(57)【要約】【課題】  熱電発電モジュールを破損することなく、ユーザが熱源部に対して容易に取り付けおよび取り外しすることができる熱電発電ユニットを提供する。【解決手段】  熱交換部材２０と、熱電発電モジュール４０と、熱電発電モジュール４０を支持して前記熱交換部材に当接させ、熱交換部材２０とともに熱電発電モジュール４０を囲む筐体を構成する支持部材である底板１２、側壁１４およびスペーサ３０と、支持部材に固定された磁石５０とを具備することを特徴とする熱電発電ユニットを提供する。【選択図】図１
2014146692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換部材と、
熱電発電モジュールと、
前記熱電発電モジュールを支持して前記熱交換部材に当接させ、前記熱交換部材とともに前記熱電発電モジュールを囲む筐体を構成する支持部と、
前記支持部に固定された磁力発生部と、
を具備することを特徴とする熱電発電ユニット。
【請求項２】
前記支持部は、前記熱電発電モジュールを間に挟んで前記熱交換部材と対向する底板を有し、
前記底板に前記磁力発生部を備えることを特徴とする請求項１に記載の熱電発電ユニット。
【請求項３】
前記磁力発生部は、弾性体を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の熱電発電ユニット。
【請求項４】
前記支持部は、
熱伝導体からなり、前記熱電発電モジュールを間に挟んで前記熱交換部材と対向する底板と、
熱伝導体からなり、前記熱電発電モジュールと前記底板との間に介挿され、前記熱電発電モジュールを支持して前記熱交換部材に当接させるスペーサと、
前記熱交換部材と前記底板との間の空間を覆って前記熱交換部材または前記底板に固定された側壁とを具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか１の請求項に記載の熱電発電ユニット。
【請求項５】
前記支持部は、
貫通孔を有し、前記熱電発電モジュールを間に挟んで前記熱交換部材と対向する底板と、
熱伝導体からなり、前記底板の貫通孔に挿通されることにより前記底板に固定されつつ前記底板の底面に露出し、熱電発電モジュールを支持して前記熱交換部材に当接させるスペーサと、
前記熱交換部材と前記底板との間の空間を覆って前記熱交換部材または前記底板に固定された側壁とを具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか１の請求項に記載の熱電発電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゼーベック効果を利用して発電する熱電発電モジュールを含んだ熱電発電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱電発電モジュールを用いて廃熱を有効利用する技術が注目を集めている。例えば、工場やプラントなどにおける高温の熱媒を内部に有する配管等の側面にこの種の熱電発電モジュールを含む熱電発電ユニットを設置し、当該配管等からの熱を電力に変換して利用するといった具合である。
【０００３】
熱電発電モジュールを含む熱電発電ユニットを配管等の熱源部に設置する方法には、熱電発電ユニットと熱源部とをボルトにより締結する方法や、熱電発電ユニットと熱源部との間に接着剤を塗布して接着する方法などがある。しかし、ボルトにより締結する方法には、熱源部に締結用の穴を開ける必要がある、という問題があり、接着剤により接着する方法には、熱源部が接着剤の融点よりも高温である場合には接着することができない、という問題がある。そこで、特許文献１に、熱源部へ容易に取り付けることができる熱電発電ユニットが開示されている。
【０００４】
この特許文献１に開示された熱電発電ユニットは、熱電発電モジュールを２枚の熱伝導シートにより挟んだものを上部に冷却フィンを備えた蓋状のケース内に収め、さらにケースの底の周辺部に磁石を固定してなるものである。特許文献１によると、熱電発電ユニットの熱源部への取り付け時、磁石の吸引力によりケースが熱源部に押し当てられ、２枚の熱伝導シートおよびこれらに挟まれた熱電発電モジュールが熱源部とケースとの間に挟まれる。この特許文献１に開示の熱電発電ユニットは、ボルトや接着剤を使用することなく熱源部に取り付けることができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８６２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の熱電発電ユニットでは、熱電発電ユニットを熱源部から取り外すと、２枚の熱伝導シートに挟まれた熱電発電モジュールがケースから分離し、熱電発電モジュールが露出する。従って、熱電発電モジュールの取り扱いに精通していない一般ユーザが熱電発電ユニットを熱源部から取り外すと、露出した熱電発電モジュールを破損する恐れがある、という問題がある。
【０００７】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、熱電発電モジュールを破損することなく、ユーザが熱源部に対して容易に取り付けおよび取り外しすることができる熱電発電ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、熱交換部材と、熱電発電モジュールと、前記熱電発電モジュールを支持して前記熱交換部材に当接させ、前記熱交換部材とともに前記熱電発電モジュールを囲む筐体を構成する支持部と、前記支持部に固定された磁力発生部とを具備することを特徴とする熱電発電ユニットを提供する。
【０００９】
この発明によれば、熱交換部材と支持部により構成される筐体内に熱電発電モジュールが支持されており、支持部に磁力発生部を有するため、ユーザは、熱電発電モジュールを破損することなく当該熱電発電ユニットを熱源部に対して容易に取り付けおよび取り外しすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の第１実施形態による熱電発電ユニット１Ａの構成を示す斜視図、断面図および上面透視図である。
【図２】この発明の第２実施形態による熱電発電ユニット１Ｃの構成を示す断面図である。
【図３】同第２実施形態の変形例を説明するための断面図である。
【図４】この発明の第３実施形態による熱電発電ユニット１Ｆの構成を示す断面図である。
【図５】同第３実施形態の変形例を説明するための断面図である。
【図６】この発明の第４実施形態による熱電発電ユニット１Ｊの構成を示す断面図である。
【図７】同第４実施形態の変形例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１（Ａ）は、この発明の第１実施形態による熱電発電ユニット１Ａの外観を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＹ軸に垂直な平面による熱電発電ユニット１Ａの断面を示す断面図であり、図１（Ｃ）は、熱交換部材２０を取り除いた状態の熱電発電ユニット１ＡをＺ軸方向から見た上面透視図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ａは、薄い板状の底板１２および側壁１４からなる皿状のケース内に、スペーサ部材３０、熱電発電モジュール４０および磁石５０を設置し、当該ケースの開口を熱交換部材２０により塞いだ構成となっている。本実施形態において、底板１２および側壁１４からなる皿状のケースおよびケース内のスペーサ部材３０は、熱電発電モジュール４０を支持して熱交換部材２０に当接させ、熱交換部材２０とともに熱電発電モジュール４０を囲む筐体を構成する支持部としての役割を果たす。
【００１２】
底板１２および側壁１４よりなるケースは、底板１２および側壁１４が一体を為すように熱伝導体であり磁性体である素材（例えば鉄など）を成形してなるものである。底板１２は略正方形の板状に成形されており、側壁１４は、スペーサ部材３０の厚みに熱電発電モジュール４０の厚みを加えた高さとなるように成形されている。熱交換部材２０は多数のフィン（本実施形態では、６４本の角柱状のフィン）を有するヒートシンクであり、熱伝導体を成形してなるものである。熱交換部材２０の底面（フィンの設けられていない側の面）は、底板１２と同じ寸法の略正方形に成形されている。熱交換部材２０の底面と側壁１４は、底板１２と側壁１４と熱交換部材２０とスペーサ３０とからなる筐体内に配置された熱電発電モジュール４０が露出しないように、溶接または接着により接合されている。なお、熱電発電ユニット１Ａを取り付ける熱源部によっては、その熱源部の温度よりも熱電発電ユニット１Ａの周囲の空気の温度のほうが高い場合もあるが、その場合は、熱交換部材２０を吸熱用フィンとして用いることができる。
【００１３】
スペーサ部材３０は、底板１２の中央から４つの側壁１４のうちの１つに至るように底板１２の上面に設置されたブロック状部材であり、熱伝導体であり非磁性体である素材（例えば銅やアルミなど）を成形してなるものである。このスペーサ部材３０の上には、熱電発電モジュール４０が熱電発電ユニット１Ａの筐体の中央に位置するように配置されている。この熱電発電モジュール４０は、略正方形の薄い板状をなしている。図１（Ｂ）に示すように、スペーサ部材３０は、底板１２に固定された状態で熱電発電モジュール４０を支持し、熱電発電モジュール４０を熱交換部材２０に当接させている。このため、熱電発電ユニット１Ａの底板１２が高温側の熱源である熱源部に固定された状態では、熱源部から熱伝導体である底板１２に伝わる熱が熱伝導体であるスペーサ部材３０を介して熱電発電モジュール４０に伝わるとともに、熱電発電モジュール４０の放射する熱が熱交換部材２０を介して熱交換部材２０の周囲の空気に伝わる。また、熱電発電モジュール４０を熱電発電ユニット１Ａの筐体の中央に設置したのは、熱源部から伝わる熱がスペーサ部材３０を介して均等に熱電発電モジュール４０に伝わり、かつ、熱電発電モジュール４０の放射する熱が熱交換部材２０に均等に伝わるようにするためである。なお、本実施形態では、スペーサ部材３０の上に熱電発電モジュール４０が１つだけ設置されているが、発電すべき電力の大きさに応じて複数の熱電発電モジュール４０をスペーサ部材３０の上に並べても良い。また、スペーサ部材３０の形状は、熱源部からの熱を適切に熱電発電モジュール４０に伝えることができる範囲で別の形状（例えば立方体など）にしても良い。
【００１４】
図１（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ａでは、熱電発電ユニット１Ａの底板１２の上面に磁力発生部となる２個のブロック状の磁石５０（例えば永久磁石）が設置されている。本実施形態では、底板１２が磁性体であるため、磁石５０は、磁石５０と底板１２との間の吸着力（磁石５０の磁力）により底板１２に固定されている。この磁石５０は、当該熱電発電ユニット１Ａを配管などの熱源部に固定するために設けられている。配管などの熱源部は、一般に鋼材などの磁性体を成形してなるものであるため、磁石５０を有する熱電発電ユニット１Ａをその熱源部に近づけると、磁石５０の磁力により磁石５０と熱源部との間（より詳細には、磁石５０により磁化された底板１２の底面と熱源部との間）に吸着力が生じ、熱電発電ユニット１Ａは熱源部に固定される。なお、本実施形態による熱電発電ユニット１Ａでは、２個のブロック状の磁石５０を底板１２に設置していたが、磁石５０の形状を別の形状（例えば板状など）としても良いし、磁石５０の設置位置を底板１２の別の位置（例えば底板１２の対角の位置など）に設置しても良いし、磁石５０の個数を増減しても良い。磁石５０の形状、設置位置および個数を適切なものにすることで磁石５０と熱源部との間の吸着力を適切なものにすることができるからである。また、熱電発電ユニット１Ａを設置する熱源部がボイラー等のように磁性体からなり平面を有するものである場合、熱電発電ユニット１Ａをその平面に直接固定させても良いし、熱電発電ユニット１Ａを設置する熱源部が配管のように曲面を有するものである場合、熱電発電ユニット１Ａを設置するための平坦な面を有し磁性体からなる治具を配管と熱電発電ユニット１Ａの間に介挿して固定しても良い。
【００１５】
また、熱電発電ユニット１Ａは、熱電発電モジュール４０により得られた電力により駆動される回路などを、底板１２と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画された空間内（熱電発電ユニット１Ａの筐体内）に設置しても良い（図示略）。
【００１６】
本実施形態において、スペーサ部材３０を設けた理由は以下の通りである。一般に熱電発電モジュール４０は、厚みが増すほど高価になり、熱電発電モジュール４０の厚みのみで底板１２と熱交換部材２０との間に磁石５０または回路の設置に十分な高さを確保するとしたならば熱電発電ユニット１Ａは高価なものとなってしまう恐れがある。スペーサ部材３０は、底板１２から熱電発電モジュール４０への熱伝導を妨げることなく、かつ熱電発電ユニット１Ａの価格の上昇を抑えつつ、磁石５０または回路の設置に十分な高さを確保するために設けられている。なお、熱電発電モジュール４０の厚みのみで磁石５０の設置に十分な高さを確保することができ、かつ、熱電発電ユニット１Ａの価格を低く抑えることができるのであれば、スペーサ部材３０を設けず、底板１２と熱交換部材２０とにより挟むようにして熱電発電モジュール４０を設置すれば良い。
以上が本実施形態による熱電発電ユニット１Ａの構成である。
【００１７】
熱電発電ユニット１Ａを使用するユーザは、底面１２が熱源部に密着するように熱電発電ユニット１Ａを磁性体からなる熱源部（例えば、高温の流体が流れる配管の側面など）に設置する。このとき、底面１２には磁石５０が設置されているため、熱電発電ユニット１Ａを熱源部に近づけると磁石５０と磁性体からなる熱源部との間に吸着力が生じて熱電発電ユニット１Ａはその熱源部に固定される。熱電発電ユニット１Ａを設置したい熱源部に近づけるだけで良いため、ユーザは、非常に容易に当該熱電発電ユニット１Ａを熱源部に設置することができる。また、ユーザは、熱電発電ユニット１Ａの筐体を持って熱電発電ユニット１Ａを熱源部から引き離すように力を加えると、磁石５０と熱源部との間の吸着力に打ち勝って熱電発電ユニット１Ａを熱源部から取り外すことができる。熱電発電ユニット１Ａの熱電発電モジュール４０は、熱電発電ユニット１Ａの筐体内（底面１２と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画された空間内）に密封されて熱電発電ユニット１Ａと一体となっているため、熱電発電ユニット１Ａを熱源部から取り外しても、熱電発電ユニット１Ａから分離したり露出したりすることはない。このため、ユーザは、熱電発電モジュール４０を破損することなく、当該熱電発電ユニット１Ａを熱源部に対して容易に取り付けおよび取り外しすることができる。
【００１８】
また、熱電発電ユニット１Ａでは、底板１２および側壁１４は、熱伝導体であり磁性体である素材（鉄等）を成形してなるものであったが、熱伝導体であり非磁性体である素材（例えば銅など）を成形してなるものであっても良い。この場合においても、底板１２を介して熱源部の熱が熱電発電モジュール４０に伝えられる。底板１２を非磁性体により構成すると、底板１２の上面に設置された磁石５０により底板１２が磁化されないため、磁石５０と底板１２との間には吸着力が生じず、磁石５０は底板１２に吸着されなくなる。この場合、磁石５０は、接着剤等により底板１２に固定すれば良い。また、底板１２を非磁性体により構成すると、磁石５０と熱源部との間に、磁化されない底板１２を挟んで吸着力が生じることとなる。このため、底板１２の厚さを変えることで、磁石５０と熱源部との間の距離が変わり、磁石５０と熱源部との間の吸着力を調整することができる。すなわち、底板１２の厚さを厚くすることで磁石５０と熱源部との間の吸着力を小さくすることができ、底板１２の厚さを薄くすることで磁石５０と熱源部との間の吸着力を大きくすることができる。磁石５０と熱源部との間の吸着力を適切な大きさにすることにより（すなわち、底板１２の厚さを適切な厚さにすることにより）、この変形例による熱電発電ユニット１Ｂを熱源部に確実に固定することができ、かつ、ユーザは、熱電発電モジュール４０を破損することなく熱電発電ユニット１Ｂを熱源部から容易に取り外すことができる。
【００１９】
＜第２実施形態＞
図２は、この発明の第２実施形態による熱電発電ユニット１Ｃの構成を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ｃは、底板１２、側壁１４およびスペーサ部材３０に代えて、底板１２Ｃ、側壁１４Ｃおよびスペーサ部材３０Ｃとした点および吸着力調整用スペーサ３２を追加した点において第１実施形態による熱電発電ユニット１Ａと異なる（図１参照）。
【００２０】
底板１２Ｃおよび側壁１４Ｃは、例えば樹脂やゴムなどの熱伝導率が低い素材（以下、本明細書では非熱伝導体という）であり、かつ、非磁性体である素材を成形してなるものである。そして、底板１２Ｃには、スペーサ部材３０Ｃの底近傍部を収容して固定する貫通孔１３が設けられている。
【００２１】
スペーサ部材３０Ｃは、例えば銅やアルミなどの、熱伝導体であり非磁性体である素材を成形してなるものである。また、図２に示すように、スペーサ部材３０Ｃは、スペーサ部材３０Ｃの底面が底板１２Ｃの底面と同じ高さとなるように底板１２Ｃに設けられた貫通孔１３に嵌め合わされて設置されている。すなわち、スペーサ部材３０Ｃは、その底面を底板１２Ｃの外部へ露出させた状態で熱電発電モジュール４０を支持し、熱交換部材２０に当接させている。このように、本実施形態では、スペーサ部材３０Ｃの底面が上記貫通孔１３を介して底板１２Ｃの外部へ露出しているため、スペーサ部材３０Ｃと熱源部との間で底板１２Ｃを介することなく直に熱交換が行われ、発電効率を高めることができる。また、スペーサ部材３０Ｃと熱源部との間で直に熱交換が行われるため、本実施形態のように底板１２Ｃを非熱伝導体で構成することができる。
【００２２】
吸着力調整用スペーサ３２は、底板１２Ｃと同様に非熱伝導体であり非磁性体である素材を成形してなるものである。吸着力調整用スペーサ３２は、磁石５０の底面の寸法と略同じ寸法（より正確には、磁石５０の底面の寸法より一回り大きな寸法）の板状部材であり、底板１２Ｃと磁石５０との間に設置されている。この吸着力調整用スペーサ３２は、熱電発電ユニット１Ｃを熱源部に設置する際の、磁石５０と熱源部との間の吸着力を調整するために設けられている。すなわち、本実施形態では、磁石５０と熱源部との間に、磁化されない底板１２Ｃと吸着力調整用スペーサ３２とを挟んで吸着力が生じるため、底板１２Ｃの厚さに吸着力調整用スペーサ３２の厚さを加えた厚さを変えることで、磁石５０と熱源部との間の吸着力を調整することができる。また、吸着力調整用スペーサ３２は、磁石５０が設置されている部分にのみ設けられているため、底板１２Ｃ全体の厚さを厚くすることなく磁石５０と熱源部との間の距離を調整することができ、価格を低く抑えることができる。なお、吸着力調整用スペーサ３２は、底板１２Ｃとは別個に成形されたものでも良いし、底板１２Ｃと一体に成形されたものでも良い。なお、吸着力調整用スペーサ３２を設けることなく、底板１２Ｃの厚さを変えることにより磁石５０と熱源部との間の吸着力を調整しても良いし、底板１２Ｃの厚さと吸着力調整用スペーサ３２の厚さの両方を変えることにより磁石５０と熱源部との間の吸着力を調整しても良い。
【００２３】
このように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ｃでは、スペーサ部材３０Ｃが底板１２Ｃを貫通して露出していることにより、熱源部とスペーサ部材３０Ｃの底面とが直に密着するため、熱源部の熱がスペーサ部材３０Ｃを介して熱電発電モジュール４０に伝わる。このため、発電効率を高めることができ、さらに底板１２Ｃを非熱伝導体で構成することができる。また、非磁性体により成形された吸着力調整用スペーサ３２を磁石５０と底板１２との間に設けることにより、磁石５０と熱源部との間の吸着力を適切な大きさにすることができる。
【００２４】
本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００２５】
また、磁石５０と熱源部との間の吸着力を大きくしたい場合、吸着力調整用スペーサ３２を設置せず、底板１２Ｃの厚さを薄くしても良い。このとき、図３（Ａ）に示すように、底板１２Ｄに窪み１５を設けて、その窪み１５に磁石５０を設置するようにしても良い。底板１２Ｄの窪み１５に磁石５０を設置することにより、底板１２Ｄの全体の厚さを薄くしないため、底板１２Ｄの強度を保持しつつ磁石５０と熱源部との距離を小さくして磁石５０と熱源部との間の吸着力を大きくすることができる。
【００２６】
また、図３（Ａ）に示すように、スペーサ部材３０Ｄの底面が底板１２Ｄの底面よりも外側に位置するようにスペーサ部材３０Ｄの先端を底板１２Ｄから突出させても良い。この場合、スペーサ部材３０Ｄの先端が底板１２Ｄから突出しており、底板１２Ｄが樹脂などにより成形されているため、磁石５０と熱源部との間の吸着力により底板１２Ｄが撓んで、スペーサ部材３０Ｄが熱源部に押し付けられる。このため、スペーサ部材３０Ｄを熱源部に確実に密着させることができ、発電効率を高めることができる。
【００２７】
また、スペーサ部材３０Ｄの先端を底板１２Ｄから突出させた場合、磁石５０は、底板１２Ｄの底面に設置しても良い（図示略）。この場合、スペーサ部材３０Ｄの底板１２Ｄから突出している部分の高さが底板１２Ｄと熱源部との間の磁石５０の高さよりも高いかまたは同一となるようにすれば良い。
【００２８】
また、図３（Ｂ）に示すように、スペーサ部材３０Ｄの先端を底板１２Ｅから突出させた場合、底板１２Ｅの底面に吸着力調整用スペーサ３２Ｅを設置しても良い。この場合、吸着力調整用スペーサ３２Ｅは磁石５０の下部に位置するように設置される。このとき、吸着力調整用スペーサ３２Ｅは弾性体（例えば樹脂）により構成しても良い。吸着力調整用スペーサ３２Ｅが弾性体により構成されていれば、吸着力調整用スペーサ３２Ｅは、磁石５０と熱源部との間の吸着力により圧縮されて、吸着力調整用スペーサ３２Ｅの復元力と磁石５０と熱源部との吸着力とが均衡したときの厚さを有する形状に変形する。このため、磁石５０と熱源部との間の吸着力を吸着力調整用スペーサ３２Ｅの変形により調整しつつ、スペーサ部材３０Ｄの底面を熱源部に密着させることができる。なお、吸着力調整用スペーサ３２Ｅとしてバネを用いても良い。また、吸着力調整用スペーサ３２ＥとしてＯ−リングを用いれば、底板１２Ｅから突出しているスペーサ部材３０Ｄの先端が周囲の空気に曝されることがなくなるため、スペーサ部材３０Ｄの腐食を防止することもできる。
【００２９】
＜第３実施形態＞
図４は、この発明の第３実施形態による熱電発電ユニット１Ｆの構成を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ｆは、磁石５０に代えて磁石５０Ｆおよびバネ５６Ｆとした点、底板１２Ｄおよびスペーサ部材３０Ｄに代えて底板１２Ｆおよびスペーサ部材３０Ｆとした点、シーリング部材６０を追加した点において第２実施形態の変形例である熱電発電ユニット１Ｄと異なる（図３（Ａ）参照）。
【００３０】
底板１２Ｆは、非熱伝導体であり、かつ、非磁性体である素材を成形してなるものであり、底板１２Ｆには、スペーサ部材３０Ｆの一部を筐体の外部に突出させるための貫通孔１３Ｆと、磁石５０Ｆを固定する貫通孔５８Ｆが設けられている。磁石５０Ｆは、断面がＨ形状であり、両端において大きく出っ張ったフランジ５１Ｆおよび５２Ｆとその間のウェブ５３Ｆとから構成されている。フランジ５１Ｆは、底板１２と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画される空間内に配置され、フランジ５２Ｆは、その空間の外に配置され、ウェブ５３Ｆは、貫通孔５８Ｆに挿入されている。フランジ５１Ｆと底板１２Ｆとの間には、バネ５６Ｆが設置されており、磁石５０Ｆは、底板１２Ｆに対して熱電発電ユニット１Ｆの高さ方向にバネ５６Ｆが伸縮する分だけスライドすることができる。なお、バネ５６Ｆの代わりに弾性体である樹脂やゴムなどを用いても良い。熱電発電ユニット１Ｆを熱源部に設置していない通常時では、図４に示すように、フランジ５２Ｆが底板１２Ｆの底面に接している。また、スペーサ部材３０Ｆの先端（突出部）は、底板１２Ｆに接しているフランジ５２Ｆの高さ（厚さ）よりもさらに突出している。
【００３１】
本実施形態による熱電発電ユニット１Ｆを熱源部に近づけると、磁石５０Ｆと熱源部との間の吸着力により、磁石５０Ｆと底板１２Ｆとの間のバネ５６Ｆが熱電発電ユニット１Ｆの高さ方向に圧縮されて熱電発電ユニット１Ｆから熱源部に向かう方向に磁石５０Ｆがスライドして熱電発電ユニット１Ｆが熱源部に固定される。このとき、スペーサ部材３０Ｆは、圧縮されたバネ５６Ｆの熱電発電ユニット１Ｆの高さ方向の復元力により熱源部に押し付けられる。このため、スペーサ部材３０Ｆの突出部の高さが所定の高さからばらついた高さであったとしてもスペーサ部材３０Ｆを熱源部に確実に密着させることができ、発電効率を高めることができる。
【００３２】
また、本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３３】
加えて、本実施形態による熱電発電ユニット１Ｆでは、スペーサ部材３０Ｆの寸法（図４におけるスペーサ部材３０Ｆの幅）に対して底板１２Ｆの貫通孔１３Ｆの寸法（図４における貫通孔１３Ｆの幅）が大きいため、スペーサ部材３０と底板１２Ｆの貫通孔１３Ｆとの隙間を埋めるようにシーリング材を塗布してシーリング部材６０を形成している。シーリング部材６０により隙間をシーリングすることで、底面１２Ｆと側面１４Ｃと熱交換部材２０とにより区画される空間の気密性を確保することができ、熱電発電モジュール４０の故障を防止することができる。また、シーリング部材６０は、柔軟性を有する素材により形成されているため、熱電発電モジュール４０の厚みの経年変化によってスペーサ部材３０Ｆと底板１２Ｆとの間にずれが生じてもシーリング部材６０が破断することはない。
【００３４】
また、図５（Ａ）に示すように、磁石５０Ｇが先端に設置された板バネ５６Ｇを底板１２Ｇの底面に設置しても良い。この場合、熱電発電ユニット１Ｇを熱源部に近付けると、磁石５０Ｇと熱源部との間の吸着力により、板バネ５６Ｇが熱電発電ユニット１Ｇの高さ方向に曲げられて熱電発電ユニット１Ｇが熱源部に固定される。このとき、スペーサ部材３０Ｆは、曲げられた板バネ５６Ｇの復元力により熱源部に押し付けられる。このため、この変形例においても、熱電発電ユニット１Ｆと同様の効果が得られる。
【００３５】
また、図５（Ｂ）に示すように、側壁１４Ｃの上部と熱交換部材２０の底面との間に緩衝部材５７Ｈを設けても良い。緩衝部材５７Ｈは、底板１２Ｈおよび側壁１４Ｃよりも伸縮し易い弾性体（例えば樹脂やゴムなど）により形成されている。この熱電発電ユニット１Ｈでは、磁石５０は、ブロック状であり底板１２Ｈの上面に設置されている。この熱電発電ユニット１Ｈを熱源部に近づけると、磁石５０と熱源部との間の吸着力により、緩衝部材５７Ｈが熱電発電ユニット１Ｈの高さ方向に伸長して熱電発電ユニット１Ｈが熱源部に固定される。このとき、スペーサ部材３０Ｆは、伸長した緩衝部材５７Ｈの熱電発電ユニット１Ｈの高さ方向の復元力により熱源部に押し付けられる。このため、この変形例においても、熱電発電ユニット１Ｆと同様の効果が得られる。なお、図５（Ｂ）においても図４と同様に、スペーサ部材３０Ｆと底板１２Ｈの貫通孔１３Ｈとの隙間にシーリング部材６０を形成してシーリングしても良い。
【００３６】
＜第４実施形態＞
図６は、この発明の第４実施形態による熱電発電ユニット１Ｊの構成を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ｊは、磁石５０に代えて磁石５０Ｊとした点において第１実施形態による熱電発電ユニット１Ａと異なる（図１参照）。
【００３７】
磁石５０Ｊは、ブロック状をなしており、磁石５０Ｊと磁性体である側壁１４との間の吸着力により、側壁１４の内壁面（底板１２（磁性体）と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画された空間の内側に接する面）に固定されている。本実施形態では、側壁１４に設置された磁石５０Ｊにより側壁１４および側壁１４と一体となるように連結している底板１２が磁化されるため、熱源部と磁化された底板１２との間に吸着力が生じることとなる。
【００３８】
このように、本実施形態による熱電発電ユニット１Ｊでは、磁石５０Ｊを設置する位置を側壁１４の内壁面としたため、筐体全体の寸法は変えずに、底板１２と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画された空間内における底板１２上のスペースを広く確保することができる。このため、上記空間内に例えば熱電発電モジュール４０により得られた電力により駆動される回路などを底板１２上に設置する場合などに有益である。
【００３９】
また、本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
また、側壁１４の内壁面に磁石５０Ｊを設置する態様に限られず、図７に示すように、側壁１４の外壁面（底板１２と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画された空間の外側に接する面）に磁石５０Ｊを設置する態様としても良い。この場合、底板１２と側壁１４と熱交換部材２０とにより区画された空間をさらに広く確保することができる。
【００４１】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の各実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００４２】
（１）上記各実施形態における磁力発生部となる磁石５０〜５０Ｊは、永久磁石のブロックであるだけでなく、永久磁石を一部に含むものであっても良いし、磁化された素材を成形してなるものであっても良いし、それらを組み合わせたものであっても良い。すなわち、磁力を発生する機能を有する部材であれば良い。また、スペーサ部材３０〜３０Ｆを磁石により構成しても良い。また、磁力発生部は、電磁石（電磁コイル）を含んでも良い。例えば、永久磁石と電磁石とバネ等の弾性体を設置し、電磁弁のように熱電発電ユニットを熱源部に取り付けおよび取り外しする際には電磁石の磁石機能をオンし、熱電発電ユニットを熱源部に保持する際には電磁石の磁石機能をオフするようにすれば、熱電発電ユニットを熱源部に取り付けおよび取り外しする際には永久磁石の磁力に加え電磁石の磁力も作用することとなり、より容易に熱電発電ユニットを熱源部に取り付けおよび取り外しすることができる。
【００４３】
（２）上記各実施形態では、スペーサ部材３０〜３０Ｆは、例えば銅やアルミなどの熱伝導体であり非磁性体である素材を成形してなるものであるが、例えばフェライトやネオジウムや鉄などの熱伝導体であり磁性体である素材を成形してなるものであっても良い。すなわち、スペーサ部材３０〜３０Ｆは、少なくとも熱伝導体を成形してなるものであれば熱源部の熱を熱電発電モジュール４０に伝えることができるからである。
【００４４】
（３）上記各実施形態では、底板１２〜１２Ｈと側壁１４〜１４Ｃとを一体成形していた。しかし、底板１２〜１２Ｈと側壁１４〜１４Ｃとを別個の部材として成形しても良いし、側壁１４〜１４Ｃと熱交換部材２０とを一体成形しても良い。また、側壁１４〜１４Ｃと熱交換部材２０との間や側壁１４〜１４Ｃと底板１２〜１２Ｈの間などに断熱材からなる部材を介挿することにより熱交換部材２０と底板１２〜１２Ｈとを熱的に切り離しても良い。
【００４５】
（４）また、磁力発生部は強磁性体（硬磁性体）からなるものであっても良い。強磁性体からなる磁力発生部を着磁することによって後から磁化させることが可能になるからである。また、磁力発生部を強磁性体から構成すれば熱源部の熱によって磁力発生部の磁力が低下した場合に着磁によってその磁力を蘇らせることもできる。また、底板、側壁またはスペーサを強磁性体から構成しても同様の効果が得られる。底板、側壁またはスペーサを強磁性体から構成した場合には、磁力発生部を省いても構わない。
【００４６】
（５）また、磁力発生部はパーマロイ等の軟磁性体からなるものであっても良い。熱源部が磁力を発生するものであれば、熱電発電ユニットを熱源部に近づけることによって、上記の軟磁性体からなる磁力発生部が熱源部からの磁力によって磁化され、熱電発電ユニットを固定することができる。また、底板、側壁またはスペーサを軟磁性体から構成しても同様の効果が得られる。底板、側壁またはスペーサを軟磁性体から構成した場合には、磁力発生部を省いても構わない。
【００４７】
（６）上記各実施形態にて説明した要素を組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｋ…熱電発電ユニット、１２、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ…底板、１３、１３Ｆ、１３Ｈ、５８Ｆ…貫通孔、１４、１４Ｃ…側壁、２０…熱交換部材、３０、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｆ…スペーサ部材、３２、３２Ｅ…吸着力調整用スペーサ、４０…熱電発電モジュール、５０、５０Ｆ、５０Ｇ、５０Ｊ…磁石、５１Ｆ、５２Ｆ…フランジ、５３Ｆ…ウェブ、５６Ｆ、５６Ｇ…バネ、５７Ｈ…緩衝部材、６０…シーリング部材。
【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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