(57)【要約】【課題】熱電発電素子の発電性能を安定して発揮させる。【解決手段】熱電発電装置は、冷凍空調サイクル２と、冷凍空調サイクル２において高温の熱媒体Ｒ１が通流する第１熱交換部５と、低温の熱媒体Ｒ１が通流する第２熱交換部６との温度差を利用して発電を行う熱電発電素子４５と、を有する。凍空調サイクル２における外部熱交換器３２と膨張弁３５との間の熱媒体Ｒ１の熱を、第１熱交換部５の高温熱源として利用する。冷凍空調サイクル２におけるエバポレータ３４と圧縮機３１と間の熱媒体Ｒ１の熱を、第２熱交換部６の低温熱源として利用する。冷凍空調サイクル２の作動中は、高温の熱媒体Ｒ１が通流する第１熱交換部５と、低温の熱媒体Ｒ１が通流する第２熱交換部６との温度が安定するので、熱電発電素子４５の発電性能が安定して発揮される。【選択図】図１
2020089049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封入された熱媒体が、気化、液化しながら循環する循環路と、
前記循環路における高温部と低温部の温度差を利用して発電を行う熱電発電素子と、
を有することを特徴とする熱電発電装置。
【請求項２】
前記循環路は、冷凍空調サイクルまたはヒートポンプシステムの循環路であり、
前記熱電発電素子は、前記循環路における凝縮器と膨張弁との間の熱を、前記高温部の高温熱源として利用すると共に、前記循環路における蒸発器と圧縮機と間の熱を、前記低温部の低温熱源として利用することを特徴とする請求項１に記載の熱電発電装置。
【請求項３】
前記循環路には、内部熱交換器が設けられており、
前記熱電発電素子は、前記内部熱交換器の高温側熱交換部と低温側熱交換部との間に挟み込まれており、
前記高温側熱交換部は、前記凝縮器と前記膨張弁との間の熱が熱源であり、前記低温側熱交換部は、前記蒸発器と前記圧縮機と間の熱が熱源であることを特徴とする請求項２に記載の熱電発電装置。
【請求項４】
前記内部熱交換器では、前記高温側熱交換部と前記低温側熱交換部が、互いに平行な平板部を有しており、
前記高温側熱交換部側の平板部と、前記低温側熱交換部側の平板部との間に、平板状の前記熱電発電素子が挟み込まれていることを特徴とする請求項３に記載の熱電発電装置。
【請求項５】
前記高温側熱交換部と前記低温側熱交換部では、前記熱媒体の通流管の途中に前記平板部が設けられており、
前記通流管では、前記平板部が設けられた領域の内部に、前記平板部と前記熱電発電素子との挟み込み方向の剛性を向上させる補強部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の熱電発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、温度差を電気エネルギーに変換する熱電素子（熱電発電素子）を備える冷凍装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５００３０号公報
【０００４】
特許文献１の冷凍装置では、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とが、冷媒配管を介して順次接続されており、熱電発電素子の一方が、圧縮機と凝縮器とを接続する冷媒配管に位置すると共に、熱電発電素子の他方が、外気雰囲気中に位置している。
【０００５】
特許文献１の冷凍装置では、一方の熱電発電素子を、圧縮機で圧縮されたガス冷媒で加熱する一方で、他方の熱電発電素子を外気で冷却することにより、一方の熱電発電素子と他方の熱電発電素子との間に温度差を生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の冷凍装置では、他方の熱電発電素子（冷却側の熱電発電素子）が、外気雰囲気中に位置しているため、外気温度の高低により、他方の熱電発電素子の冷却にバラツキが生じる。
熱電発電素子の冷却にバラツキが生じると、一方の熱電発電素子と他方の熱電発電素子との間の温度差が安定しない。そうすると、温度差を電気エネルギーに変換する熱電発電素子は、安定した性能（発電性能）を発揮できなくなる。
安定した性能を発揮するためには、他方の熱電発電素子を安定して冷却する必要があり、そのためには、例えば、冷却用のデバイスが別途必要となる。
【０００７】
そこで、熱電発電素子の発電性能を安定して発揮できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
封入された熱媒体が、気化、液化しながら循環する循環路と、
前記循環路における高温部と低温部の温度差を利用して発電を行う熱電発電素子と、
を有する構成の熱電発電装置とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、封入された熱媒体が、気化、液化しながら循環する循環路では、熱媒体が循環している間、高温部と低温部の温度が安定する。高温部と低温部の温度差を利用して熱電発電素子で発電を行うと、発電が安定する。よって、熱電発電素子の発電性能が安定して発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかる車両用の空調装置の概略構成図である。
【図２】内部熱交換器を説明する図である。
【図３】内部熱交換器を説明する図である。
【図４】変形例にかかる内部熱交換器を説明する図である。
【図５】第２実施形態にかかる車両用の空調装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態にかかる車両用の空調装置１の概略構成図であって、車両用の空調装置１が備える冷凍空調サイクル２に、熱電発電素子４５を備える内部熱交換器４が適用された場合を説明する図である。
【００１２】
車両用の空調装置１は、冷凍空調サイクル２を用いて、車室内に供給する空気Ａｉｒを冷却する。
冷凍空調サイクル２では、熱媒体Ｒ１（冷媒）の循環路２０に沿って、熱媒体Ｒ１の圧縮機３１と、外部熱交換器３２（凝縮器）と、リキッドタンク３３と、エバポレータ３４（蒸発器）と、が設けられている。
【００１３】
圧縮機３１は、空調装置１の冷房運転時または除湿暖房運転時に、エバポレータ３４で蒸発した熱媒体Ｒ１を吸引する。
圧縮機３１は、吸引した熱媒体Ｒ１を高温高圧に圧縮する。高温高圧に圧縮された熱媒体Ｒ１は、流路２１を介して、外部熱交換器３２に送出される。
【００１４】
外部熱交換器３２は、循環路２０での熱媒体Ｒ１の移動方向において、圧縮機３１の下流側に位置している。
外部熱交換器３２では、熱媒体Ｒ１が外気との熱交換で冷却される。
【００１５】
循環路２０では、熱媒体Ｒ１の移動方向における外部熱交換器３２の下流側に、リキッドタンク３３が設けられている。
リキッドタンク３３には、流路２２を介して、外部熱交換器３２側から熱媒体Ｒ１が供給される。リキッドタンク３３は、供給された熱媒体Ｒ１を気液に分離する。
【００１６】
循環路２０においてエバポレータ３４は、流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）を介してリキッドタンク３３に接続されていると共に、流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を介して圧縮機３１に接続されている。
【００１７】
循環路２０では、エバポレータ３４の入口（流路２３Ｂ）と出口（流路２４Ａ）とに跨がって、熱媒体Ｒ１を減圧膨張させる膨張弁３５が設けられている。
【００１８】
膨張弁３５は、エバポレータ３４の出口側に取り付けられた感温筒部（図示せず）を有している。膨張弁３５では、エバポレータ３４の出口側における熱媒体Ｒ１の過熱度が所定値に維持されるように、開度が自動的に調整される。
【００１９】
エバポレータ３４は、空調装置１における空気の通流路１００内に設置されている。
エバポレータ３４は、流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）を介してリキッドタンク３３側から供給された熱媒体Ｒ１を減圧下で蒸発させて、熱媒体Ｒ１が蒸発する際の気化熱で、エバポレータ３４を通過する空気Ａｉｒを冷却する。
【００２０】
空気Ａｉｒの通流路１００では、当該通流路１００での空気Ａｉｒの通流方向におけるエバポレータ３４の下流側に、ヒータコア３６が設けられている。ヒータコア３６には、エンジン（図示せず）の冷却水（熱媒体Ｒ２）が供給される。ヒータコア３６では、エンジン（図示せず）冷却により加熱された熱媒体Ｒ２と、ヒータコア３６を通過する空気Ａｉｒとの熱交換で、空気Ａｉｒが加熱される。
【００２１】
通流路１００では、エバポレータ３４とヒータコア３６との間に、ミックスドア１０１が設けられている。
【００２２】
ここで、空調用の空気Ａｉｒが通流する通流路１００は、ミックスドア１０１の部分で、ヒータコア３６が設けられた流路１１０と、設けられていない流路１２０とに分岐している。
空調装置１の制御装置（図示せず）は、ミックスドア１０１を駆動して、エバポレータ３４を通過する際に冷却された空気Ａｉｒを、流路１１０と流路１２０との間で分配する。
【００２３】
ヒータコア３６の下流側では、流路１１０を通過する際にヒータコア３６で暖められた空気Ａｉｒと、エバポレータ３４で冷却されたのちに流路１２０を通過した空気Ａｉｒとが混合される。そして、混合された空気Ａｉｒが、車室内に供給される。
【００２４】
制御装置（図示せず）は、ミックスドア１０１を駆動して、ヒータコア３６側の流路１１０を通過する空気Ａｉｒの流量と、ヒータコア３６が設けられていない流路１２０を通過する空気Ａｉｒの流量を調節する。これにより、混合後に車室内に供給される空気の温度が調節される。
【００２５】
冷凍空調サイクル２の循環路２０では、エバポレータ３４と圧縮機３１を繋ぐ流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を、エバポレータ３４で気化したあとの低温の熱媒体Ｒ１が通流する。
リキッドタンク３３とエバポレータ３４とを繋ぐ流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）を、エバポレータ３４側に供給される熱媒体Ｒ１が通流する。
流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）では、リキッドタンク３３からエバポレータ３４の手前の膨張弁３５までの領域を、流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を通流する熱媒体Ｒ１よりも高温の熱媒体Ｒ１が通流する。
【００２６】
例えば、冷凍空調サイクル２の稼働時には、リキッドタンク３３からエバポレータ３４の手前の膨張弁３５までの領域を通流する熱媒体Ｒ１の温度は、６０−６５度で安定する。
エバポレータ３４から圧縮機３１までの領域を通流する熱媒体Ｒ１の温度は、５−１０度で安定する。ちなみに、圧縮機３１から外部熱交換器３２までの領域を通流する熱媒体Ｒ１の温度は、８０−８５度で安定する。
【００２７】
このように、冷凍空調サイクル２では、循環路２０に封入された熱媒体Ｒ１（冷媒）が、一回の蒸発（気化）と、一回の液化を経て、循環路２０を一周する（１サイクルが完了する）。すなわち、循環路２０に封入された熱媒体Ｒ１（冷媒）は、蒸発（気化）と液化を交互に繰り返すことで、循環路２０内を連続的に循環する。
【００２８】
空調装置１は、圧縮機３１側に吸引される熱媒体Ｒ１（低温の熱媒体）と、エバポレータ３４側に供給される熱媒体Ｒ１（高温の熱媒体）との間で熱交換を行う内部熱交換器４を有している。
【００２９】
図２および図３は、内部熱交換器４を説明する図である。
図２は、内部熱交換器４の各構成要素（第１熱交換部５、熱電発電素子４５、第２熱交換部６）を分解して示した斜視図である。
図３の（ａ）は、内部熱交換器４を図２における面Ａに沿って切断した断面に相当する図である。図３の（ｂ）は、内部熱交換器４を、図３の（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【００３０】
内部熱交換器４は、高温の熱媒体Ｒ１が通流する第１熱交換部５と、低温の熱媒体Ｒ１が通流する第２熱交換部６と、低温の熱媒体Ｒ１と高温の熱媒体Ｒ１の温度差を利用して発電を行う熱電発電素子４５と、を有している。
【００３１】
熱電発電素子４５は、熱エネルギーを、ゼーベック効果を利用して電気エネルギーに変換して、出力することが可能な素子である。
熱電発電素子４５は、例えば、２種類の異なる金属材料を接合した基本構成を有している。熱電発電素子４５では、互いに接合された２種類の金属材料のうちの一方の金属材料を冷却し、他方の金属材料を加熱して２つの金属材料の間に温度差を生じさせると、ゼーベック効果により、電気エネルギーを取り出すことができる。
なお、熱電発電素子４５は、温度差を利用して電気エネルギーを取り出すことができるものであれば、他の構成を持つものでも良い。
【００３２】
本実施形態では、矩形形状の単位セル４５１を複数並べて構成される熱電発電素子４５が、第１熱交換部５の板状の平板部５０と、第２熱交換部６の板状の平板部６０との間に挟み込まれた状態で設けられている。
単位セル４５１の各々は、矩形形状を成す板状の金属材料同士を接合して形成したものであり、電気エネルギーを取り出すための配線４５１ａ、４５１ｂが、単位セル４５１の各々から引き出されている。
【００３３】
熱電発電素子４５から取り出された電気エネルギー（電力）は、バッテリ（図示せず）に充電されて化学エネルギーとして蓄えられる一方で、空調装置１を搭載した車両の電力負荷の駆動に用いられる。
【００３４】
第１熱交換部５の平板部５０と第２熱交換部６の平板部６０の間では、単位セル４５１が、長方形形状を成す平板部５０、６０の長手方向に並んでいる。単位セル４５１の各々は、重ね合わせた２枚の金属材料のうちの一方の金属材料が、全面に亘って平板部５０に接触していると共に、他方の金属材料が、全面に亘って平板部６０に接触している。
【００３５】
平板部５０、６０は、偏平形状に成形された筒状部材である。
図３の（ａ）に示すように、断面視において平板部５０は、互いに平行に配置された一対の長辺部５０１、５０１と、長辺部５０１、５０１の端部同士を接続する短辺部５０２、５０２と、から筒状に形成されている。
断面視において平板部６０は、互いに平行に配置された一対の長辺部６０１、６０１と、長辺部６０１、６０１の端部同士を接続する短辺部６０２、６０２と、から筒状に形成されている。
【００３６】
平板部５０、６０の内部は、複数の仕切板５０３、６０３で区画されている。
平板部５０では、複数の仕切板５０３が、互いに平行に設けられていると共に、一対の長辺部５０１、５０１に跨がって設けられている。
平板部６０でも、複数の仕切板６０３が、互いに平行に設けられていると共に、一対の長辺部６０１、６０１に跨がって設けられている。
【００３７】
仕切板５０３、６０３は、平板部５０、６０の幅方向（図３の（ａ）における左右方向）に間隔をあけて複数設けられている。
平板部５０、６０の内部空間は、仕切板５０３、６０３により、複数の空間（熱媒体Ｒ１の流路Ｓ１、Ｓ２）に、それぞれ区画されている。
【００３８】
仕切板５０３、６０３の各々は、平板部５０、６０の長手方向（図３の（ｂ）における左右方向）の略全長に亘って設けられている。
そのため、平板部５０の内部では、高温の熱媒体Ｒ１が通流する流路Ｓ１が、長手方向に沿う向きで、長手方向の略全長に亘って設けられている。
同様に、平板部６０の内部では、低温の熱媒体Ｒ１が通流する流路Ｓ２が、長手方向に沿う向きで、長手方向の略全長に亘って設けられている。
【００３９】
第１熱交換部５側の平板部５０の長手方向の一端と他端には、熱媒体Ｒ１の流入部５１と、熱媒体Ｒ１の排出部５２とが、設けられている。
流入部５１と排出部５２は、平板部５０の長手方向に直交する向きで設けられた円筒管である。
【００４０】
流入部５１の一端には、リキッドタンク３３から延びる流路２３Ａ（図２参照）が、流入部５１の延長線方向から接続されており、流入部５１の他端は封止されている。
排出部５２の一端には、エバポレータ３４から延びる流路２３Ｂ（図２参照）が、排出部５２の延長線方向から接続されており、排出部５２の他端は封止されている。
【００４１】
流入部５１では、当該流入部５１の長手方向の略全長に亘って、平板部５０の一端が接続されており、流入部５１の内部空間と、平板部５０の内部空間は、互いに連絡している。
排出部５２では、当該排出部５２の長手方向の略全長に亘って、平板部５０の他端が接続されており、排出部５２の内部空間と、平板部５０の内部空間は、互いに連絡している。
【００４２】
そのため、流路２３Ａを介して、リキッドタンク３３側から供給された高温の熱媒体Ｒ１は、流入部５１において、平板部５０内の各流路Ｓ１に分配される。そして、各流路Ｓ１を通流した熱媒体Ｒ１は、排出部５２で合流したのち、流路２３Ｂに排出される。
【００４３】
第２熱交換部６側の平板部６０の長手方向の一端と他端には、熱媒体Ｒ１の流入部６１と、熱媒体Ｒ１の排出部６２とが、設けられている。
流入部６１と排出部６２は、平板部６０の長手方向に直交する向きで設けられた円筒管である。
【００４４】
流入部６１の一端には、エバポレータ３４から延びる流路２４Ａ（図２参照）が、流入部６１の延長線方向から接続されており、流入部６１の他端は封止されている。
排出部６２の一端には、圧縮機３１から延びる流路２４Ｂが、排出部６２の延長線方向から接続されており、排出部６２の他端は封止されている。
【００４５】
流入部６１では、当該流入部６１の長手方向の略全長に亘って、平板部６０の一端が接続されており、流入部６１の内部空間と、平板部６０の内部空間は、互いに連絡している。
排出部６２では、当該排出部６２の長手方向の略全長に亘って、平板部６０の他端が接続されており、排出部６２の内部空間と、平板部６０の内部空間は、互いに連絡している。
【００４６】
そのため、流路２４Ａを介して、エバポレータ３４側から供給された低温の熱媒体Ｒ１は、流入部６１において、平板部６０内の各流路Ｓ２に分配される。そして、各流路Ｓ２を通流した熱媒体Ｒ１は、排出部６２で合流したのち、流路２４Ｂに排出される。
【００４７】
図１に示すように、内部熱交換器４から見て、エバポレータ３４側の流路２３Ｂ、２４Ａは、ファイアウォール１５に固定されたホルダ１７で支持されている。ファイアウォール１５は、空調装置１を搭載した車両の車室内の空間とエンジンルームとを区画する区画壁である。
【００４８】
内部熱交換器４から見て、リキッドタンク３３側の流路２３Ａと、圧縮機３１側の流路２４Ｂは、車体フレーム１６に固定されたホルダ１８で支持されている。
内部熱交換器４は、エンジンルーム内の空いたスペースを利用して設置される。内部熱交換器４周りの配管の取り回しが複雑になると、内部熱交換器４の設置作業が煩雑となる。
内部熱交換器４周りの配管の取り回しが複雑になることを防止するために、ホルダ１７、１８を用いて、内部熱交換器４周りの流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）、２４（２４Ａ、２４Ｂ）を支持している。
【００４９】
図３の（ｂ）に示すように、内部熱交換器４では、第１熱交換部５側の平板部５０と、第２熱交換部６側の平板部６０との間に、熱電発電素子４５が挟み込まれている。
本実施形態では、第１熱交換部５の全長Ｌ１のほうが、第２熱交換部６の全長Ｌ２よりも長くなっている。
【００５０】
平板部５０と平板部６０は、平板部５０と平板部６０を貫通したボルトＢと、ボルトＢに螺入したナットＮにより位置関係が固定されている。なお、ボルトＢとナットＮは、図３の（ｂ）にのみ記載しており、図２および図３の（ａ）では図示を省略している
【００５１】
この状態において、平板部５０と平板部６０の間の熱電発電素子４５は、ボルトＢの締結力に応じた圧力で、平板部５０と平板部６０に全面に亘って圧接している。
この際に、平板部５０内の仕切板５０３と平板部６０内の仕切板６０３は、平板状の熱電発電素子４５の挟み込み方向（図３の（ｂ）における上下方向）への平板部５０と平板部６０の変形を規制する補強壁として機能する。
【００５２】
そのため、第１熱交換部５の平板部５０と、第２熱交換部６の平板部６０との間に、平板状の熱電発電素子４５を挟み込んで内部熱交換器４を形成する際に、筒状の平板部５０、６０が挟み込み方向で変形することが好適に防止されている。
【００５３】
以下、内部熱交換器４の作用を説明する。
冷凍空調サイクル２が稼働されると、リキッドタンク３３とエバポレータ３４とを繋ぐ流路２３では、リキッドタンク３３から膨張弁３５までの領域を、高温の熱媒体Ｒ１が通流する。
エバポレータ３４では、流路２３を介して供給された熱媒体Ｒ１が、減圧下で蒸発して、冷却される。これにより、エバポレータ３４を圧縮機３１とを繋ぐ流路２４を、低温の熱媒体Ｒ１が通流する。
【００５４】
内部熱交換器４では、流路２３の一部を構成する第１熱交換部５と、流路２４の一部を構成する第２熱交換部６が、それぞれ、板状の平板部５０と板状の平板部６０を有している。
そのため、平板部５０を高温の熱媒体Ｒ１が通流すると共に、平板部６０を低温の熱媒体Ｒ１が通流する。この際の平板部５０での高温の熱媒体Ｒ１の通流方向と、平板部６０を低温の熱媒体Ｒ１の通流方向は逆向きである。
【００５５】
内部熱交換器４では、平板部５０と平板部６０の間に板状の熱電発電素子４５が挟み込まれている。そのため、平板部５０側の熱媒体Ｒ１の熱が、熱電発電素子４５を介して平板部６０に伝わって、平板部６０側の熱媒体Ｒ１を加熱する。
これにより、平板部５０を通流する高温の熱媒体Ｒ１と、平板部６０を通流する低温の熱媒体Ｒ１との熱交換が行われる。
【００５６】
さらに、この熱交換の際に、熱電発電素子４５は、平板部５０に接触する領域が高温の熱媒体Ｒ１で加熱される一方で、平板部６０に接触する領域が低温の熱媒体Ｒ１で冷却される。
前記したように熱電発電素子４５は、２種類の金属材料を重ねあわせた基本構成を有している。そして、一方の金属材料を加熱すると共に他方の金属材料を冷却して２つの金属材料の間に温度差を生じさせると、ゼーベック効果により、電気エネルギーを取り出すことができる。
【００５７】
冷凍空調サイクル２の稼働時には、流路２３Ａを通流する熱媒体Ｒ１の温度は、６０−６５度で安定し、流路２４Ａを通流する熱媒体Ｒ１の温度は、５−１０度で安定する。
そのため、熱媒体Ｒ１による熱電発電素子４５の加熱温度／冷却温度が安定する結果、２つの金属材料の間の温度差が安定するので、熱電発電素子４５から安定的に電気エネルギーを取り出すことができる。
【００５８】
ここで、熱電発電素子を構成する金属材料の冷却を、例えば外気で行う場合には、外気の温度に応じて、金属材料が冷却される温度が異なることになる。
すなわち、金属材料の冷却温度が、外気の影響を受けて変動するため、２つの金属材料の間の温度差が安定しない。そうすると、熱電発電素子４５から電気エネルギーを安定的に取り出すことができなくなる。
上記のように、熱電発電素子４５の加熱／冷却に、冷凍空調サイクル２の循環路２０を通流する高温の熱媒体Ｒ１の熱と低温の熱媒体Ｒ１の熱を利用することで、２つの金属材料の間の温度差が安定する。これにより、電気エネルギーを、熱電発電素子４５から安定的に取り出すことができる。
【００５９】
空調装置１を搭載した車両では、高温の熱媒体（加熱源）よりも、低温の熱媒体（冷却源）の調達が難しい。上記のとおり、冷凍空調サイクル２を通流する高温の熱媒体Ｒ１の熱と低温の熱媒体Ｒ１の熱を利用して、熱電発電素子４５の２つの金属材料の間に温度差を生じさせることができる。
これにより、熱電発電素子４５の冷却するためのデバイス（冷却源）を、別途用意することなく、熱電発電素子４５から安定して電気エネルギーを取り出すことができる。
【００６０】
本実施形態では、冷凍空調サイクル２と、内部熱交換器４で、発明にかかる熱電発電装置を構成する。
【００６１】
以上の通り、本件実施形態にかかる熱電発電装置は、以下の構成を有している。
（１）熱電発電装置は、
封入された熱媒体Ｒ１が、気化、液化しながら循環する循環路２０と、
循環路２０における高温部と低温部の温度差を利用して発電を行う熱電発電素子４５と、を有する。
【００６２】
循環路２０では、気化した熱媒体Ｒ１が通流する領域が低温部、液化した熱媒体Ｒ１が通流する領域が、低温部よりも温度が高い高温部となる。そして、熱媒体Ｒ１が循環路２０を循環している間は、高温部と低温部の温度が安定する。
そうすると、高温部と低温部との温度差が安定するので、高温部と低温部の温度差を利用して発電する熱電発電素子４５での発電が安定する。
これにより、熱電発電素子４５の発電性能が安定して発揮される。
【００６３】
（２）循環路２０は、冷凍空調サイクル２の循環路である。
熱電発電素子４５は、冷凍空調サイクル２における外部熱交換器３２（凝縮器）と膨張弁３５との間の熱媒体Ｒ１の熱を、高温部の高温熱源として利用する。冷凍空調サイクル２におけるエバポレータ３４（蒸発器）と圧縮機３１と間の熱媒体Ｒ１の熱を、低温部の低温熱源として利用する。
【００６４】
冷凍空調サイクル２の低温部の熱を利用しない場合には、熱電発電素子４５を冷却して発電のための温度差を生じさせるために、冷却用のデバイスを別途追加することや、冷却用の配管などの取り回しが必要となる。
冷凍空調サイクル２の低温部の熱を低温熱源として利用することで、冷却用のデバイスの追加や、冷却用の配管などの取り回しが不要となる。
【００６５】
（３）冷凍空調サイクル２は、内部熱交換器４を有している。
熱電発電素子４５は、内部熱交換器４の第１熱交換部５（高温側熱交換部）と、第２熱交換部６（低温側熱交換部）との間に挟み込まれている。
第１熱交換部５は、外部熱交換器３２（凝縮器）と膨張弁３５との間の流路２３を通流する熱媒体Ｒ１の熱が熱源である。第２熱交換部６は、エバポレータ３４（蒸発器）と圧縮機３１と間の流路２４を通流する熱媒体Ｒ１の熱が熱源である。
【００６６】
このように構成すると、第１熱交換部５（高温側熱交換部）と第２熱交換部６（低温側熱交換部）との温度差を利用して、熱電発電素子４５による発電を安定して行うことができる。
さらに、膨張弁３５に到達する熱媒体Ｒ１の温度を、外部熱交換器３２（凝縮器）と膨張弁３５との間の流路２３を通流する熱媒体Ｒ１の熱と、エバポレータ３４（蒸発器）と圧縮機３１と間の流路２４を通流する熱媒体Ｒ１の熱との熱交換で下げることができる。
これにより、消費電力当たりの冷却効率の向上が可能になる。
すなわち、内部熱交換器４を利用して、発電の安定と冷却効率向上の両方を実現できる。
【００６７】
（４）内部熱交換器４では、第１熱交換部５（高温側熱交換部）と第２熱交換部６（低温側熱交換部）が、互いに平行な平板部５０、６０を有している。
第１熱交換部５の平板部５０と、第２熱交換部６の平板部６０との間に、平板状の熱電発電素子４５が挟み込まれている。
【００６８】
このように構成すると、平板状の熱電発電素子４５と、第１熱交換部５側の平板部５０および第２熱交換部６側の平板部６０との間の接触面積を広く取ることができる。
これにより、第１熱交換部５側の平板部５０と、第２熱交換部６側の平板部６０と、から、熱電発電素子４５側に温度を効率よく拾うことができるので、熱電発電素子４５の加熱および冷却を効率よく行える。
そうすると、熱電発電素子４５を構成する２つの材料間に温度差を適切に発生させて、発生させた温度差による発電を効率良く行うことができる。
【００６９】
（５）第１熱交換部５（高温側熱交換部）と第２熱交換部６（低温側熱交換部）は、熱媒体Ｒ１の流路２３、２４（通流管）の途中の平板部５０、６０が設けられた領域である。
平板部５０、６０が設けられた領域の内部に、平板部５０、６０と熱電発電素子４５との挟み込み方向の剛性を向上させる仕切板５０３、６０３（補強部材）が設けられている。
【００７０】
内部熱交換器４は、第１熱交換部５（高温側熱交換部）の平板部５０と、第２熱交換部６（低温側熱交換部）の平板部６０との間に、平板状の熱電発電素子４５を挟み込んで形成される。仕切板５０３、６０３（補強部材）は、平板部５０と、平板部６０の挟み込み方向の剛性強度を高めている。
そのため、第１熱交換部５の平板部５０と、第２熱交換部６の平板部６０との間に、平板状の熱電発電素子４５を挟み込んで内部熱交換器４を形成する際に、筒状の平板部５０、６０が挟み込み方向で変形することを好適に防止できる。
これにより、内部熱交換器４の挟み込み方向の剛性を確保することができる。よって、平板状の熱電発電素子４５を、第１熱交換部５の平板部５０と、第２熱交換部６の平板部６０との間で確実に保持できる。
【００７１】
［変形例１］
図４は、変形例にかかる内部熱交換器４Ａを説明する図である。
図４の（ａ）は、内部熱交換器４Ａを、平板部５０Ａ、６０Ａの幅方向に沿って切断した断面図である。図４の（ｂ）は、内部熱交換器４Ａを、図４の（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図４の（ｃ）は、内部熱交換器４Ａの平板部５０Ａを分解して示した図である。
【００７２】
前記した内部熱交換器４は、平板部５０、６０が一体的に形成されている場合を例示した。図４の（ｂ）に示すように、平板部５０Ａ、６０Ａが、それぞれ３つの部品（第１側板部５３、６３、第２側板部５４、６４、仕切壁部５５、６５）を組み付けて形成された構成の内部熱交換器４Ａとしても良い
【００７３】
なお、平板部５０Ａと平板部６０Ａは、同一の構成を有しているので、ここでは、平板部５０Ａの場合を例に挙げて説明する。
図４の（ｃ）に示すように、平板部５０Ａは、別々に用意された２つの側板部（第１側板部５３、第２側板部５４）の間に、仕切壁部５５を挟み込んで、２つの側板部（第１側板部５３、第２側板部５４）をロウ付けして互いに接合した基本構成を有している。
【００７４】
第１側板部５３と第２側板部５４は、それぞれ、収容部５３１、５４１と、フランジ部５３２、５４２と、を有している。
収容部５３１、５４１は、底板部５３１ａ、５４１ａと、底板部５３１ａ、５４１ａの幅方向の両側縁から立ち上がる側板部５３１ｂ、５４１ｂと、を有している。
【００７５】
第１側板部５３では、フランジ部５３２、５３２が、側板部５３１ｂ、５３１ｂの先端端から互いに離れる方向に延びている。フランジ部５３２、５３２の先端側は、フランジ部５３２、５３２の剛性強度を確保するために、底板部５３１ａ側に折り曲げられており、折り曲げられた領域が補強部５３２ａ、５３２ａとなっている。
【００７６】
第２側板部５４でも、フランジ部５４２、５４２が、側板部５４１ｂ、５４１ｂの先端端から互いに離れる方向に延びている。フランジ部５４２、５４２の先端側は、フランジ部５４２、５４２の剛性強度を確保するために、底板部５４１ａ側に折り曲げられており、折り曲げられた領域が補強部５４２ａ、５４２ａとなっている。
【００７７】
第１側板部５３と第２側板部５４は、フランジ部５３２、５４２同士を重ね合わせた状態で、ロウ付けにて互いに接合されている。
【００７８】
第１側板部５３と第２側板部５４の接合方向から見た平面視において、底板部５３１ａ、５４１ａは、仕切壁部５５を収容可能な面積を持つ長方形形状に形成されている。
側板部５３１ｂ、５４１ｂの高さｈ１は、第１側板部５３と第２側板部５４とを接合した際に、仕切壁部５５を平板部５０Ａの内部に収容可能な高さに設定されている。
図４の（ｃ）に示すように、仕切壁部５５は、第１側板部５３側の底板部５３１ａに接触する第１接触部５５１と、第２側板部５４側の底板部５４１ａに接触する第２接触部５５２と、第１接触部５５１と第２接触部５５２を接続する接続部５５３と、を有している。
【００７９】
平板部５０Ａでは、当該平板部５０Ａの幅方向（図４の（ｃ）における左右方向）で、第１接触部５５１と第２接触部５５２とが位置をずらして交互に配置されている。
接続部５５３は、平板部５０Ａの幅方向で隣接する第１接触部５５１と第２接触部５５２とを接続している。断面視において仕切壁部５５は、底板部５３１ａに接触する第１接触部５５１と、底板部５４１ａに接触する第２接触部５５２とが、平板部５０Ａの幅方向で交互に並んだ波状に形成されている。
【００８０】
平板部５０Ａの内部空間は、第１接触部５５１と、この第１接触部５５１の両側の接続部５５３、５５３で囲まれた空間（流路Ｓ３）と、第２接触部５５２と、この第２接触部５５２の両側の接続部５５３、５５３で囲まれた空間（流路Ｓ４）とに区画されている。
すなわち、平板部５０Ａの内部空間は、仕切壁部５５により複数の空間（熱媒体Ｒ１の流路Ｓ３、Ｓ４）に区画されている。
【００８１】
仕切壁部５５は、平板部５０Ａの長手方向（図３の（ｂ）における左右方向）の略全長に亘って設けられている。
そのため、平板部５０Ａの内部では、高温の熱媒体Ｒ１が通流する流路Ｓ３、Ｓ４が、長手方向に沿う向きで、長手方向の略全長に亘って設けられている。
【００８２】
第１側板部５３と第２側板部５４とを接合して形成された平板部５０Ａでは、当該平板部５０Ａの長手方向（図４の（ｂ）における左右方向）の一端に、熱媒体Ｒ１の流入部５１が連結されており、他端に、熱媒体Ｒ１の排出部５２が連結されている。
【００８３】
流入部５１の内部空間と、排出部５２の内部空間は、平板部５０Ａの内部空間に連絡している。
流入部５１の一端には、リキッドタンク３３から延びる流路２３Ａ（図２参照）が、流入部５１の延長線方向から接続されており、排出部５２の一端には、エバポレータ３４から延びる流路２３Ｂ（図２参照）が、排出部５２の延長線方向から接続されている。
【００８４】
そのため、流路２３Ａを介して、リキッドタンク３３側から供給された高温の熱媒体Ｒ１は、流入部５１において、平板部５０Ａ内の各流路Ｓ３、Ｓ４に分配される。そして、各流路Ｓ３、Ｓ４を通流した熱媒体Ｒ１は、排出部５２で合流したのち、流路２３Ｂに排出される。
【００８５】
平板部５０Ａと同じ構成を持つ平板部６０Ａでは、当該平板部６０の長手方向の一端に、熱媒体Ｒ１の流入部６１が連結されており、他端に、熱媒体Ｒ１の排出部６２が連結されている。
流入部６１の内部空間と、排出部６２の内部空間は、平板部６０Ａの内部空間に連絡している。
【００８６】
流入部６１の一端には、エバポレータ３４から延びる流路２４Ａ（図２参照）が、流入部６１の延長線方向から接続されており、排出部６２の一端には、圧縮機３１から延びる流路２４Ｂが、排出部６２の延長線方向から接続されている。
【００８７】
そのため、流路２４Ａを介して、エバポレータ３４側から供給された低温の熱媒体Ｒ１は、流入部６１において、平板部６０内の各流路Ｓ３、Ｓ４に分配される。そして、各流路Ｓ３、Ｓ４を通流した熱媒体Ｒ１は、排出部６２で合流したのち、流路２４Ｂに排出される。
ここで、平板部６０内の流路Ｓ３は、第１接触部６５１と、この第１接触部６５１の両側の接続部６５３、６５３で囲まれた空間であり、流路Ｓ４は、第２接触部６５２と、この第２接触部６５２の両側の接続部６５３、６５３で囲まれた空間である。
【００８８】
内部熱交換器４Ａでは、第１熱交換部５Ａ側の平板部５０Ａと、第２熱交換部６Ａ側の平板部６０Ａとの間に、熱電発電素子４５が挟み込まれている。
【００８９】
平板部５０Ａと平板部６０Ａは、平板部５０Ａと平板部６０Ａを貫通したボルトＢと、ナットＮにより位置関係が固定されている（図４の（ｂ）参照）。
この状態において、平板部５０Ａと平板部６０Ａの間の熱電発電素子４５は、ボルトの締結力に応じた圧力で、平板部５０Ａと平板部６０Ａに全面に亘って圧接している。
この際に、平板部５０Ａ、６０Ａ内の仕切壁部５５は、平板状の熱電発電素子４５の挟み込み方向（図４の（ａ）における上下方向）への平板部５０Ａと平板部６０Ａの変形を規制する補強壁として機能する。
【００９０】
そのため、第１熱交換部５Ａの平板部５０Ａと、第２熱交換部６Ａの平板部６０Ａとの間に、平板状の熱電発電素子４５を挟み込んで内部熱交換器４Ａを形成する際に、筒状の平板部５０Ａ、６０Ａが挟み込み方向で変形することが好適に防止されている。
【００９１】
このように、変形例では、
（６）第１熱交換部５Ａの平板部５０Ａは、別々に用意された２つの側板部（第１側板部５３、第２側板部５４）の間に、仕切壁部５５を挟み込んで、２つの側板部（第１側板部５３、第２側板部５４）をロウ付けして互いに接合した基本構成を有している。
第２熱交換部６Ａの平板部６０Ａは、別々に用意された２つの側板部（第１側板部６３、第２側板部６４）の間に、仕切壁部６５を挟み込んで、２つの側板部（第１側板部６３、第２側板部６４）をロウ付けして互いに接合した基本構成を有している。
第１熱交換部５Ａと第２熱交換部６Ａは、平板部５０Ａと平板部６０Ａの第２側板部５４、６４同士を対向させた向きで配置されている。
第２側板部５４と第２側板部６４との間に、平板状の熱電発電素子４５が挟み込まれている。
【００９２】
このように構成すると、平板状の熱電発電素子４５と、第１熱交換部５Ａ側の平板部５０Ａおよび第２熱交換部６Ａ側の平板部６０Ａとの間の接触面積を広く取ることができる。
これにより、第１熱交換部５Ａ側の平板部５０Ａと、第２熱交換部６Ａ側の平板部６０Ａと、から、熱電発電素子４５側に温度を効率よく拾うことができるので、熱電発電素子４５の加熱および冷却を効率よく行える。
そうすると、熱電発電素子４５を構成する２つの材料間に温度差を適切に発生させて、発生させた温度差による発電を効率良く行うことができる。
【００９３】
（７）仕切壁部５５、６５は、
第１側板部５３、６３側の底板部５３１ａ、６３１ａに接触する第１接触部５５１、６５１と、第２側板部５４、６４側の底板部５４１ａ、６４１ａに接触する第２接触部５５２、６５２と、を有している。
仕切壁部５５では、第１接触部５５１と第２接触部５５２が、平板部５０Ａの幅方向で位置をずらして交互に配置されており、平板部５０Ａの幅方向で隣接する第１接触部５５１と第２接触部５５２とが、接続部５５３、５５３を介して互いに接続されている。
断面視において仕切壁部５５は、底板部５３１ａに接触する第１接触部５５１と、底板部５４１ａに接触する第２接触部５５２とが、平板部５０Ａの幅方向で交互に並んだ波状に形成されている。
仕切壁部６５では、第１接触部６５１と第２接触部６５２が、平板部６０Ａの幅方向で位置をずらして交互に配置されており、平板部６０Ａの幅方向で隣接する第１接触部６５１と第２接触部６５２とが、接続部６５３、６５３を介して互いに接続されている。
断面視において仕切壁部６５は、底板部６３１ａに接触する第１接触部６５１と、底板部６４１ａに接触する第２接触部６５２とが、平板部６０Ａの幅方向で交互に並んだ波状に形成されている。
【００９４】
このように構成すると、平板部５０Ａ、６０Ａの内部の仕切壁部５５、６５が、平板部５０Ａ、６０Ａと熱電発電素子４５との挟み込み方向の剛性を向上させる補強部材として機能する。
これにより、第１熱交換部５Ａの平板部５０Ａと、第２熱交換部６Ａの平板部６０Ａとの間に、平板状の熱電発電素子４５を挟み込んで内部熱交換器４Ａを形成する際に、筒状の平板部５０Ａ、６０Ａが挟み込み方向で変形することを好適に防止できる。
さらに、平板状の熱電発電素子４５を、第１熱交換部５の平板部５０と、第２熱交換部６の平板部６０との間で確実に保持できる。
【００９５】
なお、偏平状の平板部５０Ａ、６０Ａは、外気との接触面積が広いため、第１側板部５３、６３の表面に断熱材の層を設けて、熱電発電素子４５側に優先して、熱が伝わるようにしても良い。
かかる場合、平板部５０Ａを通流する高温の熱媒体Ｒ１から熱電発電素子４５への熱の移動と、平板部６０Ａを通流する低温の熱媒体Ｒ１から熱電発電素子４５への熱の移動が、より速やかに行われるようになる。
これにより、熱電発電素子４５を構成する２つの金属材料の間に安定した温度差を速やかに生じさせて、電気エネルギーを取り出すことができる。
【００９６】
［第２実施形態］
図５は、車両用の空調装置１Ａの概略構成図であって、車両用の空調装置１Ａが備えるヒートポンプシステム７に、内部熱交換器４が適用された場合を説明する図である。
【００９７】
前記した実施形態では、冷凍空調サイクル２と、内部熱交換器４で、発明にかかる熱電発電装置を構成する場合を例示した。
発明にかかる熱電発電装置は、ヒートポンプシステム７と内部熱交換器４との組み合わせによっても実現できる。
【００９８】
以下、具体的に説明する。
車両用の空調装置１Ａは、ヒートポンプシステム７を用いて、車室内に供給する空気を冷却／加熱する。
【００９９】
ヒートポンプシステム７では、熱媒体Ｒ１（冷媒）の循環路２０に沿って、熱媒体Ｒ１の圧縮機３１と、インターナルコンデンサ３７（放熱器）と、外部熱交換器３２（凝縮器）と、リキッドタンク３３と、エバポレータ３４（蒸発器）と、が設けられている。
【０１００】
圧縮機３１は、エバポレータ３４で蒸発した熱媒体Ｒ１を吸引して、高温高圧に圧縮する。高温高圧に圧縮された熱媒体Ｒ１は、流路２５を介して、インターナルコンデンサ３７に送出される。
【０１０１】
インターナルコンデンサ３７は、空調装置１Ａにおける空気の流路１１０内に設置されている。インターナルコンデンサ３７では、圧縮機３１から送出された高温高圧の熱媒体Ｒ１が、空気Ａｉｒとの熱交換により凝縮する。この際に空気Ａｉｒが、熱媒体Ｒ１との熱交換で加熱される。
【０１０２】
外部熱交換器３２は、循環路２０での熱媒体Ｒ１の移動方向において、インターナルコンデンサ３７の下流側に位置している。
外部熱交換器３２では、空調装置１Ａの冷房運転時に、熱媒体Ｒ１が外気との熱交換で冷却される。
【０１０３】
循環路２０には、外部熱交換器３２側の流路２１を迂回するバイパス路２７が設けられている。
バイパス路２７は、循環路２０における外部熱交換器３２の上流側の流路２６と、下流側の流路２２とに跨がって設けられている。バイパス路２７における外部熱交換器３２の上流側の流路２６との接続部には、三方弁Ｖ１が設けられている。
【０１０４】
三方弁Ｖ１は、図示しない制御装置により制御される。
制御装置は、三方弁Ｖ１を駆動して、熱媒体Ｒ１の供給先を、外部熱交換器３２とバイパス路２７との間で切り替える。
【０１０５】
制御装置は、空調装置１Ａの冷房運転時に、三方弁Ｖ１を駆動して、熱媒体Ｒ１の供給先を、外部熱交換器３２側の流路２１に設定する。
制御装置は、空調装置１Ａの非冷房運転時に、熱媒体Ｒ１の供給先をバイパス路２７に設定する。
【０１０６】
熱媒体Ｒ１の供給先がバイパス路２７に設定されると、インターナルコンデンサ３７側から供給された熱媒体Ｒ１は、外部熱交換器３２を迂回してリキッドタンク３３側に供給される。
【０１０７】
リキッドタンク３３は、循環路２０での熱媒体Ｒ１の移動方向において、外部熱交換器３２の下流側に位置している。
リキッドタンク３３は、流路２２またはバイパス路２７を介して供給された熱媒体Ｒ１を気液に分離する。
【０１０８】
循環路２０においてエバポレータ３４は、流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）を介してリキッドタンク３３に接続されていると共に、流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を介して圧縮機３１に接続されている。
エバポレータ３４は、流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）を介してリキッドタンク３３側から供給された熱媒体Ｒ１を減圧下で蒸発させて、熱媒体Ｒ１が蒸発する際の気化熱で、エバポレータ３４を通過する空気Ａｉｒを冷却する。
【０１０９】
エバポレータ３４で蒸発した熱媒体Ｒ１は、流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を介して、圧縮機３１側に吸引される。
圧縮機３１は、吸引した熱媒体Ｒ１を高温高圧に圧縮したのち、流路２５を介して、インターナルコンデンサ３７に再び送出する。
【０１１０】
このように、複数の流路２１、２２、２３（２３Ａ、２３Ｂ）、２４（２４Ａ、２４Ｂ）、２５、２６と、バイパス路２７とにより、熱媒体Ｒ１が循環する循環路２０が形成されている。そして、熱媒体Ｒ１が、循環路２０内を気化、液化しつつ移動することで、空調装置１Ａのヒートポンプシステム７が稼動される。
【０１１１】
循環路２０では、エバポレータ３４の入口（流路２３）と出口（流路２４）とに跨がって、熱媒体Ｒ１を減圧膨張させる膨張弁３５が設けられている。
【０１１２】
膨張弁３５は、エバポレータ３４の出口側に取り付けられた感温筒部（図示せず）を有している。膨張弁３５では、エバポレータ３４の出口側における熱媒体Ｒ１の過熱度が所定値に維持されるように、開度が自動的に調整される。
【０１１３】
ヒートポンプシステム７の循環路２０では、エバポレータ３４と圧縮機３１を繋ぐ流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を、エバポレータ３４で気化したあとの低温の熱媒体Ｒ１が通流する。
リキッドタンク３３とエバポレータ３４とを繋ぐ流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）を、熱媒体Ｒ１が通流する。
流路２３（２３Ａ、２３Ｂ）では、リキッドタンク３３からエバポレータ３４の手前の膨張弁３５までの領域を、流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を通流する熱媒体Ｒ１よりも高温の熱媒体Ｒ１が通流する。
【０１１４】
例えば、ヒートポンプシステム７の稼働時には、リキッドタンク３３からエバポレータ３４の手前の膨張弁３５までの領域を通流する熱媒体Ｒ１の温度は、６０−６５度で安定する。エバポレータ３４から圧縮機３１までの領域を通流する熱媒体Ｒ１の温度は、５−１０度で安定する。
【０１１５】
空調装置１Ａは、圧縮機３１側に吸引される熱媒体Ｒ１（低温の熱媒体）と、エバポレータ３４側に供給される熱媒体Ｒ１（高温の熱媒体）との間で熱交換を行う内部熱交換器４を有している。
内部熱交換器４は、前記した第１実施形態と同じ構成を有している。
内部熱交換器４は、高温の熱媒体Ｒ１が通流する第１熱交換部５と、低温の熱媒体Ｒ１が通流する第２熱交換部６と、を有しており、低温の熱媒体Ｒ１と高温の熱媒体Ｒ１の温度差を利用して熱電発電素子４５により発電を行う仕様となっている。
【０１１６】
具体的には、熱電発電素子４５の加熱／冷却に、ヒートポンプシステム７を通流する高温の熱媒体Ｒ１の熱と低温の熱媒体Ｒ１の熱を利用することで、熱電発電素子４５を構成する２つの金属材料の間に温度差を生じさせる。これにより、ゼーベック効果により、熱電発電素子４５から電気エネルギーが取り出されることになる。
【０１１７】
以上の通り、第２実施形態にかかる熱電発電装置は、以下の構成を有している。
（８）熱電発電装置は、
封入された熱媒体Ｒ１が、気化、液化しながら循環する循環路２０と、
循環路２０における高温部と低温部の温度差を利用して発電を行う熱電発電素子４５と、を有する。
循環路２０は、ヒートポンプシステム７の循環路である。
熱電発電素子４５は、ヒートポンプシステム７における外部熱交換器３２（凝縮器）と膨張弁３５との間の熱媒体Ｒ１の熱を、高温部の高温熱源として利用する。ヒートポンプシステム７におけるエバポレータ３４（蒸発器）と圧縮機３１と間の熱媒体Ｒ１の熱を、低温部の低温熱源として利用する。
【０１１８】
ヒートポンプシステム７の循環路２０では、気化した熱媒体Ｒ１が通流する領域が低温部、液化した熱媒体Ｒ１が通流する領域が、低温部よりも温度が高い高温部となる。そして、熱媒体Ｒ１が循環路２０を循環している間は、高温部と低温部の温度が安定する。
そうすると、高温部と低温部との温度差が安定するので、高温部と低温部の温度差を利用して発電する熱電発電素子４５での発電が安定する。
これにより、熱電発電素子４５の発電性能が安定して発揮される。
【０１１９】
ヒートポンプシステム７の低温部の熱を利用しない場合には、熱電発電素子４５を冷却して発電のための温度差を生じさせるために、冷却用のデバイスを別途追加することや、冷却用の配管などの取り回しが必要となる。
ヒートポンプシステム７の低温部の熱を低温熱源として利用することで、冷却用のデバイスの追加や、冷却用の配管などの取り回しが不要となる。
【０１２０】
（９）ヒートポンプシステム７は、内部熱交換器４を有している。
熱電発電素子４５は、内部熱交換器４の第１熱交換部５（高温側熱交換部）と、第２熱交換部６（低温側熱交換部）との間に挟み込まれている。
第１熱交換部５は、外部熱交換器３２（凝縮器）と膨張弁３５との間の流路２３を通流する熱媒体Ｒ１の熱が熱源である。第２熱交換部６は、エバポレータ３４（蒸発器）と圧縮機３１と間の流路２４を通流する熱媒体Ｒ１の熱が熱源である。
【０１２１】
このように構成すると、第１熱交換部５（高温側熱交換部）と第２熱交換部６（低温側熱交換部）との温度差を利用して、熱電発電素子４５による発電を安定して行うことができる。
さらに、膨張弁３５に到達する熱媒体Ｒ１の温度を、外部熱交換器３２（凝縮器）と膨張弁３５との間の流路２３を通流する熱媒体Ｒ１の熱と、エバポレータ３４（蒸発器）と圧縮機３１と間の流路２４を通流する熱媒体Ｒ１の熱との熱交換で下げることができる。
これにより、消費電力当たりの冷却効率の向上が可能になる。
すなわち、内部熱交換器４を利用して、発電の安定と冷却効率向上の両方を実現できる。
【０１２２】
第２実施形態では、ヒートポンプシステム７が、第１実施形態で説明した内部熱交換器４を採用した場合を例示したが、内部熱交換器４に代えて、変形例に示した内部熱交換器４Ａを採用しても良い。
【０１２３】
以上、本発明の実施形態及び変形例を説明した。本件発明は、上記の実施形態の構成や変形例で示した構成にのみ限定されない。発明の技術的な思想の範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１Ａ    空調装置
２      冷凍空調サイクル
２０    循環路
２１、２２、２３（２３Ａ、２３Ｂ）、２４（２４Ａ、２４Ｂ）、２５、２６    流路
２７    バイパス路
３１    圧縮機
３２    外部熱交換器
３３    リキッドタンク
３４    エバポレータ
３５    膨張弁
３６    ヒータコア
３７    インターナルコンデンサ（内部熱交換器）
４、４Ａ    内部熱交換器
４５    熱電発電素子
５    第１熱交換部
５０  平板部
５０１  長辺部
５０２  短辺部
５０３  仕切板
５１    流入部
５２    排出部
５０Ａ  平板部
５３    第１側板部
５４    第２側板部
５３１、５４１  収容部
５３１ａ、５４１ａ  底板部
５３１ｂ、５４１ｂ  側板部
５３２、５４２  フランジ部
５５    仕切壁部
５５１  第１接触部
５５２  第２接触部
５５３  接続部
６    第２熱交換部
６０  平板部
６０１  長辺部
６０２  短辺部
６０３  仕切板
６１    流入部
６２    排出部
６０Ａ  平板部
６３    第１側板部
６４    第２側板部
６３１、６４１  収容部
６３１ａ、６４１ａ  底板部
６３１ｂ、６４１ｂ  側板部
６３２、６４２  フランジ部
６５    仕切壁部
６５１  第１接触部
６５２  第２接触部
６５３  接続部
７      ヒートポンプシステム
１５    ファイアウォール
１６    車体フレーム
１７、１８    ホルダ
１００  通流路
１０１  ミックスドア
１１０、１２０  流路
Ｒ１    熱媒体
Ｒ２    熱媒体（冷却水）
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４    流路
Ｖ１    三方弁
【図１】
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【図２】
2020089049.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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