(57)【要約】【課題】従来、ペルチェ素子の内外面に生じる温度差を利用して発電する発電システムと、サイクロン装置でサイクロンを発生させ、このサイクロンで発電する発電システムを組み合わせた発明は存在しなかった。【解決手段】本発明は、第一熱交換器と、高温集熱装置との間を、第一配管と、第五配管とを介して接続し、第一温水生成装置の高温媒体を、第一熱交換器に供給するとともに、働きを終えた低温媒体を、高温集熱装置にリターンする構造とし、第一熱交換器にペルチェ素子を設け、高温媒体を、熱交換手段を介して冷却し、低温媒体を生成し、この低温媒体を、第三配管を介して、サイクロン装置に導き、この低温媒体でサイクロン装置に設けたファンを駆動し、さらに、このサイクロン装置より排気された低温媒体に、第四配管を介して、前記第一熱交換器に接続する構成とした発電システムである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペルチェ素子を介設した第一熱交換器には、この第一熱交換器に高温媒体を送込む高温集熱装置と、低温媒体を送込む熱交換手段を、それぞれ接続した、第一の発電システムと、
この第一熱交換器と、この熱交換手段とを接続するルートに、サイクロン装置を設置した、第二の発電システムと、
前記媒体をガス媒体とするとともに、前記第一・第二の発電システムで生成した電気を、変換し消費、売電するか、又は蓄電するかを選択可能とし、また、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により媒体の温度調整と、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により生成した余剰熱量を蓄熱し、発電に再利用する構成とした発電システム。
【請求項２】
第一熱交換器と、高温集熱装置との間を、第一配管と、第五配管とを介して接続し、この高温集熱装置の高温媒体を、この第一熱交換器に供給し、また、この第一熱交換器の働きを終えた低温媒体を、前記高温集熱装置にリターンして循環するシステムと、
この第一熱交換器に設けたペルチェ素子で発電する第一の発電システムと、
また、前記高温媒体を、熱交換手段を介して冷却し、前記低温媒体を生成し、この低温媒体を、第三配管を介して、サイクロン装置に導き、この低温媒体でサイクロン装置に設けたファンを駆動し、発電機により発電する第二の発電システムと、
このサイクロン装置より排気された媒体用の第四配管を、前記第一熱交換器に接続し、
前記媒体をガス媒体とするとともに、前記第一・第二の発電システムで生成された電気を、変換し消費、売電するか、又は蓄電するかを選択可能とし、また、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により媒体の温度調整と、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により生成した余剰熱量を蓄熱し、発電に再利用する構成とした発電システム。
【請求項３】
請求項１、又は請求項２に記載の発電システムであって、
前記高温集熱装置を、集熱パネル、集熱用配管回路を瓦と屋根野地の空間に配した屋根構造、集熱物体、又は高熱媒体とする構成とした発電システム。
【請求項４】
請求項１、又は請求項２に記載の発電システムであって、
前記第一熱交換器を、プレート形の熱交換器、又はヒートポンプ、或いは給湯システムとする構成とした発電システム。
【請求項５】
請求項２に記載の発電システムであって、
前記媒体は、不活性ガスであり、この不活性ガス用のボンベを、前記第四配管に付設する構成とした発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策等から廃熱を電気に直接変換する廃熱発電システムや、自然エネルギーを活用した風力発電システムが注目を集めている。
【０００３】
廃熱発電システムに関しては、例えば、下記の文献（１）がある。
【０００４】
文献（１）は、特開２００９−２６８２８２の「排熱利用の発電方法と発電装置」である。その内容は、排熱機器の排熱経路にペルチェ素子を取り付け、ペルチェ素子の排熱経路側面を排熱によって加熱し、ペルチェ素子の反対側面を冷却して、ペルチェ素子の内外面に生じる温度差を利用して発電させる発電方法である。
【０００５】
風力発電システムに関しては、例えば、下記の文献（２）がある。
【０００６】
文献（２）は、特開平１１−１２２８４６号の「深夜電力を利用した風力発電方法及び風力発電装置」である。その内容は、深夜電力を使って温媒を生成して貯蔵保温し、昼間にこの温媒で空気を加熱し、空気の温度差を利用して人工的に渦巻き状の上昇気流を生成させ、渦巻き状の上昇気流でプロペラを回転させて発電することを特徴とする深夜電力を利用した風力発電方法である。
【０００７】
また、その他の発電システムに関しては、例えば、下記の文献（３）がある。
【０００８】
文献（３）の特開２００９−１８５６９８「高温放熱物体貯蔵ヤード発電装置」がある。その内容は、上方へ延びる筒状部の所要個所に発電タービンを設置して、上昇気流で発電させるようにし、筒状部に流通する上昇気流により発電タービンを回して風力発電を行わせる高温放熱物体貯蔵ヤード発電装置である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２６８２８２
【特許文献２】特開平１１−１２２８４６号
【特許文献３】特開２００９−１８５６９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記文献（１）は、ペルチェ素子の内外面に生じる温度差をのみを利用した発電方法である。この発明は、簡易かつ低コストの構造であるが、少なくとも、家庭で必要とする電力を安定に発電することは考えられず、改良の余地がある。
【００１１】
また、文献（２）は、自然エネルギーを活用した風力発電システムであるため、風の有無、強弱、又は、風向きによりファンの回転数が異なり、結果として、安定した発電と、発電量の確保に問題を残すことが考えられる。
【００１２】
さらに、文献（３）は、筒状部に流通する上昇気流により発電タービンを回して風力発電を行わせる発明であり、この発明は、タービンによる発電であることから、前記各文献と同様に、安定した発電と、発電量の確保に問題を残すことが考えられる。
【００１３】
上記に鑑み、本願発明は、ペルチェ素子のゼーベック効果による発電（熱交換をする機能（高温部・低温部）の狭間にペルチェ素子を入れ込み発電する構造で、例えば、高温部・ペルチェ素子・低温部・ペルチェ素子・高温部・ペルチェ素子・・・・の繰り返しのサンドウィッチと同様の構造による発電）と、サイクロン装置（ファンの回転と発電機）による他の発電とを有効利用し、安定した発電と、発電量の確保を図る。そして、また、高温集熱装置は、その構造、機構、又は設置場所を始めとして、設備の大小とかに捉われず、屋上、地面、又はベランダ、瓦、ガラス等に設置可能な太陽熱集熱パネル、又は温泉・地熱・煙突・蒸気発生部・高温発生場所（焼成釜や高炉の近く）等に設けた集熱装置、配管による集熱部とか、ヒートポンプや、市販の朝日ソーラー・長府製作所等の太陽熱給湯システムの高温部とかが考えられ、その分野は無限であり、かつ効率的・低コスト・既設の設備の利用とかを介して、簡易かつ効率的で、合理的に集熱を図る。さらに、冷却部は、地中・床下・外気・上水（水道水）・川・海・保冷庫内等とか、或いは、前記ヒートポンプや朝日ソーラーや長府製作所等の太陽熱給湯システムの低温部とかが考えられ。その分野は無限であり、かつ効率的・低コスト・既設の設備の利用とかを介して、簡易かつ効率的で、合理的に集熱を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１・２の発明は、ペルチェ素子のゼーベック効果による発電と、サイクロン装置による他の発電とを有効利用し、安定した発電と、発電量の確保を図る。また、請求項１・２の発明の高温集熱装置は、その構造、機構、又は設置場所を始めとして、設備の大小とか、に捉われず、太陽熱集熱パネル、又は温泉・地熱・煙突等に設けた集熱装置、配管による集熱部とか、ヒートポンプや、市販の朝日ソーラー等の太陽熱給湯システムの高温部を採用することで、分野は無限であり、かつ効率的・低コスト・既設の設備の利用とかを介して、簡易かつ効率的で、合理的に集熱を図る。さらに、請求項１・２の発明の冷却部は、地中・床下・外気・等とか、或いは、ヒートポンプや朝日ソーラーや長府製作所等の太陽熱給湯システムの低温部を採用することで、分野は無限であり、かつ効率的・低コスト・既設の設備の利用とかを介して、簡易かつ効率的で、合理的に集熱を図る。
【００１５】
請求項１は、ペルチェ素子を介設した第一熱交換器には、この第一熱交換器に高温媒体を送込む高温集熱装置と、低温媒体を送込む熱交換手段を、それぞれ接続した、第一の発電システムと、
この第一熱交換器と、この熱交換手段とを接続するルートに、サイクロン装置を設置した、第二の発電システムと、
前記媒体をガス媒体とするとともに、前記第一・第二の発電システムで生成された電気を、変換し消費、売電するか、又は蓄電するかを選択可能とし、また、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により媒体の温度調整と、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により生成した余剰熱量を蓄熱し、発電に再利用する構成とした発電システムである。
【００１６】
請求項２は、第一熱交換器と、高温集熱装置との間を、第一配管と、第五配管とを介して接続し、この高温集熱装置の高温媒体を、この第一熱交換器に供給し、また、この第一熱交換器の働きを終えた低温媒体を、前記高温集熱装置にリターンして循環するシステムと、
この第一熱交換器に設けたペルチェ素子で発電する第一の発電システムと、
また、前記高温媒体を、熱交換手段を介して冷却し、前記低温媒体を生成し、この低温媒体を、第三配管を介して、サイクロン装置に導き、この低温媒体でサイクロン装置に設けたファンを駆動し、発電機により発電する第二の発電システムと、
このサイクロン装置より排気された媒体用の第四配管を、前記第一熱交換器に接続し、
前記媒体をガス媒体とするとともに、前記第一・第二の発電システムで生成された電気を、変換し消費、売電するか、又は蓄電するかを選択可能とし、また、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により媒体の温度調整と、前記サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により生成した余剰熱量を蓄熱し、発電に再利用する構成とした発電システムである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１・２と同じ目的を達成すること、及び、この目的を達成するために最適な高温集熱装置を提供する。
【００１８】
請求項３は、請求項１、又は請求項２に記載の発電システムであって、
前記高温集熱装置を、集熱パネル、集熱用配管回路を瓦と屋根野地の空間に配した屋根構造、集熱物体、又は高熱媒体とする構成とした発電システムである。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１・２と同じ目的を達成すること、及び、この目的を達成するために最適な第一熱交換器を提供する。
【００２０】
請求項４は、請求項１、又は請求項２に記載の発電システムであって、
前記第一熱交換器を、プレート形の熱交換器、又はヒートポンプ、或いは給湯システムとする構成とした発電システムである。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項２と同じ目的を達成すること、及び、この目的を達成するために最適な媒体を提供する。
【００２２】
請求項５は、請求項２に記載の発電システムであって、
前記媒体は、不活性ガスであり、この不活性ガス用のボンベを、前記第四配管に付設する構成とした発電システムである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明は、ペルチェ素子を介設した第一熱交換器には、第一熱交換器に高温媒体を送込む高温集熱装置と、低温媒体を送込む熱交換手段を、それぞれ接続した、第一の発電システムと、
第一熱交換器と、熱交換手段とを接続するルートに、サイクロン装置を設置した、第二の発電システムと、
媒体をガス媒体とするとともに、第一・第二の発電システムで生成された電気を、変換し消費、売電するか、又は蓄電するかを選択可能とし、また、サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により媒体の温度調整と、サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により生成した余剰熱量を蓄熱し、発電に再利用する構成とした発電システムである。
【００２４】
請求項２の発明は、第一熱交換器と、高温集熱装置との間を、第一配管と、第五配管とを介して接続し、高温集熱装置の高温媒体を、第一熱交換器に供給し、また、第一熱交換器の働きを終えた低温媒体を、高温集熱装置にリターンして循環するシステムと、
第一熱交換器に設けたペルチェ素子で発電する第一の発電システムと、
また、高温媒体を、熱交換手段を介して冷却し、低温媒体を生成し、低温媒体を、第三配管を介して、サイクロン装置に導き、低温媒体でサイクロン装置に設けたファンを駆動し、発電機により発電する第二の発電システムと、
サイクロン装置より排気された媒体用の第四配管を、第一熱交換器に接続し、
媒体をガス媒体とするとともに、第一・第二の発電システムで生成された電気を、変換し消費、売電するか、又は蓄電するかを選択可能とし、また、サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により媒体の温度調整と、サイクロン装置、熱交換手段、又は高温集熱装置により生成した余剰熱量を蓄熱し、発電に再利用する構成とした発電システムである。
【００２５】
従って、請求項１・２は、ペルチェ素子のゼーベック効果による発電と、サイクロン装置による他の発電とを有効利用し、安定した発電と、発電量の確保が図れる。また、請求項１・２の高温集熱装置は、その構造、機構、又は設置場所を始めとして、設備の大小とか、に捉われず、太陽熱集熱パネル、又は温泉・地熱・煙突等に設けた集熱装置、配管による集熱部とか、ヒートポンプや、市販の朝日ソーラー等の太陽熱給湯システムの高温部を採用することで、分野は無限であり、かつ効率的・低コスト・既設の設備の利用とかを介して、簡易かつ効率的で、合理的に集熱が図れる。さらに、請求項１・２の冷却部は、地中・床下・外気・等とか、或いは、ヒートポンプや朝日ソーラーや長府製作所等の太陽熱給湯システムの低温部を採用することで、分野は無限であり、かつ効率的・低コスト・既設の設備の利用とかを介して、簡易かつ効率的で、合理的に集熱が図れる。
【００２６】
請求項３の発明は、請求項１、又は請求項２に記載の発電システムであって、
高温集熱装置を、集熱パネル、集熱用配管回路を瓦と屋根野地の空間に配した屋根構造、集熱物体、又は高熱媒体とする構成とした発電システムである。
【００２７】
従って、請求項３は、請求項１・２と同じ目的を達成できること、及び、この目的を達成するために最適な高温集熱装置を提供できること、等の特徴がある。
【００２８】
請求項４の発明は、請求項１、又は請求項２に記載の発電システムであって、
第一熱交換器を、プレート形の熱交換器、又はヒートポンプ、或いは給湯システムとする構成とした発電システムである。
【００２９】
従って、請求項４は、請求項１・２と同じ目的を達成できること、及び、この目的を達成するために最適な第一熱交換器を提供できること、等の特徴がある。
【００３０】
請求項５の発明は、請求項２に記載の発電システムであって、
媒体は、不活性ガスであり、この不活性ガス用のボンベを、前記第四配管に付設する構成とした発電システムである。
【００３１】
従って、請求項５は、請求項２と同じ目的を達成できること、及び、この目的を達成するために最適な媒体を提供できること、等の特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の概略図である。
【図２−１】図１の概略図の要部拡大図である。
【図２−２】図１の概略図の別の要部拡大図である。
【図２−３】図１の概略図の他の要部拡大図である。
【図３】本発明の高温集熱装置を屋外に設置した図である。
【図４】本発明のサイクロン装置内の風の流れを表した図である。
【図５】本発明の第一熱交換器の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の概要を説明すると、本願発明は、ヘリウムガスを媒体とし、このヘリウムガスは、第一熱交換器Ａ、高温集熱装置Ｂを始として、これらの装置等を繋ぐ配管（第一配管１１、第二配管１２、第三配管１３等）内を順次循環する。そして、この熱膨張・収縮と、熱源・冷却源との熱交換と、効率的な熱伝導を繰り返し、第一熱交換器Ａと、サイクロン装置Ｅにおいて、発電し、この電気を蓄電、又は消費、或いは売電する方法である。このヘリウムガスは、「高温集熱装置Ｂ→第一配管１１→第一熱交換器Ａ→第二配管１２→熱交換手段Ｄ→第三配管１３→サイクロン装置Ｅ→第四配管１４→第一熱交換器Ａ→第五配管１５」という経路によって循環する。以下、分説して説明する。
【００３４】
高温集熱装置Ｂと第一熱交換器Ａの関係［ヘリウムガスの高温時］を説明すると、高温集熱装置Ｂの排出開口Ｂ１と第一熱交換器Ａの導入開口２００とを第一配管１１を介して連設する。例えば、高温集熱装置Ｂの排出開口Ｂ１には、第一配管１１の一方側１１ａが連結し、第一熱交換器Ａの導入開口２００には、第一配管１１の他方側１１ｂが連結する。
【００３５】
高温集熱装置Ｂとしては、例えば、ヘリウムガスを太陽熱で加熱する太陽熱集熱器と、この太陽熱集熱器は、ベース上に設けた循環配管と、この配管にヘリウムガスを供給するポンプ、又は液槽とで構成し、この配管内において、ヘリウムガスを循環しながら、高温に暖める構造である。その他として、屋根瓦の裏面に循環配管を設けた瓦集熱装置、或いは、集熱装置を利用し、温泉、工場排熱・管、高温蒸気、その他の廃熱管等の熱源との熱交換システム等を利用して、ヘリウムガスを循環しながら、高温に暖める構造とかが採用される。その他として、各種のヒートポンプ装置や給湯システムも可能である。
【００３６】
また、第一熱交換器Ａは、プレート形の熱交換器（板）を、多数枚積層した構造であり、この熱交換器間にペルチェ素子Ｃを介在する。そして、この熱交換器の一方が高温で、熱交換器の他方が低温となった、温度差がある熱交換器間に、ペルチェ素子Ｃを介設することで、このペルチェ素子Ｃのゼーベック効果を利用して、発電する構造の第一の発電システムである。
【００３７】
続いて、高温集熱装置Ｂから第一熱交換器Ａへのヘリウムガスの流れを説明すると、高温集熱装置Ｂで高温となった高温ヘリウムガスは、高温集熱装置Ｂの排出開口Ｂ１から第一配管１１を通り、第一熱交換器Ａの導入開口２００から第一熱交換器Ａへ導入される。この際に、高温集熱装置Ｂで加熱されたヘリウムガスが、約１００℃以上になるような場合は、後述するボイラー１９による深夜電力温水器等への利用により、降温してから、第一熱交換器Ａに導入し、高温に弱い、第一熱交換器Ａに介在されているペルチェ素子Ｃを保護する。このペルチェ素子Ｃを、同時に、単独にてボイラー１９の貯湯タンクに配することでヘリウムガスの高温時の余剰熱量を温水として蓄え、夜間や高温集熱装置Ｂが低温時の発電の熱源として利用する。以上で説明したヘリウムガスの温度は一例であり、限定されない。
【００３８】
前記第一熱交換器Ａの構成の好ましい一例を説明すると、第一熱交換器Ａの枠体１に伝熱面を有する伝熱プレート２、２等（複数の際は、符号を単独とする。「２」の如く、以下同じ）を複数枚積層する。この積層間に隙間３、３等を設ける。そして、この隙間３にペルチェ素子Ｃを設ける。この伝熱プレート２の間に、交互に流通する２種類の流体流路が形成されるものであり、その一方側には、高温ヘリウムガスが流れ、また、他方側には、低温ヘリウムガスが流れる構造であり、この高低温ヘリウムガスに、介在するペルチェ素子Ｃの一方側が接触し、また、ペルチェ素子Ｃの他方側が接触することで、ゼーベック効果を発揮し、発電するシステムである。この電気は、ペルチェ素子Ｃに接続するコード５を介して、バッテリー又はパワーコンディショナー６等に蓄電、或いは消費や売電として利用される。尚、伝熱プレート２は、高温ヘリウムガスを受入れる導入開口２００と、高温ヘリウムガスを排出する排出開口２０１とに、それぞれ繋がる管体と、並びに低温ヘリウムガスを受入れる導入開口２０２と、低温ヘリウムガスを排出する排出開口２０３とに、それぞれ繋がる管体を有する。この管体により、一方の一枚の伝熱プレート２が高温状態で、積層する他方の一枚の伝熱プレート２が低温状態で、維持される。従って、この間に積層された、ペルチェ素子Ｃのゼーベック効果が発揮される構造である。
【００３９】
次に、第一熱交換器Ａと熱交換手段Ｄ（地中放熱交換システム）との関係を説明すると、第一熱交換器Ａの排出開口２０１と熱交換手段Ｄの吸込口Ｄ１との間は、第二配管１２の一方側１２ａと、その他方側１２ｂを接続することで、この第一熱交換器Ａと熱交換手段Ｄとを連設する。そして、この第二配管１２内を流れるヘリウムガスを降温し、低温のヘリウムガスに変換する構造である。そこで、この第一熱交換器Ａと熱交換手段Ｄとの間のヘリウムガスの流れを説明すると、第一熱交換器Ａの排出開口２０１から第二配管１２を通って、例えば、１５℃程度のヘリウムガスが、吸込口Ｄ１から熱交換手段Ｄへ導入される。そして、熱交換手段Ｄで、地中冷気を利用することによって地中放熱（熱交換）されて低温のヘリウムガスに変換される。この低温のヘリウムガスは、後述するサイクロン装置Ｅに導入される。また、降温の他の手段として、例えば、外気温が１５℃以下の場合には、外気温で降温した後に、後述するサイクロン装置Ｅに導入する方法もあり得る。そして、また、ヘリウムガスを、集熱装置に流し、上水（水道水）、海水、冷却水等を利用してヘリウムガスの温度を１５℃以下に降温することもできる。
【００４０】
熱交換手段Ｄとサイクロン装置Ｅとの関係を説明すると、熱交換手段Ｄの吹出口Ｄ２とサイクロン装置Ｅの導入口Ｈは、第三配管１３を介して連設する。例えば、この第三配管１３の一方側１３ａが、熱交換手段Ｄの吹出口Ｄ２に、その他方側１３ｂが、サイクロン装置Ｅの導入口Ｈに、それぞれ接続する構造である。このサイクロン装置Ｅは、サイクロン装置Ｅの上方が収斂体となり、その下方が円筒体となった本体Ｅ１と、下方に設けたファンＦ、及び発電機Ｇとで構成し、この本体Ｅ１の中心よりやや上方で、かつ本体の接線方向に開口した導入口Ｈを有する。そして、このサイクロン装置Ｅの図示の例で説明すると、本体Ｅ１の円筒体の上方に（本体Ｅ１の略中心部）には、中心に穴Ｅ３を供えた遮蔽板Ｅ２を設ける。この遮蔽板Ｅ２の上面には、穴Ｅ３に連なる筒部Ｅ４を立設する。この筒部Ｅ４は、上方の収斂部に至る構造であり、この収斂部の先端と、筒部Ｅ４との間には、ヘリウムガスが流通できる隙間Ｅ５が傾設されるとともに、収斂部と筒部Ｅ４との間には旋回室Ｅ６が形成される。従って、接線方向の導入口Ｈからのヘリウムガスは、旋回室Ｅ６を旋回しながら、上昇し、隙間Ｅ５から筒部Ｅ４を勢いよく下がり、穴Ｅ３から円筒体に向って降下する。この降下したヘリウムガスでファンＦを回転させる。この回転で発電機Ｇを回転させて発電する構造である。即ち、本体Ｅ１に発生するヘリウムガスのサイクロン現象で、発電するシステム（第二の発電システム）である。そして、このサイクロン現象で、降温したヘリウムガスをさらに降温、又は除湿、必要により、昇温すること等を意図する。
【００４１】
続いて、このサイクロン装置Ｅと第一熱交換器Ａの関係を説明すると、サイクロン装置Ｅの排出口Ｈ２と第一熱交換器Ａの導入開口２０２が第四配管１４を介して連設する。従って、サイクロン装置Ｅの排出口Ｈ２と第四配管１４の一方側１４ａが連結し、第一熱交換器Ａの導入開口２０２と第四配管１４の他方側１４ｂが連結する。そこで、ヘリウムガスの流れを説明すると、低温のヘリウムガスがサイクロン装置Ｅの排出口Ｈ２から第四配管１４を通って、第一熱交換器Ａの導入開口２０２から導入される。
【００４２】
第一熱交換器Ａと高温集熱装置Ｂの関係［ヘリウムガスの低温時］を説明すると、第一熱交換器Ａの排出開口２０３と高温集熱装置Ｂの導入口Ｂ２が第五配管１５を介して連設する。具体的には、第一熱交換器Ａの排出開口２０３と第五配管１５の一方側１５ａが連結し、高温集熱装置Ｂの導入口Ｂ２と第五配管１５の他方側１５ｂが連結する。そこでのヘリウムガスの流れを説明すると、低温のヘリウムガスが第一熱交換器Ａの排出開口２０３から第五配管１５を通って高温集熱装置Ｂの導入口Ｂ２から高温集熱装置Ｂ内へ導入される。
【００４３】
尚、ヘリウムガスを不活性ガスとし、第四配管１４には、不活性ガスを充填したボンベＪを付設する構成も挙げられる。また、不活性ガスとは、例えば、前述のようにヘリウムガス等が考えられるが、熱膨張率や、熱伝達性が良ければどのようなものでもよい。
【００４４】
また、第一配管１１を流れるヘリウムガスが、高温でない状態では、補助の手段を利用することもできる。その一例が、ヒートポンプＫであり、このヒートポンプＫの高温による熱交換器Ｋ１を介して、第五配管１５の低温のヘリウムガスを昇温して、第六配管１６を介して、第一配管１１に供給する方法である。また、このヒートポンプＫの低温による熱交換器Ｋ２を介して、第一熱交換器Ａの排出開口２０１から第八配管１８の高温のヘリウムガスを降温して、第七配管１７を介して、第一熱交換器Ａの導入開口２０２に供給する方法である。この熱交換器Ｋ１・Ｋ２を介して、ヘリウムガスを高低温にする構造は、このヘリウムガスの状況を考えて、高低温操作の一方のみを行う例と、その双方を行う例とを選択する。
尚、高温集熱装置Ｂで加熱されたヘリウムガスが、約１００℃以上になるような場合には、深夜電力温水器等に使用するボイラー１９に、このヘリウムガスの配管（符号付さず）を経由させることで、熱交換を行い、ヘリウムガスの温度を約１００℃以下に降温することができる。或いは、単独にてボイラー１９の貯湯タンクに配することでヘリウムガスの高温時の余剰熱量を温水として蓄え、夜間や高温集熱装置Ｂ等が低温時のヘリウムガスの加温熱源として利用する。これにより、熱エネルギーの有効活用をも可能とする。
【００４５】
以上のように、ヘリウムガスが高温集熱装置Ｂから第一配管１１を通って第一熱交換器Ａへ導入され、第一熱交換器Ａから第二配管１２を通って熱交換手段Ｄへ導入され、熱交換手段Ｄから第三配管１３を通ってサイクロン装置Ｅへ導入され、サイクロン装置Ｅから第四配管１４を通って第一熱交換器Ａへ導入され、第一熱交換器Ａから第五配管１５を通って高温集熱装置Ｂへ導入される構造であり、ヘリウムガスが、前記の如く、高温集熱装置Ｂから始まり、この高温集熱装置Ｂ内を循環すること、高低温のヘリウムガスを有効に利用し、かつ補助することで、この発電システムの効率化と、確実な発電をすることを意図する。
【００４６】
また、第一・第二の発電システムで発電した電気と、余剰電気は、鉛電池・リチウムイオン電池・リッキッド電池等々の電池類に蓄電・充電する方法と、パワーコンディショナーを介して家庭で使用する方法と、売電する方法とかが考えられる。
【００４７】
そして、前述した実施例は、好ましい一例を示したものであり、同様な効果と特徴を有する他の構造は、本発明の範疇である。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ            第一熱交換器
Ｂ            高温集熱装置
Ｂ１          排出開口
Ｂ２          導入口
Ｃ            ペルチェ素子
Ｄ            熱交換手段
Ｄ１          吸込口
Ｄ２          吹出口
Ｅ            サイクロン装置
Ｅ１          本体
Ｅ２          遮蔽板
Ｅ３          穴
Ｅ４          筒部
Ｅ５          隙間
Ｅ６          旋回室
Ｆ            ファン
Ｇ            発電機
Ｈ            導入口
Ｈ２          排出口
Ｊ            ボンベ
Ｋ            ヒートポンプ
Ｋ１          熱交換器
Ｋ２          熱交換器
１            枠体
２            電熱プレート
３            隙間
５            コード
６            バッテリー又はパワーコンディショナー
１１          第一配管
１１ａ        一方側
１１ｂ        他方側
１２          第二配管
１２ａ        一方側
１２ｂ        他方側
１３          第三配管
１３ａ        一方側
１３ｂ        他方側
１４          第四配管
１４ａ        一方側
１４ｂ        他方側
１５          第五配管
１５ａ        一方側
１５ｂ        他方側
１６          第六配管
１７          第七配管
１８          第八配管
１９          ボイラー
２００        導入開口
２０１        排出開口
２０２        導入開口
２０３        排出開口
【図１】
2012210041.tif 000003
【図２−１】
2012210041.tif 000004
【図２−２】
2012210041.tif 000005
【図２−３】
2012210041.tif 000006
【図３】
2012210041.tif 000007
【図４】
2012210041.tif 000008
【図５】
2012210041.tif 000009