JP2001065858A - 蓄熱再生式発電システム - Google Patents
蓄熱再生式発電システムInfo
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- JP2001065858A JP2001065858A JP24327799A JP24327799A JP2001065858A JP 2001065858 A JP2001065858 A JP 2001065858A JP 24327799 A JP24327799 A JP 24327799A JP 24327799 A JP24327799 A JP 24327799A JP 2001065858 A JP2001065858 A JP 2001065858A
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- storage body
- exhaust
- heat
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄熱回収による燃焼消費効率の向上と共に発
電による電力も得ることができる新規な蓄熱再生式発電
システムの提供。 【解決手段】 燃焼室１に少なくとも一対以上の吸排気
路８，８を接続し、その吸排気路８，８内に、それぞれ
これを交互に通過する排気ガス中の熱を蓄熱回収するた
めの蓄熱体９を備えると共に、この蓄熱体９を熱電発電
材料で形成する。これによって、蓄熱体９が排気ガス中
の熱の蓄熱回収として機能するのみならず、その両端間
に発生する温度差によって熱起電力が発生するため同時
に電力も得ることができる。
電による電力も得ることができる新規な蓄熱再生式発電
システムの提供。 【解決手段】 燃焼室１に少なくとも一対以上の吸排気
路８，８を接続し、その吸排気路８，８内に、それぞれ
これを交互に通過する排気ガス中の熱を蓄熱回収するた
めの蓄熱体９を備えると共に、この蓄熱体９を熱電発電
材料で形成する。これによって、蓄熱体９が排気ガス中
の熱の蓄熱回収として機能するのみならず、その両端間
に発生する温度差によって熱起電力が発生するため同時
に電力も得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガス中の排
熱を回収して燃焼消費効率の向上を図る蓄熱再生式燃焼
炉を用いて発電を行うようにした蓄熱再生式発電システ
ムに関するものである。
熱を回収して燃焼消費効率の向上を図る蓄熱再生式燃焼
炉を用いて発電を行うようにした蓄熱再生式発電システ
ムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工業炉等の分野では、燃焼排ガス
の排熱を回収して燃焼効率の向上を目的とした、いわゆ
る蓄熱再生式の燃焼炉が採用されている。
の排熱を回収して燃焼効率の向上を目的とした、いわゆ
る蓄熱再生式の燃焼炉が採用されている。
【０００３】この蓄熱再生式燃焼炉は、図９（１）に示
すように、燃焼室１に設けられた少なくとも一対以上の
吸排気口２，２に、多孔質の蓄熱体３を備えた一対の蓄
熱燃焼式バーナーＡ，Ｂをそれぞれ設置すると共に、こ
れら各蓄熱燃焼式バーナーＡ，Ｂの各蓄熱室４，４にそ
れぞれ燃焼空気ライン５と排ガスライン６とを接続した
ものである。
すように、燃焼室１に設けられた少なくとも一対以上の
吸排気口２，２に、多孔質の蓄熱体３を備えた一対の蓄
熱燃焼式バーナーＡ，Ｂをそれぞれ設置すると共に、こ
れら各蓄熱燃焼式バーナーＡ，Ｂの各蓄熱室４，４にそ
れぞれ燃焼空気ライン５と排ガスライン６とを接続した
ものである。
【０００４】そして、燃焼空気ライン５から送られてく
る燃焼空気及び燃料噴射部７から供給される都市ガス等
の燃料によっていずれか一方の蓄熱燃焼式バーナー（以
下、バーナーと略す）Ａを燃焼（吸気）モードとして機
能させると同時に、他方のバーナーＢを停止させて燃焼
排ガスを排気する排気モードとして機能させることで燃
焼室１内で発生した燃焼排ガス中の排熱をバーナーＢ側
の蓄熱体３によって蓄熱回収した後、一定時間（例え
ば、約３０秒）経過後、図９（２）に示すように、各ラ
イン５，６に設けられた各バルブｖ，ｖ…によって直ち
にそのバーナーＡ，Ｂの機能を切り替え、吸気モードと
なったバーナーＢ側の蓄熱体３に蓄められた熱によって
燃焼室１側に供給される燃焼空気を予熱することで燃料
消費効率の向上と省エネを図るようにしたものである。
る燃焼空気及び燃料噴射部７から供給される都市ガス等
の燃料によっていずれか一方の蓄熱燃焼式バーナー（以
下、バーナーと略す）Ａを燃焼（吸気）モードとして機
能させると同時に、他方のバーナーＢを停止させて燃焼
排ガスを排気する排気モードとして機能させることで燃
焼室１内で発生した燃焼排ガス中の排熱をバーナーＢ側
の蓄熱体３によって蓄熱回収した後、一定時間（例え
ば、約３０秒）経過後、図９（２）に示すように、各ラ
イン５，６に設けられた各バルブｖ，ｖ…によって直ち
にそのバーナーＡ，Ｂの機能を切り替え、吸気モードと
なったバーナーＢ側の蓄熱体３に蓄められた熱によって
燃焼室１側に供給される燃焼空気を予熱することで燃料
消費効率の向上と省エネを図るようにしたものである。
【０００５】ところで、このような蓄熱再生式燃料炉に
用いられる蓄熱体３としては、一般に熱安定性や入手面
に優れたコージェライト等のセラミックスから形成され
ており、その形状は断面ハニカム状となった外観円筒形
に形成されている場合が多い。
用いられる蓄熱体３としては、一般に熱安定性や入手面
に優れたコージェライト等のセラミックスから形成され
ており、その形状は断面ハニカム状となった外観円筒形
に形成されている場合が多い。
【０００６】また、この蓄熱体３の上流側端部と下流側
端部間には、その蓄熱体３の大きさや長さ通過ガスの流
速等によって異なってくるが、一般に約８００℃程度の
大きな温度差が生じており、また、この蓄熱体３の各部
位の温度降下率は、切り替え時間によっても異なってく
るが、排気モードと吸気モードとでは大きく変わらない
ように制御されている。
端部間には、その蓄熱体３の大きさや長さ通過ガスの流
速等によって異なってくるが、一般に約８００℃程度の
大きな温度差が生じており、また、この蓄熱体３の各部
位の温度降下率は、切り替え時間によっても異なってく
るが、排気モードと吸気モードとでは大きく変わらない
ように制御されている。
【０００７】例えば、図１０に示すように、燃焼排ガス
の排気モード（蓄熱時）時において上流側端部（燃焼室
１側）の温度が約１０００℃、その下流側端部の温度が
約２００℃となるように調整された蓄熱体３を燃焼空気
の吸気モードに切り替えた場合には、蓄熱体３の熱疲労
を抑制するために燃焼空気の上流側端部が約１５０℃、
下流側端部が９５０℃となった時点で切り替えが行われ
るようになっており、その全体の温度変動は僅か約５０
℃以内に収まるように制御されている。
の排気モード（蓄熱時）時において上流側端部（燃焼室
１側）の温度が約１０００℃、その下流側端部の温度が
約２００℃となるように調整された蓄熱体３を燃焼空気
の吸気モードに切り替えた場合には、蓄熱体３の熱疲労
を抑制するために燃焼空気の上流側端部が約１５０℃、
下流側端部が９５０℃となった時点で切り替えが行われ
るようになっており、その全体の温度変動は僅か約５０
℃以内に収まるように制御されている。
【０００８】すなわち、この蓄熱体３は、吸気モード及
び排気モードのいずれにおいても常にその両端間に大き
な温度差が生じていると同時に、吸気モード及び排気モ
ードのいずれのモードに拘わらず、その蓄熱体３の各部
位の温度変動幅は極めて小さい範囲に収まるように運転
されているのが一般的である。
び排気モードのいずれにおいても常にその両端間に大き
な温度差が生じていると同時に、吸気モード及び排気モ
ードのいずれのモードに拘わらず、その蓄熱体３の各部
位の温度変動幅は極めて小さい範囲に収まるように運転
されているのが一般的である。
【０００９】そこで、本発明者らはこのような蓄熱再生
式燃焼炉の蓄熱体３の温度特性に着目し、この温度差を
発電に利用することでさらにエネルギー効率に優れた新
規な蓄熱再生式発電システムを発明したものである。
式燃焼炉の蓄熱体３の温度特性に着目し、この温度差を
発電に利用することでさらにエネルギー効率に優れた新
規な蓄熱再生式発電システムを発明したものである。
【００１０】以下、その具体的実施の形態を添付図面を
参照しながら詳述する。
参照しながら詳述する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る蓄熱再生式
発電システムの実施の一形態を示したものであり、図中
１は周囲が耐火壁で区画された燃焼室、２，２はこの燃
焼室１の壁面に設けられた吸排気口、８，８はこの吸排
気口２，２に接続された吸排気路、Ａ，Ｂはこの吸排気
路の接続端部に形成された蓄熱燃焼式バーナー（以下、
バーナーＡ又はＢと称す）である。尚、図示を省略して
いるが、これら各バーナーＡ，Ｂには、上述した従来の
蓄熱再生式燃焼炉と同様に燃焼空気を供給する燃焼空気
ラインと燃焼室内の燃焼排ガスを排出する排ガスライン
及びこれら各バーナーをそれぞれ排気モードと吸気モー
ド（燃焼モード）とに交互に切り替える切替え用のバル
ブ等が付設されている。
発電システムの実施の一形態を示したものであり、図中
１は周囲が耐火壁で区画された燃焼室、２，２はこの燃
焼室１の壁面に設けられた吸排気口、８，８はこの吸排
気口２，２に接続された吸排気路、Ａ，Ｂはこの吸排気
路の接続端部に形成された蓄熱燃焼式バーナー（以下、
バーナーＡ又はＢと称す）である。尚、図示を省略して
いるが、これら各バーナーＡ，Ｂには、上述した従来の
蓄熱再生式燃焼炉と同様に燃焼空気を供給する燃焼空気
ラインと燃焼室内の燃焼排ガスを排出する排ガスライン
及びこれら各バーナーをそれぞれ排気モードと吸気モー
ド（燃焼モード）とに交互に切り替える切替え用のバル
ブ等が付設されている。
【００１２】図示するように、この各バーナーＡ，Ｂ内
にはそれぞれ吸排気路８，８の軸方向に延びる多孔質の
蓄熱体９がそれぞれ収容されており、従来の蓄熱体３と
同様に排気モード時には、その吸排気路８内を通過する
排気ガスの熱を回収蓄熱すると共に、吸気モード時には
蓄熱された熱によって燃焼空気を予熱して燃料消費効率
を高めるといった機能を有している。すなわち、この蓄
熱体９は図２に示すように両端が開口した円筒状の蓄熱
本体９ａの内部にその長さ方向に連続した断面ハニカム
形状の通路９ｂが形成されたものであり、その内部に排
気ガス又は燃焼空気を交互に通過させる際に、圧力損失
を可能な限り低くしながらこの蓄熱体９を構成する材料
と燃焼排ガス又は燃焼空気との接触面積を可能な限り増
大させることで効率的な蓄熱と予熱を交互に繰り返すよ
うになっている。
にはそれぞれ吸排気路８，８の軸方向に延びる多孔質の
蓄熱体９がそれぞれ収容されており、従来の蓄熱体３と
同様に排気モード時には、その吸排気路８内を通過する
排気ガスの熱を回収蓄熱すると共に、吸気モード時には
蓄熱された熱によって燃焼空気を予熱して燃料消費効率
を高めるといった機能を有している。すなわち、この蓄
熱体９は図２に示すように両端が開口した円筒状の蓄熱
本体９ａの内部にその長さ方向に連続した断面ハニカム
形状の通路９ｂが形成されたものであり、その内部に排
気ガス又は燃焼空気を交互に通過させる際に、圧力損失
を可能な限り低くしながらこの蓄熱体９を構成する材料
と燃焼排ガス又は燃焼空気との接触面積を可能な限り増
大させることで効率的な蓄熱と予熱を交互に繰り返すよ
うになっている。
【００１３】また、この蓄熱体９，９はその全体が、ｐ
型又はｎ型に調整されたＳｉＧｅ等の熱電発電材料から
形成されており、さらにこれら各蓄熱体９，９の両端部
には、図２に示すように外部の電気負荷回路等と接続す
るためのリング状の電極１０，１０と電線１１，１１が
設けられた構造となっている。そして、図１に示すよう
に、一方の吸排気路８内に設けられた蓄熱体９はｎ型に
調整され、他方の吸排気路８内に設けられた蓄熱体９は
ｐ型に調整されており、さらに、これら蓄熱体９，９の
燃焼室１側端部の電極１０，１０は外部負荷回路１２側
に接続され、他端部の電極１０，１０同士は電線１１に
よって相互に電気的に接続されている。
型又はｎ型に調整されたＳｉＧｅ等の熱電発電材料から
形成されており、さらにこれら各蓄熱体９，９の両端部
には、図２に示すように外部の電気負荷回路等と接続す
るためのリング状の電極１０，１０と電線１１，１１が
設けられた構造となっている。そして、図１に示すよう
に、一方の吸排気路８内に設けられた蓄熱体９はｎ型に
調整され、他方の吸排気路８内に設けられた蓄熱体９は
ｐ型に調整されており、さらに、これら蓄熱体９，９の
燃焼室１側端部の電極１０，１０は外部負荷回路１２側
に接続され、他端部の電極１０，１０同士は電線１１に
よって相互に電気的に接続されている。
【００１４】そのため、図１に示すように、この燃焼炉
を運転することによって上述したように各蓄熱体９，９
間に温度差が生じると、ゼーベック効果によって熱起電
力が発生し、他方の電線１１，１１間に負荷を繋ぐと図
中破線矢印に示すように電流が流れ熱電発電が行われる
こととなる。
を運転することによって上述したように各蓄熱体９，９
間に温度差が生じると、ゼーベック効果によって熱起電
力が発生し、他方の電線１１，１１間に負荷を繋ぐと図
中破線矢印に示すように電流が流れ熱電発電が行われる
こととなる。
【００１５】従って、ここで得られた電力を例えば蓄電
池に蓄え、バックアップ用の電源等として必要に応じて
燃焼炉自身の制御や照明等に用いれば、外部からの給電
が不要、あるいはその一部を省略することも可能となる
ため、優れた燃料消費効率を維持しつつ、より優れた省
エネルギー化を達成することができる。
池に蓄え、バックアップ用の電源等として必要に応じて
燃焼炉自身の制御や照明等に用いれば、外部からの給電
が不要、あるいはその一部を省略することも可能となる
ため、優れた燃料消費効率を維持しつつ、より優れた省
エネルギー化を達成することができる。
【００１６】ここで、この蓄熱体９を構成する熱電発電
材料としては、特に限定されるものではないが、上述し
たように蓄熱体９の燃焼室１側端部は、約１０００℃に
まで達することがあることから、この温度条件でも優れ
た熱電発電効果を維持することができる材料、例えば、
図３（１），（２）に示すように、ＳｉＧｅ，ＦｅＳｉ
2 ，ＳｉＧｅ−ＧａＰ等といった高温下で安定した熱電
発電効果を維持できる材料を用いることが好ましい。
材料としては、特に限定されるものではないが、上述し
たように蓄熱体９の燃焼室１側端部は、約１０００℃に
まで達することがあることから、この温度条件でも優れ
た熱電発電効果を維持することができる材料、例えば、
図３（１），（２）に示すように、ＳｉＧｅ，ＦｅＳｉ
2 ，ＳｉＧｅ−ＧａＰ等といった高温下で安定した熱電
発電効果を維持できる材料を用いることが好ましい。
【００１７】また、上述したように、この蓄熱体９は、
断面積や長さ等によっても異なってくるが、その両端部
間には約８００℃程度の高い温度差が生じているため、
その温度分布に応じて最適な熱電発電材料を選択してこ
れをその長さ方向に組み合わせた傾斜構造のものを用い
ればより優れた熱電発電を達成することができる。例え
ば、図４に示すように、最も高温となる燃焼室１側の部
位を約１０００℃以上で最も優れた熱起電力を発生する
ＬａＴｅ1.4 等の熱電発電材料で形成し、その下流側を
約８００℃〜１０００℃付近で優れた熱起電力を発生す
るＳｉＧｅ等の熱電発電材料で形成し、さらにその下流
側を約４００℃〜８００℃付近で優れた熱起電力を発生
するＰｂＴｅ等の熱電発電材料で形成し、最も温度の低
い他端部側を約４００℃以下で優れた熱起電力を発生す
るＢｉ2 Ｔｅ3 等の熱電発電材料で形成すれば、単に１
種の熱電発電材料で形成したものに比べてより効率的に
発電を行うことができる。
断面積や長さ等によっても異なってくるが、その両端部
間には約８００℃程度の高い温度差が生じているため、
その温度分布に応じて最適な熱電発電材料を選択してこ
れをその長さ方向に組み合わせた傾斜構造のものを用い
ればより優れた熱電発電を達成することができる。例え
ば、図４に示すように、最も高温となる燃焼室１側の部
位を約１０００℃以上で最も優れた熱起電力を発生する
ＬａＴｅ1.4 等の熱電発電材料で形成し、その下流側を
約８００℃〜１０００℃付近で優れた熱起電力を発生す
るＳｉＧｅ等の熱電発電材料で形成し、さらにその下流
側を約４００℃〜８００℃付近で優れた熱起電力を発生
するＰｂＴｅ等の熱電発電材料で形成し、最も温度の低
い他端部側を約４００℃以下で優れた熱起電力を発生す
るＢｉ2 Ｔｅ3 等の熱電発電材料で形成すれば、単に１
種の熱電発電材料で形成したものに比べてより効率的に
発電を行うことができる。
【００１８】また、本発明の他の実施の形態として、蓄
熱体９の内部はガスの圧力損失を招くことなく、かつガ
スとの接触面積を増大できる構造であれば上述したよう
にハニカム形状に限定されるものでなく、例えば、図５
に示すように断面格子状をしたものであっても良く、ま
た、その断面形状は図６に示すような矩形状やあるいは
楕円形であっても良い。
熱体９の内部はガスの圧力損失を招くことなく、かつガ
スとの接触面積を増大できる構造であれば上述したよう
にハニカム形状に限定されるものでなく、例えば、図５
に示すように断面格子状をしたものであっても良く、ま
た、その断面形状は図６に示すような矩形状やあるいは
楕円形であっても良い。
【００１９】そして、このような構造をした蓄熱体９の
製造方法も特に限定されるものではないが、一例を挙げ
るとすると、例えば自動車等の触媒として用いられてい
るハニカムセラミックス触媒等と同様に、粉末状の熱電
発電材料を水と有機バインダー等で混練した後、コリュ
ゲート法やエンボス法或いは押し出し法等によって断面
ハニカム形状或いは断面格子形状の成形体を成形し、そ
の後、その成形体をトンネル窯やシャットル窯によって
焼成することによって容易に得ることができる。
製造方法も特に限定されるものではないが、一例を挙げ
るとすると、例えば自動車等の触媒として用いられてい
るハニカムセラミックス触媒等と同様に、粉末状の熱電
発電材料を水と有機バインダー等で混練した後、コリュ
ゲート法やエンボス法或いは押し出し法等によって断面
ハニカム形状或いは断面格子形状の成形体を成形し、そ
の後、その成形体をトンネル窯やシャットル窯によって
焼成することによって容易に得ることができる。
【００２０】また、図７に示すように、燃焼室１に接続
される吸排気口２が多数あり、それぞれにバーナーが設
置されている場合には、それぞれの蓄熱体に上述した熱
電発電材料からなる蓄熱体９を用いれば、より多くの電
力を得ることも可能となる。そして、この場合には、図
７（１）に示すようにｎ型の蓄熱体９とｐ型の蓄熱体９
とを交互に設置し、これら各蓄熱体９，９…を直列に繋
げれば、多くの起電流が得られ、また、図７（２），
（３）に示すように、ｎ型の蓄熱体９のみ、或いはｐ型
の蓄熱体９のみを並列に繋ぎ合わせることでより高い起
電圧を得ることが可能となるため、これらの各種パター
ンを、要求する特性に応じて適宜採用することで最適な
発電を行うことも可能となる。
される吸排気口２が多数あり、それぞれにバーナーが設
置されている場合には、それぞれの蓄熱体に上述した熱
電発電材料からなる蓄熱体９を用いれば、より多くの電
力を得ることも可能となる。そして、この場合には、図
７（１）に示すようにｎ型の蓄熱体９とｐ型の蓄熱体９
とを交互に設置し、これら各蓄熱体９，９…を直列に繋
げれば、多くの起電流が得られ、また、図７（２），
（３）に示すように、ｎ型の蓄熱体９のみ、或いはｐ型
の蓄熱体９のみを並列に繋ぎ合わせることでより高い起
電圧を得ることが可能となるため、これらの各種パター
ンを、要求する特性に応じて適宜採用することで最適な
発電を行うことも可能となる。
【００２１】さらに、この蓄熱体９の他の形態として、
図８に示すように、各吸排気路８，８内にそれぞれ板状
に形成された熱発電材料からなるフィン１３をその排ガ
スの流れ方向に沿って複数並列に並べてなるものであっ
ても良い。この場合、上述した各蓄熱体９と同様に、そ
れぞれのフィン１３の両端部で大きな温度差が生じるた
め、その両端の電極間に負荷を繋ぐことで電流が流れ熱
電発電が行われることは勿論、特に、本実施の形態にあ
っては上述したような多孔質の蓄熱体９に比べて、その
成形加工や電極形成を極めて容易に行うことが可能とな
るため、製造に要する手間やコストを大幅に削減できる
といった優れた特長を発揮することが可能となる。尚、
図示するように、このフィン１３をそれぞれ交互にｐ型
とｎ型の熱電発電材料から形成し、それぞれ隣り合うフ
ィン１３の端部同士を交互に電気的に接続すれば、さら
により多くの起電流を得ることも可能となる。
図８に示すように、各吸排気路８，８内にそれぞれ板状
に形成された熱発電材料からなるフィン１３をその排ガ
スの流れ方向に沿って複数並列に並べてなるものであっ
ても良い。この場合、上述した各蓄熱体９と同様に、そ
れぞれのフィン１３の両端部で大きな温度差が生じるた
め、その両端の電極間に負荷を繋ぐことで電流が流れ熱
電発電が行われることは勿論、特に、本実施の形態にあ
っては上述したような多孔質の蓄熱体９に比べて、その
成形加工や電極形成を極めて容易に行うことが可能とな
るため、製造に要する手間やコストを大幅に削減できる
といった優れた特長を発揮することが可能となる。尚、
図示するように、このフィン１３をそれぞれ交互にｐ型
とｎ型の熱電発電材料から形成し、それぞれ隣り合うフ
ィン１３の端部同士を交互に電気的に接続すれば、さら
により多くの起電流を得ることも可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、燃焼排ガ
スの熱回収を行う蓄熱体を熱電発電材料から構成したた
め、蓄熱回収と同時に熱電発電効果による発電を行うこ
とができる。従って、高い燃料消費効率を発揮できるこ
とは勿論、燃焼炉の制御や照明等に不可欠な電力を得る
ことができるため、より優れた省エネルギー化を達成す
ることができる等といった優れた効果を発揮することが
できる。
スの熱回収を行う蓄熱体を熱電発電材料から構成したた
め、蓄熱回収と同時に熱電発電効果による発電を行うこ
とができる。従って、高い燃料消費効率を発揮できるこ
とは勿論、燃焼炉の制御や照明等に不可欠な電力を得る
ことができるため、より優れた省エネルギー化を達成す
ることができる等といった優れた効果を発揮することが
できる。
【図１】本発明に係る蓄熱再生式発電システムの実施の
一形態を示す概略図である。
一形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る蓄熱体の実施の一形態を示す部分
破断斜視図である。
破断斜視図である。
【図３】（１）は、ｐ型熱電素子の温度に対する性能指
数を示したグラフ図である。（２）は、ｎ型熱電素子の
温度に対する性能指数を示したグラフ図である。
数を示したグラフ図である。（２）は、ｎ型熱電素子の
温度に対する性能指数を示したグラフ図である。
【図４】蓄熱体を温度分布に応じて傾斜構造とした一形
態を示す概念図である。
態を示す概念図である。
【図５】本発明に係る蓄熱体の他の実施の一形態を示す
部分破断斜視図である。
部分破断斜視図である。
【図６】本発明に係る蓄熱体の他の実施の一形態を示す
部分破断斜視図である。
部分破断斜視図である。
【図７】本発明に係る蓄熱再生式発電システムの他の実
施の一形態を示す概略図である。
施の一形態を示す概略図である。
【図８】本発明に係る蓄熱体の他の実施の一形態を示す
概略図である。
概略図である。
【図９】従来の蓄熱再生式燃焼炉の構成及びその作用を
示した説明図である。
示した説明図である。
【図１０】従来の蓄熱体の温度分布及び温度変化を示し
たグラフ図である。
たグラフ図である。
１ 燃焼室 ２ 吸排気口 ８ 吸排気路 ９ 蓄熱体 10 電極 11 電線 13 フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 35/34 Ｈ０１Ｌ 35/34 Ｈ０２Ｎ 11/00 Ｈ０２Ｎ 11/00 Ａ (72)発明者 今川 有一 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター基盤技術研究所内 (72)発明者 茂垣 康弘 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター技術開発本部内 Ｆターム(参考） 3K023 QA11 QB09 QC01 QC05
Claims (6)
- 【請求項１】 燃焼室に少なくとも一対以上の吸排気路
を接続し、その吸排気路内に、それぞれこれを交互に通
過する排気ガス中の熱を蓄熱回収するための蓄熱体を備
えると共に、この蓄熱体を熱電発電材料で形成したこと
を特徴とする蓄熱再生式発電システム。 - 【請求項２】 上記吸排気路内に設けられる一方の蓄熱
体がｐ型の熱電発電材料からなると共に、他方の蓄熱体
がｎ型の熱電発電材料からなり、かつこれらを互いに電
気的に接続してなることを特徴とする請求項１に記載の
蓄熱再生式発電システム。 - 【請求項３】 上記蓄熱体が外観円筒状又は矩形状に形
成され、且つその内部が断面ハニカム形状又は断面格子
状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の蓄熱再生式発電システム。 - 【請求項４】 上記蓄熱体が、上記排ガスの流れ方向に
沿って延びる板状のフィンを複数並列に配置してなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の蓄熱再生式発電システ
ム。 - 【請求項５】 上記各フィンが交互にｐ型の熱電発電材
料とｎ型の熱電発電材料で形成されていることを特徴と
する請求項４に記載の蓄熱再生式発電システム。 - 【請求項６】 上記蓄熱体が、その蓄熱体の温度分布に
対応させて選択した複数種の熱電発電材料を排気ガスの
上流側から下流側に亘って連続的に組み合わせてなるこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の蓄熱再
生式発電システム。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24327799A JP4114287B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 蓄熱再生式発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24327799A JP4114287B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 蓄熱再生式発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001065858A true JP2001065858A (ja) | 2001-03-16 |
| JP4114287B2 JP4114287B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=17101478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24327799A Expired - Fee Related JP4114287B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 蓄熱再生式発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4114287B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010098832A3 (en) * | 2009-02-25 | 2011-01-20 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermoelectric generator |
| WO2012004472A1 (fr) | 2010-07-06 | 2012-01-12 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Dispositif de génération de courant et/ou de tension à base de module thermoélectrique disposé dans un flux de fluide |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24327799A patent/JP4114287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010098832A3 (en) * | 2009-02-25 | 2011-01-20 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermoelectric generator |
| US8445773B2 (en) | 2009-02-25 | 2013-05-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermoelectric generator |
| WO2012004472A1 (fr) | 2010-07-06 | 2012-01-12 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Dispositif de génération de courant et/ou de tension à base de module thermoélectrique disposé dans un flux de fluide |
| FR2962597A1 (fr) * | 2010-07-06 | 2012-01-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de generation de courant et/ou de tension a base de module thermoelectrique dispose dans un flux de fluide. |
| JP2013537790A (ja) * | 2010-07-06 | 2013-10-03 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 流動流体中に配置された熱電モジュールにもとづいて電流および／または電圧を生成するための装置 |
| US9099942B2 (en) | 2010-07-06 | 2015-08-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Device for generating current and/or voltage based on a thermoelectric module placed in a flowing fluid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4114287B2 (ja) | 2008-07-09 |
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