(57)【要約】      （修正有）【課題】熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、温度差を利用した熱電発電システムを提供する。【解決手段】バッテリー電源から昇圧器で電圧又は電流を上げ、スペースヒーター５で熱源を作り、半導体素子３で電気を取り出し独立電源として使用する熱電発電システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ性土類（カルシユウム、バリユウム）、人工グラファイト（１７００ｗ／ｍｋ）又は天然グラファイト（４００ｗ／ｍｋ）、プラチナ、ニッケル、コバルト、銅、鉄、ステンレスを組み合わせ、メッキ加工したことを特徴とする半導体素子。
【請求項２】
温度差を得るため半導体素子の高温側に（ゼーベック効果）低温側に（ペルチエ効果）半導体素子を組み合わせたことを特徴とする熱電発電システム。
【請求項３】
熱源はバッテリーの直流電源で、直流のスペースヒーターで熱を作り、その熱源を半導体素子が受け、電気を取り出すことを特徴とする熱電発電システム。
【請求項４】
バッテリーと直流のスペースヒーター間、及び半導体素子とバッテリー間双方に昇圧器を使用したことを特徴とする熱電発電システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は熱エネルギーを電気エネルギーに変換して、熱の温度差（起電力）を利用して電気を取り出すシステムである。
これは一本の金属棒の両端を異なる温度に保つとき、温度の高い方から低い方へ熱の流れが生じるゼーベック効果を利用するものである。
金属の場合、この熱流は内部の電子によって運ばれるため、両端には電位差（起電力）が生じる。起電力は金属の種類によって異なるため、多数の素子を板状又は円筒状に組み合わせ、サーモモジユールとして使用される。
この温度差は電気抵抗と温度の関係により、Ｐ型（正孔）（電気抵抗が温度の上昇」によって減少する特性）とＮ型（電子）（電気抵抗が温度の上昇によって増加する特性）があり、素子材料によって発電効率を異にする。
またこれとは逆に半導体素子に電流を流すことにより、半導体素子の片側は冷やされる。本発明においてはペルチエ効果（冷却）をも利用したものである。
【０００２】１．請求項１において
温度差を得るため、Ｎ型とＰ型における半導体素子の電子の流れを良くして温度差と導電性を発起できるアルカリ性土類（カルシユム、バリュウム）と人工グラファイト（１７００ｗ／ｍｋ）又は天然グラファイト（４００ｗ／ｍｋ）プラチナ、コバルト、ニッケル、銅、鉄、ステンレスの特性を生かして組み合わせ、メッキ加工にして半導体素子をモジュールで構成し、発電効率を良くしたことである。金属を合金加工すると電子の流れが不安定となる。
２．請求項２において
温度差を大きくするため、高温側にゼーベック効果の高い金属、また低温側にペルチエ効果の高い金属で半導体素子を組み合わせ、大きな温度差が得られる様にした熱電発電システムで、環境温度が高い場所でも安定して発電できる様にした事である。
３．請求項３において
熱源はバッテリーの電源を使い、昇圧して直流のスペースヒーターにより熱を作り、熱調整器で調整し、その熱を半導体素子へ伝えて発電するシステムとした事である。
ヒーターには通常交流１００Ｖ以上の電源から電気を取り、ニクロム線コイル、とか赤外線ヒーター等を使い、高温で熱を作ることにしている。
それは、交流１００Ｖ以下では熱効率が悪く使えない。また直流のバッテリーから単に熱源として使うことも熱効率が悪く使えない。
４．請求項４において
本発明では熱源を作るため、バッテリーを使い、バッテリーと直流のスペースヒーターの間、及び半導体素子とバッテリーの間に昇圧器を使用して、小さい電気を大きな電気にしてスペースヒーターで温度を作り、又半導体素子とバッテリーの間にも昇圧器を使用し、電圧電流を調整して発電する熱電発電システムとしたことである。それにより、小さなエネルギーを大きなエネルギーにして電気を取り出すことが出来る様になった。
【背景技術】
【０００３】今日、化石燃料で得られた熱エネルギーは６５％以上大気中に捨てられている。
この捨てられている熱エネルギーを利用する技術開発だけでなく、少量の熱エネルギーから多くのエネルギーを取り出す技術も求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】本発明が解決しようとする課題は熱エネルギーを電気エネルギーに変え、少ないエネルギーでも大きなエネルギーを取り出す事ができる技術である。
そのために解決しようとする課題は
１．半導体素子の開発によって、発電効率を良くすること。
２．発電効率を良くする為に温度差を大きくすること。
そのためには半導体素子のみで温度差をつけるだけでなく、低温側での冷却が必要である。
３．少ない熱源でより大きな熱源を得る技術が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】熱エネルギーを電気エネルギーに変換する技術には半導体素子内の温度差をより大きくする必要がある。その手段として【０００６】請求項１において
本発明におけるアルカリ性土類（カルシユウム、バリユウム）、人工グラファイト（１７００ｗ／ｍｋ）又は天然グラファイト（４００ｗ／ｍｋ）、プラチナ、コバルト、ニッケル、銅、鉄、ステンレスの金属を最適な状態で組み合わせる半導体素子にすることで解決するものである。特に人工グラファイト（１７００ｗ／ｍｋ）はビスマス、テルルに同等するもので毒性がなく、温度差を得るために最適のものである。
請求項２において
温度差を得るために半導体素子でゼーベック効果とペルチエ効果の双方を組み合わせることで高い温度差が得られるシステムにした事である。
請求項３において
バッテリーの直流電源から直流のスペースヒーターで熱を作り、この熱源で半導体素子から電気を取り出すことにより課題を解決するものである。
請求項４において
バッテリーと直流のスペースヒーターの間、及び半導体素子とバッテリーの間に昇圧器を組み合わせ、電圧と電流を調整することにより、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する最良の効率がえられる熱電発電システムとしたことである。
【発明の効果】
【０００７】請求項１において
本発明におけるアルカリ性土類（カルシユウム、バリユウム）、人工グラファイト（１７００ｗ／ｍｋ）又は天然グラファイト（４００ｗ／ｍｋ）、プラチナ、コバルト、ニッケル、銅、鉄、ステンレスの金属を組み合わせ、メッキ加工することで電子の流れが安定し、温度差を得られる様になった。
請求項２において
本発明において、半導体素子（ゼーベック効果）と半導体素子（ペルチエ効果）の双方を組み合わせた結果、高い温度差が得られた。
請求項３において
バッテリーの電源で直流のスペースヒーターで熱を作り、熱調整して、半導体素子から電気を取り出す事が出来る様になった。
請求項４において
昇圧器をバッテリーと直流のスペースヒーターの間、半導体素子とバッテリーの間に組み入れる事により、発電効率が良くなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】本発明を実施するに当たり、バッテリーから直流電源を取り、直流のスペースヒーターで熱源を作り、半導体素子が熱を受けて電気をだし、モジユールで使用する。又バッテリーとスペースヒーターの間、半導体素子とバッテリーの間にそれぞれ昇圧器を添える事により理想的な独立電源とした熱電発電機となり、最良の形態となった。
【実施例】
【０００９】図１により説明します。
電源は直流のスペースヒーター（５）で両側に半導体素子（３）をペースト式に張り付け、外側に冷却する半導体素子とアルミニウム板（フイン）（２）で取り付け、その外側にファン（１）を取り付けた熱電発電システムにすることで、半導体素子の内部の電子の流れと電位差を効率的に取り出す構造になった。
【産業上の利用可能性】
【００１０】本発明は熱エネルギーを電気エネルギーに変換して電気を取り出し、独立電源とし、移動して使用できる為、従来使用されている独立型発電機はその熱源にガス類、石油類（灯油、ガソリン、軽油等）を使用するものであるが、本発明における発電機は商用電力は一切使わない、クリーンで、安全で、静かな自家発電機として使用できる様になった。又バッテリーとの併用で常時（２４時間）発電できる為、使用しない時間帯はバッテリーを充電し、また使用時にもバッテリーを充電しながら使用できる為、電気の利用において最高の結果が得られた。このことは、太陽光発電においては一日平均約３．５時間しか発電しないのと比べて大きな差があります。また独立電源のため、移動して使用出来る為、広く一般家庭のみならず、業務用、産業用にも利用できる画期的な発電機になった。しかも、この技術は自動車へも対応でき、ミッションのない充電不要な完全な電気自動車にも利用できる様になった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を示す熱電発電の斜視図  スペースヒーター（５）は中央にあり、人工グラファイト又は天然グラファイト（４）を両側から挟み、半導体素子（３）をペースト式に両側に張り付け、アルミニウム板（２）（フイン）で取り付け、その外側をフアン（１）又は冷却用半導体素子（１）で冷却する構造で温度差を良くしている。
【図２】回路図  本発明における全体のシステムはバッテリー（６）から昇圧器（７）へ電気が流れ、スペースヒーター（５）で熱を作り、半導体素子（３）から電気を取り出し、昇圧器（７）と電圧調整器（８）を通し、バッテリー（６）を充電する。充電されたバッテリー（６）からインバーター（９）で交流に変換して使用する。また一部の電気は昇圧器（７）を通り循環され再度熱を作り、半導体素子で電気を作り、充電と使用（放電）が同時にできるシステムである。
【符号の説明】
【００１２】１．フイン及び冷却（ペルチエ用）半導体素子
２．フイン
３．半導体素子
４．人工グラファイトまたは天然グラファイト
５．スペースヒーター
６．バッテリー
７．昇圧器
８．電圧調整器
９．インバーター
【図１】
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【図２】
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