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公開番号2024142836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023055187
出願日2023-03-30
発明の名称熱電発電装置
出願人株式会社東光通商
代理人個人,個人
主分類H02N 11/00 20060101AFI20241003BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】熱電発電で蓄電するときの充電量を従来に比べ増やすことができる熱電発電装置を提供する。
【解決手段】外表面が高温となる熱源装置である固形燃料ストーブ13を有し、固形燃料ストーブ13の熱から電気を得る熱電発電装置11であって、固形燃料ストーブ13の外表面に密着する接触面を一方の面に有し、他方の面が平滑な平坦面とされ、固形燃料ストーブ13の熱を蓄積する蓄熱体15と、蓄熱体15の平坦面に吸熱面を密着させる熱電発電素子17と、熱電発電素子17の放熱面に密着して熱電発電素子17の熱を逃がす放熱部19と、熱電発電素子17に接続されてバッテリー51を充電する充電部21と、を設けた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外表面が高温となる熱源装置を有し、前記熱源装置の熱から電気を得る熱電発電装置であって、
前記熱源装置の外表面に密着する接触面を一方の面に有し、他方の面が平滑な平坦面とされ、前記熱源装置の熱を蓄積する蓄熱体と、
前記蓄熱体の平坦面に吸熱面を密着させる熱電発電素子と、
前記熱電発電素子の放熱面に密着して前記熱電発電素子の熱を逃がす放熱部と、
前記熱電発電素子に接続されてバッテリーを充電する充電部と、
を具備することを特徴とする熱電発電装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記熱源装置が、固形燃料ストーブであることを特徴とする請求項１に記載の熱電発電装置。
【請求項３】
前記熱源装置の煙突に設けられて水を加熱する給湯部が備えられることを特徴とする請求項２に記載の熱電発電装置。
【請求項４】
前記熱源装置が、ボイラーであることを特徴とする請求項１に記載の熱電発電装置。
【請求項５】
前記蓄熱体と前記熱電発電素子と前記放熱部とが板厚方向に積層されて一体の蓄熱電発電ユニットを構成し、
前記蓄熱電発電ユニットは、前記固形燃料ストーブの下面に前記蓄熱体が密着され、
前記蓄熱電発電ユニットには、前記下面に前記蓄熱体を密着させるためのアジャスト機構を有したアジャスト脚が備えられることを特徴とする請求項２または３に記載の熱電発電装置。
【請求項６】
前記放熱部には、前記熱源装置の熱で駆動する熱電ファンが備えられることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の熱電発電装置。
【請求項７】
前記放熱部には、前記熱源装置の熱で駆動する熱電ファンが備えられることを特徴とすることを特徴とする請求項５に記載の熱電発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電発電装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
薪ストーブ本体と、熱電発電素子が薪ストーブ本体に取り付けられた熱電発電ユニットと、循環冷却水により熱電発電素子を冷却する冷却ユニットと、熱電発電素子で暖められた循環冷却水を冷却する過程で当該循環冷却水の熱エネルギーから温水を作り出す熱交換器と、熱電発電ユニットで発電された電力を蓄えるバッテリーと、熱発電ユニットで発電された電力をバッテリーに充電する動作、及び、バッテリーに充電された電力を外部に出力する動作を制御する制御装置とを備えた発電する薪ストーブが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実用新案登録第３１９００８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の発電する薪ストーブは、発電・蓄電する時間が、ストーブの燃焼している時間、すなわち、稼働時間に限られていた。一般的に固形燃料ストーブは、熱伝導率の高い金属でつくられている。このため、消火されると同時に外表面から周囲の空気に熱が移動し、温度が急激に降下する。およそ３０分程度で約６０度を下回り、発電量が減って充電には適さない。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、熱電発電で蓄電するときの充電量を従来に比べ増やすことができる熱電発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の熱電発電装置１１は、外表面が高温となる熱源装置１３を有し、前記熱源装置１３の熱から電気を得る熱電発電装置１１であって、
前記熱源装置１３の外表面に密着する接触面を一方の面に有し、他方の面が平滑な平坦面とされ、前記熱源装置１３の熱を蓄積する蓄熱体１５と、
前記蓄熱体１５の平坦面に吸熱面を密着させる熱電発電素子１７と、
前記熱電発電素子１７の放熱面に密着して前記熱電発電素子１７の熱を逃がす放熱部１９と、
前記熱電発電素子１７に接続されてバッテリー５１を充電する充電部２１と、
を具備することを特徴とする。
【０００７】
この熱電発電装置１１では、熱源装置（例えば、固形燃料ストーブ）１３が稼働されると、熱源装置１３の外表面が高温となる。すなわち、外表面から周囲へ熱が伝わる。外表面から周囲へ伝わる熱は、熱伝導、熱輻射、熱対流を含む熱伝達により伝わる。
高温の外表面から周りの空気への伝熱においては、熱は外表面のごく近傍の空気へはまず熱伝導で伝わる。その空気は熱を得ることにより温度が上昇し対流を起こす。この熱対流によりより多くの熱を空気に伝えることになる。また、外表面と空気の間には熱輻射による熱の授受も同時に行われる。つまり、熱源装置の外表面と空気との間の熱移動は、この３形態が混ざり合った熱伝達となる。熱伝達により移動する熱の多くは暖房に使用される。
一方、熱電発電装置１１では、外表面の一部分、好ましくは下面３１には蓄熱体１５が密着して設けられる。蓄熱体１５への熱源装置からの伝熱は、主に熱伝導と熱輻射とによる。外表面（下面３１）に、一方の面である接触面が密着した蓄熱体１５には、熱源装置からの熱が蓄熱される。
蓄熱体１５には、熱容量の大きい材質が選ばれる。この蓄熱体１５には、一例として耐熱レンガや耐火レンガを好適に用いることができる。
熱電発電素子１７は、熱源装置１３と熱電発電素子１７との間に蓄熱体１５が介装されることにより、熱電発電素子１７における吸熱面と放熱部１９の温度差を従来よりも長引かせることができる。すなわち、発電時間を長引かせて、充電時間を延ばすことができる。その結果、蓄熱体１５を搭載しない従来装置に比べ充電量を多く得ることが可能となる。
この熱電発電装置１１は、暖房装置と兼用される低コストリカバー型の小さな発電所を構成する。熱電発電装置１１は、家庭、ビニールハウス等の農業施設、寒冷地の避難施設などに好適に用いることができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の熱電発電装置１１は、請求項１に記載の熱電発電装置１１であって、
前記熱源装置が、固形燃料ストーブ１３であることを特徴とする。
【０００９】
この熱電発電装置１１では、熱源装置が、固形燃料ストーブ１３となる。固形燃料としては、薪、木質性ペレット、もみがら、石炭、木炭などが挙げられる。固形燃料は、石油などの液体燃料に比べ、安価であり、取り扱いも容易となる。また、これらの固形燃料は、石油などの液体燃料に比べ、保存が容易であり、長期にわたる保存であっても変質が生じにくい。
【００１０】
本発明の請求項３記載の熱電発電装置１１は、請求項２に記載の熱電発電装置１１であって、
前記熱源装置１３の煙突２９に設けられて水を加熱する給湯部２３が備えられることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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