(57)【要約】      （修正有）【課題】薄板を用いた熱電発電ユニットをボルトとナットで組み立てる場合、薄板に開けられたボルト用の貫通穴から液体の漏れが発生しない製造方法を提供する。【解決手段】ゼーベック効果を利用して、高温液体と低温液体８の温度差から電気エネルギーを得る熱電発電においては、高温液体から熱を発電モジュール２に伝えるための加熱ブロックと低温液体からの熱を発電モジュールに伝えるための冷却ブロック４と発電モジュールを組み立てて熱電発電ユニットとするが、ブロックを板厚数ｍｍの薄板で作製する場合、通常のボルト１１とナット１２で組み立てると、ボルト用の貫通穴から液体が漏れる可能性がある。この問題を解決させるためにワッシャ１４とブロック１０の間にリング状のシール部品１５を配置させことにより漏れを防止させることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が数ｍｍの金属板と熱電発電モジュールをボルトとナットで固定することで熱電発電ユニットを製造する場合、金属板のボルト用貫通穴から液体の漏れを防ぐためワッシャと金属板の間にＯリングなどのシール部品を配置してユニットを組み立てる方法。
【請求項２】
請求項１において防水機能を持つワッシャを用いる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は高温の液体と低温の液体の温度差を利用して発電する熱電発電ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】ゼーベック効果を利用した熱電発電モジュールが知られており、温度差を利用した発電が実施されている。温度差の熱源は自動車用エンジン排熱、焼却炉排熱など様々な熱源が考えられるが、液体も熱源となる。【０００３】液体の熱源の例として温泉熱があげられる。本発明は温泉など液体の熱を利用して熱電変換モジュールにより発電を行う熱電発電ユニットの製造方法に関する。【０００４】熱電発電モジュールを用い、温泉など液体の熱源を利用して発電を行う場合、通常図１および図２に示すように高温液体を導入する加熱ブロックと低温液体を導入する冷却ブロックと、その間に発電モジュールが配置される構造からなる一般的に発電ユニットとよばれる形態にして発電に利用される。上部の加熱ブロックに高温の液体を流し、下部冷却ブロックに低温の液体を流すことで両者に接触している熱電発電モジュールに温度差を与えることで発電がおこなわれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】温泉など液体の熱源を利用した発電ユニットは通常図１のように高温液体を導入するブロックと低温液体を導入するブロックとその間に発電モジュールが配置される構造からなる。
本図はブロックの間に熱電発電モジュールを１個配置した例である。【０００６】従来の発電ユニットは、温泉など高温の液体をブロックに導入するための配管工事が必要であり、温泉などの配管に追加の施工をする場合は配湯を一時的に止める必要がある。また温度が高く耐熱性を有する配管材質が必要である。また液体の性質によっては耐食性のある配管材質が必要である。などの問題がある。【０００７】また湯の花など不純物を持つ温泉や、不純物が多い各種排水を利用する場合は、不純物による配管内部やブロック内部の詰まりが発生する。このため定期的に配管やブロック内部を洗浄する必要があり、この作業には多くの時間を要する、配管内部やブロック内部の洗浄状態は確認できない、などの問題がある。そして状態が悪い場合は使用不可能になる場合も想定される。【０００８】以上の問題から図３に示すように高温側のブロックを解放型にすることが考えられる。温泉の不純物などによるつまりの問題は解消され、洗浄も容易である。また本図に示す樋状のブロックは板厚が数ｍｍの金属板で作ることが可能であり、熱伝導を考慮しても薄いほうが熱伝導の損失も少ない。【０００９】発電ユニットの組み立ては通常図４、図５に示すように受熱ブロックと冷却ブロックをボルトで固定する方法がとられるが、樋状の加熱ブロックは通常のボルトでの固定ではボルト用の貫通穴から高温の液体がモジュール側に漏れる可能性があり、漏れが発生した場合熱電発電モジュールを損傷させる。【００１０】図６に示すように板厚の薄い樋状の加熱ブロックにボルトを溶接してナットで固定する方法が考えられるが、溶接時の熱で板厚の薄い樋状の加熱ブロックが変形して、熱電発電モジュールとの間に隙間が生じ、熱伝導が悪くなり熱電発電モジュールに温度差がつきにくくなる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】図７（断面図）に示すようにボルトに使用するワッシャと樋状の加熱ブロックの間にＯリングなどリング状のシール部品を配置させ温泉などがボルト用の貫通穴から漏れるのを防ぐ。【００１２】図８は図７（断面図）のボルト、ワッシャ、Ｏリング、ナットの斜視図である。Ｏリングとナットの間に樋状加熱ブロック、熱電発電モジュール、冷却ブロックが配置される。
【発明の効果】
【００１３】本方法によれば温泉などの高温用液体用のブロックや配管工事が不要な熱電発電ユニットが容易に製造可能になる。【００１４】本方法によれば配管が存在しないため配管のつまりなどの不安定要素が解消される熱電発電ユニットが容易に製造可能になる。【００１５】定期的なメンテ作業は湯槽を水道水などで洗浄するだけで機能が維持されるのでその作業は、非常に簡単であり、その状態も外観で確認ができる熱電発電ユニットが容易に製造可能になる。【００１６】本方法によれば図６と比較して、樋状の加熱ブロックの中のボルトの頭が湯の流れを乱し、流れが乱流となり湯の熱を効率的にモジュールに伝えることも可能になる効果もある。
【発明を実施するための最良の実施形態】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】長さ８００ｍｍ、幅４００ｍｍ  高さ５０ｍｍの樋状の湯槽を厚さ２ｍｍのステンレスの板で作製した。
【００１８】長さ８００ｍｍ、幅４００ｍｍ厚さ２０ｍｍのアルミ材に冷却水用の銅製のパイプを挿入し、冷却ブロックを作製した。
【００１９】湯槽と冷却ブロックの間に熱電発電モジュールを１５個配置させた
【００２０】加熱ブロックと冷却ブロックにボルト用の貫通穴を加工し、これらの間に配置された熱電発電モジュールを、１２個のボルト、ワッシャ、Ｏリングおよびナットで固定した。
【００２１】これらを傾斜させ、樋状の加熱ブロックに８０℃の温泉を流し、冷却ブロックに１５℃の水道水を流し発電を行った。温泉と水道水は、温泉の浴槽にながれて入浴に利用される。
図９は以上の最良の形態を説明する図である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】液体を加熱源、冷却熱源とした一般的な熱電発電ユニットの説明図。
【図２】図１の断面図。
【図３】加熱ブロックを樋形状にした熱電発電ユニットの説明図。
【図４】一般的な熱電発電ユニットの組み立て方法の説明図。
【図５】図４の断面図である。
【図６】図３においてボルトを樋状の加熱ブロックにボルトを溶接して組み立てた例の説明図。
【図７】ボルト、ナット、ワッシャ、シール部品により組み立てた熱電発電ユニットの説明図。
【図８】図７のボルト、ナット、ワッシャ、シール部品の斜視図。
【図９】本発明の実施形態における熱電発電ユニットの説明図。
【符号の説明】
【００２３】１  熱電発電ユニット
２  熱電発電モジュール
３  加熱ブロック
４  冷却ブロック
５  高温液体用パイプ
６  高温液体
７  低温液体用パイプ
８  低温液体
９  樋状加熱ブロックを有する熱電発電ユニット
１０  樋状加熱ブロック
１１  ユニット組み立て用ボルト
１２  ユニット組み立て用ナット
１３  ユニット組み立て用ボルトと樋状加熱ブロックの溶接個所
１４  ユニット組み立て用ワッシャ
１５  ユニット組み立て用シール部品
【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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【図９】
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