JPH11340520A - 熱電変換モジュールを用いた熱交換器 - Google Patents
熱電変換モジュールを用いた熱交換器Info
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- JPH11340520A JPH11340520A JP10141578A JP14157898A JPH11340520A JP H11340520 A JPH11340520 A JP H11340520A JP 10141578 A JP10141578 A JP 10141578A JP 14157898 A JP14157898 A JP 14157898A JP H11340520 A JPH11340520 A JP H11340520A
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- heat exchanger
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケーシングやモジュール押え部の構造を強靱
なものにしなくても、高温側流体と低温側流体との温度
差によるケーシングの伸縮に起因する熱電変換モジュー
ルへの熱伝導性の低下を防止でき、しかも１モジュール
当たりの熱交換量が大きく、且つコンパクトで、スケー
ルアップが簡単な熱交換器を提供すること。 【解決手段】 高温の流体の流通路２ａを有する高温側
ケーシング２と、低温の流体の流通路３ａを有する低温
側ケーシング３と、両ケーシング間に挟み込んだ熱電変
換モジュール４とからなる熱交換器１において、高温側
ケーシング２又は／及び低温側ケーシング３のモジュー
ル接触部内面に、該ケーシングの伸縮に応じて伸縮可能
なモジュール用押え板５を取付けると共に該モジュール
押え板５を均等に押圧するための複数の押え棒７１及び
７２を取付ける。
なものにしなくても、高温側流体と低温側流体との温度
差によるケーシングの伸縮に起因する熱電変換モジュー
ルへの熱伝導性の低下を防止でき、しかも１モジュール
当たりの熱交換量が大きく、且つコンパクトで、スケー
ルアップが簡単な熱交換器を提供すること。 【解決手段】 高温の流体の流通路２ａを有する高温側
ケーシング２と、低温の流体の流通路３ａを有する低温
側ケーシング３と、両ケーシング間に挟み込んだ熱電変
換モジュール４とからなる熱交換器１において、高温側
ケーシング２又は／及び低温側ケーシング３のモジュー
ル接触部内面に、該ケーシングの伸縮に応じて伸縮可能
なモジュール用押え板５を取付けると共に該モジュール
押え板５を均等に押圧するための複数の押え棒７１及び
７２を取付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電変換モジュー
ルを用いて熱エネルギーを電力に直接変換する熱交換器
（熱発電装置）に関するものであり、本発明の熱交換器
は、特に、高温側流体と低温側流体との温度差によるケ
ーシングの伸縮に起因する熱電変換モジュールへの熱伝
導性の低下が防止されたものである。
ルを用いて熱エネルギーを電力に直接変換する熱交換器
（熱発電装置）に関するものであり、本発明の熱交換器
は、特に、高温側流体と低温側流体との温度差によるケ
ーシングの伸縮に起因する熱電変換モジュールへの熱伝
導性の低下が防止されたものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱電変
換モジュールを用いた熱交換器は、通常、熱電変換モジ
ュールを高温側ケーシングと低温側ケーシングとで上下
から押さえつけた構造となっている。そのため、高温側
流体と低温側流体との温度差によりケーシングの伸縮量
が異なると、ケーシングの変形（熱歪み）によりケーシ
ングと熱電変換モジュール（又は絶縁板）との間に空気
が進入し、熱電変換モジュールへの熱伝導性を低下させ
ている（境膜伝熱係数が小さくなり、熱抵抗が大きくな
る）。また、高温側流体と低温側流体との温度差による
ケーシングの伸縮量を減少させ、ケーシングと熱電変換
モジュールとの間への空気の進入を極力防止するため
に、熱電変換モジュールの面圧（押え圧力）を大きくす
ると、ケーシングやモジュール押え部の構造を強靱なも
のにする必要があり、コストアップの要因となる。ま
た、発電プラントやゴミ焼却施設などの大規模な廃熱を
熱源とする場合にも容易に適用が可能なように、１モジ
ュール当たりの熱交換量（熱流束）が大きく、スケール
アップが簡単な熱交換器が望まれている。
換モジュールを用いた熱交換器は、通常、熱電変換モジ
ュールを高温側ケーシングと低温側ケーシングとで上下
から押さえつけた構造となっている。そのため、高温側
流体と低温側流体との温度差によりケーシングの伸縮量
が異なると、ケーシングの変形（熱歪み）によりケーシ
ングと熱電変換モジュール（又は絶縁板）との間に空気
が進入し、熱電変換モジュールへの熱伝導性を低下させ
ている（境膜伝熱係数が小さくなり、熱抵抗が大きくな
る）。また、高温側流体と低温側流体との温度差による
ケーシングの伸縮量を減少させ、ケーシングと熱電変換
モジュールとの間への空気の進入を極力防止するため
に、熱電変換モジュールの面圧（押え圧力）を大きくす
ると、ケーシングやモジュール押え部の構造を強靱なも
のにする必要があり、コストアップの要因となる。ま
た、発電プラントやゴミ焼却施設などの大規模な廃熱を
熱源とする場合にも容易に適用が可能なように、１モジ
ュール当たりの熱交換量（熱流束）が大きく、スケール
アップが簡単な熱交換器が望まれている。
【０００３】従って、本発明の目的は、ケーシングやモ
ジュール押え部の構造を強靱なものにしなくても、高温
側流体と低温側流体との温度差によるケーシングの伸縮
に起因する熱電変換モジュールへの熱伝導性の低下を防
止でき、しかも１モジュール当たりの熱交換量が大き
く、且つコンパクトで、スケールアップが簡単な熱交換
器を提供することにある。
ジュール押え部の構造を強靱なものにしなくても、高温
側流体と低温側流体との温度差によるケーシングの伸縮
に起因する熱電変換モジュールへの熱伝導性の低下を防
止でき、しかも１モジュール当たりの熱交換量が大き
く、且つコンパクトで、スケールアップが簡単な熱交換
器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、高温の流体の
流通路を有する高温側ケーシングと、低温の流体の流通
路を有する低温側ケーシングと、両ケーシング間に挟み
込んだ熱電変換モジュールとからなる熱交換器におい
て、高温側ケーシング又は／及び低温側ケーシングのモ
ジュール接触部内面に、該ケーシングの伸縮に応じて伸
縮可能なモジュール用押え板を取付けると共に該モジュ
ール押え板を均等に押圧するための複数の押え棒を取付
けた熱交換器を提供することにより、上記目的を達成し
たものである。
流通路を有する高温側ケーシングと、低温の流体の流通
路を有する低温側ケーシングと、両ケーシング間に挟み
込んだ熱電変換モジュールとからなる熱交換器におい
て、高温側ケーシング又は／及び低温側ケーシングのモ
ジュール接触部内面に、該ケーシングの伸縮に応じて伸
縮可能なモジュール用押え板を取付けると共に該モジュ
ール押え板を均等に押圧するための複数の押え棒を取付
けた熱交換器を提供することにより、上記目的を達成し
たものである。
【０００５】
【作用】本発明の熱交換器は、高温側流体と低温側流体
との温度差によりケーシングが伸縮する際、モジュール
用押え板の伸縮効果により、ケーシングのモジュール接
触部の動き（伸縮）を吸収して、ケーシングの変形（熱
歪み）を最小にし、ケーシングと熱電変換モジュールと
の間への空気の進入を防止し、且つ、押え棒によりモジ
ュール用押え板が均等に押圧され、該モジュール用押え
板を介して熱電変換モジュールに面圧が加えられ、モジ
ュール接触部を有効に伝熱面として使用できる。
との温度差によりケーシングが伸縮する際、モジュール
用押え板の伸縮効果により、ケーシングのモジュール接
触部の動き（伸縮）を吸収して、ケーシングの変形（熱
歪み）を最小にし、ケーシングと熱電変換モジュールと
の間への空気の進入を防止し、且つ、押え棒によりモジ
ュール用押え板が均等に押圧され、該モジュール用押え
板を介して熱電変換モジュールに面圧が加えられ、モジ
ュール接触部を有効に伝熱面として使用できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の熱交換器を図面に
示す実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の熱
交換器の一実施形態の概略を示す全体構成断面図であ
り、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、図３
は、図２におけるＢ−Ｂ線断面の一部の概略を示す平面
図であり、図４は、図１〜３に示す実施形態におけるモ
ジュール用押え板の伸縮構造を示す模式断面図であり、
図５は、熱電変換モジュールの取付構造例を示す模式断
面図である。
示す実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の熱
交換器の一実施形態の概略を示す全体構成断面図であ
り、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、図３
は、図２におけるＢ−Ｂ線断面の一部の概略を示す平面
図であり、図４は、図１〜３に示す実施形態におけるモ
ジュール用押え板の伸縮構造を示す模式断面図であり、
図５は、熱電変換モジュールの取付構造例を示す模式断
面図である。
【０００７】図面に示す本実施形態の熱交換器１は、図
１に示すように、高温の流体の流通路２ａを有する高温
側ケーシング２と、低温の流体の流通路３ａを有する低
温側ケーシング３と、これらのケーシング２及び３間に
挟み込まれた複数の熱電変換モジュール４とを備えてい
る。そして、上記高温側ケーシング２は、図２に示すよ
うに、底板２１の各熱電変換モジュール４に相対する部
分が略正方形状に開口され、これらの開口部それぞれ
に、該ケーシング２の伸縮に応じて伸縮可能なモジュー
ル用押え板５が取付けられている。上記モジュール用押
え板５は、略正方形のトレイ状に形成され、その周縁が
底板２１の開口部周縁に溶着などにより固着され、その
底部が熱電変換モジュール４に接触するように取付けら
れている。また、上記モジュール用押え板５の材質（形
成材料）としては、銅やアルミニウムなどでも良いが、
耐熱性及び熱伝導度の観点から、銀、クロム銅合金、低
炭素純ニッケル、ニッケル、炭素鋼などの非鉄金属が好
ましく、これらの中でも、クロム銅合金及び低炭素純ニ
ッケルが好ましく、特にクロム銅合金が好ましい。
１に示すように、高温の流体の流通路２ａを有する高温
側ケーシング２と、低温の流体の流通路３ａを有する低
温側ケーシング３と、これらのケーシング２及び３間に
挟み込まれた複数の熱電変換モジュール４とを備えてい
る。そして、上記高温側ケーシング２は、図２に示すよ
うに、底板２１の各熱電変換モジュール４に相対する部
分が略正方形状に開口され、これらの開口部それぞれ
に、該ケーシング２の伸縮に応じて伸縮可能なモジュー
ル用押え板５が取付けられている。上記モジュール用押
え板５は、略正方形のトレイ状に形成され、その周縁が
底板２１の開口部周縁に溶着などにより固着され、その
底部が熱電変換モジュール４に接触するように取付けら
れている。また、上記モジュール用押え板５の材質（形
成材料）としては、銅やアルミニウムなどでも良いが、
耐熱性及び熱伝導度の観点から、銀、クロム銅合金、低
炭素純ニッケル、ニッケル、炭素鋼などの非鉄金属が好
ましく、これらの中でも、クロム銅合金及び低炭素純ニ
ッケルが好ましく、特にクロム銅合金が好ましい。
【０００８】また、上記モジュール用押え板５それぞれ
には、図２及び図３に示すように、底部中央に、上端が
押圧板６１に固着された押え棒７１（本実施形態では１
本）が取付けられ、且つ底部周囲に、複数本（本実施形
態では８本）の押え棒７２が等間隔で取付けられてい
る。また、図２に示すように、上記押圧板６１は上記複
数本の押え棒７２の上方に位置するように取付けられて
おり、この押圧板６１の中央上面には高温側ケーシング
２の頂部に固着されたボス６ａに螺合された押えボルト
６の下端が当接されている。つまり、上記押えボルト６
を締め込むことにより、上記押圧板６１により押圧され
た上記押え棒７１と上記押え棒７２とが、上記モジュー
ル用押え板５を均等に押圧し、上記熱電変換モジュール
４に面圧（５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程度）が加えられるよ
うにしてある。
には、図２及び図３に示すように、底部中央に、上端が
押圧板６１に固着された押え棒７１（本実施形態では１
本）が取付けられ、且つ底部周囲に、複数本（本実施形
態では８本）の押え棒７２が等間隔で取付けられてい
る。また、図２に示すように、上記押圧板６１は上記複
数本の押え棒７２の上方に位置するように取付けられて
おり、この押圧板６１の中央上面には高温側ケーシング
２の頂部に固着されたボス６ａに螺合された押えボルト
６の下端が当接されている。つまり、上記押えボルト６
を締め込むことにより、上記押圧板６１により押圧され
た上記押え棒７１と上記押え棒７２とが、上記モジュー
ル用押え板５を均等に押圧し、上記熱電変換モジュール
４に面圧（５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程度）が加えられるよ
うにしてある。
【０００９】また、上記押え棒７２は、該押え棒７２を
介して熱が上記押圧板６１に伝わりにくくし且つモジュ
ール押え部の構造が剛体になるのを防止する観点から、
上端を上記押圧板６１に固着せずに、フリーの状態にし
てある。また、上記押え棒７１及び７２としては、上記
モジュール用押え板５の材質（形成材料）と同様な非鉄
金属により形成された伝熱フィンの機能を有するもの、
特に伝熱用スタッドフィンであることが好ましく、ま
た、これらの押え棒７１及び７２の上記モジュール用押
え板５への取付けは、溶着（溶接機ホルダーで押え棒を
挟み込み、電流を流すことにより、押え棒の先端を溶融
し、モジュール用押え板に溶接する方法）又は銀ろう付
け（ハンダの代わりに銀を用いて、ハンダ付けと同じ要
領で押え棒をモジュール用押え板に溶接する方法）によ
り行うのが好ましい。
介して熱が上記押圧板６１に伝わりにくくし且つモジュ
ール押え部の構造が剛体になるのを防止する観点から、
上端を上記押圧板６１に固着せずに、フリーの状態にし
てある。また、上記押え棒７１及び７２としては、上記
モジュール用押え板５の材質（形成材料）と同様な非鉄
金属により形成された伝熱フィンの機能を有するもの、
特に伝熱用スタッドフィンであることが好ましく、ま
た、これらの押え棒７１及び７２の上記モジュール用押
え板５への取付けは、溶着（溶接機ホルダーで押え棒を
挟み込み、電流を流すことにより、押え棒の先端を溶融
し、モジュール用押え板に溶接する方法）又は銀ろう付
け（ハンダの代わりに銀を用いて、ハンダ付けと同じ要
領で押え棒をモジュール用押え板に溶接する方法）によ
り行うのが好ましい。
【００１０】また、上記高温側ケーシング２の流通路２
ａ内には、図２及び図３に示すように、複数の邪魔板８
が、上記モジュール用押え板５間の底板２１及び両壁
に、流体の流れ方向に対して垂直に取付けられている。
また、上記熱電変換モジュール４は、図２に示すよう
に、熱交換器１の長手方向に３列に設けられており、ま
た、図５に示すように、両面を伝熱グリース９／絶縁板
１０／伝熱グリース９の３層で被覆して、上記高温側ケ
ーシング２のモジュール接触部に取付けた上記モジュー
ル用押え板５と、上記低温側ケーシング３の上板との間
に挟み込んである。尚、図面において、２ｂは高温側流
体の入口、２ｃは高温側流体の出口、３ｂは低温側流体
の入口、３ｃは低温側流体の出口、１１は押えボルト６
用のロックナット、１２は締付板１３を介して高温側ケ
ーシング２と低温側ケーシング３を締付けるためのクラ
ンプ、１４は低温側ケーシング３の補強リブ、１５は保
温材、１６は脚である。
ａ内には、図２及び図３に示すように、複数の邪魔板８
が、上記モジュール用押え板５間の底板２１及び両壁
に、流体の流れ方向に対して垂直に取付けられている。
また、上記熱電変換モジュール４は、図２に示すよう
に、熱交換器１の長手方向に３列に設けられており、ま
た、図５に示すように、両面を伝熱グリース９／絶縁板
１０／伝熱グリース９の３層で被覆して、上記高温側ケ
ーシング２のモジュール接触部に取付けた上記モジュー
ル用押え板５と、上記低温側ケーシング３の上板との間
に挟み込んである。尚、図面において、２ｂは高温側流
体の入口、２ｃは高温側流体の出口、３ｂは低温側流体
の入口、３ｃは低温側流体の出口、１１は押えボルト６
用のロックナット、１２は締付板１３を介して高温側ケ
ーシング２と低温側ケーシング３を締付けるためのクラ
ンプ、１４は低温側ケーシング３の補強リブ、１５は保
温材、１６は脚である。
【００１１】次に、本実施形態の熱交換器１の動作につ
いて説明する。本実施形態の熱交換器１を使用するに際
しては、図１に示すように、高温側ケーシング２の流通
路２ａ内に流体を矢標方向に流すと共に、低温側ケーシ
ング３の流通路３ａ内に流体を矢標方向（高温側流体の
流れ方向とは逆向き）に流す。そして、高温側流体と低
温側流体との温度差により、熱電変換モジュール４にお
いて、ゼーベック効果による熱起電力が発生するが、こ
の際、高温側流体と低温側流体との温度差により高温側
ケーシング２が長手方向に伸びる。この時、図４に示す
ように、モジュール用押え板５は、側部５ａが所要の長
さＬを有すると共に上部平面部と側部５ａとの間、及び
側部５ａと底部の間に、所要の曲率半径Ｒを持たせた曲
げ部を有していることにより、変形の自由度が付与され
ており、従って、モジュール用押え板５が、高温側ケー
シング２の伸びに応じて図４において二点鎖線で示すよ
うに伸びて、高温側ケーシング２のモジュール接触部の
動き（伸び）を吸収する。その結果、高温側ケーシング
２の変形（熱歪み）が最小になり、高温側ケーシング２
と熱電変換モジュール４との間への空気の進入が防止さ
れる。また、押えボルト６を締め込むことにより、押圧
板６１により押圧された押え棒７１と押え棒７２とが、
モジュール用押え板５を均等に押圧し、その結果、熱電
変換モジュール４に面圧が加えられ、モジュール接触部
を有効に伝熱面として使用できる。また、邪魔板８によ
り、高温側流体のショートパスが防止され、高温側流体
の熱エネルギーが有効に熱電変換モジュール４に伝えら
れる。
いて説明する。本実施形態の熱交換器１を使用するに際
しては、図１に示すように、高温側ケーシング２の流通
路２ａ内に流体を矢標方向に流すと共に、低温側ケーシ
ング３の流通路３ａ内に流体を矢標方向（高温側流体の
流れ方向とは逆向き）に流す。そして、高温側流体と低
温側流体との温度差により、熱電変換モジュール４にお
いて、ゼーベック効果による熱起電力が発生するが、こ
の際、高温側流体と低温側流体との温度差により高温側
ケーシング２が長手方向に伸びる。この時、図４に示す
ように、モジュール用押え板５は、側部５ａが所要の長
さＬを有すると共に上部平面部と側部５ａとの間、及び
側部５ａと底部の間に、所要の曲率半径Ｒを持たせた曲
げ部を有していることにより、変形の自由度が付与され
ており、従って、モジュール用押え板５が、高温側ケー
シング２の伸びに応じて図４において二点鎖線で示すよ
うに伸びて、高温側ケーシング２のモジュール接触部の
動き（伸び）を吸収する。その結果、高温側ケーシング
２の変形（熱歪み）が最小になり、高温側ケーシング２
と熱電変換モジュール４との間への空気の進入が防止さ
れる。また、押えボルト６を締め込むことにより、押圧
板６１により押圧された押え棒７１と押え棒７２とが、
モジュール用押え板５を均等に押圧し、その結果、熱電
変換モジュール４に面圧が加えられ、モジュール接触部
を有効に伝熱面として使用できる。また、邪魔板８によ
り、高温側流体のショートパスが防止され、高温側流体
の熱エネルギーが有効に熱電変換モジュール４に伝えら
れる。
【００１２】尚、上記高温側流体としては、例えば、デ
ィーゼル、ガスエンジン、ガスタービン、廃棄物発電な
どからの排ガス（約１００〜５００℃）が用いられ、ま
た、上記低温側流体としては、冷却水（約２０℃）、海
水（約２０℃）、温水（５０〜８０℃）などが用いられ
る。本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものでは
なく、要は、高温側流体と低温側流体との温度差により
伸縮する惧れのあるケーシングのモジュール接触部内面
に、該ケーシングの伸縮に応じて伸縮可能なモジュール
用押え板を取付けると共に該モジュール押え板を均等に
押圧するための複数の押え棒を取付けた構造であれば良
く、本発明の要旨に反しない限り適宜に設計変更可能な
ことは言う迄もない。
ィーゼル、ガスエンジン、ガスタービン、廃棄物発電な
どからの排ガス（約１００〜５００℃）が用いられ、ま
た、上記低温側流体としては、冷却水（約２０℃）、海
水（約２０℃）、温水（５０〜８０℃）などが用いられ
る。本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものでは
なく、要は、高温側流体と低温側流体との温度差により
伸縮する惧れのあるケーシングのモジュール接触部内面
に、該ケーシングの伸縮に応じて伸縮可能なモジュール
用押え板を取付けると共に該モジュール押え板を均等に
押圧するための複数の押え棒を取付けた構造であれば良
く、本発明の要旨に反しない限り適宜に設計変更可能な
ことは言う迄もない。
【００１３】
【発明の効果】本発明の熱交換器は、ケーシングやモジ
ュール押え部の構造を強靱なものにしなくても、高温側
流体と低温側流体との温度差によるケーシングの伸縮に
起因する熱電変換モジュールへの熱伝導性の低下を防止
でき、しかも１モジュール当たりの熱交換量が大きく、
且つコンパクトで、スケールアップが簡単なものであ
る。即ち、本発明の熱交換器によれば、次のような効果
が奏される。 （１）モジュール用押え板の伸縮効果により、ケーシン
グのモジュール接触部の動き（伸縮）を吸収して、ケー
シングの変形（熱歪み）を最小にし、ケーシングと熱電
変換モジュールとの間への空気の進入を防止し、且つ、
押え棒によりモジュール用押え板が均等に押圧され、該
モジュール用押え板を介して熱電変換モジュールに面圧
が加えられることにより、モジュール接触部を有効に伝
熱面として使用できる。その結果、１モジュール当たり
の熱交換量が増加し、モジュール用押え板のないケーシ
ングを用いた場合に比べて、小さい熱交換器ができる。 （２）熱交換器の系列を増加させることにより、スケー
ルアップが簡単にできる。 （３）ケーシングやモジュール押え部の構造を強靱なも
のにしなくても良いので、熱交換器のコスト面で有利で
ある。 （４）モジュール用押え板の形成材料として、低炭素純
ニッケル又はクロム銅合金などの耐熱性を有し且つ高熱
伝導度の非鉄金属を使用すること（請求項２及び３）に
より、モジュール用押え板厚を薄くし、熱抵抗を小さく
できる。また、その結果、一層、熱交換器を小さくでき
るので、コスト面で有利である。 （５）押え棒として伝熱フィンの機能を有するものを使
用すること（請求項４及び５）により、また押え板及び
押え棒を取付けたケーシングの流通路内に邪魔板を取付
けること（請求項６）により、流体の熱エネルギーを一
層有効に熱電変換モジュールに伝えることができる。
ュール押え部の構造を強靱なものにしなくても、高温側
流体と低温側流体との温度差によるケーシングの伸縮に
起因する熱電変換モジュールへの熱伝導性の低下を防止
でき、しかも１モジュール当たりの熱交換量が大きく、
且つコンパクトで、スケールアップが簡単なものであ
る。即ち、本発明の熱交換器によれば、次のような効果
が奏される。 （１）モジュール用押え板の伸縮効果により、ケーシン
グのモジュール接触部の動き（伸縮）を吸収して、ケー
シングの変形（熱歪み）を最小にし、ケーシングと熱電
変換モジュールとの間への空気の進入を防止し、且つ、
押え棒によりモジュール用押え板が均等に押圧され、該
モジュール用押え板を介して熱電変換モジュールに面圧
が加えられることにより、モジュール接触部を有効に伝
熱面として使用できる。その結果、１モジュール当たり
の熱交換量が増加し、モジュール用押え板のないケーシ
ングを用いた場合に比べて、小さい熱交換器ができる。 （２）熱交換器の系列を増加させることにより、スケー
ルアップが簡単にできる。 （３）ケーシングやモジュール押え部の構造を強靱なも
のにしなくても良いので、熱交換器のコスト面で有利で
ある。 （４）モジュール用押え板の形成材料として、低炭素純
ニッケル又はクロム銅合金などの耐熱性を有し且つ高熱
伝導度の非鉄金属を使用すること（請求項２及び３）に
より、モジュール用押え板厚を薄くし、熱抵抗を小さく
できる。また、その結果、一層、熱交換器を小さくでき
るので、コスト面で有利である。 （５）押え棒として伝熱フィンの機能を有するものを使
用すること（請求項４及び５）により、また押え板及び
押え棒を取付けたケーシングの流通路内に邪魔板を取付
けること（請求項６）により、流体の熱エネルギーを一
層有効に熱電変換モジュールに伝えることができる。
【図１】図１は、本発明の熱交換器の一実施形態の概略
を示す全体構成断面図である。
を示す全体構成断面図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図２におけるＢ−Ｂ線断面の一部の概
略を示す平面図である。
略を示す平面図である。
【図４】図４は、図１〜３に示す実施形態におけるモジ
ュール用押え板の伸縮構造を示す模式断面図である。
ュール用押え板の伸縮構造を示す模式断面図である。
【図５】図５は、熱電変換モジュールの取付構造例を示
す模式断面図である。
す模式断面図である。
１ 熱交換器 ２ 高温側ケーシング ２ａ 高温の流体の流通路 ３ 低温側ケーシング ３ａ 低温の流体の流通路 ４ 熱電変換モジュール ５ モジュール用押え板 ７１，７２ 押え棒 ８ 邪魔板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 俊秀 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社宇部研究所内 (72)発明者 古江 敏彦 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 今泉 幸男 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 井上 亨 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号 九州電力株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 高温の流体の流通路を有する高温側ケー
シングと、低温の流体の流通路を有する低温側ケーシン
グと、両ケーシング間に挟み込んだ熱電変換モジュール
とからなる熱交換器において、 高温側ケーシング又は／及び低温側ケーシングのモジュ
ール接触部内面に、該ケーシングの伸縮に応じて伸縮可
能なモジュール用押え板を取付けると共に該モジュール
押え板を均等に押圧するための複数の押え棒を取付けた
熱交換器。 - 【請求項２】 上記モジュール用押え板が、耐熱性を有
し且つ高熱伝導度の非鉄金属から形成されたものであ
る、請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】 上記非鉄金属が、低炭素純ニッケル又は
クロム銅合金である、請求項２記載の熱交換器。 - 【請求項４】 上記押え棒が、伝熱フィンの機能を有す
る、請求項１〜３の何れかに記載の熱交換器。 - 【請求項５】 上記押え棒が、伝熱用スタッドフィンで
ある、請求項４記載の熱交換器。 - 【請求項６】 上記押え板及び上記押え棒を取付けたケ
ーシングの流通路内に、複数の邪魔板が流体の流れ方向
に対して垂直に取付けられている、請求項１〜５の何れ
かに記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10141578A JPH11340520A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 熱電変換モジュールを用いた熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10141578A JPH11340520A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 熱電変換モジュールを用いた熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340520A true JPH11340520A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15295257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10141578A Pending JPH11340520A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 熱電変換モジュールを用いた熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11340520A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165560A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Mazda Motor Corp | 排熱発電装置 |
| JP2015130455A (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-16 | 昭和電工株式会社 | 熱電変換装置 |
| EP2960953A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | Alfa Laval Corporate AB | Plate heat exchanger assembly and a frame to be used in such assembly |
| JP2016219710A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱電発電モジュール及び太陽光熱電発電装置 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10141578A patent/JPH11340520A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165560A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Mazda Motor Corp | 排熱発電装置 |
| JP2015130455A (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-16 | 昭和電工株式会社 | 熱電変換装置 |
| EP2960953A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | Alfa Laval Corporate AB | Plate heat exchanger assembly and a frame to be used in such assembly |
| JP2016219710A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱電発電モジュール及び太陽光熱電発電装置 |
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Legal Events
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