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公開番号2024057393
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022164099
出願日2022-10-12
発明の名称発電装置および蒸気システム
出願人株式会社テイエルブイ
代理人個人,個人,個人
主分類H02N 3/00 20060101AFI20240417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】加熱熱交換器において平面度の高い加熱面を形成する。
【解決手段】発電装置10は、互いに反対向きの第1面11および第2面12を有し、第1面11と第2面12との温度差に応じて熱電発電を行う熱電変換モジュール1と、第1面11と接する平面状の加熱面36が形成され且つ蒸気が供給される容器状の本体30を有し、蒸気により加熱面36を介して第1面11を加熱する加熱熱交換器3と、第2面12と接し、第2面12を冷却する冷却熱交換器5とを備え、本体30は、所定の長手方向に延びるシームレスの角筒状に形成され、加熱面36が形成された側周壁33と、側周壁33の両端に溶接される第1端壁34および第2端壁35とを有している。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
互いに反対向きの第１面および第２面を有し、前記第１面と前記第２面との温度差に応じて熱電発電を行う熱電変換モジュールと、
前記第１面と接する平面状の加熱面が形成され且つ加熱流体が供給される容器状の本体を有し、加熱流体により前記加熱面を介して前記第１面を加熱する加熱熱交換器と、
前記第２面と接し、前記第２面を冷却する冷却熱交換器とを備え、
前記本体は、所定の長手方向に延びるシームレスの角筒状に形成され、前記加熱面が形成された側周壁と、前記側周壁の両端に溶接される第１端壁および第２端壁とを有している
ことを特徴とする発電装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
請求項１に記載の発電装置において、
前記加熱面と直交する積層方向において前記冷却熱交換器の前記第２面とは反対側に設けられるベースをさらに備え、
前記加熱熱交換器は、前記本体に設けられ、前記ベースに取り付けられることにより前記ベースと前記本体とで前記冷却熱交換器および熱電変換モジュールを挟持する取付ベースをさらに有し、
前記取付ベースは、前記側周壁において前記加熱面が形成された壁面と面内方向が異なる壁面に溶接されている
ことを特徴とする発電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の発電装置において、
前記取付ベースは、前記積層方向と直交する平板状に形成され、且つ、前記本体の外周を囲む枠状に形成されており、少なくとも前記長手方向の両端部が前記ベースに取り付けられている
ことを特徴とする発電装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の発電装置において、
前記積層方向は、上下方向であり、
前記加熱熱交換器は、前記熱電変換モジュールの下方に配置されており、
前記側周壁の内部における上側の隅部は、円弧状に形成されている
ことを特徴とする発電装置。
【請求項５】
蒸気が供給され、供給された蒸気を使用する蒸気使用機器と、
請求項１に記載の発電装置とを備え、
前記加熱熱交換器の本体には、前記蒸気使用機器に供給される前の蒸気の一部が加熱流体として供給される
ことを特徴とする蒸気システム。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸気システムにおいて、
流入するドレンおよび蒸気をドレンと蒸気とに分離する気液分離器と、
前記気液分離器によって分離された蒸気から冷却水を介して熱を回収する熱回収器と、
前記気液分離器によって分離されたドレンを外部へ圧送するポンプとを備え、
前記ポンプは、前記蒸気使用機器であり、供給された蒸気を使用してドレンを圧送し、
前記冷却熱交換器には、前記熱回収器に供給される前の冷却水の一部が供給される蒸気システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、発電装置およびそれを備えた蒸気システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、熱電変換素子を用いて熱電発電を行う発電装置が知られている。例えば特許文献１に開示されている発電装置では、排ガスが流通する内筒と、放熱フィンとの間に熱電変換素子が設けられている。この発電装置では、熱電変換素子の高温面が排ガスによって加熱され、熱電変換素子の低温面が放熱フィンによって冷却される。これにより、高温面と低温面との間に温度差が生じて熱電発電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－２３４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のような発電装置では、冷却熱交換器よりも加熱熱交換器の方が熱による膨張等が生じやすい。熱による膨張等が生じると、熱電発電モジュールの高温面に接する加熱熱交換器の加熱面の平面度が適切に確保されない虞がある。加熱面の平面度が適切に確保されないと、加熱面と熱電変換モジュールとの熱交換効率が低下し、発電効率が低下してしまう。そのため、加熱熱交換器の加熱面をより高い平面度で形成することは極めて重要である。
【０００５】
本開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱熱交換器において平面度の高い加熱面を形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の発電装置は、熱電変換モジュールと、加熱熱交換器と、冷却熱交換器とを備えている。前記熱電変換モジュールは、互いに反対向きの第１面および第２面を有し、前記第１面と前記第２面との温度差に応じて熱電発電を行う。前記加熱熱交換器は、前記第１面と接する平面状の加熱面が形成され且つ加熱流体が供給される容器状の本体を有し、加熱流体により前記加熱面を介して前記第１面を加熱するものである。前記冷却熱交換器は、前記第２面と接し、前記第２面を冷却する。前記本体は、所定の長手方向に延びるシームレスの角筒状に形成され、前記加熱面が形成された側周壁と、前記側周壁の両端に溶接される第１端壁および第２端壁とを有している。
【０００７】
本開示の蒸気システムは、蒸気が供給され、供給された蒸気を使用する蒸気使用機器と、
請求項１に記載の発電装置とを備えている。前記加熱熱交換器の本体には、前記蒸気使用機器に供給される前の蒸気の一部が加熱流体として供給される。
【発明の効果】
【０００８】
前記発電装置によれば、加熱熱交換器において平面度の高い加熱面を形成することができる。
【０００９】
前記蒸気システムによれば、加熱熱交換器において平面度の高い加熱面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、発電装置の分解斜視図である。
図２は、発電装置の正面図である。
図３は、発電装置の側面図である。
図４は、組み立てられた冷却熱交換器、押圧器及びベースを、斜め下方から視た斜視図である。
図５は、加熱熱交換器の溶接部を示す平面図である。
図６は、加熱熱交換器の溶接部を示す側面図である。
図７は、図５におけるＸ－Ｘ線の断面図である。
図８は、図６におけるＹ－Ｙ線の断面図である。
図９は、ドレン回収システムの概略構成を示す配管系統図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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