(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２面を有し、前記第１及び第２面間に温度差を生じさせることにより発電する熱電変換モジュールと、
前記第１面に隣接した第１部品を含み、前記第１部品には各々が第１方向に延びた複数の第１貫通孔が設けられ、第１熱媒体が前記複数の第１貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成され、前記第１部品は、複数の貫通孔が各々に設けられた複数の薄板を積層してなる第１熱交換装置と
を具備した熱発電システム。
【請求項２】
前記複数の第１貫通孔の各々は１０ｍｍ以下の径を有している請求項１に記載の熱発電システム。
【請求項３】
前記第１熱交換装置には、前記第１方向に各々が延び、両端で封止された１つ以上の孔が更に設けられ、前記１つ以上の孔の各々には蓄熱材が充填されている請求項１又は２に記載の熱発電システム。
【請求項４】
前記蓄熱材は潜熱蓄熱材である請求項３に記載の熱発電システム。
【請求項５】
前記第１熱交換装置は、前記第１部品を間に挟んで前記第１面と向き合った断熱材を更に含んだ請求項１乃至４の何れか１項に記載の熱発電システム。
【請求項６】
前記断熱材は、前記第１部品上に設けられた、無機材料を含んだコーティングである請求項５に記載の熱発電システム。
【請求項７】
前記複数の第１貫通孔の各々は、径に対する長さの比が２以上である請求項１乃至６の何れか１項に記載の熱発電システム。
【請求項８】
前記熱電変換モジュールは、前記第１熱交換装置と隣接した第１絶縁層と、前記第１絶縁層を間に挟んで前記第１熱交換装置と向き合った第２絶縁層と、前記第１及び第２絶縁層間に互いから離間して配置された第１及び第２部分と、前記第１及び第２部分と前記第１又は第２絶縁層との間に介在した導体層とを含み、前記第１及び第２部分の各々はビスマス及びテルルを含み、前記第１及び第２部分の一方はｐ型半導体であり、前記第１及び第２部分の一方はｎ型半導体である請求項１乃至７の何れか１項に記載の熱発電システム。
【請求項９】
前記第１部品は、アルミニウム、銅、鉄及びステンレスからなる群より選択される材料からなる請求項１乃至８の何れか１項に記載の熱発電システム。
【請求項１０】
前記第２面に隣接した第２部品を含み、前記第２部品には各々が第２方向に延びた複数の第２貫通孔が設けられ、第２熱媒体が前記複数の第２貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成された第２熱交換装置を更に具備した請求項１乃至９の何れか１項に記載の熱発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、各種機器及び産業プラントなどで生じる熱エネルギーを回収するために、熱電変換モジュールを使用することが考えられている。例えば、一対の配管の間に複数の熱電変換モジュールを設置し、一方の配管に熱水を流し、他方の配管に冷水を流すことにより、熱エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、熱発電システムの発電効率を向上させ得る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の熱発電システムは、熱電変換モジュールと熱交換装置とを具備している。熱電変換モジュールは、第１及び第２面を有し、第１及び第２面間に温度差を生じさせることにより発電する。熱交換装置は、第１面に隣接した部品を含んでいる。この部品には、各々が特定の方向に延びた複数の貫通孔が設けられており、この部品は、それらの複数の貫通孔が各々に設けられた複数の薄板を積層してなる。熱交換装置は、熱媒体が貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る熱発電システムを概略的に示す断面図。
【図２】図１の熱発電システムが含んでいる熱電変換モジュールを概略的に示す断面図。
【図３】図１の熱発電システムが含んでいる熱交換装置を概略的に示す一断面図。
【図４】図１の熱発電システムが含んでいる熱交換装置を概略的に示す他の断面図。
【図５】一変形例に係る熱発電システムを概略的に示す断面図。
【図６】他の変形例に係る熱発電システムを概略的に示す断面図。
【図７】更に他の変形例に係る熱発電システムを概略的に示す断面図。
【図８】更に他の変形例に係る熱発電システムを概略的に示す断面図。
【図９】第２実施形態に係る熱発電システムが含んでいる熱交換装置を概略的に示す一断面図。
【図１０】第２実施形態に係る熱発電システムが含んでいる熱交換装置を概略的に示す他の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００８】
まず、図１乃至図４を参照しながら、第１実施形態を説明する。  
図１に示す熱発電システム１は、熱電変換モジュール１０と、第１熱交換装置２０と、第２熱交換装置３０とを含んでいる。なお、図中、Ｘ方向は、熱電変換モジュール１０の主面に平行な方向である。Ｙ方向は、熱電変換モジュール１０の主面に平行であり且つＸ方向に垂直な方向である。そして、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向であって、熱電変換モジュール１０の厚さ方向に相当する。
【０００９】
図１に示す例では、第１熱交換装置２０と第２熱交換装置３０との間で、複数の熱電変換モジュール１０がＸ方向に配列している。第１熱交換装置２０と第２熱交換装置３０との間には、熱電変換モジュール１０を１つのみ設置してもよい。
【００１０】
熱電変換モジュール１０は、図２に示すように、第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２を有している。熱電変換モジュール１０は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２と間に温度差を生じさせることにより発電する。具体的には、熱電変換モジュール１０は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２と間に温度差を生じさせると、ゼーベック効果により起電力を生じる。
【００１１】
熱電変換モジュール１０は、図２に示すように、第１絶縁層１１０ａ及び第２絶縁層１１０ｂを含んでいる。絶縁層１１０ａ及び１１０ｂは、各々の主面がＸ方向及びＹ方向に対して平行になるようにＺ方向に配列している。
【００１２】
絶縁層１１０ａ及び１１０ｂは、例えば、アルミナなどの無機絶縁体からなる。絶縁層１１０ａ及び１１０ｂは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。絶縁層１１０ａに多層構造を採用する場合、その絶縁層１１０ｂに最も近い層が絶縁性であれば、他の層の１つ以上は導電性であってもよい。同様に、絶縁層１１０ｂに多層構造を採用する場合、その絶縁層１１０ａに最も近い層が絶縁性であれば、他の層の１つ以上は導電性であってもよい。
【００１３】
絶縁層１１０ａ及び１１０ｂ間には、第１部分１２０ａと第２部分１２０ｂとが介在している。第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの各々は、例えば、Ｙ方向に延びた形状を有している。第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂは、互いから離間して配列している。
【００１４】
なお、図２に示す例では、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂはＸ方向に配列しているが、それらの配列方向はＸ方向でなくてもよい。例えば、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂはＹ方向に交互に配列していてもよい。また、図２に示す例では、各熱電変換モジュール１０は、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０の各々を複数含んでいるが、各熱電変換モジュール１０は、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの各々を１つのみ含んでいてもよい。
【００１５】
第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂは、異なる材料からなる。第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの材料としては、金属又は半導体を使用することができる。例えば、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの一方はｐ型半導体からなり、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの他方はｎ型半導体からなる。この場合、第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの材料としては、例えば、テルル化ビスマスなどのビスマスとテルルとを含んだ物質に、セレン及びアンチモンなどの不純物を添加したものを使用することができる。このような材料を使用した場合、例えば、２２０℃以下の、特には１５０℃以下の熱を利用した発電において、特に優れた発電効率を達成することができる。
【００１６】
絶縁層１１０ａと第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂとの間には、第１導体層１３０ａが介在している。導体層１３０ａの各々は、Ｙ方向に延びた帯形状を有している。これら導体層１３０ａは、１つの第１部分１２０ａと１つの第２部分１２０ｂとから各々がなる組に対応してＸ方向に配列している。各導体層１３０ａは、上記の組が含んでいる第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂを互いに電気的に接続している。
【００１７】
絶縁層１１０ｂと第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂとの間には、第２導体層１３０ｂが介在している。導体層１３０ｂの各々は、Ｙ方向に延びた帯形状を有している。これら導体層１３０ｂは、上記の組に対応してＸ方向に配列している。各導体層１３０ｂは、隣り合った２組の一方が含んでいる第１部分１２０ａと、他方の組が含んでいる第２部分１２０ｂとを互いに電気的に接続している。
【００１８】
導体層１３０ａ及び１３０ｂは、例えば、単体金属又は合金からなる。導体層１３０ａ及び１３０ｂの材料としては、例えば、半田などの金属材料を使用することができる。導体層１３０ａ及び１３０ｂの各々は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。導体層１３０ａ又は１３０ｂに多層構造を採用する場合、例えば、銅、ニッケル又はそれらの少なくとも一方を含んだ合金からなる層を形成し、その上に半田からなる層を設けてもよい。
【００１９】
なお、各熱電変換モジュール１０が第１部分１２０ａ及び第２部分１２０ｂの各々を１つのみ含んでいる場合、導体層１３０ａ及び１３０ｂの一方は省略することができる。
【００２０】
第１部分１２０ａと第２部分１２０ｂとの間には、絶縁層１４０が介在している。絶縁層１４０は、例えば、無機絶縁体又は有機絶縁体からなる。絶縁層１４０は、省略することができる。
【００２１】
第１熱交換装置２０は、図１に示すように、熱電変換モジュール１０と隣接している。第１熱交換装置２０は、第１熱媒体と図２に示す第１面Ｆ１との熱交換を媒介する。ここでは、第１熱媒体は、Ｘ方向に流れる流体、例えば液体又は気体である。
【００２２】
熱交換装置２０は、図３及び図４に示す第１部品２１０を含んでいる。部品２１０は、図２に示す第１面Ｆ１と隣接している。
【００２３】
部品２１０は、例えば、第１熱媒体を流す流路の一部を構成している。部品２１０は、第１熱媒体を流す流路（図示せず）内に設置されていてもよい。
【００２４】
部品２１０は、例えば、金属又は非金属材料からなる。金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅及び鉄などの単体金属又はそれらの少なくとも一方を含んだ合金を使用することができる。合金として、特殊用途ステンレス鋼（ＳＵＳ）などのステンレス鋼を使用してもよい。非金属材料としては、例えば、珪素を使用することができる。
【００２５】
部品２１０には、各々が第１方向に延びた複数の第１貫通孔ＴＨが設けられている。熱交換装置２０は、第１熱媒体が貫通孔ＴＨの各々を同じ向きに流れるように構成されている。典型的には、第１方向は、部品２１０の上流及び下流における第１熱媒体の流れ方向に対して平行である。ここでは、第１方向は、Ｘ方向に対して平行な方向である。
【００２６】
部品２１０には、等しい径の貫通孔ＴＨを設けてもよく、径が異なる貫通孔ＴＨを設けてもよい。熱交換の効率の観点では、部品２１０には、等しい径の貫通孔ＴＨを設けることが好ましい。
【００２７】
貫通孔ＴＨの径は、例えば１０ｍｍ以下であり、好ましくは５ｍｍ以下である。貫通孔ＴＨの径を大きくすると、熱交換の効率が低下する。また、貫通孔ＴＨの径は、例えば１ｍｍ以上であり、好ましくは３ｍｍ以上である。貫通孔ＴＨの径を小さくすると、第１熱媒体の圧力損失が大きくなる。
【００２８】
貫通孔ＴＨの径に対する長さの比は、例えば２以上である。この比を大きくすると、熱交換に利用可能な面の面積が大きくなる。また、この比を大きくすると、第１熱媒体の乱流を抑制できるため、第１熱媒体の圧力損失を小さくすることができる。
【００２９】
貫通孔ＴＨの長さ方向に対して垂直な断面、ここでは、Ｘ方向に対して垂直な断面において、部品２１０の面積に占める貫通孔ＴＨの合計面積の比は、例えば３０％以上である。この比を大きくすると、熱交換に利用可能な面の面積が大きくなる。また、この比は、例えば、６０％以下である。この比を小さくすると、部品２１０の強度が低下する。
【００３０】
貫通孔ＴＨの長さ方向に対して垂直な断面において、各貫通孔ＴＨは円形である。この断面における貫通孔ＴＨの形状は、円形でなくてもよい。例えば、この断面において、貫通孔ＴＨは、三角形、四角形及び六角形などの多角形であってもよい。
【００３１】
貫通孔ＴＨの長さ方向に対して垂直な断面において、貫通孔ＴＨは、規則的に配列していてもよく、不規則に配列していてもよい。前者の場合、貫通孔ＴＨは、例えば、三角格子及び正方格子などの格子状に配列していてもよい。
【００３２】
部品２１０は、例えば、ブロックに複数の貫通孔を形成することにより得られる。或いは、部品２１０は、複数の貫通孔が各々に設けられた複数の薄板を積層することにより得られる。複数の貫通孔が設けられた構造は、例えば、フォトエッチング及びエレクトロフォーミングなどの化学処理プロセス、又は、ドリルによる切削加工、プレス加工、放電加工及びレーザ加工などの機械加工プロセスを利用して得ることができる。
【００３３】
第２熱交換装置３０は、図１に示すように、熱電変換モジュール１０と隣接している。第２熱変換装置３０は、第２熱媒体と図２に示す第２面Ｆ２との熱交換を媒介する。ここでは、第２熱媒体は、例えば液体又は気体、典型的には気体である。第２熱媒体の温度は、第１熱媒体の温度とは異なっている。ここでは、一例として、第２熱媒体の温度は、第１熱媒体の温度と比較してより低いこととする。
【００３４】
第２熱交換装置３０は、複数のフィンを含んでいる。第２熱交換装置３０は、例えば、金属材料からなる。金属材料としては、例えば、銅及びアルミニウムなどの単体金属又は合金を使用することができる。
【００３５】
この熱発電システム１は、上記の通り、複数の熱電変換モジュール１０を含んでいる。これら熱電変換モジュール１０は、直列に又は並列に接続されている。熱電変換モジュール１０の数及び電気的接続は、熱発電システム１が出力する電力の用途に応じて適宜選択される。
【００３６】
この熱発電システム１は、直流電流を出力する。それ故、典型的には、この熱発電システム１は、直流電流を交流電流に変換するべく、インバータ、コントローラ、パワーコンディショナ、バッテリ及びコンデンサなどと組み合わされる。勿論、熱発電システム１が出力する直流電流は、交流電流に変換することなしに使用してもよい。
【００３７】
上記の通り、この熱発電システム１は、第１熱交換装置２０を含んでいる。第１熱交換装置２０は、複数の貫通孔ＴＨが設けられた部品２１０を含んでおり、この部品２１０が、貫通孔ＴＨ内に流通させる第１熱媒体と熱電変換モジュール１０の第１面Ｆ１との熱交換を媒介する。それ故、例えば、第１熱交換装置２０の代わりに、１つの配管を使用した場合と比較して、高い熱交換効率を達成できる。従って、この熱発電システム１は、高い発電効率を達成し得る。特に、この熱発電システム１は、第１熱媒体の温度が比較的低い場合に極めて有用である。
【００３８】
この熱発電システムには、様々な変形が可能である。図５乃至図８を参照しながら、第１実施形態の変形例を説明する。
【００３９】
図５に示す変形例では、第１熱交換装置２０を複数の部品２１０で構成している。これら部品２１０は、第１熱媒体を流す流路内で、第１熱媒体の流れ方向、ここではＸ方向に沿って直列に配列している。この構造を採用すると、貫通孔ＴＨの一部が詰まることに起因した第１熱媒体の圧力損失を最小にすることができる。
【００４０】
なお、第１熱交換装置２０を複数の部品２１０で構成する場合、図５に示すように、１つの熱電変換モジュール１０に対して複数の部品２１０を配置することができる。或いは、１つの熱電変換モジュール１０に対して１つの部品２１０を設置してもよい。
【００４１】
図６に示す変形例では、第１熱交換装置２０を、部品２１０と断熱材２２０とで構成している。断熱材２２０は、部品２１０を間に挟んで第１面Ｆ１と向き合っている。
【００４２】
断熱材２２０は、例えば、無機材料を含んだコーティングである。無機材料としては、例えば、シリカ又はアルミナ粉末を使用することができる。このコーティングは、接着剤などの他の成分を更に含むことができる。
【００４３】
断熱材２２０を設けると、第１熱媒体の熱エネルギーが熱発電システム１の外部へと散逸するのを抑制することができる。従って、より高い発電効率を達成することができる。
【００４４】
図７に示す変形例では、第２熱交換装置３０は、図３及び図４などを参照しながら説明した第１熱交換装置２０と同様の構造を有している。即ち、第２熱交換装置３０は、第２面Ｆ２に隣接した第２部品を含んでいる。第２部品には、各々が第２方向に延びた複数の第２貫通孔が設けられている。第２熱交換装置３０は、第２熱媒体が第２貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成されている。なお、ここでは、第２方向は、第１方向に対して平行であるが、第２方向と第１方向とは交差していてもよい。
【００４５】
図７の構造を採用した場合、第１熱交換装置２０において高い熱交換効率を達成できるのに加え、第２熱交換装置２０においても高い熱交換効率を達成できる。従って、より高い発電効率を達成することができる。
【００４６】
図８に示す変形例では、第１熱変換装置２０は、図１を参照しながら説明した第２熱交換装置２０と同様の構造を有している。
【００４７】
また、図８に示す変形例では、第２熱交換装置３０は、図３及び図４などを参照しながら説明した第１熱交換装置２０と同様の構造を有している。即ち、第２熱交換装置３０は、第２面Ｆ２に隣接した第２部品を含んでいる。第２部品には、各々が第２方向に延びた複数の第２貫通孔が設けられている。第２熱交換装置３０は、第２熱媒体が第２貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成されている。
【００４８】
図８の構造を採用した場合、第２熱交換装置２０において高い熱交換効率を達成できる。従って、この場合も、高い発電効率を達成することができる。
【００４９】
図５を参照しながら説明した構造と図６を参照しながら説明した構造とは、互いに組み合わせることができる。即ち、図５に示す各部品２１０上に、図６を参照しながら説明した断熱材２２０を設けてもよい。
【００５０】
図７を参照しながら説明した構造に、図５を参照しながら説明した構造及び図６を参照しながら説明した構造の少なくとも一方を組み合わせてもよい。この場合、熱交換装置２０及び３０の一方に、図５を参照しながら説明した構造及び図６を参照しながら説明した構造の少なくとも一方を適用してもよい。或いは、熱交換装置２０及び３０の双方に、図５を参照しながら説明した構造及び図６を参照しながら説明した構造の少なくとも一方を適用してもよい。
【００５１】
図８を参照しながら説明した構造に、図５を参照しながら説明した構造及び図６を参照しながら説明した構造の少なくとも一方を組み合わせてもよい。即ち、熱交換装置３０に、図５を参照しながら説明した構造及び図６を参照しながら説明した構造の少なくとも一方を適用してもよい。
【００５２】
次に、図９及び図１０を参照しながら、第２実施形態を説明する。  
第２実施形態に係る熱発電システムは、以下の構成を採用したこと以外は、第１実施形態に係る熱発電システム１と同様である。
【００５３】
即ち、第２実施形態に係る熱発電システムでは、図９及び図１０に示すように、一部の貫通孔ＴＨの両端を栓２３０ａ及び２３０ｂで封止し、それらに蓄熱材２４０を充填している。蓄熱材２４０は、第１熱媒体の温度変化に起因した熱発電システム１の発電量の変化を抑制する役割を果たす。
【００５４】
蓄熱材２４０としては、例えば、部品２１０と比較して比熱がより大きな顕熱蓄熱材を使用することができる。顕熱蓄熱材としては、例えば、鉱油を使用することができる。
【００５５】
或いは、蓄熱材２４０として、潜熱蓄熱材を使用してもよい。第１熱媒体の平均温度よりも低い温度で、例えば、第１熱媒体の平均温度よりも１０℃乃至２０℃低い温度で液体から固体への相変化を生じるものを使用することが好ましい。潜熱蓄熱材としては、例えば、塩化マグネシウム六水和物又はエリスリトールを使用することができる。なお、潜熱蓄熱材は、顕熱蓄熱材と組み合わせて使用してもよい。
【００５６】
潜熱蓄熱材を使用した場合、第１熱媒体の温度Ｔ１が潜熱蓄熱材の転移温度Ｔ２と等しいか又はそれよりも高い場合、熱発電システム１は、第１熱媒体の熱エネルギーによって発電する。そして、第１熱媒体の温度Ｔ１が潜熱蓄熱材の転移温度Ｔ２よりも低い場合、熱発電システム１は、潜熱蓄熱材が蓄えていた熱エネルギーによって発電する。このようにして、第１熱媒体の温度変化に起因した熱発電システム１の発電量の変化を抑制する。
【００５７】
この構成を採用した場合、蓄熱材２４０が蓄えている熱は、部品２１０に直接伝達される。それ故、蓄熱材２４０が蓄えているエネルギーを効率的に発電に利用することができる。
【００５８】
第２実施形態において説明した技術は、第１実施形態に係る熱発電システム１に適用してもよい。また、第２実施形態において説明した技術は、上記の変形例に係る熱発電システムに適用してもよい。
【００５９】
上述した熱発電システムは、例えば、ごみ焼却場、清掃工場又は石油精製所で生じた排熱からの発電に利用することができる。具体的には、上記の第１及び第２熱媒体の一方として、焼却炉の冷却に使用した水、焼却炉からの排熱の回収に使用する蒸気タービンが排出した水、又は原油の精製で分留された精製油の冷却に使用した水を使用する。そして、上記の第１及び第２熱媒体の他方として、より低温の冷却水を使用するか、又は、空気などのガスを使用する。このようにして、各種機器及び産業プラントなどで生じた熱エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。なお、このようにして生じさせた電力は、例えば、場内の照明や換気扇に使用することができる。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
第１及び第２面を有し、前記第１及び第２面間に温度差を生じさせることにより発電する熱電変換モジュールと、
前記第１面に隣接した第１部品を含み、前記第１部品には各々が第１方向に延びた複数の第１貫通孔が設けられ、第１熱媒体が前記複数の第１貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成された第１熱交換装置と
を具備した熱発電システム。
［２］
前記複数の第１貫通孔の各々は１０ｍｍ以下の径を有している項１に記載の熱発電システム。
［３］
前記第１熱交換装置には、前記第１方向に各々が延び、両端で封止された１つ以上の孔が更に設けられ、前記１つ以上の孔の各々には蓄熱材が充填されている項１又は２に記載の熱発電システム。
［４］
前記蓄熱材は潜熱蓄熱材である項３に記載の熱発電システム。
［５］
前記第１熱交換装置は、前記第１部品を間に挟んで前記第１面と向き合った断熱材を更に含んだ項１乃至４の何れか１項に記載の熱発電システム。
［６］
前記断熱材は、前記第１部品上に設けられた、無機材料を含んだコーティングである項５に記載の熱発電システム。
［７］
前記複数の第１貫通孔の各々は、径に対する長さの比が２以上である項１乃至６の何れか１項に記載の熱発電システム。
［８］
前記熱電変換モジュールは、前記第１熱交換装置と隣接した第１絶縁層と、前記第１絶縁層を間に挟んで前記第１熱交換装置と向き合った第２絶縁層と、前記第１及び第２絶縁層間に互いから離間して配置された第１及び第２部分と、前記第１及び第２部分と前記第１又は第２絶縁層との間に介在した導体層とを含み、前記第１及び第２部分の各々はビスマス及びテルルを含み、前記第１及び第２部分の一方はｐ型半導体であり、前記第１及び第２部分の一方はｎ型半導体である項１乃至７の何れか１項に記載の熱発電システム。
［９］
前記第１部品は、アルミニウム、銅、鉄及びステンレスからなる群より選択される材料からなる項１乃至８の何れか１項に記載の熱発電システム。
［１０］
前記第２面に隣接した第２部品を含み、前記第２部品には各々が第２方向に延びた複数の第２貫通孔が設けられ、第２熱媒体が前記複数の第２貫通孔の各々を同じ向きに流れるように構成された第２熱交換装置を更に具備した項１乃至９の何れか１項に記載の熱発電システム。
【符号の説明】
【００６０】
１…熱発電システム、１０…熱電変換モジュール、２０…第１熱交換装置、３０…第２熱交換装置、１１０ａ…第１絶縁層、１１０ｂ…第２絶縁層、１２０ａ…第１部分、１２０ｂ…第２部分、１３０ａ…第１導体層、１３０ｂ…第２導体層、１４０…絶縁層、２１０…第１部品、２２０…断熱材、２３０ａ…栓、２３０ｂ…栓、２４０…蓄熱材、Ｆ１…第１面、Ｆ２…第２面、ＴＨ…第１貫通孔。
【図１】
0005740286.tif 000002
【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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【図１０】
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