JP2000068545A - 熱光起電発電装置 - Google Patents
熱光起電発電装置Info
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミックス多孔体と光電変換素子により電
気を発生させる熱光起電発電装置を提供する。 【解決手段】 所要の厚さのセラミックス多孔体１の表
面に熱発光物質を含浸させて発光面２を形成し、裏面か
ら予混合燃料６を送給してセラミックス多孔体１表面近
傍の内側で火炎３を発生させ、上記発光面２を加熱して
発光４させる発光ブロック１１と、発光面２に対峙して
配置され、発光面２からの光４を受けて電気を発生する
光電変換素子５とからなる。
気を発生させる熱光起電発電装置を提供する。 【解決手段】 所要の厚さのセラミックス多孔体１の表
面に熱発光物質を含浸させて発光面２を形成し、裏面か
ら予混合燃料６を送給してセラミックス多孔体１表面近
傍の内側で火炎３を発生させ、上記発光面２を加熱して
発光４させる発光ブロック１１と、発光面２に対峙して
配置され、発光面２からの光４を受けて電気を発生する
光電変換素子５とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱光起電発電装置
に係り、特に表面に熱発光物質を含浸させたセラミック
ス多孔体と光電変換素子により電気を発生させるように
した熱光起電発電装置に関するものである。
に係り、特に表面に熱発光物質を含浸させたセラミック
ス多孔体と光電変換素子により電気を発生させるように
した熱光起電発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在の発電技術の１つに太陽電池を用い
た太陽光発電があるが、このところ、太陽電池の新たな
応用分野として熱光起電発電装置が注目されている。
た太陽光発電があるが、このところ、太陽電池の新たな
応用分野として熱光起電発電装置が注目されている。
【０００３】太陽電池は、太陽の光エネルギーを直接電
気エネルギーに変換する素子、主として単結晶Ｓｉ（シ
リコン）によるｐｎ接合素子が用いられている。
気エネルギーに変換する素子、主として単結晶Ｓｉ（シ
リコン）によるｐｎ接合素子が用いられている。
【０００４】光電池は、ｐｎ接合に光を当てると、外部
回路がショートされていれば電流が流れ、外部回路が開
いていれば電圧が生じる。この光による起電力を利用す
る素子を光電池といい、電源として使用することができ
る。
回路がショートされていれば電流が流れ、外部回路が開
いていれば電圧が生じる。この光による起電力を利用す
る素子を光電池といい、電源として使用することができ
る。
【０００５】熱光起電発電装置は、既存のエネルギー源
である天然ガスの燃焼や集光太陽熱等の高温熱源から発
せられる熱輻射、すなわち、長波長帯の光をフィルタリ
ングし、バンドギャップの小さい半導体材料からなる光
電変換セルで受けて電力を得るものである。一方、熱発
光物質を利用した光源として、熱発光物質を含んだ細い
繊維状のセラミックスを円筒状の形に焼成し、内側から
導入した燃料を外側表面で燃焼させ、熱発光物質を加熱
して発光させるものがあり、キャンプ用などに利用され
るランタンのマントルはこの方式により発光している。
である天然ガスの燃焼や集光太陽熱等の高温熱源から発
せられる熱輻射、すなわち、長波長帯の光をフィルタリ
ングし、バンドギャップの小さい半導体材料からなる光
電変換セルで受けて電力を得るものである。一方、熱発
光物質を利用した光源として、熱発光物質を含んだ細い
繊維状のセラミックスを円筒状の形に焼成し、内側から
導入した燃料を外側表面で燃焼させ、熱発光物質を加熱
して発光させるものがあり、キャンプ用などに利用され
るランタンのマントルはこの方式により発光している。
【０００６】熱光起電発電装置は、広い波長範囲に広が
ったスペクトルを持つ太陽光ではなく、光電変換セルに
入射する光を加工・調整してセルを形成する半導体材料
のバンドギャップ付近の単色に近い光にすることで、セ
ルの光電変換効率を高効率化するものである。
ったスペクトルを持つ太陽光ではなく、光電変換セルに
入射する光を加工・調整してセルを形成する半導体材料
のバンドギャップ付近の単色に近い光にすることで、セ
ルの光電変換効率を高効率化するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ラ
ンタンをそのまま熱光起電発電装置に使用すると、熱発
光物質は機械的強度がないため壊れやすい。また、燃焼
ガスの熱を貯える場所がないため排熱損失が大きくなる
などの問題がある。
ンタンをそのまま熱光起電発電装置に使用すると、熱発
光物質は機械的強度がないため壊れやすい。また、燃焼
ガスの熱を貯える場所がないため排熱損失が大きくなる
などの問題がある。
【０００８】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために創案されたもので、発光面の加熱効率を向上させ
るとともに、熱発光物質を担持する部材の機械的強度を
増大させて信頼性を向上させるようにした熱光起電発電
装置を提供することを目的とするものである。
ために創案されたもので、発光面の加熱効率を向上させ
るとともに、熱発光物質を担持する部材の機械的強度を
増大させて信頼性を向上させるようにした熱光起電発電
装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明によれば、所要の厚さのセラミ
ックス多孔体の表面に熱発光物質を含浸させて発光面を
形成し、裏面から予混合燃料を送給してセラミックス多
孔体表面近傍の内側で火炎を発生させ、上記発光面を加
熱して発光させる発光ブロックと、発光面に対峙して配
置され、発光面からの光を受けて電気を発生する光電変
換素子とからなる熱光起電発電装置が提供される。
め、請求項１記載の発明によれば、所要の厚さのセラミ
ックス多孔体の表面に熱発光物質を含浸させて発光面を
形成し、裏面から予混合燃料を送給してセラミックス多
孔体表面近傍の内側で火炎を発生させ、上記発光面を加
熱して発光させる発光ブロックと、発光面に対峙して配
置され、発光面からの光を受けて電気を発生する光電変
換素子とからなる熱光起電発電装置が提供される。
【００１０】請求項２記載の発明によれば、上記セラミ
ックス多孔体に替えて、表面側にｐ−ｎ接合部を有する
ｐ型およびｎ型の熱電半導体の多孔体とし、ｐ型および
ｎ型の多孔体のそれぞれの裏面に予混合燃料の通路を有
する金属製の電極を貼付してなる。
ックス多孔体に替えて、表面側にｐ−ｎ接合部を有する
ｐ型およびｎ型の熱電半導体の多孔体とし、ｐ型および
ｎ型の多孔体のそれぞれの裏面に予混合燃料の通路を有
する金属製の電極を貼付してなる。
【００１１】次に本発明の作用を説明する。イッテルビ
ウム（Ｙｂ）などの熱発光物質の塩を水に溶かし、セラ
ミックス多孔体の表面に含浸させてセラミックス多孔体
の表面に熱発光物質の発光面を形成する。なお、熱発光
物質を真空蒸着などによりセラミックス多孔体の表面に
付着させ、それをゆるやかに加熱して内部に拡散させる
ようにしてもよい。この発光面に対峙してシリコン（Ｓ
ｉ）などの光電変換素子を配置する。セラミックス多孔
体の裏面から予混合燃料を送給してセラミックス多孔体
表面近傍の内側で燃焼させて火炎を発生させる。予混合
燃料はセラミックス多孔体の裏面から表面へ通過する経
路内で予熱される。火炎により加熱された熱発光物質
は、狭いスペクトル領域の単色に近い近赤外から赤外領
域の放射光を発光し、それに波長感度の整合した光電変
換素子により効率よく電力変換する。予混合燃料はセラ
ミックス多孔体の表面近傍の内側で燃焼しているので、
光電変換素子側への長波長側の熱輻射が抑制できる。さ
らに、セラミックス多孔体は機械的強度が大きいので、
壊れにくい。なお、火炎をセラミックス多孔体の表面近
傍の内側で発生するようにするため、予混合燃料の給送
量，セラミックス多孔体の空孔率およびセラミックス多
孔体の厚さなどを適宜選定する。
ウム（Ｙｂ）などの熱発光物質の塩を水に溶かし、セラ
ミックス多孔体の表面に含浸させてセラミックス多孔体
の表面に熱発光物質の発光面を形成する。なお、熱発光
物質を真空蒸着などによりセラミックス多孔体の表面に
付着させ、それをゆるやかに加熱して内部に拡散させる
ようにしてもよい。この発光面に対峙してシリコン（Ｓ
ｉ）などの光電変換素子を配置する。セラミックス多孔
体の裏面から予混合燃料を送給してセラミックス多孔体
表面近傍の内側で燃焼させて火炎を発生させる。予混合
燃料はセラミックス多孔体の裏面から表面へ通過する経
路内で予熱される。火炎により加熱された熱発光物質
は、狭いスペクトル領域の単色に近い近赤外から赤外領
域の放射光を発光し、それに波長感度の整合した光電変
換素子により効率よく電力変換する。予混合燃料はセラ
ミックス多孔体の表面近傍の内側で燃焼しているので、
光電変換素子側への長波長側の熱輻射が抑制できる。さ
らに、セラミックス多孔体は機械的強度が大きいので、
壊れにくい。なお、火炎をセラミックス多孔体の表面近
傍の内側で発生するようにするため、予混合燃料の給送
量，セラミックス多孔体の空孔率およびセラミックス多
孔体の厚さなどを適宜選定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一
実施形態を示すもので、本発明による熱光起電発電装置
の側面断面図である。図において、熱光起電発電装置
は、所要の厚さのセラミックス多孔体１の表面に熱発光
物質を含浸させて発光面２を形成し、裏面から予混合燃
料６を送給してセラミックス多孔体１表面近傍の内側で
火炎３を発生させ、上記発光面２を加熱して発光させる
発光ブロック１１と、発光面２に対峙して配置され、発
光面２からの光４を受けて電気を発生する光電変換素子
５とから構成されている。なお、燃焼ガスによる光電変
換素子５の過熱を防ぐため、発光面２と光電変換素子５
面との間に、図示しない耐熱透明ガラスなどの熱シール
ドを置く。
について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一
実施形態を示すもので、本発明による熱光起電発電装置
の側面断面図である。図において、熱光起電発電装置
は、所要の厚さのセラミックス多孔体１の表面に熱発光
物質を含浸させて発光面２を形成し、裏面から予混合燃
料６を送給してセラミックス多孔体１表面近傍の内側で
火炎３を発生させ、上記発光面２を加熱して発光させる
発光ブロック１１と、発光面２に対峙して配置され、発
光面２からの光４を受けて電気を発生する光電変換素子
５とから構成されている。なお、燃焼ガスによる光電変
換素子５の過熱を防ぐため、発光面２と光電変換素子５
面との間に、図示しない耐熱透明ガラスなどの熱シール
ドを置く。
【００１３】セラミックス多孔体１は、粉末を焼成した
アルミナ製の多孔体である。
アルミナ製の多孔体である。
【００１４】発光面２は、イッテルビウム（Ｙｂ），エ
ルビウム（Ｅｒ），ホルミウム（Ｈｏ），ネオジウム
（Ｎｄ）などの硝酸塩などを水に溶かして含浸させる
か、熱発光物質を真空蒸着などによってセラミックス多
孔体の表面に付着させて約５００℃の温度でゆっくり加
熱して１ｍｍ以内の範囲で浸透させて形成する。
ルビウム（Ｅｒ），ホルミウム（Ｈｏ），ネオジウム
（Ｎｄ）などの硝酸塩などを水に溶かして含浸させる
か、熱発光物質を真空蒸着などによってセラミックス多
孔体の表面に付着させて約５００℃の温度でゆっくり加
熱して１ｍｍ以内の範囲で浸透させて形成する。
【００１５】光電変換素子５は、シリコン（Ｓｉ），ガ
リウム・アンチモン（ＧａＳｂ），インジウム・ガリウ
ム・ヒ素（ＩｎＧａＡｓ）などで構成されており、発光
ブロック１１の発光面２に対峙して配置されている。
リウム・アンチモン（ＧａＳｂ），インジウム・ガリウ
ム・ヒ素（ＩｎＧａＡｓ）などで構成されており、発光
ブロック１１の発光面２に対峙して配置されている。
【００１６】セラミックス多孔体１の表面にイッテルビ
ウム（Ｙｂ）を含浸させた発光面２を有する発光ブロッ
ク１１とシリコン（Ｓｉ）の光電変換素子５を，エルビ
ウム（Ｅｒ）を含浸させた発光面２を有する発光ブロッ
ク１１とガリウム・アンチモン（ＧａＳｂ）の光電変換
素子５を，ホルミウム（Ｈｏ）を含浸させた発光面２を
有する発光ブロック１１とインジウム・ガリウム・ヒ素
（ＩｎＧａＡｓ）の光電変換素子５をそれぞれ組み合わ
せると、それぞれの熱発光物質から発生する光の波長と
それぞれの光電変換素子５が最も効率よく光電変換でき
る光の波長とが一致するので効率よく発電することがで
きる。
ウム（Ｙｂ）を含浸させた発光面２を有する発光ブロッ
ク１１とシリコン（Ｓｉ）の光電変換素子５を，エルビ
ウム（Ｅｒ）を含浸させた発光面２を有する発光ブロッ
ク１１とガリウム・アンチモン（ＧａＳｂ）の光電変換
素子５を，ホルミウム（Ｈｏ）を含浸させた発光面２を
有する発光ブロック１１とインジウム・ガリウム・ヒ素
（ＩｎＧａＡｓ）の光電変換素子５をそれぞれ組み合わ
せると、それぞれの熱発光物質から発生する光の波長と
それぞれの光電変換素子５が最も効率よく光電変換でき
る光の波長とが一致するので効率よく発電することがで
きる。
【００１７】予混合燃料６は、たとえば、空気とメタン
との混合物か空気とプロパンとの混合物である。
との混合物か空気とプロパンとの混合物である。
【００１８】セラミックス多孔体１表面近傍の内側で火
炎３を発生させるには、予混合燃料６の流量、流量比、
多孔体の空孔率および多孔体の表面温度などを適宜組み
合わせることにより達成できる。たとえば、計算によれ
ば、厚さ２０ｍｍのセラミックス多孔体１の表面から２
〜３ｍｍ内側に火炎生成域を形成するには下記条件にす
ればよい。 （１）発熱量；３００ｋＷ／ｍ2 （体積流量 ４０Ｎｌ
／Ｓ ただし、空気とメタンとの混合ガスの場合） （２）流量比；メタン／空気＝０．６５〜１．０ （３）多孔体の空孔率；０．７〜０．７５ （４）多孔体の表面温度；１，６００Ｋ
炎３を発生させるには、予混合燃料６の流量、流量比、
多孔体の空孔率および多孔体の表面温度などを適宜組み
合わせることにより達成できる。たとえば、計算によれ
ば、厚さ２０ｍｍのセラミックス多孔体１の表面から２
〜３ｍｍ内側に火炎生成域を形成するには下記条件にす
ればよい。 （１）発熱量；３００ｋＷ／ｍ2 （体積流量 ４０Ｎｌ
／Ｓ ただし、空気とメタンとの混合ガスの場合） （２）流量比；メタン／空気＝０．６５〜１．０ （３）多孔体の空孔率；０．７〜０．７５ （４）多孔体の表面温度；１，６００Ｋ
【００１９】図２ないし図４は、図１に示す熱光起電発
電装置の発光ブロックと光電変換素子の配列を変更した
例を示す熱光起電発電装置の側面断面図である。なお、
図１と同じ部材については同じ符号を付して説明する。
電装置の発光ブロックと光電変換素子の配列を変更した
例を示す熱光起電発電装置の側面断面図である。なお、
図１と同じ部材については同じ符号を付して説明する。
【００２０】図２は円筒のセラミックス多孔体１の外
側、多角形の側面に光電変換素子５を配設した熱光起電
発電装置の側面断面図で、円筒のセラミックス多孔体１
の内側から外周面に向かって予混合燃料６を送給してセ
ラミックス多孔体１表面近傍の内側で火炎３を発生さ
せ、光電変換素子５で発光体２からの発光４を受けて電
気を発生するようになっている。１１は発光ブロックで
ある。
側、多角形の側面に光電変換素子５を配設した熱光起電
発電装置の側面断面図で、円筒のセラミックス多孔体１
の内側から外周面に向かって予混合燃料６を送給してセ
ラミックス多孔体１表面近傍の内側で火炎３を発生さ
せ、光電変換素子５で発光体２からの発光４を受けて電
気を発生するようになっている。１１は発光ブロックで
ある。
【００２１】図３は円筒のセラミックス多孔体１の内
側、多角形の側面に光電変換素子５を配設した熱光起電
発電装置の側面断面図で、円筒のセラミックス多孔体１
の外周面から内側に向かって予混合燃料６を送給してセ
ラミックス多孔体１表面近傍の内側で火炎３を発生さ
せ、光電変換素子５で発光体２からの発光４を受けて電
気を発生させるようになっている。１１は発光ブロック
である。
側、多角形の側面に光電変換素子５を配設した熱光起電
発電装置の側面断面図で、円筒のセラミックス多孔体１
の外周面から内側に向かって予混合燃料６を送給してセ
ラミックス多孔体１表面近傍の内側で火炎３を発生さ
せ、光電変換素子５で発光体２からの発光４を受けて電
気を発生させるようになっている。１１は発光ブロック
である。
【００２２】図４はセラミックス多孔体１を円弧状にし
た熱光起電発電装置の側面断面図で、セラミックス多孔
体１を円弧状あるいはパラボラ状にし、セラミックス多
孔体１の裏面から予混合燃料６を送給してセラミックス
多孔体１表面近傍の内側で火炎３を発生させ、発光面よ
り小面積の光電変換素子５で発光体２からの集光された
発光４を受けて電気を発生させるようになっている。１
１は発光ブロックである。
た熱光起電発電装置の側面断面図で、セラミックス多孔
体１を円弧状あるいはパラボラ状にし、セラミックス多
孔体１の裏面から予混合燃料６を送給してセラミックス
多孔体１表面近傍の内側で火炎３を発生させ、発光面よ
り小面積の光電変換素子５で発光体２からの集光された
発光４を受けて電気を発生させるようになっている。１
１は発光ブロックである。
【００２３】次に請求項２記載の発明の熱光起電発電装
置について説明する。図５は請求項２記載の発明の熱光
起電発電装置の側面断面図である。なお、図１に示す発
明と同じ部材については同じ符号を付しており、重複す
る説明は省略する。図において、１Ａは熱電半導体の多
孔体で、表面側にｐ−ｎ接合部８を有するｐ型半導体１
ａおよびｎ型半導体１ｂからなり、ｐ型半導体１ａおよ
びｎ型半導体１ｂの多孔体のそれぞれの裏面に予混合燃
料６の通路７ａを有する金属製の電極７を貼付してい
る。９はｐ型半導体１ａとｎ型半導体１ｂの電極７に接
続したリード線である。
置について説明する。図５は請求項２記載の発明の熱光
起電発電装置の側面断面図である。なお、図１に示す発
明と同じ部材については同じ符号を付しており、重複す
る説明は省略する。図において、１Ａは熱電半導体の多
孔体で、表面側にｐ−ｎ接合部８を有するｐ型半導体１
ａおよびｎ型半導体１ｂからなり、ｐ型半導体１ａおよ
びｎ型半導体１ｂの多孔体のそれぞれの裏面に予混合燃
料６の通路７ａを有する金属製の電極７を貼付してい
る。９はｐ型半導体１ａとｎ型半導体１ｂの電極７に接
続したリード線である。
【００２４】多孔体１Ａには、ゼーベック効果により、
端部間の温度差に応じた熱起電力が生じ、リード線９に
示す矢印および多孔体１Ａ内の点線の矢印の方向に電流
が発生する。
端部間の温度差に応じた熱起電力が生じ、リード線９に
示す矢印および多孔体１Ａ内の点線の矢印の方向に電流
が発生する。
【００２５】一般に、棒状物体の一端を高温に、他端を
低温に保つと電子または正孔（ホール）が熱拡散効果に
より高温側から低温側に移動して電位差が生じるが、こ
れをゼーベック効果という。
低温に保つと電子または正孔（ホール）が熱拡散効果に
より高温側から低温側に移動して電位差が生じるが、こ
れをゼーベック効果という。
【００２６】このときの温度差によって生じた電位差を
起電力と呼んでおり、上記棒状物体の熱電半導体がｐ型
半導体１ａのときは、高温側が−，低温側が＋の電位に
なり、棒状物体の熱電半導体がｎ型半導体１ｂのとき
は、高温側が＋，低温側が−の電位になる。
起電力と呼んでおり、上記棒状物体の熱電半導体がｐ型
半導体１ａのときは、高温側が−，低温側が＋の電位に
なり、棒状物体の熱電半導体がｎ型半導体１ｂのとき
は、高温側が＋，低温側が−の電位になる。
【００２７】このように、多孔体１Ａをｐ型半導体１ａ
およびｎ型半導体１ｂの熱電半導体で構成し、ｐ−ｎ接
合部８を高温に保つと、両熱電半導体ｐ型１ａ，ｎ型１
ｂの低温側の他端部間から熱エネルギーを変換した電気
を取り出すことができる。このように、請求項２記載の
発明では、光電変換と熱電変換とが並行して行われるの
で、熱エネルギーから電気エネルギーへの変換がより高
い効率で行われる。
およびｎ型半導体１ｂの熱電半導体で構成し、ｐ−ｎ接
合部８を高温に保つと、両熱電半導体ｐ型１ａ，ｎ型１
ｂの低温側の他端部間から熱エネルギーを変換した電気
を取り出すことができる。このように、請求項２記載の
発明では、光電変換と熱電変換とが並行して行われるの
で、熱エネルギーから電気エネルギーへの変換がより高
い効率で行われる。
【００２８】次に実施形態の作用について説明する。イ
ッテルビウム（Ｙｂ）などの熱発光物質の塩を水に溶か
し、セラミックス多孔体１の表面に含浸させてセラミッ
クス多孔体１の表面に熱発光物質の発光面２を形成す
る。なお、熱発光物質を真空蒸着などによりセラミック
ス多孔体１の表面に付着させ、それをゆるやかに加熱し
て内部に拡散させるようにしてもよい。この発光面２に
対峙してシリコン（Ｓｉ）などの光電変換素子５を配置
する。セラミックス多孔体１の裏面から予混合燃料６を
送給してセラミックス多孔体１表面近傍の内側で燃焼さ
せて火炎３を発生させる。予混合燃料６はセラミックス
多孔体１の裏面から表面へ通過する経路内で予熱され
る。火炎３により加熱された熱発光物質は、狭いスペク
トル領域の単色に近い近赤外から赤外領域の放射光を発
光し、それに波長感度の整合した光電変換素子５により
効率よく電力変換する。予混合燃料６はセラミックス多
孔体１の表面近傍の内側で燃焼しているので、光電変換
素子５側への長波長側の熱輻射が抑制できる。さらに、
セラミックス多孔体１は機械的強度が大きいので、壊れ
にくい。なお、火炎３をセラミックス多孔体１の表面近
傍の内側で発生するようにするため、予混合燃料６の給
送量，セラミックス多孔体１の空孔率およびセラミック
ス多孔体１の厚さなどを適宜選定する。
ッテルビウム（Ｙｂ）などの熱発光物質の塩を水に溶か
し、セラミックス多孔体１の表面に含浸させてセラミッ
クス多孔体１の表面に熱発光物質の発光面２を形成す
る。なお、熱発光物質を真空蒸着などによりセラミック
ス多孔体１の表面に付着させ、それをゆるやかに加熱し
て内部に拡散させるようにしてもよい。この発光面２に
対峙してシリコン（Ｓｉ）などの光電変換素子５を配置
する。セラミックス多孔体１の裏面から予混合燃料６を
送給してセラミックス多孔体１表面近傍の内側で燃焼さ
せて火炎３を発生させる。予混合燃料６はセラミックス
多孔体１の裏面から表面へ通過する経路内で予熱され
る。火炎３により加熱された熱発光物質は、狭いスペク
トル領域の単色に近い近赤外から赤外領域の放射光を発
光し、それに波長感度の整合した光電変換素子５により
効率よく電力変換する。予混合燃料６はセラミックス多
孔体１の表面近傍の内側で燃焼しているので、光電変換
素子５側への長波長側の熱輻射が抑制できる。さらに、
セラミックス多孔体１は機械的強度が大きいので、壊れ
にくい。なお、火炎３をセラミックス多孔体１の表面近
傍の内側で発生するようにするため、予混合燃料６の給
送量，セラミックス多孔体１の空孔率およびセラミック
ス多孔体１の厚さなどを適宜選定する。
【００２９】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、熱
発光物質を含浸させたセラミックス多孔体の表面近傍の
内側で火炎を発生させるので、熱発光物質を効果的に加
熱することができるとともに、光電変換素子側への熱輻
射を抑制することができる。また、予混合燃料はセラミ
ックス多孔体の裏面から表面に通過する経路内で予熱さ
れるので、熱損失を低減することができる。さらに、熱
発光物質を担持する部材の機械的強度を増大させること
ができてこわれにくいなどの優れた効果を奏する。
発光物質を含浸させたセラミックス多孔体の表面近傍の
内側で火炎を発生させるので、熱発光物質を効果的に加
熱することができるとともに、光電変換素子側への熱輻
射を抑制することができる。また、予混合燃料はセラミ
ックス多孔体の裏面から表面に通過する経路内で予熱さ
れるので、熱損失を低減することができる。さらに、熱
発光物質を担持する部材の機械的強度を増大させること
ができてこわれにくいなどの優れた効果を奏する。
【図１】請求項１記載の発明による熱光起電発電装置の
側面断面図である。
側面断面図である。
【図２】本発明による熱光起電発電装置の発光ブロック
と光電変換素子の配列を変更した例を示す熱光起電発電
装置の側面断面図である。
と光電変換素子の配列を変更した例を示す熱光起電発電
装置の側面断面図である。
【図３】本発明による熱光起電発電装置の発光ブロック
と光電変換素子の配列を変更した他の例を示す熱光起電
発電装置の側面断面図である。
と光電変換素子の配列を変更した他の例を示す熱光起電
発電装置の側面断面図である。
【図４】本発明による熱光起電発電装置の発光ブロック
と光電変換素子の配列を変更した他の例を示す熱光起電
発電装置の側面断面図である。
と光電変換素子の配列を変更した他の例を示す熱光起電
発電装置の側面断面図である。
【図５】請求項２記載の熱光起電発電装置の側面断面図
である。
である。
１ セラミックス多孔体 １Ａ 熱電半導体の多孔体 １ａ ｐ型 １ｂ ｎ型 ２ 発光面 ３ 火炎 ４ 発光 ５ 光電変換素子 ６ 燃焼ガス（予混合燃料） ７ 電極 ８ 接合部 ９ リード線 １１ 発光ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K017 BA01 BB05 BC09 BF01 BF02 BG01 BG02 BH02 5F051 AA01 AA08 EA01 JA02 JA20 5H032 AA00
Claims (2)
- 【請求項１】 所要の厚さのセラミックス多孔体の表面
に熱発光物質を含浸させて発光面を形成し、裏面から予
混合燃料を送給してセラミックス多孔体表面近傍の内側
で火炎を発生させ、上記発光面を加熱して発光させる発
光ブロックと、発光面に対峙して配置され、発光面から
の光を受けて電気を発生する光電変換素子とからなるこ
とを特徴とする熱光起電発電装置。 - 【請求項２】 上記セラミックス多孔体に替えて、表面
側にｐ−ｎ接合部を有するｐ型およびｎ型の熱電半導体
の多孔体とし、ｐ型およびｎ型の多孔体のそれぞれの裏
面に予混合燃料の通路を有する金属製の電極を貼付して
なる請求項１記載の熱光起電発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10232951A JP2000068545A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 熱光起電発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10232951A JP2000068545A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 熱光起電発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068545A true JP2000068545A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16947427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10232951A Pending JP2000068545A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 熱光起電発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068545A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002319693A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Toyota Motor Corp | 熱光発電装置 |
| US6888059B2 (en) | 2001-07-27 | 2005-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Photothermal power generation device and method |
| US7060891B2 (en) | 2002-08-01 | 2006-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermophotovoltaic generator apparatus |
| JP2019054637A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社プランテック | 発電構造、熱光起電力発電方法 |
| JP7567238B2 (ja) | 2020-07-10 | 2024-10-16 | 日本電気株式会社 | 発電装置 |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP10232951A patent/JP2000068545A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002319693A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Toyota Motor Corp | 熱光発電装置 |
| US7045703B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-05-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermophotovoltaic power generating apparatus |
| JP4538981B2 (ja) * | 2001-04-23 | 2010-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | 熱光発電装置 |
| US6888059B2 (en) | 2001-07-27 | 2005-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Photothermal power generation device and method |
| US7060891B2 (en) | 2002-08-01 | 2006-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermophotovoltaic generator apparatus |
| JP2019054637A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社プランテック | 発電構造、熱光起電力発電方法 |
| JP7567238B2 (ja) | 2020-07-10 | 2024-10-16 | 日本電気株式会社 | 発電装置 |
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