(57)【要約】【課題】熱電変換モジュールによる発電のための条件が変動しても必要な発電を行なう。【解決手段】実施形態によれば、熱電発電システムは、複数の熱電変換モジュールの高温面側に接触させて配置され高温熱源流体が流れる高温流体配管と、熱電変換モジュールの低温面側に接触させて配置され低温冷却流体が流れる低温流体配管と、低温冷却流体の流量を調整するための高温側バルブと、低温冷却流体の流量を調整するための低温側バルブとをもつ。このシステムは、高温熱源流体および低温冷却流体についての物理量を得る取得手段と、取得した物理量が熱電変換モジュールによる所定量の発電を行うための所定の条件を満たさない際に、発電量が所定の条件を満たすように高温側バルブおよび低温側バルブの開閉制御を行う制御手段とをもつ。【選択図】図１
2014216486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度差により発電する複数の熱電変換モジュールと、
前記熱電変換モジュールの高温面側に接触させて配置され高温熱源流体が流れる高温流体配管と、
前記熱電変換モジュールの低温面側に接触させて配置され低温冷却流体が流れる低温流体配管と、
前記高温流体配管に配置されて、この高温流体配管を流れる前記低温冷却流体の流量を調整するための高温側バルブと、
前記低温流体配管に配置されて、この低温流体配管を流れる前記低温冷却流体の流量を調整するための低温側バルブと、
前記高温流体配管を流れる高温熱源流体および前記低温流体配管を流れる低温冷却流体についての物理量を得る取得手段と、
前記取得した物理量が前記熱電変換モジュールによる所定量の発電を行うための所定の条件を満たさない際に、前記熱電変換モジュールによる発電量が所定の条件を満たすように前記高温側バルブおよび前記低温側バルブの開閉制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする熱電発電システム。
【請求項２】
前記取得手段により取得した物理量に基づいて、前記熱電変換モジュールによる発電量を推定する発電量推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記推定した発電量が所定の条件を満たさない際に、前記推定した発電量が前記所定の条件を満たすように前記高温側バルブおよび前記低温側バルブの開閉制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項３】
前記取得手段は、
前記高温流体配管を流れる高温熱源流体の流速および前記低温流体配管を流れる低温冷却流体の流速を計算する流速計算手段と、
前記高温熱源流体の温度と前記低温冷却流体の温度との差分を計算する温度差計算手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記推定した発電量が所定の条件を満たさない際に、前記推定した発電量が前記所定の条件を満たすように前記高温側バルブおよび前記低温側のバルブの一部の閉止制御を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の熱電発電システム。
【請求項５】
前記発電量推定手段により推定した発電量が前記所定の条件を満たす際に前記高温熱源流体や前記低温冷却流体を流さない予備の高温流体配管および予備の低温流体配管をさらに備え、
前記制御手段は、
前記高温熱源流体の温度と前記低温冷却流体の温度との差分が所定の条件を満たさない事に起因して、前記推定した発電量が所定の条件を満たさない際に、前記推定した発電量が前記所定の条件を満たすように前記予備の高温流体配管および予備の低温流体配管に前記高温熱源流体や前記低温冷却流体を流す
ことを特徴とする請求項２に記載の熱電発電システム。
【請求項６】
前記熱電変換モジュールは、
ビスマス（Ｂｉ）とテルル（Ｔｅ）を主成分とする熱電変換材料から構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項７】
前記高温流体配管および前記低温流体配管は、
ステンレス、チタンおよび鋼材からなる群より選択される１つ又は２つ以上の金属材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項８】
前記高温流体配管および前記低温流体配管は、鋼材を含む金属材料からなり、
前記高温流体配管および前記低温流体配管には、腐食防止のための表面処理が施されている
ことを特徴とする請求項７に記載の熱電発電システム。
【請求項９】
前記高温熱源流体を貯蔵するための高温側タンクと、前記低温冷却流体を貯蔵するための低温側タンクとの内部に蓄熱材が充填される
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項１０】
前記蓄熱材は、潜熱蓄熱材である
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項１１】
前記熱電変換モジュールは、
直流で稼働する機器に直接接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電システム。
【請求項１２】
温度差により発電する複数の熱電変換モジュール、前記熱電変換モジュールの高温面側に接触させて配置され高温熱源流体が流れる高温流体配管、前記熱電変換モジュールの低温面側に接触させて配置され低温冷却流体が流れる低温流体配管、前記高温流体配管に配置されて、この高温流体配管を流れる前記低温冷却流体の流量を調整するための高温側バルブ、および前記低温流体配管に配置されて、この低温流体配管を流れる前記低温冷却流体の流量を調整するための低温側バルブを有する熱電発電システムに用いられる方法であって、
前記高温流体配管を流れる高温熱源流体および前記低温流体配管を流れる低温冷却流体についての物理量を取得し、
前記取得した物理量が前記熱電変換モジュールによる所定量の発電を行うための所定の条件を満たさない際に、前記熱電変換モジュールによる発電量が所定の条件を満たすように前記高温側バルブおよび前記低温側バルブの開閉制御を行う
ことを特徴とする熱電発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱電発電システムおよび熱電発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機器や産業プラントで生じる熱の回収技術の１つとして熱電変換モジュールを用いて熱を回収する方法がある。例えば、複数の熱電変換モジュールを高温用の配管と低温用の配管との間に設置する。そして、機器や産業プラントで生じた高温水などの媒体を高温用の配管に流し、かつ、冷却水などの媒体を低温用の配管に流す。そして、これらの配管の間の温度差により熱電変換モジュールによる発電を行う。
【０００３】
この配管には、配管からの熱を熱電変換モジュールに伝達するためのチャンバが取り付けられる。このチャンバは、熱電変換モジュールに設置しやすいように、平面部を有した直方体をなす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４７０４９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９２７５９号公報
【特許文献３】特開２００６−２１０５６８号公報
【特許文献４】特開２００８−９８４０３号公報
【特許文献５】特開２００９−２４７０５０号公報
【特許文献６】特開２０１１−１８１７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱電発電システムの熱電変換モジュールによる発電量は、前述した配管を流れる媒体の温度や流速により変動する。通常は、熱電発電システムによる発電量がバッテリに必要な発電量となるように電気回路を設計してバッテリに電気を与えるようにしている。しかし、配管を流れる媒体の温度や流速の変動が大きい事に起因して、熱電変換モジュールによる発電量の変動が大きくなると、この発電量が、発電元の熱電変換モジュールに接続されるバッテリに必要な発電量とならなくなることがある。
【０００６】
また、熱電発電システムの熱電変換モジュールにより発生した電気を定電圧方式によりバッテリに充電する際は、バッテリ電圧より高い電圧をバッテリに印加する必要がある。しかし、前述のように熱電変換モジュールによる発電量の変動が大きいと、熱電発電システムで発生する電圧がバッテリ電圧より低くなってしまうことがある。この結果、バッテリへの充電が行えなくなってしまう。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、熱電変換モジュールによる発電のための条件が変動しても必要な発電を行なうことが可能な熱電発電システムおよび熱電発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、熱電発電システムは、温度差により発電する複数の熱電変換モジュールと、前記熱電変換モジュールの高温面側に接触させて配置され高温熱源流体が流れる高温流体配管と、前記熱電変換モジュールの低温面側に接触させて配置され低温冷却流体が流れる低温流体配管とをもつ。また、この熱電発電システムは、前記高温流体配管に配置されて、この高温流体配管を流れる前記低温冷却流体の流量を調整するための高温側バルブと、前記低温流体配管に配置されて、この低温流体配管を流れる前記低温冷却流体の流量を調整するための低温側バルブとをもつ。また、この熱電発電システムは、前記高温流体配管を流れる高温熱源流体および前記低温流体配管を流れる低温冷却流体についての物理量を得る取得手段と、前記取得手段により取得した物理量が前記熱電変換モジュールによる所定量の発電を行うための所定の条件を満たさない際に、前記熱電変換モジュールによる発電量が所定の条件を満たすように前記高温側バルブおよび前記低温側バルブの開閉制御を行う制御手段をもつ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱電変換モジュールによる発電のための条件が変動しても必要な発電を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における熱電発電システムの概略を示す図。
【図２】第１の実施形態における熱電発電システムの１つの熱電変換モジュールの詳細な断面形状を示す図。
【図３】第１の実施形態における熱電発電システムによる発電量の制御のための動作手順の一例を示すフローチャート。
【図４】第１の実施形態における熱電発電システムの概略を示す図。
【図５】第２の実施形態における熱電発電システムの概略を示す図。
【図６】第２の実施形態における熱電発電システムによる発電量の制御のための動作手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。  
図１は、第１の実施形態における熱電発電システムの概略を示す図である。
【００１２】
本実施形態における熱電発電システムは、熱電発電に好適な高温熱源の媒体を得られる場所に設置される。この場所とは、例えば温泉地やごみ焼却設備などである。この熱電発電システムは、熱電変換モジュール１、高温熱源チャンバ、および低温熱源チャンバを有する。これら高温熱源チャンバおよび低温熱源チャンバは直方体形をなす。  
高温熱源チャンバは、高温熱源の媒体を流すためのチャンバである。この高温熱源の媒体は、例えば高温水のような高温の液体、または例えば高温ガスのような気体である。高温熱源の媒体は高温熱流体や高温熱源流体とも呼ばれる。
【００１３】
低温熱源チャンバは、低温熱源の媒体を流すためのチャンバである。この低温熱源の媒体は、例えば冷却水のような液体や空気のような気体である。低温熱源の媒体は、低温熱流体や低温冷却流体とも呼ばれる。
【００１４】
本実施形態では、熱電変換モジュール１に隣接するチャンバを流れる媒体の流速を一定以上に制御することで、この熱電変換モジュール１に必要な電気が供給されるように制御することを特徴としている。
【００１５】
次に、熱電変換モジュールについて説明する。図２は、第１の実施形態における熱電発電システムの１つの熱電変換モジュールの詳細な断面形状を示す図である。  
図２に示されるように、熱電変換モジュール１は、Ｐ型半導体素子（熱電変換材料）１１ｅとＮ型半導体素子（熱電変換材料）１１ｆとが交互に配列される構造を有する。Ｐ型半導体素子１１ｅおよびＮ型半導体素子１１ｆは、例えば一辺が１ｍｍ以上の直方体ないし立方体形状をした素子である。
【００１６】
そして、Ｐ型半導体素子１１ｅおよびＮ型半導体素子１１ｆは、第１の電極（導電材）１１ａもしくは第２の電極（導電材）１１ｂを介して直列に接続された構造を有する。第１の電極１１ａは第１の絶縁板（アルミナ等）１１ｃで覆われている。第２の電極１１ｂは第２の絶縁板（アルミナ等）１１ｄで覆われている。
【００１７】
熱電変換材料間の接合や熱電変換材料と絶縁板との接合には、例えば、はんだ材が使用される。また、前述した直列に接続された構造の両端部には電極が設けられる。この電極のそれぞれには、図示しない配線もしくはリード線を接続するための電極取出し口１１ｇ，１１ｈが１対１で対応して設けられる。
【００１８】
このような構成において、熱電変換モジュール１の第１の絶縁板１１ｃの表面が高温熱源の媒体からの熱により高温となって、かつ、第２の絶縁板１１ｄの表面が低温熱源チャンバを流れる媒体との間の熱交換により低温になると、熱電変換モジュール１の両面において温度差が生ずる。
【００１９】
このように熱電変換モジュール１の両面において温度差が生ずると、双方の流体が熱交換する過程で半導体素子群において熱の一部の熱電変換が起こり、発電が行われる。半導体素子群とは、第１の絶縁板１１ｃ、第２の絶縁板１１ｄ、Ｐ型半導体素子１１ｅ、Ｎ型半導体素子ｆの集合である。
【００２０】
高温チャンバの表面温度が２００℃以下のケースでは、熱電変換モジュール１の主成分がビスマス-テルル（Bi-Te）系材料で構成されるようにすると、熱電変換モジュール１による発電の効率と出力を高めることができる。
【００２１】
また、熱電変換モジュール１により発電した電気は直流電流である。このため、負荷が交流用の負荷である際は、熱電発電システムは、熱電変換モジュール１により発電した直流電流を交流電流へ変換し、この変換で得られた電気を負荷に供給する。熱電変換モジュール１により発電した直流電流を交流電流に変換するには、図示しないインバータ、コントローラ、パワーコンディショナ、バッテリおよびコンデンサを組み合わせた回路を用いる。
【００２２】
次に、各種のチャンバについて説明する。図１（ａ）は、熱電変換システムの構成例を示す上面図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態では、高温熱源チャンバは３つであり、チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３でなる。以下、必要に応じてチャンバｈ１，ｈ２，ｈ３を高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３と称する。
【００２３】
また、図１（ａ）に示すように、本実施形態では、低温熱源チャンバは４つであり、チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４でなる。以下、必要に応じてチャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４を低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４と称する。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態では、高温熱源チャンバと低温熱源チャンバとが、チャンバｃ１，ｈ１，ｃ２，ｈ２，ｃ３，ｈ３，ｃ４の順で交互に配置される。本実施形態では、これらのチャンバの間に熱電変換モジュール１が挟まれた構造を有する。  
このように、本実施形態では、複数の列にわたって熱電変換モジュール１が設けられる。本実施形態では、各列の熱電変換モジュールが同じバッテリに接続されているとする。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、チャンバに挟まれる熱電変換モジュール１は、チャンバの長手方向に沿って、図示しない配線を介して電気的に直列接続される。このように複数の熱電変換モジュール１を電気的に直列に結合することで、熱電発電システムにおける発電量を多くすることができる。この直列接続される熱電変換モジュールの個数は、この熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに供給するための所望の発電量が得られるように事前に決定される。この発電量は、熱電変換モジュールからバッテリに供給される電圧である。
【００２６】
次に、熱電変換モジュール１と各種チャンバの配置について説明する。図１（ａ）に示した例では、図１中の上から１列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの低温面側に低温チャンバｃ１の一方の面が隣接し、高温面側に高温チャンバｈ１の一方の面が隣接する。  
また、図１中の上から２列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側に前述した高温チャンバｈ１の他方の面が隣接し、低温面側に低温チャンバｃ２の一方の面が隣接する。  
また、図１中の上から３列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの低温面側に前述した低温チャンバｃ２の他方の面が隣接し、高温面側に高温チャンバｈ２の一方の面が隣接する。  
また、図１中の上から４列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側に前述した高温チャンバｈ２の他方の面が隣接し、低温面側に低温チャンバｃ３の一方の面が隣接する。  
また、図１中の上から５列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの低温面側に前述した低温チャンバｃ３の他方の面が隣接し、高温面側に高温チャンバｈ３の一方の面が隣接する。  
また、図１中の上から６列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側に前述した高温チャンバｈ３の他方の面が隣接し、低温面側に低温チャンバｃ４の一方の面が隣接する。
【００２７】
熱電変換モジュール１による発電量は、熱電変換モジュール１の高温面側の温度と低温面側の温度との差が大きいほど増加する。また、熱電変換モジュール１による発電量は、このモジュールの両面に隣接するチャンバを流れる媒体の流速が速いほど増加する。ただし、チャンバを流れる媒体の流速が一定値以上である条件では、この流速がさらに増加しても熱電変換モジュール１による発電量は増加せず、飽和状態となる。
【００２８】
図１（ａ）に示した例では、高温熱源側のチャンバと冷温熱源側のチャンバとの間に挟まれた熱電変換モジュール１は、一列あたり６個直列接続される。しかし、同じ負荷の条件のもとでは、熱電変換モジュール１に隣接するチャンバを流れる媒体の温度や流速により、一列あたりの熱電変換モジュール１の数を変える必要がある。チャンバを流れる媒体の流速とは、単位時間あたりの流量である。
【００２９】
チャンバを流れる媒体の温度や流速が一定であるとの前提において、チャンバｃ１とチャンバｈ１に挟まれた６個の熱電変換モジュール１により出力される発電量が、この熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに与えるための所定の条件を満たす際は、チャンバｃ１とチャンバｈ１との間の熱電変換モジュール１の配線を６個直列の配線とする。  
所定の条件とは、熱電変換モジュール１により出力される電圧がバッテリ電圧よりも高いとの条件を意味する。
【００３０】
また、６個の熱電変換モジュール１により出力される発電量が前述した所定の条件を満たさないが、１２個の熱電変換モジュール１により出力される発電量が、この所定の条件を満たすと仮定する。このときは、チャンバｃ１とチャンバｈ１との間に、６個の熱電変換モジュール１をさらに用いて計１２個の熱電変換モジュール１を直列に接続して配線する。このように、熱源の条件が同じ際は、初期設計において、負荷の条件を考慮して熱電変換モジュール１の数と配線が決まる。
【００３１】
また、チャンバの材質は、腐食性や熱伝導性の高さを考慮した材質から構成される。このように、チャンバの材質の腐食性を考慮するのは、高温熱源の媒体や低温熱源の媒体は腐食性を有することがあるからである。具体的には、チャンバの材質は、例えばステンレス、チタン、鋼材から構成される。ステンレス、チタンは耐食性に優れた金属である。  
また、チャンバの材質が鋼材であれば、このチャンバには錆止め等の腐食防止の表面処理を施すことが望ましい。
【００３２】
本実施形態における熱電発電システムは、高温熱源の媒体を貯蔵するための貯蔵タンクＨｃ、および低温熱源の媒体を貯蔵するための貯蔵タンクＣｃを有する。  
また、これらの貯蔵タンクには、熱源の温度変動を少なくするための蓄熱材が充填される。
【００３３】
熱源温度の特に大きな変動がある際には、蓄熱材として潜熱蓄熱材を用いてもよい。この潜熱蓄熱材は、使用温度の範囲で相変化することにより、顕熱だけでなく潜熱をも蓄えることができる蓄熱材である。このように潜熱蓄熱材を用いることにより、貯蔵タンクへ供給される媒体の温度が大きく低下しても、潜熱蓄熱材から熱が供給されるので熱源温度の変動を抑制することができる。
【００３４】
図１（ｂ）は、熱電変換システムの構成例を示す側面図である。図１（ｂ）に示すように、低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の一端部の上方には、貯蔵タンクＣｃからの媒体を取り込むための配管が取り付けられる。また、低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の他端部の下方には、媒体を排出するための配管が取り付けられる。
【００３５】
また、図１（ｂ）に示すように、高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３の一端部の上方には、貯蔵タンクＨｃからの媒体を取り込むための配管が取り付けられる。また、高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３の他端部の下方には、媒体を排出するための配管が取り付けられる。  
また、熱電発電システムは、低温熱源の媒体が低温チャンバを流れる量を制御するためのバルブＶｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４を有する。これらのバルブは電磁弁である。
【００３６】
これらのバルブのそれぞれについて説明する。バルブＶｃ１は、低温チャンバｃ１を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ１は、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ１の一端部との間の配管に設けられる。  
バルブＶｃ２は、低温チャンバｃ２を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ２は、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ２の一端部との間の配管に設けられる。  
バルブＶｃ３は、低温チャンバｃ３を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ３は、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ３の一端部との間の配管に設けられる。  
バルブＶｃ４は、低温チャンバｃ４を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ４は、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ４の一端部との間の配管に設けられる。
【００３７】
また、熱電発電システムは、高温熱源の媒体が高温チャンバを流れる量を制御するためのバルブＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３を有する。これらのバルブは電磁弁である。  
これらのバルブのそれぞれについて説明する。バルブＶｈ１は、高温チャンバｈ１を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｈ１は、貯蔵タンクＨｃと高温チャンバｈ１の一端部との間の配管に設けられる。  
バルブＶｈ２は、高温チャンバｈ２を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｈ２は、貯蔵タンクＨｃと高温チャンバｈ２の一端部との間の配管に設けられる。  
バルブＶｈ３は、高温チャンバｈ３を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｈ３は、貯蔵タンクＨｃと高温チャンバｈ３の一端部との間の配管に設けられる。
【００３８】
図１（ａ）中の矢印は、チャンバ内を流れる媒体の流れの向きを示している。図１（ａ）に示されるように、高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３内を高温熱流体が流れる方向と、低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４内を低温熱流体が流れる方向とは対向している。
【００３９】
このように熱電変換モジュール１を挟む高温チャンバ内の媒体の流れと低温チャンバ内の媒体の流れとが対向していると、熱電変換モジュール１の両面の温度差を、媒体の供給側から排出側までチャンバの長手方向に沿って極力均一になるようにすることができる。これにより、熱電変換モジュールによる発電性能を向上させることができる。
【００４０】
本実施形態では、熱電発電システムは、高温チャンバや低温チャンバに流れる媒体の温度や流速に基づいて、これらのチャンバに挟まれた熱電変換モジュール１による発電量を推測するための構成を有する。そして、熱電発電システムは、この推測した発電量に基づいてバルブの開閉を制御して、媒体を流すチャンバの数を制御することで熱電変換モジュール１による定常的な発電量による発電を行なうことができる。
【００４１】
高温熱源の貯蔵タンクＨｃには、この貯蔵タンクＨｃに貯蔵される媒体の温度を検出するための温度センサＴｈが設けられる。また、低温熱源の貯蔵タンクＣｃには、この貯蔵タンクＣｃに貯蔵される媒体の温度を検出するための温度センサＴｃが設けられる。
【００４２】
本実施形態における熱電発電システムは、制御装置２０を有する。この制御装置２０は、温度検出部２１、媒体流速検出部２２、発電量推定部２３、バルブ調整部２４を有する。
【００４３】
温度検出部２１は、高温熱源の貯蔵タンクＨｃの温度センサＴｈにより検出した温度を取得する。また、温度検出部２１は、低温熱源の貯蔵タンクＣｃの温度センサＴｃにより検出した温度を取得する。  
この温度検出部２１は、これら取得した、温度センサＴｈにより検出した温度と温度センサＴｃにより検出した温度との差分である温度差を求める。
【００４４】
媒体流速検出部２２は、各チャンバに連なる配管に流れる単位時間あたりの媒体の量を検出する。媒体流速検出部２２は、この検出した媒体量に基づいて、各列の熱電変換モジュール１を挟む各チャンバのそれぞれに流れる媒体の流速を求める。
【００４５】
熱電変換モジュール１による発電量は、このモジュールの高温面側と低温面側の温度差が大きくなるほど増加する。また、前述したように、熱電変換モジュール１による発電量は、このモジュールの両面に隣接するチャンバを流れる媒体の流速が速いほど増加する。
【００４６】
発電量推定部２３は、熱電変換モジュール１のそれぞれについて、このモジュールの両面に隣接するチャンバを流れる媒体の温度差および流速に基づいて、このモジュールによる発電量を推定する。
【００４７】
バルブ調整部２４は、ある熱電変換モジュール１による発電量の値が、この熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに与えるのに必要な所定値以上であるか否かを判定する。この発電量の値は、発電量推定部２３により推定した値である。
【００４８】
バルブ調整部２４は、発電量の値が所定値未満である際は、この発電量の値が所定値以上に上昇するように、一部の列の熱電変換モジュール１に隣接するチャンバに対応して設けられるバルブの開閉を制御する。
【００４９】
バルブ調整部２４は、このようにバルブの開閉を制御することで、使用するチャンバ数を制御する。使用するチャンバとは、接続先の貯蔵タンクからの媒体を流すチャンバを意味する。このように使用するチャンバの数を制御することで、この制御後に引き続き使用するチャンバのそれぞれに流れる媒体の流速が所望の流速となるように制御することができる。
【００５０】
図３は、第１の実施形態における熱電発電システムによる発電量の制御のための動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、制御装置２０の温度検出部２１は、高温熱源の貯蔵タンクＨｃの温度センサＴｈにより検出した温度を取得する（ステップＳ１１）。そして、温度検出部２１は、低温熱源の貯蔵タンクＣｃの温度センサＴｃにより検出した温度を取得する（ステップＳ１２）。
【００５１】
次に、温度検出部２１は、温度センサＴｈにより検出した温度と温度センサＴｃにより検出した温度との差分である温度差を求める（ステップＳ１３）。前述したように、本実施形態では、熱電変換モジュール１の両面の温度差を、媒体の供給側から排出側までチャンバの長手方向に沿って極力均一になるようにしている。そこで、本実施形態では、温度検出部２１は、Ｓ１３で求めた温度差に所定の係数を掛けた値を、図１に示した各列の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側と低温面側との間の温度差とみなす。この所定の係数は、各種貯蔵タンクと各種チャンバとの間の配管での熱交換を考慮して定められる。
【００５２】
そして、媒体流速検出部２２は、高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３、低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４のそれぞれについて、これらのチャンバに接続される配管に流れる媒体の単位時間あたりの流量を検出する（ステップＳ１４）。媒体流速検出部２２は、この検出した流量に基づいて、各チャンバを流れる媒体の流速を検出する（ステップＳ１５）。
【００５３】
Ｓ１４およびＳ１５の具体例を説明する。本実施形態では、各種貯蔵タンクと各チャンバとの間の配管に対応するバルブに流量計が設けられる。例えば、低温チャンバｃ１に接続される配管については、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ１との間の配管のバルブＶｃ１に流量計が設けられる。この低温チャンバｃ１を流量検出の対象とする際は、前述したようにバルブＶｃ１に設けられる流量計が、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ１との間の配管を流れる媒体の流量を検出する。そして、媒体流速検出部２２は、この流量計により検出した流量の値を取得する。
【００５４】
媒体流速検出部２２は、この流量の値を低温チャンバｃ１と貯蔵タンクＣｃとの間の配管の断面積で除することにより、この配管を流れる媒体の流速を求める。媒体流速検出部２２は、この求めた流速に、配管の断面積とチャンバの断面積との比に応じた係数を掛けた値を、流量の検出元の配管に接続される低温チャンバｃ１を流れる媒体の流速とする。
【００５５】
次に、発電量推定部２３は、図１に示した、熱電変換モジュール１の各列のうちいずれかの列を選択する。そして、発電量推定部２３は、この選択した列の直列接続された熱電変換モジュール１を挟む高温チャンバや低温チャンバを流れる媒体の流速の値を媒体流速検出部２２から得る。そして、発電量推定部２３は、ステップＳ１３で求めた温度差を温度検出部２１から得る。発電量推定部２３は、これら得た流速や温度差に基づいて、選択した列の熱電変換モジュール１による発電量を推定する。
【００５６】
次に、発電量推定部２３は、前述した各列のうち選択済みでない他の列を選択し、この列において直列接続された熱電変換モジュール１の発電量を前述したように推定する。  
このようにして、発電量推定部２３は、各列の熱電変換モジュール１のそれぞれにおける発電量（電圧値）を推定する（ステップＳ１６）。
【００５７】
そして、バルブ調整部２４は、ステップＳ１６で推定した発電量の値が、この熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに必要な所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。  
バルブ調整部２４は、発電量の値が所定値未満である際は（ステップＳ１７のＮＯ）、この発電量の値が所定値以上となるまで上昇するように、各列の熱電変換モジュールに隣接するチャンバに対応して設けられるバルブの開閉を制御する（ステップＳ１８）。
【００５８】
具体的には、バルブ調整部２４は、Ｓ１６で推定した発電量の値と前述した所定値との差分に応じて、各種チャンバのうち媒体を流さなくするチャンバの数を決定する。そして、バルブ調整部２４は、媒体を流さなくするチャンバに連なるバルブの閉止制御を行なう。
【００５９】
Ｓ１８の後はＳ１１に戻り、熱電変換モジュール１の両面の温度差や媒体の流速が増減した際に、バルブの開閉が再度制御される。  
具体的には、Ｓ１７で発電量が再度推定された後、バルブ調整部２４は、直近のＳ１８の制御により、あるチャンバのバルブを閉じた後で、熱電変換モジュール１の両面の温度差や媒体の流速が上昇して、Ｓ１７で推定した発電量の値が前述した所定値を超える第２の所定値以上となったか否かを判断する（ステップＳ１９）。
【００６０】
バルブ調整部２４は、Ｓ１７で推定した発電量の値が前述した所定値を超える第２の所定値以上となった際は（ステップＳ１９のＹＥＳ）、チャンバのバルブを閉じておく必要が無くなったとみなす。
【００６１】
そして、バルブ調整部２４は、Ｓ１６で推定した発電量の値が第２の所定値未満かつＳ１８で用いた所定値以上となるように、閉じたバルブに関わるチャンバのうち少なくとも１つのチャンバを選択し、このチャンバに連なるバルブを再び開く制御を行う（ステップＳ２０）。開くバルブに関わるチャンバの数は、推定した発電量の値と第２の所定値との差分に応じて決定される。
【００６２】
閉じていたバルブを再び開くと、使用するチャンバが増加して、各チャンバを流れる媒体の流速が減少して、複数の熱電変換モジュール１全体の発電量が減少する。このようにＳ１６で用いた所定値より高い第２の所定値に基づいて制御を行うのは、閉じていたバルブを再び開くことに伴い、Ｓ１６で推定する発電量がＳ１７で用いる所定値を下回らないようにするためである。
【００６３】
前述したように、熱電発電モジュールに隣接するチャンバを流れる媒体の流速が前述した一定値未満である条件において、この流速を増加させれば、このモジュールによる発電量を増加させることができる。
【００６４】
初期状態では、バルブＶｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４，Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３が全て開いていると仮定する。このとき、貯蔵タンクＣｃに貯蔵されている媒体は低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の全てに流れる。また、貯蔵タンクＨｃに貯蔵されている媒体は高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３の全てに流れる。
【００６５】
前述した初期状態において、貯蔵タンクＣｃにおける媒体の貯蔵量や貯蔵タンクＨｃにおける媒体の貯蔵量が一定量以下に減少したと仮定する。このとき、前述したように貯蔵タンクＣｃに貯蔵されている媒体は低温チャンバの全てに流れる。また、貯蔵タンクＨｃに貯蔵されている媒体は高温チャンバの全てに流れる。
【００６６】
各種貯蔵タンクから媒体を流すチャンバの数が同じである際、各種貯蔵タンクにおける媒体の貯蔵量が一定量以下に減少すると、初期状態と比較して、チャンバのそれぞれに流れる媒体の流速は減少する。このように、チャンバのそれぞれに流れる媒体の流速が減少すると、各列の熱電変換モジュールから出力される発電量は、この熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに与えるために十分でない発電量となることがある。
【００６７】
各列のそれぞれの熱電変換モジュール１から出力される発電量が、この熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに与えるために十分でない発電量となることは回避される必要がある。このためには、熱電変換モジュール１に隣接するチャンバのそれぞれに流れる媒体の流速が減少しないようにする必要がある。
【００６８】
そこで、制御装置２０のバルブ調整部２４は、Ｓ１８において、例えば、図４に示すように、いずれかの列の熱電変換モジュール１を挟む各種チャンバに接続されるバルブを閉じる。このようにして、このバルブに連なる貯蔵タンクに貯蔵されている媒体が、閉じたバルブに連なるチャンバに流れないようにする。
【００６９】
本実施形態における、バルブの開閉制御の具体例を説明する。  
図４は、第１の実施形態における熱電発電システムの概略を示す図である。この図では、熱源からの媒体の量が少なくなった際で使用するチャンバと使用しないチャンバが区別して示される。  
図４に示した例では、制御装置２０のバルブ調整部２４は、例えば、図４に示すように、バルブＶｃ４を閉じて、貯蔵タンクＣｃに貯蔵されている媒体が低温チャンバｃ４に流れないようにする。これにより低温チャンバｃ４の使用が停止する。このバルブＶｃ４は、前述したように、この図４中の上から６列目の熱電変換モジュール１を挟む低温チャンバｃ４に接続されるバルブである。
【００７０】
さらに、制御装置２０のバルブ調整部２４は、図４に示すように、バルブＶｈ３を閉じて、貯蔵タンクＨｃに貯蔵されている媒体が高温チャンバｈ３に流れないようにする。これにより高温チャンバｈ３の使用が停止される。  
このバルブＶｈ３は、前述したように、図４中の５，６列目の熱電変換モジュール１を挟む高温チャンバｈ３に接続されるバルブである。
【００７１】
このように、複数のバルブのうち一部のバルブＶｃ４，Ｖｈ３を閉じると、貯蔵タンクＣｃから低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３に流れる媒体の量が増加する。また、貯蔵タンクＨｃから高温チャンバｈ１，ｈ２に流れる媒体の量が増加する。
【００７２】
このようにすると、前述したように図４中の上から５，６列目の熱電変換モジュール１による発電が停止する。一方で、引き続きバルブを開いている他のチャンバへの媒体の流速は増加するので、残りの熱電変換モジュール１で発電してバッテリに印加される電圧は増加する。
【００７３】
このようにすることで、貯蔵タンクＣｃにおける媒体の貯蔵量や貯蔵タンクＨｃにおける媒体の貯蔵量が一定量以下に減少しても、各列の熱電変換モジュールからバッテリに印加される電圧を必要な値に維持することができる。
【００７４】
熱電発電システムの熱電変換モジュールにより発生した電気を定電圧方式によりバッテリに充電する際は、貯蔵タンクＣｃにおける媒体の貯蔵量や貯蔵タンクＨｃにおける媒体の貯蔵量が一定以下に減少しても、熱電発電システムで発生する電圧をバッテリ電圧より高くすることができる。この結果、バッテリへの正常な充電を行なうことができる。
【００７５】
また、熱電変換モジュール１の両面の温度差が常に一定にある条件にあり、この温度差の値が制御装置２０の内部メモリに記憶されている際は、Ｓ１１からＳ１３を省略して、制御装置２０は、この内部メモリから温度差の値を読み出すことで温度差の値を得てもよい。
【００７６】
この際、Ｓ１６で推定される発電量はＳ１５で求める流速に依存する事になるので、Ｓ１７の判定を以下のようにしてもよい。この判定では、Ｓ１６の判定に用いる所定値を、媒体の流速の所定値とする。この所定値は、熱電変換モジュール１の両面の温度差が常に一定にある条件において、熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに必要な前述した所定値以上の発電量が得られる流速の値である。
【００７７】
そして、バルブ調整部２４は、Ｓ１５で求めた流速の値が、前述した流速の所定値以上であるか否かを判定する。バルブ調整部２４は、流速の値が所定値未満である際は、この流速の値が所定値以上となるまで上昇するように、このモジュールに隣接するチャンバに対応して設けられるバルブの開閉を制御する。
【００７８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態における熱電発電システムの構成のうち図１に示したものと基本的にほぼ同様であるので同一部分の説明は省略する。  
図５は、第２の実施形態における熱電発電システムの概略を示す図である。  
図５に示すように、第２の実施形態では、熱電発電システムは、第１の実施形態で説明した各種チャンバに加え、予備のチャンバとして、低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７、高温チャンバｈ４，ｈ５をさらに備える。  
これらのチャンバは、チャンバｃ５，ｈ４，ｃ６，ｈ５，ｃ７の順で交互に配置される。これらのチャンバの間には、電気的に直列接続された複数の熱電変換モジュール１が挟まれている。
【００７９】
これらのチャンバは、第１の実施形態で説明した、図１，５中の上から１列目から６列目の熱電変換モジュール１から出力される発電量の値（電圧値）がバッテリに与えるのに必要な所定値以上である際は使用しない。  
一方、熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側と低温面側との間の温度差が小さくなった事に起因して、チャンバｈ１，ｃ２，ｈ２，ｃ３，ｈ３，ｃ４を挟む熱電変換モジュール１から出力される発電量の値がバッテリに与えるのに必要な所定値未満となると、第１の実施形態のように使用するチャンバを制限しても必要な発電が行えなくなる。
【００８０】
本実施形態では、熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側と低温面側との間の温度差が小さくなった事に起因して、チャンバｈ１，ｃ２，ｈ２，ｃ３，ｈ３，ｃ４を挟む熱電変換モジュール１から出力される発電量の値がバッテリに与えるのに必要な所定値未満となった際に、予備の低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７、および高温チャンバｈ４，ｈ５を使用して、これらのチャンバに媒体を流すことで、発電量の不足を補うことを特徴とする。ただし、本実施形態では、チャンバに対する高温媒体や低温媒体の流量が十分にあり、上記のように使用するチャンバの数を増加させてもチャンバを流れる高温媒体や低温媒体の流速は減少しないものとする。
【００８１】
次に、熱電変換モジュール１とチャンバｃ５，ｈ４，ｃ６，ｈ５，ｃ７の配置について説明する。図５中の上から７列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの低温面側に低温チャンバｃ５の一方の面が隣接し、高温面側に高温チャンバｈ４の一方の面が隣接する。  
また、図５中の上から８列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側に前述した高温チャンバｈ４の他方の面が隣接し、低温面側に低温チャンバｃ６の一方の面が隣接する。  
また、図５中の上から９列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの低温面側に前述した低温チャンバｃ６の他方の面が隣接し、高温面側に高温チャンバｈ５の一方の面が隣接する。  
また、図５中の上から１０列目の複数の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側に前述した高温チャンバｈ５の他方の面が隣接し、低温面側に低温チャンバｃ７の一方の面が隣接する。  
また、図５に示すように、貯蔵タンクＣｃと低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７の一端部の上方との間には、貯蔵タンクＣｃからの媒体を取り込むための配管が設けられる。この配管は、第１の配管、第２の配管、第３の配管、第４の配管でなる。貯蔵タンクＣｃからは第１の配管が延びる。この第１の配管は、第２の配管、第３の配管、第４の配管でなる３本の配管に分岐する。この分岐した配管は、低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７に１対１で接続される。
【００８２】
詳しくは、貯蔵タンクＣｃには第１の配管の一端が接続される。この第１の配管の他端には、第２の配管の一端、第３の配管の一端、第４の配管の一端が接続される。第２の配管の他端は低温チャンバｃ５の一端部に接続される。第３の配管の他端は低温チャンバｃ６の一端部に接続される。第４の配管の他端は低温チャンバｃ７の一端部に接続される。また、低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７の他端部の下方には、媒体を排出するための配管が設けられる。
【００８３】
また、図５に示すように、貯蔵タンクＨｃと高温チャンバｈ４，ｈ５の一端部の上方との間には、貯蔵タンクＨｃからの媒体を取り込むための配管が設けられる。この配管は、第５の配管、第６の配管、第７の配管でなる。貯蔵タンクＨｃからは第５の配管が延びる。この第５の配管は、第６の配管、第７の配管として２本に分岐する。この分岐した配管は高温チャンバｈ４，ｈ５に１対１で接続される。
【００８４】
詳しくは、貯蔵タンクＨｃには第５の配管の一端が接続される。この第５の配管の他端には、第６の配管の一端、第７の配管の一端が接続される。第６の配管の他端は高温チャンバｈ４の一端部に接続される。第７の配管の他端は高温チャンバｈ５の一端部に接続される。  
また、高温チャンバｈ４，ｈ５の他端部の下方には、媒体を排出するための配管が設けられる。  
また、熱電発電システムは、第１の実施形態で説明した各種バルブに加え、低温熱源の媒体の媒体量を制御するためのバルブＶｃｎ、Ｖｃ５，Ｖｃ６，Ｖｃ７をさらに有する。これらのバルブは電磁弁である。
【００８５】
これらのバルブのそれぞれについて説明する。バルブＶｃｎは、貯蔵タンクＣｃから延びる第１の配管に設けられる。  
バルブＶｃ５は、低温チャンバｃ５を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ５は、第１の配管と低温チャンバｃ５との間の第２の配管に設けられる。バルブＶｃ６は、低温チャンバｃ６を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ６は、第１の配管と低温チャンバｃ６との間の第３の配管に設けられる。バルブＶｃ７は、低温チャンバｃ７を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｃ７は、第１の配管と低温チャンバｃ７との間の第４の配管に設けられる。
【００８６】
また、熱電発電システムは、高温温熱源の媒体量を制御するためのバルブＶｃｎ、Ｖｈ４，Ｖｈ５をさらに有する。これらのバルブは電磁弁である。  
これらのバルブのそれぞれについて説明する。バルブＶｈｎは、貯蔵タンクＨｃから延びる第５の配管に設けられる。  
バルブＶｈ４は、高温チャンバｈ４を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｈ４は、第５の配管と高温チャンバｈ４との間の第６の配管に設けられる。バルブＶｈ５は、高温チャンバｈ５を流れる媒体の量を制御するためのバルブである。このバルブＶｈ５は、第５の配管と高温チャンバｈ５との間の第７の配管に設けられる。
【００８７】
図５中の矢印は、チャンバ内を流れる媒体の流れの向きを示している。図５から分るように、高温チャンバｈ４，ｈ５内を高温熱流体が流れる方向と、低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７内を低温熱流体が流れる方向とは対向している。
【００８８】
このようにして、チャンバｃ５，ｈ４，ｃ６，ｈ５，ｃ７が挟む熱電変換モジュール１の両面の温度差を、媒体の供給側から排出側までチャンバの長手方向に沿って極力均一になるようにすることができる。
【００８９】
図６は、第２の実施形態における熱電発電システムによる発電量の制御のための動作手順の一例を示すフローチャートである。  
初期状態では、バルブＶｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４，Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３は開いている。また、バルブＶｃｎ，Ｖｃ５，Ｖｃ６，Ｖｃ７，Ｖｃ４，Ｖｈｎ，Ｖｈ４，Ｖｈ５は閉じている。  
つまり、初期状態では、第１の実施形態でも説明したチャンバｃ１，ｈ１，ｃ２，ｈ２，ｃ３，ｈ３，ｃ４は使用状態にある。一方、本実施形態で追加した予備のチャンバｃ５，ｈ４，ｃ６，ｈ５，ｃ７は使用状態にない。
【００９０】
まず、高温熱源の貯蔵タンクＨｃの温度センサＴｈにより検出した温度を取得する（ステップＳ２１）。そして、温度検出部２１は、低温熱源の貯蔵タンクＣｃの温度センサＴｃにより検出した温度を取得する（ステップＳ２２）。
【００９１】
次に、温度検出部２１は、温度センサＴｈにより検出した温度と温度センサＴｃにより検出した温度との差分である温度差を求める（ステップＳ２３）。本実施形態では、温度検出部２１は、この温度差に、第１の実施形態で説明した所定の係数を掛けた値を、図５に示した各列の熱電変換モジュール１のそれぞれの高温面側と低温面側との間の温度差とみなす。
【００９２】
そして、媒体流速検出部２２は、使用中の高温チャンバｈ１，ｈ２，ｈ３、低温チャンバｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４のそれぞれについて、これらのチャンバに接続される配管に流れる媒体の単位時間あたりの流量を検出する（ステップＳ２４）。媒体流速検出部２２は、この検出した流量に基づいて、チャンバを流れる媒体の流速を検出する（ステップＳ２５）。
【００９３】
次に、発電量推定部２３は、図５に示した、熱電変換モジュール１の各列のうち使用中のチャンバに挟まれる熱電変換モジュール１のいずれかの列を選択する。そして、発電量推定部２３は、この選択した列の直列接続された熱電変換モジュール１を挟む高温チャンバや低温チャンバを流れる媒体の流速、およびステップＳ２３で求めた温度差に基づいて、選択した列の熱電変換モジュール１による発電量を推定する。
【００９４】
そして、発電量推定部２３は、使用中のチャンバに挟まれる熱電変換モジュール１の各列のうち選択済みでない他の列を選択し、この列において直列接続された熱電変換モジュール１の発電量（電圧値）を推定する。
【００９５】
このようにして、発電量推定部２３は、各列のうち使用中のチャンバに挟まれる熱電変換モジュール１の熱電変換モジュール１のそれぞれにおける発電量を推定する（ステップＳ２６）。
【００９６】
そして、バルブ調整部２４は、ステップＳ２６で推定した発電量の値が、バッテリに必要な所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。この推定した発電量の値は、熱電変換モジュール１の熱電変換モジュール１のそれぞれにおける発電量の合計である。
【００９７】
前述したように、本実施形態では、チャンバに対する高温媒体や低温媒体の流量が十分にあり、上記のように使用するチャンバの数を増加させてもチャンバを流れる高温媒体や低温媒体の流速は減少しない。
【００９８】
そこで、本実施形態では、バルブ調整部２４は、発電量の値が所定値未満である際は（ステップＳ２７のＮＯ）、推定した発電量の値がバッテリに必要な所定値未満である事が、熱電変換モジュール１の両面の温度差が小さい事に起因しているとみなす。
【００９９】
そして、バルブ調整部２４は、発電量の値を所定値以上とするために、低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７、高温チャンバｈ４，ｈ５のうち隣り合う少なくとも１組のチャンバに媒体が流れるように、このチャンバに連なるバルブの開閉を制御する（ステップＳ２８）。
【０１００】
具体的には、バルブ調整部２４は、推定した発電量の値と前述した所定値との差分に応じて、低温チャンバｃ５，ｃ６，ｃ７、高温チャンバｈ４，ｈ５のうち媒体を新たに流すチャンバの数を決定する。
【０１０１】
そして、バルブ調整部２４は、バルブＶｃｎおよびバルブＶｃｎを開く。バルブ調整部２４は、バルブＶｃ５，Ｖｃ６，Ｖｃ７，Ｖｃ４，Ｖｈ４，Ｖｈ５のうち、媒体を新たに流すチャンバに連なるバルブを開く。  
例えば、媒体を新たに流すチャンバが低温チャンバｃ５および高温チャンバｈ４である際は、バルブ調整部２４は、閉じていたバルブＶｃ５，Ｖｈ４を開く。
【０１０２】
これにより、低温チャンバｃ５および高温チャンバｈ４に媒体が流れるようになる。前述したように、本実施形態では、チャンバに対する高温媒体や低温媒体の流量が十分にあり、上記のように使用するチャンバの数を増加させてもチャンバを流れる高温媒体や低温媒体の流速は減少しない条件にある。この条件で、使用するチャンバの数が増加すると、複数の熱電変換モジュール１全体の発電量を増加させることができる。
【０１０３】
Ｓ２８の後はＳ２１に戻り、熱電変換モジュール１の両面の温度差や媒体の流速が増減した際に、予備のチャンバのバルブの開閉が再度制御される。具体的には、バルブ調整部２４は、直近のＳ２８の制御により予備のチャンバのバルブが開いた後で、熱電変換モジュール１の両面の温度差が上昇して、Ｓ２６で推定した発電量の値が前述した所定値を超える第２の所定値以上となったか否かを判定する（ステップＳ２９）。
【０１０４】
Ｓ２６で推定した発電量の値が前述した所定値を超える第２の所定値以上となったと判定した際は（ステップＳ２９のＹＥＳ）、予備のチャンバのバルブを開いておく必要が無くなったとみなす。
【０１０５】
そして、バルブ調整部２４は、Ｓ２６で推定した発電量の値が第２の所定値未満かつＳ２８で用いた所定値以上となるように、開いたバルブに関わる予備のチャンバのうち少なくとも１つを選択し、このチャンバに連なるバルブを閉じる制御を行う（ステップＳ３０）。閉じるバルブに関わるチャンバの数は、推定した発電量の値と第２の所定値との差分に応じて決定される。
【０１０６】
このようにＳ２７で用いた所定値より高い第２の所定値に基づいて制御を行なうのは、予備のチャンバの開いていたバルブを閉じる事で、使用するチャンバの数が減少する事に伴い複数の熱電変換モジュール１全体の発電量が減少するために、Ｓ２６で推定する発電量がＳ２７で用いる所定値を下回らないようにするためである。
【０１０７】
以上のように、第２の実施形態では、熱電変換モジュール１の高温面側と低温面側との間の温度差が小さいために、熱電変換モジュール１の熱電変換モジュール１のそれぞれにおける発電量の値がバッテリに必要な所定値に満たない際も、この発電量を所定以上となるように増加させることができる。
【０１０８】
また、この第２の実施形態では、チャンバに対する高温媒体や低温媒体の流量が常に一定であって、チャンバを流れる高温媒体や低温媒体の流速が常に一定である条件において、この流速の値が制御装置２０の内部メモリに記憶されている際は、Ｓ２４からＳ２６を省略して、制御装置２０は、この内部メモリから流速の値を読み出すことで流速の値を得てもよい。
【０１０９】
この際、Ｓ２６で推定される発電量はＳ２３で求める温度差に依存する事になるので、Ｓ２７による判定を以下のようにしてもよい。この判定では、Ｓ２７の判定に用いる所定値を、温度差の所定値とする。この所定値は、熱電変換モジュール１に隣接するチャンバを流れる各種媒体の流速が常に一定にある条件において、熱電変換モジュール１に接続されるバッテリに必要な前述した所定値以上の発電量が得られる温度差の値である。
【０１１０】
そして、バルブ調整部２４は、Ｓ２３で求めた温度差の値が、前述した温度差の所定値以上であるか否かを判定する。バルブ調整部２４は、Ｓ２３で求めた温度差の値が所定値未満である際は、この温度差の値が所定値以上となるまで上昇するように、このモジュールに隣接するチャンバに対応して設けられるバルブの開閉を制御する。
【０１１１】
また、各実施形態では、熱電発電システムの熱電変換モジュール１を、直流で稼働する機器と直接連結する構成としてもよい。  
この構成では、熱電発電システムは、連結先の機器の負荷に応じて、高温熱源や低温熱源の媒体の温度や流速を調整して発電を行う。結果として、前述したインバータ、コントローラ、パワーコンディショナ、バッテリおよびコンデンサ等を用いなくとも、熱電発電システムにより得られた直流の電気を負荷に対して使用することができる。  
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１…熱電変換モジュール、１１ａ，１１ｂ…電極、１１ｃ，１１ｄ…絶縁板、１１ｅ，１１ｆ…半導体素子、１１ｇ，１１ｈ…電極取出し口、２０…制御装置、２１…温度検出部、２２…媒体流速検出部、２３…発電量推定部、２４…バルブ調整部、Ｔｃ…冷温熱源流体の貯蔵タンクの温度センサ、Ｔｈ…高温熱源流体の貯蔵タンクの温度センサ、Ｃｃ…冷温熱源流体の貯蔵タンク、Ｈｃ…高温熱源流体の貯蔵タンク、Ｖｃ１〜Ｖｃ７，Ｖｃｎ，Ｖｈ１〜Ｖｈ５，Ｖｃｎ…バルブ、ｃ１〜ｃ７…冷温熱源チャンバ、ｈ１〜ｈ５…高温熱源チャンバ。
【図１】
2014216486.tif 000003
【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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