JPH07111345A - 熱電発電デバイス - Google Patents
熱電発電デバイスInfo
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- JPH07111345A JPH07111345A JP5257116A JP25711693A JPH07111345A JP H07111345 A JPH07111345 A JP H07111345A JP 5257116 A JP5257116 A JP 5257116A JP 25711693 A JP25711693 A JP 25711693A JP H07111345 A JPH07111345 A JP H07111345A
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- Japan
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- thermoelectric
- power generation
- type
- thermoelectric material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱電発電デバイスの構造の簡素化やコスト削
減をねらいとし、併せて全体として可とう性を保有する
ようなデバイスを実現すること。 【構成】 熱電材料とゴム状の樹脂との混練成型による
Ｐ型とＮ型の熱電材料複合物９、１０を交互に平面状に
配し、表裏より断熱材として用いる発泡ポリウレタンシ
ート５を密着して構成する。また、冷却部は多孔質にし
て人体の汗などの液体が透過できるようにし、その気化
熱を用いて温度差を保持する。
減をねらいとし、併せて全体として可とう性を保有する
ようなデバイスを実現すること。 【構成】 熱電材料とゴム状の樹脂との混練成型による
Ｐ型とＮ型の熱電材料複合物９、１０を交互に平面状に
配し、表裏より断熱材として用いる発泡ポリウレタンシ
ート５を密着して構成する。また、冷却部は多孔質にし
て人体の汗などの液体が透過できるようにし、その気化
熱を用いて温度差を保持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業排熱、生活排熱な
どの排熱を利用し、その温度差によって発電場合等に利
用可能な熱電発電デバイスに関するものである。
どの排熱を利用し、その温度差によって発電場合等に利
用可能な熱電発電デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的熱電発電デバイスとして
は、焼結性のＰ型熱電材料とＮ型熱電材料をＵ字型に接
続した熱電発電単位素子を、接続部を高温側、Ｕ字両端
部を低温側に配置することによって起電力を得、この発
電単位素子を排熱部に多数構成することによって発電デ
バイスとしていた。用いる熱電材料としては使用する排
熱温度によっても異なるが、排熱温度が室温付近だとＢ
ｉ−Ｔｅ系材料が、より高温ではシリコンカーバイト、
ボロンカーバイト、あるいはＦｅ−Ｓｉ系材料が有望視
されている。
は、焼結性のＰ型熱電材料とＮ型熱電材料をＵ字型に接
続した熱電発電単位素子を、接続部を高温側、Ｕ字両端
部を低温側に配置することによって起電力を得、この発
電単位素子を排熱部に多数構成することによって発電デ
バイスとしていた。用いる熱電材料としては使用する排
熱温度によっても異なるが、排熱温度が室温付近だとＢ
ｉ−Ｔｅ系材料が、より高温ではシリコンカーバイト、
ボロンカーバイト、あるいはＦｅ−Ｓｉ系材料が有望視
されている。
【０００３】上記単位発電素子を排熱部に複数個構成す
る方法としては、素子を高温部が内側になるように環状
に配し、素子と素子の間を密閉することによって管を形
成し、管中に排熱流体を流し、外側の放熱部との間の温
度差を利用して発電する方式が提案されている。
る方法としては、素子を高温部が内側になるように環状
に配し、素子と素子の間を密閉することによって管を形
成し、管中に排熱流体を流し、外側の放熱部との間の温
度差を利用して発電する方式が提案されている。
【０００４】また、本来発電デバイスとしてではなく、
冷却デバイスとして考案、あるいは実用化されている方
式で、基本構成として発電デバイスへの転用が原理的に
可能なデバイス構成として、図４に示すようなＰ型３と
Ｎ型２の溶性熱電材料をジグザグに金属電極４を介して
電気的に直列に配し、温度勾配のある環境に置くことに
よって一方の接続端部を高温に、他方の接続端部を低温
にすることができる方式が知られている。
冷却デバイスとして考案、あるいは実用化されている方
式で、基本構成として発電デバイスへの転用が原理的に
可能なデバイス構成として、図４に示すようなＰ型３と
Ｎ型２の溶性熱電材料をジグザグに金属電極４を介して
電気的に直列に配し、温度勾配のある環境に置くことに
よって一方の接続端部を高温に、他方の接続端部を低温
にすることができる方式が知られている。
【０００５】図４で示したものはバルクの溶性熱電材料
で構成した例であるが、各種の蒸着等による薄膜を用い
てポリイミドなどの薄膜基板上にデバイス構成する方式
も提案されている。
で構成した例であるが、各種の蒸着等による薄膜を用い
てポリイミドなどの薄膜基板上にデバイス構成する方式
も提案されている。
【０００６】これらの方式はいずれも熱電材料内部によ
り大きな温度差を確保するために、熱電材料の一端を他
端より位置的に環境温度の高い部分に配するもので、一
般に高い熱電変換効率が得られていた。
り大きな温度差を確保するために、熱電材料の一端を他
端より位置的に環境温度の高い部分に配するもので、一
般に高い熱電変換効率が得られていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱電発電素子は、以上のような熱利用方式を
利用するため、構成としてＮ型熱電材料、電極、Ｐ型熱
電材料、電極、Ｎ型熱電材料という様なジグザグ構造と
なり、複雑な製造工程を要した。また、デバイス自体の
厚みも厚くなり、強度的な課題も発生していた。
うな従来の熱電発電素子は、以上のような熱利用方式を
利用するため、構成としてＮ型熱電材料、電極、Ｐ型熱
電材料、電極、Ｎ型熱電材料という様なジグザグ構造と
なり、複雑な製造工程を要した。また、デバイス自体の
厚みも厚くなり、強度的な課題も発生していた。
【０００８】一方素子に用いる材料、特に熱電材料は剛
性材料であるたので、可とう性に乏しく形状に制限が大
きかった。
性材料であるたので、可とう性に乏しく形状に制限が大
きかった。
【０００９】本発明は、このような従来の熱電発電素子
の課題を考慮し、低コストの発電デバイスであって、ま
た、形状に制限があまり無い熱電発電デバイスを提供す
ることを目的とするものである。
の課題を考慮し、低コストの発電デバイスであって、ま
た、形状に制限があまり無い熱電発電デバイスを提供す
ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱電材料が温
度勾配に対して垂直な方向に平面状に構成されており、
熱電材料の温度勾配上流側、もしくは下流側に断熱材を
配することにより、熱電材料内の温度差を確保するもの
である。
度勾配に対して垂直な方向に平面状に構成されており、
熱電材料の温度勾配上流側、もしくは下流側に断熱材を
配することにより、熱電材料内の温度差を確保するもの
である。
【００１１】また、水分などの液体の共存する環境にお
いて、冷却部位にのみ液体が優先的に気化することによ
って、低温部位を形成するものである。
いて、冷却部位にのみ液体が優先的に気化することによ
って、低温部位を形成するものである。
【００１２】また、熱電材料粉末を可とう性を有する樹
脂中に混合・分散させた、可とう性を有する複合熱電材
料用いることによって、デバイス全体として可とう性を
有する熱電発電デバイスを実現したものである。
脂中に混合・分散させた、可とう性を有する複合熱電材
料用いることによって、デバイス全体として可とう性を
有する熱電発電デバイスを実現したものである。
【００１３】
【作用】本発明の構成によれば、熱電材料の温度勾配上
流側に配した断熱材によってその接合部位の温度が低く
なり、逆に下流側に断熱材を配することによりその接合
部位の温度が高くすることができる。
流側に配した断熱材によってその接合部位の温度が低く
なり、逆に下流側に断熱材を配することによりその接合
部位の温度が高くすることができる。
【００１４】また、水などの液体が優先的に気化するこ
とによっても、低温部位を形成するので、Ｐ型とＮ型の
熱電材料を平面状に構成するという簡単な構造、製造工
程によって熱電発電デバイスが構成できる。
とによっても、低温部位を形成するので、Ｐ型とＮ型の
熱電材料を平面状に構成するという簡単な構造、製造工
程によって熱電発電デバイスが構成できる。
【００１５】また、熱電材料粉末を可とう性を有する樹
脂中に混合し、密に分散すると熱電材料粉末同士は電気
的に接触した状態であるので熱電材料−樹脂複合体は熱
電効果を有し、かつ可とう性も具備するのでデバイス全
体として可とう性を有する熱電発電デバイスを構成でき
る。
脂中に混合し、密に分散すると熱電材料粉末同士は電気
的に接触した状態であるので熱電材料−樹脂複合体は熱
電効果を有し、かつ可とう性も具備するのでデバイス全
体として可とう性を有する熱電発電デバイスを構成でき
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ＜実施例１＞平面状に配したそれぞれの熱電材料内部
に、断熱材を用いて温度差を生ぜしめる方式としては、
従来例で示したようなＰ型とＮ型の溶性熱電材料を平面
状に配列固定して用いる方式と、熱電材料粉末を分散媒
と混合・分散したペーストを基板上にＰ型とＮ型とを交
互に塗布・乾燥した後、焼結する、いわいる印刷法を用
いた方式とを実施したがここでは印刷法によるものを詳
細に説明する。
て説明する。 ＜実施例１＞平面状に配したそれぞれの熱電材料内部
に、断熱材を用いて温度差を生ぜしめる方式としては、
従来例で示したようなＰ型とＮ型の溶性熱電材料を平面
状に配列固定して用いる方式と、熱電材料粉末を分散媒
と混合・分散したペーストを基板上にＰ型とＮ型とを交
互に塗布・乾燥した後、焼結する、いわいる印刷法を用
いた方式とを実施したがここでは印刷法によるものを詳
細に説明する。
【００１７】比較的低温での発電デバイス用に、熱電材
料としてはＢｉ−Ｔｅ材料を採用した。即ち、Ｂｉ2Ｔ
ｅ3とＳｂ2Ｔｅ3（微量Ｓｅ添加）を、それぞれＮ型材
料とＰ型材料として用いた。ボールミルにて平均粒径１
μｍ以下まで粉砕し、分散媒としてエチレングリコー
ル、また界面活性剤としてアミン系の塩を用いた。焼結
助剤としてはフッ化リチウムを０．５重量％添加した。
この熱電材料ペーストをポリイミドシートやガラス基板
シート上にスクリーン印刷法にて所定の形状となるよう
に繰り返し印刷し、乾燥後Ａｒ雰囲気中３００℃〜４２
０℃で４時間焼成した。また、Ｎ型とＰ型とをつなぐ電
極としてはＡｇ、Ｃｕなどの高熱伝導性度金属をそれぞ
れＡｇペースト、Ｃｕペーストによる印刷法にて形成し
たが、蒸着法によって形成する方法や、あるいは金属電
極を用いずにＮ型材料とＰ型材料とを直接に接続する方
式も有望である。
料としてはＢｉ−Ｔｅ材料を採用した。即ち、Ｂｉ2Ｔ
ｅ3とＳｂ2Ｔｅ3（微量Ｓｅ添加）を、それぞれＮ型材
料とＰ型材料として用いた。ボールミルにて平均粒径１
μｍ以下まで粉砕し、分散媒としてエチレングリコー
ル、また界面活性剤としてアミン系の塩を用いた。焼結
助剤としてはフッ化リチウムを０．５重量％添加した。
この熱電材料ペーストをポリイミドシートやガラス基板
シート上にスクリーン印刷法にて所定の形状となるよう
に繰り返し印刷し、乾燥後Ａｒ雰囲気中３００℃〜４２
０℃で４時間焼成した。また、Ｎ型とＰ型とをつなぐ電
極としてはＡｇ、Ｃｕなどの高熱伝導性度金属をそれぞ
れＡｇペースト、Ｃｕペーストによる印刷法にて形成し
たが、蒸着法によって形成する方法や、あるいは金属電
極を用いずにＮ型材料とＰ型材料とを直接に接続する方
式も有望である。
【００１８】図１に、基板に石英ガラスを用いた本実施
例を示す。厚さ約０．５ｍｍの石英ガラス基板１に、厚
さ約０．４ｍｍのＮ型熱電材料２とＰ型熱電材料３を交
互に形成した。その熱電材料の間にＡｇ電極４を形成し
た後、断熱材として発泡ポリウレタンシート５をＡｇ電
極４上に１つおきに形成した。発泡ポリウレタンシート
５はポリウレタンと発泡剤の混合剤の塗布によって形成
し、その厚みは約０．８ｍｍであった。
例を示す。厚さ約０．５ｍｍの石英ガラス基板１に、厚
さ約０．４ｍｍのＮ型熱電材料２とＰ型熱電材料３を交
互に形成した。その熱電材料の間にＡｇ電極４を形成し
た後、断熱材として発泡ポリウレタンシート５をＡｇ電
極４上に１つおきに形成した。発泡ポリウレタンシート
５はポリウレタンと発泡剤の混合剤の塗布によって形成
し、その厚みは約０．８ｍｍであった。
【００１９】この熱電発電デバイスの有用性を電気ヒー
タを用いて実験した。すなわちガラス基板１側に電気ヒ
ータを配し、熱流がガラス基板１側から発泡ポリウレタ
ンシート５側に流れるようにし、高温部と低温部の温度
差や発電能力を検証した。発泡ポリウレタンシート５に
よって放熱が妨げられる部分の電極はそうでない部分の
電極に比べて３０℃〜５０℃温度が高かった。その結
果、１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさのデバイス全体で２０
ｍＷ程度の発電出力が得られたが、この値は熱電材料の
形状および負荷の最適化や印刷・焼成プロセスの最適化
によってさらに大きくなると考えられる。
タを用いて実験した。すなわちガラス基板１側に電気ヒ
ータを配し、熱流がガラス基板１側から発泡ポリウレタ
ンシート５側に流れるようにし、高温部と低温部の温度
差や発電能力を検証した。発泡ポリウレタンシート５に
よって放熱が妨げられる部分の電極はそうでない部分の
電極に比べて３０℃〜５０℃温度が高かった。その結
果、１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさのデバイス全体で２０
ｍＷ程度の発電出力が得られたが、この値は熱電材料の
形状および負荷の最適化や印刷・焼成プロセスの最適化
によってさらに大きくなると考えられる。
【００２０】また、さらにもしくは発泡ポリウレタンシ
ートを低温部を構成する電極のガラス基板裏面に形成す
る実施例や、逆に熱伝導度の高い材料を交互に配する実
施例も望ましい。 ＜実施例２＞平面状に配したそれぞれの熱電材料内部に
温度差を生ぜしめるために、液体の気化熱を利用する方
式についても実施した。すなわち、温かい排水からの排
熱や人体表面からの大気中への放熱を利用した熱電発電
においては水分が共存するので、その場合は水分が優先
的に気化する部位はその他の部位に比べて温度が低くな
る。
ートを低温部を構成する電極のガラス基板裏面に形成す
る実施例や、逆に熱伝導度の高い材料を交互に配する実
施例も望ましい。 ＜実施例２＞平面状に配したそれぞれの熱電材料内部に
温度差を生ぜしめるために、液体の気化熱を利用する方
式についても実施した。すなわち、温かい排水からの排
熱や人体表面からの大気中への放熱を利用した熱電発電
においては水分が共存するので、その場合は水分が優先
的に気化する部位はその他の部位に比べて温度が低くな
る。
【００２１】図２に示したように、部分的に数多くの穴
６を開けた極薄の石英ガラス基板１に、Ｎ型熱電材料２
とＰ型熱電材料３を交互に形成し、併せて高温部を形成
する電極７の形成もＡｇペーストを用いて行った。これ
らの材料の焼成はＡｒ中、比較的高温の４５０℃にて６
時間行ない、緻密で基本的に液体を浸潤、透過しないよ
うにした。同じく低温部を形成する電極８をＡｇペース
トの印刷法によって、石英ガラス基板１に開けた穴６の
上に位置するように形成した。その際には２００℃、３
０分と比較的穏やかな焼成を行って多孔度を維持し、そ
の内部を液体が浸潤できるようにした。
６を開けた極薄の石英ガラス基板１に、Ｎ型熱電材料２
とＰ型熱電材料３を交互に形成し、併せて高温部を形成
する電極７の形成もＡｇペーストを用いて行った。これ
らの材料の焼成はＡｒ中、比較的高温の４５０℃にて６
時間行ない、緻密で基本的に液体を浸潤、透過しないよ
うにした。同じく低温部を形成する電極８をＡｇペース
トの印刷法によって、石英ガラス基板１に開けた穴６の
上に位置するように形成した。その際には２００℃、３
０分と比較的穏やかな焼成を行って多孔度を維持し、そ
の内部を液体が浸潤できるようにした。
【００２２】この様な構成の大きさ２ｃｍ×２ｃｍの熱
電デバイスを人体皮膚表面に密着させて発電の実験を行
った。被験者を種々の気温、湿度の雰囲気下においたと
きの発電量を調べた。一般に気温が高くなり、湿度が低
くなるほうが大きな発電量を得ることができ、気温３５
℃−相対湿度３０％で５０μＷに到達した。この結果皮
膚に発生した汗が石英ガラス基板１に通じた穴６を通っ
て多孔質のＡｇ電極８表面より優先的に気化・蒸発し、
その部分の温度が他方の緻密なＡｇ電極７の温度より低
くなっていることがわかった。
電デバイスを人体皮膚表面に密着させて発電の実験を行
った。被験者を種々の気温、湿度の雰囲気下においたと
きの発電量を調べた。一般に気温が高くなり、湿度が低
くなるほうが大きな発電量を得ることができ、気温３５
℃−相対湿度３０％で５０μＷに到達した。この結果皮
膚に発生した汗が石英ガラス基板１に通じた穴６を通っ
て多孔質のＡｇ電極８表面より優先的に気化・蒸発し、
その部分の温度が他方の緻密なＡｇ電極７の温度より低
くなっていることがわかった。
【００２３】この実施例ではＡｇ電極８の多孔度を変え
ることによって優先的に水分が蒸発する部位を規定した
が、金属電極の表面の平滑性の差を利用したり、温度を
高くする部分の表面に薄い樹脂の被膜をコーティングし
て水分の蒸発を抑制したりする方法でも可能である。
ることによって優先的に水分が蒸発する部位を規定した
が、金属電極の表面の平滑性の差を利用したり、温度を
高くする部分の表面に薄い樹脂の被膜をコーティングし
て水分の蒸発を抑制したりする方法でも可能である。
【００２４】また、金属電極を用いずにＮ型とＰ型の材
料を直接、接合していく場合は、低温部として構成する
接合部近傍の熱電材料の多孔度を高くするなどの方式が
採れる。
料を直接、接合していく場合は、低温部として構成する
接合部近傍の熱電材料の多孔度を高くするなどの方式が
採れる。
【００２５】この実施例のように、優先的に気化する液
体としては水分が一般的であるが液化天然ガスや、石
油、アルコールなどの燃料類、その他各種の液体熱媒体
が実施可能である。 ＜実施例３＞デバイス全体として可とう性を有する熱電
発電デバイスとしては次のような試作・実験を行ってそ
の有用性を確認した。
体としては水分が一般的であるが液化天然ガスや、石
油、アルコールなどの燃料類、その他各種の液体熱媒体
が実施可能である。 ＜実施例３＞デバイス全体として可とう性を有する熱電
発電デバイスとしては次のような試作・実験を行ってそ
の有用性を確認した。
【００２６】Ｂｉ2Ｔｅ3とＳｂ2Ｔｅ3（微量Ｓｅ添加）
を、ボールミルにて平均粒径３μｍ程度に粉砕し、乳化
したブタジエン−スチレン樹脂（ＳＢＲ）中に分散・混
練した。混入した熱電材料の重量割合は７０％〜８０％
であった。剥離剤を塗布したポリエチレンのシート上に
スリップキャスト法、もしくは圧延法で形成・乾燥し、
溶媒を十分に蒸発させた。図３に示すように、Ｐ型熱電
材料−ＳＢＲ複合物９とＮ型熱電材料−ＳＢＲ複合物１
０と交互に構成し、金属電極は最端部の電流取り出しリ
ード部を除いては特に設けなかった。本実施例では素子
内の温度差を確保するために、排熱の熱流の上段側と下
段側に発泡ポリウレタンシート５を断熱材として設ける
ことにした。塗布基板として用いたポリエチレンのシー
トを剥した熱電材料−ＳＢＲ複合物シートの表裏から、
実施例１で記したのと同じ方法で発泡ポリウレタンシー
トを形成した。
を、ボールミルにて平均粒径３μｍ程度に粉砕し、乳化
したブタジエン−スチレン樹脂（ＳＢＲ）中に分散・混
練した。混入した熱電材料の重量割合は７０％〜８０％
であった。剥離剤を塗布したポリエチレンのシート上に
スリップキャスト法、もしくは圧延法で形成・乾燥し、
溶媒を十分に蒸発させた。図３に示すように、Ｐ型熱電
材料−ＳＢＲ複合物９とＮ型熱電材料−ＳＢＲ複合物１
０と交互に構成し、金属電極は最端部の電流取り出しリ
ード部を除いては特に設けなかった。本実施例では素子
内の温度差を確保するために、排熱の熱流の上段側と下
段側に発泡ポリウレタンシート５を断熱材として設ける
ことにした。塗布基板として用いたポリエチレンのシー
トを剥した熱電材料−ＳＢＲ複合物シートの表裏から、
実施例１で記したのと同じ方法で発泡ポリウレタンシー
トを形成した。
【００２７】この構成でデバイス全体の可とう性の付与
の妨げとなる剛体材料は存在しないので全体としてシー
ト上の極めてしなやかな熱電発電デバイスを得ることが
できたが、ある程度部分的に、剛体材料、例えば電極に
微小な金属プレートや焼結金属を用いたとしてもデバイ
ス全体としての可とう性はそれほど著しく損なわれるこ
とはない。
の妨げとなる剛体材料は存在しないので全体としてシー
ト上の極めてしなやかな熱電発電デバイスを得ることが
できたが、ある程度部分的に、剛体材料、例えば電極に
微小な金属プレートや焼結金属を用いたとしてもデバイ
ス全体としての可とう性はそれほど著しく損なわれるこ
とはない。
【００２８】本実施例で製造上、より注意を要する点
は、ＳＢＲ樹脂に混練した熱電材料の重量割合、粒度と
熱電材料−ＳＢＲ複合物の熱電特性とのバランスであっ
た。すなわち、混練する熱電材料が少なすぎると複合物
の電導度が急激に低下し、ゼーベック係数のバラツキも
大きくなってしまう。逆に熱電材料が多すぎると複合物
の可とう性が劣り、デバイス全体としても可とう性が維
持できなくなってしまった。
は、ＳＢＲ樹脂に混練した熱電材料の重量割合、粒度と
熱電材料−ＳＢＲ複合物の熱電特性とのバランスであっ
た。すなわち、混練する熱電材料が少なすぎると複合物
の電導度が急激に低下し、ゼーベック係数のバラツキも
大きくなってしまう。逆に熱電材料が多すぎると複合物
の可とう性が劣り、デバイス全体としても可とう性が維
持できなくなってしまった。
【００２９】この熱電発電デバイスを排熱配管の表面に
螺旋上に巻き付けて発電実験を行った。その結果、１５
０μＷ／ｃｍ2の発電能力を確認することができた。発
電能力としてのこの値はどのような排熱を熱源として利
用するかで異なるので、絶対的に評価することはできな
いが、排熱配管などの表面形状が曲がったものや不規則
な表面形状を有する放熱体に用いることができることを
確認した。
螺旋上に巻き付けて発電実験を行った。その結果、１５
０μＷ／ｃｍ2の発電能力を確認することができた。発
電能力としてのこの値はどのような排熱を熱源として利
用するかで異なるので、絶対的に評価することはできな
いが、排熱配管などの表面形状が曲がったものや不規則
な表面形状を有する放熱体に用いることができることを
確認した。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によると、素子構成が簡単となり低コストの発電
デバイスを得ることができる。
本発明によると、素子構成が簡単となり低コストの発電
デバイスを得ることができる。
【００３１】また、形状の自在化などによって応用展開
の範囲が飛躍的に広がるので産業上非常に有益である。
の範囲が飛躍的に広がるので産業上非常に有益である。
【図１】本発明の第１実施例の断熱材を用いた熱電発電
デバイスの断面図
デバイスの断面図
【図２】本発明の第２実施例の液体の気化熱を利用した
熱電発電デバイスの断面図
熱電発電デバイスの断面図
【図３】本発明の第３実施例の可とう性を有する熱電発
電デバイスの断面図
電デバイスの断面図
【図４】従来の熱電発電デバイスの断面図
１ 石英ガラス基板 ２ Ｎ型熱電材料 ３ Ｐ型熱電材料 ４ 電極 ５ 発泡ポリウレタンシート ６ 穴 ７ 高温部を形成する電極 ８ 低温部を形成する電極 ９ Ｐ型熱電材料−ＳＢＲ複合物 １０ Ｎ型熱電材料−ＳＢＲ複合物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 義明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】Ｐ型とＮ型の熱電材料が、電気的に直列に
接続され、温度勾配のある環境に配されて電力を得る熱
電発電デバイスであって、前記熱電材料は、前記温度勾
配に対して実質上垂直な方向に平面状に構成され、それ
ぞれの構成熱電材料の温度勾配上流側に断熱材が配され
ていることによって低温部位が、もしくは下流側に断熱
材が配されていることによって高温部位が形成されるこ
とを特徴とする熱電発電デバイス。 - 【請求項２】Ｐ型とＮ型の熱電材料が、電気的に直列に
接続され、温度勾配のある環境に配されて電力を得る熱
電発電デバイスであって、前記構成熱電材料の一端から
液体が優先的に気化されることによって、低温部位が形
成されることを特徴とする熱電発電デバイス。 - 【請求項３】温度勾配のある環境が人体の皮膚表面であ
り、優先的に気化して低温部位を形成する前記液体が汗
中の水分であることを特徴とする請求項２記載の熱電発
電デバイス。 - 【請求項４】熱電材料粉末を可とう性を有する樹脂中に
混合・分散させてなるＰ型とＮ型の可とう性熱電材料が
交互にシート状に形成され、デバイス全体として可とう
性を有することを特徴とする熱電発電デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5257116A JPH07111345A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 熱電発電デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5257116A JPH07111345A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 熱電発電デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111345A true JPH07111345A (ja) | 1995-04-25 |
Family
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