(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電変換素子と、前記熱電変換素子を挟んでその両端に接合された熱伝導用金属板と、一方の前記熱伝導用金属板に対して接合された熱吸収用金属板と、他方の前記熱伝導用金属板に対して接合された熱放出用金属板とを備え、前記熱電変換素子と前記熱伝導用金属板との接合面、前記熱伝導用金属板と前記熱吸収用金属板との接合面、前記熱伝導用金属板と前記熱放出用金属板との接合面にはグリースが塗布されており、前記熱吸収用金属板または熱放出用金属板との接触面に対して垂直方向に延びる柱状の物体であるピンが、熱伝導性を高めるために前記熱吸収用金属板と前記熱放出用金属板とに対して取り付けられた発電部材が組み込まれて形成された発電装置であって、
外気が地中または水中よりも高温であるときは、前記熱吸収用金属板に接して取り付けられたタイルが高温源側となり、前記熱放出用金属板が地表または水上または水路中に配置されて低温源側となって温度差発電を行い、外気が地中または水中よりも低温であるときは、前記熱放出用金属板に接して取り付けられたタイルが低温源側となり、前記熱吸収用金属板が地表または水上または水路中に配置されて高温源側となって温度差発電を行い、前記タイル中に前記ピンが埋め込まれた構造となっていることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
熱電変換素子と、前記熱電変換素子を挟んでその両端に接合された熱伝導用金属板と、一方の前記熱伝導用金属板に対して接合された熱吸収用金属板と、他方の前記熱伝導用金属板に対して接合された熱放出用金属板とを備え、前記熱電変換素子と前記熱伝導用金属板との接合面、前記熱伝導用金属板と前記熱吸収用金属板との接合面、前記熱伝導用金属板と前記熱放出用金属板との接合面にはグリースが塗布されており、前記熱吸収用金属板または熱放出用金属板との接触面に対して垂直方向に延びる柱状の物体であるピンが、熱伝導性を高めるために前記熱吸収用金属板と前記熱放出用金属板とに対して取り付けられた発電部材が組み込まれて形成された発電装置であって、
屋外が室内よりも高温であるときは、前記熱吸収用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が高温源側となり、前記熱放出用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて低温源側となって温度差発電を行い、屋外が室内よりも低温であるときは、前記熱放出用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が低温源側となり、前記熱吸収用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて高温源側となって温度差発電を行い、前記壁材または前記屋根材中に前記ピンが埋め込まれた構造となっていることを特徴とする発電装置。
【請求項３】
前記熱放出用金属板に対して取り付けられたピンは、前記熱放出用金属板に固定された側と反対側の端部が開口状態であることを特徴とする請求項１または２記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペルチェ素子等の熱電変換素子を用いて温度差発電を行う発電部材と、この発電部材を適用した発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペルチェ素子は、２種類の金属または半導体の接合部に電流を流すと、一方の金属または半導体から他方の金属または半導体へ熱が移動するペルチェ効果を生じる素子として広く知られている。また、このペルチェ素子の両端に温度差を与えると起電力が発生する現象であるゼーベック効果を用いると、発電を行うことができることも良く知られている。
【０００３】
ペルチェ素子を用いて、温水と冷水との温度差を利用した温度差発電の一例が、特許文献１に記載されている。また、道路等のアスファルトの過熱を利用することによる温度差発電の一例が、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１８９９号公報
【特許文献２】特開２０１３−８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載のものは、高温熱源となる道路等のアスファルト路面のすぐ下に、これと接する極板Ａを設置し、低温熱源となる上下水道管、貯水溝等に接するように、極板Ｂ、極板Ｃを設置し、極板Ａと極板Ｂの間を鉛直方向にｐ型半導体で接続し、極板Ａと極板Ｃの間を鉛直方向にｎ型半導体で接続して、極板Ｂ、Ｃを導線でつなぎ閉回路を構成するものである。
【０００６】
しかし、高温熱源となる道路等のアスファルト路面のすぐ下に極板Ａが設置された構成であるため、アスファルト路面上を走行する車両から受ける振動による歪みや、アスファルト路面が高温に熱せられることによる撓みを極板Ａが直接受けることとなり、アスファルト路面と極板Ａとの間や、極板Ａとｐ型半導体との間、極板Ａとｎ型半導体との間に隙間を生じやすい。
【０００７】
このような隙間が生じて、高温源と熱電変換素子との間に空気層が介在すると、空気は断熱的であるため、高温源からの熱伝導性が低下し、極板Ａに接続されているｐ型半導体とｎ型半導体の端面に熱が伝わりにくくなる。その結果、十分な温度差を実現することができず、発電能力が低下する。また、この回路構成では、十分な大きさの電流が得られにくいという問題もある。
【０００８】
上述したように、温度差発電を十分に機能させるためには、高温源や低温源との熱伝導性を如何に確保するかが重要な課題である。本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、高温源や低温源と熱電変換素子との良好な熱伝導性を確保して、発電効率の高い温度差発電を実現することが可能な発電部材および発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するために、本発明の発電部材は、熱電変換素子と、前記熱電変換素子を挟んでその両端に接合された熱伝導用金属板と、一方の前記熱伝導用金属板に対して接合された熱吸収用金属板と、他方の前記熱伝導用金属板に対して接合された熱放出用金属板とを備え、前記熱電変換素子と前記熱伝導用金属板との接合面、前記熱伝導用金属板と前記熱吸収用金属板との接合面、前記熱伝導用金属板と前記熱放出用金属板との接合面にはグリースが塗布されていることを特徴とする。
【００１０】
熱電変換素子は、熱と電力を変換する素子であり、２種類の異なる金属または半導体を接合して、その両端に温度差を生じさせると起電力が生じるゼーベック効果を利用したものである。大きな電位差を得るためには、ｐ型半導体とｎ型半導体とを組み合わせたｐｎ接合を用いることが好ましい。熱吸収用金属板は高温源から熱を吸収し、熱吸収用金属板に接合された熱伝導用金属板の熱伝導作用によって、熱電変換素子の一方の端面が高温状態となる。また、熱放出用金属板は低温源に対して熱を放出し、熱放出用金属板に接合された熱伝導用金属板の熱伝導作用によって、熱電変換素子の他方の端面が低温状態となる。
【００１１】
熱電変換素子の両端に温度差が生じると原理的には起電力が発生するが、単に熱電変換素子を用いただけでは高温源からの熱吸収と低温源への熱放出に時間がかかり、十分な起電力を得るために必要となる温度差を熱電変換素子の両端に生じさせるためにはかなりの時間を要する。また、熱電変換素子の高温側端面と高温源との温度差、または熱電変換素子の低温側端面と低温源との温度差が大きいと、熱電変換素子の両端に十分な温度差を生じさせることができないために、発電効率が低下する。
【００１２】
このような状況は、高温源または低温源と熱電変換素子との間に隙間が生じ空気層が存在して熱伝導率が低下している場合に起こりやすい。本発明においては、高温源側において熱伝導用金属板と熱吸収用金属板とが接合され、低温源側において熱伝導用金属板と熱放出用金属板とが接合されている構造を採っていることによって、高温源に接する熱吸収用金属板や低温源に接する熱放出用金属板が撓みや歪みを受けても、この撓みや歪みを熱伝導用金属板が吸収して補正する機能を持つため、熱電変換素子との密着性が阻害されず、良好な熱伝導性が確保される。
【００１３】
また、熱電変換素子と熱伝導用金属板との接合面、熱伝導用金属板と熱吸収用金属板との接合面、熱伝導用金属板と熱放出用金属板との接合面にはグリースが塗布されており、これによりそれぞれの接合面が密着する。そのため、接合面に隙間が形成されて空気層が介在することを防止でき、熱伝導性を高めることができる。
【００１４】
上記の構成により、高温源や低温源と熱電変換素子と間の熱伝導性が良好な状態で維持され、熱電変換素子の高温側端面と高温源との温度差、または熱電変換素子の低温側端面と低温源との温度差がほとんど無い状態を実現できるため、高温源と低温源との温度差が比較的小さい状況であっても十分な発電量が得られる温度差発電を行うことができる。そのため、これまで行われていた温度差発電よりも適用できる条件が緩和され、広く利用することができるため、普及の促進に寄与する。
【００１５】
本発明の発電部材においては、前記熱吸収用金属板と前記熱放出用金属板とに対して取り付けられたピンを備えていることが好ましい。
【００１６】
熱吸収用金属板と熱放出用金属板とに対してピンが取り付けられていることにより、高温源からの熱吸収を促進し、熱電変換素子の高温側端面が短時間で高温に達するようにすることができるとともに、低温源への熱放出を促進して、熱電変換素子の低温側端面が短時間で低温に達するようにすることができる。その結果、熱電変換素子による温度差発電が開始されるに要する時間を短縮するとともに、発電効率の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の発電装置は、本発明の発電部材が組み込まれて形成された発電装置であって、外気が地中または水中よりも高温であるときは、前記熱吸収用金属板に接して取り付けられたタイルが高温源側となり、前記熱放出用金属板が地表または水上または水路中に配置されて低温源側となって温度差発電を行い、外気が地中または水中よりも低温であるときは、前記熱放出用金属板に接して取り付けられたタイルが低温源側となり、前記熱吸収用金属板が地表または水上または水路中に配置されて高温源側となって温度差発電を行うことを特徴とする。
【００１８】
夏季のように外気が地中や水中よりも高温となる場合には、タイルが太陽光に照射されることによって得られる熱によりタイルが高温源側となるとともに、熱放出用金属板が地表または水上または水路中に配置されることにより低温源側となることにより、温度差発電がなされる。また、冬季のように外気が地中や水中よりも低温となる場合には、タイルが低温源側となるとともに、熱吸収用金属板が地表または水上または水路中に配置されることにより高温源側となって温度差発電がなされる。このように、外気と地中や水中との温度差さえあれば発電が可能であり、タイル状のものを地表または水上または水路中に設置するだけで、簡便な方法で発電を行うことができる。
【００１９】
また、本発明の発電装置は、本発明の発電部材が組み込まれて形成された発電装置であって、屋外が室内よりも高温であるときは、前記熱吸収用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が高温源側となり、前記熱放出用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて低温源側となって温度差発電を行い、屋外が室内よりも低温であるときは、前記熱放出用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が低温源側となり、前記熱吸収用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて高温源側となって温度差発電を行うことを特徴とする。
【００２０】
夏季のように室内よりも屋外が高温である場合には、熱吸収用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が高温源側となり、熱放出用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて低温源側となることにより、温度差発電がなされる。また、冬季のように室内よりも屋外が低温である場合には、熱放出用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が低温源側となり、前記熱吸収用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて高温源側となることにより、温度差発電がなされる。このように、室内と屋外との温度差さえあれば発電が可能であり、壁材や屋根材のような建材に本発明の発電部材を組み込んだだけの構造で発電が可能であるため、利便性が高い。
【００２１】
本発明の発電装置においては、前記熱放出用金属板に対して取り付けられたピンは、前記熱放出用金属板に固定された側と反対側の端部が開口状態であることが好ましい。
【００２２】
熱放出用金属板が地表に配置される場合には、熱放出用金属板に対して取り付けられたピンは地中に埋められる構造となるが、熱放出用金属板に固定された側と反対側の端部が開口状態であることにより、ピンの内部に水分を含んだ土が入りこみ、ピンを介しての熱放出用金属板からの熱の放散が促進される。また、熱放出用金属板が水上または水路中に配置される場合には、ピンの内部に水が入り込むため、ピンを介しての熱放出用金属板からの熱の放散が促進される。
【００２３】
さらに夏季のように、熱放出用金属板が壁材または屋根材の内側の空間に配置されて低温源側となって温度差発電を行う場合には、ピンの内部に空気が流入することにより、ピンを介しての熱放出用金属板からの熱の放散が促進される。また冬季のように、熱放出用金属板に接して取り付けられた壁材または屋根材が低温源側となって温度差発電を行う場合には、ピンの内部に空気が流入することにより、ピンを介しての熱放出用金属板からの熱の放散が促進される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、高温源や低温源と熱電変換素子との良好な熱伝導性を確保することができるため、発電効率の高い温度差発電を行うことが可能な発電部材および発電装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る発電部材の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発電部材の平面図である。
【図３】１つの熱電変換素子を抜き出して表した構成図である。
【図４】ピンの構造の他の例を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る発電装置の構造を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る発電装置の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の発電部材と発電装置を、その実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係る発電部材の構造を示す。
発電部材１においては、熱電変換素子２を挟んでその両端に熱伝導用金属板３が配置されて接合されている。熱電変換素子２の一例としてペルチェ素子を用いることができる。
【００２７】
一方の熱伝導用金属板３に接して熱吸収用金属板４が接合されており、熱吸収用金属板４には複数の金属製のピン５が取り付けられている。また、他方の熱伝導用金属板３に接して熱放出用金属板６が接合されており、熱放出用金属板６には複数の金属製のピン５が取り付けられている。熱伝導用金属板３、熱吸収用金属板４、熱放出用金属板６は、熱伝導性を高めるためにアルミニウムやチタン等の金属によって形成することができるが、これに限定されず、良好な熱伝導性を確保することができれば他の物を用いてもよい。
【００２８】
ピン５は、熱吸収用金属板４または熱放出用金属板６との接触面に対して垂直方向に延びる柱状の物体である。ピン５は熱伝導性を高めるためにアルミニウムやチタン等の金属や、硬質プラスチックによって形成することができるが、これに限定されず、良好な熱伝導性を確保することができれば他の物を用いてもよい。
【００２９】
ピン５は高温源または低温源と接触する際に、接触する表面積を大きくして熱伝導性を高める機能を有するものであり、高温源と低温源との温度差や、使用される状況によって、ピン５の形状や数は適宜定められる。また、ピン５を取り付けることにより、設置した際の機械的強度を高めることができる。
【００３０】
高温源側において熱伝導用金属板３と熱吸収用金属板４とが接合され、低温源側において熱伝導用金属板３と熱放出用金属板６とが接合されている構造を採っていることによって、高温源に接する熱吸収用金属板４や低温源に接する熱放出用金属板６が撓みや歪みを受けても、この撓みや歪みを熱伝導用金属板３が吸収して補正する機能を持つため、熱電変換素子２との密着性が阻害されず、良好な熱伝導性が確保される。
【００３１】
特許文献２に記載のもののように、高温源と接する極板が一体物として形成されていると、高温源から受ける機械的な要因による撓みや熱的な要因による歪みは、一体物である極板が全体として受けることになる。そのため、極板の変形により極板と熱電変換素子との乖離が生じやすい。これに対し本発明においては、高温源と熱電変換素子との間は、一体物ではなく、熱伝導用金属板３と熱吸収用金属板４との接合体であるため、熱吸収用金属板４が変形しても、これに接合する熱伝導用金属板３がこの変形を補正する機能を有することに大きな特徴がある。そのため、熱電変換素子２が乖離しにくく、密着性を維持するため、熱伝導性が良好な状態で保たれる。このような事情は、低温源側においても同様である。
【００３２】
熱電変換素子２と熱伝導用金属板３との接合面、熱伝導用金属板３と熱吸収用金属板４との接合面、熱伝導用金属板３と熱放出用金属板６との接合面にはグリースが塗布されており、これによりそれぞれの接合面が密着する。そのため、接合面に隙間が形成されて空気層が介在することを防止でき、熱伝導性を高めることができる。また、接合面の面間隔はグリース層の層厚によって維持されているが、熱吸収用金属板４や熱放出用金属板６に歪みや撓みが生じても、グリース層の層厚がこれに対応して変化することにより、接合面の密着性が保たれる。従って、接合面にグリースの層が存在していることも、上述した熱吸収用金属板４や熱放出用金属板６の変形を補正する機能を持つ。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態に係る発電部材の平面図である。
熱電変換素子２はマトリックス状に配置されており、１つの熱電変換素子２に対して複数のピン５が設けられている。マトリックス状に配置された熱電変換素子２は、１つのブロックを形成している。
【００３４】
図３は、１つの熱電変換素子２を抜き出して表した構成図であり、（ａ）、（ｃ）は平面図、（ｂ）、（ｄ）はその正面図である。図３（ａ）、（ｂ）は、１つの熱電変換素子２に対して複数のピン５が設けられたものを示しており、図３（ｃ）、（ｄ）は、１つの熱電変換素子２に対して１つのピン５が設けられたものを示している。このように、１つの熱電変換素子２に対してピン５をいくつ設けるかは、状況に応じて適宜選択できる。ピン５は全体として熱伝導性の良い金属や硬質プラスチックによって形成されている。なお、図３においては、熱電変換素子２に対するピン５の配置を示すことを目的としているため、他の構成要素は省略している。
【００３５】
複数の熱電変換素子２を用いて発電部材１を形成するにあたっては、全ての熱電変換素子２に対して等しい温度差が発生していることが理想的であり、このときに発電効率が最大となる。もしもいずれかの熱電変換素子２への熱源からの熱伝導性が低下すると、その熱電変換素子２に対して発生する温度差は、他の熱電変換素子２に対して発生する温度差よりも小さくなり、発電効率の最大化を阻害することとなる。
【００３６】
本発明においては、上述した構造を有することにより、歪みや撓みを補正する機能を有しているため、特定の熱電変換素子２への熱源からの熱伝導性が低下する事態を生じにくい。そのため、全ての熱電変換素子２に対して等しい温度差を発生させることが可能であり、発電効率の最大化が可能である。
【００３７】
図４に、ピンの構造の他の例を示す。図４において、（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は平面図、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）はその正面図、（ｇ）は側面図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すピン５は、ピン５の内部が中空になっており、ピン５の内部に空気や冷却用の液体、気体、ジェル状の物質を充填することができる。図４（ｃ）、（ｄ）に示すピン５は、熱放出用金属板６に固定された側と反対側の端部７が開口状態となっている。図４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示すピン５は、板状の物を複数配置したものである。ピン５としてどの構造のものを採用するかは、使用状況によって適宜選択できる。
【００３８】
図５に、本発明の第一実施形態に係る発電装置の構造を示す。
発電装置１０は、発電部材１が組み込まれて形成されたものであり、夏季のように外気が地中よりも高温である場合には、熱吸収用金属板４に接して取り付けられたタイル１１が高温源側となり、熱放出用金属板６が地表に配置されて低温源側となって温度差発電を行うものである。タイル１１が太陽光に照射されることによって得られる熱によりタイル１１が高温源側となるとともに、熱放出用金属板６が地表に配置されることにより低温源側となる。タイル１１は、熱放出用金属板６にも接するように取り付けてもよい。
【００３９】
高温源側においてピン５はタイル１１中に埋め込まれた構造となっており、これによりタイル１１とピン５とが広い接触面積を有するため、高温となるタイル１１からピン５を介して効率的に熱電交換素子２の高温側端面に対して熱伝導がなされる。
【００４０】
また、低温源側においてピン５は地中１２に埋め込まれた構造となっており、これにより地中１２とピン５とが広い接触面積を有するため、地中１２に対してピン５を介して効率的に熱電交換素子２の低温側端面からの熱の放散がなされる。さらに、ピン５が地中１２に食い込んだ構造となっているため、設置の強度が向上する。
【００４１】
地中１２に埋め込まれたピン５は、熱放出用金属板６に固定された側とは反対側の端部７を開口状態とすることができ、これによりピン５の内部に水分を含んだ土が入りこみ、ピン５と土との接触面積がさらに拡大するとともに、水分によってピン５を介しての熱放出用金属板６からの熱の放散が促進される。
【００４２】
図５では、発電部材１を地表に配置したものを示しているが、発電部材１を水上または水路中に配置しても同様の発電作用が得られる。例えば、池の上にタイル状の発電装置を浮遊させてもよく、あるいは側溝のように水路が形成される場所に配置してもよい。この場合にも、ピン５が熱放出用金属板６に固定された側とは反対側の端部７が開口状態となっていることにより、ピン５の内部に水が入り込むため、ピン５を介しての熱放出用金属板６からの熱の放散が促進される。
【００４３】
冬季のように外気が地中または水中よりも低温である場合には、熱吸収用金属板４と熱放出用金属板６とが入れ替わり、熱放出用金属板６に接して取り付けられたタイル１１が低温源側となり、熱吸収用金属板４が地表または水上または水路中に配置されて高温源側となって温度差発電がなされる。熱吸収用金属板４と熱放出用金属板６とは、物としては熱伝導性の良い金属で製作される同一物であり、発電部材１は、熱電変換素子２を中心として対称な構造であるため、夏季と冬季では、熱吸収用金属板４と熱放出用金属板６の機能が入れ替わるだけで、同一の構造で発電能力を有する。得られる電流は夏季と冬季で極性が変わるだけであり、外気と地中または水中との温度差さえあれば発電が可能である。
【００４４】
図６に、本発明の第二実施形態に係る発電装置の構造を示す。
発電装置２０は、発電部材１が組み込まれて形成されたものであり、夏季のように室内よりも屋外が高温である場合には、熱吸収用金属板４に接して取り付けられた壁材または屋根材２１が高温源側となり、熱放出用金属板６が壁材または屋根材２１の内側の空間２２に配置されて低温源側となって温度差発電がなされる。
【００４５】
高温源側においてピン５は壁材または屋根材２１中に埋め込まれた構造となっており、これにより壁材または屋根材２１とピン５とが広い接触面積を有するため、高温となる壁材または屋根材２１からピン５を介して効率的に熱電交換素子２の高温側端面に対して熱伝導がなされる。さらに、ピン５が壁材または屋根材２１中に食い込んだ構造となっているため、設置の強度が向上する。
【００４６】
また、低温源側においてピン５は壁材または屋根材２１の内側の空間２２に突き出た構造となっており、これにより壁材または屋根材２１の内側の空間２２とピン５とが広い接触面積を有するため、壁材または屋根材２１の内側の空間２２に対してピン５を介して効率的に熱電交換素子２の低温側端面からの熱の放散がなされる。
【００４７】
この場合にピン５は、熱放出用金属板６に固定された側とは反対側の端部７が開口状態となっていることにより、ピン５の内部に空気が流入し、ピン５を介しての熱放出用金属板６からの熱の放散が促進される。
【００４８】
また、冬季のように室内よりも屋外が低温である場合には、熱吸収用金属板４と熱放出用金属板６とが入れ替わり、熱放出用金属板６に接して取り付けられた壁材または屋根材２１が低温源側となり、熱吸収用金属板４が壁材または屋根材２１の内側の空間２２に配置されて高温源側となって温度差発電がなされる。熱吸収用金属板４と熱放出用金属板６とは、物としては熱伝導性の良い金属で製作される同一物であり、発電部材１は、熱電変換素子２を中心として対称な構造であるため、夏季と冬季では、熱吸収用金属板４と熱放出用金属板６の機能が入れ替わるだけで、同一の構造で発電能力を有する。得られる電流は夏季と冬季で極性が変わるだけであり、室内と屋外との温度差さえあれば発電が可能である。
【００４９】
上述した２つの実施形態に限定されず、本発明の発電部材１を用いると、温度差のある環境下であれば常に発電を行うことが可能である。発電部材１は、高温源や低温源と熱電変換素子との熱伝導性の改善を考慮した構造であるため、高温源と低温源との温度差が比較的小さい状況であっても、電力の採取が可能である。そのため、これまでは十分な電力を得にくい環境下であっても、電力を得る手段として有効に機能する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、高温源や低温源と熱電変換素子との良好な熱伝導性を確保することができるため、発電効率の高い温度差発電を行うことが可能である。そのため、高温源と低温源との温度差が比較的小さい場合であっても、十分に電力を採取することができる。また、地面への埋設や建材への組み込み等により、簡便な方法で広く電力を採取する装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  発電部材
２  熱電変換素子
３  熱伝導用金属板
４  熱吸収用金属板
５  ピン
６  熱放出用金属板
７  端部
１０  発電装置
１１  タイル
１２  地中
２０  発電装置
２１  壁材または屋根材
２２  内側の空間
【要約】
【課題】高温源や低温源と熱電変換素子との良好な熱伝導性を確保して、発電効率の高い温度差発電を実現することが可能な発電部材および発電装置を提供する。
【解決手段】発電部材１においては、熱電変換素子２を挟んでその両端に熱伝導用金属板３が配置されて接合されている。熱電変換素子２の一例としてペルチェ素子を用いることができる。一方の熱伝導用金属板３に接して熱吸収用金属板４が接合されており、熱吸収用金属板４には複数の金属製のピン５が取り付けられている。また、他方の熱伝導用金属板３に接して熱放出用金属板６が接合されており、熱放出用金属板６には複数の金属製のピン５が取り付けられている。熱電変換素子２と熱伝導用金属板３との接合面、熱伝導用金属板３と熱吸収用金属板４との接合面、熱伝導用金属板３と熱放出用金属板６との接合面にはグリースが塗布されている。
【選択図】図１【図１】
0005467169.tif 000002
【図２】
0005467169.tif 000003
【図３】
0005467169.tif 000004
【図４】
0005467169.tif 000005
【図５】
0005467169.tif 000006
【図６】
0005467169.tif 000007