熱電発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58088821A JPS59216480A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 圧縮空気による熱電発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58088821A JPS59216480A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 圧縮空気による熱電発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59216480A JPS59216480A (ja) | 1984-12-06 |
| JPH0152997B2 true JPH0152997B2 (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=13953585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58088821A Granted JPS59216480A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 圧縮空気による熱電発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59216480A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8134066B2 (en) | 2006-08-07 | 2012-03-13 | Illinois Tool Works Inc. | Electric power generator |
| JP2009296686A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 可搬式発電機 |
| US9741916B2 (en) * | 2013-07-24 | 2017-08-22 | Saudi Arabian Oil Company | System and method for harvesting energy down-hole from an isothermal segment of a wellbore |
| KR20160066572A (ko) * | 2014-12-02 | 2016-06-13 | 현대자동차주식회사 | 차량용 열전발전시스템 |
| GB2589060B (en) * | 2019-09-17 | 2022-12-07 | Ofip Ltd | Differential pressure power generator |
-
1983
- 1983-05-19 JP JP58088821A patent/JPS59216480A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59216480A (ja) | 1984-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4639542A (en) | Modular thermoelectric conversion system | |
| KR101327732B1 (ko) | 차량용 열전 발전기 | |
| JP6113143B2 (ja) | 自動車両の熱電式発電機用の熱交換器を有する装置 | |
| JP2004528793A (ja) | エネルギーの変換方法および該方法を実施するためのボルテックスチューブ | |
| CN109741848A (zh) | 一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置及方法 | |
| JPH0152997B2 (ja) | ||
| CN103883433B (zh) | 用于内燃机的余热回收式egr冷却器 | |
| JP2004140202A (ja) | 熱電変換システム | |
| KR101791898B1 (ko) | 중앙 냉각채널 형 열전발전 시스템 | |
| CN102678385B (zh) | 基于斯特林发电机的尾气余热发电和尾气净化系统 | |
| US2183893A (en) | Fluid heater | |
| US3457121A (en) | Thermal generator and flameholder | |
| KR101189953B1 (ko) | 급속 가열장치 | |
| CN205945554U (zh) | 一种热能梯级利用型的温差发电装置 | |
| CN104578977A (zh) | 一种汽车尾气热电发电装置 | |
| KR20240047537A (ko) | 열전발전 열교환장치 | |
| JPH07324826A (ja) | 真空二重ガラス管 | |
| CN210578308U (zh) | 基于微型旋流燃烧的温差发电机 | |
| US3497397A (en) | Thermoelectric generator including a vibratory burner | |
| SU672452A1 (ru) | Вихрева труба | |
| US11415115B2 (en) | Solar receiver for receiving solar rays and for heating a medium | |
| KR101327731B1 (ko) | 차량용 열전 발전기 | |
| GB927013A (en) | Improvements in or relating to thermo-electric devices for the generation of electrical energy | |
| SU1231338A1 (ru) | Вихрева труба | |
| RU2479073C2 (ru) | Комбинированное вихревое термоэлектрическое устройство |