JPH09285160A - 簡易型発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 商用電源の無いところでも低騒音で長時間発
電することが可能な、簡易型発電装置を提供する。 【解決手段】 液化燃料ガスを貯蔵するタンク１と、該
燃料タンク内の液化燃料ガスを噴出させるノズル４と、
該ノズルより噴出した空気混合燃料ガスを燃焼するため
の燃焼室と、前記空気混合燃料ガスを着火するための点
火装置と、前記混合ガスを触媒燃焼させるために燃焼室
内壁に接合された触媒と、前記燃焼室の外壁に接合され
た触媒による燃焼熱により加熱される加熱ベース９と、
該加熱ベースの他側面に接合された熱拡散板１０と、該
熱拡散板の他側面に接合された熱発電素子１１と、該熱
発電素子の他側面に接合された冷却手段と、前記熱発電
素子に回路接続され外部に接続可能な電源用端子を有す
る蓄電手段とからなる簡易型発電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源の無い屋
外や被災現場等において使用される簡易型の発電装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来商用電源の無い場所において電気機
器を使用する場合には、蓄電池を使用したり、ガソリン
駆動式の発電機を用いて発電したりしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蓄電池
を用いて使用する場合は蓄電池の蓄電容量に限界がある
ことから長時間の使用には絶えられないという問題があ
る。また発電機を用いた発電の場合は、得られる電力量
は大きいものの発電の為に騒音を引き起こすため、作業
現場における使用は兎も角、静けさを求める場所には不
向きである。

【０００４】そこで本発明は、かかる従来技術の欠点に
鑑みなされたもので、騒音を引き起こすことがなく、か
つ長時間の使用が可能な簡易型の発電機を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、液化
燃料ガスを貯蔵するタンクと、該燃料タンク内の液化燃
料ガスを気化して噴出させるノズルと、該ノズルより噴
出した空気混合燃料ガスを燃焼するための燃焼室と、前
記空気混合燃料ガスを着火するための点火装置と、前記
混合ガスを触媒燃焼させるために燃焼室内壁に接合され
た触媒と、前記燃焼室の外壁に接合された触媒による燃
焼熱により加熱される加熱ベースと、該加熱ベースの他
側面に接合された熱拡散板と、該熱拡散板の他側面に接
合された熱発電素子と、該熱発電素子の他側面に接合さ
れた冷却手段と、前記熱発電素子に回路接続され外部に
接続可能な電源用端子を有する蓄電手段とからなる簡易
型発電装置。請求項２の発明は、前記発明において熱拡
散板をその上面が下面に比較して面積の狭い四角錐台の
もので構成し加熱ベースに上面を発電素子に下面を接続
したものである。

【０００６】請求項３の発明は、前記冷却手段を熱発電
素子の冷却部に接続された給水板と、該給水板に接合さ
れたダクト方式の放熱器とで構成したものである。

【０００７】

【作用】すなわち本発明にかかる装置では、タンクから
供給された液化燃料ガスがノズルから噴出されて気化し
空気と混合され、点火装置を介して燃焼室において燃焼
される。すると燃焼室内では、触媒が燃焼室内壁に装着
されていることから触媒が活性化温度まで加熱され、そ
の後は触媒上で燃焼が行われ、燃焼室を構成する筐体は
加熱する。この加熱された筐体の一側面には、加熱ベー
スが接続されており、該加熱ベースを介して発電素子に
熱が供給される。一方発電素子の他面には冷却手段が接
続されている関係から熱発電素子の両側面間の温度差が
広がり、熱発電素子には電流が流れ始め蓄電手段に電力
が蓄えられる。熱拡散板を四角錐台で構成したものは、
燃焼室筐体から供給される熱エネルギーを均等に熱発電
素子に伝導すると共に過剰に熱発電素子が加熱されるこ
とを防いでいる為に効率の良い発電となる。

【０００８】また請求項３の発明では、冷却手段を水の
気化熱を利用した給水板と空冷方式のダクトで形成した
ことから、熱発電素子の冷却部を効率良く冷却すること
になるために熱発電素子間の温度差を高める。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示された実施例
に従って詳細に説明する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明にかかる実施例の装置を示すも
ので、燃料タンク１から燃料パイプ２を介して供給され
るブタンガス等の液化ガス燃料を空気混合部３付近に設
置したノズル４から燃焼室５に向けて噴出するように構
成されている。燃焼室５の内壁には白金、パラジウム等
の貴金属を担持した多孔質の触媒層６が形成されてい
る。７は燃焼ガスの排出口である。特にブタンガスは、
常温でも比較的低い圧力で液体の状態にすることができ
るために、比較的薄いアルミニウムやスチール缶により
保存や運搬が簡単にすることができるメリットがある。
さらにタンク内は気相と液相とに別れており、燃料とし
て使用する場合は、気化熱で物を冷却するのに使用する
のと異なり、タンク内上部の気相の部分からガスを取り
出す。ガスを取り出しても気化するガスがなくなった場
合と気化熱によってガスの温度が極端に低くなった場合
を除き、液体のガスが気化することによりタンク内圧は
ほぼ一定に保たれるので、流量を調節する部分には気体
のガスのみが流れることから流量が安定する。

【００１１】燃焼室５を構成する筐体８の一側面には、
平板からなる加熱ベース９が接合されており、さらに該
加熱ベース９には図２に示すように四角錐台からなる熱
拡散板10の上面部10ａが接合され、該上面10ａより広い
面積を有する下面10ｂにはペルチェ効果を利用した熱発
電素子１１の加熱面が接合され、反対側の冷却面には給
水板１２及び空気ダクト式方式の放熱器１４からなる冷
却手段が接合されている。

【００１２】給水板１２は図３に示すように上部に給水
口１２ａを有し、四辺を形成する環路１２ｂと該環路１
２ｂから対面の環路に向けて交互に突出させた枝路１２
ｃ，１２ｄに水等の液体を貯える構造となっている。ま
た、空気ダクト式の放熱器１４は、断面Ｌ字状に折れ曲
がったもので、多孔質金属焼結体からなり、放熱面積を
大きくするために図１，図２に示すように格子状にあけ
た通路１４ａ（空気出口）を有する。尚、１６は気化・
混合された燃焼空気を着火するための点火手段である。

【００１３】図４に示すものは熱拡散板１０の斜視図を
示すもので、その上面10ａの面積が下面10ｂの面積の１
／２以下となるように設計されている。かかる構成にし
たのは、熱発電素子１１は、その加熱面が過剰に熱くな
ると素子自体が破壊されてしまうおそれがあること、筐
体８の側面の熱を均等に熱発電素子１１に伝導するのが
好ましいことから、燃焼室５の温度と熱発電素子１１の
耐熱温度から面積傾斜が決定されている。

【００１４】次に図５及び図６に示すものは、発電装置
の電気回路図を示すもので、熱発電素子１１、ダイオー
ド１８、大容量コンデンサ又は２次電池２０と直列接続
したものにおいて、前記大容量コンデンサ又は２次電池
２０に並列にスイッチ２１を介して出力端子２２を結線
したものからなる。尚、２４は、直交流変換機である。

【００１５】以上述べた構成において燃料タンク１から
ブタンガス等の液化燃料ガスを供給し、ノズル４から噴
出することにより、燃料は空気と混合された状態となり
点火手段１６の着火作用により燃焼を始める。燃焼室５
を構成する筐体７の内壁には白金、パラジウム等の触媒
が装着されている関係から、触媒６が活性化温度まで加
熱されると触媒上で発熱反応を開始する。この発熱反応
は次第に燃焼室５内全体に燃え広がり、燃焼室５からの
熱伝導で加熱ベース９を加熱する。そして燃焼したガス
は、通気口から排気通路を経て排出口から排出される。

【００１６】前記燃焼により燃焼室内は８００℃前後の
高温となりベース９を加熱するが、熱はベース９を通過
する間に若干冷され、さらに熱拡散板１０を通過する間
に２００℃前後まで下がり、熱発電素子１１の一方を加
熱する。他方熱発電素子１１の冷却面には冷却手段によ
り冷却されているので、熱発電素子１１の両面に温度差
が生じ、起電力が生じる。複数の熱発電素子それぞれ
は、電気回路によってコンデンサ又は２次電池２０に接
続されているので、発電された電力は２次電池等に充電
されていく。一方図６に示すように電気回路に直交流変
換機２４と接続されたものでは、その変換機２４に電化
製品等を接続すれば、商用電源の無い場所においても使
用することができる

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる簡易型
発電装置は、従来のガソリン駆動式の発電機に比してロ
ーター等を回転させずに発電する方式であることから騒
音を極力抑えることができると共に、熱発電素子により
発電した電力を充電しながら供給するように構成してい
るので、蓄電池方式のものよりも安定してかつ長時間に
渡り電力の供給を行うことができる。ブタンガスを用い
た場合には、運搬・保管が簡単であるために、どんなと
ころでも簡単に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる装置の実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】 図１の装置の縦断面図である。

【図３】 給水板の構造を示す斜視図である。

【図４】 熱拡散板の構造を示す斜視図である。

【図５】 本発明にかかる発電装置の実施例を示す電気
回路図である。

【図６】 本発明にかかる発電装置の他の実施例を示す
電気回路図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ パイプ ３ 混合手段 ４ ノズル ５ 燃焼室 ６ 触媒 ７ ガス排出口 ８ 筐体 ９ 加熱ベース １０ 熱拡散板 １１ 熱発電素子 １２ 給水板 １４ 空気ダクト式の放熱器 １６ 点火手段 １８ ダイオード ２０ コンデンサ又は２次電池 ２２ 出力端子 ２４ 直交流変換機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液化燃料ガスを貯蔵するタンクと、該燃
   料タンク内の液化燃料ガスを噴出させるノズルと、該ノ
   ズルより噴出した空気混合燃料ガスを燃焼するための燃
   焼室と、前記空気混合燃料ガスを着火するための点火装
   置と、前記混合ガスを触媒燃焼させるために燃焼室内壁
   に接合された触媒と、前記燃焼室の外壁に接合された触
   媒による燃焼熱により加熱される加熱ベースと、該加熱
   ベースの他側面に接合された熱拡散板と、該熱拡散板の
   他側面に接合された熱発電素子と、該熱発電素子の他側
   面に接合された冷却手段と、前記熱発電素子に回路接続
   され外部に接続可能な電源用端子を有する蓄電手段とか
   らなる簡易型発電装置。
2. 【請求項２】 前記熱拡散板が、その上面が下面に比較
   して面積の狭い四角錐台のもので構成され加熱ベースに
   上面を熱発電素子に下面が接続されていることを特徴と
   する請求項１記載の簡易型発電装置。
3. 【請求項３】 前記冷却手段が、熱発電素子の冷却部に
   接続された給水板と、該給水板に接合されたダクト方式
   の放熱器とからなることを特徴とする請求項１記載の簡
   易型発電装置。