JPS60125131A - 熱電池を備える電気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、少なくとも１個の熱電池を備える電気回路に
関する。

このような電気回路としては、例えば監視装置、警報装
置、安全装置等の実用装置に用（・る使用時間を調整で
きる電源装置が含まれる。

〈従来技術〉 通常では不活性な電解質を用い、使用時ｌ二重解質を起
動装置によって活性化する必要がある、耐用期間が短か
い使い捨ての熱電池が既に知られている。上記電解質は
、例えは大気の温度では固体で電気的に不活性であり、
花火のように起動させられる起動装置によって溶解した
時には電気的に活性となる溶解性無機塩によって構成さ
れる。

これら熱電池は特に活性化する前は電解質が電気的に中
性であり固体であるという事実と関連した、多くの興味
深い特徴を有する。即ち、−熱電池の活性化前の蓄電状
態に於ける青金は、そのままにしておくのであれば少な
くとも２０年に等しい。

−熱電池は保存作業が不要で耐漏電性は完全である。

−熱電池は厳しい環境条件に耐えることができ、実質上
どのような条件の中でもとのような時にでも活性化する
ことがでトる。熱電池は一５０°Ｃと＋７０℃との間で
変化する大気の温度条件を受け入れることができる。

−熱電池はその使用の前後に於いて非常に高いインピー
ダンスを示す。

上述の優れた特性は、熱電池は監視装置、警報装置、安
全装置等の実用回路に接続した場合でも、自然放電する
ことなく、逆に、放電させるためには特別に活性化させ
る必要があるので、熱電池は特にそれらの実用回路の電
源として用いることを予定することになる。

しかし、熱電池の活性化後の使用が本質的に一時的であ
るが故に、今までのところ熱電池をそのように利用する
ことは不可能である。

〈発明の解決すべき課題〉 本発明は、このような事情のもとで考え出されたもので
、乾電池や蓄電池の、特に微妙な保存の問題、使用年限
の短かさ、不確実な耐漏電性及び厳しい環境条件に対す
る抵抗力不足などの欠点がなく、しかも、電気エネルギ
を時間調整して出力できる熱電池を備える電源装置を提
案することを課題とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、熱電池は、使用中には、その特にケーシング
内での両電極の連続的な昇温に関連する熱の放散の中心
であり、その結果熱電池の実用力率、即ち、熱電池の内
部条件が上記両電極の温度に相当するという発見に基づ
いている。例えは、使用時には、大気温度中に置かれた
熱電池のケーシングの温度は使用終了時に達する最高温
度（通常１５０〜３００℃の間）＊で大気温度の上昇に
比例して増加する。

本発明は、このような発見に基づき、そのような特性を
有利に利用して上述の、技術的課題を解消するために、
通常不活性である電解質を起動装置により活性化する必
要がある熱電池を少なくとも１個備え、該電池の一時的
な使用が該熱電池の両電極を昇温させる放熱に関連させ
られ、その結果予め決定された該電池の実用力率が両電
極の特定の温度に相当するような熱電池を備える電気装
置に於いて、上記電池の一電極に熱接続され又はそれと
の連結部を有する熱スイ・ンチを少なくとも１個設け、
上記−電極が電池使用中に該電極に取り込まれた温度範
囲内で変化する予め定められた温度で使用されるように
構成するという手段を講じるものである。

〈発明の作用、効果〉 このように構成すると、熱電池が予め決定されている作
用状態に達するや否や上記熱スィッチで電気回路を制御
で柊ることになる。

好ましくは、上記熱スィッチは、熱電池のケーシングに
取り付けて、熱的にそのケーシングと接続される。従っ
て、上記ケーシングの少なくとも一部が導電性を有し、
上記スイッチによって制御される電気回路の部分を形成
するように構成することは有利である。

本発明の特別な実施例では、上記熱スィッチに、溶解に
より除去され又はケーシングの昇温に応じて導電性にな
る絶縁材を介してケーシングから分離され、該ケーシン
グに向って押し込められる、例えばスプリングタイプの
導電性の可動アームが設けられる。

使用中の誤作用を防止するために、上記絶縁材を熱軟化
し、溶解し又は導電化する温度を単に制御される電気回
路を駆動する熱電池の温度に対応するのみならず、活性
化前に熱電池が置かれていた環境の最高温度をこえるよ
うにすることが必要なのはもちろんである。

次のよ）な絶縁物が、それに加えられる温度によって使
用でき例として与えられる。

−７０”Ｃ以下　：パラフィン、ステアリン−７０〜１
００℃：ポリエチレン 一１００〜１６０℃：ポリウレタン −１６０〜２１０℃：アントラセン ー２１０〜２４０℃：ポリカーボネート−２４０〜２７
０℃：ポリオキシフェニレン。

熱スィッチ、これを接続した熱電池の電極、該熱スィッ
チと該電極との開の連結部、上記電極に対する上記熱ス
ィッチの位置等は全て熱電池が活性化されると直ちに、
又は使用中、もしくは使用後に上記熱スィッチが作動さ
せられるように選択すればよい。

複数の電気回路及び／又は単一の給電回路を熱電池の使
用期間中の異なった時間に制御するために、複数の熱ス
ィッチを熱電池に組み付けることもまた可能である。

熱電池の加熱によって制御される上記１個又は複数の熱
スィッチもまた他の熱電池の起動装置の制御回路とする
ことができる。このようにすれば、２個の熱電池は、同
時使用、一部又は全体の重複使用、あるいは順次使用と
いうように使用方法を選択することがで外る。

本発明によって連続的な給電を行なう電源装置を得るた
めのより一般的な方法では、上述のタイプの複数の熱電
池が設けられ、各熱電池は、少なくとも他の１個の熱電
池を制御で外るようにすることを目的として、少なくと
も１個の熱スィッチと組み合わせられる。

使用の前後では、熱電池は非常にインピーダンスが高く
、放電をしないという事実があるので、複数の熱電池か
らなる電池はスイッチを必要とせずに同じ実用回路に重
畳させて並列接続することがでとる。このようにして、
作り出された電池は電力の供給を受ける装置に並列に接
続された一連の熱電池からなり、各熱電池の起動装置は
、オペレータが直接人為的に制御する第１段の起動装置
を除いて、上記一連の熱電池のうちの直前の段の熱電池
に組み（＝Ｉけられた熱スィッチによって制御されるこ
とになる。

〈実施例の説明〉 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

唯一の添附図は本発明に係る複数の熱電池を４６８える
電池発電装置を示している。

本発明に係る発電装置は図示の如く、複数の上述のタイ
プの熱電池Ｐ１、Ｐ２、・・・ＰＩ、・・・Ｐ＋＋を備
える。各熱電池は導電材料よりなり陰極１に結合された
１個のケーシング１．１個の陽ｆｆ１２及び点火装置（
又は起動装置）３を備える。

図示の実施例では、 −全部のケーシング１を接地接続し、 −全での陽ｔｆｉ２は反対側の端子か接地接続されてい
る実用装置４の対応する端子に接続し、−全での点火装
置３は一端を電池４及びスイッチ５又は圧電装置からな
る制御装置に接続し、−第１段の熱電池Ｐ１の点火装置
３の他端は接点６を介して該熱電池Ｐ＋のケーシング１
に接続し、 −他の熱電池Ｐ２、・・・Ｐｉ、・・・Ｐｎの各点火装
置３の他端は電気絶縁材８よりなる挿入層を挾んでその
直前の段の各熱電池Ｐ１、Ｐ２、・・・Ｐ　ｉ−＋、・
・・Ｐｎ−＋の各ケーシング１に向ってそれぞれ押し込
められる接点７に接続する。

スイッチ５を閉じるとすぐに、第１段の熱電池Ｐ１の点
火装置３は接点６及び該熱電池ＰＩのケーシング１を通
じて電力を供給される。その結果、熱電池Ｐ＋は実用装
置４に電力を出力し始める。

残りの部分の使用については、電池Ｐ１の絶縁材８及び
実用装置４の特性によって区々になる。

実用装置４に各熱電池Ｐ１の使用前駆の倍数の期間にわ
たり各熱電池の１個の電起力と等しい電力を供給する場
合、絶縁材８及びスイッチ７．８はそのつと選定され、
直前段の熱電池Ｐ１−１のスイッチ７．８は活性化され
ている該熱電池Ｐ１−１の実用装置４への給電を停止す
る前に作動し以後、後続段の熱電池Ｐｉの点火装置３か
直前段の熱電池Ｐ　ｉ−＋のケーシグ１及びスイッチ７
．８を通じて作動させられる。

実用装置４が各熱電池Ｐｉの起電力の１１倍の電力を必
要とする場合には、熱スィッチ７．８は、ｎ個の熱電池
Ｐ１〜Ｐ＋＋が同時に、換言すれば、全部のスイッチ７
．８が直ちに作動温度に達して第２段ないし第１１段の
各熱電池Ｐ２〜Ｐｎに活性化信号を伝達するように構成
される。

他の使用形態としては、スイッチ５がまず閉じられてか
らその後に開かれるまでのそれぞれ約１秒から千年にも
わたる複数回の使用を繰返すような使用期間を実用装置
４が必要とする場合がある。

もちろん、本発明の使用方式は上述の各使用方式に限定
されるものではなく、各熱スィッチ７．８及び／又は制
御スイッチ５を適当に構成することにより他の使用方式
を実施することができる。

注意すべきことは、１個又はそれより多数の熱電池Ｐｉ
にわたり他の制御装置や実用連鎖回路を制御するために
複数の熱スィッチ７．８が設けられていることである。

以上では点火装置３が本質的に電気的制御装置として記
述されているが、もちろんこれら両接点７．８を例えば
電気−機械系、電気−光学系あるいは着火装置のような
他のタイプの制御方式を用いることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例たる複数の熱電池を備える電池発
電装置のブロック回路図である。 Ｐｌ、Ｐ２、・・・Ｐｉｌ・・・Ｐｎ・・・熱電池、１
川ケーシング又は陰極（−電ｔｉ）、２・・・陽極、３
・・・点火装置（起動装置）、４・・・実用回路、？・
・・接点（可動アーム）、８・・・絶縁材。 第１頁の続き ＠発明者　クロード・リー フランス国９２１６０　アントニ・ファービエン・コロ
ネル・ド・ルー　９４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　通常不活性である電解質を起動装置により活性化
   する必要がある熱電池を少なくとも１個備え、該電池の
   一時的な使用が該熱電池の両電極を昇温させる放熱に関
   連させられ、その結果予め決定された該電池の実用力率
   が両電極の特定の温度に相当するような熱電池を備える
   電気装置に於いて、 上記電池の一電極に熱的に接続され又はそれとの連結部
   を有する熱スィッチを少なくと６１個設け、上記−電極
   が、電池使用中に該電極に取り込まれた温度範囲内で変
   化する予め定められた温度で使用されるように構成した
   ことを特徴とする、熱電池を備える電気装置 ２、上記熱スィッチを上記熱電池のケーシングに取り付
   けてこれと熱的に接続した特許請求の範囲第１項記載の
   熱電池を備える電気装置３、少なくとも一部が導電性を
   有する上記ケーシングが、熱電池を備え、上記熱スイ・
   ノチを介して制御される１個の電気回路の部分を構成す
   る特許請求の範囲第２項記載の熱電池を備える電気回路 ４、　上記熱スィッチに絶縁材を介して上記ケーシング
   と電気的に分離され、該ケーシングに向って押し込めら
   れる導電性の可動アームを設け、上記絶縁材はこれか接
   触している上記ケーシングの部分の昇温に応じて溶解に
   より除去され又は導電性を有するように構成した特許請
   求の範囲第３項記載の熱電池を備える電気回路 ５、上記熱スィッチが必要とする応答温度により、上記
   絶縁材を下記の材料で構成した特許請求の範囲第４項記
   載の熱電池を備える電気回路 一７０°Ｃ以下　：バラフィン、ステアリン−７０〜１
   ００°Ｃ：ポリエチレン −１００〜１６０℃：ポリウレタン −１６０〜２１０°Ｃ：アントラセン ー２１０〜２４０℃：ポリカーボネート−２４０〜２７
   ０℃：ポリオキシフェニレン６、上記熱電池に組み付け
   られた熱スィッチをもう１個の同タイプの熱電池の起動
   装置を制御する回路に配設した特許請求の範囲第１項記
   載の熱電池を備える電気回路 ７、　複数の同タイプの熱電池を備え、各熱電池を少な
   くとも他の１個の熱電池を制御するために少なくとも１
   個の熱スィッチに結合した特許請求の範囲第６項記載の
   熱電池を備える電気回路 ８、実用回路に給電するための直流発電装置として用い
   られるように、熱電池を並列接続した特許請求の範囲第
   ７項記載の熱電池を備える電気回路 ９、一連に並列接続された各熱電池の起動装置をその直
   前の熱電池に組み付けられた熱スィッチに接続し、第１
   の熱電池の起動装置はオペレークが任意に制御できるよ
   うに構成した特許請求の範囲第８項記載の熱電池を備え
   る電気回路