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公開番号2024073883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022184847
出願日2022-11-18
発明の名称熱電発電システム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所
主分類H02N 11/00 20060101AFI20240523BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】発電量を多くできる熱電発電システムを提供する。
【解決手段】熱電発電システム10aは、排熱ダクト90の外周面に装着され、排熱ダクトの外周面に円環状に並べて配置される複数の伝熱部材11aと、一方の面と他方の面との間に温度差が存在すると発電するように構成される熱電変換モジュールとを備え、複数の伝熱部材のそれぞれは、排熱ダクトの外周面に接触している第一接合部と、第一接合部から排熱ダクトの半径方向外側に向かって延出する板状の第二接合部とを備え、熱電変換モジュールの一方の面は、第二接合部に接合される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
高温の流体が流れる円筒状の部材の外周面に装着され、前記円筒状の部材の外周面に環状に並べて配置される複数の伝熱部材と、
厚さ方向の両面の間に温度差が存在すると発電するように構成される複数の熱電変換モジュールと、
を備え、
複数の前記伝熱部材のそれぞれは、前記円筒状の部材の外周面に接触する第一接合部と、前記第一接合部に繋がっており前記第一接合部から前記円筒状の部材の半径方向外側に向かって延出する第二接合部と、を備え、
複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの厚さ方向の一方の面は、前記第二接合部に接触するように接合される熱電発電システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱電発電システムであって、
前記第二接合部は、前記円筒状の部材の半径方向外側に延出する板状に構成される熱電発電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の熱電発電システムであって、
複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの前記一方の面とは反対側の面に接触するように配置され、複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの前記反対側の面を冷却するように構成される複数の冷却器を備える熱電発電システム。
【請求項４】
請求項３に記載の熱電発電システムであって、
複数の前記伝熱部材のそれぞれは、前記円筒状の部材の周方向に互いに離間する２つの前記第二接合部を備え、
複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの前記一方の面は、１つの前記伝熱部材が備える２つの前記第二接合部の互いに対向する側の面とは反対側の面に接合され、
複数の前記冷却器のそれぞれは、前記円筒状の部材の周方向に隣接する２つの前記伝熱部材の互いに対向する前記第二接合部どうしの間に、それぞれの前記第二接合部に接合された前記熱電変換モジュールの前記反対側の面に接触するように配置される熱電発電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の熱電発電システムであって、
前記伝熱部材よりも熱伝導率が低い材料により形成され、複数の前記伝熱部材のそれぞれの２つの前記第二接合部の前記熱電変換モジュールの前記互いに対向する側の面を覆う断熱部材を備える熱電発電システム。
【請求項６】
請求項４に記載の熱電発電システムであって、
前記冷却器と前記第二接合部とはネジにより結合されており、
周方向に隣り合う２つの前記伝熱部材どうしは、前記冷却器を介して互いに結合している熱電発電システム。
【請求項７】
請求項３に記載の熱電発電システムであって、
複数の前記伝熱部材は、前記円筒状の部材の周方向に互いに離間する２つの前記第二接合部を備え、
複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれは、前記伝熱部材の２つの前記第二接合部の互いに対向する側の面に接合され、
複数の前記冷却器それぞれは、複数の前記伝熱部材のそれぞれの２つの前記第二接合部どうしの間に、前記熱電変換モジュールの前記第二接合部に接触する側と反対側の面に接触するように配置される熱電発電システム。
【請求項８】
請求項７に記載の熱電発電システムであって、
前記伝熱部材よりも熱伝導率が低い材料により形成され、複数の前記伝熱部材のそれぞれの２つの前記第二接合部の前記熱電変換モジュールの前記互いに対向する側の面とは反対側の面を覆う断熱部材を備える熱電発電システム。
【請求項９】
請求項４または請求項７に記載の熱電発電システムであって、
前記第一接合部は、２つの前記第二接合部どうしの間よりも前記円筒状の部材の周方向外側に延出する延出部を備える熱電発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電発電システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排熱ダクトの外周面に装着された熱電変換モジュールと、熱電変換モジュールの外周側に設けられた放熱機構と、を備える熱電発電システムが開示されている。特許文献１に記載の熱電発電システムによれば、排熱ダクトの熱は、熱電変換モジュールに伝達され、さらにその後放熱機構を介して熱電発電システムの外部（外気）に放出される。
【０００３】
排熱ダクトから伝達される熱を利用して発電する熱電発電システムにおいて、発電量を多くするためには、当該排熱ダクトに装着される熱電変換モジュールの数を多くする（換言すると、熱電変換モジュールの面積を大きくする）ことが求められる。しかしながら、特許文献１に記載のような、排熱ダクトの外周に熱電変換モジュールが装着される構成では、熱電変換モジュールを装着できる領域の面積が限られるため、装着できる熱電変換モジュールの数を多くすることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１９８１６５号公報
【発明の概要】
【０００５】
（発明が解決しようとする課題）
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、発電量を多くできる熱電発電システムを提供することである。
【０００６】
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するため、本発明の熱電発電システムは、高温の流体が流れる円筒状の部材の外周面に装着され、前記円筒状の部材の外周面に環状に並べて配置される複数の伝熱部材と、厚さ方向の両面の間に温度差が存在すると発電するように構成される複数の熱電変換モジュールと、を備え、複数の前記伝熱部材のそれぞれは、前記円筒状の部材の外周面に接触する第一接合部と、前記第一接合部に繋がっており前記第一接合部から前記円筒状の部材の半径方向外側に向かって延出する第二接合部と、を備え、複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの厚さ方向の一方の面は、前記第二接合部に接触するように接合される。
【０００７】
本発明によれば、円筒状の部材の外周面に装着される複数の伝熱部材の第二接合部のそれぞれに熱電変換モジュールが配置される構成であるため、円筒状の部材の外周面に直接発電モジュールが接合される構成に比較して、熱電変換モジュールの数を多くすること（換言すると、円筒状の部材の外周面の単位面積当たりの熱電変換モジュールの面積を大きくすること）ができる。したがって、本発明によれば、熱電発電システムの発電量を増加させることができる。
【０００８】
前記第二接合部は、前記円筒状の部材の半径方向外側に延出する板状に構成できる。
【０００９】
このような構成によれば、円筒状の部材の外周面に沿うように配置される第二接合部の数を増やすことができるから、熱電発電システムが備える熱電変換モジュールの数を増加させることができる。したがって、熱電発電システムの発電量を多くできる。
【００１０】
複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの前記一方の面とは反対側の面に接触するように配置され、複数の前記熱電変換モジュールのそれぞれの前記反対側の面を冷却するように構成される複数の冷却器を備える構成が適用できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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