(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の媒体を流通させる第１の流路と、
前記第１の媒体の温度と異なる温度を有する第２の媒体を流通させる第２の流路と、
前記第１の流路に面した第１の伝熱面と前記第２の流路に面した第２の伝熱面とを有する伝熱体と、
前記第１の伝熱面に装着された熱電モジュールと、を備えた発電装置であって、
前記熱電モジュールは、２枚の基材と前記２枚の基材の間に接合された熱電素子とを有し、
前記熱電モジュールの前記第１の流路側に、前記熱電モジュールと前記第１の媒体とを隔てる可撓性を有するフィルムを有し、
前記フィルムは前記熱電モジュールの外部構成であり、
前記発電装置は分解可能に構成された、
発電装置。
【請求項２】
前記熱電モジュールは前記第１の伝熱面と対向する装着面に外周領域と前記外周領域に囲まれた内部領域を有し、
前記発電装置は、前記熱電モジュールの前記内部領域と前記第１の伝熱面との間を充填するサーマルグリスを有し、
前記外周領域と前記第１の伝熱面は接着剤により固定され、
前記サーマルグリスは周囲を前記接着剤により封止された請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記熱電モジュールは、前記熱電素子を側方から覆う封止材を有し、
前記接着剤は、前記熱電モジュールの側面をさらに封止した請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記伝熱体は、前記熱電モジュールを装着した箇所に対向する前記第２の伝熱面の箇所に前記伝熱体の肉厚を薄くした凹部を有する、請求項１に記載の発電装置。
【請求項５】
前記伝熱体は、前記第１の伝熱面において前記熱電モジュールの周囲を別個に囲む熱緩衝体を有する請求項１から４のいずれかに記載の発電装置。
【請求項６】
前記熱緩衝体はシリコ−ン樹脂を主成分とする請求項５に記載の発電装置。
【請求項７】
前記第１の媒体の温度を前記第２の媒体の温度よりも低くした請求項１から６のいずれかに記載の発電装置。
【請求項８】
前記第１の流路における第１の媒体の流入口側は、前記第２の流路における第２の媒体の流出口側に位置し、
前記第１の流路における第１の媒体の流出口側は、前記第２の流路における第２の媒体の流入口側に位置する請求項１から７のいずれかに記載の発電装置。
【請求項９】
前記熱電モジュールを複数個有し、
前記複数個の熱電モジュールは前記第１の流路および前記第２の流路に沿って直列に配置され、
前記第１の流路における流入口側から流出口側に向けての前記熱電モジュールの配列の順序は、前記第２の流路における流入口側から流出口側に向けての前記熱電モジュールの配列の順序と逆である請求項１から８のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１０】
媒体を流通させる流路と、
前記流路に面した第１の伝熱面と外部に面した第２の伝熱面とを有する伝熱体と、
前記第１の伝熱面に装着された熱電モジュールと、を備えた発電装置であって、
前記熱電モジュールは、２枚の基材と前記２枚の基材の間に接合された熱電素子とを有し、
前記熱電モジュールの前記流路側に、前記熱電モジュールと前記媒体とを隔てる可撓性を有するフィルムを有し、
前記フィルムは前記熱電モジュールの外部構成であり、
前記発電装置は分解可能に構成された、
発電装置。
【請求項１１】
前記流路は、前記流路に面した側の前記熱電モジュールの主面に向けて前記媒体を進行させる第１の流路部分を有し、
前記第１の流路部分は前記主面と略垂直である請求項１０に記載の発電装置。
【請求項１２】
前記流路は、前記熱電モジュールから前記媒体が離れる方向に進行する第２の流路部分を有し、
前記流路は、前記第１の流路部分と前記第２の流路部分の繰り返し部分を有する請求項１１に記載の発電装置。
【請求項１３】
前記伝熱体において前記熱電モジュールが装着される面は、略平坦である請求項１から１２のいずれかに記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電効果による熱起電力を利用した発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボイラーや焼却炉において廃熱を用いて熱電効果により発電する発電装置が知られている。
【０００３】
この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６８１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の発電装置は、機械的ストレスにより破損することがあり、電力供給が停止することがあった。本発明は、故障を低減した発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、発電装置は、第１の媒体を流通させる第１の流路と、第１の媒体の温度と異なる温度を有する第２の媒体を流通させる第２の流路と、第１の流路に面した第１の伝熱面と第２の流路に面した第２の伝熱面とを有する伝熱体と、第１の伝熱面に装着された熱電モジュールとを備える。
【０００７】
また、発電装置は、第１の媒体を流通させる第１の流路と、第１の流路に面した第１の伝熱面と外部に面した第２の伝熱面とを有する伝熱体と、第１の伝熱面に装着された熱電モジュールとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成を有することにより、本発明の発電装置は熱電モジュールの故障を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における発電装置の分解斜視図
【図２】実施の形態１における発電装置の要部断面図
【図３】（ａ）熱電モジュールの斜視図、（ｂ）熱電モジュールの断面模式図
【図４】実施の形態１における他の発電装置の要部断面図
【図５】（ａ）実施の形態２における発電装置の内部斜視図、（ｂ）同発電装置の断面図
【図６】実施の形態２における他の発電装置の断面図
【図７】実施の形態１における熱電モジュールの配置図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における発電装置２０の分解斜視図である。図２は、本実施の形態における発電装置２０の要部断面図である。
【００１１】
図１、２において、発電装置２０は、第１の媒体２１を流通させる第１の流路２２と、第２の媒体２３を流通させる第２の流路２４と、第１の流路２２と第２の流路２４に面した伝熱体２５と、伝熱体２５の第１の流路２２に面する面に装着された複数の熱電モジュール２６を有する。
【００１２】
第１の流路２２は、金属製の構造体２２Ａ、２２Ｂと金属製の伝熱体２５とによって構成された箱体の内部であり、流入口２２Ｃから第１の媒体２１が流入し、流出口２２Ｄから第１の媒体２１が流出する。第２の流路２４は、金属製の構造体２４Ａ、２４Ｂと伝熱体２５とによって構成された箱体の内部であり、流入口２４Ｃから第２の媒体２３が流入し、流出口２４Ｄから第２の媒体２３が流出する。第１の流路２２および第２の流路２４は、それぞれ第１の媒体２１と第２の媒体２３の流れ方向を決める仕切り板２２Ｅ、２４Ｅを内部に有する。
【００１３】
第１の媒体２１は、例えば、冷却水や空冷のための空気である。第２の媒体２３は、例えば、高温の蒸気や焼却炉やボイラーの排気である。第１の流路２２および第２の流路２４は、それぞれ第１の媒体２１および第２の媒体２３を流通させるための例えばポンプやファンのような駆動部を内部に備えても良い。
【００１４】
第１の流路２２における第１の媒体２１の流入口２２Ｃは、第２の流路２４における第２の媒体２３の流出口２４Ｄの側に配置する。第１の流路２２における第１の媒体２１の流出口２２Ｄは、第２の流路２４における第２の媒体２３の流入口２４Ｃの側に配置する。
【００１５】
伝熱体２５は、第１の流路２２と第２の流路２４に面した金属性の板体である。伝熱体２５を金属から構成することにより、熱伝導の効率を高める。第１の流路２２に面した伝熱体２５の面を第１の伝熱面２５Ａ、第２の流路２４に面した伝熱体２５の面を第２の伝熱面２５Ｂとする。伝熱体２５は、熱電モジュール２６を装着した箇所において、第１の伝熱面２５Ａと第２の伝熱面２５Ｂとの間の肉厚を薄くした薄肉部２５Ｃを有する。これにより、第２の媒体２３の熱を効率的に熱電モジュール２６に伝達することができる。
【００１６】
熱電モジュール２６は、温度差によって生じる熱電効果により発電機能を有する発電モジュールである。熱電モジュール２６の一方の面は伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａに装着された装着面２６Ａである。熱電モジュール２６の他方の面は第１の流路２２に面し、第１の媒体２１と直接に接するように露出した露出面２６Ｂである。熱電モジュール２６の露出面２６Ｂは、第１の媒体２１と直接接触することにより、熱伝達の効率が高くでき、発電装置２０の発電効率を向上できる。媒体に関して、高い温度の媒体は例えば高温の蒸気等だが、その場合は媒体の圧力が非常に高くなる場合が有り、周囲に機械的ストレスを与え易い。熱電モジュール２６の露出面２６Ｂが直接に接する第１の媒体２１の温度は、熱電モジュール２６が直接接触しない第２の媒体２３の温度よりも低くするとよい。これにより、熱電モジュール２６の露出面２６Ｂに対する機械的ストレスを低減し、熱電モジュール２６の故障を低減できる。
【００１７】
熱電モジュール２６の装着面２６Ａの外周領域は、伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａと接着剤２７により固定する。熱電モジュール２６の装着面２６Ａの外周領域に囲まれた内部領域は、伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａとの間にサーマルグリス２８を設ける。サーマルグリス２８により伝熱体２５と熱電モジュール２６との間の熱抵抗を低減し、発電装置２０の発電効率を向上する。サーマルグリス２８の周囲を接着剤２７で固定するとともに、密封封止することにより、サーマルグリス２８の劣化を防止し、熱伝達の劣化を防止する。ここで、サーマルグリス２８は、第１の伝熱面２５Ａと装着面２６Ａとの間を充填するグリース状の樹脂であり、液状であって粘性を有する。また、サーマルグリス２８は、樹脂に金属などのフィラーを含有したものであっても良い。
【００１８】
接着剤２７により、さらに、熱電モジュール２６の側面と伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａにおける熱電モジュール２６の周囲との間を覆い、封止する。これにより、熱電モジュール２６の防水性を高め、熱電モジュール２６の故障を防止し、寿命を延ばす。接着剤２７は、封止材として使用するため、防水機能を持つものが好ましい。
【００１９】
伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａの熱電モジュール２６が設けられていない領域には熱緩衝体２９を設ける。熱緩衝体２９は、複数個の熱電モジュール２６の周囲を別個に囲む貫通穴２９Ａを有する樹脂シートであり、伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａに勘合又は接着固定される。熱緩衝体２９は、第１の媒体２１と第２の媒体２３との間の熱電モジュール２６を経由しない熱交換のロスを低減する。熱緩衝体２９はシリコ−ン樹脂（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）を主成分にすることにより効果的に熱緩衝を行なうことができる。ここで、シリコーン樹脂は、シロキサン結合を有する高分子化合物または低分子シラン類を含む有機ケイ素化合物である。
【００２０】
複数の熱電モジュール２６は、第１の流路２２および第２の流路２４に沿って直列に配置される。第１の流路２２における流入口２２Ｃ側から流出口２２Ｄ側に向けての熱電モジュール２６の配列の順序は、第２の流路２４における流入口２４Ｃ側から流出口２４Ｄ側に向けての熱電モジュール２６の配列の順序と逆である。ここで、熱電モジュールの配置図を図７に示す。図７において、伝熱体２５に２０個の熱電モジュール２６Ｃ〜２６Ｘが配置されている。第１の媒体２１が第１の流路２２に沿って流入口２２Ｃ側から流出口２２Ｄ側に向けて流れる道筋において、熱電モジュール２６Ｃ〜２６Ｘは、熱電モジュール２６Ｃから熱電モジュール２６Ｘへとアルファベットの符号順に配置されている。第２の媒体２３が第２の流路２４に沿って流入口２４Ｃ側から流出口２４Ｄ側に向けて流れる道筋において、熱電モジュール２６Ｃ〜２６Ｘは、熱電モジュール２６Ｘから熱電モジュール２６Ｃへとアルファベットの符号の逆順に配置されている。
【００２１】
このような配列により、流路の各部における第１の媒体２１と第２の媒体２３の温度差を均等化することができ、温度ロスを低減できる。また、個々の熱電モジュール２６における第１の媒体２１と第２の媒体２３の温度差を均等化することができることから、熱電モジュール２６毎の発電量を均等化することができるため、発電効率を向上できる。
【００２２】
熱電モジュール２６の斜視図を図３（ａ）に、熱電モジュール２６の断面模式図を図３（ｂ）に示す。熱電モジュール２６は、２個の基材３０と、２個の基材３０の間に接合された複数の熱電素子３１と、封止材３２と、発電した電力を出力するための配線３３を有する。それぞれの熱電素子３１は、両側に電極３１Ａが接合された熱電材料３１Ｂを有し、両側の電極３１Ａはそれぞれ２個の基材３０に接合される。複数の熱電素子３１は電気的に直列に接続されて両端を出力することにより、熱電モジュール２６の出力電圧を得る。
【００２３】
熱電モジュール２６の２個の基材３０は一般的にはセラミック基板である。熱電素子３１には、Ｐ型半導体を用いたＰ型熱電素子とＮ型半導体を用いたＮ型熱電素子があり、温度差に対して逆方向の起電力を生ずる。すなわち、Ｐ型熱電素子は高温側が負極、低温側が正極であり、Ｎ型熱電素子は高温側が正極、低温側が負極である。熱電モジュール２６において、高温側と低温側の電極の向きを逆向きにしたＰ型熱電素子とＮ型熱電素子を交互に直列に接続することにより接続数に応じた起電力を得る。
【００２４】
以上のように、発電装置２０は、第１の媒体２１を流通させる第１の流路２２と、第１の媒体２１の温度と異なる温度を有する第２の媒体２３を流通させる第２の流路２４と、第１の流路２２に面した第１の伝熱面２５Ａと第２の流路２４に面した第２の伝熱面２５Ｂとを有する伝熱体２５と、第１の伝熱面２５Ａに装着された熱電モジュール２６とを備え、熱電モジュール２６は第１の流路２２に露出した露出面２６Ｂを有する。これにより、熱電モジュール２６の露出面２６Ｂに対して第１の媒体２１が直接に接触することができるため、熱のロスが少なく、良好な発電効率を実現できる。また、熱電モジュール２６を片側の装着面でのみ固定し、反対側の露出面２６Ｂは機械的に固定していないため、発電装置２０の温度変化に伴う機械的ストレスが熱電モジュール２６に加わらず、熱電モジュール２６の故障を低減することができる。
【００２５】
また、発電装置２０において、熱電モジュール２６は、２枚の基材３０と、２枚の基材３０の間に接合された複数の熱電素子３１を備え、複数の熱電素子３１はそれぞれ両側に電極３１Ａが接合された熱電材料３１Ｂを有し、両側の電極３１Ａはそれぞれ２枚の基材３０に接合され、複数の熱電素子３１を電気的に直列に接続する配線３３を有する。この構成により、発電装置２０は、熱電素子３１に効率的に熱を伝えることができ、良好な発電効率を実現できる。
【００２６】
また、伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａにおいて、熱電モジュール２６が設けられていない領域に熱緩衝体２９を設けることにより、熱電モジュール２６を経由しない熱交換のロスを低減することができ、発電装置２０の発電効率を向上できる。
【００２７】
また、伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａにおいて、熱緩衝体２９は複数個の熱電モジュール２６の周囲を別個に囲むことにより、効果的に熱緩衝を行なうことができ、発電装置２０の温度ロスを低減することができ、発電効率を向上することができる。
【００２８】
また、熱緩衝体２９はシリコ−ン樹脂を主成分とすることにより、効果的に熱緩衝を行なうことができ、発電装置２０の発電効率を向上することができる。
【００２９】
また、発電装置２０は、熱電モジュール２６の装着面２６Ａの内部領域と伝熱体の第１の伝熱面２５Ａとの間にサーマルグリス２８を設け、熱電モジュール２６の装着面２６Ａの外周領域と伝熱体２５の第２の伝熱面２５Ｂとを接着剤２７により固定した構成を有する。このサーマルグリス２８により伝熱体２５と熱電モジュール２６との間の熱抵抗を低減することができ、発電装置２０の発電効率を向上することができる。サーマルグリス２８の周囲を接着剤２７で固定し、密封したことにより、サーマルグリス２８の劣化を防止することができ、熱伝達の劣化が防止でき、良好な発電効率を維持できる。
【００３０】
また、熱電モジュール２６の側面と伝熱体２５の第１の伝熱面２５Ａにおける熱電モジュール２６の周囲との間を接着剤２７で覆うことにより、熱電モジュール２６の防水性を高めることができ、熱電モジュール２６の故障を防止し、寿命を延ばすことができる。
【００３１】
また、伝熱体２５は、熱電モジュール２６を装着した箇所において、第１の伝熱面２５Ａと第２の伝熱面２５Ｂとの間の肉厚を薄くした薄肉部２５Ｃを有することにより、第２の媒体２３の熱を効率的に熱電モジュール２６に伝達することができ、発電装置２０の発電効率を向上できる。
【００３２】
また、熱電モジュール２６の露出面２６Ｂが直接に接する第１の媒体２１の温度を、熱電モジュール２６が直接接触しない第２の媒体２３の温度よりも低くすることにより、熱電モジュール２６に対する温度負荷を低減することができ、熱電モジュール２６の故障を低減し、熱電モジュール２６の寿命を延ばすことができる。
【００３３】
また、発電装置２０において、第１の流路２２における第１の媒体２１の流入口２２Ｃ側を、第２の流路２４における第２の媒体２３の流出口２４Ｄ側に配置し、第１の流路２２における第１の媒体２１の流出口２２Ｄ側を、第２の流路２４における第２の媒体２３の流入口２４Ｃ側に配置することにより、流路の各部における第１の媒体２１と第２の媒体２３の温度差を均等化することができ、温度ロスを低減でき、発電効率を向上できる。また、熱電モジュール２６毎の発電量を均等化することができるため、発電効率を向上できる。
【００３４】
また、第１の流路２２および第２の流路２４に沿って、複数の熱電モジュール２６を直列に配列し、第１の流路２２における流入口２２Ｃ側から流出口２２Ｄ側に向けての熱電モジュール２６の配列の順序を、第２の流路２４における流入口２４Ｃ側から流出口２４Ｄ側に向けての熱電モジュール２６の配列の順序と逆にしたことにより、個々の熱電モジュール２６における第１の媒体２１と第２の媒体２３の温度差を均等化することができ、温度ロスを低減でき、発電効率を向上できる。また、熱電モジュール２６毎の発電量を均等化することができるため、発電ロスを低減できる。
【００３５】
図４は、実施の形態１における他の発電装置３５の要部断面図である。発電装置３５において、発電装置２０と同じ構成部品については同じ符号を付して説明を省略する。発電装置３５が発電装置２０と異なる点は、熱電モジュール２６を覆う可撓性を有するフィルム３６を設けた点である。可撓性を有するフィルム３６は、例えば、ポリイミドなどの樹脂フィルムまたは、金属フィルム、または樹脂と金属の積層フィルムである。
【００３６】
可撓性を有するフィルム３６を設けたことにより、熱電モジュール２６に対する機械的応力を高めること無しに、防水性を高めることができ、熱電モジュール２６の故障を低減できる。また、可撓性を有するフィルム３６は、熱伝達ロスが小さいため、発電装置３５の発電効率の劣化が少ない。また、メンテナンスのための分解時にも熱電モジュール２６の水濡れを防止できて、作業性が良い。
【００３７】
以上のように、発電装置３５は、第１の媒体２１を流通させる第１の流路２２と、第１の媒体２１の温度と異なる温度を有する第２の媒体２３を流通させる第２の流路２４と、第１の流路２２に面した第１の伝熱面２５Ａと第２の流路２４に面した第２の伝熱面２５Ｂとを有する伝熱体２５と、第１の伝熱面２５Ａに装着された熱電モジュール２６とを備え、熱電モジュール２６の第１の流路２２側に、熱電モジュール２６と第１の媒体２１とを隔てるフィルム３６を有する。発電装置３５は、フィルム３６を設けたことにより、熱電モジュール２６に対する機械的応力を高めること無しに、防水性を高めることができ、熱電モジュール２６の故障を低減できる。
【００３８】
（実施の形態２）
図５（ａ）は、実施の形態２における発電装置４０の内部斜視図である。図５（ｂ）は、発電装置４０の断面図である。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）において、発電装置４０は、第１の媒体４１を流通させる第１の流路４２と、伝熱体４３と、熱電モジュール４４を有する。図５（ａ）、（ｂ）において、発電装置４０の外部には熱源４５を別途準備する。熱源４５は高温源、または低温源である。第１の媒体４１は、例えば、水、空気、蒸気等である。第１の流路４２は、第１の媒体４１を流通させる駆動部４６を有する。駆動部４６は、例えば、送風ファン、スクリュー、ポンプ等である。伝熱体４３は、第１の流路４２に面した第１の伝熱面４３Ａと外部に面した第２の伝熱面４３Ｂとを有する。
【００４０】
伝熱体４３の第１の伝熱面４３Ａには熱電モジュール４４が装着される。熱電モジュール４４は、第１の伝熱面４３Ａに面した装着面４４Ａと第１の流路４２に露出した露出面４４Ｂを有する。熱電モジュール４４は、実施の形態１において図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明した熱電モジュール２６と同じ構成を有する。
【００４１】
伝熱体４３の第２の伝熱面４３Ｂには、発電装置４０の外部要素である熱源４５を接触させる。発電装置４０は、熱源４５と第１の媒体４１との温度差により発電を行なう。
【００４２】
第１の流路４２は、内部に仕切り板４７を有し、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに向けて第１の媒体４１を進行させる第１の部分４８を有する。これによって、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに対して第１の媒体４１を直接に衝突させることができ、第１の媒体４１の温度を効果的に熱電モジュール４４に伝えることができ、発電効率を向上することができる。
【００４３】
発電装置４０は、複数個の熱電モジュール４４を有し、第１の流路４２は、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに向けて第１の媒体４１を進行させる第１の部分４８と、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂから第１の媒体４１が離れる方向に進行する第２の部分４９とを有し、第１の流路４２は、第１の部分４８と第２の部分４９を繰り返し配置された部分を有する。これにより、複数の熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに対して第１の媒体４１を効率的に直接に衝突させることができ、第１の媒体４１の温度を効果的に熱電モジュール４４に伝えることができ、発電効率を向上することができる。
【００４４】
発電装置４０は、熱電モジュール４４を片面でのみ固定し、反対側の露出面４４Ｂは機械的に固定していないため、発電装置４０の温度変化に伴う機械的ストレスが熱電モジュール４４に加わらず、熱電モジュール４４の故障を低減することができる。
【００４５】
以上のように、発電装置４０は、第１の媒体４１を流通させる第１の流路４２と、第１の流路４２に面した第１の伝熱面４３Ａと外部に面した第２の伝熱面４３Ｂとを有する伝熱体４３と、第１の伝熱面４３Ａに装着された熱電モジュール４４とを備え、熱電モジュール４４は第１の流路４２に露出した露出面４４Ｂを有する。これにより、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに対して第１の媒体４１が直接に接触することができるため、熱のロスが少なく、良好な発電効率を実現できる。また、熱電モジュール４４を片側の装着面４４Ａでのみ固定し、反対側の露出面４４Ｂは機械的に固定していないため、発電装置４０の温度変化に伴う機械的ストレスが熱電モジュール４４に加わらず、熱電モジュール４４の故障を低減することができる。
【００４６】
また、第１の流路４２は、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに向けて第１の媒体４１を進行させる第１の部分４８を有することにより、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに対して第１の媒体４１を直接に衝突させることができ、第１の媒体４１の温度を効果的に熱電モジュール４４に伝えることができ、発電装置４０の発電効率を向上することができる。
【００４７】
また、発電装置４０は、熱電モジュール４４を複数個有し、第１の流路４２は、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに向けて第１の媒体４１を進行させる第１の部分４８と、熱電モジュール４４の露出面４４Ｂから第１の媒体４１が離れる方向に進行する第２の部分４９とを有し、第１の流路４２は、第１の部分４８と第２の部分４９を交互に繰り返し配置された部分を有する。これにより。複数の熱電モジュール４４の露出面４４Ｂに対して第１の媒体４１を効率的に直接に衝突させることができ、第１の媒体４１の温度を効果的に熱電モジュール４４に伝えることができ、発電装置４０の発電効率を向上することができる。
【００４８】
図６は、実施の形態２における他の発電装置６０の断面図である。発電装置６０において、発電装置４０と同じ構成部品については同じ符号を付して説明を省略する。発電装置６０が発電装置４０と異なる点は、熱電モジュール４４を覆う可撓性を有するフィルム６１を有する点である。可撓性を有するフィルム６１は、例えば、ポリイミドなどの樹脂フィルムまたは、金属フィルム、または樹脂と金属の積層フィルムである。
【００４９】
可撓性を有するフィルム６１を設けたことにより、熱電モジュール４４に対する機械的応力を高めること無しに、防水性を高めることができ、熱電モジュール４４の故障を低減できる。また、可撓性を有するフィルム６１は、熱伝達ロスが小さいため、発電装置６０の発電効率の劣化が少ない。また、メンテナンスのための分解時にも熱電モジュール４４の水濡れを防止できて、作業性が良い。
【００５０】
以上のように、発電装置６０は、第１の媒体４１を流通させる第１の流路４２と、第１の流路４２に面した第１の伝熱面４３Ａと外部に面した第２の伝熱面４３Ｂとを有する伝熱体４３と、第１の伝熱面４３Ａに装着された熱電モジュール４４とを備え、熱電モジュール４４の第１の流路４２側に、熱電モジュール４４と第１の媒体４１とを隔てる可撓性を有するフィルム６１を有する。発電装置６０は、可撓性を有するフィルム６１を設けたことにより、熱電モジュール４４に対する機械的応力を高めること無しに、防水性を高めることができ、熱電モジュール４４の故障を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の発電装置は、各種電気機器の電源となる発電装置として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
２０  発電装置
２１  第１の媒体
２２  第１の流路
２２Ａ  構造体
２２Ｂ  構造体
２２Ｃ  流入口
２２Ｄ  流出口
２２Ｅ  仕切り板
２３  第２の媒体
２４  第２の流路
２４Ａ  構造体
２４Ｂ  構造体
２４Ｃ  流入口
２４Ｄ  流出口
２４Ｅ  仕切り板
２５  伝熱体
２５Ａ  第１の伝熱面
２５Ｂ  第２の伝熱面
２５Ｃ  薄肉部
２６、２６Ｃ〜２６Ｘ  熱電モジュール
２６Ａ  装着面
２６Ｂ  露出面
２７  接着剤
２８  サーマルグリス
２９  熱緩衝体
３０  基材
３１  熱電素子
３１Ａ  電極
３１Ｂ  熱電材料
３２  封止材
３３  配線
３５  発電装置
３６  フィルム
４０  発電装置
４１  第１の媒体
４２  第１の流路
４３  伝熱体
４３Ａ  第１の伝熱面
４３Ｂ  第２の伝熱面
４４  熱電モジュール
４４Ａ  装着面
４４Ｂ  露出面
４５  熱源
４６  駆動部
４７  仕切り板
４８  第１の部分
４９  第２の部分
６０  発電装置
６１  フィルム
【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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