特許ウォッチ

公開番号2025080575
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193824
出願日2023-11-14
発明の名称発電モジュール
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02N 11/00 20060101AFI20250519BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】未利用の光エネルギーを有効活用することが可能な発電モジュールを提供する。
【解決手段】発電モジュールは、熱源から発せられるエネルギーに基づいて発電する発電モジュールであって、熱源を覆うように複数配列されるとともに、前記熱源から離間するに従って次第に縮径し、先端が開口している反射体と、反射体の開口部に設けられた光レクテナ素子と、光レクテナ素子よりも前記熱源側に設けられた赤外線波長選択膜と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
熱源から発せられるエネルギーに基づいて発電する発電モジュールであって、
前記熱源を覆うように複数配列されるとともに、前記熱源から離間するに従って次第に縮径し、先端が開口している反射体と、
該反射体の開口部に設けられた光レクテナ素子と、
前記光レクテナ素子よりも前記熱源側に設けられた赤外線波長選択膜と、
を備える発電モジュール。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記反射体の外面に設けられたペルチェ素子をさらに備える請求項１に記載の発電モジュール。
【請求項３】
前記赤外線波長選択膜は、前記反射体と前記熱源との間に設けられている請求項１又は２に記載の発電モジュール。
【請求項４】
前記熱源と前記赤外線波長選択膜との間に真空断熱層を形成する断熱カバーをさらに備える請求項３に記載の発電モジュール。
【請求項５】
前記赤外線波長選択膜は、前記光レクテナ素子に当接して、該光レクテナ素子ごとに設けられている請求項１又は２に記載の発電モジュール。
【請求項６】
前記反射体は、前記熱源から離間する方向を軸とするウィンストンコーン形状を有する請求項１又は２に記載の発電モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発電モジュールに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
プラントの廃熱など、未利用のエネルギーを用いた発電技術に注目が集まっている。この種の技術の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。下記特許文献１に係る技術では、メタマテリアル結合アンテナによって、廃熱を熱源として発電することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１９－５３１０１６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、上記のようなプラントの廃熱が生じる部分では、熱の他にも赤外線等の光エネルギーも実際には存在している。従来、このような光エネルギーを利用するという着想は提示されておらず、未利用エネルギーの有効活用が限定的となってしまうという課題があった。
【０００５】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、未利用の光エネルギーを有効活用することが可能な発電モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る発電モジュールは、熱源から発せられるエネルギーに基づいて発電する発電モジュールであって、前記熱源を覆うように複数配列されるとともに、軸線に沿って前記熱源から離間するに従って次第に縮径し、先端が開口している反射体と、該反射体の開口部に設けられた光レクテナ素子と、前記光レクテナ素子よりも前記軸線方向における前記熱源側に設けられた赤外線波長選択膜と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、未利用の光エネルギーを有効活用することが可能な発電モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施形態に係る発電モジュールと熱源（配管）の構成を示す断面図である。
本開示の第一実施形態に係る発電モジュールの構成を示す断面図である。
本開示の第二実施形態に係る発電モジュールの構成を示す断面図である。
本開示の第三実施形態に係る発電モジュールの構成を示す断面図である。
本開示の各実施形態に共通する発電モジュールの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第一実施形態＞
（発電モジュールの構成）
以下、本開示の第一実施形態に係る発電モジュール１について、図１と図２を参照して説明する。図１に示すように、この発電モジュール１は、発電プラントの排水配管等のように高温（一例として２００℃程度）の流体が流れる配管１００の外周面に取り付けられる。つまり、配管１００は熱源であり、当該熱源から輻射熱は赤外線である光エネルギーとして放射されている。発電モジュール１はこれらのエネルギーから電力を生成するための装置である。
【００１０】
図２に示すように、発電モジュール１は、赤外線波長選択膜１０と、反射体２０と、光レクテナ素子３０と、ペルチェ素子４０と、外面カバー５０と、を備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許