(57)【要約】      （修正有）【課題】電源にバッテリーを選んだ事で、電源を移動することが可能になり、更に昇圧器を使いヒーターを熱源として発電する事で独立型（移動式）の発電システムを提供する。【解決手段】熱電発電システムはバッテリーＡを電源とし、インバーターＢに接続して直流を交流に変換し、昇圧器Ｃへ接続し、昇圧器Ｃにより、インバーターＢから出力された電圧より高い電圧にしてヒーターＤへ接続し、ヒーターＤの電気抵抗をより高くして、ヒーター熱を上昇させて熱源とし、ヒーターＤの外側にゼーベック半導体Ｅをモジュール構成で取り付け発電効率をよくする熱電発電システムである。またバッテリーＡは充電コントローラーで自動的に充電され、連続的に充電出来るシステムである。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーを電源とし、直流のバッテリーをインバーターに接続して交流に変換して昇圧器へ接続し、昇圧器によりインバーターから出力された電圧より高い電圧にしてヒーターへ接続し、ヒーターの電気抵抗をより高くして、急速にヒーターの熱を上昇させて熱源とし、ヒーターの外側に取り付けたゼーベック半導体がヒーターの熱を受けて発電する熱電発電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】バッテリーを併用して、ヒーターを熱源とし、ゼーベック半導体で発電させるシステムで熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電させるものである。
【背景技術】
【０００２】熱電発電における熱源を何にするかについて、バッテリーを使用しても、バッテリーは使用（放電）するとバッテリー容量までしか使えなく、充電が必要であった。
また熱源をどうするかについて問題が多くあった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】熱電発電システムにおいて熱源を何にするかが大きな課題である。
ゼーベック半導体を使用して、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するとき、電源の他に問題となったことは熱源である。既に熱源にはガス熱源、排熱、温泉熱、等を熱源とすることは考えられるが、いずれも問題があった。
【課題を解決するための手段】バッテリーを電源とし、直流のバッテリーをインバーターに接続して交流に変換し、昇圧器へ接続し、昇圧器により、インバーターから出力された電圧より高い電圧にしてヒーターへ接続し、ヒーターの電気抵抗をより高くして、ヒーター熱を上昇させて熱源とし、ヒーターの外側に取り付けたゼーベック半導体によりヒーターの熱で発電する熱電発電システムとした。
【考案の効果】本考案によれば、電源にバッテリーを選んだ事で、電源を移動することが可能になり、更に昇圧器を使いヒーターを熱源として発電する事で独立型（移動式）の発電システムを提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本考案のシステム図である。
【図２】本考案の主要部を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【０００５】本考案の実施形態はバッテリーＡを電源とし、インバーターＢに接続して直流を交流に変換し、昇圧器Ｃへ接続し、昇圧器Ｃにより、インバーターＢから出力された電圧より高い電圧にしてヒーターＤへ接続し、ヒーターＤの電気抵抗をより高くして、ヒーターＤ熱を上昇させて熱源とし、ヒーターＤの外側にゼーベック半導体Ｅをモジュール構成で取り付け、温度差を付ける為、強制冷却のフイン及びフアンＩを取り付け、発電効率を良くする熱電発電システムである。
【０００６】ヒーターＤには寿命の問題がある為、ヒーターＤの電気容量を少なくできない理由があり、電気容量の少ないヒーターＤに高い電圧を掛けて高熱にすると電気抵抗が高くなり急激にヒーターＤが熱で破損する。ヒーターＤの内部はニクロム線でつくられ、熱伝導を良くしている。
【０００７】しかし、本実施形態ではそのヒーターＤの電気容量を更に少なくして高い電圧を加え、ヒーターＤの電気抵抗をより高くして急速な熱をヒーターＤで作ることが特徴である。
この方法でヒーターＤの熱が急速に高くなることで、電源となるバッテリーＡの消耗が少なく充電機能が良くなる結果が得られた。即ちバッテリーＡは短時間の放電で済み、充電時間が長く取れることで、バッテリーの消耗が少なくなり、連続した充電放電を繰り返し使用できる様になった。この原理は熱計算における法則で設定したものである。
【０００８】次にゼーベック半導体ＥはヒーターＤの外側にモジュールを構成して取り付け、ゼーベック半導体ＥはヒーターＤの熱を受けて発電する。
【０００９】ゼーベック半導体Ｅは内部が各種の金属を利用して設計されており、発電効率の研究がなされている。しかし、業界、学界とも高い温度（２００〜８００）で使用できるゼーベック半導体Ｅを求めていて、実用化に至っていないのが現状である。
【００１０】ゼーベック半導体Ｅの内部は金属等をＰ型、Ｎ型に分離して設計し、温度差を付けることで効率も良くなることが知られている。内部の製作には金属を半田加工する部分があり、高熱になると劣化の原因となる。にもかかわらず、より高温で発電を期待して開発され、ゼーベック半導体Ｅ自体が劣化して発電しない結果となっている。
本実施形態では逆にゼーベック半導体Ｅはより低温で使用する方法で実用化することにした。
【００１１】又本実施形態ではバッテリーＡとヒーターＤを連続して長時間使用できるシステムにした。
ヒーターＤはニクロム線等の金属で作られている為、融点以上の利用は不可能であるが、それ以下で高温にも耐えられれば問題なく、そのため本実施形態では温度調整器による温度管理が可能な為、ゼーベック半導体Ｅが受ける温度も６０〜８０℃の範囲で設定して充分な発電が可能となり、しかも、本実施形態ではバッテリーＤへの充電もゼーベック半導体Ｅの出力を充電コントローラーＦが受けてバッテリーＡを充電するシステムも完全に整えており、放電より充電時間が長い為、循環的な発電が可能なシステムとなっている。
【００１２】図１のシステム図の様にバッテリーＡよりインバーターＢで交流に変換して昇圧器Ｃに接続し、昇圧器Ｃでより高い電圧にしてヒーターＤに接続する。
ヒーターＤは高い電圧のため電気抵抗がより高くなり、急速に熱くなる。
【００１３】ヒーターＤの外側にゼーベック半導体Ｅをモジュールで構成して取り付け、ゼーベック半導体ＥはヒーターＤの  熱を受けて発電する。
本実施形態における発電は２系統からなり、（１）はインバーターＢから取る方法（２）は発電デバイスＧから取る方法が出来るシステムとなっている。
【００１４】また充電機能はゼーベック半導体Ｅが発電した電気を充電コントローラーＦが受けて、バッテリーＡを充電する。
【００１５】温度調整器ＨはヒーターＤと昇圧器Ｃの温度調整管理をする。
ゼーベック半導体Ｅの片側には温度差を得るためフインＪ及びフアンＩで冷やされる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】本考案はゼーベック半導体で熱エネルギーを電気エネルギーに変換して電気を取り出し、発電させるシステムである。又独立型（移動式）発電機は容易に運搬が可能で、少容量から大容量に至る発電が可能なシステムの為、産業上の利用には画期的なものとなり、社会的な貢献が期待される。
具体的には電気のない地域、場所、また一般家庭、業務用、非常災害用を問わず、その利用範囲は非常に広く、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、この発電システムは２４時間発電する。充電もバッテリーへ循環して行いますので、（１）外部からの商用電力は不要で、（２）ＣＯ２は一切出ず（３）独立型（移動式）のためインフラ設備（送電線）も不要の上（４）静かで（５）振動がなく（６）クリーンで公害がなく、地球環境に優しく、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ている。産業分野では農業部門（水耕栽培、ビニールハウス等）、漁業部門（漁船等）工業部門（工場設備等）運輸部門（電気自動車、飛行船等）また最近のＩＴ産業、ＩＯＴ事業の電源としても利用可能である。
【符号の説明】
【００１７】Ａ    バッテリー
Ｂ    インバーター
Ｃ    昇圧器
Ｄ    ヒーター
Ｅ    ゼーベック半導体
Ｆ    充電コントローラー
Ｇ    発電デバイス
Ｈ    温度調整器
Ｉ    フアン
【図１】
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【図２】
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