(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱エネルギから電気エネルギへの変換方法であって：  （ａ）電界に、熱電材料を含むフィールド応答性材料をさらし、前記フィールド応答性材料において温度変化を誘発させるステップと；  （ｂ）前記フィールド応答性材料における温度変化に基づき、前記フィールド応答性材料と熱接触している少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素における温度変化を発生させるステップと；  （ｃ）前記少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素にかかる温度変化に基づき、この熱−電気エネルギ変換要素において、電気エネルギを作り出し、ここで作り出された電気エネルギを出力するステップと；  （ｄ）前記フィールド応答性材料から前記電界を取り去り、前記フィールド応答性材料と、前記少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素とが、熱平衡に近づけるようにするステップと；  （ｅ）ステップ（ａ）から（ｄ）を繰り返し、電気エネルギを繰り返し作り出して出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法がさらに、前記電界として、経時変化する交流電界を適用するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法がさらに：  交流電流の形態で、電気エネルギを作り出すステップと；  前記少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素からの電気の流れを捕捉するエネルギ捕捉要素に前記交流電流を蓄電するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法がさらに：  前記フィールド応答性材料での温度変化に基づき、前記フィールド応答性材料と熱接触している複数の熱−電気エネルギ変換要素における温度変化を発生させるステップと；  前記複数の熱−電気エネルギ変換要素にかかる温度変化に基づき、これらの熱−電気エネルギ変換要素において、電気エネルギを作り出し、ここで作り出された電気エネルギを出力するステップと；  前記フィールド応答性材料から前記電界を取り去り、前記フィールド応答性材料と、前記複数の熱−電気エネルギ変換要素とが、熱平衡に近づけるようにするステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記複数の熱−電気エネルギ変換要素は、各熱−電気エネルギ変換要素によって出力された前記電気エネルギが共に組み合わされ、組み合わされた電気エネルギ出力を作り出すように、積層された完全（head  to  toe)な関係で相互に連結されている熱−電気エネルギ変換要素を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法がさらに、熱エネルギを、前記熱−電気エネルギ変換要素と熱接触している熱交換器から前記フィールド応答性材料まで通過可能にすることにより、前記熱平衡の達成を補助するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記熱−電気エネルギ変換要素は、熱電対材料と、トムソン効果材料と、ピロ電気材料との少なくとも一を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法がさらに、前記装置から受けるフィードバックを用いて、前記経時変化する交流電界を発生させるのに必要な付加的な電力を管理するコンパレータ回路を操作するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
熱エネルギから電気エネルギへの変換方法であって：  （ａ）磁界に磁気熱量材料を含むフィールド応答性材料をさらし、前記フィールド応答性材料において温度変化を誘発させるステップと；  （ｂ）前記フィールド応答性材料における温度変化に基づき、前記フィールド応答性材料と熱接触している少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素における温度変化を発生させるステップと；  （ｃ）前記少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素にかかる温度変化に基づき、この熱−電気エネルギ変換要素において、電気エネルギを作り出し、ここで作り出された電気エネルギを出力するステップと；  （ｄ）前記フィールド応答性材料から前記磁界を取り去り、前記フィールド応答性材料と、前記少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素とが、熱平衡に近づけるようにするステップと；  （ｅ）ステップ（ａ）から（ｄ）を繰り返し、電気エネルギを繰り返し作り出して出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法がさらに、前記磁界として、経時変化する交流磁界を適用するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法がさらに：  交流電流の形態で、電気エネルギを作り出すステップと；  前記少なくとも一の熱−電気エネルギ変換要素からの電気の流れを捕捉するエネルギ捕捉要素に前記交流電流を蓄電するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法がさらに：  前記フィールド応答性材料での温度変化に基づき、前記フィールド応答性材料と熱接触している複数の熱−電気エネルギ変換要素における温度変化を発生させるステップと；  前記複数の熱−電気エネルギ変換要素にかかる温度変化に基づき、これらの熱−電気エネルギ変換要素において、電気エネルギを作り出し、ここで作り出された電気エネルギを出力するステップと；  前記フィールド応答性材料から前記磁界を取り去り、前記フィールド応答性材料と、前記複数の熱−電気エネルギ変換要素とが、熱平衡に近づけるようにするステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記複数の熱−電気エネルギ変換要素は、前記フィールド応答性材料の異なる部分に各々隣接している熱−電気エネルギ変換要素を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、前記複数の熱−電気エネルギ変換要素は、各熱−電気エネルギ変換要素によって出力された前記電気エネルギが共に組み合わされ、組み合わされた電気エネルギ出力を作り出すように、積層された完全（head  to  toe)な関係で相互に連結されている熱−電気エネルギ変換要素を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項９に記載の方法がさらに、熱エネルギを、前記熱−電気エネルギ変換要素と熱接触している熱交換器から前記フィールド応答性材料まで通過可能にすることにより、前記熱平衡の達成を補助するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項９に記載の方法において、前記熱−電気エネルギ変換要素は、熱電対材料と、トムソン効果材料と、ピロ電気材料との少なくとも一を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年６月８日に「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ」の名称で出願された米国特許仮出願番号第６０／９３３，８１５号の優先権を主張し、その内容は参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、熱エネルギから電気エネルギへの変換に関し、特に、熱エネルギから電気エネルギへの変換において、経時変化する電界および／または磁界の利用に関する。
【０００３】
熱エネルギを電気エネルギに変換する過去の多くの試みは、エネルギ変換において非常に効率が悪く、しばしば１乃至５％の変換効率と同等の低さであった。さらに、熱エネルギを電気エネルギに変換する過去の多くの試みは、高度な電圧操作を必要とするものであった。これらおよび他の欠点は、熱エネルギを電気エネルギに変換する試みの実用性を最小限にしてきた。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一またはそれ以上の実施例によると、熱−電気エネルギ変換要素と組み合わせて各フィールドにおかれると、温度が変化し、電気エネルギを発生させるフィールド応答性材料を用いる装置および方法が提供されている。この装置は、電界の変化があると温度を変化させる熱電材料、および／または、磁界に変化があると温度を変化させる磁気熱量材料といった、各フィールドにおかれると温度を変化させるフィールド応答性材料を含む。適切なフィールドがフィールド応答性材料に適用され、フィールド応答性材料に温度変化をもたらし、このフィールド応答性材料を加熱する。この装置はさらに、フィールド応答性材料と熱接触している熱−電気エネルギ変換要素を含み、フィールド応答性材料に生じた熱が、次に熱−電気エネルギ変換要素を加熱する。この熱−電気エネルギ変換要素は、次に熱を電気エネルギに変換する。この方法において、適切な電界または磁界の適用は、熱エネルギ（すなわち、熱）を生じさせるのに利用可能であり、これは電気エネルギに変換可能である。
【０００５】
一またはそれ以上の実施例において、この熱−電気エネルギ変換装置および変換方法は、フィールド応答性材料に、「ｏｎ」期間と「ｏｆｆ」期間とを有し、経時変化する交流電界を提供するフィールド発生器を含む。「ｏｎ」期間中、フィールド応答性材料が適切なフィールドに置かれると、このフィールド応答性材料を通して、熱−電気エネルギ変換要素に熱が発生され、最終的に電気エネルギに変換される。熱−電気エネルギ変換装置がエネルギを発生させるのに用いるのは、温度における変化である。熱エネルギから電気エネルギへと十分に変換された後、「ｏｆｆ」期間中、フィールドはフィールド応答性材料から取り去られ、要素のすべてをそれらの平衡温度に戻すことができる。このフィールド発生器は、それから経時変化する交流フィールドをフィールド応答性材料に提供し続け、周期的に装置の要素を加熱し、これらの要素が加熱される度に電気エネルギを発生させる。一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置および変換方法は、こうして交流電流の形態でエネルギを作り出すことができ、このエネルギは、熱−電気エネルギ変換要素からの電気の流れを捕捉するエネルギ捕捉要素によって蓄電されうる。
【０００６】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置および変換方法は、積層関係で形成され熱−電気エネルギ変換装置と組み合わせて用いられる熱電装置を含む。この熱電装置は、一対の平板電極間に配置されている一層の熱電材料を含み、この平板電極は、熱電材料を交流電界にさらすフィールド発生器に接続されている。この熱−電気エネルギ変換装置は、積層関係の熱電装置と隣接および熱接触して配置されている。ターゲット基板は、熱−電気エネルギ変換装置と隣接および熱接触して配置されており、熱の流れを装置に提供する。この熱−電気エネルギ変換装置は、熱電対またはゼーベック効果、ペルティエ効果、トムソン効果および／またはピロ電気効果を呈する装置を含んでもよい。電気的な接続は、熱−電気エネルギ変換装置の各部分に接続されており、熱−電気エネルギ変換装置からの電気の流れを捕捉し、これをエネルギ捕捉要素上に通過させる。
【０００７】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置および変換方法は、熱−電気エネルギ変換装置と組み合わせて用いられる磁気熱量装置を含む。一またはそれ以上の実施例において、磁気熱量装置および熱−電気エネルギ変換装置は、ソレノイド型のコイルを有する強磁場を好適に形成するために、管状または環状の部分を有して形成されており、管状の熱−電気エネルギ変換装置は、管状の磁気熱量装置に囲まれている。一層の磁気熱量材料が、管状の熱−電気エネルギ変換装置を囲んで形成され、電気ワイヤの巻線（すなわち、ソレノイド）またはプリント回路が、磁気熱量材料の層の周りに形成され、さらに磁気熱量材料を交流磁界にさらすための磁場生成器に接続されている。磁界は、時間によって変化し、熱−電気エネルギ変換装置に温度差の「パルス」を提供し、これらがそれから電気エネルギに変換される。電気的な接続が、熱−電気エネルギ変換装置の各部分に接続されており、熱−電気エネルギ変換装置からの電気の流れを捕捉し、これをエネルギ捕捉要素に集める。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
上述の本開示の特徴と目的が、以下の説明を添付図面と合わせて検討することにより一層明らかになり、以下の図面では同じ参照番号は同じ構成部品を示す。
【図１】図１は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成される熱−電気エネルギ変換装置の略ブロック図を示す。
【図２】図２は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成される熱電効果を呈する熱−電気エネルギ変換装置の断面図を示す。
【図３】図３は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成される熱電効果を呈する熱−電気エネルギ変換装置の断面図を示す。
【図４】図４は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成されるトムソン熱電効果を呈する熱−電気エネルギ変換装置の断面図を示す。
【図５】図５は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成されるトムソン熱電効果を呈する熱−電気エネルギ変換装置の部分破断平面図を示す。
【図６】図６は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成されている熱−電気エネルギ変換装置の回路図を示す。
【図７】図７は、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成されている熱−電気エネルギ変換装置の断面図を示す。
【図８】図８Ａは、本開示の一またはそれ以上の実施例に従って形成されている磁気熱量効果を呈する熱−電気エネルギ変換装置の側部断面図を示す。図８Ｂは、図８Ａの熱−電気エネルギ変換装置の端部断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本書に記載される実施例は、熱−電気エネルギ変換要素と組み合わせて各フィールドに置かれると、温度を変化させ、電気エネルギを発生させるフィールド応答性材料を用いる熱−電気エネルギ変換装置および変換方法に導かれる。
【００１０】
一またはそれ以上の実施例によると、図１の略ブロック図に示されているように、熱−電気エネルギ変換装置１０が設けられており、熱交換器熱源１２と、熱−電気エネルギ変換要素１４と、フィールド応答性材料２０と、フィールド発生器２２と、再生フィールドモジュール２４と、エネルギ蓄積器２８とを含む。フィールド応答性材料２０は、電界にさらされると熱電効果（ＥＣＥ）を呈する材料、または磁界にさらされると磁気熱量効果（ＭＣＥ）を呈する材料のいずれかを含む。以下の説明において、プロセス全体の結果が同じであるので、材料が加熱または冷却されると、その効果は単に熱を併う熱電効果（ＥＣＥ）または磁気熱量効果（ＭＣＥ）として参照される。このＥＣＥおよびＭＣＥは、材料２０の温度の加熱または冷却として特徴づけることができる。ＭＣＥ材料２０の場合、磁界に入れると（immersion)、材料２０で加熱効果が生じる。すでに磁界にある材料２０にとって、この磁界が取り去られると材料２０は冷却される。ＥＣＥ材料２０の場合、電界が構築されると材料２０は温度上昇する。この電界が取り去られると材料２０は冷却される。
【００１１】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換要素１４は、電圧および熱の適用からの電流、または要素１４の一方の部分から他方の部分への熱の変化を作り出す任意の数の装置のいずれか１以上を具えてもよい。熱−電気エネルギ変換要素１４を利用可能な代表的な装置および材料は、（１）熱電対またはゼーベック効果、（２）ペルティエ効果、（３）トムソン効果、および／または、（４）ピロ電気効果を呈するこれらの装置を含む。「熱電対効果」による装置は、ゼーベック効果およびペルティエ効果を呈するものである。ゼーベック効果は、２つの異なる導体が異なる温度に維持されている場合に互いに接触して配置され、作り出される電流および電圧である。トムソン効果は、単一の導体がその長さに沿って維持されている温度差を有する場合に作り出される電流である。ピロ電気効果は、加熱される際、ポリフッ化ビニリデンといった材料によって発生される電圧および電流である。本書に記載される実施例の多くは、ゼーベック効果およびトムソン効果を呈する材料を利用する熱−電気エネルギ変換要素１４を参照するものであるが、上記された熱−電気エネルギ変換効果のいずれかを呈するいずれかの材料は、単独またはこれらの実施例のいずれかと組み合わせて利用されてもよいことを理解されたい。
【００１２】
熱変換器熱源１２は装置１０を加熱する熱源であり、周辺環境、熱源、または代替的に残りの材料よりも冷たい熱交換器熱源を含んでもよい。熱交換器熱源１２は、伝熱領域１６を介して熱−電気エネルギ変換要素１４に隣接および熱接触して配置されており、導電性である必要はなく、できるだけ熱伝導性であることが望まれる。電気エネルギ変換要素１４の反対側では、フィールド応答性材料２０（すなわち、ＭＣＥまたはＥＣＥ材料さらに、伝熱領域１８を介して熱−電気エネルギ変換要素１４に隣接および熱接触して配置されている。
【００１３】
磁界発生器または電界発生器といったフィールド発生器２２は、フィールド応答性材料２０に適切なフィールドを提供できるよう配置されており、フィールド応答性材料２０に温度変化を起こさせ、フィールド応答性材料２０を加熱または冷却する。例えば、フィールド発生器２２は、５乃至５０ＫＨｚで１乃至５０ｍＡおよび１乃至５ＫＶの交流電流出力の「フライバック」交流電流信号を出力する二相一次交流変成器を具えてもよい。フィールド発生器２２は要素２６を含んでもよく、この要素は、最強磁界量が部分的または全体的にフィールド応答性材料２０を包囲するよう配置されている一般的な磁界発生器の一種の場合はソレノイドを具えてもよいし、プレート間の電界がほとんどまたは完全にフィールド応答性材料２０を覆うよう配置されている一般的な電界発生器の一種の場合は、実質的に平行なプレートを具えてもよい。当業者には周知であるように、再生フィールドモジュール２４がフィールド発生器２２に付随して配置されており、エネルギを再循環電流に供給する。例えば、再生フィールドモジュール２４は、当業者には周知である電流モードＰＷＭコントローラといった電流コントローラを具えてもよい。磁界を設ける場合には、再循環電流のためのエネルギは、再生フィールドモジュール２４として作用する誘導子の磁界に蓄電されてもよい。電界を設ける場合には、フィールドを形成するエネルギは、再生フィールドモジュール２４として設けられている誘導子または蓄電器に蓄電されてもよい。エネルギ蓄電池２８またはエネルギ捕捉要素がさらに、熱−電気エネルギ変換要素１４によって発生された電気エネルギを受け取り、かつ蓄電するよう配置されている。エネルギ蓄電池２８は、電気エネルギを蓄電できる任意のタイプの回路またはモジュールを具えてもよい。熱−電気エネルギ変換要素１４が、ペルティエまたは熱電対ヒータ／クーラである一またはそれ以上の実施例において、小さな温度差は、比較的低電圧で、要素１４からの電流の流れをもたらす。この電流のエネルギは、変圧器によって「捕捉」され、当業者には周知の様々な方法において利用されうる。この最も簡易な形態において、エネルギ蓄電池２８はさらに、熱−電気エネルギ変換要素１４の出力を測定する簡易な負荷抵抗器であってもよい。
【００１４】
図１の装置の操作の代表的な記載の説明を一例として述べる。各ソレノイドまたは容量プレート２６のいずれかと協働するフィールド発生器２２は、フィールド応答性材料２０に加熱効果を生み出すべくフィールド応答性材料２０の周りにフィールド（フィールド応答性材料２０がＭＣＥ材料の場合は磁界、またはフィールド応答性材料２０がＥＣＥ材料である場合は電界）を作り出す。温度上昇がフィールド応答性材料２０に、続いて熱−電気エネルギ変換要素１４に起こるような場合、再生フィールドモジュール２４は、要素２６、すなわちソレノイドまたは容量プレートに電流を発生させる。伝熱領域１８の温度は、このような加熱およびこうして生じる熱−電気エネルギ変換要素１４への熱の流れによって上昇する。伝熱領域１８に新しく形成された温度差のため、熱−電気エネルギ変換要素１４からエネルギ蓄電池２８への電流の流れがある。この熱−電気エネルギ変換要素１４外への電流の流れは、伝熱領域１６の温度を平衡に維持するか、あるいは実際にはいくぶんエネルギ蓄電池２８へと流れるよう低下させる。電流が熱−電気エネルギ変換要素１４から減少し始めると、フィールド発生器２２によって設けられたフィールドが崩れ、フィールド内のエネルギは蓄電されるか、あるいは再生フィールドモジュール２４による後の使用のため別の装置に移動される。フィールドがフィールド応答性材料２０から取り去られると、材料はもとの温度より低い温度に冷める。熱変換器熱源１２から、熱−電気エネルギ変換要素１４を通る熱の流れは、フィールド応答性材料２０を「より温かい」温度にし、もとの温度に近づける。熱−電気エネルギ変換要素１４の電流に「変換され」なかった残りの熱はまた、この熱に加えられる。しかしながら、熱−電気エネルギ変換要素１４のエネルギのいくらかは、電気エネルギの形態で取り去られ、この熱量は、フィールド応答性材料２０から、熱−電気エネルギ変換要素１４への元々あったものより小さい。このため全体として、熱交換器熱源１２から、熱−電気エネルギ変換要素１４（この後、フィールド応答性材料２０）への熱の流れがある。フィールド応答性材料２０の温度が十分に上昇されたら、このプロセスは、フィールドをフィールド応答性材料２０に再適用することにより始めからやり直される。「ｏｎ」および「ｏｆｆ」交互の周期でフィールドを繰り返し再適用すると、装置１０の熱「パルス」を効率的な変換で電気エネルギに変換されるよう発生させることが可能になる。
【００１５】
一またはそれ以上の実施例において、熱エネルギから電気エネルギへの変換方法は、時間で変化するフィールド変化を生じさせることができる変調要素を用いて、経時変化する交流フィールドをフィールド応答性材料２０に提供するフィールド発生器２２を含む。この経時変化する交流フィールドは、さらされているフィールドの強さの変化に反応して温度を変化させるフィールド応答性材料２０に提供される。フィールド応答性材料２０と熱接触している電気コンバータとの熱差は、変化する温度から熱エネルギを作り出し、エネルギ捕捉要素はこの後、電気コンバータとの熱差からの電気の流れを捕捉し、熱から電気へのエネルギの最終的な変換を実現する。
【００１６】
一またはそれ以上の実施例において、装置１０の伝熱特性は、装置１０が比較的薄く（すなわち、概ね８０マイクロメートル）作られている場合に最適であり、装置１０の全体的な電気エネルギ生成レートの決定ステップは、フィールド応答性材料２０に発生した温度差、およびフィールド応答性材料２０と熱−電気エネルギ変換要素１４との間の境界１８を亘る伝熱効率によって決定される。一またはそれ以上の実施例において、フィールドの変調とは無関係の実在の損失のため、フィールド発生器２２の動作周波数が、装置１０の損失を最低限に抑えることができる低さである形態で、装置１０を操作することはさらに利便性がある。一またはそれ以上の実施例において、エネルギ捕捉要素２８は、本質的に安全な電圧および電流を用いる一般的な電気回路で通常見つけられるような電流および電圧で操作されている。
【００１７】
熱電効果を用いる熱電装置
【００１８】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置は、ＥＣＥ材料を用いる少なくとも一の熱電装置を含む。熱電材料が利用され、この材料が電界にさらされると（一般的に）温度上昇を示す。電界の本質により、平行かつ互いに接近して配置された平板電極が電界を発生させるのに用いられると、最強の電場を作り出すことが可能となる。このように、一またはそれ以上に実施例において、ＥＣＥ熱−電気エネルギ変換装置は、平面的に配置され、互いに「積層」されて効率的に伝熱するデバイス要素を有する平面型構成にはたいへん好適である。一またはそれ以上の実施例において、これらの層は、迅速に周囲に伝熱させるため、とても薄く（すなわち、１乃至２ミクロンの厚さ）形成されている。
【００１９】
図２を参照すると、一またはそれ以上の実施例によってＥＣＥ熱−電気エネルギ変換装置１００の一例の断面図が示されている。この装置１００は、熱交換器熱源１２として設けられているターゲット基板１０２を有する積層配置で形成されており、このターゲット基板１０２は熱伝導材料であってもよいし、熱伝導面に形成されている薄い絶縁材料であってもよい。ターゲット基板１０２は、熱の流れが装置１００に入ってくるソースとして作用する。熱−電気エネルギ変換要素１４は、第１の電極層１０４と第２の電極層１０６とを含む熱電対を具える。高伝導性の金属層１０８は、第２の電極層１０６の上に形成されており、絶縁層（図示せず）が金属層１０８と第２の電極層１０６との間にオプションで形成されてもよい。フィールド応答性材料２０として設けられている一層のＥＣＥ材料１１０は、金属層１０８の上に形成されており、第２の高伝導性の金属層１１２は、一層のＥＣＥ材料１１０の上に形成されている。金属層１０８および１１２は、フィールド発生器２２に接続されており、一層のＥＣＥ材料１１０の層を経時変化する電界にさらす蓄電板２６として設ける。
【００２０】
一またはそれ以上の実施例において、ＥＣＥ熱−電気エネルギ変換装置１００は、図３の断面図に示されているように、装置１００の電圧出力を増大させるために、一層のＥＣＥ材料１１０の両側に積層配置して形成されている熱電対を含む複数の熱電対１４を具えてもよい。第１電極層１０４および第２電極層１０６を、装置のすべてまたは大部分に亘り延在する連続した層として形成するよりも、第１電極層１０４は、ｎ個の電極セグメントとして個別の複数の第１電極セグメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、．．．１０４ｎとして形成されている。第２電極層１０６もまた、第１電極セグメント１０４ａ−１０４ｎの対応する部分上の別個の複数の第２電極セグメント１０６ａ−１０６ｎとして形成されている。第１電極セグメント１０４ａ−１０４ｎおよび第２電極セグメント１０６ａ−１０６ｎは、良好な熱電効果を示す、すなわち所定の温度変化のために作り出される実質的な電圧係数を有する２つの異なる材料を含む。熱電対装置１４をセグメントに区画することにより、各一対の熱電対セグメント（例えば、１０４ａと１０６ａ）が電圧を出力し、これが次の熱電対セグメント（例えば、１０４ｂと１０６ｂ）に供給されて熱電対列を生成し、装置１００は増大した電圧出力を有利に発生させる。
【００２１】
この配置での熱電対１４は熱電対１４の「積層された」層を含み、それらは各一対のセグメント１０４ａ−１０６ａ間で、次の隣接する一対のセグメント１０４ｂ−１０６ｂ等まで相互接続を有し、ターゲット基板１０２の領域上に広がっている。この態様では、一対のセグメント１０４ｎ−１０６ｎは、熱電対列の層が、互いの上面にただ直接積層されている他のタイプの熱電対列の配置に優る多くの利点を保持する平らで薄い熱電対列を作り出すために、互いに隣り合う「完全な（head to toe)」配置で配列されている。例えば、平らで薄い構造は装置１００の隣接する層への迅速な伝熱を可能にする。
【００２２】
図３に示されているように、「積層された」一対の電極セグメント１０４ｎ−１０６ｎの熱電対列を含む付加的な熱電対１４を、装置１００の電圧出力を増大させるためにＥＣＥ材料１１０の層の反対側に形成してもよい。（付加的な熱交換器熱源１２として設けられている）ターゲット基板１１４は、付加的な熱電対１４上に形成されており、このターゲット基板１１４は熱伝導材でもよいし、熱伝導面上に形成されている薄い絶縁材でもよい。一またはそれ以上の実施例において、絶縁層１１６は、一対の電極セグメント１０４ｎ−１０６ｎおよび各金属層１０８、１１２間の一層のＥＣＥ材１１０の両側間に形成されてもよい。
【００２３】
一またはそれ以上の実施例において、金属層１０８、１１２を通して電界を提供し、熱電対１４によって生成された電気エネルギを集めるために、多くの電気的な接続が装置１００の様々な層に形成されている。電気コネクタ１、２は各々、下部熱電対１４の層１０４、１０６に接続されており、他方、電気コネクタ５、６は各々、上部熱電対１４の層１０４、１０６に接続されている。電気コネクタ１、２、４、５の各々はさらに、エネルギ蓄電池２８に接続されている。さらに電気コネクタ３、６は各々、金属層１０８、１１２に接続されており、電気コネクタ３、６はまた、電界を発生させるフィールド発生器２２に接続されている。経時変化する交流電界は、次にＥＣＥ材料１１０の層を亘り提供されており、他方、電界は熱電対層１０４、１０６から電気的に絶縁されている。代替的に、一またはそれ以上の層の電極層１０８、１１２は、熱電対層１０４、１０６のいずれかを具えてもよく、この場合の熱電対層１０４または１０６は、電界から電気的に絶縁される。
【００２４】
熱−電気エネルギ変換要素１４は、（図２に例示されているような）ＥＣＥフィールド応答性材料の一方側に形成されている単一の熱電対、（図３に例示されているような）ＥＣＥフィールド応答性材料と同じまたは反対側に形成されている複数の熱電対、（図３に例示されているような）ＥＣＥフィールド応答性材料の一方または両側での「積層された」複数の熱電対装置、（図４例示されているような）トムソン効果を呈する単一層のＥＣＥ材、またはこのような配置または他の熱エネルギから電気エネルギへの変換配置の任意の組み合わせを含んでもよい。
【００２５】
ここで図４を参照すると、一またはそれ以上の実施例において、ＥＣＥ熱−電気エネルギ変換装置１２０は、トムソン効果を呈する単一層の材料１２２として形成されている熱−電気エネルギ変換要素１４を含んでもよい。熱−電気エネルギ変換要素１４が、２つの材料の熱電対の代わりに、大きなトムソン係数を示す単一層の材料１２２として形成されていることを除いては、図４に示されている装置１２２は、図２、図３に関して説明した装置１００と実質的に同様に操作する。トムソン効果材料１２２は、大きなトムソン係数を示す銅、ニッケルまたは他の材料を含んでもよい。この実施例において、ＥＣＥフィールド応答性材料１１０の加熱は、一層のトムソン効果材料１２２の一方側から他方側へ温度差を作り出し、トムソン効果材料１２２に接続されている電気コネクタ１２４で電流の流れを誘発させる。各トムソン効果材料１２２は、小さい温度上昇による電圧出力が大きくなるよう、図２の熱電対列に類似して直列に「完全な」形態で接続されている。さらに、トムソン効果材料１２２の熱平衡が迅速に起こり、装置１２０は、装置１２０によって作り出された電流と電圧が、交流電場を循環中、電気コネクタ１２４を通して同時に装置１２０から取り去られる形態で、循環されてもよい。トムソン効果を呈する装置は、単一の材料が熱−電気エネルギ変換要素１４として用いられてもよく、これが製造工程を簡易にするという点で利便性がある。
【００２６】
ここで図５を参照すると、トムソン効果材料１２２として形成されている熱−電気エネルギ変換要素１４を含むＥＣＥ熱−電気エネルギ変換装置１２０の別の実施例について、部分切欠平面図が例示されている。一またはそれ以上の実施例において、トムソン効果材料１２２はターゲット基板１０２上を蛇行状で配置されており、絶縁材１３０のストリップは、蛇行するトムソン効果材料１２２のスペースの空いた領域上に形成され、絶縁材１３０によって覆われた１３２または覆われていない１３４交流領域を作り出すことができる。蛇行するトムソン効果材料１２２と絶縁材１３０との組合せは、熱−電気エネルギ変換要素１４として機能するよう設けられる。一またはそれ以上の実施例において、覆われていない領域１３４の「ストリップ」が交流電場によって熱的に循環されている間、絶縁材１３０の交流領域下のトムソン効果材料１２２は、ほとんど一定の温度に維持される。熱伝導性は高いが、電気的に非導電性の金属層１０８は、次に熱−電気エネルギ変換要素１４の構造上に形成され、装置の残りの構造は、本書に記載されている実施例と同じように形成される。
【００２７】
熱電効果（ＥＣＥ）を呈するよう形成されている熱−電気エネルギ変換装置の多くの様々な実施例では、様々な可能性のある材料が装置の別の部分に利用できる。一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換要素１４として利用されている熱電対要素の場合、材料は銅、コンスタンチン（Ｃｕ／Ｎｉ合金）または同じような性質を呈する他の材料であってもよい。アルミ製るつぼと接触しているタングステンフラグメントを用いて、真空下で金属を熱蒸着させることにより金属が基板上に蒸着し、この薄いフィルム蒸着技術は、金属被膜を作成する当業者に一般的に知られている。
【００２８】
別の実施例において、熱電対は、スクリーンプロセスとして一般的に知られている厚膜プロセスを用いて形成されてもよく、このような「スクリーン」プロセスは、当業者に一般的に知られている。このような一スクリーンプロセスは、同じ銅／コンスタンチン製法を用いて利用できるが、ペーストを基板上に散布させる際に多くの問題が生じる。マイクロメートルに寸法調節された金属分子上の酸化物層の蓄積は、得られる回路で大きな抵抗となる。酸化物層の蓄積を防ぐために、２つの可能性のある解決法が採用されうる。第１の可能な解決法は、中温はんだ付けに用いられる樹脂フラックスの銅粒子を懸濁するステップと、銅の表面の酸化銅（および他の銅の酸素生成物）を低減させるために（スクリーニングの後）生じるペーストを加熱するステップとを含む。これは、電極の導電性を増大させる。電極は、次にヘキサンで濯がれ、余分なフラックスが取り去られ、次のパッドのスクリーニングの前に乾燥させられる。酸化物層の蓄積を防ぐ第２の可能な解決法は、導電性ポリマの溶解マトリクス中の銅粒子を懸濁させるステップを含む。このポリマは、ピロールとアルキルスルホン酸またはポリアニリン導電性ポリマとを混合することにより「現場」で合成可能であり、Ａｇナノ粒子または他の銀粒子の上記記載された結果として生じる混合物への添加が、こうして実施される。
【００２９】
例示として、他の実施例のさらなる限定なく、熱電効果（ＥＣＥ）を呈する熱−電気エネルギ変換装置を形成するための代表的な特定の一実施例を説明する。約６インチ×６インチの非導電性の陽極処理アルミニウムといった熱伝導基板１２を用いて、約５インチ×４インチの領域において、その表面に銅の被覆が適用されてもよい。好適には、層の厚さは３乃至１０マイクロメートルである。銅層を形成する方法は、真空での銅の熱蒸着によるものである。銅リードがこの層に取り付けられ（あるいはスクリーニングまたは熱蒸着メッキのマスクで形成され）、回路の電気負荷のリードへ銅リードが取り付けられる。このように形成された銅層の上面に、銅／ニッケル合金（コンスタンチン）の別の層が設けられている。真空下におけるこの材料の熱蒸着は、コンスタンチン層の下の銅層が、電気負荷へのリードを除いて完全に覆われるよう実施される。好適には、層の厚さは３乃至１０マイクロメートルである。コンスタンチンリードは、新しく形成された上面層に取り付けられ、その後電気負荷へと進む残りのリードに取り付けられる。別の絶縁層がコンスタンチン層の上面に被覆される。この層はスピンコートされてもよいし、強い電気的に絶縁のバリアを設けるセラックまたは他の材料の層として慎重に設けられてもよい。しかしながら、この層は可能な限り熱伝導性であるべきである。好適には、この層の厚さは１乃至１０マイクロメートルである。ニッケル層の熱蒸着は、こうして乾燥後、セラック層の上に被覆される。リードは、フィールド発生電気ドライバに接続されているこの層に取り付けられている。１００ｍＬあたり１ｇの濃度でエタノール（５０：５０）に溶解されたロッシェル塩とチオ尿素の希釈溶液を、この層に`添加する。２５℃で好適に乾燥させた後、これらの層は摂氏１１０℃になるまで一時間以上ゆっくりと加熱される。上述のように薄いセラックの別の層が設けられてもよいし、アルミニウム、セラック、コンスタンチン、および銅のような別の同じような被覆が、前述のように逆の順番で設けられてもよい。
【００３０】
得られるＥＣＥ装置２００または熱電効果（ＥＣＥ）を呈する様々な他の熱−電気エネルギ変換装置が、図６に例示されているような回路配置で配列されてもよい。一またはそれ以上の実施例において、ＥＣＥ装置２００の動作は、変圧器２０４の一次電気コイルを、第２のコイルから振動へとゆっくりと駆動させるコンパレータ２０２により達成される。（装置の静電容量および平行誘導子によって）適当な振動周波数が選択されるか、あるいは決定される際、振動が予め規定されたレベルより低下すると、コンパレータ２０２は変圧器２０４の一次コイルを駆動させるのみである。ＥＣＥ装置２００におけるこの熱電対の出力は、フィールド発生器の共鳴振動数に対応する周波数で、電圧および電流を作り出すことが分かる。一またはそれ以上の実施例において、この実施例でのフィールド発生器は、双方が変圧器２０４の二次側に取り付けられているＥＣＥ装置２００の容量プレートおよび／またはＭＣＥ装置２０６のコイルを含み、変圧器２０４はシステムの共鳴を開始させる方法を提供する。ＥＣＥ装置２００の好適な並列および直列の接続、または外部接続による多数の装置２００の接続によって、パワーマネージメントの分野において、標準的に訓練された者によく認識された電気制御手段によるさらなる改良に好適な電圧および電流波形という結果をもたらすであろう。
【００３１】
磁気熱量効果を用いる磁気熱量装置
【００３２】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置が提供され、少なくとも一のＭＣＥ材料を用いる磁気熱量装置を含む。磁気熱量材料が利用され、それは材料が磁界にさらされると、温度における加熱または冷却を示す。ＭＣＥ材料がフィールドから取り去られると、温度効果の逆転が観察される。磁界の性質により、磁界を形成する電極が、ソレノイドコイルのような環状または管状配置で配列されると、最強の磁界が作られる。しかしながら、ＭＣＥを呈する磁気熱量材料を含む熱−電気エネルギ変換装置は、とりわけ装置が小さく形成されると、環状または管状でもなく、平らで、薄く形成されるような構造を有するように形成される。
【００３３】
ここで図７を参照すると、ＭＣＥ熱−電気エネルギ変換装置３００の一例の断面図が、一またはそれ以上の実施例によって示されている。この装置３００は、管状、円筒状、または環状の形状を有する少なくとも一の第１の熱電対部分３０２と、第１の熱電対部分３０２の形状に適合するように第１の熱電対部分３０２に隣接またはその表面上に形成される、対応する第２の熱電対部分３０４とを有する熱−電気エネルギ変換要素１４を具える。一またはそれ以上の実施例において、第１の熱電対部分３０２は、電気的に隔離し、管状構造を一緒に結合させるのに用いられる結合材の内側層３０６の上に形成されている内径を有する管状の形状を有し、この第１の熱電対部分３０２の内径は、液体またはガスの材料の流れが装置３００の中心を通り、伝熱（すなわち、熱交換器熱源１２の機能と同じ）を提供できる流路３０８周りに延在している。第１の熱電対部分３０２はさらに、大きい直径を有する後部分３１０と、小さい直径を有する前部分３１２とを有する。空洞３１４が後部分３１０の中心に形成されてもよく、これにより空洞３１４が前部分３１２の直径と第２の熱電対部分３０４の厚さの組み合せより大きな直径を有することが可能となる。図７に示されているように、この構成は、一対から別の対へと延在する部分を有し、複数対の第１、第２の熱電対部分３０２、３０４を「入れ子」または「積層」配置に置き、装置３００の電圧出力を増大させることができる。
【００３４】
ＭＣＥを呈する一層の磁気熱量材料３１６は、管状の熱電対１４の外周に形成され、電気ワイヤの巻線３１８（例えば、ソレノイド）またはプリント回路は、ＭＣＥ材料３１６の周りに形成され、さらにＭＣＥ材料３１６を交流磁界にさらすフィールド発生器２２に接続されている。一またはそれ以上の実施例において、保護材３２０のオプションの外側層は、電気巻線３１８の周りに形成され、熱損失を制限および／または保護フィルムを提供可能である。磁界は経時変化の態様で変化し、ＭＣＥ材料３１６、次に管状の熱電対１４に熱差の「パルス」を提供し、これらが電気エネルギに変換される。電気的な接続は、熱電対１４の各部分に接続され、熱電対１４からの電気の流れを捕捉し、これをエネルギ捕捉要素２８に集める。
【００３５】
一またはそれ以上の実施例において、図７に示されている熱電対１４は、第１の熱電対部分３０２と第２の熱電対部分３０４とが互いの中に入っているいくつかの独特な形状の個々の熱電対を積層させることにより、独特の形態で形成されている直線配列の熱電対列である。熱電対３０２、３０４の対の各々は、装置３００から、より高い電圧出力を提供するために「完全な」構成で互いに電気的に取り付けられている。熱電対１４は、異なる形状の熱電対列の入れ子配置を有するよう形成されてもよいし、装置を通り延在する単一の熱電対として形成されてもよいことを理解されたい。さらに、多数の単一の個別の装置が並列に用いられ、上述の直列に積層された熱電対と同じ性質を提供することができる。
【００３６】
一またはそれ以上の実施例において、ＭＣＥ熱−電気エネルギ変換装置３３０は、単一層の材料３３２として形成された熱−電気エネルギ変換要素１４を含み、図８Ａおよび８Ｂの断面図に示されているように、トムソン効果を呈してもよい。トムソン効果を呈するＭＣＥ装置３３０は、他のすべての点では図７に関して説明したものと実質的に同様に構成され動作する。
【００３７】
一またはそれ以上の実施例において、（ＭＣＥ装置３００、３３０またはＭＣＥ装置の任意の他の実施例を示している）ＭＣＥ装置２０４は、ここでも図６を参照して示されており、電子機器への接続は、管の配列のいずれかの端部を通して行われる。経時変化する磁界を用いて、電流は本来実質的である管状の装置２０４を通して作り出されてもよい。一またはそれ以上の実施例において、磁界の一次電圧ドライバ２０６は、単に誘導子および蓄電器からなる「タンク回路」として記載されている。この配置では、一次電圧ドライバ２０６の回路は、誘電子およびＭＣＥ装置２０４のコイル３１８を通る電流の流れの開始によって達成される。この電流は、磁気熱量材料の加熱または冷却を開始させる磁界を作り出す。磁界が十分に形成され、解放の準備が整うと、電流の供給が止まり、磁界が崩壊する。崩壊する磁界の近傍に、他の「密に結合した」誘導コイルがない場合は、コイル３１８に誘導される逆起電力は、蓄積された電荷として蓄電器へと排出される。こうして誘導された電圧は、磁界でのエネルギ蓄電および蓄電池のサイズによって決まる。
【００３８】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置および変換方法は、磁気熱量効果および熱電効果のうち少なくとも一方、および場合により双方を利用するよう形成されてもよい。一またはそれ以上の実施例において、磁気熱量および熱電効果の双方を利用する装置は、回路を「共有」し、ＥＣＥ材料の容量性とＭＣＥ材料の誘電性との双方の利便性を利用するよう形成できる。図６に示されている回路では、ＥＣＥ装置２００は、タンク回路の容量性素子として用いられ、ＭＣＥ装置２０６は、誘導性素子として用いられている。変圧器２０４の一次側は２つの別個のコイルを具える。一次コイルの一方は、二次コイルおよび装置２００、２０６の振動を活性させるべく初期の電力を供給する一次電圧ドライバ２０８電力回路によって駆動される。二次コイルは、適切な調整電気機器を経由させてコンパレータ回路２０２に接続されている感覚素子である。振動の減少が起こるにつれて、コンパレータ２０２はこの振動を維持させるべく、より多くの電荷を二次回路に「ポンピング」するよう適切な態様で一次側を活性化させる。この振動の期間は、各装置でフィールドを形成したり、取り去ったりするのに用いられる電力が極低であるよう、ＬＣ共振回路が極低のリアクタンスを有するよう選択される。熱−電気エネルギ変換装置によって消費される電力の余分な量は一般的にとても少なく、回路の各振動は大抵９５％以上の効率である。しかしながら、熱から電気への変換効率および容量性のプレートおよびコイルへの装置の抵抗によって、この効率はより低くてもよく、それでも装置は好適なヒート単位入力あたりの電気のワット数出力を利用して作動し続けるであろう。
【００３９】
一例として、他の実施例のさらなる限定ではなく、磁気熱量効果（ＭＣＥ）を呈する熱−電気エネルギ変換装置を形成する特定の代表的な一実施例がここに記載される。３／３２インチの壁厚を有し、１／４インチの直径の一本の銅パイプのような熱伝導基板１２を用いて、約４インチの長さでその表面にニッケルが被覆されてもよい。好適には、層の厚さは３乃至１０マイクロメートルとなるよう選択されてもよい。ニッケル層を形成する方法は、ニッケルの銅への無電解メッキによるものである。銅リードがこの層に取り付けられ（あるいはスクリーニングまたは熱蒸着メッキのマスクによって形成され）回路のための電気負荷のリードへ銅リードが取り付けられる。ニッケルリードは新しく形成された上面ニッケル層に取り付けられ、その後電気負荷へと伸びる残りのリードに取り付けられる。別の絶縁層がニッケル層の上面に被覆される。この層はスピンコートされてもよいし、強い電気的に絶縁のバリアを提供するセラックまたは他の材料の層として慎重に設けられてもよい。しかしながら、この層は可能な限り伝導性であるべきである。好適には、この層の厚さは１乃至１０マイクロメートルである。１００ｍＬあたり１ｇの濃度でエタノール（５０：５０）に溶解されたロッシェル塩とチオ尿素との希釈溶液を、この外円径に添加して、約１０乃至５０ミクロンの厚さの層を形成する。摂氏２５℃で好適に乾燥させた後、これらの層は摂氏１１０℃になるまで一時間以上ゆっくりと加熱される。薄いセラックの別の層が上述のように構造の強さを維持すべく設けられてもよい。マグネットワイヤ（３０ＡＷＧ）のコイルが約４インチの長さで銅管上に巻かれている。この銅コイルの各端は、フィールド電子発生器から電流ドライバに取り付けられている。ＭＣＥ装置の操作は、ゆっくりと一次電子コイルを二次電子コイルからの振動へと駆動するコンパレータ２０２によるものである。適切な振動周波数が（装置の電気容量および並列の誘電子によって）検出され、振動が予め規定された一定レベルより低くなると、コンパレータ２０２は一次側のみを駆動する。一またはそれ以上の実施例において、フィールド活性化の周波数は、様々な電気的な、加熱された材料のサイズおよび容量により選択可能である。例えば、実質的に低い周波数を、良好な効率を達成している間は、より大きな装置に利用することができる。
【００４０】
一またはそれ以上の実施例において、熱−電気エネルギ変換装置および変換方法が提供され、回路用の高圧電子蓄電器は必要とされない。本願装置および方法は「コールドシンク」を要する別個の熱力学的プロセスを有さないことによって、効率が改良された熱エネルギから電気エネルギへの変換プロセスを提供する。トランデューサの周辺環境からの熱がエネルギに「直接」（外部の観察者に関する限り直接）変換されるので、変圧自体に接続されている熱損失はない。熱源から周辺環境への絶縁損失といった他の熱源からの熱損失はあるかもしれないが、変換に関する限り、たとえそのプロセスで熱損失があったとしても、（放熱）はほとんどない。別個のコールドシンクを省略可能にしたことはフィールド応答性材料の本質である。このフィールド応答性材料がフィールドにさらされると、電子密度が逆転した状態に入る。すなわちフィールド応答性材料の双極子は、フィールドに対し反エントロピーの配列を有する。このためフィールドが取り去られると、エントロピーでの増大と同様に、フィールド応答性材料の冷却が起こる。全体的な熱環境と、電気エネルギの利用を考慮に入れることはまた、プロセスがエントロピーでの全体的な増大をもたらせ、プロセスはこれによりナチュラルプロセスサイクルである。本願装置および方法によって達成される別の利益は、電気エネルギが交流電流の形態で作り出されることである。この形態において、電気エネルギは比較的容易に利用かつ移送されるエネルギの「高品質」な形態で発生される。このようにして、「低いグレード」の熱から高いグレードのエネルギへの変換性能が達成される。
【００４１】  本書に記載されている一またはそれ以上の実施例によって形成されている熱−電気エネルギ変換装置は、コンパクトな配置で形成されてもよく、こうして製造のためのエネルギを低く抑えることができる。装置を操作するのに用いられる回路材は、家庭で一般的に見つけられる最も一般的な技術の周知のガイドラインの範囲内で操作可能である。いずれの材料も放射性または高い毒性を有さないものと知られているので、装置に用いられる材料はまた再生可能である。
【００４３】
熱−電気エネルギ変換装置および変換方法は、輸送（例えば、ガソリンを燃やし、熱を作り出し、装置に必要な熱を供給する自動車、船といったより大きな輸送装置、車のライトといったライトの利用、周辺空気が熱源として利用される飛行機、燃料などの組み合せからの付加的な熱等）、プロセス材料（例えば、鉄、銅、アルミニウム等）およびアルミニウムや他の鉱石の製造における電気的な用途、手持ち式の電気装置（例えば、携帯型コンピュータ、分析機器、遠隔探査機器等）、産業上および／または家庭用の機器（例えば、空調、温水、暖房、炉、冷蔵庫、基本照明、自動皿洗い機、電子レンジ、テレビ、洗濯乾燥機等）、電気モータを利用する装置（例えば、農作機械、スクータ、自転車等）、バッテリ操作された装置（例えば、懐中電灯、カメラ、ＣＤプレーヤ、自動車のバッテリ、携帯電話、腕時計、時計等）、航海する船舶あるいは海事用に用いられる船舶、あるいは本技術によって、熱エネルギから電気エネルギへと変換可能な熱エネルギでの他の可能な使用を含むがこれに限定されず、熱エネルギが電気エネルギに変換可能な様々な可能性のある異なるタイプの状況で利用可能であることに留意されたい。
【００４４】
システムおよび装置が、現在、特定の実施例であるとされるものに関して述べられてきたが、本開示は、開示された実施例に限定されない。様々な改良および同様の配置がクレームの意図と範囲内で含まれてもよく、その範囲はすべての改良および同様の構造を包含するようもっとも広い解釈によるものである。本開示は以下のクレームの様々なすべての実施例を含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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