TW201310885A - 無線電力供給裝置及無線電力供給方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種由電波以外之機構以無線方式供給電力之無線電力供給裝置及無線電力供給方法。本發明之無線電力供給裝置具備(A)反應於環境之溫度變化進行熱電發電之熱電發電裝置10；(B)使配置熱電發電裝置10之環境之溫度進行週期性變化之溫度控制裝置60。再者，本發明之無線電力供給方法係使用具備熱電發電裝置10及溫度控制裝置60之無線電力供給裝置之方法，其藉由溫度控制裝置60使配置熱電發電裝置10之環境之溫度進行週期性變化，反應於該環境之溫度變化由熱電發電裝置10進行熱電發電並將既得之電力提取至外部。

Description

無線電力供給裝置及無線電力供給方法
本發明係關於無線電力供給裝置及無線電力供給方法。
先前，非接觸供電系統或者無線電力傳送系統一般採用利用電波之電力供給方式。而作為該種電力供給方式，可列舉電磁感應方式及磁共振方式(例如參照日本特開2009-501510或日本特開2011-030317)。電磁感應方式係作為在將電力供給裝置與電力接收裝置鄰近配置之狀態下之電力供給方式而利用。另一方面，磁共振方式因利用電路之LC共振，故可在以數倍之波長之距離將電力供給裝置與電力接受裝置分開配置之狀態下供給電力，具有於電力供給中不易對其他機器造成影響之優點。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-501510
[專利文獻2]日本特開2011-030317
該等先前之技術係將電力作為電波而傳送之技術。然而，於具備發電裝置之系統中，若輔助性地設置供給電源之機構，則不一定需要使用利用電波之電力供給。再者，該等先前之技術有在無法使用電波之環境或狀況下難以進行電力供給之問題。進而，就使用LC共振電路之磁共振方 式而言，為頻率匹配而必須設置使用可變電容電容器等之調諧系統。
因此，本發明之目的在於提供一種可由電波以外之機制以無線方式供給電力之無線電力供給裝置及無線電力供給方法。
為達成上述目的本發明之無線電力供給裝置具備：(A)熱電發電裝置，其反應於環境之溫度變化而進行熱電發電；及(B)溫度控制裝置，其使配置有熱電發電裝置之環境之溫度週期性變化。
為達成上述目的之本發明之無線電力供給方法，係使用具備熱電發電裝置及溫度控制裝置之無線電力供給裝置之無線電力供給方法，且藉由溫度控制裝置，使配置有熱電發電裝置之環境之溫度週期性變化，反應於該環境之溫度變化而藉由熱電發電裝置進行熱電放電，並將所獲得之電力提取至外部。
本發明之無線電力供給裝置或者無線電力供給方法可取代電波之電力供給，藉由溫度控制裝置使配置有熱電發電裝置之環境之溫度週期性變化，而藉由熱電發電裝置進行熱電發電。即，可進行間接之電力傳送。因而使用之場所可不受限制，亦即，即使在無法使用電波之環境或情形下，或者即使對於電波難以到達之空間，又或者即使對於 經電磁屏蔽之空間，亦可基於簡單之構成，無指向性、容易且安全地供給電力，且無對其他電子機器造成不良影響之虞。再者，因基於配置有熱電發電裝置之環境或環境之溫度變化或溫度之起伏而進行熱電放電，故可實現遠隔地之遠程監控或遠程感測等，可事先將發電裝置安裝於一經配置後則難以安裝發電裝置之場所、難以進行實體配線或硬接線之場所。再者可提高發電裝置之設計或佈局之靈活度。
以下，參照圖面並基於實施例說明本發明，但本發明並非限定於實施例，實施例之各種數值或材料乃例示。另，說明按照以下順序進行。
1.關於本發明之無線電力供給裝置及無線電力供給方法之整體說明。
2.實施例1(本發明之無線電力供給裝置及無線電力供給方法)
3.實施例2(實施例1之變形)
4.實施例3(實施例1之另一變形)
5.實施例4(第1態樣之熱電發電裝置及熱電發電方法)
6.實施例5(第2態樣之熱電發電裝置及熱電發電方法)
7.實施例6(第3態樣之熱電發電裝置及熱電發電方法)
8.實施例7(實施例6之變形)
9.實施例8(第4A態樣之熱電發電方法)
10.實施例9(第4B態樣之熱電發電方法及第4態樣之熱電發 電裝置)
11.實施例10(實施例9之變形)
12.實施例11(第5A態樣之熱電發電方法)
13.實施例12(第5B態樣之熱電發電方法及第5態樣之熱電發電裝置)
14.實施例13(實施例12之變形)
15.實施例14(第1態樣~第5B態樣之電性信號檢測方法、本發明之電性信號檢測裝置)、其他。
[關於本發明之無線電力供給裝置及無線電力供給方法之整體說明]
本發明之無線電力供給裝置或本發明之無線電力供給方法(以下有時總稱該等而僅稱作『本發明』)可構成為：具備複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置熱反應特性相同。又，為方便起見，有時將該種構成稱作『本發明之第1構成』。本發明之第1構成中，複數個熱電發電裝置可一同反應於由溫度控制裝置所產生之環境溫度之週期性變化，自複數個熱電發電裝置同時且統一地向外部放出具有相同特性之電力。
或者本發明可構成為：具備複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應性相異；溫度控制裝置或者藉由溫度控制裝置，基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置對應之溫度變化，依序使環境之溫度產生週期性變化。又，為方便起見，有時將該種構成稱 作『本發明之第2構成』。亦可構成為由複數個熱電發電裝置構成複數個熱電發電裝置群，各熱電發電裝置群之熱反應性相異。本發明之第2構成中，複數個熱電發電裝置(或者具有相同熱反應特性之熱電發電裝置群之各者)可經時且個別應答由溫度控制裝置所賦予之環境溫度之週期性變化，而自複數個熱電發電裝置或者特定之熱電發電裝置經時且個別將具有相異特性之電力提取至外部。又，亦可取代使各熱電發熱裝置其自體之熱反應特性相異，而改為使各熱電發電裝置其自體之熱反應性相同，並於各熱電發電裝置之輸出部配置濾波器，而使作為各熱電發電裝置整體之熱反應特性相異。
或者，本發明可構成為：具備複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應性相異；溫度控制裝置或者藉由溫度控制裝置基於與熱反應特性相異之熱發電裝置對應之經合成之溫度變化，使環境之溫度週期性變化。又，為方便起見，有時將該等構成稱作『本發明之第3構成』。亦可構成為由複數個熱發電裝置構成複數個熱電發電裝置群，各熱電發電裝置群之熱反應特性相異。本發明之第3構成中，亦可為複數個熱電發電裝置(或具有相同熱反應特性之熱電發電裝置群之各者)同時且個別各自反應於由溫度控制裝置所賦予之環境溫度之週期性變化，且自複數個熱電發電裝置或者特定之熱電發電裝置同時將具有各種特性之電力提取至外部。又，亦可取 代使各熱電發電裝置其自體之熱反應性相異，而改為使各熱電發電裝置其自體之熱反應特性相同，並於各熱電發電裝置之輸出部設置濾波器，而使作為各熱電發電裝置整體之熱反應特性相異。
於包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給裝置中，熱電發電裝置具備：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之熱電轉換元件；及(D)連接於熱電轉換元件之第1輸出部、第2輸出部；熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且以串聯之方式電性連接於第1熱電轉換部件；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部連接。
且，設與第1支持部件相接之第1熱電轉換部件之第1面之面積為S11、與第2支持部件相接之第1熱電轉換部件之第 2面之面積為S12(惟S11>S12)，設與第1支持部件相接之第2熱電轉換部件之第1面之面積為S21、與第2支持部件相接之第2熱電轉換部件之第2面之面積為S22(惟S21>S22)，且設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1>τSM2
S12≠S22。
又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第1態樣之熱電發電裝置』。
或者，設第1熱電轉換部件之體積為VL1、第2熱電轉換部件之體積為VL2、第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1>τSM2
VL1≠VL2。
又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第2態樣之熱電發電裝置』。
或者，於包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給裝置中，熱電發電裝置具備：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉 換部件；及(E)第1輸出部、第2輸出部；第1熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第1A熱電轉換部件及相接於第1支持部件之第1B熱電轉換部件相接而設置；第2熱電轉換元件與相接於第1支持部件相接之第2A熱電轉換部件及相接於第2支持部件之第2B熱電轉換部件相接而設置；第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1B熱電轉換部件之端部；第2輸出部連接於第2A熱電轉換部件之端部；設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2。
又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第3態樣之熱電發電裝置』。
或者，於包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給裝置中，熱電發電裝置具備：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向設置之第2支持部件；(C)設置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)設置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉 換元件；及(E)第1輸出部、第2輸出部、第3輸出部、及第4輸出部；第1熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其設置於第1支持部件與第2支持部件之間；(C-2)第2熱電轉換部件，其設置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第2熱電轉換元件包含：(D-1)第3熱電轉換部件，其設置於第1支持部件與第2支持部件之間；(D-2)第4熱電轉換部件，其設置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第3熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第3熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件；第3輸出部連接於第3熱電轉換部件；第4輸出部連接於第4熱電轉換部件；設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2。
又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第4態樣之熱電發電裝置』。
或者，於包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給裝置中，熱電發電裝置具備：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向設置之第2支持部件；(C)設置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)設置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換元件；(E)設置於第1支持部件與第2支持部件之間之第3熱電轉換元件；(F)設置於第1支持部件與第2支持部件之第4熱電轉換元件；及(G)第1輸出部、第2輸出部、第3輸出部、及第4輸出部；第1熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第第1A熱電轉換部件及相接於第1支持部件之第1B熱電轉換部件相接而設置；第2熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第2A熱電轉換部件及相接於第2支持部件之第2B熱電轉換部件相接而設置；第3熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第3A熱電轉換部件及相接於第1支持部件之第3B熱電轉換部件相接而設置； 第4熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第4A熱電轉換部件及相接於第2支持部件之第4B熱電轉換部件相接而設置；第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件電性串聯連接；第3熱電轉換元件與第4熱電轉換元件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換元件；第2輸出部連接於第2熱電轉換元件；第3輸出部連接於第3熱電轉換元件；第4輸出部連接於第4熱電轉換元件；設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時定時為τSM2時：τSM1≠τSM2。
又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第5樣態之熱電發電裝置』。
包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給方法，可為使用上述第1態樣之熱電發電裝置之方法、使用上述第2態樣之熱電發電裝置之方法，亦可為使用上述第3態樣之熱電發電裝置之方法。且，該等無線電力供給方法中，於溫度變化之環境中設置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部(為方便起見，稱作『第1 態樣之熱電發電方法』或者『第2態樣之熱電發電方法』)；或者，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流提取至外部(為方便起見，稱作『第3態樣之熱電發電方法』)。
或者，包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給方法，可為使用上述第4態樣之熱電發電裝置之方法，其中於溫度變化之環境中設置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1轉換部件之電流提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流提取至外部。又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第4A態樣之熱電發電方法』。
或者，包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給方法，取代：於上述第4A態樣之熱電發電方法中，第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出 部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第4熱電轉換流向第3熱電轉換部件之電流提取至外部；而改為：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部；且以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流提取至外部。又，為方便起見，將該等之熱電發電裝置稱作『第4B態樣之熱電發電方法』。
或者，包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線電力供給方法，可為使用上述第5態樣之熱電發電裝置之方法，其中於溫度變化之環境中設置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部與第2支持部之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流向外部放出；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第4輸出部為正極、第3輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件流向第4熱電轉換元件之電流向外部放出。又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第5A態樣之熱電發電方法』。
或者，包含本發明之第1構成~第3構成之本發明之無線 電力供給方法，取代：於上述第5A態樣之熱電發電方法中，第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流向外部放出；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第4輸出部為正極、第3輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件流向第4熱電轉換元件之電流向外部放出，而改為：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流向外部放出；以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將自第4熱電轉換元件流向第3熱電轉換元件之電流向外部放出。又，為方便起見，將該等熱電發電裝置稱作『第5B態樣之熱電發電方法』。
第4A態樣之熱電發電方法之熱電發電裝置或第4態樣之熱電發電裝置(以下有時總稱該等而稱作『第4A態樣等之發明』)，於熱電發電裝置中可構成為：第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第3輸出部連接於第3熱電轉換部件之第2支持部件側之 端部；第4輸出部連接於第4熱電轉換部件之第2支持部件側之端部。
第4B態樣之熱電發電方法之熱電發電裝置或第4態樣之熱電發電裝置(以下有時總稱該等而稱作『第4B態樣等之發明』)，於熱電發電裝置中可構成為： 第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第3輸出部連接於第3熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第4輸出部連接於第4熱電轉換部件之第1支持部件側之端部。
又，包含該較佳之構成之第4B態樣之發明等，於熱電發電裝置中，設第1熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE1、第2熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE2時，較佳為τTE1≠τTE2。又，該情形下可構成為：第1熱電轉換部件具有面積S11之第1面及面積S12之第2面(惟S11>S12)；第2熱電轉換部件具有面積S21之第1面及面積S22之第2面(惟S21>S22)；第3熱電轉換部件具有面積S31之第1面及面積S32之第2面(惟S31<S32)； 第4熱電轉換部件具有面積S41之第1面及面積S42之第2面(惟S41<S42)；第1熱電轉換部件及第2熱電轉換部件之第1面與第1支持部件相接；第1熱電轉換部件及第2熱電轉換部件之第2面與第2支持部件相接；第3熱電轉換部件及第4熱電轉換部件之第1面與第1支持部件相接；第3熱電轉換部件及第4熱電轉換部件之第2面與第2支持部件相接。作為該等構成之第1熱電轉換部件、第2熱電轉換部件、第3熱電轉換部件及第4熱電轉換部件之具體形狀，可例示切頭錐形狀，更具體而言可例示切頭三角錐形狀、切頭四角錐形狀、切頭六角錐形狀、切頭圓錐形狀。或者，該情形下可構成成為當設第1熱電轉換元件之體積為VL1、第2熱電轉換部件之體積為VL2、第3熱電轉換部件之體積為VL3、第4熱電轉換部件之體積為VL4時：VL1≠VL3
VL2≠VL4。
該等構成之第1熱電轉換部件、第2熱電轉換部件、第3熱電轉換部件及第4熱電轉換部件之具體形狀，可例示柱狀，更具體而言可例示三角柱狀、四角柱狀、六角柱狀、圓柱狀。又，更佳為：VL1≠VL2
VL3≠VL4。
第5A態樣之熱電發電方法之熱電發電裝置或第5態樣之熱電發電裝置(以下有時總稱該等而稱作『第5A態樣等之發明』)，於熱電發電裝置中可構成為：第1輸出部連接於第1B熱電轉換部件之端部；第2輸出部連接於第2A熱電轉換部件之端部；第3輸出部連接於第3A熱電轉換部件之端部；第4輸出部連接於第4B熱電轉換部件之端部。
或者，就第5B態樣之熱電發電方法或第5態樣之熱電發電裝置而言(以下有時總稱該等而稱作『第5B態樣等之發明』)，於熱電發電裝置中可構成為：第1輸出部連接於第1B熱電轉換部件之端部；第2輸出部連接於第2A熱電轉換部件之端部；第3輸出部連接於第3B熱電轉換部件之端部；第4輸出部連接於第4A熱電轉換部件之端部。
又，包含該種較佳之構成之第5B態樣等之發明，於熱電發電裝置中，設第1熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE1、第2熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE2、第3熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE3、第4熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE4時，較佳為：τTE1≠τTE3
τTE2≠τTE4。
又，該情形下可構成為，設第1熱電轉換元件之體積為VL1、第2熱電轉換元件之體積為VL2、第3熱電轉換元件之體積為VL3、第4熱電轉換元件之體積為VL4時： VL1≠VL3
VL2≠VL4。
或者，可構成為當設與第2支持部件相接之第1A熱電轉換部件之部分之面積為S12、與第1支持部件相接之第2B熱電轉換部件之部分之面積為S21、與第2支持部件相接之第3A熱電轉換部件之部分之面積為S32、與第1支持部件相接之第4B熱電轉換部件之部分之面積為S41時：S12≠S32。
S21≠S41，進而可構成為：S12≠S21
S32≠S41。
包含以上已說明之各種較佳構成之第1態樣~第5態樣之熱電發電裝置、使用第1態樣~第5B態樣之熱電發電方法之熱電發電裝置(以下有時總稱該等而僅稱作『本發明之熱電發電裝置等』)，第1支持部件之熱反應時間常數τSM1與第2支持部件之熱反應時間常數τSM2相異。因而，於溫度變化之環境中設置熱電發電裝置時，第1支持部件之溫度與第2支持部件之溫度之間可能產生溫度差。於是，於熱電轉換元件、第1熱電轉換元件或者第2熱電轉換元件中產生熱電發電。換言之，第1支持部件之熱反應時間常數τSM1與第2支持部件之熱反應時間常數τSM2相同之情形時，即使於溫度變化之環境設置熱電發電裝置，因第1支持部件之溫度與第2支持部件之溫度之間不會產生溫度差，故於熱電轉換元件、第1熱電轉換元件或者第2熱電轉換元件中不會 產生熱電發電。
本發明之熱電發電裝置等中，構成熱電發電裝置之熱電轉換元件之數量本質上為任意，只要基於熱電發電裝置所需之熱電發電量而決定熱電轉換元件之數量即可。
熱反應時間常數τ由支持部件或熱電轉換元件、構成熱電轉換部件之材料之密度ρ、比熱c、熱傳導係數h、支持部件或熱電轉換元件及熱電轉換部件之體積VL、面積S而決定。若使用密度大、比熱大而熱傳係數小之材料，當體積大而面積小時則熱反應時間常數之值變大。此處，熱反應時間常數τ可由以下算式(1)求得。
τ=(ρ．c/h)×(V/S) (1)
本發明之熱電發電裝置等中，可對熱電發電裝置之一端賦予步階狀之溫度變化，使用例如紅外線溫度計監視此時之溫度暫態反應而測定熱反應時間常數。或者，於支持部件安裝熱時間常數夠快之熱電耦，藉由計測溫度轉變而測定熱反應時間常數。再者，熱電轉換元件之熱反應時間常數可於賦予相同之溫度變化後，藉由監視熱電發電裝置之輸出波形而推定熱電轉換元件上下端之溫度差，且可藉由計測該輸出電壓變為最大之點直至變為最小之點之時間而獲得。
再者，當將設置熱電發電裝置之環境中之環境溫度設為Tamb、支持部件之熱反應時間常數為τSM時，支持部件之溫度TSM可由以下之算式(2)求得。
Tamb=TSM+τSM×(dTSM/dt) (2)
此處，將環境溫度Tamb之溫度變化假定為由以下之(3)所表示之正弦波狀。
Tamb=△Tamb×sin(ω．t)+A (3)惟，△Tamb：環境溫度Tamb之溫度變化振幅
ω：角速度，以溫度變化之週期(TM)之倒數除2π後之值
A：常數
相對於該等環境溫度Tamb之溫度變化、具有熱反應時間常數τ1、τ2之支持部件之熱反應T1、T2，可由以下之算式(4-1)、算式(4-2)表示。
T1=△Tamb(1+τ1 2ω2)-1×sin(ω．t+k1)+B1 (4-1)
T2=△Tamb(1+τ2 2ω2)-1×sin(ω．t+k2)+B2 (4-2)惟，sin(k1)=(τ1．ω)．(1+τ1 2ω2)-1
cos(k1)=(1+τ1 2ω2)-1
sin(k2)=(τ2．ω)．(1+τ2 2ω2)-1
cos(k2)=(1+τ2 2ω2)-1 k1、k2表示相位延遲，B1、B2為溫度變化之中心溫度。
因此，第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)之溫度之溫度差(△T=TB-TA)可由以下之公式(5)求近似值。
△T=[△Tamb．ω(τ1-τ2)]×(1+τ1 2ω2)-1×(1+τ2 2ω2)-1×sin(ω．t+φ)+C (5)惟 sin(φ)=N(M2+N2)-1
cos(φ)=M(M2+N2)-1
C=B1-B2
M=ω(τ1 2-τ2 2)
N=τ2(1+τ1 2ω2)-τ1(1+τ2 2ω2)圖22顯示當設τ2=0.1為固定，並以ω為參數而有各種變化時，根據τ1之值會得出何種值之△T之模擬結果。又，△T之值以最大值為「1」之方式經標準化。又，圖22中符號「A」~「O」表示以下之溫度變化之週期TM。
該溫度變化之週期TM乃如圖23所示。
第4A態樣、第4B態樣、第5A態樣、第5B態樣之發明中，第1熱電轉換元件及第2熱電轉換元件之排列本質上為任意，但可例示：第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件交替佔據1行之排列；包含複數個第1熱電轉換元件之群與包含複數個第2熱電轉換元件之群交替佔據1行之排列；第1熱電轉換元件佔據1行，而第2熱電轉換元件佔據與該行相鄰之行之排列；第1熱電轉換元件佔據複數行，而第2熱電轉換元件佔據與該行相鄰之複數例之排列；將熱電發電裝置劃分為複數個區域，複數個第1熱電轉換元件或複數個第2熱電轉換元件佔據各區域之排列。
本發明之熱電發電裝置等中，構成熱電轉換部件之材料可為眾所周知之材料，例如鉍碲系材料(具體而言為Bi2Te3、Bi2Te2.85Se0.15)、鉍碲銻系材料、銻碲系材料(具體而言例如為Sb2Te3)、鉈碲系材料、鉍硒系材料(具體而 言例如為Bi2Se3)、鉛碲系材料、錫碲系材料、鍺碲系材料、Pb1-xSnxTe化合物、鉍銻系材料、鋅銻系材料(具體而言例如為Zn4Sb3)、鈷銻系材料(具體而言例如為CoSb3)、鐵鈷銻系材料、銀銻碲系材料(具體而言例如為AgSbTe2)、TAGS(Telluride of Antimony,Germaniumu and Silver：碲銻鍺銀)化合物、Si-Ge系材料、矽化物系材料[Fe-Si材料(具體而言例如為β-FeSi2)、Mn-Si系材料(具體而言例如為MnSi2)、Cr-Si系材料(具體而言例如為CrSi2)、Mg-Si系材料(具體而言例如為Mg2Si)、方鈷礦系材料[MX3化合物(惟，M為Co、Rh、Ir，X為P、As、Sb)、或者，RM'4X12化合物(惟，R為La、Ce、Eu、Yb等，M'為Fe、Ru、Os)]、硼化合物[具體而言例如為MB6(惟，M為Ca、Sr、Ba之鹼土類金屬及Y等之稀土類金屬)]、Si系材料、Ge系材料、籠形化合物、哈斯勒化合物、半哈斯勒化合物、稀土類近藤半導體材料、過渡金屬氧化物系材料(具體而言例如NaxCoO2、NaCo2O4、Ca3Co4O9)、氧化鋅系材料、氧化鈦系材料、氧化鈷系材料、SrTiO3、有機熱電轉換材料(具體而言例如聚噻吩、聚苯胺)、克羅麥爾合金、銅鎳電阻合金、鎳鋁合金、TGS(Triglycine Sulfate，硫酸三甘氨酸)、PbTiO3、Sr0.5Ba0.5Nb2O6、PZT、BaO-TiO2系化合物、鎢青銅(AxBO3)、15鈣鈦礦系材料、24系鈣鈦礦系材料、BiFeO3、Bi層狀鈣鈦礦系材料。熱電轉換部件之材料亦可偏離化學計量組成之範圍。又，於該等材料中，較佳使用鉍碲系材料及鉍碲銻系材料之組合。更具體而 言，例如作為第1熱電轉換部件、第3熱電轉換部件、第1A熱電轉換部件、第2A熱電轉換部件、第3A熱電轉換部件及第4A熱電轉換部件之材料，較佳使用鉍碲銻系材料；作為第2熱電轉換部件、第4熱電轉換部件、第1B熱電轉換部件、第2B熱電轉換部件、第3B熱電轉換部件及第4B熱電轉換部件之材料，較佳使用鉍碲系材料。又，該情形下，第1熱電轉換部件、第3熱電轉換部件、第1A熱電轉換部件、第2A熱電轉換部件、第3A熱電轉換部件及第4A熱電轉換部件顯現作為p型半導體之行為；第2熱電轉換部件、第4熱電轉換部件、第1B熱電轉換部件、第2B熱電轉換部件、第3B熱電轉換部件及第4B熱電轉換部件顯現作為n型半導體之行為。構成第1熱電轉換部件與第2熱電轉換部件之材料之兩方可皆具有賽貝克效應，亦可僅任意一方之材料具有賽貝克效應。同樣地，構成第3熱電轉換部件與第4熱電轉換部件之材料之兩方可皆具有賽貝克效應，亦可僅任意一方之材料具有賽貝克效應。對於第1A熱電轉換部件與第1B熱電轉換部件之組合、第2A熱電轉換部件與第2B熱電轉換部件之組合、第3A熱電轉換部件與第3B熱電轉換部件之組合、第4A熱電轉換部件與第4B熱電轉換部件之組合而言亦相同。
作為熱電轉換部件或熱電轉換元件之製造方法、對熱電轉換部件或熱電轉換元件賦予所需之形狀之方法，可例示切削構成熱電轉換部件之材料之晶錠之方法、蝕刻構成熱電轉換部件之材料之方法、使用鑄模而成形之方法、藉由 電鍍法成膜之方法、PVD法或CVD法與圖案化技術之組合、剝除法。
作為構成第1支持部件及第2支持部件之材料，可例示氟樹脂、環氧樹脂、丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、熱硬化性彈性體、熱塑性彈性體(矽橡膠、乙烯橡膠、丙烯橡膠、氯丁二烯橡膠)、例如以正烷烴為代表之潛熱蓄熱材料、化学蓄熱材料、硫化橡膠(天然橡膠)、玻璃、陶瓷(例如Al2O3、MgO、BeO、AlN、SiC、TiO2、陶器、瓷器)、所謂類金剛石碳素(DLC)或石墨碳素系材料、木材、各種金屬[例如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、矽(Si)、錫(Sn)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鎢(W)、銻(Sb)、鉍(Bi)、碲(Te)、硒(Se)]或該等金屬之合金、銅之奈粒子等。第1支持部件及第2支持部件只要適宜選擇該等材料並加以組合即可。於第1支持部件或第2支持部件之外表面例如亦可安裝葉片或散熱片，亦可將第1支持部件或第2支持部件之外表面粗面化或附加凹凸，而謀求熱交換率之提高。
所謂潛熱蓄熱材料係指將材料之相變、相轉移過程中與外部交換之潛熱作為熱能而蓄積之材料。上述之正烷烴(例如正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷等)即使於室溫下亦會依其組成而產生相變。將此種潛熱蓄熱材料作為蓄熱材料使用於第1支持部件或第2支持部件、或者第1支持部件或第2支持 部件之一部分，則可以小容積實現具有較大熱電容之構造。因此，可實現熱電發電裝置中之熱電轉換元件之小型化、低矮化。再者，因不易產生溫度變化故可作為構成掌握長週期之溫度變動之熱電轉換元件之材料而使用。例如相對環氧樹脂之熔解熱為2.2 kJ/kg，於25℃具有熔點之正烷烴之熔解熱例如為85 kJ/kg。因而，正烷烴可蓄積環氧樹脂之約40倍之熱。化學蓄熱材料係利用材料之化學反應熱者，例如可列舉Ca(OH)2/CaO2+H2或Na2S+5H2O等。
為電性串聯連接第1熱電轉換部件與第2熱電轉換部件、第3熱電轉換部件與第4熱電轉換部件、第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件、第3熱電轉換元件與第4熱電轉換元件，只要於支持部件上設置電極即可，但設置電極並非必須之舉措。該電極只要為具有導電性之材料即可，基本上可使用任意材料，例如可例示自熱電轉換部件或熱電轉換元件之側起積層鈦層、金層、鎳層之電極構造。雖採用將電極之一部分兼作輸出部之構成，但就簡化熱電發電裝置之構造、構成之觀點而言較佳。亦可視情況由熱電轉換部件或熱電轉換元件之延伸部構成電極。
例如亦可由適宜之樹脂密封熱電發電裝置。亦可對第1支持部件與第2支持部件設置蓄熱機構。熱電轉換部件與熱電轉換部件、熱電轉換元件與熱電轉換元件之間可保留空隙，亦可以絕緣材料加以填充。
本發明之熱電發電裝置等亦可應用於在溫度變化之環境中進行熱電發電之任何技術領域。具體而言，作為相關技 術領域，或者作為適於組入本發明之熱電發電裝置之裝置，例如可列舉感測器網路系統，可統一對構成感測器網路系統之電極機器、感測器、電子零件供電。特別地，作為具有能量採集器件等之自發電功能之器件之輔助電源，於輔助動作方面具有高可用性。再者，作為能量送出側，可藉由對先前之溫度控制裝置僅追加溫度變化之頻率控制功能而建構系統。因而可抑制新設備投資。進而，設置感測器網路系統等之複數個感測器或器件之情形時，可建構統一校正全部或部分感測器或器件而非逐個校正之系統。即，根據本發明，不僅可間接地統一供電、發電，亦可統一進行感測器或器件之校正。再者，可應用於特定物品之位置確定等(例如事先安裝於鑰匙或手機等上而使其易於尋找之應用，以間歇動作傳遞其位置資訊之系統之建構)。
更具體而言，例如本發明可適用於利用電子標籤(IC標籤、RFID之一種)之書籍管理，可間接基於無線電力傳送而一次或逐次使複數本書籍各自所附加之電子標籤動作。再者，對構成WSN(Wireless Sensor Network：無線感測器網路)或BAN(Body Area Network：人體區域網路)之電子機器統一供給電力，亦可一次或逐次使其動作。進而，例如可對包含如Suica或Felica之構成電子貨幣等之IC之電路供給電力。
或者，本發明之熱電發電裝置等可應用於：用以操作電視受像機或錄影裝置、空氣調節裝置、電子書籍終端、遊 戲機、導航系統等之各種機器之遠端控制裝置；各種計測裝置(例如用以監測土壤狀態之計測裝置、監測天候或氣象之計測裝置)；位於遠隔地之遠程監控裝置或遠程感測裝置；行動通信機器；手錶；獲取人體或動物、家畜、寵物之體溫、血壓、脈搏等之生物資訊之計測裝置或基於該等生物資訊而檢測、擷取各種資訊之裝置；用以對2次電池充電之電源；利用汽車之排氣熱之發電裝置；免電池之無線系統；無線感測器網路之感測器節點；胎壓監測系統(TPMS)；用以操作照明機器之遠端控制裝置及開關；將溫度資訊作為輸入信號或作為輸入信號與能源而使輸入信號同步動作之系統；攜帶型音樂播放機器或助聽器、攜帶型音樂播放機器之雜音消除系統。再者，本發明之熱電發電裝置等最適合應用於一經配置後則難以安裝發電裝置之場所、難以進行實體配線或硬接線之場所。再者，作為電性信號檢測裝置將本發明之熱電發電裝置等安裝於機械或建築物中，藉由對機械或建築物賦予週期性溫度變化，可檢測是否發生異常。
作為溫度控制裝置，可例示空氣調節器、電熱線、帕爾帖元件、壓縮機、燃燒機等，或者該等之組合。
[實施例1]
實施例1係關於本發明之無線電力供給裝置及無線電力供給方法，具體而言係關於本發明之第1構成。此處所謂「無線電力供給」意指非基於有線之電力供給，再者亦非意指利用電波之電力供給。
如圖1(A)之概念圖所示，實施例1之無線電力供給裝置具備：(A)熱電發電裝置10，其反應於環境之溫度變化而進行熱電發電；及(B)溫度控制裝置60，其使配置有熱電發電裝置10之環境之溫度週期性變化。
再者，實施例1之無線電力供給方法係使用具備熱電發電裝置10及溫度控制裝置60之無線電力供給裝置之方法，且 藉由溫度控制裝置60使配置有熱電發電裝置10之環境之溫度週期性變化，藉由熱電發電裝置10反應於該環境之溫度變化而進行熱電發電，並將所得之電力提取至外部。
又，關於熱電發電裝置將於實施例4~實施例13進行詳細說明。
實施例1中，具備複數個熱電發電裝置10，各熱電發電裝置10之熱反應特性相同。複數個熱電發電裝置10可一同反應於由溫度控制裝置60所賦予之環境溫度之週期性變化，且自複數個熱電發電裝置10統一將具有相同特性之電力提取至外部。
實施例1中，如圖1(B)之書籍管理系統之概念圖所示，熱電發電裝置10與電子標籤(IC標籤、RFID之一種)70連接，藉由電子標籤70進行書籍管理。具體而言，間接基於無線電力傳送而一次使複數本書籍各自所安裝之電子標籤70動作。
於具有後述實施例6之構造之熱電發電裝置中，當設由 氧化鋁板(縱×横×厚度：10 mm×10 mm×0.1 mm)構成第1支持部件11、由橡膠板(縱×横×厚度：10 mm×10 mm×1.0 mm)構成第2支持部件12、由鉍碲銻構成第1熱電轉換元件121C、由鉍碲構成第2熱電轉換元件122C；第1熱電轉換元件121C及第2熱電轉換元件122C之積層體之全體大小為縱×橫×高度=0.1 mm×0.1 mm×1 mm，串聯連接625個第1熱電轉換元件121C及第2熱電轉換元件122C之積層體，而模擬自熱電發電裝置獲得何種程度之電壓及電流。其結果顯示於以下之表1。又，設溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃。
進而，於上述熱電發電裝置中，設溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃、週期(t0)為參數，且將來自熱電發電裝置之輸出進行倍電壓整流，而模擬於熱電發電裝置及已達阻抗匹配之外部負載獲得何種程度之電壓及電流。其結果顯示於圖2及圖3。又，圖2及圖3中，曲線「A」顯示t0=1小時之情形、曲線「B」顯示t0=10分鐘之情形、曲線「C」顯示t0=1分鐘之情形、曲線「D」顯示t0=10秒之情形、曲線「E」顯示t0=1秒之情形，橫軸之時間表示經過時間。
實施例1中，溫度控制裝置60由可對環境賦予所需之溫 度變化之空氣調節器構成，具體而言可賦予例如週期(t0)為10分鐘、溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃之溫度變化，或者周期(t0)為100分鐘、溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃之變化。溫度控制裝置60例如由頻率控制電路61、溫度調整裝置62、及輸出控制器63構成。
更具體而言，例如如上述在夜間藉由以空氣調節器構成之溫度控制裝置60，使書籍保管室之環境溫度變化。藉此，於各熱電發電裝置10中，例如產生4毫伏特、0.4微安培，或20毫伏特、0.25微安培之電力。熱電發電電路50由熱電發電裝置10、整流器51、DC/DC昇壓轉換器52、充放電控制電路53、及2次電池54構成。使藉由熱電發電裝置10而得之電力提取至外部(熱電發電裝置10之外部)。即，來自熱電發電裝置10之電壓於整流器51中經整流，藉由DC/DC昇壓轉換器52予以昇壓為所需之電壓，經由充放電控制電路53使2次電池54充電。而藉由自熱電發電電路50輸出之電力驅動電子標籤70。又，亦可以並聯、串聯之方式堆疊熱電發電裝置10並適宜進行昇壓、電流放大。
因應來自書籍管理裝置71之要求，自電子標籤70經由電波向書籍管理裝置71發送電子標籤70所固有之資訊(換言之即安裝有電子標籤70之書籍所固有之資訊)。書籍管理裝置71基於接收到之電子標籤70所固有之資訊，確認安裝有電子標籤70之書籍之存在。例如對全部之書籍進行該等確認。若經過特定之時間，書籍管理裝置71仍未自本應存在之書籍接收到該書籍所安裝之電極標籤70所固有之資訊 之情形時，則書籍管理裝置71認作該書籍已遺失而發出警告，藉此書籍管理者可獲知書籍已遺失。又，2次電池54之充電量為例如足夠完成以上動作之充電量，當完成以上動作之後，只要使其成為無法驅動電子標籤70之程度之充電量即可。
實施例1之無線電力供給裝置或無線電力供給方法，取代利用電波之電力供給，而是藉由溫度控制裝置使配置有熱電發電裝置之環境之溫度週期性變化，而藉由熱電發電裝置進行熱電發電。也，將能量送出側之能量波形、即由溫度控制裝置所賦予之環境溫度之週期性變化之模式、週期，設定為接收側即熱電發電裝置可有效進行熱電發電之模式、週期。亦即，以可有效進行熱電發電之方式來設計熱電發電裝置之各種參數，從而可高效產生電力。熱電發電裝置接收發電所需之種類之能量(即熱)並發電。如此可進行間接電力傳送。因此可不受場所限制，亦即即使在無法使用電波之環境或情形下，或者即使對於電波難以到達之空間，又或者即使對於經電磁屏蔽之空間，亦可基於簡單之裝置，無指向性、容易且安全地供給電力，且無對其他電子機器造成不良影響之虞。再者，因基於配置有熱電發電裝置之環境或環境之溫度變化或溫度之起伏而進行熱電發電，故可實現遠隔地之遠端控制或遠程感測等，可事先將發電裝置安裝於一經配置後則難以安裝發電裝置之場所、難以進行實體配線或硬接線之場所。再者可提高發電裝置之設計或佈局之靈活度。
[實施例2]
實施例2係實施例1之變形例，具體而言係關於本發明之第2構成。實施例2中，具備複數個熱電發電裝置10，各熱電發電裝置10之熱反應特性相異。又，溫度控制裝置60或者藉由溫度控制裝置60基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置10對應之溫度變化，依序使環境之溫度週期性變化。複數個熱電發電裝置10(或具有相同熱反應特性之熱電發電裝置群之各者)可經時且個別應答由溫度控制裝置60所賦予之環境溫度之週期性變化，而自複數個熱電發電裝置10或者自特定之熱電發電裝置10經時且個別將具有相異特性之電力提取至外部。
於實施例2中，熱電發電裝置10亦與電子標籤70連接，藉由電子標籤70進行書籍管理。具體而言，間接基於無線電力傳送而依序使複數本書籍各自所附加之電子標籤70動作。
實施例2中，由空氣調節器構成之溫度控制裝置60對環境賦予環境所需之溫度變化，例如週期(t0)為10秒、溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃之溫度變化(為方便起見稱作『溫度變化-1』)；相接，對環境賦予週期(t0)為600秒、溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃之溫度變化(為方便起見稱作『溫度變化-2』)。又，於複數個熱電發電裝置中，設計為一部分之熱電發電裝置於溫度變化-1進行熱電發電，於溫度變化-2不進行熱電發電。再者，複數個熱電發電裝置中，設計為其餘之熱電發電裝置於溫度變化-2進行熱電發電，於 溫度變化-1不進行熱電發電。後述之實施例3中亦同。
更具體而言，例如如上述，在夜間藉由由空氣調節器構成之溫度控制裝置60使書籍保管室之環境溫度變化。藉此，於溫度變化-1下，複數個熱電發電裝置之一部分(為方便起見稱作『熱電發電裝置群-1』)中產生9毫伏特、0.3微安培之電流。於該溫度變化-1下，其餘之複數個熱電發電裝置(為方便起見稱作『熱電發電裝置群-2』)中則不產生電力。因此，安裝有熱電發電裝置群-1之電子標籤70被驅動，而安裝有熱電發電裝置群-2之電子標籤70未被驅動。另一方面，在溫度變化-2下，熱電發電裝置群-2中產生7毫伏、0.25微安培之電流。在該溫度變化-2下，於熱電發電裝置群-1中則不產生電力。因此，安裝有熱電發電裝置群-2之電子標籤70被驅動，而安裝有熱電發電裝置群-1之電子標籤70未被驅動。如此，可分別對安裝有熱電發電裝置群-1之書籍群與安裝有熱電發電裝置群-2之書籍群進行書籍管理。又，亦可以並聯、串聯之方式堆疊熱電發電裝置，適宜進行昇壓、電流放大。
[實施例3]
實施例3亦為實施例1之變形，具體而言係關於本發明之第3構成。實施例3中，具備複數個熱電發電裝置10，各熱電發電裝置10之熱反應特性相異，且溫度控制裝置60或者藉由溫度控制裝置60基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置10對應之經合成之溫度變化，使環境之溫度週期性變化。複數個熱電發電裝置10(或具有相同熱反應特性之熱 電發電裝置群之各者)同時且個別應答由溫度控制裝置60所賦予之環境溫度之週期性變化，而自複數個熱電發電裝置10同時將具有各種特性之電力提取至外部。
實施例3中，熱電發電裝置10亦與電子標籤70連接並由電子標籤70進行書籍管理。具體而言，間接基於無線電力傳送而依序使複數本書籍各自所附加之電子標籤70動作。
實施例3中，由空氣調節器構成之溫度控制裝置60對環境賦予環境所需之溫度變化，例如週期(t0)為10秒、溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃之溫度變化-1，同時亦對環境賦予週期(t0)為600秒、溫度變化之振幅(△Tamb)為2℃之溫度變化-2。即，實際上產生將溫度變化-1與溫度變化-2合成之溫度變化。
更具體而言，例如如上述，在夜間藉由由空氣調節器構成之溫度控制裝置60使書籍保管室之環境溫度變化。藉此，基於溫度變化-1，於熱電發電裝置群-1中產生8毫伏特、0.1微安培之電流，而使安裝有熱電發電裝置群-1之電子標籤70驅動。同時，基於溫度變化-2，於熱電發電裝置群-2中產生3毫伏特、0.1微安培之電流，而使安裝有熱電發電裝置群-2之電子標籤70驅動。如此可分別對安裝有熱電發電裝置群-1之書籍群與已安裝熱電發電群-2之書籍群進行書籍管理。又，亦可並聯、串聯地堆疊熱電發電裝置10，適宜進行昇壓、電流放大。
然而，先前之熱電發電裝置中，受熱部與放熱部之間必須存在溫度差。因此，例如若因熱電轉換元件之熱傳導， 使得受熱部之熱流入放熱部而致使受熱部與放熱部之間成為無溫度差之情形時，則無法進行熱電發電。再者，未自發熱源向受熱部流入熱之情形原本就無法發電。故將先前之熱電發電裝置例如放置於一般生活環境下之情形時，即，例如將熱電發電裝置放置於室內之情形時，難以進行熱電發電。再者，可藉由先前之熱電發電裝置常時進行熱電發電之狀況受限，特別地於常溫域下難以進行常時熱電發電。再者，通常感測裝置需要能量，該能量一般由電池或商用電源供電。因而，既需要更換電池或充電，且若有硬接線則有使用上受限制之問題。再者，雖亦有搭載以體溫發電之發電裝置者，但必須另外設置感測裝置與發電裝置，而導致裝置之尺寸變大或者裝置複雜化。
以下具體說明各種熱電發電裝置及熱電發電方法，且該等熱電發電裝置中，如上述即使不特別設有發熱源，亦可進行熱電發電。
[實施例4]
實施例4係關於第1態樣之熱電發電裝置及第1態樣之熱電發電方法。圖4(A)顯示實施例4之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖4(B)模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、及第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化。又，於說明各實施例之圖面中，圖示有4個或者8個熱電轉換元件、熱電轉換部件，但熱電轉換元件、熱電轉換部件之數量並不限定於該等。
實施例4或者後述之實施例5之熱電發電裝置具備：(A)第1支持部件11；(B)與第1支持部件11對向配置之第2支持部件12；(C)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之熱電轉換元件；及(D)連接於熱電轉換元件之第1輸出部41及第2輸出部42。
又，實施例4或者後述之實施例5之熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件21A、21B，配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間；(C-2)第2熱電轉換部件22A、22B，配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間，由與構成第1熱電轉換部件21A、21B之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件21A、21B電性串聯連接。
進而，實施例4或者後述之實施例5之熱電發電裝置中，更具體而言，第1熱電轉換部件21A、21B與第2熱電轉換部件22A、22B藉由設於第2支持部件12之配線32而電性串聯連接；進而，第2熱電轉換部件22A、22B與第1熱電轉換部件21A、21B藉由設於第1支持部件11之配線31而電性串聯連接。再者，第1輸出部41連接於第1熱電轉換部件21A、21B之第1支持部件側之端部，第2輸出部42連接於第2熱電轉換部件22A、22B之第1支持部件側之端部。
此處，第1支持部件11包含Al2O3，第2支持部件12包含環氧樹脂。第1熱電轉換部件或者後述之第3熱電轉換部 件、第1A熱電轉換部件、第2A熱電轉換部件、第3A熱電轉換部件及第4A熱電轉換部件包含顯示P型導電型之鉍碲銻；第2熱電轉換部件或者後述之第4熱電轉換部件、第1B熱電轉換部件、第2B熱電轉換部件、第3B熱電轉換部件及第4B熱電轉換部件包含顯示n型導電型之鉍碲。第1輸出部41、第2輸出部42、配線31，32自支持部件側起由鈦層、金層、鎳層之多層構造而構成。熱電轉換部件與配線之接合只要使用眾所周知之接合技術即可。再者，設第1熱電轉換部件、第1熱電轉換元件之賽貝克係數為SB1，設第2熱電轉換部件、第2熱電轉換元件之賽貝克係數為SB2，設第3熱電轉換部件、第3熱電轉換元件之賽貝克係數為SB3，設第4熱電轉換部件、第4熱電轉換元件之賽貝克係數為SB4。後述之實施例5~實施例13亦同。
又，實施例4之熱電發電裝置中，當設與第1支持部件11相接之第1熱電轉換部件21A之第1面21A1之面積為S11、與第2支持部件12相接之第1熱電轉換部件21A之第2面21A2之面積為S12(惟S11>S12)、與第1支持部件相接之第2熱電轉換部件22A之第1面22A1之面積為S21、與第2支持部件12相接之第2熱電轉換部件22A之第2面22A2之面積為S22(惟S21>S22)、且設第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時間常數為τSM2時，τSM1>τSM2。實施例4，進而：S12≠S22。
又，第1熱電轉換部件21A及第2熱電轉換部件22A具有 切頭錐形狀，更具體而言具有切頭四角錐形狀。
實施例4或後述之實施例5之熱電發電方法中，將熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。且，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極(Plus)、第2輸出部42為負極(Minus)，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22A、22B流向第1熱電轉換部件21A、21B之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部41與第2輸出部42之間流通交流，故只要使用眾所周知之半波整流電路轉換為直流並進而平滑化即可。又，第1支持部件11之溫度高度第2支持部件12之溫度時，以第2輸出部42為正極、第1輸出部41為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第1熱電轉換部件21A、21B流向第2熱電轉換部件22A、22B之電流提取至外部。又，該情形下，只要使用眾所周知之全波整流電路將交流轉換為直流並進而平滑化即可。
此處因τSM1>τSM2，故於溫度變化之環境(圖4(B)中將由橢圓「A」所框住之時刻下之環境溫度設為Tamb)中配置熱電發電裝置時，第2支持部件12之溫度TB會迅速成為環境溫度Tamb或與其相近之溫度。另一方面，因τSM1>τSM2，故第1支持部件11之溫度TA晚於第2支持部件12之溫度變化而變化。因此，第1支持部件11之溫度TA(<Tamb)與第2支持部件12之溫度TB(=Tamb)之間產生溫度差△T(=TB-TA)。當設與第1支持部件11相接之第1熱電轉換部件21A之第1面21A1之 相近溫度為T11、與第2支持部件12相接之第1熱電轉換部件21A之第2面21A2之相近溫度為T12、與第1支持部件11相接之第2熱電轉換部件22A之第1面22A1之相近溫度為T21、與第2支持部件12相接之第2熱電轉換部件22A之第2面22A2之相近溫度為T22時，大致處於以下關係：T12=T22>T11=T21。
又，由1個熱電轉換元件引起之電動勢EMF可由下式求得：EMF=T12×SB1-T21×SB2。
將環境之溫度變化假定為正弦波狀，溫度變化下之最高溫度與最低溫度之差△Tamb假定為2℃，溫度變化之週期(TM=2π/ω)假定為10分鐘。而於圖21顯示對應於該等溫度變化，第2支持部件12之溫度TB與第1支持部件11之溫度TA之溫度差△T(=TB-TA)如何變化之模擬結果。又，圖21中，「B」所示之曲線表示第2支持部件12之溫度TB之溫度變化，「A」所示之曲線表示第1支持部件11之溫度TA之溫度變化。
如上述，實施例4或後述之實施例5~實施例13之熱電發電裝置中，因第1支持部件之熱反應時間常數τSM1與第2支持部件之熱反應時間常數τSM2相異，故於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置時，於第1支持部件之溫度與第2支持部件之溫度之間會產生溫度差。其結果於熱電轉換元件、第1熱電轉換元件或第2熱電轉換元件中產生熱電發電。
[實施例5]
實施例5係關於第2態樣之熱電發電裝置及第2態樣之熱電發電方法。於圖5(A)顯示實施例5之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖5(B)模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)、及第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化。
實施例5與實施例4相異，第1熱電轉換部件21B及第2熱電轉換部件22B具有柱狀、更具體而言具有四角柱狀。又，設第1熱電轉換部件21B之體積為VL1、第2熱電轉換部件22B之體積為VL2、第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時間常數為τSM2時，τSM1>τSM2
VL1≠VL2(惟於實施例5中，具體而言VL1<VL2)。
此處，因τSM1>τSM2，故與實施例4同樣地於溫度變化之環境(圖5(B)中將由橢圓「A」所框住之時刻下之環境溫度設為Tamb)中配置熱電發電裝置時，第2支持部件12之溫度TB會迅速成為環境溫度Tamb或與其相近之溫度。另一方面，因τSM1>τSM2，故第1支持部件11之溫度TA晚於第2支持部件12之溫度變化而變化。因此，第1支持部件11之溫度TA(<Tamb)與第2支持部件12之溫度TB(=Tamb)之間產生溫度差△T(=TB-TA)。當設與第1支持部件11相接之第1熱電轉換部件21B之第1面21B1之相近溫度為T11、與第2支持部件12相接之第1熱電轉換部件21B之第2面21B2之相近溫度為T12、與第1支持部件11相接之第2熱電轉換部件22B之第1 面22B1之相近溫度為T21、與第2支持部件12相接之第2熱電轉換部件22B之第2面22B2之相近溫度為T22時，若設VL1<VL2，則處於以下關係：T12>T22>T11>T21
T12-T11>T22-T21。而由1個熱電轉換元件所引起之電動勢EMF，可由下式求得：EMF=(T12-T11)×SB1+(T21-T22)×SB2。
使用具有已於實施例5中說明之構造之熱電發電裝置，並經由倍電壓整流電路、昇壓電路(日本精工電子有限公司製：昇壓DC-DC轉換器啟動用超低電壓動作電荷泵IC S-882Z18)提取電力。設置有熱電發電裝置之溫度變化之環境為：△Tamb：約4.5℃
溫度變化之週期TM：15分鐘，且假設有風速約1 m/秒之氣流。於該等環境中，可自熱電發電裝置獲得最大750毫伏特之電壓。
[實施例6]
實施例6係關於第3態樣之熱電發電裝置及第3態樣之熱電發電方法。於圖6(A)顯示實施例6之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖6(B)模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)、及第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化。
實施例6之熱電發電裝置具備： (A)第1支持部件11；(B)與第1支持部件11對向配置之第2支持部件12；(C)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第1熱電轉換元件121C；(D)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第2熱電轉換元件122C；及(E)第1輸出部141、第2輸出部142。
且，實施例6之熱電發電裝置中，第1熱電轉換元件121C與相接於第2支持部件12之第1A熱電轉換部件121CA、相接於第1支持部件11之第1B熱電轉換部件121CB相接配置而成(具體而言積層而成)。再者，第2熱電轉換元件122C與相接於第支持部件11之第2A熱電轉換部件122CA、相接於第2支持部件12之第2B之熱電轉換部件122CB相接配置而成(具體而言積層而成)。進而，第1熱電轉換元件121C與第2熱電轉換元件122C電性串聯連接。再者，第1輸出部141連接於第1B熱電轉換部件121CB之端部、第2輸出部142連接於第2A熱電轉換部件122CA之端部。第1A熱電轉換部件121CA與第2B熱電轉換部件122CB藉由設於第2支持部件12之配線32而電性連接；第2A熱電轉換部件122CA與第1B熱電轉換部件121CB藉由設於第1支持部件11之配線31而電性連接。
進而，設第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時定數為τSM2時：τSM1≠τSM2。
第1熱電轉換元件121C及第2熱電轉換元件122C為柱狀，更具體而言為四角柱狀。
實施例6之熱電發電方法中，將熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。且，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件122C流向第1熱電轉換元件之121C之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部141與第2輸出部142之間流動交流，故只要使用眾所周知之半波整流電路轉換為直流並進而平滑化即可。又，第1支持部件11之溫度高於第2支持部件12之溫度時，可以第2輸出部142為正極、第1輸出部141為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第1熱電轉換元件121C流向第2熱電轉換元件122C之電流提取至外部。該情形下，只要使用眾所周知之全波整流電路將交流轉換為直流並進而平滑化即可。
此處，設τSM1>τSM2時，若於溫度變化之環境(圖6(B)中將由橢圓「A」所框住之時刻下之環境溫度設為Tamb)中配置熱電發電裝置，則第2支持部件12之溫度TB會迅速成為環境溫度Tamb或與其相近之溫度。另一方面，因τSM1>τSM2，故第1支持部件11之溫度TA較第2支持部件12之溫度變化而更慢變化。因此，於第1支持部件11之溫度TA(<Tamb)與第2支持部件12之溫度TB(=Tamb)之間產生溫度差△T(=TB-TA)。當設與第2支持部件12相接之第1熱電轉換 元件121C之第2面121C2及第2熱電轉換元件122C之第2面122C2之附近溫度為T2、與第1支持部件11相接之第1熱電轉換元件121C之第1面121C1及第2熱電轉換元件122C之第1面122C1之附近溫度為T1時，處於以下關係：T2>T1。
又，由1組之熱電轉換元件121C、122C所引起之電動勢EMF可由下式求得：EMF=T2×SB1-T1×SB2。
[實施例7]
實施例7係實施例6之變形。實施例6中，將第1熱電轉換元件121C及第2熱電轉換元件122C設為積層型。即，積層第1A熱電轉換部件121CA與第1B熱電轉換部件121CB，積層第2A熱電轉換部件122CA與第2B熱電轉換部件122CB。另一方面，實施例7中，將第1熱電轉換元件221C及第2熱電轉換元件222C設為水平設置型。圖7顯示實施例7之熱電發電裝置之模式化的局部俯視圖；圖8(A)、(B)、(C)、(D)、(E)模式化顯示沿圖7所示之實施例7之熱電發電裝置之箭頭A-A、箭頭B-B、箭頭C-C、箭頭D-D、箭頭E-E的局部剖面圖。又，為明確化熱電發電裝置之構成要素，於圖7中附加斜線。
實施例7中，第1熱電轉換元件221C與相接於第2支持部件212之第1A熱電轉換部件221CA、相接於第1支持部件211之第1B熱電轉換部件221CB於水平方向相接而設置。再者，第2熱電轉換元件222C與相接於第1支持部件211之第 2A熱電轉換部件222CA、相接於第2支持部件212之第2B熱電轉換部件222CB於水平方向相接而設置。更具體而言，第1A熱電轉換部件221CA與第1B熱電轉換部件221CB其端面與端面經由接合部件213而於水平方向上相接。同樣地，第2A熱電轉換部件222CA與第2B熱電轉換部件222CB其端面與端面經由接合部件213而於水平方向上相接。進而，於第1A熱電轉換部件221CA之端部及第2B熱電轉換部件222CB之端部在下方配置第2支持部件212，第1A熱電轉換部件221CA及第2B熱電轉換部件222CB藉由第2支持部件212支持。同樣地，於第1B熱電轉換部件221CB之端部及第2A熱電轉換部件222CA之端部在下方配置第1支持部件211，第1B熱電轉換部件221CB及第2A熱電轉換部件222CA藉由第1支持部件211支持。
進而，第1熱電轉換元件221C與第2熱電轉換元件222C電性並聯連接。再者，第1輸出部241與第1B熱電轉換部件221CB之端部連接、第2輸出部242與第2A熱電轉換部件222CA之端部連接。第1A熱電轉換部件221CA與第2B熱電轉換部件222CB藉由設於第2支持部件212之配線232而電性連接，第2A熱電轉換部件222CA與第1B熱電轉換部件221CB藉由設於第1支持部件12之配線231而電性連接。
又，與實施例6同樣地，當設第1支持部件211之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件212之熱反應時間常數為τSM2時，τSM1≠τSM2。
第1熱電轉換元件221C及第2熱電轉換元件222C係立方體(平板狀)。
實施例7之熱電發電方法中，將熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。而第2支持部件212之溫度高於第1支持部件211之溫度時，以第1輸出部241為正極、第2輸出部242為負極，將因第1支持部件211與第2支持部件212之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件222C流向第1熱電轉換元件221C之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部241與第2輸出部242之間流動交流，故只要使用眾所周知之半波整流電路轉換為直流並進而平滑化即可。又，第1支持部件211之溫度高於第2支持部件212之溫度時，以第2輸出部242為正極、第1輸出部241為負極，將因第1支持部件211與第2支持部件212之溫度差而產生且自第1熱電轉換元件221C流向第2熱電轉換元件222C之電流提取至外部。該情形下，只要使用眾所周知之全波整流電路將交流轉換為直流並進而平滑化即可。
此處，設τSM1>τSM2時，若於溫度變化之環境(圖6(B)中將由橢圓「A」所框住之時刻下之環境溫度設為Tamb)中配置熱電發電裝置，則第2支持部件212之溫度TB會迅速成為環境溫度Tamb或與其相近之溫度。另一方面，因τSM1>τSM2，故第1支持部件211之溫度TA晚於第2支持部件212之溫度變化而變化。因此，第1支持部件211之溫度TA(<Tamb)與第2支持部件212之溫度TB(=Tamb)之間產生溫度差△T(=TB-TA)。當設與第2支持部件212相接之第1A熱電轉 換部件221CA及第2B熱電轉換部件222CB之相近溫度為T2、與第1支持部件211相接之第1B熱電轉換部件221CB及第2A熱電轉換部件222CA之相近溫度為T1時，處於以下之關係：T2>T1。
且，由1組之熱電轉換元件221C、222C引起之電動勢EMF可由下式求得：EMF=T2×SB1-T1×SB2。
視情況將接合部件213之熱反應時間常數設為τSM3時，亦可採用滿足以下之構成：τSM3≠τSM1
τSM3≠τSM2
τSM1=τSM2。
[實施例8]
實施例8係關於第4A態樣之熱電發電方法。圖9(A)及(B)顯示適用於實施例8之熱電發電方法中使用之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖10模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、及第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化。
實施例8或者後述之實施例9~實施例10之熱電發電裝置具備：(A)第1支持部件11； (B)與第1支持部件11對向配置之第2支持部件12；(C)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第1熱電轉換元件；(D)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第2熱電轉換元件；及(E)第1輸出部41、第2輸出部42、第3輸出部43、及第4輸出部44；第1熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件21D、21E、21F，該等配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間；及(C-2)第2熱電轉換部件22D、22E、22F，該等配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間，由與構成第1熱電轉換部件21D、21E、21F之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件21D、21E、21F電性串聯連接；第2熱電轉換元件包含：(D-1)第3熱電轉換部件23D、23E、23F，該等配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間；及(D-2)第4熱電轉換部件24D、24E、24F，該等配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間，由與構成第3熱電轉換部件23D、23E、23F之材料相異之材料構成，且與第3熱電轉換部件23D、23E、23F電性串聯連接。
又，第1輸出部41連接於第1熱電轉換部件21D、21E、21F；第2輸出部42連接於第2熱電轉換部件22D、22E、22F；第3輸出部43連接於第3熱電轉換部件23D、23E、 23F；第4輸出部44連接於第4熱電轉換部件24D、24E、24F。
更具體而言，實施例8或者後述之實施例9~實施例10中，第1熱電轉換部件21D、21E、21F與第2熱電轉換部件22D、22E、22F藉由設於支持部件12之配線31B而電性串聯連接；進而，第2熱電轉換部件22D、22E、22F與第1熱電轉換部件21D、21E、21F藉由設於第1支持部件11之配線31A而電性串聯連接。再者，第3熱電轉換部件23D、23E、23F與第4熱電轉換部件24D、24E、24F藉由設於第1支持部件11之配線32A而電性串聯連接；進而，第4熱電轉換部件24D、24E、24F與第3熱電轉換部件23D、23E、23F藉由設於第2支持部件12之配線32B而電性串聯連接。
第1熱電轉換部件21D具有面積S11之第1面21D1及面積S12(惟S11>S12)之第2面21D2；第2熱電轉換部件22D具有面積S21之第1面22D1及面積S22(惟S21>S22)之第2面22D2；第3熱電轉換部件23D具有面積S31之第1面23D1及面積S32(惟S31<S32)之第2面23D2；第4熱電轉換部件24D具有面積S41之第1面24D1及面積S42(惟S41<S42)之第2面24D2。而第1熱電轉換部件21D及第2熱電轉換部件22D之第1面21D1、22D1與第1支持部件11相接；第1熱電轉換部件21D及第2熱電轉換部件22D之第2面21D2、22D2與第2支持部件12相接；第3熱電轉換部件23D及第4熱電轉換部件24D之第1面23D1、24D1與第1支持部件11相接；第3熱電轉換部件23D及第4熱電轉換部件24D之第2面23D2、24D2與第2支持部件12相接。第1熱電轉換部件21D、第2熱電轉換部件 22D、第3熱電轉換部件23D、第4熱電轉換部件24D具有切頭錐形狀，具體而言具有切頭四角錐形狀。又，後述之實施例9之熱電發電裝置之第1熱電轉換部件~第4熱電轉換部件亦具有與以上說明之實施例8之熱電發電裝置之第1熱電轉換部件~第4熱電轉換部件相同之構成。
進而，當設第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時間常數為τSM2時，τSM1≠τSM2。
再者，當設第1熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE1、第2熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE2時，τTE1≠τTE2。
此處，第1輸出部41與第1熱電轉換部件21D之第1支持部件側之端部連接；第2輸出部42與第2熱電轉換部件22D之第1支持部件側之端部連接；第3輸出部43與第3熱電轉換部件23D之第2支持部件側之端部連接；第4輸出部44與第4熱電轉換部件24D之第2支持部件側之端部連接。即，第1輸出部41及第2輸出部42、第3輸出部43及第4輸出部44配置於相異之支持部件。
實施例8之熱電發電方法中，將熱電發電裝置設置於溫度變化之環境。又，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極、第2輸出部42為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22D流向第1熱電轉換部件21D之電流提取至外部。另一方面，第1支持部件11之溫度高於第2 支持部件12之溫度時，以第3輸出部43為正極、第4輸出部44為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件24D流向第3熱電轉換部件23D之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部與41與第2輸出部42之間流動交流，第3輸出部43與第4輸出部44之間流動交流，故只要使用眾所周知之半波整流電路轉換為直流並進而平滑化即可。此處，只要使用圖20(A)所示之電路將交流轉換為直流，並進而平滑化即可。或者，只要使用圖20(B)所示之電路將交流轉換為直流，並進而平滑化，而對2次電池(例如包含薄膜電池)蓄電即可。圖20(A)或者圖(B)所示之整流電路亦可適用於其他實施例。又，以第1輸出部41為正極、第2輸出部42為負極而提取至外部之電壓之相位(為方便起見稱作『相位-1』)，與以第3輸出部43為正極、第4輸出部44為負極而提取至外部之電壓之相位(方便起見稱作『相位-2』)大致偏離180度。即，相位-1與相位-2為逆相或者大致為逆相之關係。
第1支持部件11之溫度高於第2支持部件12之溫度時，可以第2輸出部42為正極、第1輸出部41為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第1熱電轉換部件21D流向第2熱電轉換部件22D之電流提取至外部。再者，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，可以第4輸出部44為正極、第3輸出部43為負極，將自第3熱電轉換部件23D流向第4熱電轉換部件24D之電流提取至外部。該情形中，只要使用全波整流電路將交流轉換 為直流並進而平滑化即可。以上之論點亦可適用於後述之實施例9~實施例10。
[實施例9]
實施例9係關於第4態樣之熱電發電裝置及第4B態樣之熱電發電方法。圖11(A)及(B)顯示實施例9之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖12模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、及第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化。
實施例9之熱電發電裝置中，與實施例8之熱電發電裝置同樣地，第1輸出部41與第1熱電轉換部件21E之第1支持部件側之端部連接；第2輸出部42與第2熱電轉換部件22E之第1支持部件側之端部連接。而第3輸出部43與第3熱電轉換部件23E之第1支持部件側之端部連接；第4輸出部44與第4熱電轉換部件24E之第1支持部件側之端部連接。即，第1輸出部41及第2輸出部42、第3輸出部43及第4輸出部44設置於相同支持部件。
又，實施例9中，當設第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時間常數為τSM2、第1熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE1、第2熱電轉換元件之熱反應時間常數為τTE2時，τSM1≠τSM2
τTE1≠τTE2。
實施例9之熱電發電方法中，將熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。又，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極、第2輸出部42為負極，將因第1支持部件與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22E流向第1熱電轉換部件21E之電流提取至外部，且，以第3輸出部43為正極、第4輸出部44為負極，將自第4熱電轉換部件24E流向第3熱電轉換部件23E之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部41與第2輸出部42之間流動交流，第3輸出部43與第4輸出部44之間流動交流，故只要使用例如圖20(C)所示之全波整流電路將交流轉換為直流並進而平滑化即可。圖20(C)所示之全波整流電路亦適用於其他實施例。又，以第1輸出部41為正極、第2輸出部42為負極而提取至外部之電壓之相位-1，與以第3輸出部43為正極第4輸出部44為負極而提取至外部之電壓之相位-2偏離大於0度且小於180度。
[實施例10]
實施例10係實施例9之變形。圖13(A)及(B)顯示實施例10之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖14模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、及第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化。
實施例9之熱電發電裝置中，將第1熱電轉換部件21E、第2熱電轉換部件22E、第3熱電轉換部件23E、第4熱電轉 換部件24E之形狀設為切頭四角形狀。相對於此，實施例10之熱電發電裝置中，將第1熱電轉換部件21F、第2熱電轉換部件22F、第3熱電轉換部件23F、第4熱電轉換部件24F之形狀設為四角柱狀。進而，當設第1熱電轉換部件21之體積為VL1、第2熱電轉換部件22之體積為VL2，第3熱電轉換部件23之體積為VL3、第4熱電轉換部件24之體積為VL4時，VL1≠VL3
VL2≠VL4，且VL1≠VL2
VL3≠VL4。
除以上之點外，實施例10之熱電發電裝置、熱電發電方法可與實施例9之熱電發電裝置、熱電發電方法相同，故省略詳細之說明。
[實施例11]
實施例11係關於第5A態樣之熱電發電方法。於圖15(A)及(B)顯示適用於實施例11之熱電發電方法中使用之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖16模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、及第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化。
實施例11或者後述之實施例12~實施例13之熱電發電裝 置具備：(A)第1支持部件11；(B)與第1支持部件11對向配置之第2支持部件12；(C)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第1熱電轉換元件121G、121H、121J；(D)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第2熱電轉換元件122G、122H、122J；(E)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第3熱電轉換元件123G、123H、123J；(F)配置於第1支持部件11與第2支持部件12之間之第4熱電轉換元件124G、124H、124J；及(G)第1輸出部141、第2輸出部142、第3輸出部143、及第4輸出部144；第1熱電轉換元件121G、121H、121J與相接於第2支持部件12之第1A熱電轉換部件121GA、121HA、121JA、及相接於第1支持部件11之第1B熱電轉換部件121GB、121HB、121JB相接配置(具體而言積層而成)；第2熱電轉換元件122G、122H、122J與相接於第1支持部件11之第2A熱電轉換部件122GA、122HA、122JA、及相接於第2支持部件12之第2B熱電轉換部件122GB、122HB、122JB相接配置(具體而言積層而成)；第3熱電轉換元件123G、123H、123J與相接於第2支持部件12之第3A熱電轉換部件123GA、123HA、123JA、及相接於第1支持部件11之第3B熱電轉換部件123GB、123HB、 123JB相接配置(具體而言積層而成)；第4熱電轉換元件124G、124H、124J與相接於第1支持部件11之第4A熱電轉換部件124GA、124HA、124JA、及相接於第2支持部件12之第4B熱電轉換部件124GB、124HB、124JB相接配置(具體而言積層而成)。
又，第1熱電轉換元件121G、121H、121J與第2熱電轉換元件122G、122H、122J電性串聯連接；第3熱電轉換元件123G、123H、123J與第4熱電轉換元件124G、124H、124J電性串聯連接。再者，第1輸出部141連接於第1熱電轉換元件121G、121H、121J、第2輸出部142連接於第2熱電轉換元件122G、122H、122J、第3輸出部143連接於第3熱電轉換元件123G、123H、123J、第4輸出部144連接於第4熱電轉換部件124G、124H、124J。即，第1輸出部141及第2輸出部142、第3輸出部143及第4輸出部144配置於相異之支持部件。
具體而言，實施例11中，第1輸出部141連接於第1B熱電轉換部件121GB之端部、第2輸出部142連接於第2A熱電轉換元件122GA之端部、第3輸出部143連接於第3A熱電轉換部件123GA之端部、第4輸出部144連接於第4B熱電轉換部件124GB之端部。具體而言，第1A熱電轉換部件121GA與第2B熱電轉換部件122GB藉由設於第2支持部件12之配線31B而電性連接；第2A熱電轉換部件122GA與第1B熱電轉換部件121GB藉由設於第1支持部件11之配線31A而電性連接；第3A熱電轉換部件123GA與第4B熱電轉換部件124GB 藉由設於第2支持部件12之配線32B而電性連接；第4A熱電轉換部件124GA與第3B熱電轉換部件123GB藉由設於第1支持部件11之配線32A而電性連接。
進而，實施例11中，當設第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時間常數為τSM2時，τSM1≠τSM2。
第1熱電轉換元件121G、第2熱電轉換元件122G、第3熱電轉換元件123G及第4熱電轉換元件124G具有柱狀，具體而言具有四角柱狀。
實施例11之熱電發電方法中，將熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。而第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件122G流向第1熱電轉換元件121G之電流提取至外部。另一方面，第1支持部件11之溫度高於第2支持部件12之溫度時，以第4輸出部144為正極、第3輸出部143為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件123G流向第4熱電轉換元件124G之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部141與第2輸出部142之間流動交流，第3輸出部143與第4輸出部144之間流動交流，故只要使用眾所周知之半波整流電路轉換為直流並進而平滑化即可。又，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極而提取至外部之電壓之相位-1，與以第4輸出部144為正極、第3輸出部143為負極而提取至外 部之電壓之相位-2大致偏離180度。即，相位-1與相位-2為逆相或大致為逆相之關係。
第1支持部件11之溫度高於第2支持部件12之溫度時，以第2輸出部142為正極、第1輸出部141為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第1熱電轉換元件121G流向第2熱電轉換元件122G之電流提取至外部。再者，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第3輸出部143為正極、第4輸出部144為負極，將自第4熱電轉換元件124G流向第3熱電轉換元件123G之電流提取至外部。該情形下，只要使用眾所周知之全波整流電路將交流轉換為直流並進而平滑化即可。且，以上之論點亦適用於後述之實施例12~實施例13。
此處，當設τSM1>τSM2時，若於溫度變化之環境(圖16中將由橢圓「A」所框住之時刻下之環境溫度設為Tamb)中配置熱電發電裝置，則第2支持部件12之溫度TB會迅速成為環境溫度Tamb或與其相近之溫度。另一方面，因τSM1>τSM2，故第1支持部件11之溫度TA晚於第2支持部件12之溫度而變化。因此，第1支持部件11之溫度TA(<Tamb)與第2支持部件12之溫度TB(=Tamb)之間產生溫度差△T(=TB-TA)。當設與第2支持部件12相接之第1A熱電轉換部件121GA之第2面121G2及第2B熱電轉換部件122GB之第2面122G2之相近溫度為T2、與第1支持部件11相接之第1B熱電轉換部件121GB之第1面121G1及第2A熱電轉換部件122GA之第1面122G1之相近溫度為T1、與第2支持部件12相接之第3A熱電 轉換部件123GA之第2面123G2及第4B熱電轉換部件124GB之第2面之相近溫度為T4、與第1支持部件11相接之第3B熱電轉換部件123GB之第1面123G1及第4A熱電轉換部件124GA之第1面124G1之相近溫度為T3時，處於以下關係：T2>T1
T4>T3。
又，由1組之第1熱電轉換元件及第2熱電轉換元件引起之電動勢EMF1、由1組之第3熱電轉換元件及第4熱電轉換元件引起之電動勢EMF2可由下式求得：EMF1=T2×SB1-T1×SB2
EMF2=T4×SB3-T3×SB4。
[實施例12]
實施例12係關於第5態樣之熱電發電裝置及第5B態樣之熱電發電裝置。圖17(A)及(B)顯示實施例12之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖18模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、及第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化。
實施例12或後述之實施例13中，第1輸出部141與第1B熱電轉換部件121HB、121JB之端部連接，第2輸出部142與第2A熱電轉換部件122HA、122JA之端部連接，第3輸出部143與第3B熱電轉換部件123HB、123JB之端部連接，第4輸出部144與第4A熱電轉換部件124HA、124JA之端部連接。 即，第1輸出部141及第2輸出部142、第3輸出部143及第4輸出部144配置於相同支持部件。第1A熱電轉換部件121HA、121JA與第2B熱電轉換部件122HB、122JB藉由設於第2支持部件12之配線31B而電性連接；第1B熱電轉換部件121HB、121JB與第2A熱電轉換部件122HA、122JA藉由設於第1支持部件11之配線31A而電性連接；第3A熱電轉換部件123HA、123JA與第4B熱電轉換部件124HB、124JB藉由設於第2支持部件之配線32B而電性連接；第3B熱電轉換部件123HB、123JB與第4A熱電轉換部件124HA、124JA藉由設於第1支持部件11之配線32A而電性連接。
進而，當設第1支持部件11之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件12之熱反應時間常數為τSM2、第1熱電轉換元件121H、121J之熱反應時間常數為τTE1、第2熱電轉換元件122H、122J之熱反應時間常數為τTE2、第3熱電轉換元件123H、123J之熱反應時間常數為τTE3、第4熱電轉換元件124H、124J之熱反應時間常數為τTE4時，τTE1≠τTE3
τTE2≠τTE4。
再者，實施例12中，當設第1熱電轉換元件121H之體積為VL1、第2熱電轉換元件122H之體積為VL2、第3熱電轉換元件123H之體積為VL3、第4熱電轉換元件124H之體積為VL4時，VL1=VL2≠VL3=VL4(惟於實施例12中，具體為VL1=VL2<VL3=VL4)。
第1熱電轉換元件121H、第2熱電轉換元件122H、第3熱電轉換元件123H及第4熱電轉換元件124H具有柱狀，具體而言具有四角柱狀。
實施例12之熱電發電方法中熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。又，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件122H流向第1熱電轉換元件121H之電流提取至外部；且，以第3輸出部143為正極、第4輸出部144為負極，將自第4熱電轉換元件124H流向第3熱電轉換元件123H之電流提取至外部。該情形下，因第1輸出部141與第2輸出部142之間流動交流，第3輸出部143與第4輸出部144之間流動交流，故只要使用眾所周知之半波整流電路轉換為直流並進而平滑化即可。又，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極而提取至外部之電壓之相位-1，與以第3輸出部143為正極第4輸出部144為負極而提取至外部之電壓之相位-2偏離大於0度且小於180度。
此處，當設τSM1>τSM2時，若於溫度變化之環境(圖18中將由橢圓「A」所框住之時刻下之環境溫度設為Tamb)中配置熱電發電裝置，則第2支持部件12之溫度TB會迅速成為環境溫度Tamb或與其相近之溫度。另一方面，因τSM1>τSM2，故第1支持部件11之溫度TA晚於第2支持部件12之溫度變化而變化。因此，於第1支持部件11之溫度TA(<Tamb)與第2支持部件12之溫度TB(=Tamb)之間產生溫度 差△T(=TB-TA)。當設與第2支持部件12相接之第1A熱電轉換部件121HA之第2面121H2及第2B熱電轉換部件122HB之第2面122H2之相近溫度為T2、與第1支持部件11相接之第1A熱電轉換部件121HA之第1面121H1及第2B熱電轉換部件122HB之第1面122H1之相近溫度為T1、與第2支持部件12相接之第3A熱電轉換部件123HA之第2面123H2及第4B熱電轉換部件124HB之第2面124H2之相近溫度為T4、與第1支持部件11相接之第3A熱電轉換部件123HA之第1面123H1及第4B熱電轉換部件124HB之第1面124H1之相近溫度為T3時，處於以下關係：T2>T1
T4>T3。
又，由1組第1熱電轉換元件及第2熱電轉換元件引起之電動勢EMF1、由1組之第3熱電轉換元件及第4熱電轉換元件引起之電動勢EMF2可由下式求得：EMF1=T2×SB1-T1×SB2
EMF2=T4×SB3-T3×SB4。
[實施例13]
實施例13係實施例12之變形。圖19(A)及(B)顯示實施例13之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖。
實施例12之熱電發電裝置中，將第1熱電轉換元件121H、第2熱電轉換元件122H、第3熱電轉換元件123H、第4熱電轉換元件124H之形狀設為四角柱狀。相對於此，實施例13之熱電發電裝置中，將第1熱電轉換元件121J、 第2熱電轉換換件122J、第3熱電轉換元件123J及第4熱電轉換元件124J之形狀設為切頭四角錐形狀。具體而言，當設與第2支持部件12相接之第1A熱電轉換部件121JA之部分(第2面121J2)之面積為S12、與第2支持部件12相接之第2B熱電轉換部件122JB之部分(第2面122J2)之面積為S22、與第1支持部件11相接之第1B熱電轉換部件121JB之部分(第1面121J11)之面積為S11、與第1支持部件11相接之第2A熱電轉換部件122JA之部分(第1面122J1)之面積為S21、與第2支持部件12相接之第3A熱電轉換部件123JA之部分(第2面123J2)之面積為S32、與第2支持部件12相接之第4B之熱電轉換部件124JB之部分(第2面124J2)之面積為S42、與第1支持部件11相接之第3B熱電轉換部件123JB之部分(第1面123J1)之面積為S31、與第1支持部件11相接之第4A熱電轉換部件124JA之部份(第1面124J1)之面積為S41時，S12≠S32
S21≠S41，進而S12≠S21
S31≠S42。
除以上之點外，實施例13之熱電發電裝置、熱電發電方法可與實施例12之熱電發電裝置、熱電發電方法相同，故省略詳細之說明。
[實施例14]
將已於實施例4~實施例13說明之各種熱電發電裝置使用 作為電性信號檢測裝置，亦可適用實施例1~實施例3。具體而言，將已於實施例4~實施例13說明之熱電發電裝置配置於溫度變化之環境。且，使環境之溫度變化為特定之變化，對應於該溫度變化而於熱電發電裝置中產生熱電發電，藉此可進行將該溫度變化作為一種觸發之電性信號之檢測。又，例如配置有感測器網路系統等之複數個感測器之情形時，基於此種電性信號之檢測，可建構統一校正全部感測器或一部分感測器而非逐一校正之系統。即，實施例14中，不僅可間接地統一供電、發電，且可統一實施器件之校正。再者，可應用於特定物品之位置特定，具體而言，例如事先安裝於鑰匙或手機等上而使其易於尋找之應用。
如上述因熱反應時間常數τ由支持部件或熱電轉換元件、構成熱電轉換部件之材料之密度ρ、比熱c、熱傳導率h、支持部件或熱電轉換元件及熱電轉換部件之體積VL、面積S而決定，故為獲得所需之資訊(電性信號)，只要適當選擇該等即可。藉此，可獲得例如組合具有複數個熱反應時間常數τ之熱電發電裝置之電性信號檢測裝置，可產生相對於溫度變化之熱反應差，且可自電性信號檢測裝置得到複數個電性信號，於是可自1個電性信號檢測裝置得到複數個資訊。
圖20(D)顯示熱電發電裝置之應用例之一例的概念圖，該應用例係自熱電發電裝置向感測器供給電力，且亦自熱電發電裝置向構成感測器控制裝置之A/D轉換器、發送裝 置、計時器供給電力。且，藉由計時器之動作，將來自感測器之數值以特定之時間間隔發送至A/D轉換器，並作為資料藉由發送裝置提取至外部。再者，感測器接收來自熱電發電裝置之電性信號並校正。
第1態樣之電性信號檢測方法中，實質上與實施例4同樣地，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極(Plus)、第2輸出部42為負極(Minus)，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22A、22B流向第1熱電轉換部件21A、21B之電流作為電性信號提取至外部。此處，於實施例4中，將自第2熱電轉換部件22A、22B流向第1熱電轉換部件21A、21B之電流作為能源而使用。另一方面，實施例14中，將自第2熱電轉換部件22A、22B流向第1熱電轉換部件21A、21B之電流作為電性信號、即包含資訊之電性信號而使用。且，自該等電性信號獲得一種或者複數種電性信號。亦可視需要使所獲得之電性信號通過帶通濾波器或低通濾波器、高通濾波器。以下之說明中亦同。
或者，第2態樣之電性信號檢測方法中，與實施例5同樣地，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置。且，實質上與實施例5同樣地，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極(Plus)、第2輸出部42為負極(Minus)，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22A、22B流向第1熱電轉換部件21A、21B之電流作為電性信號提取至外部。
或者，第3態樣之電性信號檢測方法中，與實施例6~實施例7同樣地，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置。且，實質上與實施例6~實施例7同樣地，第2支持部件12、212之溫度高於第1支持部件11、211之溫度時，以第1輸出部141、241為正極、第2輸出部142、242為負極，將因第1支持部件11、211與第2支持部件12、212之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件122C、222C流向第1熱電轉換元件121C、221C之電流作為電性信號提取至外部。
如上所述，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流作為電性信號提取至外部(第1態樣或者第2態樣之電性信號檢測方法)；或者，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流作為電性信號提取至外部(第3態樣之電性信號檢測方法)，而自該電性信號獲得一種或者複數種電性信號。
或者，第4A態樣之電性信號檢測方法中，與實施例8同樣地，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置。又，實質上與實施例8同樣地，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極、第2輸出部42為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22D流向第1熱電轉換部件21D之 電流作為電性信號提取至外部。另一方面，第1支持部件11之溫度高於第2支持部件12之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件24D流向第3熱電轉換部件23D之電流作為電性信號提取至外部。
即，第4A態樣之電性信號檢測方法中，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流作為電性信號提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流作為電性信號提取至外部；且自該電性信號獲得一種或複數種之電性信號。
或者，第4B態樣之電性信號檢測方法中，與實施例9~實施例10同樣地，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置。且，實質上與實施例9~實施例10同樣地，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部41為正極、第2輸出部42為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件22E、22F流向第1熱電轉換部件21E、21F之電流作為電性信號提取至外部；且，以第3輸出部43為正極、第4輸出部44為負極， 將自第4熱電轉換部件24E、24F流向第3熱電轉換部件23E、23F之電流作為電性信號提取至外部。
即，第4B態樣之電性信號檢測方法中，取代：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流作為電性信號提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電力提取至外部；而改為：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流作為電性信號提取至外部。且，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流作為電性信號提取至外部；且自該電性信號得到一種或者複數種電性信號。
或者，第5A態樣之電性信號檢測方法中，與實施例11同樣地，於溫度變化之環境設置熱電發電裝置。又，實質上與實施例11同樣地，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產 生且自第2熱電轉換部件122G流向第1熱電轉換部件121G之電流作為電性信號提取至外部。另一方面，第1支持部件11之溫度高於第2支持部件12之溫度時，以第4輸出部144為正極、第3輸出部143為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件123G流向第4熱電轉換元件124G之電流作為電性信號提取至外部。
即，第5A態樣之電性信號檢測方法中，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1至此部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生自且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流作為電性信號提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第4輸出部為正極、第3輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件流向第4熱電轉換元件之電流作為電性信號提取至外部；且自該電性信號得到一種或者複數種電性信號。
或者，第5B態樣之電性檢測方法中，與實施例12~實施例13同樣地，於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置。又，實質上與實施例12~實施例13同樣地，第2支持部件12之溫度高於第1支持部件11之溫度時，以第1輸出部141為正極、第2輸出部142為負極，將因第1支持部件11與第2支持部件12之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件122H、 122J流向第1熱電轉換元件121H、121J之電流作為電性信號提取至外部；且，以第3輸出部143為正極、第4輸出部144為負極，將自第4熱電轉換元件124H、124J流向第3熱電轉換元件123H、123J之電流作為電性信號提取至外部。
即，第5B態樣之電性信號檢測方法中，取代：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第4輸出部為正極、第3輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件流向第4熱電轉換元件之電流提取至外部；而改為：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流作為電性信號輸出；且，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將自第4熱電轉換元件流向第3熱電轉換元件之電流作為電性信號提取至外部；且自該電性信號得到一種或者複數種電性信號。
以上已說明之電性信號檢測裝置亦可為，具備至少2個第1態樣~第5態樣之熱電發電裝置，且將自各熱電發電裝置所得之電流取得作為電性信號之形態。具體而言，電性信號檢測裝置可列舉以下10組形態： (01)具備至少1個第1態樣之熱電發電裝置、至少1個第2態樣之熱電發電裝置之形態；(02)具備至少1個第1態樣之熱電發電裝置、至少1個第3態樣之熱電發電裝置之形態；(03)具備至少1個第1態樣之熱電發電裝置、至少1個第4態樣之熱電發電裝置之形態；(04)具備至少1個第1態樣熱電發電裝置、至少1個第5態樣之熱電發電裝置之形態；(05)具備至少1個第2態樣之熱電發電裝置、至少1個第3態樣之熱電發電裝置之形態；(06)具備至少1個第2態樣之熱電發電裝置、至少1個第4態樣之熱電發電裝置之形態；(07)具備至少1個第2態樣之熱電發電裝置、至少1個第5態樣之熱電發電裝置之形態；(08)具備至少1個第3態樣之熱電發電裝置、至少1個第4態樣之熱電發電裝置之形態；(09)具備至少1個第3態樣之熱電發電裝置、至少1個第5態樣之熱電發電裝置之形態；(10)具備至少1個第4態樣之熱電發電裝置、至少1個第5態樣之熱電發電裝置之形態；亦可列舉自(第1態樣、第2態樣、第3態樣、第4態樣、第5態樣)之熱電發電裝置選擇3種例如3個熱電發電裝置之10組組合；選擇4種例如4個熱電發電裝置之5組組合；選擇5種例如5個熱電發電裝置之1組組合。
如此，第1態樣~第5態樣之電性信號檢測方法中，自1種電性信號得到一種或者複數種電性信號。再者，本發明之電性檢測裝置中，於1個電性信號檢測裝置得到一種或者複數種電性信號。再者，電性信號檢測裝置其本身可兼作發電裝置。因此，可謀求電性信號檢測裝置之小型化、簡單化，且可常時進行監視。再者可謀求全體系統之省電力化。
以上已基於較佳實施例說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。實施例中之熱電發電裝置之構造、構成，於實施例中使用之各種材料、大小等乃例示，可進行適當變更。實施例1~實施例3中，若於熱電發電電路50之輸出部連接已規定飽和電力之值之電容器或2次電池，則電容器或2次電池作為一種濾波器而發揮功能，可規定自電容器或2次電池輸出之電流值。
例如，可取代由顯示p型導電型之鉍碲銻構成第1熱電轉換部件、第3熱電轉換部件、第1A熱電轉換部件、第2A熱電轉換部件、第3A熱電轉換部件、第4A熱電轉換部件，而改由Mg2Si、SrTiO3、MnSi2、Si-Ge系材料、β-FeSi2、PbTe系材料、ZnSb系材料、CoSb系材料、Si系材料、籠形化合物、NaCo2O4、Ca3Co4O9、克羅麥爾合金而構成該等；亦可取代由顯示n型導電型之鉍碲構成第2熱電轉換部件、第4熱電轉換部件、第1B熱電轉換部件、第2B熱電轉換部件、第3B熱電轉換部件、第4B熱電轉換部件，而改由Mg2Si、SrTiO3、MnSi2、Si-Ge系材料、β-FeSi2、PbTe 系材料、ZnSb系材料、CoSb系材料、Si系材料、籠形化合物、銅鎳電阻合金、鎳鋁合金合金等而構成該等。再者，實施例13所示之第1熱電轉換元件或者第2熱電轉換元件之構造可適用於實施例6之熱電轉換元件。再者，已於實施例7說明之熱電轉換元件之構成、構造可適用於已於實施例11~實施例12說明之熱電轉換元件。
例如，第1態樣~第5態樣之熱電發電裝置中，若使用伸縮靈活且熱傳導性優異之彈性材料(例如矽橡膠)向第2支持部件安裝第3支持部件，則因彈性材料之伸縮，第2支持部件、彈性材料及第3支持部件全體之熱反應時間常數τ會產生變化。其結果使得提取出之電性信號產生變化，故可檢測第3支持部件相對於第2支持部件之動態。具體而言，例如若將第1支持部件、第2支持部件等事先安裝於臂部件之某部位，將第3支持部件安裝於臂部件之另一部位，則可檢測臂部件之某部位與臂部件之另一部位之位置關係之變化(例如臂部件之彎曲狀態、伸展狀態)。再者，將本發明之電性信號檢測裝置安裝於機械或建築物上，對機械或建築物賦予週期性溫度變化時，若基於所賦予之週期性溫度變化檢測與電性信號相異之電性信號，可獲知任何異常之發生。此種檢測例如可取代以鎚叩擊機械或建築物而根據所產生之聲音獲知異常之操作。
10‧‧‧熱電發電裝置
11‧‧‧第1支持部件
12‧‧‧第2支持部件
21A‧‧‧第1熱電轉換部件
21B‧‧‧第1熱電轉換部件
21D‧‧‧第1熱電轉換部件
21E‧‧‧第1熱電轉換部件
21F‧‧‧第1熱電轉換部件
22A‧‧‧第2熱電轉換部件
22B‧‧‧第2熱電轉換部件
22D‧‧‧第2熱電轉換部件
22E‧‧‧第2熱電轉換部件
22F‧‧‧第2熱電轉換部件
23A‧‧‧第3熱電轉換部件
23B‧‧‧第3熱電轉換部件
23D‧‧‧第3熱電轉換部件
23E‧‧‧第3熱電轉換部件
23F‧‧‧第3熱電轉換部件
24A‧‧‧第4熱電轉換部件
24B‧‧‧第4熱電轉換部件
24D‧‧‧第4熱電轉換部件
24E‧‧‧第4熱電轉換部件
24F‧‧‧第4熱電轉換部件
31‧‧‧配線
31A‧‧‧配線
31B‧‧‧配線
32‧‧‧配線
32A‧‧‧配線
32B‧‧‧配線
41‧‧‧第1輸出部
42‧‧‧第2輸出部
43‧‧‧第3輸出部
44‧‧‧第4輸出部
50‧‧‧熱電發電電路
51‧‧‧整流器
52‧‧‧DC/DC昇壓轉換器
53‧‧‧充放電控制電路
54‧‧‧2次充電
60‧‧‧溫度控制裝置
61‧‧‧頻率控制電路
62‧‧‧溫度調整裝置
64‧‧‧輸出控制器
70‧‧‧電子標籤
71‧‧‧書籍管理裝置
121C‧‧‧第1熱電轉換元件
121G‧‧‧第1熱電轉換元件
121GA‧‧‧第1A熱電轉換部件
121GB‧‧‧第1B熱電轉換部件
121H‧‧‧第1熱電轉換部件
121H‧‧‧第1熱電轉換元件
121HA‧‧‧第1A熱電轉換部件
121HB‧‧‧第1B熱電轉換部件
121J‧‧‧第1熱電轉換部件
121JA‧‧‧第1A熱電轉換部件
121JB‧‧‧第1B熱電轉換部件
122C‧‧‧第2熱電轉換元件
122G‧‧‧第2熱電轉換元件
122GA‧‧‧第2A熱電轉換部件
122GB‧‧‧第2B熱電轉換部件
122H‧‧‧第2熱電轉換部件
122H‧‧‧第2熱電轉換元件
122HA‧‧‧第2A熱電轉換部件
122HB‧‧‧第2B熱電轉換部件
122J‧‧‧第2熱電轉換部件
122JA‧‧‧第2A熱電轉換部件
122JB‧‧‧第2B熱電轉換部件
123G‧‧‧第3熱電轉換元件
123GA‧‧‧第3A熱電轉換部件
123GB‧‧‧第3B熱電轉換部件
123H‧‧‧第3熱電轉換部件
123H‧‧‧第3熱電轉換元件
123HA‧‧‧第3A熱電轉換部件
123HB‧‧‧第3B熱電轉換部件
123J‧‧‧第3熱電轉換部件
123J‧‧‧第3熱電轉換元件
123JA‧‧‧第3A熱電轉換部件
123JB‧‧‧第3B熱電轉換部件
124G‧‧‧第4熱電轉換元件
124GA‧‧‧第4A熱電轉換部件
124GB‧‧‧第4B熱電轉換部件
124H‧‧‧第4熱電轉換部件
124H‧‧‧第4熱電轉換元件
124HA‧‧‧第4A熱電轉換部件
124HB‧‧‧第4B熱電轉換部件
124J‧‧‧第4熱電轉換部件
124J‧‧‧第4熱電轉換元件
124JA‧‧‧第4A熱電轉換部件
124JB‧‧‧第4B熱電轉換部件
141‧‧‧第1輸出部
142‧‧‧第2輸出部
143‧‧‧第3輸出部
144‧‧‧第4輸出部
211‧‧‧第1支持部件
212‧‧‧第2支持部件
213‧‧‧接合部件
221C‧‧‧第1熱電轉換元件
221CA‧‧‧第1A熱電轉換部件
221CB‧‧‧第1B熱電轉換部件
222C‧‧‧第2熱電轉換元件
222CA‧‧‧第2A熱電轉換部件
222CB‧‧‧第2B熱電轉換部件
231‧‧‧配線
232‧‧‧配線
241‧‧‧第1輸出部
242‧‧‧第2輸出部
圖1(A)及(B)係實施例1之無線電力供給裝置及書籍管理系統的概念圖。
圖2係顯示由模擬所得之環境之溫度變化與熱電發電裝置之輸出電壓之關係的圖表。
圖3係顯示由模擬所得之環境之溫度變化與熱電發電裝置輸出電流之關係的圖表。
圖4(A)係實施例4之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖4(B)係模式化顯示第一支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化的圖。
圖5(A)係實施例5之熱電發電裝置之模式化的一部分剖面部；圖5(B)係模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化的圖。
圖6(A)係實施例6之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖；圖6(B)係模式化顯示第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化的圖。
圖7係實施例7之熱電裝置之模式化的局部剖面圖。
圖8(A)、(B)、(C)及(D)分別係沿圖7所示之實施例7之熱電發電裝置之箭頭A-A、箭頭B-B、箭頭C-C、箭頭D-D之模式化的局部剖面圖。
圖9(A)及(B)係實施例8之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖。
圖10係模式化顯示實施例8之第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之 變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化的圖。
圖11(A)及(B)係實施例9之熱電發電裝置之模式化的一部份剖面圖。
圖12係模式化顯示實施例9之第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間電壓V1-2、第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化的圖。
圖13(A)及(B)係實施例10之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖。
圖14係模式化顯示實施例10之第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化的圖。
圖15(A)及(B)係實施例11之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖。
圖16係模式化顯示實施例11之第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA)之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、第3輸出部與第4輸出部之間之溫度變化V3-4之變化的圖。
圖17(A)及(B)係實施例12之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖。
圖18係模式化顯示實施例12之第1支持部件之溫度(TA)與第2支持部件之溫度(TB)、該等溫度之溫度差(△T=TB-TA) 之變化、第1輸出部與第2輸出部之間之電壓V1-2之變化、第3輸出部與第4輸出部之間之電壓V3-4之變化的圖。
圖19(A)及(B)係實施例13之熱電發電裝置之模式化的局部剖面圖。
圖20(A)、(B)及(C)分別係顯示整流電路之一例的圖；圖20(D)係發明之熱電發電裝置之應用例之一例的概念圖。
圖21係顯示將環境之溫度變化假定為正弦波狀時，根據該溫度變化第2支持部件之溫度TB與第1支持部件之溫度TA之溫度差△T(=TB-TA)如何變化之模擬結果的圖。
圖22係顯示τ2=0.1不變、以ω作為參數進行各種變化時，根據τ1之值所求得之△T之值之模擬結果的圖表。
10‧‧‧熱電發電裝置
50‧‧‧熱電發電電路
51‧‧‧整流器
52‧‧‧DC/DC昇壓轉換器
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54‧‧‧2次電池
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61‧‧‧頻率控制電路
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63‧‧‧輸出控制器
70‧‧‧電子標籤
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Claims (20)

  1. 一種無線電力供給裝置，其包含：(A)熱電發電裝置，其反應於環境之溫度變化而進行熱電發電；及(B)溫度控制裝置，其使配置有熱電發電裝置之環境之溫度週期性變化。
  2. 如請求項1之無線電力供給裝置，其中包含複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應特性相同。
  3. 如請求項1之無線電力供給裝置，其中包含複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應特性相異；溫度控制裝置基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置對應之溫度變化，依序使環境之溫度週期性變化。
  4. 如請求項1之無線電力供給裝置，其中包含複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應特性相異；溫度控制裝置基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置對應之經合成之溫度變化，使環境之溫度週期性變化。
  5. 如請求項1至4中任一項之無線電力供給裝置，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之熱電轉換 元件；及(D)連接於熱電轉換元件之第1輸出部及第2輸出部；熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；及(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；當設與第1支持部件相接之第1熱電轉換部件之第1面之面積為S11、與第2支持部件相接之第1熱電轉換部件之第2面之面積為S12(惟S11>S12)、與第1支持部件相接之第2熱電轉換部件之第1面之面積為S21、與第2支持部件相接之第2熱電轉換部件之第2面之面積為S22(惟S21>S22)、第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1>τSM2 S12≠S22。
  6. 如請求項1至4中任一項之無線電力供給裝置，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件； (B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之熱電轉換元件；及(D)連接於熱電轉換元件之第1輸出部及第2輸出部；熱電轉換元件包含(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；及(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；當設第1熱電轉換部件之體積為VL1、第2熱電轉換部件之體積為VL2、第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1>τSM2 VL1≠VL2。
  7. 如請求項1至4中任一項之無線電力供給裝置，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電 轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換部件；及(E)第1輸出部及第2輸出部；第1熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第1A熱電轉換部件、相接於第1支持部件之第1B熱電轉換部件相接配置；第2熱電轉換部件與相接於第1支持部件之第2A熱電轉換部件、相接於第2支持部件之第2B熱電轉換部件相接配置；第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1B熱電轉換部件之端部；第2輸出部連接於第2A熱電轉換部件之端部；當設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2。
  8. 如請求項1至4中任一項之無線電力供給裝置，其中熱電發電裝置包含(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換元件；及 (E)第1輸出部、第2輸出部、第3輸出部、及第4輸出部；第1熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第2熱電轉換元件包含：(D-1)第3熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；(D-2)第4熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第3熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第3熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件；第3輸出部連接於第3熱電轉換部件；第4輸出部連接於第4熱電轉換部件；當設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2。
  9. 如請求項1至4中任一項之無線電力供給裝置，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件； (B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換元件；(E)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第3熱電轉換元件；(F)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第4熱電轉換部件；及(G)第1輸出部、第2輸出部、第3輸出部、及第4輸出部；第1熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第1A熱電轉換部件、相接於第1支持部件之第1B熱電轉換部件相接配置；第2熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第2A熱電轉換部件、相接於第2支持部件之第2B熱電轉換部件相接配置；第3熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第3A熱電轉換部件、相接於第1支持部件之第3B熱電轉換部件相接配置；第4熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第4A熱電轉換部件、相接於第2支持部件之第4B熱電轉換部件相接配置；第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件電性串聯連接； 第3熱電轉換元件與第4熱電轉換元件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換元件；第2輸出部連接於第2熱電轉換元件；第3輸出部連接於第3熱電轉換元件；第4輸出部連接於第4熱電轉換元件；當設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2。
  10. 一種無線電力供給方法，其係使用包含熱電發電裝置及溫度控制裝置之無線電力供給裝置之無線電力供給方法，且藉由溫度控制裝置使配置有熱電發電裝置之環境之溫度週期性變化，反應於該環境之溫度變化而藉由熱電發電裝置進行熱電發電，並將所獲得之電力提取至外部。
  11. 如請求項10之無線電力供給方法，其中包含複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應特性相同。
  12. 如請求項10之無線電力供給方法，其中包含複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應特性相異；藉由溫度控制裝置，基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置對應之溫度變化，依序使環境之溫度週期性變化。
  13. 如請求項10之無線電力供給方法，其中 包含複數個熱電發電裝置；各熱電發電裝置之熱反應特性相異；藉由溫度控制裝置，基於與熱反應特性相異之熱電發電裝置對應之經合成之溫度變化，使環境之溫度週期性變化。
  14. 如請求項10至13中任一項之無線電力供給方法，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之熱電轉換元件；及(D)連接於熱電轉換元件之第1輸出部及第2輸出部；熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部； 當設與第1支持部件相接之第1熱電轉換部件之第1面之面積為S11、與第2支持部件相接之第1熱電轉換部件之第2面之面積為S12(惟S11>S12)、與第1支持部件相接之第2熱電轉換部件之第1面之面積為S21、與第2支持部件相接之第2熱電轉換部件之第2面之面積為S22(惟S21>S22)、第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1>τSM2 S12≠S22；於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部。
  15. 如請求項10至13中任一項之無線電力供給方法，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之熱電轉換元件；及(D)連接於熱電轉換元件之第1輸出部及第2輸出部；熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第 2支持部件之間；及(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件之第1支持部件側之端部；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件之第1支持部件側之端部連接；當設第1熱電轉換部件之體積為VL1、第2熱電轉換部件之體積為VL2、第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1>τSM2 VL1≠VL2；於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部。
  16. 如請求項1至13中任一項之無線電力供給方法，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱 電轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換元件；及(E)第1輸出部及第2輸出部；第1熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第1A熱電轉換部件、相接於第1支持部件之第1B熱電轉換部件相接配置；第2熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第2A熱電轉換部件、相接於第2支持部件之第2B熱電轉換部件相接配置；第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1B熱電轉換部件之端部；第2輸出部連接於第2A熱電轉換部件之端部；當設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2；於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換換件流向第1熱電轉換元件之電流提取至外部。
  17. 如請求項10至13中任一項之無線電力供給方法，其中熱電發電裝置包含： (A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換元件；及(E)第1輸出部、第2輸出部、第3輸出部、及第4輸出部；第1熱電轉換元件包含：(C-1)第1熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；及(C-2)第2熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第1熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第1熱電轉換部件電性串聯連接；第2熱電轉換部件包含：(D-1)第3熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間；(D-2)第4熱電轉換部件，其配置於第1支持部件與第2支持部件之間，由與構成第3熱電轉換部件之材料相異之材料構成，且與第3熱電轉換部件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換部件；第2輸出部連接於第2熱電轉換部件； 第3輸出部連接於第3熱電轉換部件；第4輸出部連接於第4熱電轉換部件；當設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2；於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流提取至外部。
  18. 如請求項10至13中任一項之無線電力供給方法，其中將於如請求項16之無線電力供給方法中，第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流提取至外部；替代為： 第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換部件流向第1熱電轉換部件之電流提取至外部；且，以第3輸出部為正極、第4輸出部為負極，將自第4熱電轉換部件流向第3熱電轉換部件之電流提取至外部。
  19. 如請求項10至13中任一項之無線電力供給方法，其中熱電發電裝置包含：(A)第1支持部件；(B)與第1支持部件對向配置之第2支持部件；(C)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第1熱電轉換元件；(D)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第2熱電轉換元件；(E)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第3熱電轉換元件；(F)配置於第1支持部件與第2支持部件之間之第4熱電轉換元件；及(G)第1輸出部、第2輸出部、第3輸出部、及第4輸出部；第1熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第1A熱電轉換部件、相接於第1支持部件之第1B熱電轉換部件相接配置；第2熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第2A熱電 轉換部件、相接於第2支持部件之第2B熱電轉換部件相接配置；第3熱電轉換元件與相接於第2支持部件之第3A熱電轉換部件、相接於第1支持部件之第3B熱電轉換部件相接配置；第4熱電轉換元件與相接於第1支持部件之第第4A熱電轉換部件、相接於第2支持部件之第4B熱電轉換部件相接配置；第1熱電轉換元件與第2熱電轉換元件電性串聯連接；第3熱電轉換元件與第4熱電轉換元件電性串聯連接；第1輸出部連接於第1熱電轉換元件；第2輸出部連接於第2熱電轉換元件；第3輸出部連接於第3熱電轉換元件；第4輸出部連接於第4熱電轉換元件；當設第1支持部件之熱反應時間常數為τSM1、第2支持部件之熱反應時間常數為τSM2時：τSM1≠τSM2；於溫度變化之環境中配置熱電發電裝置；第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流提取至外部； 第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第4輸出為正極、第3輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件流向第4熱電轉換元件之電流提取至外部。
  20. 如請求項10至13中任一項之無線電力供給方法，其中將於如請求項18之無線電力供給方法中，第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部為正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流提取至外部；第1支持部件之溫度高於第2支持部件之溫度時，以第4輸出部為正極、第3輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第3熱電轉換元件流向第4熱電轉換元件之電流提取至外部；而替代為：第2支持部件之溫度高於第1支持部件之溫度時，以第1輸出部正極、第2輸出部為負極，將因第1支持部件與第2支持部件之溫度差而產生且自第2熱電轉換元件流向第1熱電轉換元件之電流提取至外部；且，以第3輸出部為正極、第4輸出部負極，將自第4熱電轉換元件流向第3熱電轉換元件之電流提取至外部。
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