JPH05168264A - 熱電半導体素子を用いた発電装置 - Google Patents
熱電半導体素子を用いた発電装置Info
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- JPH05168264A JPH05168264A JP35329091A JP35329091A JPH05168264A JP H05168264 A JPH05168264 A JP H05168264A JP 35329091 A JP35329091 A JP 35329091A JP 35329091 A JP35329091 A JP 35329091A JP H05168264 A JPH05168264 A JP H05168264A
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 熱電半導体素子数の増減（＝出力の増減）を
比較的容易に行うことができ、出力があまり変動せず、
リ−ド線の接続及び取出しと、断線の修理とが容易であ
り、厳しい環境下で使用できる熱電型の発電装置を提供
すること。 【構成】 断熱性材料によりｎ個の熱電半導体素子３１
（ＦｅＳｉ2 ）を内側が被加熱端となるように輪円盤形
状に一体に固めて成る熱電ユニット３０と、銅パイプ１
１内に８００℃程度の融点の蓄熱剤１５を封入して成る
加熱部材と、同一の各熱電ユニット３０の隣接する熱電
半導体素子３１の被冷却端を直列接続するとともに隣接
する熱電ユニット３０の最近の熱電半導体素子３１の被
冷却端を並列接続するｎ−１本の金属細管５１から成る
導電性冷却部材とを備え、複数の熱電ユニット３０を加
熱部材に嵌め込み、金属細管５１の取付けられていない
熱電半導体素子３１の被冷却端から熱起電力を取り出す
ようにした熱電半導体素子３１を用いた発電装置。
比較的容易に行うことができ、出力があまり変動せず、
リ−ド線の接続及び取出しと、断線の修理とが容易であ
り、厳しい環境下で使用できる熱電型の発電装置を提供
すること。 【構成】 断熱性材料によりｎ個の熱電半導体素子３１
（ＦｅＳｉ2 ）を内側が被加熱端となるように輪円盤形
状に一体に固めて成る熱電ユニット３０と、銅パイプ１
１内に８００℃程度の融点の蓄熱剤１５を封入して成る
加熱部材と、同一の各熱電ユニット３０の隣接する熱電
半導体素子３１の被冷却端を直列接続するとともに隣接
する熱電ユニット３０の最近の熱電半導体素子３１の被
冷却端を並列接続するｎ−１本の金属細管５１から成る
導電性冷却部材とを備え、複数の熱電ユニット３０を加
熱部材に嵌め込み、金属細管５１の取付けられていない
熱電半導体素子３１の被冷却端から熱起電力を取り出す
ようにした熱電半導体素子３１を用いた発電装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｆｅ−Ｓｉ系の熱電半
導体素子を多数集積して、所望の電力を効率良く得るよ
うにした発電装置に関する。
導体素子を多数集積して、所望の電力を効率良く得るよ
うにした発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】(1) ＦｅＳｉ2 製の熱電半導体素子が提
供されている。これは、Ｍｎを添加してｐ型にしたＦｅ
Ｓｉ2 と、Ｃｏを添加してｎ型にしたＦｅＳｉ2 を、加
圧成型して接合し、焼結した後、熱処理を施して得る素
子である。1130[K] 程度までの高温の大気中での使用に
耐え、熱電能が大きく、また、機械的強度も大きいとい
う特性を有する。さらに、Ｍｎ及びＣｏの添加量を制御
することにより、熱電特性を制御できるという利点も有
する。
供されている。これは、Ｍｎを添加してｐ型にしたＦｅ
Ｓｉ2 と、Ｃｏを添加してｎ型にしたＦｅＳｉ2 を、加
圧成型して接合し、焼結した後、熱処理を施して得る素
子である。1130[K] 程度までの高温の大気中での使用に
耐え、熱電能が大きく、また、機械的強度も大きいとい
う特性を有する。さらに、Ｍｎ及びＣｏの添加量を制御
することにより、熱電特性を制御できるという利点も有
する。
【０００３】(2) 熱電変換素子を利用した発電装置とし
て、特開昭61-254082 号公報に記載の装置が提案されて
いる。これは、高温の排気ガスの流路となる内筒（熱伝
導性の良い材質の加熱源）と、外気に曝される外筒（熱
伝導性が良く、且つ、電気絶縁性の良い冷却源）との間
に、多数の熱電変換素子を配設して直列及び／又は並列
に接続し、その熱起電力を取り出すようにした装置であ
り、例えば、自動車に搭載して使用される。
て、特開昭61-254082 号公報に記載の装置が提案されて
いる。これは、高温の排気ガスの流路となる内筒（熱伝
導性の良い材質の加熱源）と、外気に曝される外筒（熱
伝導性が良く、且つ、電気絶縁性の良い冷却源）との間
に、多数の熱電変換素子を配設して直列及び／又は並列
に接続し、その熱起電力を取り出すようにした装置であ
り、例えば、自動車に搭載して使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開昭61-254082 号公
報に記載の装置は、下記の欠点を有する。 (1) 装置から出力される電力は、熱電変換素子数によっ
て定まる。しかるに、熱電変換素子は内筒と外筒の間に
一体に組み込まれており、後に増減させることが困難で
ある。即ち、出力電力を任意に変更することは、困難で
ある。 (2) 加熱源となる内筒の温度は、排気ガス等の温度に依
存し、変動が大きい。このため、装置から出力される電
力も、変動が大きい。
報に記載の装置は、下記の欠点を有する。 (1) 装置から出力される電力は、熱電変換素子数によっ
て定まる。しかるに、熱電変換素子は内筒と外筒の間に
一体に組み込まれており、後に増減させることが困難で
ある。即ち、出力電力を任意に変更することは、困難で
ある。 (2) 加熱源となる内筒の温度は、排気ガス等の温度に依
存し、変動が大きい。このため、装置から出力される電
力も、変動が大きい。
【０００５】(3) 各熱電変換素子の電極は、内筒〜熱電
変換素子間、及び、熱電変換素子〜外筒間に各々配設さ
れており、隣接する各電極間には、各々絶縁体が設置さ
れている。即ち、電極設置のためのスペ−スを要する。
また、電極が上記のように配設されているため、断線が
発生した場合には、その修理が困難である。本発明は、
これらの欠点を解消した発電装置の提供を目的とする。
変換素子間、及び、熱電変換素子〜外筒間に各々配設さ
れており、隣接する各電極間には、各々絶縁体が設置さ
れている。即ち、電極設置のためのスペ−スを要する。
また、電極が上記のように配設されているため、断線が
発生した場合には、その修理が困難である。本発明は、
これらの欠点を解消した発電装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a) ｎ個のＦ
ｅＳｉ2 製のＵ字形の熱電半導体素子を、各熱電半導体
素子の被加熱端が内側の円周上に位置するとともに被冷
却端が外側の円周上に位置するように同心円上に配列
し、各被加熱端及び各被冷却端が露出するようにして断
熱性の材料により輪円盤形状に一体に固めて成る熱電ユ
ニットと、(b) 熱伝導性の良好な材質のパイプの内部に
融点が７００℃〜８５０℃の範囲にある蓄熱剤を充填し
た後両端を封止して成り、複数の上記熱電ユニットの輪
内に嵌まるように挿通される加熱部材と、(c) ｎ−１本
の熱伝導性の良好な金属細管を、上記加熱部材を挿通さ
れた各熱電ユニットの隣接する熱電半導体素子の被冷却
端を直列に接続するとともに隣接する熱電ユニットの最
近の熱電半導体素子の被冷却端を並列に接続するように
各々取付けて成り、各金属細管の内部に冷却剤を循環さ
せる導電性冷却部材とを備え、金属細管の取付けられて
いない隣接する熱電半導体素子の被冷却端から電力を取
り出すようにした熱電半導体素子を用いた発電装置であ
る。
ｅＳｉ2 製のＵ字形の熱電半導体素子を、各熱電半導体
素子の被加熱端が内側の円周上に位置するとともに被冷
却端が外側の円周上に位置するように同心円上に配列
し、各被加熱端及び各被冷却端が露出するようにして断
熱性の材料により輪円盤形状に一体に固めて成る熱電ユ
ニットと、(b) 熱伝導性の良好な材質のパイプの内部に
融点が７００℃〜８５０℃の範囲にある蓄熱剤を充填し
た後両端を封止して成り、複数の上記熱電ユニットの輪
内に嵌まるように挿通される加熱部材と、(c) ｎ−１本
の熱伝導性の良好な金属細管を、上記加熱部材を挿通さ
れた各熱電ユニットの隣接する熱電半導体素子の被冷却
端を直列に接続するとともに隣接する熱電ユニットの最
近の熱電半導体素子の被冷却端を並列に接続するように
各々取付けて成り、各金属細管の内部に冷却剤を循環さ
せる導電性冷却部材とを備え、金属細管の取付けられて
いない隣接する熱電半導体素子の被冷却端から電力を取
り出すようにした熱電半導体素子を用いた発電装置であ
る。
【０００７】上記に於いて、熱電半導体素子の数ｎは正
の整数であり、その値は、所望の出力電圧値に応じて定
める。即ち、所望の出力電圧値を得るのに必要とされる
直列接続の素子数が、上記ｎとなる。
の整数であり、その値は、所望の出力電圧値に応じて定
める。即ち、所望の出力電圧値を得るのに必要とされる
直列接続の素子数が、上記ｎとなる。
【０００８】上記(a) 熱電ユニットに於いて、ＦｅＳｉ
2 製の熱電半導体素子は、前述の従来の素子であって、
本発明に適合するＵ字（若しくはＶ字）形状に形成され
た素子である。また、輪円盤形状とは、中央部に貫通孔
を有する円盤形状であり、該貫通孔の径は、上記各熱電
半導体素子の被加熱端の配列によって仮想的に形成され
る円周の径に略合致する。また、熱電ユニットを一体に
固めるための断熱性の材料は、固める前には成型し易い
ように流動性に富み、固めた後は、厳しい環境下で該ユ
ニット内の熱起電力素子を強固に保持できる材料であ
る。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 等のセラミック、或いは、セメ
ント等を用いることができる。
2 製の熱電半導体素子は、前述の従来の素子であって、
本発明に適合するＵ字（若しくはＶ字）形状に形成され
た素子である。また、輪円盤形状とは、中央部に貫通孔
を有する円盤形状であり、該貫通孔の径は、上記各熱電
半導体素子の被加熱端の配列によって仮想的に形成され
る円周の径に略合致する。また、熱電ユニットを一体に
固めるための断熱性の材料は、固める前には成型し易い
ように流動性に富み、固めた後は、厳しい環境下で該ユ
ニット内の熱起電力素子を強固に保持できる材料であ
る。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 等のセラミック、或いは、セメ
ント等を用いることができる。
【０００９】上記(b) 加熱部材に於いて、パイプの材料
としては、銅等の熱伝導性の良い金属材料を用いること
ができる。また、該パイプ内に封入する蓄熱剤として
は、例えば、ガラス，ＬｉＨ等を用いることができ、そ
の他、熱容量の大きな塩類を用いることができる。ま
た、請求項２に記載のように、パイプの少なくとも一方
の端部（封止部）を太陽光等の熱線に対して透明な材料
によって形成し、該透明な封止部から太陽光を蓄熱剤へ
導くことにより、該蓄熱剤を加熱するようにしてもよ
い。また、蓄熱剤の加熱は、上記のパイプの端部を外に
出しておき、外部の熱媒によって該端部を加熱するよう
にして行ってもよい。
としては、銅等の熱伝導性の良い金属材料を用いること
ができる。また、該パイプ内に封入する蓄熱剤として
は、例えば、ガラス，ＬｉＨ等を用いることができ、そ
の他、熱容量の大きな塩類を用いることができる。ま
た、請求項２に記載のように、パイプの少なくとも一方
の端部（封止部）を太陽光等の熱線に対して透明な材料
によって形成し、該透明な封止部から太陽光を蓄熱剤へ
導くことにより、該蓄熱剤を加熱するようにしてもよ
い。また、蓄熱剤の加熱は、上記のパイプの端部を外に
出しておき、外部の熱媒によって該端部を加熱するよう
にして行ってもよい。
【００１０】上記(c) 導電性冷却部材に於いて、各金属
細管は、同一の熱電ユニット内の隣接する熱電半導体素
子を直列に接続するとともに、隣接する熱電ユニットの
熱電半導体素子であって最も近い位置にある熱電半導体
素子を並列に接続する。これは、例えば、図１に示すよ
うに、円筒形を成す本装置の外周面から露出される熱電
半導体素子の被冷却端に、上記円筒の軸方向に沿うよう
に各々金属（銅）細管51を取付けることにより、実現さ
れる。
細管は、同一の熱電ユニット内の隣接する熱電半導体素
子を直列に接続するとともに、隣接する熱電ユニットの
熱電半導体素子であって最も近い位置にある熱電半導体
素子を並列に接続する。これは、例えば、図１に示すよ
うに、円筒形を成す本装置の外周面から露出される熱電
半導体素子の被冷却端に、上記円筒の軸方向に沿うよう
に各々金属（銅）細管51を取付けることにより、実現さ
れる。
【００１１】
【作用】前記(b) の加熱部材のパイプ中の蓄熱剤を８０
０℃程度に加熱し、同時に、前記(c) の導電性冷却部材
の各金属細管中に水等の冷却剤を循環させる。これによ
り、各熱電ユニットの各熱電半導体素子には、例えば、
各々４０[mW]程度の起電力が発生する。したがって、各
熱電ユニットからは、理想的には、 ４０×ｎ[mW] の電力を得ることができ、本発電装置の出力として、理
想的には、 ４０×ｎ×熱電ユニット数（＝ｍ）[mW] の電力を得ることができる。
０℃程度に加熱し、同時に、前記(c) の導電性冷却部材
の各金属細管中に水等の冷却剤を循環させる。これによ
り、各熱電ユニットの各熱電半導体素子には、例えば、
各々４０[mW]程度の起電力が発生する。したがって、各
熱電ユニットからは、理想的には、 ４０×ｎ[mW] の電力を得ることができ、本発電装置の出力として、理
想的には、 ４０×ｎ×熱電ユニット数（＝ｍ）[mW] の電力を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は実
施例装置の外観を示す概略斜視図、図２は図１の装置で
使用される熱電半導体素子31の外観を示す概略斜視図、
図３の(a) は図１の装置の横断面を模式的に示す図、図
３の(b) は図１の装置で使用される熱電ユニット30の縦
断面を模式的に示す図、図４は熱電ユニット30の要部拡
大図である。
施例装置の外観を示す概略斜視図、図２は図１の装置で
使用される熱電半導体素子31の外観を示す概略斜視図、
図３の(a) は図１の装置の横断面を模式的に示す図、図
３の(b) は図１の装置で使用される熱電ユニット30の縦
断面を模式的に示す図、図４は熱電ユニット30の要部拡
大図である。
【００１３】本実施例装置は、図１に示すように略円筒
形状を成す。内筒である加熱部材（銅パイプ11，蓄熱剤
15等で構成される部材）には、外筒である複数（ｍ個）
の熱電ユニット30が相互に密接するようにして嵌め込ま
れており、各熱電ユニット30の外周面から露出される各
ｎ個の熱電半導体素子31の各被冷却端31d(図２参照）に
は、隣接する熱電半導体素子31の各被冷却端31d を接続
するように（図４参照）、且つ、円筒の軸方向に沿うよ
うに（図１参照）、複数（ｎ−１本）の銅細管51が取付
けられている。
形状を成す。内筒である加熱部材（銅パイプ11，蓄熱剤
15等で構成される部材）には、外筒である複数（ｍ個）
の熱電ユニット30が相互に密接するようにして嵌め込ま
れており、各熱電ユニット30の外周面から露出される各
ｎ個の熱電半導体素子31の各被冷却端31d(図２参照）に
は、隣接する熱電半導体素子31の各被冷却端31d を接続
するように（図４参照）、且つ、円筒の軸方向に沿うよ
うに（図１参照）、複数（ｎ−１本）の銅細管51が取付
けられている。
【００１４】上記の如く、ｎ個の熱電半導体素子31に対
してｎ−１本の銅細管51が取付けられる結果、各熱電ユ
ニット30には、銅細管51の取付けられていない被冷却端
31dが、各々２つづつ隣接して存在する。これらの被冷
却端31d には、それぞれ、図４に示すように取出用電極
21が取付けられ、該取出用電極21からは、リ−ド線20が
導出されている。ここに、上記２つの取出用電極21は、
前記銅細管51と同じく円筒の軸方向に延びており（図１
参照）、これにより、ｍ個の各熱電ユニット30の取出用
電極21は、相互に並列に接続されることとなる。
してｎ−１本の銅細管51が取付けられる結果、各熱電ユ
ニット30には、銅細管51の取付けられていない被冷却端
31dが、各々２つづつ隣接して存在する。これらの被冷
却端31d には、それぞれ、図４に示すように取出用電極
21が取付けられ、該取出用電極21からは、リ−ド線20が
導出されている。ここに、上記２つの取出用電極21は、
前記銅細管51と同じく円筒の軸方向に延びており（図１
参照）、これにより、ｍ個の各熱電ユニット30の取出用
電極21は、相互に並列に接続されることとなる。
【００１５】(1) 熱電ユニット30 熱電ユニット30は、図２に示すように、ｐ型半導体のＦ
ｅＳｉ2 31a とｎ型半導体のＦｅＳｉ2 31b を接合して
成るＵ字（若しくはＶ字）形の熱電半導体素子31を、図
３に示すように、ｎ（ｎは正の整数）個、同心円状に配
列した後、Ａｌ2 Ｏ3 等の断熱性の材料35により、輪円
盤（中心に貫通孔を有する円盤）状に固めてなるユニッ
トである。なお、上記同心円の内側の円周上に各熱電半
導体素子31の被加熱端（＝ｐｎの接合部）31c が配列さ
れ、外側の円周上に被冷却端31dが配列されており、こ
れらは、Ａｌ2 Ｏ3 等の断熱材35の周面から露出されて
いる。
ｅＳｉ2 31a とｎ型半導体のＦｅＳｉ2 31b を接合して
成るＵ字（若しくはＶ字）形の熱電半導体素子31を、図
３に示すように、ｎ（ｎは正の整数）個、同心円状に配
列した後、Ａｌ2 Ｏ3 等の断熱性の材料35により、輪円
盤（中心に貫通孔を有する円盤）状に固めてなるユニッ
トである。なお、上記同心円の内側の円周上に各熱電半
導体素子31の被加熱端（＝ｐｎの接合部）31c が配列さ
れ、外側の円周上に被冷却端31dが配列されており、こ
れらは、Ａｌ2 Ｏ3 等の断熱材35の周面から露出されて
いる。
【００１６】(2) 加熱部材 加熱部材は、熱伝導性の良好な銅パイプ11の内部に、融
点が８００℃程度のＬｉＨを蓄熱剤15として充填した
後、両端を封止して成る部材であり、この加熱部材によ
って、前記熱電半導体素子31の被加熱端31c が加熱され
る。即ち、加熱部材に、前記熱電ユニット30がｍ（ｍは
正の整数）個、相互に密接して嵌め込まれて加熱部材側
から加熱されることにより、前記熱電半導体素子31の被
加熱端31cが加熱されるのである。なお、銅パイプ11の
外周面と、各熱電半導体素子31の被加熱端31c との間に
は、熱電ユニット30を銅パイプ11に嵌め込む際に必要な
程度に、隙間が存在している。
点が８００℃程度のＬｉＨを蓄熱剤15として充填した
後、両端を封止して成る部材であり、この加熱部材によ
って、前記熱電半導体素子31の被加熱端31c が加熱され
る。即ち、加熱部材に、前記熱電ユニット30がｍ（ｍは
正の整数）個、相互に密接して嵌め込まれて加熱部材側
から加熱されることにより、前記熱電半導体素子31の被
加熱端31cが加熱されるのである。なお、銅パイプ11の
外周面と、各熱電半導体素子31の被加熱端31c との間に
は、熱電ユニット30を銅パイプ11に嵌め込む際に必要な
程度に、隙間が存在している。
【００１７】(3) 導電性冷却部材 導電性冷却部材は、ｎ−１本の銅細管51と、該銅細管51
中を循環される水等の冷却剤55とから成る。各銅細管51
は、前述のように、断熱部材35の外周面から露出された
各熱電半導体素子31の隣接する各被冷却端31d を直列に
接続するようにして（図４参照）、且つ、隣接する熱電
ユニット30の最も近い位置に在る熱電半導体素子31の被
冷却端31d を並列に接続するようにして（図１参照）、
円筒の軸方向に沿うように、各々セラミック用半田40に
よって取付けられている。こうして、同一の熱電ユニッ
ト30に於いて隣接する熱電半導体素子31の被冷却端31d
が直列に接続されるとともに、隣接する熱電ユニット30
の最も近い位置に在る熱電半導体素子31の被冷却端31d
が並列に接続される。なお、各銅細管51の露出面は、塗
装等により、絶縁材料53の被覆を施されている。
中を循環される水等の冷却剤55とから成る。各銅細管51
は、前述のように、断熱部材35の外周面から露出された
各熱電半導体素子31の隣接する各被冷却端31d を直列に
接続するようにして（図４参照）、且つ、隣接する熱電
ユニット30の最も近い位置に在る熱電半導体素子31の被
冷却端31d を並列に接続するようにして（図１参照）、
円筒の軸方向に沿うように、各々セラミック用半田40に
よって取付けられている。こうして、同一の熱電ユニッ
ト30に於いて隣接する熱電半導体素子31の被冷却端31d
が直列に接続されるとともに、隣接する熱電ユニット30
の最も近い位置に在る熱電半導体素子31の被冷却端31d
が並列に接続される。なお、各銅細管51の露出面は、塗
装等により、絶縁材料53の被覆を施されている。
【００１８】以上のように構成される本発電装置による
と、例えば、４０〜５０個の熱電半導体素子31を熱電ユ
ニット30に配設することにより、略１６[V] 程度の出力
電圧を得ることができる。また、前記の如く並列に接続
される熱電ユニット30の数を増加させることにより、所
望の電力を得ることができる。なお、加熱部材内の蓄熱
剤15の加熱方法としては、例えば、銅パイプ11の一端を
延設しておき、該延設部を熱媒によって加熱したり、或
いは、下記実施例のように、太陽光によって加熱する等
の方法がある。
と、例えば、４０〜５０個の熱電半導体素子31を熱電ユ
ニット30に配設することにより、略１６[V] 程度の出力
電圧を得ることができる。また、前記の如く並列に接続
される熱電ユニット30の数を増加させることにより、所
望の電力を得ることができる。なお、加熱部材内の蓄熱
剤15の加熱方法としては、例えば、銅パイプ11の一端を
延設しておき、該延設部を熱媒によって加熱したり、或
いは、下記実施例のように、太陽光によって加熱する等
の方法がある。
【００１９】図５は他の実施例装置の縦断面を模式的に
示し、図６は該他の実施例装置の使用例を示す。図示の
装置では、加熱部材の銅パイプ11の上端の封止部の材料
として透明ガラス13が用いられており、レンズ90で集光
した太陽光L を、上記透明ガラス13を通して上記銅パイ
プ11内部の蓄熱剤15に導くことにより、蓄熱剤15を加熱
して、前記の熱起電力を得るようにされている。このた
め、本装置では、透明ガラス13が常に太陽の方向を向く
ように、図６の如く、本装置を所望の方向に回転させる
ための部材が設けられている。
示し、図６は該他の実施例装置の使用例を示す。図示の
装置では、加熱部材の銅パイプ11の上端の封止部の材料
として透明ガラス13が用いられており、レンズ90で集光
した太陽光L を、上記透明ガラス13を通して上記銅パイ
プ11内部の蓄熱剤15に導くことにより、蓄熱剤15を加熱
して、前記の熱起電力を得るようにされている。このた
め、本装置では、透明ガラス13が常に太陽の方向を向く
ように、図６の如く、本装置を所望の方向に回転させる
ための部材が設けられている。
【００２０】
【発明の効果】以上、本発明によると、熱電ユニットの
数を増減させるという比較的簡単な操作により、出力電
力を所望の値に調整することができる。また、熱電半導
体素子としてＦｅ−Ｓｉ系の素子を用いているため、直
接火にかける等の厳しい環境下での使用が可能である。
また、各熱電半導体素子を相互に接続する金属細管、及
び、電力を取り出すための電極が表面に在るため、断線
時の修理が容易である。また、加熱源として蓄熱剤を用
いているため、温度変動があまり無く、したがって、出
力電力の変動も小さい。
数を増減させるという比較的簡単な操作により、出力電
力を所望の値に調整することができる。また、熱電半導
体素子としてＦｅ−Ｓｉ系の素子を用いているため、直
接火にかける等の厳しい環境下での使用が可能である。
また、各熱電半導体素子を相互に接続する金属細管、及
び、電力を取り出すための電極が表面に在るため、断線
時の修理が容易である。また、加熱源として蓄熱剤を用
いているため、温度変動があまり無く、したがって、出
力電力の変動も小さい。
【図１】実施例装置の外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１の装置で使用される熱電半導体素子の外観
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図３】図１の装置の横断面及び縦断面の一部を模式的
に示す説明図である。
に示す説明図である。
【図４】図１の装置で使用される熱電ユニットの要部拡
大図である。
大図である。
【図５】他の実施例装置の縦断面を模式的に示す説明図
である。
である。
【図６】図５の装置の使用例を示す説明図である。
11 銅パイプ, 15 蓄熱剤,20 リ−ド線, 21
取出用電極,30 熱電ユニット, 31 ＦｅＳｉ2 熱
電半導体素子，40 半田, 51 銅細管, 53 冷
却水, 55 絶縁体,
取出用電極,30 熱電ユニット, 31 ＦｅＳｉ2 熱
電半導体素子，40 半田, 51 銅細管, 53 冷
却水, 55 絶縁体,
Claims (2)
- 【請求項１】 ｎ個のＦｅＳｉ2 製のＵ字形の熱電半導
体素子を、各熱電半導体素子の被加熱端が内側の円周上
に位置するとともに被冷却端が外側の円周上に位置する
ように同心円上に配列し、各被加熱端及び各被冷却端が
露出するようにして、断熱性の材料により輪円盤形状に
一体に固めて成る熱電ユニットと、 熱伝導性の良好な材質のパイプの内部に、融点が７００
℃〜８５０℃の範囲にある蓄熱剤を充填した後、両端を
封止して成り、複数の上記熱電ユニットの輪内に嵌まる
ように挿通される加熱部材と、 ｎ−１本の熱伝導性の良好な金属細管を、上記加熱部材
を挿通された各熱電ユニットの隣接する熱電半導体素子
の被冷却端を直列に接続するとともに隣接する熱電ユニ
ットの最近の熱電半導体素子の被冷却端を並列に接続す
るように各々取付けて成り、各金属細管の内部に冷却剤
を循環させる導電性冷却部材と、 を備え、金属細管の取付けられていない隣接する熱電半
導体素子の被冷却端から電力を取り出すようにした熱電
半導体素子を用いた発電装置。 - 【請求項２】 請求項１に於いて、 前記加熱部材のパイプを封止する部材は熱線に対して透
明であり、該透明な封止部材を介して太陽光を上記パイ
プ内に導いて、該パイプ内に封入されている蓄熱剤を加
熱するようにした、 熱電半導体素子を用いた発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35329091A JPH05168264A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 熱電半導体素子を用いた発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35329091A JPH05168264A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 熱電半導体素子を用いた発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05168264A true JPH05168264A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18429837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35329091A Pending JPH05168264A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 熱電半導体素子を用いた発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05168264A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894215B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-05-17 | Komatsu Ltd. | Thermoelectric module |
| JP2010505384A (ja) * | 2006-09-28 | 2010-02-18 | ローズマウント インコーポレイテッド | 改良された工業用熱電式発電機 |
| JP2020058118A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | ウシオ電機株式会社 | 熱発電装置 |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP35329091A patent/JPH05168264A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894215B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-05-17 | Komatsu Ltd. | Thermoelectric module |
| JP2010505384A (ja) * | 2006-09-28 | 2010-02-18 | ローズマウント インコーポレイテッド | 改良された工業用熱電式発電機 |
| US9373770B2 (en) | 2006-09-28 | 2016-06-21 | Rosemount Inc. | Industrial thermoelectric generator |
| JP2020058118A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | ウシオ電機株式会社 | 熱発電装置 |
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