JP2021005963A - 熱発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本実施形態に熱発電装置を模式的に示す断面図である。この図に示された熱発電装置50は、3つの熱発電モジュール10A,10B,10Cを備え、これらが外部集電体12(導電部材)によって電気的に並列に接続されている。熱発電モジュール10Aは、2つの熱発電モジュール10B,10Cの間に配置されており、熱発電モジュール10B,10Cから離隔している。外部集電体12も熱発電モジュール10A,10B,10Cから離隔している。以下、熱発電モジュール10Aの構成について説明する。なお、本実施形態において、熱発電モジュール10B,10Cの構成は熱発電モジュール10Aと同じであるから、これらの説明は省略する。
図3は本実施形態に熱発電装置を模式的に示す断面図である。この図に示される熱発電装置60は、3つの熱発電モジュール20A,20B,20Cを備え、これらが外部集電体12によって電気的に並列に接続されている。熱発電モジュール20Aは、2つの熱発電モジュール20B,20Cの間に配置されており、熱発電モジュール20B,20Cから離隔している。以下、熱発電モジュール20Aの構成について説明する。なお、本実施形態において、熱発電モジュール20B,20Cの構成は熱発電モジュール20Aと同じであるから、これらの説明は省略する。また、熱発電装置60における熱発電装置50との相違点について主に説明する。
Claims (11)
- 電解質層及び熱電変換層の積層体を含む少なくとも1つの熱利用発電素子と、当該熱利用発電素子を収容する第1の筐体とを有する第1の熱発電モジュールと、
電解質層及び熱電変換層の積層体を含む少なくとも1つの熱利用発電素子と、当該熱利用発電素子を収容する第2の筐体とを有する第2の熱発電モジュールと、
前記第1及び第2の熱発電モジュールを電気的に接続する導電部材と、
を備え、
前記第1の熱発電モジュールが前記第2の熱発電モジュールから離隔している、熱発電装置。 - 前記第1の筐体の外面と前記第2の筐体の外面とによって画成される流路を備え、
前記流路を熱流体が流れる、請求項1に記載の熱発電装置。 - 前記流路は、前記熱発電モジュールの主面に沿う方向に延在している、請求項2に記載の熱発電装置。
- 前記流路は、前記熱発電モジュールの側面に沿う方向に延在している、請求項2に記載の熱発電装置。
- 前記第1及び第2の熱発電モジュールが電気的に直列に接続されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱発電装置。
- 前記第1及び第2の熱発電モジュールが電気的に並列に接続されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱発電装置。
- 前記第1及び第2の熱発電モジュールが複数の前記熱利用発電素子をそれぞれ有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱発電装置。
- 複数の前記熱利用発電素子が電気的に直列の状態となるように積層されている、請求項7に記載の熱発電装置。
- 隣接する前記熱利用発電素子の間に、電子伝導層を含む、請求項8に記載の熱発電装置。
- 複数の前記熱利用発電素子が電気的に並列の状態となるように積層されている、請求項7に記載の熱発電装置。
- 隣接する前記熱利用発電素子の間に、前記導電部材と電気的に接続されている集電極と、絶縁層とを含む、請求項10に記載の熱発電装置。
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Cited By (2)
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WO2023038109A1 (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 株式会社Gceインスティチュート | 発電機能付二次電池 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006039024A1 (de) * | 2006-08-19 | 2008-02-21 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Thermogenerator |
WO2017038988A1 (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 国立大学法人東京工業大学 | 熱電発電素子及びそれを含む熱電発電モジュール、並びにそれを用いた熱電発電方法 |
JP2017135157A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の発電装置 |
JP2017152694A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱電変換セル及び熱電変換モジュール |
Family Cites Families (3)
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AT512315B1 (de) * | 2011-12-19 | 2014-05-15 | Eduard Dipl Ing Buzetzki | Thermo-elektrisches-element |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006039024A1 (de) * | 2006-08-19 | 2008-02-21 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Thermogenerator |
WO2017038988A1 (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 国立大学法人東京工業大学 | 熱電発電素子及びそれを含む熱電発電モジュール、並びにそれを用いた熱電発電方法 |
JP2017135157A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の発電装置 |
JP2017152694A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱電変換セル及び熱電変換モジュール |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023038109A1 (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 株式会社Gceインスティチュート | 発電機能付二次電池 |
JP2023100560A (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-19 | 株式会社Gceインスティチュート | 発電機能付二次電池 |
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