CN1829863A - 安装有热能发电装置的汽车 - Google Patents

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Abstract

具有通过加热释放出电子(e)的电子释放部件(2)以及收集电子释放部件(2)释放出的电子的电子收集部件(3)，通过将电子收集部件作为负极，将电子释放部件作为正极，使电子在电子收集部件中移动来进行发电的热能发电装置100配置于安装热能发电装置的汽车(200、300)的引擎(50)产生的余热可热传导到的位置上，将热能发电装置产生的电力提供给安装该热能发电装置的汽车。

Description

安装有热能发电装置的汽车
技术领域
本发明涉及安装了或具有热能发电装置的汽车。
背景技术
从多年前起即开始生产考虑到环境的汽车，作为此类汽车，例如把汽车的电气系统动作作为电力，为了补充汽车引擎的驱动产生的发电量，作为发电装置安装太阳能进行发电来提供电力的太阳能电池的汽车早已为人所知，(可参照特许文献特开2000-253504号公报)。
然而，在上述特许文献的情况下，由于太阳能电池的发电量依赖太阳(阳光)，因日照时间及气候等原因而有很大不同，因而存在难以提供稳定电力的问题。
发明内容
本发明的课题是提供一种配置了既考虑到环境又可提供稳定电力的发电装置的安装热能发电装置的汽车。
为了解决上述课题，安装本发明的第1种实施方式的热能发电装置的汽车，其特征在于：具有通过加热释放出电子的电子释放部件(2)、通过在与上述电子释放部件之间施加电场使上述电子释放部件释放出的电子加速的电子加速部件(4)、收集由上述电子释放部件释放并经上述电子加速部件加速的电子的电子收集部件(3)、使上述电子收集部件与上述电子加速部件之间电气绝缘的绝缘部件(41)；通过将上述电子收集部件作为负极，将上述电子释放部件作为正极，使电子在上述电子收集部件中移动来进行发电的热能发电装置(100)的安装热能发电装置的汽车(200、300)；将在该热能发电装置汽车引擎(50)产生的热传导到的位置上配置的上述热能发电装置产生的电能，至少作为用来驱动上述引擎的驱动能的一部分使用。
若采用安装了本发明的第1种实施方式的热能发电装置的汽车，由于在热能发电装置之中，通过加热从电子释放部件中释放出的电子经电子加速部件加速后被电子收集部件所收集，因而可在电子收集部件中使过剩的电子移动到电子不足的电子释放部件时产生电力。也就是说安装热能发电装置的汽车配置了可将热能转换为电能来进行发电的热能发电装置。
而且由于安装热能发电装置的汽车作为内燃机配置的引擎因驱动产生热能，因而在引擎周围及排出引擎中的气体的排气系统周围等处温度很高。
所以在安装热能发电装置的汽车之中，通过将热能发电装置配置在引擎周围及排气系统产生的余热可传导到的位置上即可给热能发电装置加热，该热能发电装置即可进行发电。而且将该热能发电装置产生的电力提供给安装热能发电装置的汽车，安装热能发电装置的汽车即可将该电力的电能至少作为驱动引擎的驱动能的一部分使用。如上所述，由于是通过将热能转换为电能来发电的，因而是一种环保装置的同时，由于将热能发电装置配置在经常处于高温的位置上，因而可提供稳定的电力。
此外，本发明的第2种实施方式的安装热能发电装置的汽车，是一种安装热能发电装置的汽车(200、300)，其特征在于配置了：具有通过加热释放出电子(e)的电子释放部件(2)、通过在与上述电子释放部件之间施加电场使上述电子释放部件释放出的电子加速的电子加速部件(4)、收集由上述电子释放部件释放并经上述电子加速部件加速的电子的电子收集部件(3)、使上述电子收集部件与上述电子加速部件之间电气绝缘的绝缘部件(41)；通过将上述电子收集部件作为负极，将上述电子释放部件作为正极，使电子从上述电子收集部件移动来进行发电的热能发电装置(100)；
将在该热能发电装置汽车的引擎(50)产生的热传导到的位置上配置的上述热能发电装置产生的电能，至少作为使安装该热能发电装置的汽车的电气系统动作的电能中的一部分使用。
若采用安装了本发明的第2种实施方式的热能发电装置的汽车，由于在热能发电装置之中，通过加热从电子释放部件中释放出的电子经电子加速部件加速后被电子收集部件收集，因而在该电子收集部件中可通过使过剩的电子朝电子不足的电子释放部件移动时产生电力。也就是说，安装热能发电装置的汽车配置了可将热能转换为电能进行发电的热能发电装置。
而且由于安装热能发电装置的汽车作为内燃机配置的引擎因驱动产生余热，因而在引擎周围及排出引擎中的气体的排气系统周围等处温度很高。
所以在安装热能发电装置的汽车之中，通过将热能发电装置配置于引擎周围及排气系统产生的热传导到的位置上即可给热能发电装置加热，该热能发电装置即可进行发电，而且该热能发电装置将产生的电力提供给安装热能发电装置的汽车，该安装热能发电装置的汽车即可将该电力的电能的至少作为用来使电气系统动作的电能的一部分。如上所述，由于是通过将热能转换为电能来发电的，因而是一种环保装置，同时由于将热能发电装置配置在经常处于高温的位置上，因而可提供稳定的电力。
此外，在配置了本发明的热能发电装置的汽车之中，上述热能发电装置最好以与上述引擎抵接的状态进行配置，通过将热能发电装置以与安装热能发电装置的汽车中温度最高的引擎抵接的状态进行配置，可更加有效地进行发电。
此外，在配置了本发明的热能发电装置的汽车之中，上述引擎最好是转缸式引擎。如果安装热能发电装置的汽车的引擎是转缸式引擎，由于该引擎产生的热能温度更高的同时，引擎驱动时的振动小，因而可更加有效地进行发电。
此外，在配置了本发明的热能发电装置的汽车之中，上述引擎也可以是以氢气为燃料使之燃烧输出动力的氢气引擎的同时，配置了电解水的电解装置(60)，通过将上述热能发电装置产生的电力提供给上述电解装置，将产生的氢气和氧气提供给上述氢气引擎。如果安装热能发电装置的汽车的引擎是以氢为燃料通过使之燃烧产生动力氢气引擎，安装热能发电装置的汽车配置了电解水的电解装置，则可通过将热能发电装置产生的电力提供给电解装置，将产生的氢和氧提供给氢气引擎。所以，安装热能发电装置的汽车，可使用热能发电装置产生的电力将电解装置通过电解水得到的氢和氧作为引擎的燃料使用，高效进行能量转换。
此外，在安装了本发明的热能发电装置的汽车之中，上述电子释放部件最好是在导电性基板(21)上大体垂直地插植了多个碳纳米管(22)的电极(20)。当安装热能发电装置的汽车的热能发电装置作为电子释放部件采用了在导电性基板上大体垂直地插植了多个碳米管构成的电极的情况下，由于在导电性基板上插植的多个碳纳米管以很好的方向性排列，因而可在几乎所有的碳纳米管的长度方向上施加电场，电场集中于碳纳米管的端部，电子亦局部性集中于此处。由于这样可减少阻值，电流容易流动，可从碳纳米管的端部高效释放电子，因而可提高电子的释放效率，使能量转换效率进一步提高。
附图说明
图1是表示安装了本发明涉及的热能发电装置的汽车引擎周边状态的说明图。
图2是表示本发明的第1实施方式中的安装热能发电装置汽车引擎周边状态的框图。
图3是表示本发明的第1实施方式中的热能发电装置简要构成的纵剖视图。
图4是表示作为电子释放部件的电极的说明图，图4(a)表示一侧的面上配置了碳纳米管的电极，图4(b)表示碳纳米管以贯穿方式配置于两侧的面上的电极。
图5是关于利用图4(b)的碳纳米管含有部件的说明图。
图6是表示本发明的第2实施方式中的安装热能发电装置的汽车引擎周边状态的框图。
图7是表示本发明的第2实施方式中的热能发电装置的简要构成的纵剖视图。
图8是表示将本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的热能发电装置和电解装置作为将热能发电装置和电解装置组合而成的氢气生成装置加以说明的第1变形例的剖视图。
图9是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第2变形例的剖视图。
图10是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第3变形例的剖视图。
图11是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第4变形例的剖视图。
图12是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第5变形例的剖视图。
图13是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第6变形例的剖视图。
图14是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第7变形例的剖视图。
图15是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第8变形例的剖视图。
图16是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第9变形例的剖视图。
图17是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第10变形例的剖视图。
图18是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第11变形例的剖视图。
图19是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第12变形例的剖视图。
图20是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第13变形例的剖视图。
图21是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第14变形例的剖视图。
图22是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第15变形例的剖视图。
图23是表示交流电源的电压周期及与该电压周期对应的发电电流的说明图。
图24是氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第15变形例中的热能发电现象的说明图。
图25是氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第15变形例中的热能发电现象的说明图。
图26是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第16变形例的剖视图。
图27是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中配置的氢气生成装置(热能发电装置和电解装置)的第17变形例的剖视图。
具体实施方式
下面根据图1至图27说明本发明的具体实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中的作为内燃机的引擎周边状态的说明图，图2是表示该引擎周边状态的框图。
正如图1、图2所示，安装热能发电装置的汽车200配置有：给安装热能发电装置的汽车200未图示的车轮驱动部提供动力的引擎50、设置在引擎50外壁上的热能发电装置100、利作热能发电装置100产生的电力进行电解水的电解装置60、储存使安装热能发电装置的汽车200未图示的电气系统动作的电力的蓄电池5、储存使之在引擎50中燃烧的燃料的氢气的氢气储存器70、储存使氢气燃烧的氧气的氧气储存器80，精制引擎内产生的水的油水分离装置90等。
引擎50是转缸式引擎，尤其指使氢气燃烧产生动力的氢气引擎。
引擎50的火花塞51给从氢气储存部70和氧气储存部80中分别提供并填充到引擎内部的氢气和氧气点火，通过燃烧氢气进行驱动，产生动力。火花塞51利用蓄电池5提供的电力进行点火。
引擎50产生的动力被传递给未图示的车轮驱动部和马达55。未图示的车轮驱动部通过驱动未图示的车轴及车轮使安装热能发电装置的汽车200行驶。
马达55配置在未图示的发电机之中，马达55通过基于引擎50的动力旋转来发电，产生的电力储存(充电)于蓄电池5之中。
此外，氢气在引擎50内燃烧时，产生水(H2O)。
( )
该产生的水被送往后述的油水分离装置90之中。而水在分离出混合在水中的引擎油等精制之后被送往后述的电解装置60的反应容器61。
热能发电装置100是加热温度越高发电效率也越高的发电装置，通过以与引擎50抵接的状态配置，利用引擎50燃烧氢气所产生的余热进行发电。
由于此处的引擎50是转缸式引擎，因而一般说来其产生的余热更高。例如引擎50内部可高达1000～3000℃，该引擎50的外部(外壁)能达到100～300℃。如上所述引擎50产生的余热足可达到热能发电装置100进行发电的温度。
正如图3所示，热能发电装置100配置了真空容器1、配置在该真空容器1内，一经加热升温即释放出内部的电子e的电子释放部件2(电极20)、收集该电子释放部件2释放出的电子e的电子收集部件3。
此外，在电子收集部件3的与电子释放部件2相反一侧的面上隔一定距离配置了电子加速部件4，电子释放部件2和电子加速部件4分别与作为电场发生电源的蓄电池5相连。
真空容器1具有带内部空间的外壳部件11、设置在该外壳部件11的一面上的热传导部件12，内部空间保持真空状态。外壳部件11由隔热性及绝缘性材料构成，热传导部件12由导热率高的物质构成。
热能发电装置100使该热传导部件12抵接引擎50的外壁来进行安装。
电子释放部件2是在电场中释放电子e的部件。作为电子释放部件2，具体而言使用图4(a)中所示的，在导电性基板21上大体垂直地插植多个碳纳米管22....的电极20。
此种释放电子的现象是通常称之为电场放电的现象，一在固体表面施加强烈的电场，将电子封闭在固体内的表面的势垒就会变低变薄，电子利用隧道效应释放到真空中的现象。尤其是若将曲率半径小的物质置于电场之中，电荷即集中于曲率半径小的尖端区域，很容易释放出电子。这是一种称之为电荷的尖端集中现象的放电工学中人所共知的现象。尤其是具有金刚石结构(diamond structure)的物质，具有负电子的亲和力，具有传导电子易释放的特征。
在具有上述金刚石结构的物质之中，可列举的例子有像碳纳米管22那样，主要由碳原子构成的材料。由于该碳纳米管22是直径很小的细长物质，因而利用电荷的尖端集中现象，碳纳米管22内的电子因库仑力集中于最靠近正电位的区域。当此处施加于碳纳米管22的电场大于电子释放的阈值的情况下，集中于曲率半径小的尖端部的电子中的一部分就会释放到空间之中。此外，该碳纳米管22是直径只有几个纳米的极细的管状物，即使是弱电场的情况下也会产生电子释放。
尤其是由于随着由引擎50产生的热能引起的电子释放部件2(电极20)的热能上升，碳纳米管22的电子的运动能量也随之增加，因而带有充足的运动能的电子e被释放到真空容器1内。
此外，作为电子释放部件2，正如图4(b)所示，也可使用在导电性基板21两个侧面上，多个碳纳米管22...大体垂直外露的电极20a。该电极20a，是将多个碳纳米管22...以很好的定向性贯穿导电性基板21进行配置的。
碳纳米管22的电子释放量与碳纳米管22的温度成比例以指数函数方式增加。因此要想使碳纳米管大量释放电子，可如图5所示，需通过使用热源H使碳纳米管22的温度上升增加碳纳米管22内部的电子带有的能量。由于热能可在碳纳米管22中以极高的速度传导，与热能从热源H经导电性基板21间接传导给碳纳米管22时相比，把热能直接传导给碳纳米管22时更能提高电子的释放效率。因此电子释放部件2的最佳结构如图4(b)所示，是将碳纳米管22以贯穿电极(导电性基板21)的方式外露于该电极的两个侧面的结构。
正如图5所示，当利用热源H直接加热突出配置于导电基板21的两个侧面上的碳纳米管22的一侧端部，从配置电子收集部件3一侧的面上外露配置的碳纳米管22的另一侧端部释放电子e的情况下，可将热能高效转换为电子e的运动能。要想从碳纳米管22的尖端部(另一侧的端部)持续释放出电子e，需通过基板21等将电子e提供给碳纳米管22。所提供的电子e是从碳纳米管22释放出的电子e经过电子收集部件3及负载阻抗等再次回到电子释放部件2(导电性基板21)的。如能反复持续进行图5所示的电子释放和电子提供，则电子e即成为循环方式而不会被消耗掉。该电子e在通过负载阻抗时，电子e的运动能作为热能向外部释放，但由于相当于该释放能量的热能可由热源H提供，因而能量守恒定律成立。
例如，作为热源可有效利用由汽车的引擎产生的热及在焚烧炉中燃烧垃圾等时产生的热能等排热的能量。此种有效利用排热的能量的技术是长期保护地球环境所需要的技术。
电子收集部件3是吸收并收集在真空容器1内朝电子加速部件4飞翔的电子e的部件。电子收集部件3，由导电性物质构成，例如金、银、镍等电阻小的金属最为适合。此外，电子收集部件3也可由导电性有机化合物构成。通过用导电性有机化合物构成，与金属等相比，可望实现薄膜化，轻量化、良好的加工性以及高融点化等。
还有，电子收集部件3也可使用透明的导电物。通过使用透明或半透明的导电物可提供具有透明感的创意性好的热能发电装置。
电子加速部件4可由与电子收集部件3相同的导电物构成。电子加速部件4可与真空容器1的外壳部件11整体性设置，该电子加速部件4的周围用绝缘部件41覆盖，与除蓄电池5之外的各个部分电气性绝缘。因此，由于电子释放部件2和电子加速部件4之间电气性绝缘，因而在电子释放部件2和电子加速部件4之间消耗的电量几乎为零。
在此种热能发电装置100之中，由于电子收集部件3收集的电子e多于正常状态的电子e，出现电子过剩状态的同时，电子释放部件2因释放出电子e出现电子e不足的状态的情况下，若将电子释放部件2作为正极，将电子收集部件3作为负极在两极之间连接作为负载的负载阻抗，收集到电子收集部件3之中，过剩的电子e经由负载阻抗移动，回归电子e不足的电子释放部件2。通过该电子e的循环现象即可获得电能。
蓄电池5是用来储存使安装热能发电装置的汽车200的未图示的电气系统动作的电力的直流电压产生装置。
蓄电池5具有正端子5a和负端子5b，正端子5a与热能发电装置100的电子加速部件4连接，而负端子5b则与电子释放部件2连接。这样即可产生电子加速部件4到电子释放部件2的电力线(电场)。
电解装置60具有氢气生成槽61a和氧气生成槽61b，由内部储存水的反应容器61、插入氢气生成槽61a的阴极62、插入氧气生成槽61b中的阳极63等构成。作为阴极62和阳极63，可使用碳棒。
在反应容器61之中，氢气生成槽61a和氧气生成槽61b之间。由隔板66间隔为上部彼此隔绝的同时，下部一侧彼此连通。
也就是说，储存在反应容器61中的水可在氢气生成槽61a和氧气生成槽61b之间往来，在氢气生成槽61a和氧气生成槽61b中生成的氢气和氧气分别积存于各槽的上部。
阴极62与热能发电装置100的电子收集部件3相连，阳极63与热能发电装置100的电子释放部件2相连。
也就是说在热能发电装置100之中，一进行发电，即收集电子e，由具有过剩电子e的电子收集部件3给阴极62提供电子e。而在阴极62的表面，产生式(1)中的反应，生成氢气(H2)。
·····(1)
此外，在阳极63的表面之上，产生式(2)的反应，产生氧气(O2)。而电子e被送到电子释放部件2。
而式(2)有时也可分别标注为式(2′)、式(2″)。
  ·····(2)
( ······(2’))
( ··········(2”))
如上所述，在电解装置60之中，可进行式(3)所示的水的电解。
·····(3)
而在氢气生成槽61a中生成的氢气，以及在氧气生成槽61b中生成的氧气被分别送往氢气储存器70、以及氧气储存器80中储存。
为了促进水的电解，可在储存在反应容器61中的水中添加氢氧化纳(NaOH)。
氢气储存器70以及氧气储存器80是分别用来储存氢气和氧气的储存器具，例如氢气瓶及氧气瓶、氢气罐及氧气罐。而氢气储存器70最好是由氢气吸收合金构成的储存器。
油水分离装置90是精制在引擎50内产生并混合了引擎油的水，然后送往电解装置60的反应容器61中的装置。
油水分离装置90可配置在引擎50的排气口侧之类的地方，收集引擎50的排出气体中所含的水分(水蒸气)。通过去除漂浮在下层水的上面的引擎油等油分，将混合在水中的引擎油分离出去，精制出水。
下面就本发明涉及的安装热能发电装置的汽车200的驱动动作加以说明。
首先通过从氢气储存器70和氧气储存器80中分别将氢气和氧气提供并填充到引擎50内部的同时，随着蓄电池5提供的电力，火花塞51点火，使引擎50内的氢气燃烧，驱动引擎50。
随着引擎50的驱动而输出的动力被传送给未图示的车轮驱动部和马达55。而未图示的车轮驱动部通过驱动未图示的车轴及车轮使安装热能发电装置的汽车200行驶。此外，马达55利用基于引擎50动力的旋转进行发电，将产生的电力储存到蓄电池5中。
在此处的热能发电装置100之中，电子释放部件2上连接着蓄电池5的负端子5b，电子加速部件4上连接着蓄电池5的正端子5a。一由蓄电池5施加电动势，电子e即在电子释放部件2的表面移动，使电子释放部件2带有负电荷。另外，通过空穴在电子加速部件4的表面移动，使电子加速部件4带有正电荷。这样一来，在电子释放部件2和电子加速部件4之间即产生电场。
在此状态下，驱动的引擎50所产生的余热一通过热传导部件12传导到真空容器1内，在电子释放部件2的表面(电极20的碳纳米管22...)上即产生因受热能而增加了运动能的电子e。由于此处的真空容器1的外壳部件11具有隔热性，因而可防止传导到内部的热能再次传导到外部而流失。
接着，电子e的运动能一被引擎50产生的热能进一步加热下变得更大，该电子e即可从电子释放部件2(电极20)的碳纳米管22的端部释放到内部空间之中。
释放出的电子e被电场加速，朝电子加速部件4飞翔。然而由于电子加速部件4与电子释放部件2绝缘，因而电子e并不能到达电子加速部件4，而是冲向配置在其间的电子收集部件3，在此处被吸收与收集。由于此处的电子释放部件2和电子收集部件3之间的内部空间是真空，因而飞翔的电子e可不与气体分子等发生冲撞地进行移动，可减少能量的损耗。
而在电子e从电子释放部件2中释放到内部空间中时，电子e需具有足以飞越电子e所属物质构成的能带宽度的能量。也就是说，电子释放部件2必须给释放的电子e提供足以从该物质飞翔到空间中能量。也就是说，电子e一被释放到内部空间，电子释放部件2提供给电子e的能量即消失。因此，虽说很小但电子释放部件2仍然损失了能量，从而导致电子释放部件2的温度下降。正因如此，若不补充损失的能量，则无法将电子e持续性释放到内部空间。因此热能发电装置100采用通过经热传导部件12从外部传导来的引擎50产生的余热进行补充，使电子释放部件2的电子释放持续进行的构成。即该热能发电装置100是可将引擎50产生的余热能转换为电能，持续进行发电的装置。
此外，此处再来考察一下电子加速部件4消耗的电力。要想使电子e加速飞翔需要给电子加速部件4施加正电压，因而需要由蓄电池5提供电动势。由于电子加速部件4只用于使电子e加速，因而电子e不会冲击电子加速部件4。即由于蓄电池5仅产生用来使电子e加速的电场，使库仑静电力作用于电子e，因此由蓄电池5提供给电子加速部件4的电力几乎等于零。从而，蓄电池5用于加速电子e所消耗的电力几乎等于零。也就是说，当热能发电装置100发电时，由于消耗的电力几乎为零，因而可以说将热能转换为电能的效率很高，该热能发电装置100具有极高的实用性。
而电子收集部件3由于收集到的电子e，与平常状态相比，因电子e增加，出现电子过剩状态，电子收集部件3带有负电位，出现与电池的负极相同的状态。另外，由于电子释放部件2释放了电子，因而出现电子e不足的状态，电子释放部件1带有正电位，出现与电池的正极相同的状态。
若在该状态下，若将电子释放部件2作为正极，将电子收集部件3作为负极，将作为负载阻抗的电解装置60连接到两个部件之间。则被电子收集部件3所收集，出现过剩的电子e经电解装置60移动回归电子e不足的电子释放部件2。作为该电子e的循环现象，通过热能发电装置100进行发电，可使电解装置60获得电力，从而进行水的电解。
而电解装置60因进行水的电解而产生的氢气和氧气可分别送往氢气储存器70和氧气储存器80中进行储存，并作为引擎50的燃料使用。
此外，在引擎50内部，氢气燃烧生成的水，在油水分离装置90之中被精制之后，被送往电解装置60的反应容器61之中。也就是说，氢气燃烧生成的水可再次进行电解，作为燃料的氢气和氧气被重新利用。
如上所述，热能发电装置100作为用作产生电子e热能的能源，通过使用驱动安装热能发电装置的汽车200的内燃机引擎50产生的余热热量，将该引擎50产生的余热热能转换为电能即可进行发电。因此，热能发电装置100可给安装热能发电装置的汽车200稳定提供将引擎50产生的余热热能转换为电能的电力。
尤其是由于热能发电装置100用来使电子e飞翔，为生成提取时的电场而由蓄电池5提供的电力几乎等于零，因而几乎没有因发电而产生的能量损耗。
也就是说，由于热能发电装置100几乎没有因发电而产生的能量损耗的同时，可利用为使安装热能发电装置的汽车200行驶而驱动的引擎50产生的余热进行发电，因而可很好地将热能转换为电能，进行能量转换率很高的发电。
此外，由于热能发电装置100是将引擎50产生的余热转换为电力的，因而根据能量守恒定律，引擎50的温度下降。也就是说，热能发电装置100还具有维持引擎50的温度，不使之升得过高的散热器功能。
此外，尤其是作为电子释放部件2通过使用在导电性基板21上大体垂直地插植多个碳纳米管22...构成的电极20，几乎所有的碳纳米管22...的长度方向基本平行排列，可在几乎所有的碳纳米管22...的长度方向上施加电场。由于电场集中在碳纳米管22的尖端处，电子e局部集中于此处，因而可高效释放出电子，进一步提高能量转换率。
此外，由于本发明的热能发电装置100中使用的材料无需特殊材料(难以搞到的物质及制造成本高的物质)，结构简单，因而制造成本低，可以说很有普及性。
如上所述，由于安装热能发电装置的汽车200配置了设置在引擎50上的热能发电装置100，因而安装热能发电装置的汽车200可接受热能发电装置100提供的利用为使安装热能发电装置的汽车200行驶而驱动的引擎50的余热产生的电力。
也就是说，安装热能发电装置的汽车200行驶时产生的引擎50的余热可稳定地传导给热能发电装置100。而该热能发电装置100可将该余热的热能转换为电能产生的电力稳定地提供给安装热能发电装置的汽车200。
安装热能发电装置的汽车200可用热能发电装置100产生的电力，将电解装置60电解水后获得的氢气和氧气作为引擎50的燃料使用。
因此，可以说，安装热能发电装置的汽车200配置了将利用引擎50的余热产生的电力稳定提供给安装热能发电装置的汽车200的热能发电装置100。
尤其是由于安装热能发电装置的汽车200可利用热能发电装置100产生的电力，将通过电解装置60电解水获得的氢气和氧气作为引擎50的燃料使用，因而可高效进行能量转换。也就是说，安装热能发电装置的汽车200可将热能发电装置100产生的电能至少作为用来驱动引擎50的驱动能的一部分而使用所产生的氢气和氧气。
此外，由于安装热能发电装置的汽车200可在引擎50内部精制氢气燃烧时生成的水，送给电解装置60的反应容器61，因而可再次电解氢气燃烧时生成的水，可重新利用作为燃料的氢气和氧气。因而可将水作为燃料有效利用。
(第2实施方式)
下面根据图6、图7说明本发明涉及的安装热能发电装置的汽车的第2实施方式。与第1实施方式相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图6、图7所示，安装热能发电装置的汽车300包括：给安装热能发电装置的汽车300未图示的车轮驱动部提供动力的引擎50、设置在引擎外壁上的热能发电装置100、使热能发电装置100产生电场的电场发生电源500、储存热能发电装置100产生的电力的蓄电池5、利用蓄电池5中储存的电力进行水的电解的电解装置60、储存使之在引擎50中燃烧的燃料的氢气的氢气储存器70、储存使氢气燃烧的氧气的氧气储存器80、精制引擎内生成的水的油水分离装置90等。
引擎50产生的动力可传送给未图示的车轮驱动部和马达55。该马达55配置在未图示的发电机之中，马达55利用基于引擎50动力的旋转进行发电，将产生的电力储存(充电)到蓄电池5及电场发生电源500之中。
热能发电装置100中的电子释放部件2和电子加速部件4分别与后述的电场发生电源500连接。
电场发生电源500是产生直流电压的装置，具有正端子500a和负端子500b。正端子500a与电子加速部件4连接，而负端子500b与电子释放部件5连接。这样即可产生由电子加速部件4到电子释放部件2的电力线(电场)。
该电子加速部件4用绝缘部件41覆盖，与除电场发生电源500之外的各个部分绝缘。由于电子释放部件2和电子加速部件4之间彼此绝缘，因此，在电子释放部件2和电子加速部件4之间消耗的电力几乎为零。也就是说，电场发生电源500为使电子e加速而产生电场，通过使库仑静电电力作用于电子e，可使消耗的电力基本等于零。
蓄电池5是储存用来使安装热能发电装置的汽车300的未图示电气系统动作的电力的直流电压发生装置。
蓄电池5是铅蓄电池，由电池容器、作为装在电池容器中的电解液的稀硫酸(H2SO4)、作为负电极的铅(Pb)棒、作为正电极的氧化铅(PbO2)棒等构成。
蓄电池5的负极与电解装置60的阴极62连接，蓄电池5的正极与电解装置60的阳极63连接。
蓄电池5提供在电解装置60之中进行水的电解的电力时，蓄电池5的负极和蓄电池5的正极分别产生式(4)和式(5)的反应，进行放电。
·············(4)
···(5)
利用蓄电池5放电产生的电力，与第1实施方式时相同，电解装置60进行水的电解，生成氢气和氧气。
当超过蓄电池5的蓄电量(充电量)的情况下，也可从热能发电装置100直接给电解装置60提供电力。
此外，热能发电装置100中的电子收集部件3与蓄电池5的负极相连，电子释放部件2与蓄电池5的正极相连，可将热能发电装置100产生的电力储存(充电)到蓄电池5之中。
在给蓄电池5充电时，通过使蓄电池5的负极和正极上产生与上述放电时相反的反应，给蓄电池5充电。
如上所述，由于安装热能发电装置的汽车300具有设置在引擎50上的热能发电装置100，因而安装热能发电装置的汽车300可在蓄电池5中储存(充电)热能发电装置100利用为使安装热能发电装的汽车300行驶而驱动的引擎50产生的余热产生的电力。
也就是说，当安装热能发电装置的汽车300行驶时，发热的引擎50的余热可稳定地传导给热能发电装置100。而该热能发电装置100可将该余热的热能转换能电能所产生的电力稳定地提供给安装热能发电装置的汽车300。
而且利用热能发电装置100产生的充入畜电池5的电力，可使安装热能发电装置的汽车300未图示的电气系统动作。也就是说，安装热能发电装置的汽车300可将热能发电装置100产生的电能至少作为使安装热能发电装置的汽车300的电气系统动作的电能中的一部分利用。
尤其是安装热能发电装置的汽车300可用充电到蓄电池5中的电力使电解装置60动作，可将电解装置60电解水获得的氢气和氧气作为引擎50的燃料使用。
下面根据图8至图27说明本发明涉及的安装热能发电装置的汽车中的热能发电装置(100)和电解装置(60)的变形例。
在下述变形例中，关于热能发电装置和电解装置，作为将热能发电装置和电解装置组合而成的氢气生成装置加以说明。
(第1变形例)
正如图8所示，氢气生成装置1000包括热能发电装置1100和电解装置1200。
热能发电装置1100包括热能发电容器1018、配置在热能发电容器1018内，被加热后温度一上升即释放出内部的电子e的作为电子释放部件的电子释放电极1005、收集该电子释放电极1005释放出的电子e，作为电子收集部件的电子收集电极1004。电子释放电极1005和电子收集电极1004以彼此相向的面接合在一起的方式配置。
此外，在与电子收集电极1004的电子释放电极1005一侧相反的面上隔一定距离配置了作为电子加速部件的施加静电场的正极1002，在与电子释放电极1005的电子收集电极1004一侧相反的面上隔一定距离配置了施加静电场的负极1003。施加静电场的正极1002和施加静电场的负极1003与作为电场发生电源的静电场发生电源1001相连。施加静电场的正极1002与静电场发生电源1001的正端子连接，施加静电场的负极1003与静电场发生电源1001的负端子连接。
而在热能发电容器1018内填充着绝缘部件1017。
热能发电容器1018具有带内部空间的外壳部件1018a、设置在该外壳部件1018a的一面上的热传导部件1018b。外壳部件1018a由隔热性及绝缘性的材料构成，热传导部件1018b由导热率高的物质等构成。
热能发电装置1100使该热传导部件10108b抵接在形成热源的引擎50的外壁上进行安装。
电子释放电极1005是在电场中释放电子e的部件。作为电子释放电极1005正如图4(a)中所示，可使用在导电性基板21上大体垂直地插植了多个碳纳米管22...的电极20等。
电子收集电极1004是在热能发电容器1018内吸收与收集电子释放电极1005释放出的电子e的部件。电子收集电极1004由导电性物质构成，例如金、银、镍等电阻小的金属最为适用。此外，电子收集电极1004也可由导电性有机化合物构成。若采用具有导电性的有机化合物构成，与金属等相比，可望实现薄膜化、轻量化、良好的加工性能以及高融点化等。
电解装置1200由下列各部分构成：储存水之类的含有氢离子的溶液1006的电解容器1007、作为配置在电解容器1007内的阳极的阴离子收集电极1009、作为配置在电解容器1007内的阴极的阳离子收集电极1012、收集阴离子收集电极1009上产生的氧气等气体的气体收集器1008、收集阳离子收集电极1012上产生的氢气的氢气收集器1015、一端设有阴离子收集端子1011，另一端与阴离子收集电极1009连接的阴离子收集导线1010、一端设有阳离子收集端子1014，另一端与阳离子收集电极1012连接的阳离子收集导线1013等。
作为阴离子收集电极1009和阳离子收集电极1012，可使用碳棒等。
而热能发电装置1100的电子收集电极1004和电解装置1200的阳离子收集端子1014经过电荷中和导线1016a彼此连接。而热能发电装置1100的电子释放电极1005和电解装置1200的阴离子收集端子1011经过电荷中和导线1016b连接。
在此种氢气产生装置1000之中，通过用热能发电装置1100中的静电场发生电源1001给施加静电场的正极1002和施加静电场的负极1003之间施加电压所产生的静电场造成的静电感应现象，电子e朝电子释放电极1005的表面(施加静电场的正极1002一侧)移动。
而引擎50产生的热能一经热传导部件1018b被传导到电子释放电极1005，电子释放电极1005中存在的电子e即因获得热能而产生电场漂移，电子e朝电子收集电极1004移动。即电子释放电极1005释放电子e。而电子收集电极1004收集释放出的电子e，因收集到的电子e而带有负电荷。另外，电子释放电极1005带有正电荷。
由于此处的电子收集电极1004和阳离子收集电极1012经电荷中和导线1016a连接，因而可将电子e从电子收集电极1004经电荷中和导线1016a提供给阳离子收集电极1012。而且，在阳离子收集电极1012的表面，电子e与含有氢离子的溶液中的氢离子(H+)发生反应，生成氢气。所生成的氢气被氢气收集器1015收集并送往规定的储存器之中。
此外，含氢离子溶液中的阴离子(例如氧离子O2-)产生将电子e提供给阴离子收集电极1009的反应，在阴离子收集电极1009的表面，产生基于该阴离子的气体(例如氧气)的。所产生的气体被气体收集器1008收集并送往规定的储存器之中。由于电子释放电极1005和阴离子收集电极1009经电荷中和导线1016b连接，因而被提供给阴离子收集电极1009的电子e可经电荷中和导线1016b提供给电子释放电极1005。
如上所述，通过经电荷中和导线1016a、1016b电气性连接热能发电装置1100和电解装置1200，可将电子收集电极1004收集到的电子e提供给阳离子收集电极1012，此外，可将提供给阴离子收集电极1009的电子e提供给电子释放电极1005。也就是说可电气性中和热能发电装置1100和电解装置1200。
而在电气性中和热能发电装置1100和电解装置1200期间，可在电解装置1200的阳离子收集电极1012上产生氢气。也就是说，氢气生成装置1000能够生成氢气。
如上所述，氢气生成装置1000根据引擎50产生的余热，热能发电装置1100进行发电(产生与提供电子e)，利用热能发电装置1000产生的电力，电解装置1200即可产生氢气。
也就是说，由于氢气生成装置1000可产生氢气，因而可将其生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000，也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中进行热能发电及产生与提供氢气。
作为电子释放电极1005，也可配置由电子过剩的N型半导体构成的电极，作为电子收集电极1004，也可配置由电子不足的P型半导体构成的电极。而这些半导体并不局限于由硅构成的，也可以是由碳纳米管构成的。
(第2变形例)
下面根据图9说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第2变形例。与第1变形例相同的部分标注同一种标号，仅就其不同的部分加以说明。
正如图9所示，氢气生成装置1000a包括热能发电装置1100a和电解装置1200。
在热能发电装置1100a之中，电子收集电极1004和电子释放电极1005之间配置了绝缘部件1017a。
绝缘部件1017a可防止从电子释放电极1005到达电子收集电极1004的电子再次回到电子释放电极1005的内部放电(内部短路)。
由于绝缘部件1017a是极薄的绝缘材料，因而从电子释放电极1005飞向电子收集电极1004的电子可利用隧道效应通过。
在此种氢气生成装置1000a之中，由于从电子释放电极1005释放出的电子e可通过绝缘部件1017a到达电子收集电极1004，因而氢气生成装置1000a也能与氢气生成装置1000同样产生出氢气。并可将该生成的氢气作为安装了热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此此种构成的氢气生成装置1000a也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电以及产生并提供氢气。
(第3变形例)
下面根据图10说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第3变形例。与第1、第2变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图10所示，氢气生成装置1000b包括热能发电装置1100b和电解装置1200。
在热能发电装置1100b之中，电子释放电极1005与施加静电荷的负极1003电气性连接。由于静电场发生电源1001在施加静电场的正极1002和施加静电场的负极1003之间生成的电场变强，因而容易释放出电子。
由于此种氢气生成装置1000b也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将提供该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料。
因此，此种构成的氢气生成装置1000b也可通过配置于安装了热能发电装置的汽车之中，进行热能发电以及产生并提供氢气。
(第4变形例)
下面根据图11说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第4变形例。与第1、第2变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图11中所示，氢气生成装置1000c包括热能发电装置1100c和电解装置1200。
在热能发电装置1100c之中，电子收集电极1004与施加静电荷的正极1002电气性连接。因此，由于静电场发生电源1001在施加静电场的正极1002和施加静电场的负极1003之间生成的电场变强，因而容易释放出电子。
由于此种氢气生成装置1000c也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将提供该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料。
因此，此种构成的氢气生成装置1000c也可通过配置于安装了热能发电装置的汽车之中，进行热能发电以及产生并提供氢气。
(第5变形例)
下面根据图12说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第5变形例。与第1、第2变形例相同的部分标注同样的标号，仅就其不同的部分加以说明。
正如图12所示，氢气生成装置1000d包括热能发电装置1100d和电解装置1200。
在热能发电装置1100d之中，施加静电荷的正极1002由具有透光性的材料(例如具有透光性的导电树脂)构成。同样，绝缘体1017由具有透光性绝缘材料构成。
若是具有此种构成的氢气生成装置1000d，很容易将基于太阳光等的光能的热能传导给电子释放电极1005。
由于此种氢气生成装置1000d也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将该生成的氢气。作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000d也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电以及生成并提供氢气。
(第6变形例)
下面根据图13说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第6变形例。与第1、第2变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图13所示，氢气生成装置1000e包括热能发电装置1100e和电解装置1200。
在热能发电装置1100e之中，电子收集电极1004由主电子收集电极1004a和副电子收集电极1004b构成。
如果是具有此种构成的氢气生成装置1000e，由于可通过副电子收集电极1004b收集主电子收集电极1004a未收集到的电子e，因而可高效进行电子e的收集。
主电子收集电极1004a可用P型半导体之类，副电子收集电极1004b可用导电性物质(金属)。
由于此种氢气生成装置1000e也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000e也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电以及生成并提供氢气。
(第7变形例)
下面根据图14说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第7变形例。与第1、第2变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图14所示，氢气生成装置1000f包括热能发电装置1100f和电解装置1200。
在热能发电装置1100f之中，电子释放电极1005与施加静电场的负极1003电气性连接。此外，在电子释放电极1005的电子收集电极1004一侧配设了将碳纳米管收容于尖端部1020a中的大体呈圆锥形的阴极1020。
阴极1020可由通过在硅中掺入杂质使之带有导电性的物质构成。此外，尖端部1020a是在导电性物质中埋入碳纳米管形成的，与阴极1020电气性连接。
此外，在电子收集电极1004和阴极1020之间配置了施加辅助静电场的正极1021，施加辅助静电场的正极1021与辅助静电场发生电源1001a的正端子连接。辅助静电场发生电源1001a的负端子与施加静电场的负极1003连接。
而在施加辅助静电场的正极1021与阴极1020的尖端部1020a对应的位置上形成开口1021a。
如果是此种构成的氢气生成装置1000f，由于除电子释放电极1005释放的电子e之外，阴极1020的尖端部1020a的碳纳米管释放出的电子e从其尖端部1020a朝电子收集电极1004集中释放，因而可高效释放出电子e。
此外，由于施加辅助静电场的正极1021造成的静电感应现象，即使只施加很低的静电场电压，也很容易释放出电子e。
由于施加辅助静电场的正极1021用绝缘材料1017a覆盖，因而几乎没有到达施加辅助静电场的正极1021的电子。
由于此种氢气生成装置1000f也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000f也可通过配置于安装了热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
在氢气生成装置1000f的情况下，由于碳纳米管收容在阴极1020的尖端部1020a之中，因而电子释放电极1005也可不是插植了碳米管的电极，而是由导电性物质构成的电极。
(第8变形例)
下面根据图15说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第8变形例。与第1、第2变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图15所示，氢气生成装置1000g包括热能发电装置1100g和电解装置1200。
正如图15所示，热能发电装置1100g是在电子收集电极1004和阴极1020之间形成作为电子释放空间的内部空间1022的装置。而内部空间1022最好保持真空状态。从阴极1020的尖端部1020a释放出的电子e在内部空间1022内飞翔，到达电子收集电极1004。
由于此种氢气生成装置1000g也可与氢气生成装置1000、1000f同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000g也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第9变形例)
下面根据图16说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第9变形例。与第1、第2、第7、第8变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图16所示，氢气生成装置1000h包括热能发电装置1100h和电解装置1200。
正如图16所示，热能发电装置1100h是在电子收集电极1004和阴极1020之间形成内部空间1022的装置。而且是在该内部空间1022的内壁面上。将电子收集电极1004一直延伸到电子释放电极1005近旁的装置。因此，电子收集电极1004可高效收集在内部空间1022内飞翔时散乱的电子e。
而且由于电子收集电极1004的延伸部相当薄，因而由于施加辅助静电场的正极1021生成的电场可到达阴极1020的尖端部1020a的碳纳米管，可很好地从尖端部1020a释放出电子。
由于此种氢气生成装置1000h也可与氢气生成装置1000、1000f、1000g同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，即使这样构成的氢气生成装置1000h，也可以通过安装热能发电装置汽车进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第10变形例)
下面根据图17说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第10变形例。与第1变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图17所示，氢气生成装置1000i包括热能发电装置1100i和电解装置1200。
在热能发电装置1100i之中，电子收集电极1004和电子释放电极1005之间形成内部空间1022。而内部空间1022最好保持真空状态。
尤其由于经用金属等构成的热传导部件1018b传导的热可传导给配置在导热部件1018b附近的电子释放电极1005，因而可很好地释放出电子。
在此种氢气生成装置1000i之中，由于电子释放电极1005释放出的电子e可在内部空间1022内飞翔后到达电子收集电极1004，因而氢气生成装置1000i也可与氢气生成装置1000同样生成氢气。并可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000i也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中进行热能发电，以及生成并提供氢气。
尤其是由于与静电场发生电源1001连接的施加静电场的正极1002和施加静电场的负极1003与由电子收集电极1004及电子释放电极1005等构成的电路完全分离，由静电场发生电源1001流出的电流，不能流到该电路一侧，因而静电场发生电源1001的消耗电力几乎为零，可进行理想的发电。
(第11变形例)
下面根据图18说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第11变形例。与第1、第10变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图18所示，氢气生成装置1000j包括热能发电装置1100j和电解装置1200。
在热能发电装置1100j之中，电子释放电极1005与施加静电场的负极1003彼此热接合。
热源产生的热经导热部件1018b传导到施加静电场的负极1003，进而传导到电子释放电极1005。如上所述，由于电子释放电极1005与导热部件1018b彼此热接合，因而可提高电子释放电极1005的电子释放效率。
由于此种氢气生成装置1000j也可与氢气生成装置1000、1000i同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000j也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第12变形例)
下面根据图19说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第12变形例。与第1、第10变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图19所示，氢气生成装置1000k包括热能发电装置1100k和电解装置1200。
在热能发电装置1100k之中，施加静电场的负极1003经电荷中和导线1016b与电解装置1200的阴离子收集端子1011连接。也就是说，施加静电场的负极1003与阴离子收集电极1009相连。而施加静电场的负极1003与电子释放电极1005彼此热接合。
由热源产生的热经导热部件1018b传导到施加静电场的负极1003，进而传导到电子释放电极1005。如上所述，由于电子释放电极1005与热传导部件1018b彼此热接合，因而可提高电子释放电极1005的电子释放效率。
由于在电子释放电极1005为碳纳米管的情况下未进行直接的电气性结合，因而设定为从施加静电场的负极1003获取产生的电力。
此外，在热能发电装置1100k之中，在电子收集电极1004和电子释放电极1005之间形成内部空间1022。该内部空间1022最好保持真空状态。
由于在此种氢气生成装置1000k之中，电子释放电极1005释放出的电子可在内部空间1022内飞翔后到达电子收集电极1004，因而该氢气生成装置1000k也可与氢气生成装置1000、1000i同样生成氢气。并可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000k也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第13变形例)
下面根据图20说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第13变形例。与第1变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图20中所示，氢气生成装置1000l包括热能发电装置1100l和电解装置1200。
正如图20中所示，氢气生成装置1000l是在图8所示的氢气生成装置1000中的电荷中和导线1016a上配置了以硅为主要原料的太阳能电池1080。
太阳能电池1080的正端子与热能发电装置1100l的电子收集电极1004相连，太阳能电池1080的负端子与电解装置1200的阳离子收集电极1012相连。而太阳能电池1080可配置于安装热能发电装置的汽车的机壳等容易受到阳光照射的位置上。该太阳能电池1080中产生的电力可与热能发电装置1100l中产生的电力一并提供给电解装置1200。
若采用该方式，即使使用低电压的硅制太阳能电池1080，也可获得高电压的输出。也就是说，即使是可从硅制太阳能电池1080中获取的电流，通过将其高电压化可获得很大的输出功率。
电子释放电极1005可使用含有很多负电荷载体的半导体或具有N型特性的碳纳米管，电子收集电极1004也可使用导电性部件，这样可使发电效率提高。
在此种氢气生成装置1000l之中，可将热能发电装置1100l中产生的电力与太阳能电池1080中产生的电力一并提供给电解装置1200。而且由于氢气生成装置1000l也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000l也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第14变形例)
下面参照图21说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第14变形例。与第1、第2、第13变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图21中所示，氢气生成装置1000m包括热能发电装置1100m和电解装置1200。
正如图21中所示，氢气生成装置1000m是在图9所示的氢气生成装置1000a中的电荷中和导线1016a上配置了以硅为主要原料的太阳能电池1080。
太阳能电池1080的正端子与热能发电装置1100m的电子收集电极1004相连，太阳能电池1080的负端子与电解装置1200的阳离子收集电极1012相连。而且太阳能电池1080可配置于安装热能发电装置的汽车的机壳等易受到阳光照射的位置上。该太阳能电池1080中产生的电力可与热能发电装置1100m中产生的电力一并提供给电解装置1200。
在图21所示的氢气生成装置1000m之中，电子收集电极1004和电子释放电极1005之间配置了一层很薄的绝缘部件1017a。
绝缘部件1017a的厚度为几个纳米到几百纳米，由于电场的作用，电子可利用隧道效应从电子释放电极1005飞向电子收集电极1004。
通过配置上述绝缘部件1017a，作为电子收集电极，可使用P型半导体，作为电子释放电极可使用N型半导体。
在此种氢气生成装置1000m之中，可将热能发电装置1100m中产生的电力与太阳能电池1080中产生的电力一并提供给电解装置1200。而且由于该氢气生成装置1000m也可与氢气生成装置1000、1000l同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000m也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第15变形例)
下面根据图22到图25说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第15变形例。与第1、第12变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图22中所示，氢气生成装置1000n包括热能发电装置1100n和电解装置1200。
正如图22中所示，氢气生成装置1000n是将图19中所示的氢气生成装置1000k中作为直流电源的静电场发生电源1001设定为交流电源1001b。
交流电源1001b正如图23中所示，是电压周期性变为正或负的电源。正如图23中的上部所示，将交流电源1001b的电压为正的期间称之为正半周(Positive half-cycle)，将为负的期间称之为负半周(negative half-cycle)。
图23的下半部分示出通过基于此种电源1001b的电场的作用，由电子释放部件1005释放出的电子移动而产生的电流(I)的电流值。
正如图23的下半部分所示，电流(I)仅在交流电源1001b的电压(V)为正半周的期间内流动，在负半周的期间内不流动。仅在正半周的期间内流动而在负半周的期间内不流动的现象是与二极真空管的二极管特性相同的现象。
关于在正半周的期间内产生的热能发电现象，根据图24加以说明，关于在负半周的期间内产生的热能发电现象，根据图25加以说明。
在图24所示的热能发电装置1100n(氢气生成装置1000n)中，交流电源1001b的正半周的期间内，由于在电子加速部件的施加静电场的正极上施加了正电压，因此通过从电子释放部件的电子释放电极1005释放出电子后被电子收集电极1004吸收产生电流。而在电解装置1200之中，通过分解水产生氢气。不过有些情况下，释放出的电子中的一部分会撞击绝缘部件1017，被捕获后附着在此处。该附着的电子具有妨碍电子的电场释放的作用。
接着，在图25中所示的热能发电装置1100n(氢气生成装置1000n)中，交流电源1001b的负半周之内，由于负压施加于电子加速部件的施加静电场的正极1002，因而由于负电场造成的反作用力作用于附着在绝缘部件1017上的电子。于该负电场造成的反作用力可将附着的电子赶走，使该电子产生移动，被从绝缘部件1017上全部清除。而在下一个正半周之中，消除了附着的电子对电场释放的妨碍，可很好地进行由电场造成的电子释放，可高效地将热能作为用来产生氢气的能源利用。
而在交流电源1001b的频率低的情况下，由于负半周的期间变长，电子释放停止的期间变长，因而使能量转换效率下降。因此，要想提高能量转换效率应将交流电源1001b的频率设定得较高。但是如果交流电源1001b的频率过高，由于在释放出的电子到达电子收集电极1004之前在负电场的反作用下返回电子释放电极1005，因而作为适度较高的频率，最好使用数kHz左右的频率。若是该数值的频率，则可高效生成氢气。
由于此种氢气生成装置1000n也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000n也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
(第16变形例)
下面根据图26说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第16变形例。与第1、第12变形例相同的部分标注相同的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图26中所示，氢气生成装置1000o包括热能发电装置1100o和电解装置1200。
正如图26中所示，氢气生成装置1000o是在图19所示的氢气生成装置1000k中的电子收集电极1004的电子释放电极1005一侧的面上配置了萤光材料1090。
该萤光材料1090是具有电子撞击时发光(例如发出激励光)特性的部件。
此外，热能发电装置1100o(氢气生成装置1000o)中的施加静电荷的正极1002和电子收集电极1004由具有透光性的材料(例如具有透光性的导电树脂)构成。此外，绝缘材料1017也可由具有透光性的绝缘材料(例如二氧化硅)构成。
热能发电装置1100o(氢气生成装置1000o)之中，从电子释放电极1005释放出的电子被施加了静电场的正极1002上施加的电压产生的电场加速之后飞向电子收集电极1004。该电子收集电极1004的前面配置了萤光材料1090，在内部空间1022内的真空中飞来的电子撞击萤火材料1090。基于电子撞击荧光材料1090产生的能量，萤光材料1090发光。萤光材料1090发出的光透过具有透光性的电子收集电极1004和施加静电荷的正极1002及绝缘部件1017后输出到外部。
有助于该发光的电子经萤光材料1090之后被电子收集电极1004吸收，作为电流被送往电解装置1200，电解水，产生氢气。
也可设定为把被电子收集电极1004吸收了的电子储存到负载电容器之中，将储存在该负载电容器中的电子作为电能使用。
如上所述，由于氢气生成装置1000o(热能发电装置1100o)可在产生电能后边产生氢气边发光，也可将热能发电装置1000o中产生的发光光经光纤等送入车内，作为车内的照明使用，因而作为一个整体系统，是一种效率很高的节能装置。若将热能发电装置1100o用于安装热能发电装置的汽车之外的地方，同样可在各种地方，各种用途上作为发电的电力以及发光的光利用。
由于此种氢气生成装置1000o也可与氢气生成装置1000同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000o也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
根据里查逊-德希曼原理，从电子释放电极1005释放到真空中的电子数量与绝对温度成比例，指数函数性增加。因此，当热源的温度较低的情况下，还可通过将本发明的热能发电装置产生的电力用于提升电子释放电极1005(碳纳米管)的温度，使大量电子释放来进行发电。
(第17变形例)
下面根据图27说明由热能发电装置和电解装置构成的氢气生成装置的第17变形例。与第1、第16变形例相同的部分标注同样的标号，仅就不同的部分加以说明。
正如图27所示，氢气生成装置1000P包括热能发电装置1100P和电解装置1200。
正如图27所示，氢气生成装置1000P是将图26中所示的氢气生成装置1000o中作为直流电源的静电场发生电源1001设定为交流电源1001b。
由于此种氢气生成装置1000P也可与氢气生成装置1000及氢气生成装置1000n同样生成氢气，因而可将该生成的氢气作为安装热能发电装置的汽车引擎50的燃料提供。
因此，此种构成的氢气生成装置1000P也可通过配置于安装热能发电装置的汽车之中，进行热能发电，以及生成并提供氢气。
而在上述实施方式中，热能发电装置100是设置在引擎50的外壁面上的，但本发明并不局限于此，热能发电装置100也可配置在靠近温度更高的引擎50内部与引擎50的内壁面抵接的位置上，或将热能发电装置100的热传导部件12作为引擎50的内壁进行配置。
此外，热能发电装置100也可不直接配置在引擎50上，而是配置在引擎50附近等高温位置上。
此外，由于如果将热能发电装置100配置在安装热能发电装置的汽车的高温位置即可进行热能发电，因而也可配置在安装热能发电装置的汽车的排气系统，例如安装热能发电装置的汽车的消音器及机壳背面等处。
此外，在本实施方式之中，安装热能发电装置的汽车引擎50是作为转缸式引擎加以说明的，但本发明并不局限于此，引擎50既可以是活塞在汽缸内往返运动的活塞式引擎、往复式引擎，也可以是其它结构的引擎。
此外，在本实施方式之中，安装热能发电装置的汽车是以配置了燃烧氢气输出动力的氢气引擎的氢气动力汽车为例加以说明的，但本发明并不局限于此，安装热能发电装置的汽车也可以是配置了用电解装置生成的氢和氧为原料产生电力的燃料电池，以及靠该电力驱动的电动马达的电动汽车，也可以是引擎驱动与电动马达驱动并用的混合型汽车等。
此外，在本实施方式之中，作为氢气生成装置就图8到图27中所示的17种结构的变形例加以了说明，但本发明并不局限于此，其结构与构成均可适当变更。而此处所述的变形例是指本发明在该实施方式中包括的范围内就其结构及构成进行了变形及变更的另一种实施方式。
除此而外，显然可对具体的详细结构加以适当变更。
在安装了本发明的热能发电装置的汽车之中成为高温之处，配置在诸如引擎周围及排气系统、机壳等引擎产生的热能可传导到的位置上的热能发电装置，可利用该余热的热能进行发电。而且可将热能发电装置产生的电力提供给安装热能发电装置的汽车，可将该电力的电能至少作为安装热能发电装置的汽车用来驱动引擎的驱动能中的一部分使用。
如上所述，在具有高温位置的汽车之中，通过配置将热能转换为电能的热能发电装置来发电十分有效。因此，安装热能发电装置的汽车可获得热能发电装置提供的稳定电力。
也就是说，作为热源可将汽车引擎产生的余热的热能作为驱动安装热能发电装置的汽车的驱动能有效利用。此种有效利用余热能量的技术是一种长期保护地球环境所需要的技术。

Claims (6)

1、一种安装有热能发电装置的汽车，其特征在于包括：热能发电装置，该热能发电装置具有：通过加热释放出电子的电子释放部件、通过在与上述电子释放部件之间施加电场使上述电子释放部件释放出的电子加速的电子加速部件、收集由上述电子释放部件释放并经上述电子加速部件加速的电子的电子收集部件、使上述电子收集部件与上述电子加速部件之间电气绝缘的绝缘部件；
通过将上述电子收集部件作为负极，将上述电子释放部件作为正极，使电子从上述电子收集部件中移动来进行发电；
将在安装该热能发电装置汽车引擎产生的热传导到的位置上配置的上述热能发电装置产生的电能，至少作为用来驱动上述引擎的驱动能的一部分使用。
2、一种安装有热能发电装置的汽车，其特征在于包括：热能发电装置，该热能发电装置具有：通过加热释放出电子的电子释放部件、通过在上述电子释放部件之间施加电场使上述电子释放部件释放出的电子加速的电子加速部件、收集由上述电子释放部件释放并经上述电子加速部件加速的电子的电子收集部件、使上述电子收集部件与上述电子加速部件之间电气绝缘的绝缘部件；
通过将上述电子收集部件作为负极，将上述电子释放部件作为正极，使电子从上述电子收集部件中移动来进行发电；
将在安装该热能发电装置汽车引擎产生的热传导到的位置上配置的上述热能发电装置产生的电能，至少作为用来使安装该热能发电装置的汽车的电气系统工作的电能的一部分使用。
3、根据权利要求1或2所述安装有热能发电装置的汽车，其特征在于：上述热能发电装置以与上述引擎接触的状态配置。
4、根据权利要求1至3任一项所述安装有热能发电装置的汽车，其特征在于：上述引擎是转缸式引擎。
5、根据权利要求1至4任一项所述安装有热能发电装置的汽车，其特征在于：上述引擎是以氢气为燃料使之燃烧输出动力的氢气引擎，
同时配置了电解水的电解装置，通过将上述热能发电装置产生的电力提供给上述电解装置，将产生的氢气和氧气提供给上述氢气引擎。
6、根据权利要求1至5任一项所述安装有热能发电装置的汽车，其特征在于：上述电子释放部件是在导电性基板上大体垂直地插植了多个碳纳米管的电极。
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