JPH05219765A - 熱電気発電装置 - Google Patents
熱電気発電装置Info
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- JPH05219765A JPH05219765A JP1720792A JP1720792A JPH05219765A JP H05219765 A JPH05219765 A JP H05219765A JP 1720792 A JP1720792 A JP 1720792A JP 1720792 A JP1720792 A JP 1720792A JP H05219765 A JPH05219765 A JP H05219765A
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- JP
- Japan
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- thermoelectric
- low temperature
- cylindrical
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- thermoelectric generator
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】熱的に並列に電気的に直列に接続されたＰ型お
よびＮ型の熱電素子の高温側接合面を加熱し低温側接合
面を冷却して、これら接合面間に温度差を与えることで
発電する熱電気発電装置において、発電効率を上昇し騒
音を低下する。 【構成】熱電気発電ユニット１０の熱電素子の高温側接
合面を高温ガスで加熱し、この高温ガスの排熱によって
加熱されて動作する吸収式冷却ユニット２０を設け、こ
の吸収式冷却ユニットで発生した低温によって前記熱電
素子の低温側接合面を冷却する。
よびＮ型の熱電素子の高温側接合面を加熱し低温側接合
面を冷却して、これら接合面間に温度差を与えることで
発電する熱電気発電装置において、発電効率を上昇し騒
音を低下する。 【構成】熱電気発電ユニット１０の熱電素子の高温側接
合面を高温ガスで加熱し、この高温ガスの排熱によって
加熱されて動作する吸収式冷却ユニット２０を設け、こ
の吸収式冷却ユニットで発生した低温によって前記熱電
素子の低温側接合面を冷却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰ型およびＮ型の半導体
素子の接合面間に温度差を与えたときその接合面間に電
圧が発生するゼーベック効果を利用した熱電気発電装置
に関する。
素子の接合面間に温度差を与えたときその接合面間に電
圧が発生するゼーベック効果を利用した熱電気発電装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は熱電気発電の原理を示す構成図で
ある。図５において、１はＮ型熱電素子、２はＰ型熱電
素子を示す。一般にＰ型およびＮ型の半導体素子の接合
面間に温度差を与えるとその接合面間に電圧が発生す
る。この効果はゼーベック効果と呼ばれ、ゼーベック効
果の大きい、例えばＰｂＴｅあるいはＢｉ2 Ｔｅ3 など
の半導体素子は特に熱電素子と称される。このＰ型熱電
素子１の一方の端面とＮ型熱電素子２の一方の端面は電
極３Ｈを介して接合され、この電極３Ｈは絶縁層４Ｈを
介して伝熱壁５Ｈに結合される。また、このＮ型熱電素
子１の他方の端面およびＰ型熱電素子２の他方の端面は
それぞれ電気的に分離された電極３Ｌａおよび３Ｌｂに
接合され、これら電極３Ｌａ，３Ｌｂは絶縁層４Ｌを介
して伝熱壁５Ｌに結合される。高温熱源ＱH で伝熱壁５
Ｈを加熱することにより、この伝熱壁５Ｈに接する接合
面（以下高温側接合面と称する）を加熱し、低温熱源Ｑ
L で伝熱壁５Ｌを冷却することにより、この伝熱壁５Ｌ
に接する接合面（以下低温側接合面と称する）を冷却
し、これらの接合面間に温度差を与えると電極５Ｌａ，
５Ｌｂ間に電圧が発生し、この間に負荷６を接続すると
電流Ｉが流れ電力が供給される。なお、図５はＰ型およ
びＮ型熱電素子がそれぞれ１個の場合を示しているが、
複数個のＰ型およびＮ型熱電素子をそれぞれ熱的に並列
に電気的にＰ型とＮ型を交互にして直列に接続すること
により発生電圧が上昇し高出力が得られる。
ある。図５において、１はＮ型熱電素子、２はＰ型熱電
素子を示す。一般にＰ型およびＮ型の半導体素子の接合
面間に温度差を与えるとその接合面間に電圧が発生す
る。この効果はゼーベック効果と呼ばれ、ゼーベック効
果の大きい、例えばＰｂＴｅあるいはＢｉ2 Ｔｅ3 など
の半導体素子は特に熱電素子と称される。このＰ型熱電
素子１の一方の端面とＮ型熱電素子２の一方の端面は電
極３Ｈを介して接合され、この電極３Ｈは絶縁層４Ｈを
介して伝熱壁５Ｈに結合される。また、このＮ型熱電素
子１の他方の端面およびＰ型熱電素子２の他方の端面は
それぞれ電気的に分離された電極３Ｌａおよび３Ｌｂに
接合され、これら電極３Ｌａ，３Ｌｂは絶縁層４Ｌを介
して伝熱壁５Ｌに結合される。高温熱源ＱH で伝熱壁５
Ｈを加熱することにより、この伝熱壁５Ｈに接する接合
面（以下高温側接合面と称する）を加熱し、低温熱源Ｑ
L で伝熱壁５Ｌを冷却することにより、この伝熱壁５Ｌ
に接する接合面（以下低温側接合面と称する）を冷却
し、これらの接合面間に温度差を与えると電極５Ｌａ，
５Ｌｂ間に電圧が発生し、この間に負荷６を接続すると
電流Ｉが流れ電力が供給される。なお、図５はＰ型およ
びＮ型熱電素子がそれぞれ１個の場合を示しているが、
複数個のＰ型およびＮ型熱電素子をそれぞれ熱的に並列
に電気的にＰ型とＮ型を交互にして直列に接続すること
により発生電圧が上昇し高出力が得られる。
【０００３】図３および図４は前述の熱電気発電の原理
を利用した熱電気発電装置の従来例を示し、図３は側断
面図，図４は一部断面を含む正面図である。図３および
図４において、複数個のＰ型熱電素子１およびＮ型熱電
素子２をそれぞれ円筒形、半径方向に交互に配置し、こ
れら熱電素子を円筒形の内面および外面で、電極３Ｈあ
るいは３Ｌを介して電気的にＰ型とＮ型を交互にして直
列に接合して高温側接合面および低温側接合面を形成す
る。電極３Ｈは絶縁層４Ｈを介して内面の伝熱壁５Ｈに
結合され、電極３Ｌは絶縁層４Ｌを介して外面の伝熱壁
５Ｌに結合される。これら複数個のＰ型熱電素子１、Ｎ
型熱電素子２、電極３Ｈ，３Ｌ、絶縁層４Ｈ，４Ｌ、伝
熱壁５Ｈ，５Ｌで熱電気発電ユニット１０が構成されて
いる。そしてこの熱電気発電ユニット１０の円筒形の内
面の伝熱壁５Ｈを加熱することにより、高温側接合面を
加熱し、伝熱壁５Ｌを冷却することにより、低温側接合
面を冷却してこれら接合面間に温度差を与えると、直列
に接続された熱電素子の両端部間に電圧が発生する。
を利用した熱電気発電装置の従来例を示し、図３は側断
面図，図４は一部断面を含む正面図である。図３および
図４において、複数個のＰ型熱電素子１およびＮ型熱電
素子２をそれぞれ円筒形、半径方向に交互に配置し、こ
れら熱電素子を円筒形の内面および外面で、電極３Ｈあ
るいは３Ｌを介して電気的にＰ型とＮ型を交互にして直
列に接合して高温側接合面および低温側接合面を形成す
る。電極３Ｈは絶縁層４Ｈを介して内面の伝熱壁５Ｈに
結合され、電極３Ｌは絶縁層４Ｌを介して外面の伝熱壁
５Ｌに結合される。これら複数個のＰ型熱電素子１、Ｎ
型熱電素子２、電極３Ｈ，３Ｌ、絶縁層４Ｈ，４Ｌ、伝
熱壁５Ｈ，５Ｌで熱電気発電ユニット１０が構成されて
いる。そしてこの熱電気発電ユニット１０の円筒形の内
面の伝熱壁５Ｈを加熱することにより、高温側接合面を
加熱し、伝熱壁５Ｌを冷却することにより、低温側接合
面を冷却してこれら接合面間に温度差を与えると、直列
に接続された熱電素子の両端部間に電圧が発生する。
【０００４】４１Ａは連結管でありこの管を通して、熱
電気発電ユニット１０の円筒形の内面の伝熱壁５Ｈを加
熱する、例えば石油の燃焼ガスなどの高温ガスＧ1 が導
入され、伝熱壁５Ｈを加熱したのち連結管４１Ｂを通し
て排ガスＧ2 として排出される。７は冷却フィンであ
り、熱電気発電ユニット１０の円筒形の外面の伝熱壁５
Ｌを冷却する。この冷却フィン７は冷却ファン８によっ
て通風冷却される。
電気発電ユニット１０の円筒形の内面の伝熱壁５Ｈを加
熱する、例えば石油の燃焼ガスなどの高温ガスＧ1 が導
入され、伝熱壁５Ｈを加熱したのち連結管４１Ｂを通し
て排ガスＧ2 として排出される。７は冷却フィンであ
り、熱電気発電ユニット１０の円筒形の外面の伝熱壁５
Ｌを冷却する。この冷却フィン７は冷却ファン８によっ
て通風冷却される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の熱電気発電装置
では熱電気発電ユニットの冷却は冷却フィンおよびこの
冷却フィンを通風冷却する冷却ファンによって行われる
が、冷却ファンの駆動のためにはかなりの電力を必要と
する。この種の熱電気発電ユニットの効率は数％〜十数
％程度で低いので、この冷却ファンの駆動用電力を発生
した電力で供給する必要のある、例えば可搬式装置の場
合、総合効率が更に低下してしまう。また、熱電気発電
ユニットは完全な静止装置で騒音が殆んどないが特徴の
一つである冷却ファンの騒音でこの特徴が害われてしま
う。
では熱電気発電ユニットの冷却は冷却フィンおよびこの
冷却フィンを通風冷却する冷却ファンによって行われる
が、冷却ファンの駆動のためにはかなりの電力を必要と
する。この種の熱電気発電ユニットの効率は数％〜十数
％程度で低いので、この冷却ファンの駆動用電力を発生
した電力で供給する必要のある、例えば可搬式装置の場
合、総合効率が更に低下してしまう。また、熱電気発電
ユニットは完全な静止装置で騒音が殆んどないが特徴の
一つである冷却ファンの騒音でこの特徴が害われてしま
う。
【０００６】本発明の目的は総合効率を高め、かつ極低
騒音とした熱電気発電装置を提供することにある。
騒音とした熱電気発電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明は複数個のＰ型熱電素子及びＮ型熱電素子を
それぞれ熱的に並列に、電気的にＰ型とＮ型を交互にし
て直列に接合した熱電気発電ユニットからなり、これら
熱的に並列に接合された熱電素子の一方の側の接合面
（以下高温側接合面と称する）を加熱し、他方の側の接
合面（以下低温側接合面と称する）を冷却してこれら接
合面間に温度差を与えることにより、直列に接合された
これら熱電素子の両端部から電気出力を発生する熱電気
発電装置において、前記熱電素子の高温側接合面を高温
ガスで加熱し、この高温ガスの排熱によって加熱されて
動作する吸収式冷却ユニットを設け、この吸収式冷却ユ
ニットで発生した低温によって前記熱電素子の低温側接
合面を冷却するよう構成する。そして例えば、熱電気発
電ユニットは複数個のＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子
をそれぞれ円筒形の半径方向に交互に配置し、これら熱
電素子を円筒形の内面および外面で電気的にＰ型とＮ型
とを交互にして直列に接合して内面側に高温側接合面，
外面側に低温側接合面を形成し、この円筒形の内孔に高
温ガスを導入する構造とし、吸収式冷却ユニットはその
加熱部は円筒形をなしこの円筒形の内面を加熱する構造
とし、その低温部は円筒形をなしこの円筒形の内面に低
温を発生する構造とし、この低温部の円筒形の内面を前
記熱電気発電ユニットの円筒形の外面に結合するよう構
成し、前記熱電気発電ユニットの内孔に高温ガスを導入
してこの内面の高温側接合面を加熱し、この高温ガスの
排ガスを吸収式冷却ユニットの加熱部の円筒形の内孔に
導入してその排熱で加熱し、この低温部の円筒形の内面
に発生した低温で前記熱電気発電ユニットの円筒形の外
面の低温側接合面を冷却するようにする。更に熱電気発
電ユニットと吸収式冷却ユニットの加熱部とはそれらの
円筒形の軸を互に一致させて配置する。
めに本発明は複数個のＰ型熱電素子及びＮ型熱電素子を
それぞれ熱的に並列に、電気的にＰ型とＮ型を交互にし
て直列に接合した熱電気発電ユニットからなり、これら
熱的に並列に接合された熱電素子の一方の側の接合面
（以下高温側接合面と称する）を加熱し、他方の側の接
合面（以下低温側接合面と称する）を冷却してこれら接
合面間に温度差を与えることにより、直列に接合された
これら熱電素子の両端部から電気出力を発生する熱電気
発電装置において、前記熱電素子の高温側接合面を高温
ガスで加熱し、この高温ガスの排熱によって加熱されて
動作する吸収式冷却ユニットを設け、この吸収式冷却ユ
ニットで発生した低温によって前記熱電素子の低温側接
合面を冷却するよう構成する。そして例えば、熱電気発
電ユニットは複数個のＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子
をそれぞれ円筒形の半径方向に交互に配置し、これら熱
電素子を円筒形の内面および外面で電気的にＰ型とＮ型
とを交互にして直列に接合して内面側に高温側接合面，
外面側に低温側接合面を形成し、この円筒形の内孔に高
温ガスを導入する構造とし、吸収式冷却ユニットはその
加熱部は円筒形をなしこの円筒形の内面を加熱する構造
とし、その低温部は円筒形をなしこの円筒形の内面に低
温を発生する構造とし、この低温部の円筒形の内面を前
記熱電気発電ユニットの円筒形の外面に結合するよう構
成し、前記熱電気発電ユニットの内孔に高温ガスを導入
してこの内面の高温側接合面を加熱し、この高温ガスの
排ガスを吸収式冷却ユニットの加熱部の円筒形の内孔に
導入してその排熱で加熱し、この低温部の円筒形の内面
に発生した低温で前記熱電気発電ユニットの円筒形の外
面の低温側接合面を冷却するようにする。更に熱電気発
電ユニットと吸収式冷却ユニットの加熱部とはそれらの
円筒形の軸を互に一致させて配置する。
【０００８】
【作用】熱電気発電ユニットの高温側接合面加熱用の高
温ガスは、一般に熱電気発電ユニット加熱後においても
かなりの高温状態にあり、これが排ガスとして放出され
る。本発明の熱電気発電ユニットはこの排熱によって吸
収式冷凍機を加熱して動作させ、発生する低温でもって
熱電気発電ユニットの低温側接合面を冷却するようにし
ているので、熱電気発電ユニットの低温側接合面の温度
がより低下し発電効率が上昇する。しかもこの吸収式冷
却ユニットは不要となった排熱によって加熱されて動作
するので、熱電気発電ユニットから駆動のための電力を
供給する必要は全くなく、かつ静止機器であるので騒音
は殆んど発生しない。
温ガスは、一般に熱電気発電ユニット加熱後においても
かなりの高温状態にあり、これが排ガスとして放出され
る。本発明の熱電気発電ユニットはこの排熱によって吸
収式冷凍機を加熱して動作させ、発生する低温でもって
熱電気発電ユニットの低温側接合面を冷却するようにし
ているので、熱電気発電ユニットの低温側接合面の温度
がより低下し発電効率が上昇する。しかもこの吸収式冷
却ユニットは不要となった排熱によって加熱されて動作
するので、熱電気発電ユニットから駆動のための電力を
供給する必要は全くなく、かつ静止機器であるので騒音
は殆んど発生しない。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の熱電気発電装置の一実施例を
示す斜視図である。図１において１０は熱電気発電ユニ
ットであって、図３および図４に示す従来の熱電気発電
装置の熱電気発電ユニット１０と全く同様である。２１
〜３１はこの熱電気発電ユニットに取り付けられた吸収
式冷却ユニット２０を示す。この吸収式冷却ユニット２
０はガス状の、例えばＮＨ3 などの冷媒が、例えば液状
のＨ2 Ｏなどの溶液に溶解吸収される性質と、冷媒の溶
け込んだ溶液が加熱されると溶液中の冷媒を発生分離す
る性質とを利用し、更にこれら冷媒および溶液循環用の
循環ポンプの代わりにＨ2 ガスの圧力を利用して高圧部
と低圧部の圧力差を釣り合わせたものである。そしてそ
の加熱部２１は円筒形をなしその内面を加熱し、その低
温部２２は円筒形をなしその内面に低温を発生する構造
となっている。加熱部２１の内孔は連結管４１によって
熱電気発電ユニット１０の円筒形の内孔の排ガスＧ2 側
に結合され、低温部２２の内面は熱電気発電ユニット１
０の外面とはめ合されて結合された構成となっている。
示す斜視図である。図１において１０は熱電気発電ユニ
ットであって、図３および図４に示す従来の熱電気発電
装置の熱電気発電ユニット１０と全く同様である。２１
〜３１はこの熱電気発電ユニットに取り付けられた吸収
式冷却ユニット２０を示す。この吸収式冷却ユニット２
０はガス状の、例えばＮＨ3 などの冷媒が、例えば液状
のＨ2 Ｏなどの溶液に溶解吸収される性質と、冷媒の溶
け込んだ溶液が加熱されると溶液中の冷媒を発生分離す
る性質とを利用し、更にこれら冷媒および溶液循環用の
循環ポンプの代わりにＨ2 ガスの圧力を利用して高圧部
と低圧部の圧力差を釣り合わせたものである。そしてそ
の加熱部２１は円筒形をなしその内面を加熱し、その低
温部２２は円筒形をなしその内面に低温を発生する構造
となっている。加熱部２１の内孔は連結管４１によって
熱電気発電ユニット１０の円筒形の内孔の排ガスＧ2 側
に結合され、低温部２２の内面は熱電気発電ユニット１
０の外面とはめ合されて結合された構成となっている。
【００１０】連結管４１Ａから導入された、例えば石油
の燃焼ガスなどの高温ガスＧ1 は熱電気発電ユニット１
０の円筒形の内面の伝熱壁５Ｈを加熱した後、連結管４
１Ｂからかなりの高温の排ガスＧ2 として排出される。
この排ガスＧ2 は吸収式冷却ユニット２０の加熱部２１
の内孔に導入されてこの加熱部２１をその排熱で加熱し
た後、連結管４１Ｃを通して排ガスＧ3 として排出され
る。この加熱部２１にはＮＨ3 （液）＋Ｈ2 Ｏ（液）の
溶液が封入されており、加熱によってＮＨ3 （ガス）が
分離して上昇し、上昇したこの高温高圧のＮＨ3 （ガ
ス）は凝縮器２３に入る。凝縮器２３では、ここに設け
られている放熱フィンによって冷却されて液化しＮＨ3
（液）となる。このＮＨ3 （液）はＵ字管２５で絞られ
て減圧されて、配管２７を通して送られる低圧のＨ
2 （ガス）とともに低温部２２に入る。ここでＮＨ
3 （液）は気化して蒸発熱を吸収して低温を発生する。
気化したＮＨ 3 （ガス）はＨ2 （ガス）とともに配管２
６を通して吸収器３０に向かう。吸収器３０には加熱部
２１から配管２８を通してＨ2 Ｏ（液）が流入している
ので、低温部２２からきたＮＨ3 （ガス）は放熱されな
がらＨ2 Ｏ（液）に溶解吸収されて貯留槽２４に溜る。
このＮＨ3 （液）＋Ｈ2 Ｏ（液）は差圧によって配管２
９を通して再び加熱部２１に戻る。一方吸収器３０で残
されたＨ2 （ガス）は上昇し、配管２８を通して再び低
温部２２に向かう。このようにして、加熱部２１を加熱
することによって低温部２２に低温が発生する。
の燃焼ガスなどの高温ガスＧ1 は熱電気発電ユニット１
０の円筒形の内面の伝熱壁５Ｈを加熱した後、連結管４
１Ｂからかなりの高温の排ガスＧ2 として排出される。
この排ガスＧ2 は吸収式冷却ユニット２０の加熱部２１
の内孔に導入されてこの加熱部２１をその排熱で加熱し
た後、連結管４１Ｃを通して排ガスＧ3 として排出され
る。この加熱部２１にはＮＨ3 （液）＋Ｈ2 Ｏ（液）の
溶液が封入されており、加熱によってＮＨ3 （ガス）が
分離して上昇し、上昇したこの高温高圧のＮＨ3 （ガ
ス）は凝縮器２３に入る。凝縮器２３では、ここに設け
られている放熱フィンによって冷却されて液化しＮＨ3
（液）となる。このＮＨ3 （液）はＵ字管２５で絞られ
て減圧されて、配管２７を通して送られる低圧のＨ
2 （ガス）とともに低温部２２に入る。ここでＮＨ
3 （液）は気化して蒸発熱を吸収して低温を発生する。
気化したＮＨ 3 （ガス）はＨ2 （ガス）とともに配管２
６を通して吸収器３０に向かう。吸収器３０には加熱部
２１から配管２８を通してＨ2 Ｏ（液）が流入している
ので、低温部２２からきたＮＨ3 （ガス）は放熱されな
がらＨ2 Ｏ（液）に溶解吸収されて貯留槽２４に溜る。
このＮＨ3 （液）＋Ｈ2 Ｏ（液）は差圧によって配管２
９を通して再び加熱部２１に戻る。一方吸収器３０で残
されたＨ2 （ガス）は上昇し、配管２８を通して再び低
温部２２に向かう。このようにして、加熱部２１を加熱
することによって低温部２２に低温が発生する。
【００１１】この吸収式冷却ユニット２０の低温部２２
の円筒形の内面は熱電気発電ユニット１０の円筒形の外
面に結合されており、この外面の伝熱壁５Ｌを通して低
温側接合面を効果的に冷却することができるので、低温
側接合面の温度がより低下し発電効率が上昇する。しか
もこの吸収式冷却ユニット２０の加熱部２１は熱電気発
電ユニットを加熱した後の不要の排ガスによって動作す
るので、熱電気発電ユニットから駆動用の電力を供給す
る必要は全くない。また、凝縮器２３はＮＨ3（ガス）
のように、ガス体を冷却するものであるので、寸法上の
制約は殆んどなく放熱フィンを自由に大きくできるの
で、冷却ファンのない自冷形とすることができる。
の円筒形の内面は熱電気発電ユニット１０の円筒形の外
面に結合されており、この外面の伝熱壁５Ｌを通して低
温側接合面を効果的に冷却することができるので、低温
側接合面の温度がより低下し発電効率が上昇する。しか
もこの吸収式冷却ユニット２０の加熱部２１は熱電気発
電ユニットを加熱した後の不要の排ガスによって動作す
るので、熱電気発電ユニットから駆動用の電力を供給す
る必要は全くない。また、凝縮器２３はＮＨ3（ガス）
のように、ガス体を冷却するものであるので、寸法上の
制約は殆んどなく放熱フィンを自由に大きくできるの
で、冷却ファンのない自冷形とすることができる。
【００１２】熱電素子はその代表的種類として、例えば
高温側接合面温度約７００℃，低温側接合面温度１５０
〜２００℃のＰｂ−Ｔｅ熱電素子、あるいは高温側接合
面温度約４００℃，低温側接合面温度約１００℃のＢｉ
2 Ｔｅ3 熱電素子などがあげられるが、本発明の熱電気
発電装置は高温側接合面温度の高いＰｂ−Ｔｅ熱電素子
に対しより好適である。
高温側接合面温度約７００℃，低温側接合面温度１５０
〜２００℃のＰｂ−Ｔｅ熱電素子、あるいは高温側接合
面温度約４００℃，低温側接合面温度約１００℃のＢｉ
2 Ｔｅ3 熱電素子などがあげられるが、本発明の熱電気
発電装置は高温側接合面温度の高いＰｂ−Ｔｅ熱電素子
に対しより好適である。
【００１３】図２は本発明の異なる実施例を示す一部側
断面図を含む系統図である。図２に示す本発明の熱電気
発電装置は図１に示す本発明の熱電気発電装置におい
て、熱電気発電ユニット１０と吸収式冷却ユニット２０
の加熱部２１とをそれらの円筒形の軸を互に一致させて
配置し、これらの内孔の間を連結管４１Ｂで結合したも
のである。このように配置することにより加熱用の高温
ガスの流体抵抗は少なくなり、かつ連結管４１の長さを
連結に必要な最小限まで短かくすることにより、吸収式
冷却ユニットを設けても装置が大形化することは殆んど
ない。
断面図を含む系統図である。図２に示す本発明の熱電気
発電装置は図１に示す本発明の熱電気発電装置におい
て、熱電気発電ユニット１０と吸収式冷却ユニット２０
の加熱部２１とをそれらの円筒形の軸を互に一致させて
配置し、これらの内孔の間を連結管４１Ｂで結合したも
のである。このように配置することにより加熱用の高温
ガスの流体抵抗は少なくなり、かつ連結管４１の長さを
連結に必要な最小限まで短かくすることにより、吸収式
冷却ユニットを設けても装置が大形化することは殆んど
ない。
【００１４】
【発明の効果】本発明の熱電気発電装置においては熱電
素子の高温側接合面を高温ガスで加熱し、この高温ガス
の排熱によって加熱されて動作する吸収式冷却ユニット
を設け、この吸収式冷却ユニットで発生した低温によっ
て前記熱電素子の低温側接合面を冷却するよう構成し、
低温側接合面の温度をより低下させたので発電効率が上
昇する。しかもこの吸収式冷却ユニットは不要となった
高温側接合面加熱用の高温ガスの排熱により加熱して動
作させるようにしたので、駆動用の電力を供給する必要
は全くない。この吸収式冷却ユニットにより従来必要と
された冷却ファンが廃止でき、この駆動電力に相当した
分更に発電効率が上昇し、かつ冷却ファン騒音がなくな
る。これらを総合して高効率極低騒音の熱電気発電装置
が得られる。
素子の高温側接合面を高温ガスで加熱し、この高温ガス
の排熱によって加熱されて動作する吸収式冷却ユニット
を設け、この吸収式冷却ユニットで発生した低温によっ
て前記熱電素子の低温側接合面を冷却するよう構成し、
低温側接合面の温度をより低下させたので発電効率が上
昇する。しかもこの吸収式冷却ユニットは不要となった
高温側接合面加熱用の高温ガスの排熱により加熱して動
作させるようにしたので、駆動用の電力を供給する必要
は全くない。この吸収式冷却ユニットにより従来必要と
された冷却ファンが廃止でき、この駆動電力に相当した
分更に発電効率が上昇し、かつ冷却ファン騒音がなくな
る。これらを総合して高効率極低騒音の熱電気発電装置
が得られる。
【図１】本発明の熱電気発電装置の一実施例を示す斜視
図
図
【図２】本発明の熱電気発電装置の異なる実施例を示す
一部側断面図を含む系統図
一部側断面図を含む系統図
【図３】従来の熱電気発電装置の一例を示す側断面図
【図４】図３の一部断面を含む正面図
【図５】熱電気発電の原理を示す構成図
１０ 熱電気発電ユニット ２０ 吸収式冷却ユニット ２１ 加熱部（円筒形の） ２２ 低温部（円筒形の）
Claims (3)
- 【請求項１】複数個のＰ型熱電素子及びＮ型熱電素子を
それぞれ熱的に並列に、電気的にＰ型とＮ型を交互にし
て直列に接合した熱電気発電ユニットからなり、これら
熱的に並列に接合された熱電素子の一方の側の接合面
（以下高温側接合面と称する）を加熱し、他方の側の接
合面（以下低温側接合面と称する）を冷却してこれら接
合面間に温度差を与えることにより、直列に接合された
これら熱電素子の両端部から電気出力を発生する熱電気
発電装置において、前記熱電素子の高温側接合面を高温
ガスで加熱し、この高温ガスの排熱によって加熱されて
動作する吸収式冷却ユニットを設け、この吸収式冷却ユ
ニットで発生した低温によって前記熱電素子の低温側接
合面を冷却するよう構成したことを特徴とする熱電気発
電装置。 - 【請求項２】請求項１記載の熱電気発電装置において、
熱電気発電ユニットは複数個のＰ型熱電素子およびＮ型
熱電素子をそれぞれ円筒形の半径方向に交互に配置し、
これら熱電素子を円筒形の内面および外面で電気的にＰ
型とＮ型とを交互にして直列に接合して内面側に高温側
接合面，外面側に低温側接合面を形成し、この円筒形の
内孔に高温ガスを導入する構造とし、吸収式冷却ユニッ
トはその加熱部は円筒形をなしこの円筒形の内面を加熱
する構造とし、その低温部は円筒形をなしこの円筒形の
内面に低温を発生する構造とし、この低温部の円筒形の
内面を前記熱電気発電ユニットの円筒形の外面に結合す
るよう構成し、前記熱電気発電ユニットの内孔に高温ガ
スを導入してこの内面の高温側接合面を加熱し、この高
温ガスの排ガスを吸収式冷却ユニットの加熱部の円筒形
の内孔に導入してその排熱で加熱し、この低温部の円筒
形の内面に発生した低温で前記熱発電ユニットの円筒形
の外面の低温側接合面を冷却することを特徴とする熱電
気発電装置。 - 【請求項３】請求項２記載の熱発電装置において、熱電
気発電ユニットと吸収式冷却ユニットの加熱部とはそれ
らの円筒形の軸を互に一致させて配置されることを特徴
とする熱電気発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1720792A JPH05219765A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 熱電気発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1720792A JPH05219765A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 熱電気発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219765A true JPH05219765A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11937499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1720792A Pending JPH05219765A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 熱電気発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05219765A (ja) |
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1992
- 1992-02-03 JP JP1720792A patent/JPH05219765A/ja active Pending
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