(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリーでヒーターを加熱し、ヒーターの熱を用いて熱電素子で発電した電気で自動的にバッテリーを充電して発電システムを連続して使用できるようにする。【解決手段】リチウムイオン電池バッテリー２で炭素混合材と不燃オイルを入れた矩形の容器４の外側に取り付けたポリイミド素材のシートヒーター又はスペースヒーター３を加熱し、ヒーター３と特殊なフインおよびフアン６の間に取り付けたゼーベック半導体５で発電する。熱電素子５で発電した電気で自動的にバッテリー２を充電して発電システムを連続して使用できるようにする。【選択図】図１
2019029630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工グラファイトパイロイドプレート、ステンレス、の板状と銅或はアルミの板状のいずれかのゼーベック半導体又は板状の人工グラファイトパイロイドプレート、モリブデン、カルシウム、亜鉛、マグネシウムのいずれかを組み合わせたゼーベック半導体。
【請求項２】
請求項１により、バッテリーを併用して、四角［矩形］の形状の容器の中に炭素混合材と不燃オイルを入れ、容器の外側にシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを取り付け、或は容器に混合材を入れないで内部と外部の両面又は片面にシートヒーター（ポリイミド素材）、又はスペースヒーターを取り付けた容器を熱源とし、その外側に請求項１記載のゼーベック半導体を取り付け、更に外側にペルチエ半導体、又は特殊なフインおよびフアンを取り付けた熱電発電システム。
【請求項３】
請求項１により、バッテリーを併用して、容器を使用しないで直接シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを多重的に組み合わせて熱源とし、その両面又は片面に請求項１記載のゼーベック半導体を取り付け、更にその外側にペルチエ半導体又は特殊なフイン及びファンを取り付けた熱電発電システム。
【請求項４】
バッテリーを併用して、シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターの熱源で請求項１に記載したゼーベック半導体から出力する電気をシステムフロー図の通り、充電コントローラー又は発電デバイス或はリチウムイオン電池に接続して使用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】請求項１において
本発明は熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する技術である。
これはゼーベック効果を利用したゼーベック半導体で請求項１に記載した人工グラファイトパイロイドプレート、ステンレスの板状と銅或はアルミのいずれかを板状にしたゼーベック半導体及び板状の人工グラファイトパイロイドプレート、モリブデン、カルシウム、亜鉛、マグネシウムのいずれかを組み合わせたゼーベック半導体である。
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（移動）が生じるゼーベック効果を利用するものである。
【０００２】金属の場合、熱を加えると素子内の電子は熱の移動により運ばれ、両端には電位差（起電力）が生じる。
起電力は物質の特性により異なるため、多数の物質を板状又は合金として組み合わされ、サーモモジュールを構成して使用する。熱の移動により両端に温度差が生じる。
この温度差は電気抵抗と温度の関係により、Ｐ型［正孔］（電気の抵抗が温度の上昇により減少する特性）とＮ型［電子］（電気抵抗が温度の上昇により増加する特性）があり、これが素子の材料による発電効率となって現れる。またこれとは逆に半導体素子に電気を流すことにより、半導体素子の片側は冷やされる現象をペルチエ効果と云い、冷蔵庫、又はクーラーに使用されている。
【０００３】請求項２において
熱源として、バッテリーを併用して、シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターで熱を作る為、四角（矩形）の形状の容器の中に炭素混合材及び不燃オイルを入れ、外側にシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを取り付けた容器、又は混合材を入れないで、内側と外側にシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを取り付けた容器を熱源とし、その外側にゼーベック半導体を取り付ける。
シートヒーター（ポリミイミド素材）は極めて薄いシート状のため、整形が自由で必要電力に応じて作ることが出来、請求項１記載の半導体で大容量の発電が可能である。
【０００４】請求項３において
バッテリーを併用して、四角（矩形）の形状の容器なしでシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを熱源にすることが出来る為、多重的な組み合わせで大きな電気を作ることが可能である。又冷却には特殊なフインを取り付け効率的なシステムとなっている。
【０００５】本発明による熱電発電システムはバッテリーを併用し、発電に使用する四面は冷却に使用するルート、充電に使用するルート、発電に使用するルートとして利用出来、バッテリーは常に充電状態で、使用が常に可能となり画期的な発電システムである。しかも熱源からデバイスにより直接発電することが出来るシステムにもなっている。
【０００６】請求項４において
本発明はシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターで熱を作り、請求項１記載の半導体から出力する電気を本願のフローシステム図の通り、充電コントローラー又は発電デバイス或はリチウムイオン電池に接続して使用することが可能である。
従来の鉛バッテリーは過充電、過放電の制限があり、大容量の発電にはバッテリーの個数又は容量を多くすることしかなく、バッテリーは非常に重くなる。
【発明の開示】
【発電が解決しようとする課題】
【０００７】発明が解決しようとする課題は（１）請求項１記載のゼーベック半導体が発電素子としてどうか（２）熱源となるシートヒーター又はスペースヒーターはどうか（３）充電コントローラー又は充電デバイス或はリチウムイオン電池と接続してどうかと云う事である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】１．本発明が解決するための手段として請求項１記載の素子によるゼーベック半導体によ    り解決すること。
２．シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを熱源とすること。
３．請求項１記載の半導体により充電コントローラーでバッテリーを充電するか又は発電    デバイス或はリチウムイオン電池で発電するシステムにすることである。
【発明の効果】
【０００９】請求項１記載のゼーベック半導体素子によりエレメントの流れが非常に良くなり、温度差が高く取れ、更にモジュール構成により、直列、並列接続の調整で発電、充電、冷却が同時に出来、ゆとりある熱電発電システムが可能となった。又バッテリーへの充電も熱源（容器の形状）を四面から取ることも出来、更にヒーター、ゼーベック半導体、ペルチエ半導体を多重的に組み合わせるため、充電しながら発電（負荷）して、連続して使用できる  熱電発電システムとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】本発明を実施するに当たり、（１）ゼーベック半導体の発電が良くなり（２）バッテリーを併用したヒーターの熱源は安定した熱のため、請求項１記載のゼーベック半導体から出る電力（電圧、電流）は安定しており（３）電力量も用途に応じて対応が可能となり、（４）充電コントローラー又は発電デバイスとのマッチングも可能となり、大容量の熱電発電システムとなった。
【実施例】
【００１１】図１により説明します。
熱源（１）はバツテリー（２）から電気を取り、ヒーター（３）を熱する。四角の容器（４）に取り付けたヒーター熱で、ゼーベック半導体（５）はその熱を受けて発電する。
その外側にフイン、フアン（６）を取り付け冷却する。半導体のエレメントの流れが良くなり、温度差（ヒーター側は熱く、フイン、フアン側は冷やす）が出来て、電圧、電流は多く出る様になり、電圧は３０℃から上昇し、熱が高くなるに従い発電量も多くなります。このシステムの温度は半導体とヒーターの関係により７５℃で調整します。
また電気を止めても、その予熱で暫く発電します。電源はＯＮ、ＯＦＦ或はＳＳＲ設定で自動的にコントロールされます。
【産業上の利用可能性】
【００１２】本発明は熱エネルギーを電気エネルギーに変換してゼーベック半導体から電気取り出し発電させるもので、この独立型（移動式）発電機は運搬が可能で、小容量から大容量に至る発電が可能なシステムで、産業上の利用には画期的なものであり、社会的貢献は大である。
具体的には電気の無い地域、場所、一般家庭、業務用、非常用を問わずその利用範囲は非常に広く、充電なしの完全な電気自動車にも対応可能で、しかも太陽光発電が一日平均３，５時間しか発電しないのに比べ、このシステムは２４時間発電が可能のため、その差は非常に大きいものがある。その為、本発明によりエネルギー革命と云われる道が開けた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（本体図）により説明します。
【図２】システムフロー図
【符号の説明】
【００１４】１．熱源
２．バッテリー
３．ヒーター
４．容器
５．ゼーベック半導体
６．フイン、フアン
［名称］
Ａ  熱源
Ｂ  電源
Ｃ  インバーター
Ｄ  チヤージャー
Ｅ  バッテリー又はリチウムイオン電池
Ｆ  昇圧器
Ｇ  発電デバイス
Ｈ  温調器
【図１】
2019029630.tif 000003
【図２】
2019029630.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月28日(2018.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工グラファイトパイロイドプレート、ステンレス、の板状と銅或はアルミの板状のいずれかのゼーベック半導体又は板状の人工グラファイトパイロイドプレート、モリブデン、カルシウム、亜鉛、マグネシウムのいずれかを組み合わせたゼーベック半導体。
【請求項２】
請求項１により、バッテリーを併用して、四角［矩形］の形状の容器の中に炭素混合材と不燃オイルを入れ、容器の外側にシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを取り付け、或は容器に混合材を入れないで内部と外部の両面又は片面にシートヒーター（ポリイミド素材）、又はスペースヒーターを取り付けた容器を熱源とし、その外部に請求項１記載のゼーベック半導体を取り付け、更に外側にペルチエ半導体、又は特殊なフイン及びフアンを取り付けた熱電発電システム。
【請求項３】
請求項１により、バッテリーを併用して、容器を使用しないで直接シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを多重的に組み合わせて熱源とし、その両面又は片面に請求項１記載のゼーベック半導体を取り付け、更にその外側にペルチエ半導体、又は特殊なフイン及びフアンを取り付けた熱電発電システム。
【請求項４】
バッテリーを併用して、シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペーヒーターの熱源で請求項１に記載したゼーベック半導体から出力する電気をシステムのフロー図の通り、充電コントローラー、又は発電デバイス或はリチウムイオン電池に接続して使用する熱電発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】請求項１において
本発明は熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する技術である。
これはゼーベック効果を利用したゼーベック半導体で請求項１に記載した人工グラファイトパイロイドプレート、ステンレス、の板状と銅或はアルミのいずれかを板状にしたゼーベック半導体及び板状の人工グラファイトパイロイドプレート、モリブデン、カルシウム、亜鉛、マグネシウムのいずれかを組み合わせたゼーベック半導体である。
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（移動）が生じるゼーベック効果を利用するものである。【０００２】金属の場合、熱を加えると素子内の電子は熱の移動により運ばれ、両端には電位差（起電力が生じる。
起電力は物質の特性により異なるため、多数の物質を板状又は合金として組み合わされ、サーモモジュールを構成して使用する。熱の移動により両端に温度差が生じる。
この温度差は電気抵抗と温度の関係により、Ｐ型［正孔］（電気の抵抗が温度の上昇により減少する特性）とＮ型［電子］（電気抵抗が温度の上昇により増加する特性）があり、これが素子の材料による発電効率となって現れる。またこれとは逆に半導体素子に電気を流すことにより、半導体素子の片側は冷やされる現象をペルチエ効果と云い、冷蔵庫、又はクーラーに使用されている。
この様に、ゼーベック半導体における素子はその特性により、Ｎ型、Ｐ型に分けて作ることで温度差、電子の量、流れる電子の早さも変わり、発電効率も変わって来る。
本発明がこの素材を選択した理由は既に知られているアルミ、ビスマス、テルル、鉄、コバルト、ニツケル、銅、亜鉛、金、コンスタンタン、クロメル、アルメル、クロム、シリコン、アンチモン、セレン等を避け、金属なら何でも良い考えではなく、総合的に判断し、その根拠として素材の熱伝導度、電気抵抗、融点、比熱、密度、毒性等を考慮して選択したことである。その選択こそが発電効率として重要なのである。【０００３】請求項２において
熱源として、バッテリーを併用して、シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターで熱を作る為、四角（矩形）の形状の容器の中に炭素混合材及び不燃オイルを入れ、外側にシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを取り付けた容器、又は混合材を入れないで、内側と外側にシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを取り付けた容器を熱源とし、その外側にゼーベック半導体を取り付ける。
シートヒーター（ポリイミド素材）は極めて薄いシート状のため、整形が自由で必要電力に応じて作ることが出来、請求項１記載の半導体で大容量の発電が可能である。【０００４】請求項３において
バッテリーを併用して、四角（矩形）の形状の容器なしでシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを熱源とすることが出来る為、多重的な組み合わせで大きな電気を作ることが可能である。又冷却にはペルチエ半導体、特殊なフインを取り付け効率的なシステムとなっている。【０００５】本発明による熱電発電システムはバッテリーを併用し、発電に使用する四面は冷却に使用するルート、充電に使用するルート、発電に使用するルートとして利用出来、又容器を使わない方法では（０００４）の様に直接ヒーターと組み合わせ、多重的に熱を作ることにより、バッテリーは常に充電状態で使用することが可能となり画期的な発電システムになっている。しかも熱源からデバイスにより直接発電することが出来るシステムにもなっいる。【０００６】請求項４において
本発明はシートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターで熱を作り、請求項１記載の半導体から出力する電気を本願のフローシステム図の通り、充電コントローラー又は発電デバイス或はリチウムイオン電池に接続して使用することが可能である。
従来の鉛バッテリーは過充電、過放電の制限があり、大容量の発電にはバッテリーの個数又は容量を多くすることしかなく、バッテリーは非常に重くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】発明が解決しようとする課題は（１）請求項１に記載のゼーベック半導体が熱電素子としてどうか（２）熱源となるシートヒーター又はスペースヒーターはどうか（３）充電コントローラー、又は充電発電デバイス或はリチウムイオン電池と接続してどうかと云う事である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】１．本発明が解決するための手段として請求項１記載の素子によるゼーベック半導体により解決すること。
２．シートヒーター（ポリイミド素材）又はスペースヒーターを熱源とすること。
３．請求項１記載の半導体により充電コントローラーでバッテリーを充電するか又は発電デバイス或はリチウムイオン電池で発電するシステムにすることである。
【発明の効果】
【０００９】本発明における最大の発明は熱源を作るため、ヒーターの電気抵抗を高くしたことである。ヒーターは電気抵抗が高い程、熱くなるのが早く、高温が得られるため、その電力をバッテリーに求めた。そのため、ヒーター熱は設定温度に達するのが早く、その間だけバッテリーの容量も必要ですが、それ以降は第一項記載のゼーベック半導体から出力する電気が多いため、次第に満充電状態を維持出来る結果となり、しかも充電は数列のあるシステムの一列目のみに行うだけで、接続した２列目からは充電する必要なく、デバイスに直接接続して使用することが可能となった。そのため熱源は他に求めることなく発電出来る画期的なシステムとなったことである。
請求項１記載のゼーベック半導体素子によりエレメントの流れが非常によくなり、温度差が高く取れ、更にモジュール構成により、直列、並列接続の調整で発電、充電、冷却が同時に出来、ゆとりある熱電発電システムが可能となった。又バッテリーへの充電も熱源（容器の形状）を四面から取ることも出来、更にヒーター、ゼーベック半導体、ペルチエ半導体を多重的に組み合わせるため、充電しながら発電（負荷）して、連続して使用できる熱電発電システムとなった。
【発明を実施するための形態】
【００１０】本発明を実施するに当たり、（１）ゼーベック半導体の発電が良くなり（２）バッテリーを使用したヒーターの熱源は安定した熱のため、請求項１記載のゼーベック半導体から出る電力（電圧、電流）は安定しており、電力量も用途に応じて対応が可能となり、（４）充電コントローラー又は発電デバイスとのマッチングも可能となり、大容量の熱電発電システムとなった。
【実施例】
【００１１】図１により説明します。
熱源（１）はバッテリー（２）から電気を取り、ヒーター（３）を熱する。四角の容器（４）又は直接ヒーターを半導体に取り付け、ヒーター熱でゼーベック半導体（５）はその熱を受けて発電する。その外側にペルチエ半導体、フイン、フアン（６）を取り付け冷却する。半導体のエレメントの流れが良くなり、温度差（ヒーター側は熱く、ペルチエ半導体、フイン、ファン側は冷やす）が出来て、電圧、電流は多く出る様になり、電圧は３０℃から上昇し、熱が高くなるに従い発電量も多くなります。このシステムの温度は半導体とヒー
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また電気を止めてもその予熱で暫く発電します。電源はＯＮ、ＯＦＦ或はＳＳＲ設定で自動的にコントロールされます。
【産業上の利用可能性】
【００１２】本発明は熱エネルギーを電気エネルギーに変換してゼーベック半導体から電気を取り出し発電させるもので、この独立型（移動式）発電機は運搬が可能で、小容量から大容量に至る発電が可能なシステムで、産業上の利用には画期的なものであり、社会的貢献は大である。
具体的には電気の無い地域、場所、一般家庭、業務用、非常用を問わずその利用範囲は非常に広く、充電なしの完全な電気自動車にも対応可能で、しかも太陽光発電が一日平均３，５時間しか充電しないのに比べ、このシステムは２４時間発電が可能なため、その差は非常に大きいものがある。その為、本発明によりエネルギー革命と云われる道が開けた。
更に本発明はバッテリーを併用した循環充電システムのため、（１）外部の電力は不要で、（２）ＣＯ２は一切出なく、（３）独立（移動）型発電装置のため、インフラ設備も不要で（４）クリーンで静かで、公害もなく地球温暖化防止にも期待できる画期的な熱電発電システムになった事である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】熱源
【図２】熱電発電システムフロー図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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