WO1999019979A1 - Bloc generateur de puissance dote d'une unite de generateur thermoelectrique - Google Patents

Bloc generateur de puissance dote d'une unite de generateur thermoelectrique Download PDF

Info

Publication number
WO1999019979A1
WO1999019979A1 PCT/JP1998/004590 JP9804590W WO9919979A1 WO 1999019979 A1 WO1999019979 A1 WO 1999019979A1 JP 9804590 W JP9804590 W JP 9804590W WO 9919979 A1 WO9919979 A1 WO 9919979A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermoelectric
circuit
booster circuit
power generation
generation unit
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/004590
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Susumu Kotanagi
Akihiro Matoge
Yoshifumi Yoshida
Fumiyasu Utsunomiya
Matsuo Kishi
Original Assignee
Seiko Instruments Inc.
Seiko Instruments R & D Center Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP28092597A external-priority patent/JP3611954B2/ja
Priority claimed from JP10042543A external-priority patent/JP2946205B1/ja
Priority claimed from JP10249329A external-priority patent/JP3041357B2/ja
Application filed by Seiko Instruments Inc., Seiko Instruments R & D Center Inc. filed Critical Seiko Instruments Inc.
Priority to US09/529,586 priority Critical patent/US6316714B1/en
Priority to EP98947825A priority patent/EP1054505A4/en
Publication of WO1999019979A1 publication Critical patent/WO1999019979A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Definitions

  • the present invention relates to a power generation block with a thermoelectric generation unit including a thermoelectric generation unit containing a thermoelectric element that generates an electromotive force based on the Seebeck effect.
  • the present invention provides a booster circuit block including a booster circuit for boosting the electromotive force generated by the thermoelectric generator unit, and controls the operation of storing the electromotive force generated by the thermoelectric generator unit,
  • a power generation block with a thermoelectric power generation unit comprising: a power supply for controlling the operation of the circuit; and an operation control circuit.
  • thermoelectric generator made up of many individual component parts is made of metal. It is located between the casing bottom and the support ring. In this thermoelectric generator (Peltier battery), the heating electrode is placed facing the bottom of the casing, and the cold electrode is placed facing the metal cover. In other constructions, the thermoelectric generator is held against the intermediate ring via a shock absorber.
  • the first insulator is used as a heat absorbing side
  • the second insulator is used as a rule
  • the output end is used. Then, the electromotive force is obtained, and the electromotive force is stored in the power storage member, and the power storage member operates the time display means.
  • thermoelectric elements move in a space inside the wristwatch. It is divided and arranged other than the part occupied by.
  • a P-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element are connected at an end to form a thermocouple. All thermocouples are connected in series to form a thermoelectric element.
  • thermoelectric generation element is disposed between a back cover and a module cover.
  • the device contains a number of thermocouples.
  • thermoelectric generation unit containing one or more thermoelectric elements.
  • thermoelectric elements have low resistance to external forces.
  • many p-type and n-type thermoelectric elements in the form of elongated columns are arranged side by side, so that the p-type and n-type thermoelectric elements are perpendicular to their longitudinal direction.
  • the thermoelectric element could be destroyed.
  • a force along the longitudinal direction was applied to the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element, if the force exceeded a certain magnitude, the thermoelectric element could be broken.
  • thermoelectric element Conventionally, the strength of the thermoelectric element could not be increased because the thermoelectric element was directly arranged in the space inside the wristwatch without mounting the thermoelectric element as a thermoelectric generation unit.
  • a means for connecting the thermoelectric elements is required.
  • thermoelectric generation unit that has a thermoelectric generation unit including a plurality of thermoelectric elements and has a booster circuit and a power supply operation control circuit for controlling the operation of the booster circuit has not been developed.
  • An object of the present invention is to provide a power generation block with a thermal power generation unit having good power generation efficiency.
  • thermoelectric generation unit It is another object of the present invention to provide a small and thin power generation block with a thermoelectric generation unit.
  • Another object of the present invention is to provide a power generating block with a thermoelectric unit that is easy to manufacture. It is to be. Disclosure of the invention
  • a power generation block with a thermoelectric generation unit accommodates one or more thermoelectric elements that generate an electromotive force based on the Zeck effect, and forms a heat absorbing plate.
  • a thermal power generation unit that includes a second heat transfer plate that includes a heat transfer plate and that constitutes a heat sink, and a heat transfer unit that is made of a thermally conductive material and is arranged to contact the second heat transfer plate
  • a booster circuit block including a booster circuit for boosting the electromotive force generated by the thermoelectric generator unit; and controlling an operation of storing the electromotive force generated by the thermoelectric generator unit, and controlling an operation of the booster circuit.
  • a power supply operation control circuit including a booster circuit for boosting the electromotive force generated by the thermoelectric generator unit; and controlling an operation of storing the electromotive force generated by the thermoelectric generator unit, and controlling an operation of the booster circuit.
  • thermoelectric generation unit is attached to the heat conductor while the outer surface of the second heat transfer plate is in contact with the heat conductor.
  • thermoelectric generation unit that is easy to manufacture.
  • the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention includes a power generation block frame made of an electrically insulating material, the boost circuit block has a boost circuit board, and the thermoelectric generation unit has a power generation unit. It is preferable that a lead board for transmitting the generated electromotive force is provided, and the lead board is fixed to the power generation block in a state where the pattern of the lead board is in contact with the pattern of the booster circuit board.
  • thermoelectric generation unit that is easy to manufacture.
  • the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention is a power generation block for Preferably, the elements are arranged around the thermoelectric unit.
  • thermoelectric generation unit With this configuration, a small and thin power generation block with a thermoelectric generation unit can be realized.
  • FIG. 1 is a process chart showing a process for manufacturing a thermoelectric power cut according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a first heat transfer plate of the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the first heat transfer plate taken along line 3A-3A in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of a lead substrate of the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 5 shows a state in which the lead substrate is bonded to the first heat transfer plate in the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 1 A first figure.
  • FIG. 6 shows a state in which the lead substrate is bonded to the first heat transfer plate at line 6 A—6 A in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic side view of the thermoelectric element of the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of the thermoelectric element upper substrate of the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of a thermoelectric element lower substrate of the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the thermoelectric element taken along line 1OA-1OA in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view showing a state in which a thermoelectric element is bonded to a first heat transfer plate in the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state where the thermoelectric element is bonded to the first heat transfer plate, taken along line 12 A- 12 A in FIG. 11.
  • FIG. 13 is a plan view showing a state in which the terminal pattern of the thermoelectric element and the lead pattern of the lead board are electrically connected by wire bonding in the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state where conduction is established by wire bonding between the terminal pattern of the thermoelectric element and the lead pattern of the lead substrate at line 14 A- 14 A in FIG.
  • FIG. 15 is a plan view of a unit frame of the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 16 is a sectional view of a unit frame of the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view showing a state in which the unit frame is fixed to the first heat transfer plate in the thermoelectric generator unit of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view of the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 19 is a sectional view of the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of a timepiece body of a timepiece provided with a power generation block with a thermoelectric power cut according to the present invention.
  • FIG. 21 is a rear plan view of a timepiece body of a timepiece provided with a power generation block with a unit according to the present invention, as viewed from the case back side with the case back and the back cover removed.
  • FIG. 22 is a rear plan view of the power generation block with the thermoelectric generation unit, as viewed from the back lid side.
  • FIG. 23 is an enlarged partial back plan view (part 1) of the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention, as viewed from the back lid side.
  • FIG. 24 is an enlarged partial rear plan view (part 2) of the power generation block with a thermoelectric power ut of the present invention, as viewed from the back lid side.
  • FIG. 25 is an enlarged partial rear plan view (part 3) of the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention, as viewed from the back lid side.
  • FIG. 26 is an enlarged partial rear plan view (part 4) of the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention, as viewed from the back lid side.
  • FIG. 27 is a partial cross-sectional view (part 1) of a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • Fig. 28 is a partial cross-sectional view of a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention (part 2). It is.
  • FIG. 29 is a plan view of the heat conductor included in the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 30 is a plan view of a circuit insulating plate included in the power generation block with a thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 31 is a plan view of a power generation block frame included in the power generation block with a thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 32 is a plan view of a booster circuit block included in the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 33 is an enlarged partial cross-sectional view showing a timepiece provided with a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention, showing an electrical connection between a circuit block of a component and a booster circuit block.
  • FIG. 34 is a front view of a circuit lead terminal used for electrical connection between a movement circuit block and a booster circuit block in a timepiece including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 35 shows a timepiece provided with a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention, in which a pattern of a circuit block of a movement provided for electrical connection with a booster circuit block and a contact with the pattern are provided.
  • FIG. 4 is an enlarged partial plan view of an arranged circuit lead terminal.
  • FIG. 36 is an enlarged partial cross-sectional view of the electrical connection between the thermoelectric generation unit and the boost circuit block in the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 37 is an enlarged partial cross-sectional view showing a portion where the heat conductor is fixed to the upper body in the embodiment of the timepiece including the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 38 is an enlarged partial cross-sectional view showing a back cover, a heat conduction spacer, and a thermoelectric generation unit in an embodiment of a timepiece including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 39 is a plan view of a heat conductive spacer used in a timepiece provided with a power generating block with a thermoelectric unit according to the present invention.
  • FIG. 40 is an enlarged partial cross-sectional view showing a part of a timepiece provided with a power generation block with a thermoelectric generation unit of the present invention, in which a back cover is fixed to a lower body.
  • FIG. 41 is a plan view of a movement of a timepiece including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention, as viewed from the back cover side.
  • FIG. 42 is a schematic block diagram showing a driving portion and a wheel train in a timepiece including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 43 is a schematic block diagram showing a circuit configuration of a timepiece including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 44 is a schematic block diagram showing a configuration of a booster circuit of a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 45 is a circuit diagram showing a configuration of an oscillation circuit used in a booster circuit of a power generation block with a thermoelectric power generation unit according to the present invention.
  • FIG. 46 is a circuit diagram showing a configuration of a first booster circuit of the power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 47 is a circuit diagram showing a configuration of a second booster circuit of the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 48 is a circuit diagram showing a configuration of a third booster circuit of the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 49 is a circuit diagram showing a configuration of a fourth booster circuit of the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 50 is a schematic block diagram showing the principle of thermoelectric power generation in a power generation block with a thermoelectric generation unit of the present invention.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view showing a portable electronic device including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • FIG. 52 is a schematic block diagram of a portable electronic device including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention.
  • thermoelectric unit used in the embodiment of the electric power generating block with the thermoelectric unit of the present invention and the method of manufacturing the same
  • thermoelectric generation unit The method for manufacturing a thermoelectric generation unit according to the present invention will be described.
  • the first heat transfer plate 120 is formed (step 101).
  • the first heat transfer plate 120 is made of a metal having good heat conductivity, such as aluminum or copper.
  • the first heat transfer plate 120 is made of copper, its surface is preferably plated with nickel.
  • the first heat transfer plate 120 is a thin plate-like member having a substantially rectangular planar shape.
  • the first heat transfer plate 120 has a lead board base part 120a for mounting a lead board, and a mounting guide hole 12 for guiding a lead board when mounting the lead board. 0 b 1, a processing guide hole 12 0 b 2, and thermoelectric element base portions 12 0 d 1 and 12 0 d 2 for mounting thermoelectric elements.
  • thermoelectric element base portion 120 d 1 and 120 d 2 is determined according to the planar shape of the thermoelectric element.
  • the thickness of the thermoelectric element base part 120 d 1 and 120 d 2 is smaller than the thickness of the lead substrate base part 120 a.
  • the lead substrate 130 has an elongated shape and a shape including a portion.
  • Li one de board 1 3 0 may be a glass epoxy substrate, or may be a polyimide Dofi Lum substrate c
  • Lead pattern for connecting 10 thermoelectric elements in series 1 3 0 a 1 to 1 3 0 a 9 and two output terminal patterns 130 t 1 and 130 t 2 constituting output terminals of the thermoelectric generator unit are provided on the lead substrate 130.
  • an adhesive is applied to the lead board base portion 120a of the first heat transfer plate 120 (step 102).
  • This adhesive is preferably an epoxy-based adhesive.
  • the adhesive may be another type of adhesive, such as a heat-sensitive adhesive, or may be a sheet adhesive.
  • the mounting guide holes 120b1 of the first heat transfer plate 120 and the mounting guide holes 130b1 of the lead board 130 are aligned with each other.
  • the bonded substrate 130 is bonded to the first heat transfer plate 120 with an adhesive 132 (step 103).
  • thermoelectric element 140 of the thermoelectric generation unit of the present invention includes an upper thermoelectric element substrate 142, a lower thermoelectric element substrate 144, and a plurality of P-type semiconductors 144. And a plurality of N-type semiconductors 148.
  • the upper thermoelectric element substrate 142 has a plurality of conduction patterns 144 a for conducting the P-type semiconductor 144 and the N-type semiconductor 144.
  • the lower thermoelectric element substrate 144 includes a plurality of conduction patterns 144 4a for conducting the P-type semiconductor 144 and the N-type semiconductor 144, and a terminal pattern 1 of the thermoelectric element 140.
  • FIG. 10 which has 4 4 b 1 and 1 4 4 b 2, a plurality of P-type semiconductors 1 46 and a plurality of N-type semiconductors 1 4
  • the pattern of the upper thermoelectric element substrate 142 and the pattern of the lower thermoelectric element substrate 144 are connected so that the 46 and each N-type semiconductor 144 are alternately connected in series.
  • thermoelectric element 140 configured as described above, for example, if the side with the upper thermoelectric element substrate 144 is the heat radiation side and the side with the lower thermoelectric element substrate 144 is the absorption law, the N-type semiconductor 148 has Inside, the electrons move toward the upper thermoelectric element substrate 142 on the heat dissipation side, and within the P-type semiconductor 146, the electrons move toward the lower thermoelectric element substrate 144 on the heat absorption side.
  • the respective P-type semiconductors 146 and the respective N-type semiconductors 148 are electrically connected in series via the conductive pattern 142a of the upper thermoelectric element substrate 142 and the conductive pattern 144a of the lower thermoelectric element substrate 144.
  • the heat transfer is converted to current in the P-type semiconductor 146 and the N-type semiconductor 148, and between the terminal patterns 144b and 144b2 of the lower thermoelectric element substrate 144. An electromotive force is generated.
  • thermoelectric element base portions 120d1 and 120d2 of the first heat transfer plate 120 are, for example, a thermally conductive adhesive such as silver paste.
  • This adhesive may be an epoxy-based adhesive that is thermally conductive, or may be another type of thermally-conductive adhesive.
  • thermoelectric elements 140a1 to 140a5 are connected to one thermoelectric element base part 1 20d1 of the first heat transfer plate 120.
  • the five thermoelectric elements 140a6-140al0 are fixed to the other thermoelectric element base portion 120d2 of the first heat transfer plate 120 (step 105).
  • the lower thermoelectric element substrate 1 The lower surface of 44 is bonded to the thermoelectric element base portions 120 d 1 and 120 d 2 with silver paste 134.
  • the lower thermoelectric element substrate 144 of the thermoelectric element 140 and the first heat transfer plate 120 can conduct heat.
  • thermoelectric elements 140 al to 140 a 5 are arranged on one side (right side in the figure) with respect to the lead substrate 130, and the five thermoelectric elements 1 40 a 6 to 1 40 a 10 are arranged on the other side (left side in the figure) with respect to the lead substrate 130. It is.
  • thermoelectric elements 140 a1 to 140 a10 are used.
  • the number of thermoelectric elements 140 may be one, or May be two or more. Further, the number of thermoelectric elements 140 is preferably an even number, but may be an odd number.
  • the silver paste used in step 105 is dried (step 106).
  • the drying temperature is 120. C ⁇ l 50. C, and the drying time is preferably 2 hours to 5 hours.
  • process inspection (1) is performed (process 107).
  • the resistance of each thermoelement 140 is measured.
  • thermoelectric element 1 4 0 a. 1 to 1 40 a 1 each terminal pattern 144 of 0 bl, 144 b 2, Li one de board 1 30 al lead pattern 1 30 al ⁇ : 1 30 a 9 and output terminal pattern 1 30 t 1, 130 t 2 Conducted by wire bonding 150 (process 108) c This wire bonding 150 Then, the thermoelectric element 140 is removed so that the plurality of thermoelectric elements 140 are connected in series.
  • thermoelectric elements 140a1 to 140a5 are wired in series by wire bonding 150
  • thermoelectric elements 140a6 to 140a10 are wired in series.
  • the thermoelectric elements 140a5 and the thermoelectric elements 140a10 are connected in series through the lead pattern 130a9 of the lead board 130 by the wire bonding 150.
  • Thermoelectric element 1 40 a 6 Terminal pattern 1 44 b 1 and lead board 1 30
  • Lead pad Conduction between turn 1 30a 5 and wire bonding 150 is performed. Conduction is performed by wire bonding 150 between the terminal pattern 1 40 b 2 of the thermoelectric element 140 a 6 and the output terminal pattern 130 t 2 of the lead board 130.
  • thermoelectric elements 140 al to: L 40 al 0 are connected in series, and the patterns 130 t 1 and 130 t 2 of the lead substrate 130 are connected to the thermoelectric generator unit. Of the output terminal.
  • thermoelectric generation unit in which 10 thermoelectric elements 140 a1 to I 40 a1 are connected in series is measured.
  • the unit frame 160 of the thermoelectric power generation unit of the present invention is a member having a substantially rectangular outline, and 10 thermoelectric elements 140 a1 to : It is configured in a shape that can surround the periphery of 140a10.
  • the unit frame 160 escapes the lower mounting portion 160 d for mounting the first heat transfer plate 120, the upper mounting portion 160 e for mounting the second heat transfer plate 120, and the lead board 130. And a lead portion 160 f.
  • the distance between the lower mounting part 160 d and the upper mounting part 160 e of the unit frame 160 is when the first heat transfer plate 120 and the second heat transfer plate 170 are mounted on the unit frame 160. Further, it is configured such that there is a gap between the lower surface of the second heat transfer plate 170 and the upper surface of the upper thermoelectric element substrate 142 of the thermoelectric element 140.
  • Unit frame 160 can be made of plastic such as ABS resin, polycarbonate, or acrylic.
  • the unit frame 160 is attached to the first heat transfer plate 1 so that the unit frame 160 surrounds the periphery of the ten thermoelectric elements 140 al to 140 al 0. when the fixed and inter - (step 1 1 0) 3 this 20, the lower portion 1 60 f in the lead board of the unit frame 1 60 is arranged to flee the upper surface of the re-one de substrate 1 30.
  • the unit frame 160 may be fixed to the first heat transfer plate 120 by fitting. Alternatively, a part of the unit frame 160 may be welded to the first heat transfer plate 120.
  • thermoelectric element substrate 142 of the ten thermoelectric elements 140 a1 to 140 a10 is applied to the upper surface of the upper thermoelectric element substrate 142 of the ten thermoelectric elements 140 a1 to 140 a10 (step 1 11).
  • the grease used in this step 1 1 1 is preferably a silicone grease having good thermal conductivity.
  • a product name “Toshiba Silicone Compound” is used.
  • the second heat transfer plate 170 is fixed to the upper mounting portion 16 Oe of the unit frame 160 (step 1 12). At this time, there is a gap between the lower surface of the second heat transfer plate 170 and the upper surface of the upper thermoelectric element substrate 142 of the thermoelectric element 140, and the silicone grease 172 is disposed in this gap. Therefore, the silicone grease 172 allows the second heat transfer plate 170 and the upper thermoelectric element substrate 142 to conduct heat.
  • the second heat transfer plate 170 is made of a metal having good heat conductivity, for example, aluminum or copper. When the second heat transfer plate 170 is made of copper, its surface is preferably plated with nickel.
  • the second heat transfer plate 170 is a thin plate-like member having a substantially rectangular planar shape. The external shape of the second heat transfer plate 170 is formed in a size and a shape that can be attached to the upper attachment portion 160 e of the unit frame 160.
  • the second heat transfer plate 170 may be fixed to the unit frame 160 by fitting, bonding, or a portion of the unit frame 160 may be fixed to the second heat transfer plate 17 ( ) May be welded.
  • thermoelectric generation unit 180 By attaching the second heat transfer plate 170 to the unit frame 160, it is possible to reliably protect the ten thermoelectric elements 140a1 to 140a1 housed in the thermoelectric generation unit 180.
  • Guide pins 170 c and 1 0 d for use when attaching the thermoelectric generator unit 180 to another member are provided on one surface of the second heat transfer plate 170. With these inner pins 170c and 170d facing outward, the second heat transfer plate 170 Mounted on frame 160.
  • the number of guide pins is preferably two, but may be one, or may be three or more.
  • a process inspection (3) is performed (process 113).
  • the resistance of the thermal power generation unit 180 is measured.
  • a process inspection (4) is performed (process 111).
  • the power generation performance of the thermal power generation unit is measured.
  • the power generation performance is measured by heating one heat transfer plate of the thermoelectric generation unit 180 with a heater and measuring the voltage output from the thermoelectric generation unit 180 with a voltmeter.
  • the difference between the temperature in the room where the thermoelectric generator unit 180 is disposed and the heating temperature of the heater is kept constant.
  • any process inspection may be omitted or additional process inspection may be performed.
  • thermoelectric generation unit 180 of the present invention is an example of the thermoelectric generation unit 180 of the present invention and the sizes of the components used in the thermoelectric generation unit.
  • thermoelectric unit 0.0mm
  • thermoelectric element The longitudinal length of the thermoelectric element: 2.4 mm
  • Thermoelectric element lateral width 2.2mm
  • Thermoelectric element thickness 1.3mm
  • Second heat transfer plate thickness 0.5mm
  • the first heat transfer plate 120 may be used as a heat absorbing plate and the second heat transfer plate 170 may be used as a heat radiating plate, or The first heat transfer plate 120 may be used as a heat radiating plate, and the second heat transfer plate 170 may be used as a heat absorbing plate.
  • the patterns of lead board 13 0 1 3 0 t 1 and 1 3 0 The polarity of the voltage generated between t 2 changes.
  • thermoelectric generator unit of the present invention may be manufactured by the following steps.- A first heat transfer plate is prepared, and an epoxy-based adhesive is attached to the lead board base portion 120a of the first heat transfer plate 120. The lead substrate 130 is adhered to the first heat transfer plate 120, and the unit frame 160 is fixed to the first heat transfer plate 120.
  • thermoelectric element 140 such as silver paste is applied to the thermoelectric element base part 120 dl ⁇ : L 20 dl0 of the first heat transfer plate 120, and ten thermoelectric elements are formed. 140a1 to 140a10 are fixed to the thermoelectric element base portions 120d1 and 120d2 of the first heat transfer plate 120, respectively. Next, the silver paste used in step 105 described above is dried, and the resistance of each thermoelectric element 140 is measured.
  • thermoelectric elements 140 al to 140 al the terminal patterns 144 bl, 144 b 2 of the ten thermoelectric elements 140 al to 140 al 0, and the lead patterns 130 a 1 to 130 a 9 of the lead board 130 and Conduct between the output terminal patterns 1 30 t 1 and 130 t 2 by wire bonding 150.
  • the wire bonding 150 connects the thermoelectric elements 140 so that the plurality of thermoelectric elements 140 are connected in series.
  • thermoelectric generation unit in which 10 thermoelectric elements 140 al to: L 40 al 0 are connected in series is measured.
  • thermoelectric element substrate 142 on the ten thermoelectric elements 140 al to: I 40 al 0.
  • the second heat transfer plate 170 is fixed to the upper mounting portion 160 e of the unit frame 160.
  • the silicone grease 172 allows the second heat transfer plate 170 and the upper thermoelectric element substrate 142 to conduct heat.
  • thermoelectric generator unit 180 measure the resistance of the thermoelectric generator unit 180 and measure the power generation performance of the thermoelectric generator unit.
  • a complete watch having the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention that is, a watch body 200 includes an outer case 202 and a movement 204. , A power generating block 206, a dial 208, a pointer 210, a center 212, and a crown 214.
  • the exterior case 202 includes an upper body 222, a decorative edge 222, a lower body 222, a back cover 226, and a glass 228.
  • the upper body 220 is made of a thermally conductive material. It is preferable to make 220 from the same month in brass, stainless steel, etc.
  • the decorative border 22 2 is made of brass or stainless steel.
  • the decorative edge 222 is a force that can be attached to the upper body 220.
  • the decorative edge 222 does not need to be provided, and the lower body 222 is made of a material having good heat insulating properties. That is, the lower the moon the 2 2 4 constitutes a heat insulating member to insulate the upper cylinder 2 2 0 and back cover 2 2 6.
  • the lower body 224 is made of plastic such as polymer or ABS resin.
  • the back lid 2 26 is made of a thermally conductive material. It is preferable that the back cover 226 be made of metal such as stainless steel.
  • the frames 2 1 and 2 are made of, for example, plastic. Glass 2 2 8 is attached to upper torso 2 2 0
  • “Movement” means a mechanical body that includes a part that drives a watch.
  • the movement 204 is driven by a power supply, a clock drive circuit for driving a clock driven by the power supply, a step motor driven by a signal output from the clock drive circuit, and the like.
  • a wheel train that rotates based on the operation described above, and a steering mechanism for correcting the position of the pointer 210 are provided.
  • the pointer 210 is attached to the train wheel, and displays time or time information by rotating the train wheel.
  • the pointer 210 includes, for example, a date hand, a minute hand, and a second hand.
  • the side with the back cover 2 26 is called the “back cover side” of the movement
  • the side with the glass 2 28 is called the “glass side” of the movement. I do.
  • the dial 208 is located on the “glass side” of the movement 204.
  • the frames 2 1 and 2 are mounted from the “back lid side” of the movement 204.
  • the power generation block 206 with the thermoelectric generation unit of the present invention includes a thermoelectric generation unit 180, a booster circuit block 240, a circuit insulating plate 242, It comprises a conductor 244 and a power generation block frame 246.
  • the heat conductor 244 is a plate-like member having a substantially circular outer peripheral shape, and is made of a material having heat conduction. It is preferable to make the heat conductor 244 from a metal such as copper or brass. Preferably, the heat conductor 244 is formed in a flat shape and is not bent: With this configuration, the heat conductor 244 can be manufactured by a simple processing step.
  • the circuit insulating plate 242 is a thin plate-like member having a substantially circular outer peripheral shape, and is made of an electrically insulating material.
  • the circuit insulating plate 242 is made of a plastic such as polyimide or polyester.
  • the power generation block frame 2246 is a member having a substantially circular outer shape and is made of an electrically insulating material. It is preferable that the power generation block frame 246 be made of plastic such as polycarbonate and polyacetal. Three screw pins 246a to 246c are fixed to the power generation block frame 246.
  • the booster circuit block 240 includes a booster circuit board 250 having a substantially circular outer peripheral shape.
  • the booster circuit board 250 is composed of, for example, a glass epoxy board or a polyimide board.
  • a booster integrated circuit 252 for forming a booster circuit, a plurality of capacitors 260, a tantalum capacitor 262, and a plurality of diodes 264 are mounted on the booster circuit board 250. ing.
  • the electric elements of the booster circuit block that is, the booster integrated circuit 252 and the plurality of capacitors 260 A tantalum capacitor 26 2 and a plurality of diodes 2 64 are arranged around the thermal power generation unit 180.
  • the thermoelectric generator unit 180 is attached to the heat conductor 244.
  • the output terminal patterns 13 0 t 1 and 13 0 t 2 of the thermal power generation unit 180 are connected to the pattern of the step-up circuit substrate 250 using the thermal power generation unit terminal terminal set screw 290.
  • the lead substrate 130 is fixed to the power generation block frame 246.
  • the boost circuit board 250, the circuit insulating plate 24, and the heat conductor 24 are interposed between the lead board 13 and the power generation block frame 24. .
  • the output terminal patterns 130 t 1 and 130 t 2 of the lead substrate 130 are conducted to the pattern of the booster circuit substrate 250.
  • the heat conductor 244 is fixed to the power generation block frame 246 by two heat conductor set screws 292.
  • thermoelectric generation unit (4) Structure of an embodiment of a timepiece including a power generation block with a thermoelectric generation unit according to the present invention
  • the movement 204 with the dial 208 and the pointer 210 is mounted on the upper body 220, and the frame 212 is mounted on the back lid of the movement 204.
  • the power generation block 206 is arranged on the back cover side of the movement 204 and is fixed to the upper body 220 by a power generation block set screw 310.
  • the heat conduction sensor 320 is arranged on the back cover side of the thermal power generation unit 180.
  • the case back 2 2 6 is fixed to the lower body 2 2 4.
  • the heat conductive spacer 320 has one surface in contact with the first heat transfer plate 120 of the thermoelectric generator unit 180 and the other surface in the back cover '226. It is arranged so that it may contact the side.
  • thermoelectric generation unit of the present invention 99/19979
  • the movement 204 includes a circuit block 350 to which a clock driving integrated circuit for controlling the operation of the timepiece is mounted.
  • a part of the back lid side surface of the circuit block 350 is disposed opposite to a part of the glass side surface of the power generation block frame 246.
  • the boost circuit lead terminal 2 16 is made of an elastic material such as spring steel and has the shape of a coil spring.
  • the booster circuit lead terminal 216 has one end in contact with the pattern of the booster circuit board 250 and the other end in contact with the pattern of the circuit block 350.
  • the step-up circuit lead terminal 2 16 conducts the pattern of the step-up circuit board 250 and the pattern of the circuit block 350 in a compressed state.
  • booster circuit lead terminals 2 16 are provided, each of which has eight booster circuit boards 25.
  • the pattern of 0 and the pattern of eight circuit blocks 350 are conducted.
  • Two of these booster circuit lead terminals 2 16 are provided for transmitting a booster circuit clock signal, one is provided for transmitting a charge switching signal, and one is for transmitting a power generation detection signal.
  • Two are provided for transmitting a secondary battery voltage detection signal, one is provided for a positive electrode, and one is provided for GND (ground).
  • the booster circuit board 250 of the booster circuit block 240, the circuit insulating plate 242, and the heat conductor 244 are connected to the lead board 130 and the power generation block.
  • the lead board 130 is fixed to the power generation block frame 246 while being interposed between the circuit board and the power generation block.
  • the upper torso 220 has a convex portion 2 2 projecting in the direction of the back lid. / 19979
  • the convex portion 220a is formed in a ring shape substantially along the circumference. That is, the convex portion 220a is arranged outside the movement along the outer periphery of the movement of the timepiece.
  • the heat conductor 244 has a glass-side surface in contact with the convex portion 220 a of the upper moon 220.
  • the heat conductor 244 is a flat member, and the production of the heat conductor 244 does not require bending.
  • the heat conductor 244 is fixed to the upper body 220 by screwing a heat conductor set screw 292 to a female screw provided in the upper body 220. Since the heat conductor 24 is in contact with the upper body 220, the heat transferred from the thermoelectric generator unit 180 passes through the heat conductor 24 and the convex portion 2 of the upper body 220.
  • the heat conductor 244 used in the timepiece provided with the power generation block with the thermoelectric generation unit of the present invention, which is transmitted to 240a, has a smaller surface area than the conventional heat conductor that has been subjected to bending. As a result, by using such a heat conductor 244, heat can be transferred extremely efficiently from the second heat transfer plate 170 to the convex portion 220a of the same month 220. Can be.
  • the heat conduction spacer 320 has one surface in contact with the first heat transfer plate 120 of the thermoelectric generator unit 180 and the other surface in the back cover 2 26. It touches the side and lays.
  • the heat conduction sensor 320 is configured to have a shape obtained by partially removing a circle.
  • the shape of the heat conduction spacer 320 is determined so as to correspond to the shape of the first heat transfer plate 120.
  • the heat conductive spacer 320 is made of a material having good heat conductivity.
  • the heat conductive spacer 320 is preferably made of a silicone rubber sheet.
  • Such a silicone rubber sheet can be obtained, for example, as Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. “Radio Silicone Rubber Sheet TC-TH Type” and Kitagawa Kogyo Co., Ltd. as “Gip Pad” and “Soft Pad”. Such silicone rubber sheets are soft and compressible and have good thermal conductivity. Referring to FIG. 38, when the thermoelectric generation unit 180 is attached to the watch, the surface 180 f of the back lid side of the thermoelectric generation unit 180 and the inner surface 2 26 f of the back lid 2 26 are formed. The gap T3 between them does not become a constant value due to variations in dimensions of related components.
  • the heat conductive switch 320 is compressible, the heat conductive switch 320 is connected to the back cover side surface 180 of the thermal power generation unit 180 and the back cover 2 26 If it is located between the inner surface 2 f of the heat generation unit and the heat transfer spacer, the first heat transfer plate of the thermal power generation unit 180 and the back cover 2 2 6 Can be made heat conductive.
  • the thermal thickness of conductive spacer 3 2 taking into account the tolerances of the associated components, and the surface 1 8 0 of the case back side of the heat generator Yunitto 1 8 0 I, case back 2 2 6 is configured to be larger than the maximum value of the gap between the inner surface 2 2 6 f.
  • the thickness of the thermally conductive Subesa 3 2 0 and 0.5 mm, incorporating the thermal conductivity scan Bae colonel 3 2 0 clockwise to fix the back cover 2 2 6 Shitatsuki same 2 2 4 4 heat The tolerance of the related components can be determined so that the thickness of the conductive spacers is from 0.1 mm to 0.4 mm. With this configuration, the heat is always efficiently transmitted from the back cover 220 to the first heat transfer plate 120 of the thermoelectric generator unit 180 via the heat conduction spacer 320. Can be done.
  • the back cover 2 26 is fixed to the lower body 2 2 4 by screwing the back cover set screw 37 2 into the female screw provided on the lower body 2 24. It is preferable to provide a plurality of, for example, four back lid screws 37 2. Potsuki 3 7 4
  • the upper trunk 220 and the lower trunk 222 are arranged between the upper trunk 220 and the lower trunk 222 is located between the back lid 222 and the lower trunk 222.
  • the power source of the watch that is, the secondary battery 600 provided in the memory 204 is connected to the thermoelectric generator unit 180.
  • the secondary battery 600 is constituted by a rechargeable battery such as an ion lithium secondary battery, for example.
  • Such rechargeable batteries include, for example, Matsushita Battery Co., Ltd.'s “Titanium Lithium Ion Secondary Battery MT920” (9.5 mm diameter x 2.0 mm thickness, nominal capacity 3.0 OmAh, Nominal i.5 Porto).
  • a rechargeable capacitor may be used instead of the secondary battery 600.
  • the movement 204 includes a circuit block 350.
  • a clock driving integrated circuit 630 for controlling the operation of the clock is attached to the circuit block 350.
  • the clock driving integrated circuit 630 includes a clock driving circuit 418.
  • a quartz oscillator 62 constituting a source vibration is mounted on a circuit block 350.
  • the clock driving integrated circuit 630 includes a clock driving oscillation circuit, a clock driving frequency dividing circuit, and a motor driving circuit.
  • the movement 204 includes a switching mechanism including a winding stem 632, an oscillating body (not shown), a bolt (not shown), and a thumbwheel (not shown), a coil block 6100, and a stator 6 1 2 ⁇ Rotary including 6 14 ⁇ 5th wheel 6 16 ⁇ 4th wheel 6 18 ⁇ 3rd wheel 6 20 ⁇ 2nd wheel 6 2 2 ⁇ Sun wheel 6 2 4 and hour wheel
  • a second hand 6400 having a train wheel including 626 is attached to the fourth wheel 618.
  • the minute hand 6 4 2 is attached to the center wheel & pinion 6 2 2.
  • the hour hand 6 4 6 is attached to the hour wheel 6 2 6.
  • the second hand 6 40, the minute hand 6 42 and the hour hand 6 4 6 constitute the hands 2 10.
  • crown 2 14 is attached to winding stem 6 32.
  • booster circuit 410 is configured to generate electricity generated by thermoelectric generation unit 180. It is provided to increase the pressure.
  • the oscillation circuit 412 is provided for driving the booster circuit 410.
  • the Schottky diode 414 is provided to rectify the HE generated by the thermoelectric generator unit 180 and the voltage generated by the booster circuit 410.
  • the power supply operation control circuit 4 16 supplies the power from the booster circuit 4 10 to the clock drive circuit 4 18 according to the value of the voltage boosted by the booster circuit 4 10, and the power storage member 4 from the booster circuit 4 10. It is provided to control the flow of power to 20 and the flow of power from the power storage member 420 to the clock drive circuit 418.
  • the power storage member 420 stores the power boosted by the boost circuit 410 and supplies the power to the timepiece drive circuit 418.
  • the timepiece drive circuit 418 is configured to operate using the power boosted by the booster circuit 410 or the power stored in the power storage member 420.
  • the output terminal of the thermoelectric generator unit 180 is connected to the electromotive voltage input terminal of the booster circuit 410.
  • the P-type electrode of the Schottky diode 4 14 is connected to the output terminal of the thermoelectric generator unit 180.
  • the N-type electrode of the Schottky diode 4 14 is connected to the oscillation circuit power supply terminal of the oscillation circuit 4 12.
  • the booster E output terminal of the booster circuit 410 is connected to the input terminal of the power supply operation control circuit 416.
  • the power storage terminal of the power supply operation control circuit 416 is connected to the input terminal of the power storage member 420.
  • Output terminals of the power supply operation control circuit 4 1 6 is connected to the power supply terminal of the timepiece drive circuit 4 1 8.
  • thermoelectric power-generating unit 180 Let the voltage at the output terminal of the thermoelectric power-generating unit 180 be Vp. Let p) ⁇ of the boost terminal mJ £ output terminal of the booster circuit 410 be V p ⁇ . 3 ⁇ 4 ⁇ of the power supply terminal of the clock drive circuit 418 is V ic. Let Vca be the input terminal of the power storage member 420.
  • the booster circuit 410 is constituted by a “switched capacitor type” booster circuit. I have.
  • the booster circuit 410 includes a first booster circuit 43, a second booster circuit 43, a third booster circuit 43, a fourth booster circuit 43, and an inverter circuit 438. And the smoothing capacitors 4440, 4422 and 4444.
  • the electromotive voltage input terminal 450 of the booster circuit 410 is connected to the input terminal of the first booster circuit 330.
  • the output terminal of the first booster circuit 430 is connected to the input terminal of the second booster circuit 432 and to one electrode of the smoothing capacitor 440.
  • the other electrode of the smoothing capacitor 440 is connected to the GND terminal.
  • the output terminal of the second booster circuit 432 is connected to the input terminal of the third booster circuit 434, and is connected to one electrode of the smoothing capacitor 442.
  • the other electrode of the smoothing capacitor 442 is connected to the GND terminal.
  • the output terminal of the third booster circuit 434 is connected to the input terminal of the fourth booster circuit 436, or to one electrode of the smoothing capacitor 444.
  • the other electrode of the smoothing capacitor 4 4 4 is connected to the GND terminal.
  • the output terminal of the fourth booster circuit 436 forms the boosted voltage output terminal 452 of the booster circuit 410.
  • the pulse signal input terminal 4 54 for inputting the pulse signal from the oscillation circuit 4 1 2 is connected to the input terminal of the inverter circuit 4 3 8 and the first pulse signal input of the first booster 4 3 Terminal 4 94, first pulse signal input terminal 5 2 4 of second booster circuit 4 32, first pulse signal input terminal 5 5 4 of third booster circuit 4 3 4, fourth pulse circuit 4 3 6 Connected to 1 pulse signal input terminal 5 5 4.
  • the output terminals of the inverter circuit 438 are connected to the second pulse signal input terminal 498 of the first booster circuit 43, the second pulse signal input terminal 528 of the second booster circuit 432, and the third
  • the second pulse signal input terminal 558 of the booster circuit 434 and the second pulse signal input terminal 558 of the fourth booster circuit 436 are connected.
  • the first booster circuit 430, the second booster circuit 432, the third booster circuit 334, and the fourth booster circuit 436 receive a pulse signal from the oscillator circuit 412.
  • the first booster circuit 450 boosts the voltage input from the mil input terminal 450 approximately twice.
  • the second booster circuit 432 further boosts the voltage output by the first booster circuit 430 approximately twice.
  • the third booster circuit 434 further boosts the voltage output by the second booster circuit 432 approximately twice.
  • the fourth booster circuit 436 further boosts the voltage output by the third booster circuit 434 about twice. Therefore, the first booster circuit 4330, the second booster circuit 432, and the third booster circuit A total of approximately 16 times boosting is performed by the 4 3 4 and 4th booster circuit 4 36.
  • the output terminal of the inverter circuit 460 is connected to the input terminal of the inverter circuit 462, and is connected to the first electrode of the capacitor 466.
  • the output terminal is connected to the input terminal of the inverter circuit 466 and to the first electrode of the capacitor 468.
  • the output terminal of the inverter circuit 466 is connected to the input terminal of the inverter circuit 460 and the input terminal of the inverter circuit 470, and to the first electrode of the capacitor 472. Is done.
  • the output terminal of the inverter circuit 470 is connected to the input terminal of the inverter circuit 474.
  • the output terminal of the inverter circuit 474 is connected to the pulse signal output terminal 476.
  • the pulse signal p1 is configured to be output from the pulse signal output terminal 476.
  • the second electrodes of the capacitors 464, 4688, and 472 are connected to the GND terminal 478, which is a low-potential electrode of the power storage member 420.
  • each inverter circuit is connected to the power supply terminal 480 of the oscillation circuit 412.
  • the ground terminal of each inverter circuit is connected to the GND terminal 478.
  • ⁇ of the N-channel transistor and the P-channel transistor in the inverter circuit is, for example, 0.3 V
  • the driving voltage is 0.7 V.
  • the electromotive voltage input terminal 450 of the booster circuit 410 is connected to the drain of the ⁇ -channel type MOS transistor 490 and the source of the ⁇ -channel type MOS transistor 492. Connected to.
  • the first pulse signal input terminal 494 is connected to the gate of the ⁇ -channel type MOS transistor 492 and to the gate of the ⁇ -channel type MOS transistor 496.
  • 2nd pulse signal input terminal 4 Reference numeral 98 is connected to the gate of the N-channel MOS transistor 490 and to the gate of the N-channel MOS transistor 502.
  • the source of N-channel MOS transistor 490 is connected to the drain of N-channel MOS transistor 496 and to the second electrode of capacitor 504.
  • the first electrode of the capacitor 504 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor 492 and to the source of the N-channel MOS transistor 502.
  • An output terminal 506 for outputting the boosted voltage is connected to the drain of the N-channel MOS transistor 502.
  • the GND terminal 508 is connected to the source of the N-channel MOS transistor 496. Therefore, the first booster circuit 430 is configured so that the boosted voltage is output from the output terminal 506.
  • the second pulse signal input from the second pulse signal input terminal 498 becomes “LOW”
  • the N-channel MOS transistors 492 and 496 turn on, and the N-channel MOS transistors 490 and 502 turn off.
  • the power supplied to the input terminal 450 is supplied to the first electrode of the capacitor 504 via the MOS transistor 492, and the first electrode of the capacitor 504 rises to the voltage Va.
  • the voltage of GND is supplied to the second electrode of the capacitor 504 via the N-channel MOS transistor 496, and the second electrode of the capacitor 504 becomes “LOW”.
  • U £ Va, Vb, and Vc are related to the maximum ffi ⁇ S that can flow between the source and drain when an N-channel MOS transistor is turned on.
  • An N-channel MOS transistor can apply any small voltage if the voltage applied between its source and drain is less than the maximum value. However, if an N-channel MOS transistor is added between its source and drain but higher than the maximum value, no matter how large miE is added, the power can be reduced to a maximum value of 3 ⁇ 4 ⁇ . I can't do it.
  • the voltage supplied from the electromotive input terminal 450 is equal to or less than the maximum voltage of the N-channel MOS transistor 492, and 3 ⁇ 4 ⁇ and Va supplied from the electromotive voltage input terminal 450 are the same. .
  • Va becomes the maximum voltage value of the N-channel MOS transistor 492.
  • the SJE and Vb supplied from the voltage input terminal 450 are different from each other. Become the same voltage. If the voltage supplied from the input terminal 450 is higher than the maximum voltage of the N-channel MOS transistor 490,
  • Vb becomes the maximum voltage value of the N-channel MOS transistor 490.
  • Vc When the voltage is equal to or lower than the maximum voltage value of the N-channel MOS transistor 502, Vc becomes a value obtained by adding Va and Vb. If V a and V b generated at the first electrode of capacitor 504 are higher than the maximum voltage of ⁇ -channel MOS transistor 502, V c is the maximum of ⁇ -channel MOS transistor 502. It becomes a large value.
  • the “maximum value” of each of the N-channel MOS transistors described above is the ⁇ ] ⁇ of “ ⁇ GH” of each pulse signal input to the gate of each ⁇ -channel MOS transistor, ie, ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ is added to the channel type MOS transistor.
  • the first booster circuit 430 can efficiently boost this voltage even when the input E to be boosted is low. This configuration is particularly effective when ff of the input Iff input terminal 450 is lower than ⁇ channel type ⁇ threshold of the S transistor ⁇ ] £.
  • the first booster circuit 430 is configured so that the turned-on MOS transistor is turned off and the turned-off MOS transistor is turned on at the same time as the turned-on MOS transistor is turned off. Then, by configuring the MOS transistor that is turned off to be turned on, the through current can be eliminated and the boosting efficiency can be increased.
  • the input terminal 510 of the second booster circuit 432 connected to the output terminal 506 of the first booster circuit 430 is connected to the input terminal 510 of the N-channel MOS transistor 520. Connected to the rain and to the source of N-channel MOS transistor 522.
  • the first pulse signal input terminal 52 4 is connected to the gate of the N-channel type MOS transistor 52 2, and is connected to the gate of the N-channel type MOS transistor 52 26. Connected to the gate of channel type MOS transistor 532.
  • the second pulse signal input terminal 528 is connected to the gate of the N-channel MOS transistor 520.
  • the source of the N-channel type MOS transistor 520 is connected to the drain of the N-channel type MOS transistor 526 and to the second electrode of the capacitor 534.
  • the first electrode of the capacitor 534 is connected to the drain of the N-channel type IOS transistor 522 and the P-channel type MO 9/19970
  • An output terminal 536 for outputting the boosted 3 ⁇ 4 ⁇ is connected to the substrate grounded source of the ⁇ channel type MOS transistor 532.
  • the GND terminal 538 is connected to the source of the ⁇ -channel MOS transistor 526. Therefore, the second booster circuit 432 is configured so that the boosted miE is output from the output terminal 536.
  • the second pulse signal input from the second pulse signal input terminal 528 becomes “LOW”, and N
  • the channel type MOS transistors 522 and 526 are turned on, and the N-channel type MOS transistor 520 and the P-channel type MOS transistor 532 are turned off.
  • the voltage supplied to the input terminal 510 is supplied to the first electrode of the capacitor 534 via the N-channel MOS transistor 522, and the first electrode of the capacitor 534 rises to the voltage Va1.
  • the voltage of GND is supplied to the second electrode of the capacitor 534 via the N-channel type OS transistor 526, and the second electrode of the capacitor 534 becomes "LOW".
  • the first pulse signal input from the first pulse signal input terminal 524 is “LOW”
  • the second pulse signal input from the second pulse signal input terminal 528 becomes “HI GH”
  • the N-channel MOS transistors 522 and 526 are turned off, and the N-channel MOS transistor 520 and the P-channel MOS transistor 532 are turned on.
  • the signal ⁇ ) ⁇ supplied to the input terminal 510 is supplied to the second electrode of the capacitor 534 via the N-channel MOS transistor 520, and the voltage of the second electrode of the capacitor 534 rises to the voltage Vb1. Therefore, the first electrode of the capacitor 534 rises to J £, which is the sum of the voltages Va 1 and Vb 1.
  • This increased voltage is supplied to the output terminal 536 via the P-channel MOS transistor 532, and the voltage of the output terminal 536 increases to Vc1.
  • the P-channel MOS transistor 532 is the first of the capacitors 534.
  • the electrode IE is lower than the minimum ff value at which a current can flow between the source and the drain of the channel MOS transistor 532, there are two operation modes.
  • the voltage of the first electrode of the G capacitor 534 is 0.6 V or more, and less than the minimum 3 ⁇ 4JE value that allows current to flow between the source and drain of the P-channel MOS transistor 532 In this case, “ ⁇ ( ⁇
  • Iff of the first electrode of the capacitor 5334 is equal to or greater than the minimum value of 3 ⁇ 41 £ at which current can flow between the source and the drain of the P-channel MOS transistor 5332. Whatever the voltage of the first electrode of the capacitor 534 is, the voltage can be supplied to the output terminal 536.
  • the “minimum threshold value at which a current can flow between the source and the drain of the P-channel MOS transistor 5332” is the gate of the P-channel MOS transistor 5332. This is a value obtained by subtracting the threshold value of the ⁇ channel type MOS transistor 532 from the 3 ⁇ 4
  • the second booster circuit 432 can improve efficiency when the voltage of the input terminal is equal to or higher than the minimum voltage value of the P-channel MOS transistor 532.
  • the feature is that the pressure can be boosted. / 19979
  • the second booster circuit 432 is configured so that the turned-off MOS transistor is turned on at the same time as the turned-off MOS transistor is turned off, but the turned-on MOS transistor is turned off. Thereafter, by configuring the MOS transistor, which is off, to turn on, the through current can be eliminated, and the boosting efficiency can be improved.
  • the input terminal 540 of the third booster circuit 434 connected to the output terminal 536 of the second booster circuit 432 is connected to the base of the P-channel MOS transistor 550. It is connected to a grounded source and to the drain of a P-channel MOS transistor 552.
  • the first pulse signal input terminal 554 is connected to the gate of a P-channel MOS transistor 550, connected to the gate of a P-channel MOS transistor 562, and connected to an N-channel MOS transistor. Connected to the gate of S transistor 556.
  • the second pulse signal input terminal 558 is connected to the gate of the P-channel MOS transistor 552.
  • the drain of P-channel MOS transistor 550 is connected to the drain of N-channel MOS transistor 556 and to the second electrode of capacitor 564.
  • the first electrode of the capacitor 564 is connected to the grounded source of the P-channel MOS transistor 552 and to the drain of the P-channel MOS transistor 562.
  • the output terminal 566 for outputting the boosted voltage is connected to the substrate-grounded source of the P-channel MOS transistor 562.
  • the GND terminal 568 is connected to the source of the N-channel MOS transistor 556. Therefore, the third booster circuit 434 may be configured so that the boosted voltage is output from the output terminal 566.
  • the first pulse signal input from the first pulse signal input terminal 554 is “HIGH”
  • the second pulse input from the second pulse signal input terminal 558 The signal becomes “: LOW”
  • the N-channel MOS transistor 556 and the P-channel MOS transistor 552 turn on
  • the P-channel MOS transistors 550 and 562 turn off.
  • the voltage supplied to the input terminal 540 is supplied to the first electrode of the capacitor 564 via the P-channel MOS transistor 552, and the first electrode of the capacitor 564 rises to the voltage Va2.
  • the voltage of GND is supplied to the second electrode of the capacitor 564 via the N-channel MOS transistor 556, and the second electrode of the capacitor 564 is set to “LOW”.
  • the first pulse signal input from the first pulse signal input terminal 554 is “LOW”
  • the second pulse signal input from the second pulse signal input terminal 558 becomes “HI GH”
  • the N-channel MOS transistor 556 and the P-channel MOS transistor 552 turn off, and the P-channel MOS transistors 550 and 562 turn on.
  • 3 ⁇ 4 ⁇ supplied to the input terminal 540 is supplied to the second electrode of the capacitor 564 via the P-channel MOS transistor 550, and the second electrode of the capacitor 564 rises to the voltage Vb2. Therefore, the first electrode of the capacitor 564 rises to a voltage obtained by adding the voltages Va 2 and Vb 2. This increased voltage is supplied to the output terminal 566 via the P-channel MOS transistor 562, and the ff of the output terminal 566 rises to Vc2.
  • the voltage of the first electrode of the capacitor 564 is lower than the minimum ff at which a current can flow between the source and the drain of the P-channel MOS transistor, the voltage must be efficiently boosted. Can not.
  • the voltage of the first electrode of the capacitor 564 is higher than the minimum at which a current can flow between the source and the drain of the P-channel MOS transistor, the voltage of the first electrode of the capacitor 564 is increased. Even with such a voltage, the voltage can be supplied to the output terminal 566.
  • the third booster circuit 434 is configured so that the turned-off MOS transistor is turned on at the same time as the turned-on MOS transistor is turned off. By configuring so that the MOS transistor that is turned off and then the MOS transistor that is turned off is turned on, the through current can be eliminated and the boosting efficiency can be increased.
  • the input terminal 570 of the fourth booster circuit 436 is connected to the output terminal 566 of the third booster circuit 434.
  • An output terminal 596 for outputting the boosted voltage is connected to the source of the P-channel MOS transistor 562 which is grounded on the substrate. Therefore, the fourth booster circuit 436 is configured so that the boosted voltage is output from the output terminal 596.
  • the other configuration of the fourth booster circuit 436 is the same as the configuration of the third booster circuit 434 described above. Therefore, a detailed description of the configuration of the other parts of the fourth booster circuit 436 is omitted.
  • the operation of the fourth booster circuit 436 is the same as the operation of the third booster circuit 434 described above.
  • the second pulse signal input from the second pulse signal input terminal 558 becomes “LOW”.
  • the N-channel MOS transistor 556 and the P-channel MOS transistor 552 turn on, and the P-channel MOS transistors 550 and 562 turn off.
  • the ff supplied to the input terminal 570 is supplied to the first electrode of the capacitor 564 via the P-channel MOS transistor 552, and the first electrode of the capacitor 564 rises to a3. 3 ⁇ 4 ⁇ of the GND is supplied to the second electrode of the capacitor 564 through the N-channel type MOS transistor 556, and the second electrode of the capacitor 564 is set to “LOW”.
  • the SJi of the first electrode of the capacitor 564 is lower than the minimum ®Ji that allows current to flow between the source and the drain of the P-channel MOS transistor, efficient The boost cannot be performed.
  • the value of the first electrode of the capacitor 564 is higher than the minimum ⁇ ⁇ ⁇ at which current can flow between the source and the drain of the P-channel MOS transistor, Even when the voltage of one electrode is a voltage like the above, the voltage can be supplied to the output terminal 596.
  • the fourth booster circuit 436 is configured so that the MOS transistor that has been turned off is turned on at the same time as the MOS transistor that is turned on is turned off, but the MOS transistor that is turned on is turned off. Thereafter, by configuring the MOS transistor, which is off, to turn on, the through current can be eliminated, and the boosting efficiency can be improved.
  • the booster circuit 410 shown in FIG. 44 includes the first booster circuit 430, the second booster circuit 432, the third booster circuit 334, and the fourth booster circuit 430. It consists of 36.
  • the mil boosted by 30 is further boosted by the second booster circuit 432.
  • the voltage boosted by 432 is further boosted by the third booster circuit 434.
  • the ⁇ ⁇ that has been boosted by the third booster circuit 4334 is further boosted by the fourth booster circuit 436.
  • the booster circuit 410 thus configured has a ⁇ ⁇ channel type ⁇ OS transistor and a P channel type MOS transistor respectively.
  • the voltage of the electromotive force terminal 450 is boosted by the first booster circuit 430, Further, the boosted voltage can be further boosted by the second booster circuit 432, the third booster circuit 4334, and the fourth booster circuit 436.
  • ⁇ ⁇ of the thermal power generation unit 180 is not output changes temporally from the power
  • the oscillation circuit 4 1 2 When the minimum drive voltage exceeds the minimum drive voltage, the output ⁇ 1 ⁇ V ⁇ of the thermal power generation unit 180 is input to the oscillation circuit power supply terminal 480 of the oscillation circuit 4 12 through the short key diode 4 14.
  • the oscillation circuit 4 1 2 starts operating, c oscillation begins
  • the oscillation circuit 412 that has started oscillating outputs the pulse signal to the pulse signal output terminal 476, and the output pulse signal is input to the pulse signal input terminal of the booster circuit 410.
  • the booster circuit 410 starts boosting the output voltage of the thermoelectric generator 180.
  • the boosted voltage output terminal 4 52 of the booster circuit 410 and the oscillation circuit power supply terminal 480 of the oscillator circuit 42 are connected, the boosted voltage is applied to the power supply of the oscillator circuit 4 12. Become.
  • the Schottky diode 4 14 is connected between the output terminal of the thermal power generation unit 180 and the oscillation circuit power supply terminal 480, once the oscillation circuit 4 12 operates and starts boosting, The oscillation circuit 412 uses []] boosted by the booster circuit 410 as the power supply. Therefore, once the output voltage Vp of the thermoelectric generation unit 180 exceeds the minimum drive voltage of the oscillation circuit 412, the output voltage Vp of the thermoelectric generation unit 180 changes over time. Even if the voltage becomes lower than the minimum drive voltage of the oscillation circuit 412, the booster circuit 410 can continue boosting.
  • the voltage of power storage member 420 can be used as the oscillation start voltage of oscillation circuit 412.
  • the ff of the power storage member 420 is supplied to the oscillation circuit power supply terminal 480 through the power supply operation control circuit 416 to generate the oscillation circuit 412. O 99/19979
  • the oscillating circuit 412 uses @ ⁇ boosted by the boosting circuit 410 as a source, as in the above-described operation.
  • the power supply operation control circuit 416 inputs the boosted ⁇ ffV p ⁇ , and distributes power to the clock drive circuit 418 and the power storage member 420 according to the value of the boosted voltage V ⁇ . If the boosted 3 ⁇ 4EV pp power S is equal to the voltage required to drive the clock drive circuit 4 18, the power supply operation control circuit 4 16 clocks the voltage boosted by the boost circuit 4 10 Supply to drive circuit 4 18.
  • the power supply operation control circuit 4 16 increases the voltage by the boost circuit 4 10 ff Is supplied to both the clock drive circuit 4 18 and the electricity storage member 4 20.
  • the power supply operation control circuit 4 16 supplies the voltage from the power storage member 4 20. Is supplied to the clock drive circuit 4 18.
  • thermoelectric generation unit 180 By configuring the power supply operation control circuit 4 16 to operate in this way, even when the boosted V pp becomes a voltage lower than that capable of driving the clock drive circuit 4 18, The clock drive circuit 418 can be continuously driven by the voltage from the power storage member 420. Therefore, with this configuration, the output 3 ⁇ 4! £ of the thermoelectric generation unit 180 can be used efficiently.
  • the output of the thermoelectric generation unit 180 is input to the booster circuit 410 or the power supply operation control circuit 416. You. The voltage boosted by the booster circuit 410 is supplied to the clock drive circuit 418.
  • the clock driving circuit 418 includes a clock driving oscillation circuit, a clock driving frequency dividing circuit, and a motor driving circuit.
  • the crystal oscillator 60 2 constitutes the source oscillation, for example, 3 2, Vibrates at 768 Hz and outputs a reference signal to the clock drive oscillation circuit.
  • the clock driving frequency dividing circuit performs a predetermined frequency dividing operation by inputting the output signal of the oscillation circuit, and outputs, for example, a signal of 1 Hz.
  • the motor drive circuit receives the output signal of the clock drive frequency dividing circuit and outputs a drive signal for driving the step motor.
  • the clock drive circuit 418 operates with the voltage boosted by the booster circuit 410 or ff of the secondary battery 600.
  • Power supply operation control circuit 4 16 Power supply of ff boosted by booster circuit 4 10 to clock drive circuit 4 18 and supply of ff of secondary battery 6 00 to clock drive circuit 4 18 Control.
  • Coil block 6 10 force Inputs a drive signal for driving the step motor output from the motor drive circuit, and magnetizes a plurality of poles of the stator 6 12.
  • the rotor 6 14 is rotated by the magnetic force of the stator 6 12.
  • the rotor 614 rotates 180 degrees every second based on the aforementioned 1 Hertz signal.
  • the fifth wheel 6 16 rotates with the rotation of the rotor 6 14.
  • the fourth wheel 6 18 rotates 6 degrees per second due to the rotation of the fifth wheel 6 16.
  • the third wheel & pinion 620 is rotated by the rotation of the fourth wheel & pinion 6 18.
  • the second wheel & pinion 62 2 rotates by the rotation of the third wheel & pinion 62 0.
  • the minute wheel 6 2 4 is rotated by the rotation of the second wheel 6 2 2.
  • the hour wheel 6 2 6 is rotated by the rotation of the minute wheel 6 2 4.
  • the second attached to the 4th wheel 6 1 8 ⁇ "6 4 0 indicates" seconds ".
  • the minute hand is indicated by the minute hand 6 42 attached to the second wheel 6 2 2.
  • "Hour” is indicated by the hour hand 6 4 6 attached to the hour wheel 6 2 6.
  • the heat of the arm 650 is transmitted to the back cover 226.
  • the heat of the back cover 226 is transmitted to the first heat transfer plate 120 of the thermoelectric generator unit 180 via the heat conduction sensor 320. That is, the first heat transfer plate 120 constitutes a heat absorption plate.
  • the thermoelectric element 140 of the thermoelectric generation unit 180 generates an electromotive force by the Seebeck effect. Therefore, the second heat transfer plate 170 of the thermoelectric generator unit 180 forms a heat sink. No. 2
  • the heat radiated by the heat transfer plate 170 is transmitted to the upper body 220 via the heat conductor 244 and released to the outside air 652.
  • the heat conductor 244 is in contact with the convex portion 220 a of the upper body 220.
  • the flat heat conductor 244 heat is extremely efficiently transferred from the second heat transfer plate 170 to the convex portion 220a of the upper body 220.
  • the thermal resistance in the heat radiation path is reduced by such a configuration that such a flat thermal conductor 244 is brought into contact with the convex portion 220 a of the upper body 220. Therefore, with this configuration, the power generation efficiency of the thermoelectric generator unit can be improved.
  • thermoelectric element 140 is configured such that, for example, 10 pairs of modules including 50 pairs of PN junctions are connected in series.
  • the threshold value ff of the transistors included in the oscillation circuit 412 and the booster circuit 410 is set to be 0.3.
  • the power generation amount of one thermoelectric material element constituting the thermoelectric element 140 is, for example, about 200 VZ. C. Therefore, assuming that the operating voltage of the timepiece is 1.5 V, in order to directly drive the timepiece by the thermoelectric generator unit, the distance between the first heat transfer plate 120 and the second heat transfer plate 170 is required. When the temperature difference is 2 C C, a thermoelectric element 1 4 0 with 1 8 1 2 5 pairs of PN junctions is required c
  • the timepiece including the power generation unit with the thermoelectric generation unit of the present invention is configured to include the booster circuit 410, the oscillation circuit 412, and the power supply operation control circuit 416 as described above. If the generated voltage immediately after attaching the watch to the wrist exceeds the minimum drive voltage of the oscillation circuit 412, then the generated voltage in the steady state after that will be lower than the minimum drive voltage of the oscillation circuit 412. Even if the voltage becomes low, boosting by the boosting circuit 410 is possible.
  • thermoelectric generation unit For example, a watch having a power generation unit with the thermoelectric generation unit according to the present invention is actually used.
  • the generated voltage was 2 V immediately after the watch was put on the wrist, and the generated voltage in the steady state thereafter was about 0.5 V.
  • the threshold voltage of the transistor included in the oscillation circuit 412 when the threshold voltage of the transistor included in the oscillation circuit 412 is about 0.3 V, the lowest drive of the oscillation circuit 412 is performed. The voltage was about 0.7 V.
  • the power supply operation control circuit 416 inputs the boosted 3 ⁇ 4ff V pp and, based on the value of the boosted pp, The electric power is distributed to the clock drive circuit 418 and the power storage member 420.
  • the source operation control circuit 4 16 The voltage raised by 410 is supplied to the clock drive circuit 418.
  • the power supply operation control circuit 4 16 If the voltage required to drive the clock drive circuit 4 18 is greater than 1.5 V and ⁇ EE, the power supply operation control circuit 4 16 The pressure J boosted by 10 is supplied to both the clock drive circuit 4 18 and the electricity storage member 4 20.
  • the power supply and operation control circuit 4 16 The voltage is supplied from the secondary battery 600 to the clock drive circuit 418.
  • the power supply operation control circuit 4 16 By configuring the power supply operation control circuit 4 16 to operate in this way, the boosted voltage V pp can drive the clock drive circuit 4 18 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Also, the clock drive circuit 418 can be continuously driven by the voltage from the secondary battery 600. Therefore, with this configuration, the clock can continue to be driven even if the boosted voltage is smaller than the voltage required to drive the clock drive circuit 418, ie, 1.2 V.
  • the portable electronic device provided with the portable electronic device 700 includes a liquid crystal panel 7 10, a spinning force 7 12, and a lamp 7 18.
  • the drive control circuit 720 operates with the voltage supplied from the power supply operation circuit 416.
  • the configuration and operation of the thermoelectric generation unit 180, the booster circuit 410, the oscillation circuit 412, the power supply operation circuit 416, the secondary battery 600, and the crystal resonator are described above. This is the same as the embodiment of the timepiece including the power generation unit with the thermoelectric generation unit according to the present invention. Therefore, a detailed description of them will be omitted.
  • the drive control circuit 720 is configured to measure time-related information, alarm time-related information, and elapsed time-related information based on the vibration of the crystal oscillator 62.
  • the display control circuit 730 outputs a signal for operating the liquid crystal panel 7 10 to the liquid crystal panel 7 10 based on the signal output from the drive control circuit 7 20. Therefore, the liquid crystal panel 7 10 displays the time or the information on the time based on the signal output from the display control circuit 7 30.
  • the speed control circuit 732 outputs a signal for operating the speaker 7 12 to the speed 7 12 based on the signal output from the drive control circuit 7 20.
  • the speaker 712 emits an alarm sound when it is time to generate an alarm sound based on the signal output from the speaker control circuit 732.
  • the sound emitted from the speaker 71 2 goes out of the portable electronic device 700 from the sound opening 712 a.
  • buttons for operating the portable electronic device 700 are provided, that is, a first button 7400, a second button 7424, a third button 7444, and a fourth button 7446.
  • Figure 51 shows only the first button.
  • the first switch terminal 750 is provided so as to perform the operation of the switch when the first button 7400 is pressed.
  • the second switch terminal 752 is provided so as to operate the switch when the second button 742 is pressed.
  • the third switch terminal 754 is provided so as to perform the operation of the switch when the third button 744 is pressed.
  • the fourth switch terminal 756 is provided so as to operate the switch when the fourth button 746 is pressed.
  • the operation of the switch is Each switch terminal is provided by supplying an input signal to a corresponding switch input terminal of the drive control circuit 720.
  • the lamp control circuit 738 outputs a signal for turning on the lamp 7 18 to the lamp 7 18 based on the signal output from the drive control circuit 7 20.
  • the lamp control circuit 738 is configured to be activated by pressing the fourth button 746 to turn on the lamp 718.
  • the portable electronic device 700 may have only the liquid crystal panel 7 10 or the liquid crystal panel 7 10 and the speaker 7 1 2 , A liquid crystal panel 710 and a lamp 718, or a liquid crystal panel 710, a speaker 712 and a lamp 718. Good
  • the portable electronic device 700 may further include a clock driving circuit as shown in FIG. 42 and a pointer operated by the clock driving circuit. With such a configuration, it is possible to realize a composite display-type portable electronic device having both an analog display and a digital display.
  • the time information is displayed on the liquid crystal panel 7100, so that a digital wristwatch can be realized.
  • the speaker 7 12 can be configured to emit an alarm sound at a preset time, thereby realizing an alarm or a clock with an alarm.
  • the speaker 7 12 when the preset time elapses, the speaker 7 12 emits an alarm sound, so that a timer or a clock with a timer can be realized.
  • the present invention relates to a power generation block with a thermoelectric generation unit, With the configuration described above, it is possible to realize a power generation block with a thermoelectric generation unit that is small and thin, has good power generation efficiency, and has a low power generation efficiency.
  • thermoelectric generation unit of the present invention is simple to manufacture.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Description

9 /19979 ,
1 PCT/JP98/04590
熱発電ュニット付き発電ブロック 技術分野
本発明は、 ゼ一ベック効果に基づく起電力を発生する熱電素子を収容した熱発 電ュニットを含む熱発電ュニット付き発電ブロックに関する。
特に、 本発明は、 熱発電ユニット明により発生した起電力を昇圧するための昇圧 回路を含む昇圧回路プロックと、 熱発電田ュニットにより発生した起電力を蓄電さ せる動作を制御し、 かつ、 昇圧回路の動作を制御するためのための電源、動作制御 回路とを備えていることを特徴とする熱発電ュュット付き発電プロックに関する
背景技術
従来の熱電 i¾宛時計では、 例えば、 特開昭 5 5 - 2 0 4 8 3号公報に開示され ているように、 多数の個々の要素部品からできている熱電式発電機が、 金属製の ケ一シング底部と支持リングとの間に配置されている。 この熱電式発電機 （ペル チェ .バッテリ—） は、 熱極がケーシング底部に対向して置かれ、 冷極が金属製 カバ一に対向して置かれている。 また、 他の構造では、 熱電式発電機は、 ショッ クァブゾ一ノくを介して中間リングに対して保持されている。
従来の他の電子時計では、 特開平 8— 4 3 5 5 5号公報に開示されているよう に、 第一の絶縁体を吸熱側とし、 第二の絶縁体を放 則として、 出力端部に起電 力を得て、 この起電力を蓄電部材に蓄え、 この蓄電部材により時刻表示手段を作 動させている。
また、 従来の発電素子を有する時計では、 特開平 9一 1 5 3 5 3号公報に開示 されているように、 4個の熱電素子が、 腕時計内部の空間においてムーブメント によって占められる部分以外に分割されて配置されている。 この熱電素子では、 P型熱電体と n型熱電体とが端部において接続され、 熱電対を形成している。 熱 電対のすべてを直列に接続して熱電素子を構成している。
また、 従来の熱電発電腕時計では、 実開平 7— 3 2 5 9 0号公報に開示されて いるように、 熱電発電素子が、 裏蓋とモジュ一ルカバーとの間に配置されている , 熱電発電素子は多数の熱電対を含んでいる。
レ、ずれの従来文献も、 1つ以上の熱電素子を収容した熱発電ュニットを開示し ていない。
熱電素子は外力に対する抵抗力が弱い。 特に、 熱電素子では、 細長い柱状の形 態の多数の p型熱電体と n型熱電体とが並べられてレ、るので、 p型熱電体及び n 型熱電体に、 それらの長手方向に直角の向きの力が加わると、 熱電素子が破壊す るおそれがあった。 また、 p型熱電体及び n型熱電体に、 それらの長手方向に沿 う力が加わった場合にも、 その力が一定の大きさを超えると、 熱電素子が破壊す るおそれがあった。
従来、 熱電素子を熱発電ュニットとして実装することなしに、 熱電素子を直接 に腕時計内部の空間に配置しているので、 熱電素子の強度を高めることができな かった。 また、 複数の熱電素子を用いる場合には、 それらの熱電素子を接続する ための手段を必要としていた。
更に、 従来、 複数の熱電素子を含む熱発電ユニットを有し、 昇圧回路及び昇圧 回路の動作を制御するためのための電源動作制御回路を備えた熱発電ュニット付 き回路プロックは開発されていなかった。
本発明の目的は、 発電効率が良レ、熱発電ュニット付き発電プロックを提供する ことにある。
本発明の他の目的は、 小型で薄型の熱発電ュニット付き発電プロックを提供す ろことにある。
本発明の他の目的は、 製造が簡単な熱発電ュニット付き発電プロックを提供す ることにある。 発明の開示
上記課題を解決するために、 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、 ゼ ^ック効果に基づく起電力を発生する 1つ以上の熱電素子を収容し、 かつ、 吸 熱板を構成する第 1伝熱板を含み、 放熱板を構成する第 2伝熱板を含む熱発電ュ ニットと、 熱伝導性のある材料で作られ、 第 2伝熱板と接触するように配置され た熱伝導体と、 熱発電ュニットにより発生した起電力を昇圧するための昇圧回路 を含む昇圧回路ブロックと、 熱発電ュニットにより発生した起電力を蓄電させる 動作を制御し、 かつ、 昇圧回路の動作を制御するためのための電'源動作制御回路 とを備えていることを特徴とする。
この構成により、 小型で発電効率が良い熱発電ュ-ット付き発電プロックを実 現することができる。
更に、 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックでは、 第 2伝熱板は、 その外 側面が熱伝導体に接触した状態で、 熱発電ュニットが熱伝導体に取付けられてい るのが好ましい。
この構成により、 製造が簡単な熱発電ュニット付き発電ブロックを実現するこ とができる。
また、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックは、 電気的に絶縁性のある材 料で作られている発電ブロックわくを備え、 昇圧回路ブロックが昇圧回路基板を 有し、 熱発電ユニットは、 発電した起電力を伝達させるためのリード基板を有し 、 該リード基板のパターンが昇圧回路基板のパターンに接触した状態で、 リード 基板が発電プロックわくに固定されているのが好ましい。
この構成により、 製造が簡単な熱発電ュニット付き発電プロックを実現するこ とができる。
また、 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、 昇圧回路ブロックの電気 素子が、 熱発電ュニットの周囲に配置されているのが好ましい。
この構成により、 小型で薄型の熱発電ュニット付き発電プロックを実現するこ とができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の熱発電ュ-ットを製造するための工程を示す工程図である。 図 2は、 本発明の熱発電ュニットの第 1伝熱板の平面図である。
図 3は、 図 2の線 3 A— 3 Aにおける第 1伝熱板の断面図である。
図 4は、 本発明の熱発電ュニットのリード基板の平面図である。
図 5は、 本発明の熱発電ュニットにおレ、て、 リード基板を第 1伝熱板に接着し た状態を
示す平面図である。
図 6は、 図 5の線 6 A— 6 Aにおける、 リード基板を第 1伝熱板に接着した状 態を示す
断面図である。
図 7は、 本発明の熱発電ュニットの熱電素子の概略側面図である。
図 8は、 本発明の熱発電ュニッ卜の熱電素子上基板の平面図である。
図 9は、 本発明の熱発電ュニットの熱電素子下基板の平面図である。
図 1 0は、 図 7の線 1 O A— 1 O Aにおける、 熱電素子の横断面図である。 図 1 1は、 本発明の熱発電ュニットにおレ、て、 熱電素子を第 1伝熱板に接着し た状態を示す平面図である。
図 1 2は、 図 1 1の線 1 2 A— 1 2 Aにおける、 熱電素子を第 1伝熱板に接着 した状態を示す断面図である。
図 1 3は、 本発明の熱発電ユニットにおいて、 熱電素子の端子パタ一ンとリー ド基板のリ一ドパターンとの間をワイヤボンディングで導通させた状態を示す平 面図である。 図 1 4は、 図 1 3の線 1 4 A— 1 4 Aにおける、 熱電素子の端子パターンとリ 一ド基板のリードパターンとの間をワイヤボンディングで導通させた状態を示す 断面図である。
図 1 5は、 本発明の熱発電ュニットのュニット枠の平面図である。
図 1 6は、 本発明の熱発電ュニットのュニット枠の断面図である。
図 1 7は、 本発明の熱発電ユニットにおいて、 ユニット枠を第 1伝熱板に固定 した状態を示す平面図である。
図 1 8は、 本発明の熱発電ュニットの平面図である。
図 1 9は、 本発明の熱発電ュニットの断面図である。
図 2 0は、 本発明の熱発電ュ-ット付き発電ブロックを備えた時計の時計体の 断面図である。
図 2 1は、 裏ぶた及びりゆうずを外して裏ぶた側から見た、 本発明の 電ュ ニット付き発電プロックを備えた時計の時計体の裏平面図である。
図 2 2は、 裏ぶた側から見た、 熱発電ユニット付き発電ブロックの裏平面図で ある。
図 2 3は、 裏ぶた側から見た、 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの拡 大部分裏平面図 （その 1 ) である。
図 2 4は、 裏ぶた側から見た、 本発明の熱発電ュ-ット付き発電ブロックの拡 大部分裏平面図 （その 2 ) である。
図 2 5は、 裏ぶた側から見た、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックの拡 大部分裏平面図 （その 3 ) である。
図 2 6は、 裏ぶた側から見た、 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの拡 大部分裏平面図 （その 4 ) である。
図 2 7は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックの部分断面図 （その 1 ) である。
図 2 8は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックの部分断面図 （その 2 ) である。
図 2 9は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックに含まれる熱伝導体の平 面図である。
図 3 0は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックに含まれる回路絶縁板の 平面図である。
図 3 1は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックに含まれる発電ブロック わくの平面図である。
図 3 2は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックに含まれる昇圧回路ブロ ックの平面図である。
図 3 3は、 本発明の熱発電ュニッ卜付き発電ブロックを備えた時計にぉレ、て、 ム一ブメン卜の回路ブロックと昇圧回路プロックの電気的接続部を示す拡大部分 断面図である。
図 3 4は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計において、 ムーブメントの回路ブロックと昇圧回路ブロックの電気的接続のために用いられ る回路リード端子の正面図である。
図 3 5は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計において、 昇圧回路ブロックとの電気的接続のために設けられたムーブメントの回路ブロッ クのパターンと、 このパターンに接触するように配置されている回路リ一ド端子 の拡大部分平面図である。
図 3 6は、 本発明の熱発電ュ-ット付き発電ブロックにおいて、 熱発電ュニッ トと昇圧回路プロックの電気的接続部の拡大部分断面図である。
図 3 7は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計の実施の形 態において、 熱伝導体を上胴に固定した部分を示す拡大部分断面図である。 図 3 8は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計の実施の形 態において、 裏ぶたと、 熱伝導スぺ一ザと、 熱発電ユニットの部分を示す拡大部 分断面図であろ。 図 3 9は、 本発明の熱宪電ュ二ット付き発電ブロックを備えた時計に用レ、られ る熱伝導スぺーサの平面図である。
図 4 0は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計にぉレ、て、 裏ぶたを下胴に固定している部分を示す拡大部分断面図である。
図 4 1は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計のムーブメ ン卜において、 裏ぶた側から見た平面図である。
図 4 2は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計において、 駆動部分と輪列を示す概略プロック図である。
図 4 3は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計において、 回路の構成を示す概略プロック図である。
図 4 4は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックの昇圧回路の構成を示す 概略プロック図である。
図 4 5は、 本発明の熱発電ュュット付き発電ブロックの昇圧回路に用いられる 発振回路の構成を示す回路図である。
図 4 6は、 本発明の熱発電ユエット付き発電ブロックの第 1昇圧回路の構成を 示す回路図である。
図 4 7は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックの第 2昇圧回路の構成を 示す回路図である。
図 4 8は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックの第 3昇圧回路の構成を 示す回路図である。
図 4 9は、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックの第 4昇圧回路の構成を 示す回路図である。
図 5 0は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックにおレ、て、 熱発電の原理 を示す概略ブロック図である。
図 5 1は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた携帯用電子機器 を示す断面図である。 図 5 2は、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた携帯用電子機器 の概略ブロック図である。 発明を実施するため最良の形態
以下に、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
( 1 ) 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックの実施の形態に用いられる熱発 電ュニットの構造及びその製造方法
本発明の熱発電ュニットの製造方法にっレ、て説明する。
図 1を参照すると、 最初に、 第 1伝熱板 1 2 0を する （工程 1 0 1 ) 。 図 2及び図 3を参照すると、 第 1伝熱板 1 2 0は、 伝熱性の良レ、金属、 例えば 、 アルミニウム又は銅等で作られる。 第 1伝熱板 1 2 0を銅で製造する場合には 、 その表面にニッケルめっきを付けるのがよい。
第 1伝熱板 1 2 0は、 ほぼ長方形の平面形状を有する薄板状部材である。 第 1 伝熱板 1 2 0は、 リ一ド基板を取付けるためのリ一ド基板台部分 1 2 0 aと、 リ ―ド基板を取付けるときにリード基板を案内するための取付け案内穴 1 2 0 b 1 と、 加工案内穴 1 2 0 b 2と、 熱電素子を取付けるための熱電素子台部分 1 2 0 d 1及び 1 2 0 d 2とを有する。
1 0個の熱電素子を使用する場合には、 5個の熱電素子が熱電素子台部分 1 2 0 d 1に取付けられ、 5個の熱電素子が熱電素子台部分 1 2 0 d 2に取付けられ る。 従って、 熱電素子台部分 1 2 0 d 1、 1 2 0 d 2の平面形状は、 熱電素子の 平面形状に合わせて決定される。 熱電素子台部分 1 2 0 d 1、 1 2 0 d 2の厚さ は、 リ―ド基板台部分 1 2 0 aの厚さより薄い。
図 4を参照すると、 リード基板 1 3 0は細長レ、部分を含む形状である。 リ一ド 基板 1 3 0は、 ガラスエポキシ基板であってもよいし、 或いは、 ポリイミ ドフィ ルム基板であってもよい c
1 0個の熱電素子を直列に配線するためのリードパターン 1 3 0 a 1〜1 3 0 a 9と、 熱発電ュニットの出力端子を構成する 2つの出力端子パターン 1 3 0 t 1、 1 3 0 t 2とがリード基板 1 3 0に設けられている。
リ一ド基板 1 3 0を第 1伝熱板 1 2 0に取付けるときにリード基板 1 3 0を位 置決めするための取付け案内穴 1 3 0 b 1、 1 3 0 b 2力 リ一ド基板 1 3 0に 設けられる。 更に、 組立案内穴 1 3 0 b 3、 1 3 0 b 4もリ一ド基板 1 3 0に設 けられる。 案内穴 1 3 0 b 1の位置は、 第 1伝熱板 1 2 0の取付け案内穴 1 2 0 b 1の位置に対応して決定される。
図 1を参照すると、 次に、 第 1伝熱板 1 2 0のリード基板台部分 1 2 0 aに接 着剤を塗布する （工程 1 0 2 ) 。 この接着剤は、 好ましくは、 エポキシ系接着剤 である。 この接着剤は、 感熱接着剤等の他の種類の接着剤であってもよいし、 或 いは、 シート接着剤であってもよい。
図 5及び図 6を参照すると、 次に、 第 1伝熱板 1 2 0の取付け案内穴 1 2 0 b 1とリード基板 1 3 0の取付け案内穴 1 3 0 b 1とを合わせて、 リ―ド基板 1 3 0を第 1伝熱板 1 2 0に接着剤 1 3 2で接着する （工程 1 0 3 ) 。
図 7から図 9を参照すると、 本発明の熱発電ュニットの熱電素子 1 4 0は、 上 熱電素子基板 1 4 2と、 下熱電素子基板 1 4 4と、 複数の P型半導体 1 4 6と、 複数の N型半導体 1 4 8とを含む。
上熱電素子基板 1 4 2は、 P型半導体 1 4 6と N型半導体 1 4 8とを導通させ るための複数の導通用パターン 1 4 2 aを有する。 下熱電素子基板 1 4 4は、 P 型半導体 1 4 6と N型半導体 1 4 8とを導通させるための複数の導通用パターン 1 4 4 aと、 熱電素子 1 4 0の端子バタ一ン 1 4 4 b 1、 1 4 4 b 2とを有する 図 7力ゝら図 1 0を参照すると、 複数の P型半導体 1 4 6と複数の N型半導体 1 4 8とは、 各 P型半導体 1 4 6と各 N型半導体 1 4 8とが交互に直列に接続され るように、 上熱電素子基板 1 4 2のパタ一ンと下熱電素子基板 1 4 4のパターン に接続されている。 このように構成された熱電素子 1 40において、 例えば、 上熱電素子基板 1 4 2のある側を放熱側とし、 下熱電素子基板 1 44のある側を吸齊 則とすると、 N 型半導体 148の中では、 電子が放熱側の上熱電素子基板 1 42に向かって移動 し、 P型半導体 1 46の中では、 電子が吸熱側の下熱電素子基板 144に向かつ て移動する。 それぞれの P型半導体 1 46とそれぞれの N型半導体 148とは上 熱電素子基板 142の導通用パターン 1 42 aと下熱電素子基板 1 44の導通用 パターン 1 44 aとを介して電気的に直列に接続されているため、 P型半導体 1 46及び N型半導体 1 48の中で熱の伝達が電流に変換され、 下熱電素子基板 1 44の端子パターン 1 44 b lと 144 b 2との間に起電力が生じる。
図 1及び図 2を参照すると、 次に、 第 1伝熱板 1 20の熱電素子台部分 1 20 d 1及び 1 20 d 2に接着剤を塗布する （工程 1 04) 。 この工程 1 04で用い られる接着剤は、 例えば、 銀ぺ一ストのような熱伝導性のある接着剤である。 こ の接着剤は、 エポキシ系接着剤で熱伝導性のあるものであってもよいし、 或いは 、 熱伝導性のある他の種類の接着剤であってもよレ、。
図 1、 図 1 1及び図 1 2を参照すると、 次に、 5個の熱電素子 140 a 1〜 1 40 a 5を第 1伝熱板 1 20の一方の熱電素子台部分 1 20 d 1に固着し、 5個 の熱電素子 1 40 a 6〜1 40 a l 0を第 1伝熱板 1 20の他方の熱電素子台部 分 1 20 d 2に固着する （工程 1 0 5) 。 この工程 1 05では、 それぞれの下熱 電素子基板 144の端子パターン 144 b 1及び 1 44 b 2をリ一ド基板 1 30 の近くに配置した状態で、 熱電素子 1 40の下熱電素子基板 1 44の下側面を熱 電素子台部分 1 20 d 1、 1 20 d 2に銀ペースト 1 34で接着する。 これによ り、 熱電素子 1 40の下熱電素子基板 144と第 1伝熱板 1 20とを熱伝導可能 にする。
従って、 図 1 1に示すように、 5個の熱電素子 1 40 a l〜1 40 a 5がリ一 ド基板 1 30に対して一方の側 （図で右側） に配置され、 5個の熱電素子 1 40 a 6〜 1 40 a 1 0がリ一ド基板 1 30に対して他方の側 （図で左側） に配置さ れる。
上述した熱発電ュニットの実施の形態では、 1 0個の熱電素子 1 40 a 1〜 1 40 a 1 0を用いているが、 熱電素子 140の数は 1個であってもよいし、 或い は、 2個以上であってもよい。 更に、 熱電素子 140の数は、 偶数であるのが好 ましいが、 奇数であってもよい。
図 1を参照すると、 次に、 工程 1 05で用いた銀ペーストを乾燥させる （工程 1 06) 。 この工程 1 06では、 例えば、 乾燥温度は 1 20。 C〜l 50。 Cで あり、 乾燥時間は 2時間〜 5時間であるのが好ましレ、。
次に、 工程検査 （1) を行う （工程 1 07) 。 工程検査 （1) では、 各熱電素 子 1 40の抵抗を測定する。
図 1、 図 1 3及び図 14を参照すると、 次に、 1 0個の熱電素子 1 40 a 1〜 1 40 a 1 0のそれぞれの端子パターン 144 b l、 144 b 2と、 リ一ド基板 1 30のリードパターン 1 30 a l〜： 1 30 a 9及び出力端子パターン 1 30 t 1、 1 30 t 2との間をワイヤボンディング 1 50で導通させる （工程 1 08) c このワイヤボンディング 1 50は、 複数の熱電素子 1 40が直列に接続される ように熱電素子 140を酉 a する。
図 1 3を参照すると、 熱電素子 1 40 a 1の端子パターン 144 b 1とリード 基板 1 30の出力端子パターン 1 30 t 1との間をワイヤボンディング 1 50で 導通させる。 熱電素子 1 40 a 1の端子パターン 144 b 2とリ一ド基板 1 30 のリ一ドパターン 1 30 a 1との間をワイヤボンディング 1 50で導通させる。 同様に、 ワイヤボンディング 1 50により、 熱電素子 140 a 1から熱電素子 1 40 a 5を直列に配線し、 熱電素子 1 40 a 6から熱電素子 1 40 a 1 0を直列 に酉纖する。 熱電素子 1 40 a 5と熱電素子 1 40 a 1 0とを、 ワイヤボンディ ング 1 50により、 リ一ド基板 1 30のリ一ドパターン 1 30 a 9を介して直列 に酉镍する。
熱電素子 1 40 a 6の端子パターン 1 44 b 1とリ一ド基板 1 30のリ一ドパ ターン 1 30 a 5との間をワイヤボンディング 1 50で導通させる。 熱電素子 1 40 a 6の端子パターン 1 40 b 2とリ一ド基板 1 30の出力端子パターン 1 3 0 t 2との間をワイヤボンディング 1 50で導通させる。
この工程 1 08により、 1 0個の熱電素子 1 40 a l〜： L 40 a l 0が直列に 接続され、 リ一ド基板 1 30のパターン 1 30 t 1及び 1 30 t 2は、 熱発電ュ ニットの出力端子を構成する。
図 1を参照すると、 次に、 工程検査 （2) を行う （工程 1 09) 。 工程検査 （ 2) では、 1 0個の熱電素子 140 a l〜： I 40 a l 0を直列に接続した熱発電 ュニッ 卜の抵抗を測定する。
図 1 5及び図 1 6を参照すると、 本発明の熱発電ュ-ットのュ二ット枠 1 60 は、 ほぼ長方形の輪郭を有する部材で、 1 0個の熱電素子 1 40 a 1〜： 1 40 a 1 0の周囲を取り囲むことができるような形状に構成されている。 ュニット枠 1 60は、 第 1伝熱板 1 20を取付けるための下方取付け部 1 60 dと、 第 2伝熱 板を取付けるための上方取付け部 1 60 eと、 リ一ド基板 1 30を逃げるための リ一ド基板にげ部 1 60 f とを有する。
ユニット枠 1 60の下方取付け部 1 60 dと上方取付け部 1 60 eとの間の距 離は、 第 1伝熱板 1 20及び第 2伝熱板 1 70をュニット枠 1 60に取付けたと きに、 第 2伝熱板 1 70の下面と熱電素子 1 40の上熱電素子基板 1 42の上面 との間に隙間があるように構成されている。
ユニット枠 1 60を、 AB S樹脂、 ポリカーボネート、 アクリルのようなプラ スチックで製造するのがよレ、：：
図 1及び図 1 Ίを参照すると、 次に、 ユニット枠 1 60が 1 0個の熱電素子 1 40 a l〜1 40 a l 0の周囲を取り囲むように、 ュエツト枠 1 60を第 1伝熱 板 1 20に固定すろ （工程 1 1 0) 3 このときに、 ユニット枠 1 60のリード基 板にげ部 1 60 f はリ一ド基板 1 30の上面を逃げるように配置される。
ュニット枠 1 60の第1伝熱板1 20への固定は、 はめ込みであってもよいし 、 接着であってもよいし、 或いは、 ュニット枠 1 60の一部分を第 1伝熱板 1 2 0へ溶着してもよい.：
図 1を参照すると、 次に、 グリースを 1 0個の熱電素子 140 a l〜1 40 a 1 0の上熱電素子基板 1 42の上面に付ける （工程 1 1 1) 。
この工程 1 1 1で用いるグリースは熱伝導性が良いシリコーングリースである のがよく、 例えば、 商品名 「東芝シリコーンコンパウンド」 を用いる。
図 1 8及び図 1 9を参照すると、 次に、 第 2伝熱板 1 70をュニット枠 1 60 の上方取付け部 1 6 O eに固定する （工程 1 1 2) 。 このときに、 第 2伝熱板 1 70の下面と熱電素子 1 40の上熱電素子基板 1 42の上面との間には隙間があ り、 この隙間にシリコーングリース 1 72が配置される。 従って、 シリコーング リース 1 72により、 第 2伝熱板 1 70と上熱電素子基板 1 42とが熱伝導可能 にされる。
第 2伝熱板 1 70は、 伝熱性の良い金属、 例えば、 アルミニウム又は銅等で作 られる。 第 2伝熱板 1 70を銅で製造する場合には、 その表面にニッケルめっき を付けるのがよレ、 第 2伝熱板 1 70は、 ほぼ長方形の平面形状を有する薄板状 部材である。 第 2伝熱板 1 70の外形形状は、 ユニット枠 1 60の上方取付け部 1 60 eに取付けることができるような寸法及び形状に形成される。
第 2伝熱板 1 70のュニット枠 1 60への固定は、 はめ込みであってもよいし 、 接着であってもよいし、 或いは、 ュニット枠 1 60の一部分を第 2伝熱板 1 7 ()へ溶着してもよい。
第 2伝熱板 1 70をュニット枠 1 60に取付けることにより、 熱発電ュニット 1 80に収容されている 1 0個の熱電素子 140 a l〜140 a l 0を確実に保 護することができる。
熱発電ュニット 1 80を他の部材に取付けるときに用いるための案内ピン 1 7 0 c及び 1 Ί 0 dが第 2伝熱板 1 70の一方の面に設けられている。 これらの案 内ピン 1 70 c及び 1 70 dが外側を向く状態で、 第 2伝熱板 1 70はュニット 枠 1 6 0に取付けられている。 案内ピンの数は 2本が好ましいが、 1本であって もよいし、 或いは、 3本以上であってもよレ、。
図 1を参照すると、 次に、 工程検査 （3 ) を行う （工程 1 1 3 ) 。 工程検査 （ 3 ) では、 熱発電ュュット 1 8 0の抵抗を測定する。
次に、 工程検査 （4 ) を行う （工程 1 1 4 ) 。 工程検査 （4 ) では、 熱発電ュ 二ッ卜の発電性能を測定する。 発電性能の測定は、 ヒータにより熱発電ュニット 1 8 0の一方の伝熱板を加熱して、 熱発電ュニット 1 8 0の出力する電圧を電圧 計で測定して行う。 この測定を行うときには、 熱発電ュニット 1 8 0を配置する 室内の温度と、 ヒータの加熱温度との差を一定に保持するようにする。
必要に応じて、 いずれかの工程検査を省略してもよいし、 或いは、 追加の工程 検査を行ってもよい。
本発明の熱発電ュニット 1 8 0と、 この熱発電ュニットに用いられる構成部品 の大きさの一例を以下に示す
熱発電ュニットの長手方向の長さ 5 . 2ミリメートル
熱発電ュニットの横方向の幅： 0 . 0ミリメートル
熱発電ュニットの厚さ ： 2 . 7ミリメートル
熱電素子の長手方向の長さ ： 2 . 4ミリメートル
熱電素子の横方向の幅： 2 . 2ミリメートル
熱電素子の厚さ ： 1 . 3ミリメートル
第 1伝熱板の最大厚さ ： 0 . 5ミリメートノレ
第 2伝熱板の厚さ ： 0 . 5ミリメートル
ユニット枠の外側面と内面との間の距離： 0 . 8ミリメートル
熱発電ュニッ ト 1 8 0を使用して ¾ΙΞを発生させる場合には、 第 1伝熱板 1 2 0を吸熱板としかつ第 2伝熱板 1 7 0を放熱板としてもよいし、 或いは、 第 1伝 熱板 1 2 0を放熱板としかつ第 2伝熱板 1 7 0を吸熱板としてもよい。 吸熱板及 び放熱板の決定の仕方により、 リード基板 1 3 0のパターン 1 3 0 t 1と 1 3 0 t 2との間に発生する電圧の極性が変わる。
なお、 本発明の熱発電ユニットは、 以下に示す工程によって製造してもよい- 第 1伝熱板を準備し、 第 1伝熱板 1 20のリード基板台部分 1 20 aにェポキ シ系接着剤を塗布し、 リ一ド基板 1 30を第 1伝熱板 1 20に接着し、 ュニット 枠 1 60を第 1伝熱板 1 20に固定する。
次に、 第 1伝熱板 1 20の熱電素子台部分 1 20 d l〜： L 20 d l 0に銀ぺ一 ス トのような熱伝導性のある接着剤を塗布し、 1 0個の熱電素子 1 40 a 1〜 1 40 a 1 0をそれぞれ第 1伝熱板 1 20の熱電素子台部分 1 20 d 1、 1 20 d 2に固着する。 次に、 前述した工程 1 05で用いた銀ペース トを乾燥させ、 各熱 電素子 1 40の抵抗を測定する。
次に、 1 0個の熱電素子 1 40 a l〜140 a l 0のそれぞれの端子パターン 1 44 b l、 1 44 b 2と、 リ一ド基板 1 30のリードパターン 1 30 a 1〜 1 30 a 9及び出力端子パターン 1 30 t 1、 1 30 t 2との間をワイヤボンディ ング 1 50で導通させる。 このワイヤボンディング 1 50は、 複数の熱電素子 1 40が直列に接続されるように熱電素子 1 40を酉線する。
次に、 1 0個の熱電素子 1 40 a l〜： L 40 a l 0を直列に接続した熱発電ュ ニットの抵抗を測定する。
次に、 シリコーングリースを 1 0個の熱電素子 1 40 a l〜： I 40 a l 0の上 熱電素子基板 1 4 2の上面に付ける。
次に、 第 2伝熱板 1 70をュニット枠 1 60の上方取付け部 1 60 eに固定す る。 シリコーングリース 1 72により、 第 2伝熱板 1 70と上熱電素子基板 1 4 2とが熱伝導可能にされる。
次に、 熱発電ュニッ ト 1 80の抵抗を測定し、 熱発電ュニッ トの発電性能を測 疋 ί"ο。
(2) 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計の外装ケースの実 施の形態の構造 次に、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計の構造について 説明する。
図 2 0及び図 2 1を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを 備えた時計のコンプリート、 即ち、 時計体 2 0 0は、 外装ケース 2 0 2と、 ム一 ブメント 2 0 4と、 発電ブロック 2 0 6と、 文字板 2 0 8と、 指針 2 1 0と、 中 わく 2 1 2と、 りゅうず 2 1 4とを備えている。
外装ケ一ス 2 0 2は、 上胴 2 2 0と、 飾り縁 2 2 2と、 下胴 2 2 4と、 裏ぶた 2 2 6と、 ガラス 2 2 8とを含む。 上胴 2 2 0は熱伝導性のある材料で作られて レ、る。 上月同 2 2 0を、 黄銅、 ステンレス鋼等で作るのが好ましレ、。 飾り縁 2 2 2 を、 黄銅又はステンレスで作るのが好ましい。 飾り縁 2 2 2は上胴 2 2 0に取付 けられる力 飾り縁 2 2 2を設けなくてもよレ、 下胴 2 2 4は、 断熱性のよい材 料で構成される。 すなわち、 下月同 2 2 4は、 上胴 2 2 0と裏ぶた 2 2 6とを断熱 するために断熱部材で構成する。 下胴 2 2 4を、 じポリマ一又は A B S樹脂等の プラスチックで作るのが好ましい。
裏ぶた 2 2 6は熱伝導性のある材料で作られる。 裏ぶた 2 2 6をステンレス鋼 等の金属で作るのが好ましい。 中わく 2 1 2は、 例えば、 プラスチックで作られ ている。 ガラス 2 2 8は上胴 2 2 0に取付けられている
「ムーブメント」 とは、 時計を駆動する部分を含む機械体を意味する。 ムーブ メント 2 0 4は、 電源と、 この電源により動作し、 時計を駆動するための時計駆 動回路と、 この時計駆動回路の出力する信号により動作するステップモータ等の 転 と、 この転 ί ^の動作に基づいて回転する輪列と、 指針 2 1 0の位置の修 正を行うための切^ 1構とを備えている。 指針 2 1 0は輪列に取付けられており 、 輪列の回転により時刻又は時間に関する情報を表示する。 指針 2 1 0は、 例え ば、 日き針、 分針、 秒針を含む。
「ムーブメント」 について、 裏ぶた 2 2 6のある側を 「ムーブメント」 の 「裏 ぶた側」 と称し、 ガラス 2 2 8のある側を 「ムーブメント」 の 「ガラス側」 と称 する。
文字板 2 0 8はムーブメント 2 0 4の 「ガラス側」 に位置している。 中わく 2 1 2は、 ム一ブメント 2 0 4の 「裏ぶた側」 から取付けられている。
( 3 ) 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの構造
図 2 2から図 2 8を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロック 2 0 6は、 熱発電ュニット 1 8 0と、 昇圧回路ブロック 2 4 0と、 回路絶縁板 2 4 2と、 熱伝導体 2 4 4と、 発電ブロックわく 2 4 6とを備える。
図 2 9を参照すると、 熱伝導体 2 4 4は外周形状がほぼ円形の板状部材であり 、 熱伝導のある材料で作られている。 熱伝導体 2 4 4を、 銅、 黄銅等の金属で作 るのが好ましレ、。 熱伝導体 2 4 4は平らな形状で形成し、 曲げ加工を行わないの が好ましい： この構成により、 簡単な加工工程で熱伝導体 2 4 4を製造すること ができる。
図 3 0を参照すると、 回路絶縁板 2 4 2は外周形状がほぼ円形の薄板状部材で あり、 電気的に絶縁性のある材料で作られている。 回路絶縁板 2 4 2を、 ポリイ ミ ド、 ボリエステル等のプラスチックで作るのが好ましい。
図 3 1を参照すると、 発電ブロックわく 2 4 6は外周形状がほぼ円形の部材で あり、 電気的に絶縁性のある材料で作られている。 発電ブロックわく 2 4 6を、 ボリカーボネート、 ボリァセタール等のプラスチックで作るのが好ましい。 3本 のねじピン 2 4 6 a〜 2 4 6 cが発電ブロックわく 2 4 6に固定されている。 図 3 2を参照すると、 昇圧回路ブロック 2 4 0は外周形状がほぼ円形の昇圧回 路基板 2 5 0を備える。 昇圧回路基板 2 5 0は、 例えば、 ガラスエポキシ基板又 はボリイミ ド基板で構成される。 昇圧回路を構成するための昇圧用集積回路 2 5 2と、 複数のコンデンサ 2 6 0と、 タンタルコンデンサ 2 6 2と、 複数のダイォ —ド 2 6 4とが昇圧回路基板 2 5 0に取付けられている。
そして、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブロック 2 0 6においては、 昇圧回 路ブロックの電気素子、 即ち、 昇圧用集積回路 2 5 2、 複数のコンデンサ 2 6 0 、 タンタルコンデンサ 2 6 2、 複数のダイォード 2 6 4は、 熱発電ュニット 1 8 0の周囲に配置されている。
なお、 この昇圧回路の構成については、 後で詳細に説明する。
再び、 図 2 2から図 2 8を参照すると、 発電ブロック 2 0 6を製造するときに は、 案内ピン 1 7 0 c及び 1 7 0 dを熱伝導体 2 4 4に挿入して、 第 2伝熱板 1 7 0の外側面を熱伝導体 2 4 4に接触させた状態で、 熱発電ュニット 1 8 0を熱 伝導体 2 4 4に取付ける。 熱発電ユエットリ一ド端子止めねじ 2 9 0により、 熱 発電ュニット 1 8 0のリード基板 1 3 0の出力端子パターン 1 3 0 t 1及び 1 3 0 t 2を昇圧回路基板 2 5 0のバターンに接触させて、 リ一ド基板 1 3 0を発電 プロックわく 2 4 6に固定する。 この状態では、 昇圧回路基板 2 5 0と、 回路絶 縁板 2 4 2と、 熱伝導体 2 4 4とが、 リード基板 1 3 0と発電ブロックわく 2 4 6との間に介在している。 その結果、 リード基板 1 3 0の出力端子パターン 1 3 0 t 1及び 1 3 0 t 2は昇圧回路基板 2 5 0のパターンに導通される。 更に、 2 本の熱伝導体止めねじ 2 9 2により、 熱伝導体 2 4 4を発電ブロックわく 2 4 6 に固定すろ。
( 4 ) 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計の実施の形態の構 造
図 2 0を参照すると、 文字板 2 0 8及び指針 2 1 0を取付けたムーブメント 2 0 4は上胴 2 2 0に組み込まれ、 中わく 2 1 2はムーブメント 2 0 4の裏ぶた側 に組み込まれる。 発電ブロック 2 0 6はム一ブメント 2 0 4の裏ぶた側に配置さ れ、 発電ブロック止めねじ 3 1 0により、 上胴 2 2 0に固定される。
熱伝導スぺ一サ 3 2 0は熱発電ュ-ット 1 8 0の裏ぶた側に配置される。 裏ぶ た 2 2 6は下胴 2 2 4に固定される。 この状態では、 熱伝導スぺーサ 3 2 0は、 一方の面が熱発電ュニット 1 8 0の第 1伝熱板 1 2 0に接触し、 他方の面が裏ぶ た' 2 2 6の内側面に接触するように配置されている。
図 3 3を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計 99/19979
19 PCT/JP98/04590
の実施の形態において、 ム一ブメント 2 0 4は、 時計の動作を制御するための時 計駆動用集積回路を取付けた回路プロック 3 5 0を含む。 回路プロック 3 5 0の 裏ぶた側の面の一部分は、 発電ブロックわく 2 4 6のガラス側の面の一部分と相 対して配置されている。
図 3 4を参照すると、 昇圧回路リ一ド端子 2 1 6は、 ばね鋼等の弾性材料で作 られ、 コイルばねの形状を有する。
再び、 図 3 3を参照すると、 昇圧回路リ一ド端子 2 1 6は、 一端が昇圧回路基 板 2 5 0のパターンと接触し、 他端が回路プロック 3 5 0のパターンと接触して レ、る。 昇圧回路リード端子 2 1 6は、 圧縮した状態で昇圧回路基板 2 5 0のバタ —ンと回路ブロック 3 5 0のバタ一ンとを導通させている。
図 3 5を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計 の実施の形態において、 8個の昇圧回路リード端子 2 1 6が設けられ、 それぞれ 力 8個の昇圧回路基板 2 5 0のパターンと 8個の回路ブロック 3 5 0のパター ンとを導通させている。 これらの昇圧回路リード端子 2 1 6は、 2つが昇圧回路 用クロック信号を伝 iii—るために設けられ、 1つが充電切換信号を伝 it "るため に設けられ、 1つが発電検出信号を伝 るために設けられ、 2つが二次電池電 圧検出信号を伝達するために設けられ、 1つがプラス電極のために設けられ、 1 つが G N D (グランド） のために設けられている。
図 3 6を参照すると、 昇圧回路ブロック 2 4 0の昇圧回路基板 2 5 0と、 回路 絶縁板 2 4 2と、 熱伝導体 2 4 4とを、 リ一ド基板 1 3 0と発電プロックわく 2 4 6との間に介在させた状態で、 リ一ド基板 1 3 0を発電プロックわく 2 4 6に 固定する。 リ―ド基板 1 3 0は、 リ一ド基板押さえ板 2 9 1をリ一ド基板 1 3 0 の上に配置して、 熱発電ュニットリード端子止めねじ 2 9 0を発電ブロックわく 2 4 6に設けられたねじピン 2 4 6 aにねじ締めすることによって、 発電ブロッ クわく 2 4 6に固定される。
図 3 7を参照すると、 上胴 2 2 0は、 裏ぶたのある方向に突出した凸部分 2 2 /19979
20 PCT/JP98/04590
0 aを有する。 この凸部分 2 2 0 aは、 ほぼ円周に沿ってリング状に形成されて いる。 すなわち、 この凸部分 2 2 0 aは、 時計のムーブメントのほぼ外周に沿つ て、 ムーブメントの外側に配置されている。
熱伝導体 2 4 4は、 そのガラス側の面が上月同 2 2 0の凸部分 2 2 0 aと接触し ている。 熱伝導体 2 4 4は平らな部材であり、 熱伝導体 2 4 4の製造には、 曲げ 加工を必要としなレ、。 熱伝導体 2 4 4は、 熱伝導体止めねじ 2 9 2を上胴 2 2 0 に設けられた雌ねじにねじ締めすることによって、 上胴 2 2 0に固定される。 熱 伝導体 2 4 4が上胴 2 2 0に接触しているので、 熱発電ュニット 1 8 0から伝達 される熱は、 熱伝導体 2 4 4を通って上胴 2 2 0の凸部分 2 2 0 aに伝えられる 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計に用いられる熱伝導体 2 4 4は、 曲げ加工を行っていた従来の熱伝導体より、 表面積が小さい。 その結 果、 このような熱伝導体 2 4 4を用いることにより、 第 2伝熱板 1 7 0から上月同 2 2 0の凸部分 2 2 0 aに極めて効率的に熱を伝 ることができる。
図 3 8を参照すると、 熱伝導スぺーサ 3 2 0は、 一方の面が熱発電ュニット 1 8 0の第 1伝熱板 1 2 0に接触し、 他方の面が裏ぶた 2 2 6の内側面に接触して レヽる。
図 3 9を参照すると、 熱伝導スべ一サ 3 2 0は、 円形を一部分切除したような 形状に構成される。 熱伝導スぺ一サ 3 2 0の形状は、 第 1伝熱板 1 2 0の形状に 対応するように決められる。 熱伝導スぺ一サ 3 2 0は、 熱伝導性の良い材料で作 られる。 熱伝導スぺーサ 3 2 0は、 シリコーンゴムシ一トで作られるのが好まし レ、
このようなシリコーンゴムシートは、 例えば、 信越化学工業株式会社の 「放熱 シリコーンゴムシート T C一 T Hタイプ」 北川工業株式会社の 「ギヤップパッ ド」 及び 「ソフトパッド」 として入手することができる。 このようなシリコーン ゴムシートは、 柔らかくて圧縮可能であり、 熱伝導性がよレ、。 図 3 8を参照すると、 熱発電ュニット 1 8 0を時計に取り付けたとき、 熱発電 ュニット 1 8 0の裏ぶた側の面 1 8 0 f と、 裏ぶた 2 2 6の内側面 2 2 6 f との 間の隙間 T 3は、 関連する部品の寸法のばらつきにより、 一定の値にならない。 すなわち、 上胴 2 2 0の厚さ、 熱伝導体 2 4 4の厚さ、 熱発電ュ-ット 1 8 0の 厚さ、 裏ぶた 2 2 6の内側面 2 2 6 ίの位置、 下胴 2 2 4の厚さ力 S、 それぞれ公 差 （製造寸法のばらつき） をもっているので、 熱発電ュニット 1 8◦の裏ぶた側 の面 1 8 0 f と、 裏ぶた 2 2 6の内側面 2 2 6 f との間の隙間 T 3もばらつく。 従って、 熱発電ュニット 1 8 0の裏ぶた側の面 1 8 0 f と、 裏ぶた 2 2 6の内側 面 2 2 6 f とを直接接触させるように裏ぶた 2 2 6を下胴 2 2 4に固定すること はできない。 しかしながら、 熱伝導スぺ一サ 3 2 0は圧縮可能であるので、 熱伝 導スぺ一サ 3 2 0を熱発電ュニット 1 8 0の裏ぶた側の面 1 8 0 ίと、 裏ぶた 2 2 6の内側面 2 2 6 f との間に配置すれば、 熱伝導スぺーサ 3 2 0が圧縮するこ とにより、 熱発電ュニット 1 8 0の第 1伝熱板 1 2 0と裏ぶた 2 2 6とを熱伝導 可能にすることができる。
このような構造においては、 熱伝導スぺーサ 3 2 0の厚さは、 関連する部品の 公差を考慮して、 熱発電ュニット 1 8 0の裏ぶた側の面 1 8 0 ίと、 裏ぶた 2 2 6の内側面 2 2 6 f との間の隙間の最大値よりも大きく構成している。 例えば、 熱伝導スベーサ 3 2 0の厚さを 0 . 5ミリメートルとし、 この熱伝導スぺ一サ 3 2 0を時計に組み込み、 裏ぶた 2 2 6を下月同 2 2 4に固定したとき、 熱伝導スぺ —サ 3 2 0の厚さが 0 . 1ミリメートルから 0 . 4ミリメ一トルになるように、 関連する部品の公差を決めることができる。 このように構成することにより、 常 に、 裏ぶた 2 2 6から熱伝導スぺーサ 3 2 0を介して熱発電ュニット 1 8 0の第 1伝熱板 1 2 0に、 熱を効率的に伝達させることができる。
図 4 0を参照すると、 下胴 2 2 4に設けられた雌ねじに裏ぶた止めねじ 3 7 2 をねじ締めすることにより、 裏ぶた 2 2 6を下胴 2 2 4に固定する。 裏ぶた止め ねじ 3 7 2を、 複数個数、 例えば、 4本設けるのが好ましい。 ぱつきん 3 7 4が 上胴 2 2 0と下胴 2 2 4との間に配置され、 ぱつきん 3 7 6が裏ぶた 2 2 6と下 胴 2 2 4との間に配置される。
図 4 1及び図 4 2を参照すると、 時計の電源、 すなわち、 二次電池 6 0 0がム —ブメン 卜 2 0 4に設けられる 二次電池 6 0 0は、 熱発電ュニット 1 8 0によ り発生した起電力を蓄電するための蓄電部材 4 2 0を構成する。 二次電池 6 0 0 は、 例えば、 イオンリチゥム二次電池のような充電可能な電池で構成するのが好 ましい。 このような充電可能な電池は、 例えば、 松下電池株式会社の 「チタンリ チウムイオン二次電池 MT 9 2 0」 （直径 9 . 5ミリメートノレ X厚さ 2 . 0ミリ メートル、 公称容量 3 . O mA h、 公称 i . 5ポルト） として入手すること ができる。 変形例として、 二次電池 6 0 0の代わりに、 充電可能なキヤバシタを 利用することもできる。
ム一ブメント 2 0 4は回路ブロック 3 5 0を備える。 時計の動作を制御するた めの時計駆動用集積回路 6 3 0が回路ブロック 3 5 0に取付けられている。 時計 駆動用集積回路 6 3 0は時計駆動回路 4 1 8を含む。 源振を構成する水晶振動子 6 0 2が回路ブロック 3 5 0に取付けられている。 時計駆動用集積回路 6 3 0は 、 時計駆動用発振回路、 時計駆動用分周回路及びモータ駆動回路を含む。
ムーブメント 2 0 4は、 巻真 6 3 2、 おしどり （図示せず） 、 かんぬき （図示 せず） 、 つづみ車 （図示せず） を含む切換機構と、 コイルブロック 6 1 0、 ステ —タ 6 1 2、 ロータ 6 1 4を含む転 と、 五番車 6 1 6、 四番車 6 1 8、 三番 車 6 2 0、 二番車 6 2 2、 日の裏車 6 2 4及び筒車 6 2 6を含む輪列とを備える 秒針 6 4 0が四番車 6 1 8に取付けられる。 分針 6 4 2が二番車 6 2 2に取付 けられる。 時針 6 4 6が筒車 6 2 6に取付けられる。 秒針 6 4 0、 分針 6 4 2及 び時針 6 4 6は指針 2 1 0を構成する。
図 2 0を参照すると、 りゅうず 2 1 4は巻真 6 3 2に取付けられる。
( 5 ) 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに用いられる昇圧回路の構成 図 4 3を参照すると、 昇圧回路 4 1 0は、 熱発電ュニット 1 8 0が発電した電 圧を昇圧するために設けられる。 発振回路 4 1 2は、 昇圧回路 4 1 0を駆動させ るために設けられる。 ショットキ一ダイォ一ド 4 1 4は、 熱発電ュニット 1 8 0 が発電した HEと、 昇圧回路 4 1 0により昇圧した ®Ξとを整流するために設け られる。 電源動作制御回路 4 1 6は、 昇圧回路 4 1 0により昇圧した の値に 応じて、 昇圧回路 4 1 0から時計駆動回路 4 1 8への電力の流れ、 昇圧回路 4 1 0から蓄電部材 4 2 0への電力の流れ、 及び、 蓄電部材 4 2 0から時計駆動回路 4 1 8への電力の流れを制御するために設けられている。 蓄電部材 4 2 0は、 昇 圧回路 4 1 0により昇圧した電力を蓄電し、 時計駆動回路 4 1 8に電力を供給す るために設けられている。 時計駆動回路 4 1 8は、 昇圧回路 4 1 0により昇圧し た電力、 又は、 蓄電部材 4 2 0に蓄えられた電力により動作するように構成され ている。
熱発電ュニット 1 8 0の出力端子は昇圧回路 4 1 0の起電圧入力端子に接続さ れる。 ショットキ一ダイォード 4 1 4の P型の電極は、 熱発電ュニット 1 8 0の 出力端子と接続される。 ショットキ一ダイオード 4 1 4の N型の電極は、 発振回 路 4 1 2の発振回路電源端子と接続される。 昇圧回路 4 1 0の昇圧 E出力端子 は、 電源動作制御回路 4 1 6の入力端子と接続される。 電源動作制御回路 4 1 6 の蓄電端子は、 蓄電部材 4 2 0の入力端子と接続される。 電源動作制御回路 4 1 6の出力端子は、 時計駆動回路 4 1 8の電源端子と接続される。
熱発電ュュット 1 8 0の出力端子の電圧を V pとする。 昇圧回路 4 1 0の昇圧 mJ£出力端子の ¾)ΐを V p ρとする。 時計駆動回路 4 1 8の電源端子の ¾Ξを V i cとする。 蓄電部材 4 2 0の入力端子の を V c aとする。
図 4 4、 図 4 6及び図 4 7を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電ブ ロックの実施の形態において、 昇圧回路 4 1 0は 「スィッチドキャパシタ方式」 の昇圧回路により構成されている。 昇圧回路 4 1 0は、 第 1昇圧回路 4 3 0と、 第 2昇圧回路 4 3 2と、 第 3昇圧回路 4 3 4と、 第 4昇圧回路 4 3 6と、 インバ —タ回路 4 3 8と、 平滑コンデンサ 4 4 0、 4 4 2、 4 4 4とを含む。 昇圧回路 4 1 0の起電圧入力端子 4 5 0は、 第 1昇圧回路 4 3 0の入力端子と 接続される。 第 1昇圧回路 4 3 0の出力端子は、 第 2昇圧回路 4 3 2の入力端子 と接続され、 かつ、 平滑コンデンサ 4 4 0の一方の電極と接続される。 平滑コン デンサ 4 4 0の他方の電極は G N D端子に接続される。 第 2昇圧回路 4 3 2の出 力端子は、 第 3昇圧回路 4 3 4の入力端子と接続され、 力つ、 平滑コンデンサ 4 4 2の一方の電極と接続される。 平滑コンデンサ 4 4 2の他方の電極は G N D端 子に接続される。 第 3昇圧回路 4 3 4の出力端子は、 第 4昇圧回路 4 3 6の入力 端子と接続され、 か 平滑コンデンサ 4 4 4の一方の電極と接続される。 平滑 コンデンサ 4 4 4の他方の電極は G N D端子に接続される。 第 4昇圧回路 4 3 6 の出力端子が昇圧回路 4 1 0の昇圧電圧出力端子 4 5 2を構成する。
発振回路 4 1 2からのパルス信号を入力するパルス信号入力端子 4 5 4は、 ィ ンバータ回路 4 3 8の入力端子に接続され、 かつ、 第 1昇圧回路 4 3 0の第 1パ ルス信号入力端子 4 9 4、 第 2昇圧回路 4 3 2の第 1パルス信号入力端子 5 2 4 、 第 3昇圧回路 4 3 4の第 1パルス信号入力端子 5 5 4、 第 4昇圧回路 4 3 6の 第 1バルス信号入力端子 5 5 4に接続される。 インバ一タ回路 4 3 8の出力端子 は、 第 1昇圧回路 4 3 0の第 2パルス信号入力端子 4 9 8、 第 2昇圧回路 4 3 2 の第 2バルス信号入力端子 5 2 8、 第 3昇圧回路 4 3 4の第 2パルス信号入力端 子 5 5 8、 第 4昇圧回路 4 3 6の第 2パルス信号入力端子 5 5 8に接続される。 次に、 昇圧回路 4 1 0の動作について説明する。
第 1昇圧回路 4 3 0、 第 2昇圧回路 4 3 2、 第 3昇圧回路 4 3 4、 第 4昇圧回 路 4 3 6は、 発振回路 4 1 2からのパルス信号を入力する。 第 1昇圧回路 4 3 0 は、 起 mil入力端子 4 5 0から入力した電圧を約 2倍に昇圧する。 第 2昇圧回路 4 3 2は、 第 1昇圧回路 4 3 0が出力する電圧を、 更に約 2倍に昇圧する。 第 3 昇圧回路 4 3 4は、 第 2昇圧回路 4 3 2が出力する電圧を、 更に約 2倍に昇圧す る。 第 4昇圧回路 4 3 6は、 第 3昇圧回路 4 3 4が出力する電圧を、 更に約 2倍 に昇圧する。 従って、 第 1昇圧回路 4 3 0、 第 2昇圧回路 4 3 2、 第 3昇圧回路 4 3 4、 第 4昇圧回路 4 3 6により、 合計で約 1 6倍の昇圧が行われる。
次に、 発振回路 4 1 2について説明する。
図 4 5を参照すると、 インバータ回路 4 6 0の出力端子が、 インバータ回路 4 6 2の入力端子に接続され、 かつ、 コンデンサ 4 6 4の第 1の電極に接続される インバータ回路 4 6 2の出力端子が、 インバータ回路 4 6 6の入力端子に接続 され、 かつ、 コンデンサ 4 6 8の第 1の電極に接続される。 インバ一タ回路 4 6 6の出力端子が、 インバ一タ回路 4 6 0の入力端子、 及び、 インバータ回路 4 7 0の入力端子に接続され、 かつ、 コンデンサ 4 7 2の第 1の電極に接続される。 インバータ回路 4 7 0の出力端子が、 インバータ回路 4 7 4の入力端子に接続さ れる。 インバータ回路 4 7 4の出力端子が、 パルス信号出力端子 4 7 6に接続さ れる。 パルス信号 p 1がパルス信号出力端子 4 7 6から出力されるように構成さ れている。 コンデンサ 4 6 4、 4 6 8、 4 7 2の第 2の電極は、 蓄電部材 4 2 0 の低電位電極である G N D端子 4 7 8と接続される。
各インバ一タ回路の電源端子は、 発振回路 4 1 2の電源端子 4 8 0と接続され る。 各インバ一タ回路の接地端子は、 G N D端子 4 7 8と接続される。 このよう な回路の構成により、 デュ一ティが約 5 0 %であるパルス信号を得ることができ る。
発振回路 4 1 2において、 インバ一タ回路内の Nチャネル型トランジスタ、 P チャネル型トランジスタのしきい値 ®|Ξが、 例えば、 0 . 3 Vであるとすれば、 発振回路 4 1 2の最低駆動電圧は 0 . 7 Vである。
次に、 第 1昇圧回路 4 3 0の構成について説明する。
図 4 6を参照すると、 昇圧回路 4 1 0の起電圧入力端子 4 5 0は、 Νチャネル 型 MO S トランジスタ 4 9 0のドレインに接続され、 かつ、 Νチャネル型 MO S トランジスタ 4 9 2のソースに接続される。 第 1パルス信号入力端子 4 9 4は、 Νチャネル型 MO S トランジスタ 4 9 2のゲートに接続され、 かつ、 Νチャネル 型 MO S トランジスタ 4 9 6のゲートに接続される。 第 2パルス信号入力端子 4 98は、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 490のゲートに接続され、 かつ、 N チャネル型 MOS トランジスタ 502のゲ一トに接続される。 Nチヤネノレ型 M〇 S トランジスタ 490のソースは、 Nチヤネノレ型 MOS トランジスタ 496のド レインに接続され、 かつ、 コンデンサ 504の第 2電極に接続される。 コンデン サ 504の第 1電極は、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 492のドレインに接 続され、 かつ、 Nチャネル型 MOSトランジスタ 502のソースに接続される。 昇圧した電圧を出力するための出力端子 506は、 Nチャネル型 MOSトランジ スタ 502のドレインに接続される。 GND端子508は、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 496のソースに接続される。 従って、 第 1昇圧回路 430では、 昇圧した ®ΐは出力端子 506から出力されるように構成されている。
次に、 第 1昇圧回路 430の動作について説明する。
最初に、 第 1バルス信号入力端子 494から入力される第 1パルス信号が 「Η I GH」 であるとき、 第 2パルス信号入力端子 498から入力される第 2パルス 信号は 「LOW」 になり、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 492及び 496は オンし、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 490及び 502はオフする。 起 ®Ξ 入力端子 450に供給された ¾|ϊが Νチヤネノレ型 MOS トランジスタ 492を介 してコンデンサ 504の第 1電極に供給され、 コンデンサ 504の第 1電極は電 圧 V aまで上昇する。 GNDの電圧が Nチャネル型 MOSトランジスタ 496を 介してコンデンサ 504の第 2電極に供給され、 コンデンサ 504の第 2電極は 「LOW」 になる。
次に、 第 1バルス信号入力端子 494から入力される第 1パルス信号が 「LO W」 であるとき、 第 2パルス信号入力端子 498から入力される第 2パルス信号 は 「H I GH」 になり、 Nチャネル型 MOSトランジスタ 492及び 496はォ フし、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 490及び 502はオンする。 起 ®Ξ入 力端子 450に供給された電圧が Νチャネル型 MOS トランジスタ 490を介し てコンデンサ 504の第 2電極に供給され、 コンデンサ 504の第 2電極は電圧 Vbまで上昇する。 コンデンサ 504の第 1電極は、 電圧 Vaと Vbをプラスし た電圧まで上昇する。 この上昇した電圧は、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 5 02を介して出力端子 506に供給され、 出力端子 506の ®j£は Vcまで上昇 する。
U£Va、 Vb、 Vcの値は、 Nチャネル型 MOSトランジスタがオンしたと きに、 そのソースとドレインとの間に流すことができる最大 ffi^Sと関係がある
;; Nチャネル型 MOS トランジスタは、 そのソースとドレインとの間に加える電 圧が最大 値以下である場合には、 どのような小さい でも加えることがで きる。 しかしながら、 Nチャネル型 MOS トランジスタは、 そのソースとドレイ ンとの間に加える が最大 値より高い場合には、 どのように大きい miEを 加えたとしても、 最大 ¾Ξ値までし力カ卩えることができなレ、。
すなわち、 起 入力端子 450から供給される が、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 492の最大電圧直以下である場合には、 起電圧入力端子 450か ら供給される ¾ϊと V aは同じ ®)ϊになる。 起 入力端子 450から供給され る電圧が、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 492の最大電圧 より高い場合に は、 Vaは Nチャネル型 MOS トランジスタ 492の最大電圧値になる。
また、 起電圧入力端子 450から供給される ¾Ξが、 Νチャネル型 MOS トラ ンジスタ 4 90の最大 ®ΐィ直以下である場合には、 起€H入力端子 450から供 給される SJEと Vbは同じ電圧になる。 起 ®ΐ入力端子 450から供給される電 圧が、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 490の最大電圧値より高い場合には、
Vbは Nチャネル型 MOS トランジスタ 490の最大電圧値になる。
また、 コンデンサ 504の第 1電極に発生する V aと Vbをプラスした電圧が
、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 502の最大電圧値以下である場合には、 V cは V aと Vbをプラスした ®Ξになる。 コンデンサ 504の第 1電極に発生す る V aと V bをブラスした ®王が、 Νチャネル型 MOS トランジスタ 502の最 大電圧値より高い場合には、 V cは Νチャネル型 MOSトランジスタ 502の最 大 値になる。
ここで、 上述した各 Nチャネル型 MO S トランジスタの 「最大 値」 とは、 各 Νチャネル型 MO S トランジスタのゲートに入力される各パルス信号の 「Η Ι G H」 の ¾]Ξ、 即ち、 Νチャネル型 MO S トランジスタに加えられる ¾Ξからし きい ^(直 Si王を引いた電王である。
第 1昇圧回路 4 3 0をこのように構成することにより、 第 1昇圧回路 4 3 0は 、 昇圧すべき入力 ®Eが低い場合においても、 この ¾ΐを効率的に昇圧すること ができる。 この構成は、 特に、 起 Iff入力端子 4 5 0の ffが Νチャネル型 ΜΟ S トランジスタのしきい値 ¾]£より低い場合に有効である。
第 1昇圧回路 4 3 0は、 オンしている MO S トランジスタがオフすると同時に 、 オフしている MO S トランジスタがオンするように構成されている力 オンし ていた MO S トランジスタがオフし、 しかる後、 オフしている MO Sトランジス タがオンするように構成することにより、 貫通電流をなくすことができ、 昇圧の 効率を高めることができる。
次に、 第 2昇圧回路 4 3 2の構成について説明する。
図 4 7を参照すると、 第 1昇圧回路 4 3 0の出力端子 5 0 6に接続した第 2昇 圧回路 4 3 2の入力端子 5 1 0は、 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 2 0のド レインに接続され、 かつ、 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 2 2のソースに接 続される。 第 1パルス信号入力端子 5 2 4は、 Nチャネル型 MO Sトランジスタ 5 2 2のゲ一卜に接続され、 かつ、 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 2 6のゲ —卜に接続され、 かつ、 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 3 2のゲートに接続 される。 第 2パルス信号入力端子 5 2 8は、 Nチャネル型 MO Sトランジスタ 5 2 0のゲートに接続される。 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 2 0のソースは 、 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 2 6のドレインに接続され、 かつ、 コンデ ンサ 5 3 4の第 2電極に接続される。 コンデンサ 5 3 4の第 1電極は、 Nチヤネ ル型 IO S トランジスタ 5 2 2のドレインに接続され、 かつ、 Pチャネル型 MO 9/19970
リ 29 PCT/JP98/04590
S トランジスタ 536のドレインに接続される。 昇圧した ¾Ξを出力するための 出力端子 536は、 Ρチヤネル型 MO S トランジスタ 532の基板接地されたソ —スに接続される。 GND端子 538は、 Νチャネル型 MOS トランジスタ 52 6のソースに接続される。 従って、 第 2昇圧回路 43 2では、 昇圧した miEは出 力端子 536から出力されるように構成されている。
次に、 第 2昇圧回路 432の動作について説明する。
最初に、 第 1バルス信号入力端子 524から入力される第 1パルス信号が 「H I GH」 であるとき、 第 2パルス信号入力端子 528から入力される第 2バルス 信号は 「LOW」 になり、 Nチャネル型 MOSトランジスタ 522及び 526は オンし、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 520及び Pチャネル型 MOS 卜ラン ジスタ 532はオフする。 入力端子 510に供給された電圧が Nチャネル型 MO S トランジスタ 522を介してコンデンサ 534の第 1電極に供給され、 コンデ ンサ 534の第 1電極は電圧 V a 1まで上昇する。 G NDの電圧が Nチャネル型 OS トランジスタ 526を介してコンデンサ 534の第 2電極に供給され、 コ ンデンサ 534の第 2電極は 「LOW」 になる。
次に、 第 1パルス信号入力端子 524から入力される第 1パルス信号が 「LO W」 であるとき、 第 2バルス信号入力端子 528から入力される第 2パルス信号 は 「H I GH」 になり、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 522及び 526はォ フし、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 520及び Pチャネル型 MOS トランジ スタ 532はオンする。 入力端子 510に供給された ¾)Ξが Nチャネル型 MOS トランジスタ 520を介してコンデンサ 534の第 2電極に供給され、 コンデン サ 534の第 2電極は電圧 V b 1まで上昇する。 従って、 コンデンサ 534の第 1電極は、 電圧 Va 1と Vb 1をプラスした J£まで上昇する。 この上昇した電 圧は、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 532を介して出力端子 536に供給さ れ、 出力端子 536の電圧は V c 1まで上昇する。
ここで、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 532は、 コンデンサ 534の第 1 電極の ¾IEが、 Ρチャネル型 MO S トランジスタ 5 3 2のソースと ドレインとの 間に電流を流すことができる最低 ff値より低レ、場合に、 2つの動作モードがぁ る。
すなわち、 コンデンサ 5 3 4の第 1電極の電圧が、 0 . 6 V (即ち、 Pチヤネ ル型 MO S トランジスタ 5 3 2のドレインから基板方向に順方向に電流が流れる ような ) 未満であるとき、 を出力端子 5 3 6に供給することはできなレヽ
G コンデンサ 5 3 4の第 1電極の電圧が 0 . 6 V以上であり、 かつ、 Pチャネル 型 MO S トランジスタ 5 3 2のソースとドレインとの間に電流を流すことができ る最低 ¾JE値未満であるとき、 「 （コンデンサ 5 3 4の第 1電極の ¾|Ξ) — ( 0 . 6 V) 」 の ®Ξが出力端子 5 3 6に供給される。
これに对して、 コンデンサ 5 3 4の第 1電極の Iffが、 Pチャネル型 MO S ト ランジスタ 5 3 2のソースとドレインとの間に電流を流すことができる最低 ¾1£ 値以上であるとき、 コンデンサ 5 3 4の第 1電極の電圧がどのような電圧であつ ても、 その電圧を出力端子 5 3 6に供給することができる。
ここで、 上述した 「Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 3 2のソースと ドレイ ンとの間に電流を流すことができる最低 ¾Ξ値」 とは、 この Ρチャネル型 MO S トランジスタ 5 3 2のゲー卜の ¾|王からこの Ρチヤネゾレ型 MO S トランジスタ 5 3 2のしきい値 をマイナスした値である。 従って、 図 4 7に示す Pチャネル 型 MO S トランジスタ 5 3 2の 「最低電圧値」 は、 Pチャネル型 MO S トランジ スタ 5 3 2のゲートの 「L OW」 の ®ϊ値からしきい値 ®EEをマイナスした値で あり、 すなわち、 G ND電位からしきい値 ®Ξをマイナスした値である。 その結 果、 Ρチャネル型 MO S トランジスタ 5 3 2の 「最低 ¾ΙΪ値」 は、 「しきい値電 圧の絶対値」 になる。
第 2昇圧回路 4 3 2をこのように構成することにより、 第 2昇圧回路 4 3 2は 、 入力端子の電圧が Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 3 2の最低電圧値以上で ある場合に、 効率的に昇圧を行うことができるという特徴を有する。 /19979
31 PCT/JP98/04590
第 2昇圧回路 4 3 2は、 オンしている MO S トランジスタがオフすると同時に 、 オフしていた MO S トランジスタがオンするように構成されているが、 オンし ている MO S トランジスタがオフし、 しかる後、 オフしている MO S トランジス タがオンするように構成することにより、 貫通電流をなくすことができ、 昇圧の 効率を高めることができる。
次に、 第 3昇圧回路 4 3 4の構成について説明する。
図 4 8を参照すると、 第 2昇圧回路 4 3 2の出力端子 5 3 6に接続した第 3昇 圧回路 4 3 4の入力端子 5 4 0は、 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 0の基 板接地されたソ一スに接続され、 かつ、 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 2 のドレインに接続される。 第 1バルス信号入力端子 5 5 4は、 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 0のゲートに接続され、 つ、 Pチャネル型 MO S トランジ スタ 5 6 2のゲートに接続され、 かつ、 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 6 のゲートに接続される。 第 2パルス信号入力端子 5 5 8は、 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 2のゲートに接続される。 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 0のドレインは、 Nチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 6のドレインに接続さ れ、 かつ、 コンデンサ 5 6 4の第 2電極に接続される。 コンデンサ 5 6 4の第 1 電極は、 Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 2の基板接地されたソ一スに接続 され、 かつ、 Pチャネル型 M〇S トランジスタ 5 6 2のドレインに接続される。 昇圧した電圧を出力するための出力端子 5 6 6は、 Pチャネル型 MO S トランジ スタ 5 6 2の基板接地されたソースに接続される。 G N D端子5 6 8は、 Nチヤ ネル型 MO S トランジスタ 5 5 6のソ一スに接続される。 従って、 第 3昇圧回路 4 3 4では、 昇圧した電圧は出力端子 5 6 6から出力されるように構成されてい ろ。
次に、 第 3昇圧回路 4 3 4の動作について説明する。
最初に、 第 1バルス信号入力端子 5 5 4から入力される第 1パルス信号が 「H I G H」 であるとき、 第 2バルス信号入力端子 5 5 8から入力される第 2パルス 信号は 「： LOW」 になり、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 556及び Pチヤネ ル型 MOS トランジスタ 552はオンし、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 55 0及び 562はオフする。 入力端子 540に供給された電圧が Pチャネル型 MO Sトランジスタ 552を介してコンデンサ 564の第 1電極に供給され、 コンデ ンサ 564の第 1電極は電圧 V a 2まで上昇する。 G NDの電圧が Nチャネル型 MOS トランジスタ 556を介してコンデンサ 564の第 2電極に供給され、 コ ンデンサ 564の第 2電極は 「LOW」 になる。
次に、 第 1パルス信号入力端子 554から入力される第 1パルス信号が 「LO W」 であるとき、 第 2パルス信号入力端子 558から入力される第 2パルス信号 は 「H I GH」 になり、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 556及び Pチャネル 型 MOS トランジスタ 552はオフし、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 550 及び 562はオンする。 入力端子 540に供給された ¾ΐが Pチャネル型 MO S トランジスタ 550を介してコンデンサ 564の第 2電極に供給され、 コンデン サ 564の第 2電極は電圧 Vb 2まで上昇する。 従って、 コンデンサ 564の第 1電極は、 電圧 Va 2と Vb 2をプラスした電圧まで上昇する。 この上昇した電 圧は、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 562を介して出力端子 566に供給さ れ、 出力端子 566の ffは V c 2まで上昇する。
ここで、 コンデンサ 564の第 1電極の ffが、 Pチャネル型 MOSトランジ スタのソースとドレインとの間に電流を流すことができる最低 ffより低レ、場合 には、 効率的に昇圧を行うことはできない。 これに対して、 コンデンサ 564の 第 1電極の電圧が、 Pチヤネゾレ型 MOS トランジスタのソースとドレインとの間 に電流を流すことができる最低 より高い場合には、 コンデンサ 564の第 1 電極の電圧がとのような電圧であっても、 その電圧を出力端子 566に供給する ことができる。
第 3昇圧回路 434は、 オンしている MOS トランジスタがオフすると同時に 、 オフしていた MOS トランジスタがオンするように構成されているが、 オンし ている MOSトランジスタがオフし、 しかる後、 オフしている MOS トランジス タがオンするように構成することにより、 貫通電流をなくすことができ、 昇圧の 効率を高めることができる。
次に、 第 4昇圧回路 436の構成について説明する。
図 49を参照すると、 第 4昇圧回路 436の入力端子 570は、 第 3昇圧回路 434の出力端子 566に接続されている。 昇圧した電圧を出力するための出力 端子 596は、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 562の基板接地されたソース に接続される。 従って、 第 4昇圧回路 436では、 昇圧した電圧は出力端子 59 6から出力されるように構成されている。 第 4昇圧回路 436の他の部分の構成 は、 前述した第 3昇圧回路 434の構成と同様である。 従って、 第 4昇圧回路 4 36の他の部分の構成についての詳細な説明を省略する。
次に、 第 4昇圧回路 436の動作について説明する。 第 4昇圧回路 436の動 作は、 上述した第 3昇圧回路 434の動作と同様である。
すなわち、 最初に、 第 1パルス信号入力端子 554から入力される第 1パルス 信号が 「H I GH」 であるとき、 第 2パルス信号入力端子 558から入力される 第 2パルス信号は 「LOW」 になり、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 556及 び Pチャネル型 MOS トランジスタ 552はオンし、 Pチャネル型 MOSトラン ジスタ 550及び 562はオフする。 入力端子 570に供給された ffが Pチヤ ネル型 MOS トランジスタ 552を介してコンデンサ 564の第 1電極に供給さ れ、 コンデンサ 564の第 1電極は a 3まで上昇する。 GNDの ¾Ξが N チャネル型 M〇S トランジスタ 556を介してコンデンサ 564の第 2電極に供 給され、 コンデンサ 564の第 2電極は 「LOW」 になる。
次に、 第 1バルス信号入力端子 554から入力される第 1パルス信号が 「LO W」 であるとき、 第 2パルス信号入力端子 558から入力される第 2パルス信号 は 「HI GH」 になり、 Nチャネル型 MOS トランジスタ 556及び Pチャネル 型 MOS トランジスタ 552はオフし、 Pチャネル型 MOS トランジスタ 550 及び 5 6 2はオンする。 入力端子 5 7 0に供給された ¾|Ξが Pチャネル型 MO S トランジスタ 5 5 0を介してコンデンサ 5 6 4の第 2電極に供給され、 コンデン サ 5 6 4の第 2電極は電圧 V b 3まで上昇する。 従って、 コンデンサ 5 6 4の第 1電極は、 miEV a 3と V b 3をプラスした ¾Ξまで上昇する。 この上昇した電 圧は、 Ρチャネル型 MO Sトランジスタ 5 6 2を介して出力端子 5 9 6に供給さ れ、 出力端子 5 9 6の電圧は V c 3まで上昇する。
ここで、 コンデンサ 5 6 4の第 1電極の SJiが、 Pチャネル型 MO Sトランジ スタのソースとドレインとの間に電流を流すことができる最低 ®Jiより低レ、場合 には、 効率的に昇圧を行うことはできない。 これに対して、 コンデンサ 5 6 4の 第 1電極の が、 Pチャネル型 MO S トランジスタのソースとドレインとの間 に電流を流すことができる最低 ¾ΐより高い場合には、 コンデンサ 5 6 4の第 1 電極の電圧がとのような電圧であっても、 その電圧を出力端子 5 9 6に供給する ことができる。
第 4昇圧回路 4 3 6は、 オンしている MO Sトランジスタがオフすると同時に 、 オフしていた MO Sトランジスタがオンするように構成されているが、 オンし ている MO S トランジスタがオフし、 しかる後、 オフしている MO S トランジス タがオンするように構成することにより、 貫通電流をなくすことができ、 昇圧の 効率を高めることができる。
以上説明したように、 図 4 4に示す昇圧回路 4 1 0は、 第 1昇圧回路 4 3 0と 、 第 2昇圧回路 4 3 2と、 第 3昇圧回路 4 3 4と、 第 4昇圧回路 4 3 6とで構成 されている。 このように構成された昇圧回路 4 1 0においては、 第 1昇圧回路 4
3 0が昇圧した milは第 2昇圧回路 4 3 2により更に昇圧される。 第 2昇圧回路
4 3 2が昇圧した電圧は第 3昇圧回路 4 3 4により更に昇圧される。 第 3昇圧回 路 4 3 4が昇圧した ¾Ξは第 4昇圧回路 4 3 6により更に昇圧される。
そのうえ、 このように構成された昇圧回路 4 1 0においては、 Νチャネル型 Μ O S トランジスタと Pチャネル型 MO S トランジスタを、 それぞれの有する特徴 9
35 PCT/JP98/04590
に応じて適切な箇所に配置している。 その結果、 起電力端子 4 5 0の電圧が発振 回路 4 1 2の最低駆動電圧以下である場合であっても、 起電力端子 4 5 0の電圧 を第 1昇圧回路 4 3 0により昇圧し、 更に、 この昇圧した電圧を、 第 2昇圧回路 4 3 2と、 第 3昇圧回路 4 3 4と、 第 4昇圧回路 4 3 6とにより、 更に昇圧する ことができる。
再び図 4 3から図 4 5を参照すると、 熱発電ュニット 1 8 0の出力 ¾|Ξν ρが 出力されていない状態 （出力 mE= O V) 力 ら時間的に変化して、 発振回路 4 1 2の最低駆動電圧を超えたとき、 熱発電ュニット 1 8 0の出力 ¾1ΐ V ρがショッ 卜キーダイォード 4 1 4を通して発振回路 4 1 2の発振回路電源端子 4 8 0に入 力される。 これにより、 発振回路 4 1 2は動作を開始し、 発振が始まる c
発振を開始した発振回路 4 1 2は、 バルス信号をパルス信号出力端子 4 7 6に 出力し、 この出力されたパルス信号は、 昇圧回路 4 1 0のパルス信号入力端子に 入力される。 昇圧回路 4 1 0は、 このパルス信号を入力することにより、 熱発電 ユニット 1 8 0の出力電圧の昇圧を開始する。 この状態において、 昇圧回路 4 1 0の昇圧電圧出力端子 4 5 2と発振回路 4 1 2の発振回路電源端子 4 8 0が接続 されているから、 昇圧された が発振回路 4 1 2の電源になる。 ショットキ一 ダイォード 4 1 4が熱発電ュニット 1 8 0の出力端子と発振回路電源端子 4 8 0 との間に接続されているから、 いったん、 発振回路 4 1 2が動作して昇圧を開始 すると、 発振回路 4 1 2は昇圧回路 4 1 0により昇圧した ¾]Ξを電源として使用 する。 従って、 いったん、 熱発電ュニッ卜 1 8 0の出力電圧 V pが発振回路 4 1 2の最低駆動電圧を超えたならば、 熱発電ュニット 1 8 0の出力電圧 V pが時間 の経過により変化して発振回路 4 1 2の最低駆動電圧より低くなつたとしても、 昇圧回路 4 1 0は昇圧を続けることができる。
この構成においては、 蓄電部材 4 2 0の電圧を発振回路 4 1 2の発振開始電圧 として用いることもできる。 この場合には、 蓄電部材 4 2 0の ffを電源動作制 御回路 4 1 6を通して発振回路電源端子 4 8 0に供給して、 発振回路 4 1 2の発 O 99/19979
V 36 PCT/JP98/04590
振を開始させる。 いったん、 発振回路 4 1 2が動作して昇圧を開始すると、 上述 した動作と同様に、 発振回路 4 1 2は昇圧回路 4 1 0により昇圧した @ΙΞを 源 として使用する。
電源動作制御回路 4 1 6は昇圧された ¾ffV p ρを入力し、 この昇圧された電 圧 V ρ ρの値により、 電力を時計駆動回路 4 1 8と蓄電部材 4 2 0に分配する。 もし、 昇圧された ¾EV p p力 S、 時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電 圧と等しいならば、 電源動作制御回路 4 1 6は昇圧回路 4 1 0により昇圧した電 圧を時計駆動回路 4 1 8に供給する。
もし、 昇圧された MffiV p カ 時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電 圧より大きい電圧であるならば、 電源動作制御回路 4 1 6は昇圧回路 4 1 0によ り昇圧した ffを時計駆動回路 4 1 8と蓄電部材 4 2 0の両方に供給する。
もし、 昇圧された miiV p p力 時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電 圧より小さレ、¾£であるならば、 ?源動作制御回路 4 1 6は蓄電部材 4 2 0から 電圧を時計駆動回路 4 1 8に供給する。
電源動作制御回路 4 1 6をこのように動作するように構成することにより、 昇 圧された V p pが時計駆動回路 4 1 8を駆動することができる より小さ い電圧になった場合においても、 蓄電部材 4 2 0からの電圧により時計駆動回路 4 1 8を駆動させ続けることができる。 従って、 この構成により、 熱発電ュニッ ト 1 8 0の出力 ¾!£を効率的に利用することができる。
( 6 ) 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを備えた時計の作動
本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計において、 図 4 2を参 照すると、 熱発電ュニット 1 8 0の出力 は、 昇圧回路 4 1 0又は電源動作制 御回路 4 1 6に入力される。 昇圧回路 4 1 0により昇圧した は時計駆動回路 4 1 8に供給される。
時計駆動回路 4 1 8は、 時計駆動用発振回路と、 時計駆動用分周回路と、 モー タ駆動回路とを含んでいる。 水晶振動子 6 0 2は源振を構成し、 例えば、 3 2 , 7 6 8ヘルツで振動して、 基準信号を時計駆動用発振回路に出力する。 時計駆動 用分周回路は、 発振回路の出力信号を入力して所定の分周動作を行い、 例えば、 1ヘルツの信号を出力する。 モータ駆動回路は、 時計駆動用分周回路の出力信号 を入力して、 ステップモータを駆動するための駆動信号を出力する。
時計駆動回路 4 1 8は、 昇圧回路 4 1 0により昇圧した電圧、 又は、 二次電池 6 0 0の ffにより動作する。 電源動作制御回路 4 1 6力 昇圧回路 4 1 0によ り昇圧した ffの時計駆動回路 4 1 8への供給、 及び、 二次電池 6 0 0の ffの 時計駆動回路 4 1 8への供給を制御する。
コイルブロック 6 1 0力 モータ駆動回路が出力したステップモータを駆動す るための駆動信号を入力して、 ステ一タ 6 1 2の複数の極を磁化させる。 ロータ 6 1 4は、 ステ一タ 6 1 2の磁力により回転する。 ロータ 6 1 4は、 前述の 1へ ルツ信号に基づいて、 1秒ごとに 1 8 0度ずつ回転する。
五番車 6 1 6は、 ロータ 6 1 4の回転により回転する。 四番車 6 1 8は、 五番 車 6 1 6の回転により、 1秒ごとに 6度ずつ回転する。 三番車 6 2 0は、 四番車 6 1 8の回転により回転する。 二番車 6 2 2は三番車 6 2 0の回転により回転す る。 日の裏車 6 2 4は、 二番車 6 2 2の回転により回転する。 筒車 6 2 6は日の 裏車 6 2 4の回転により回転する。
四番車 6 1 8に取り付けられた秒^ " 6 4 0で 「秒」 を表示する。 二番車 6 2 2 に取り付けられた分針 6 4 2で 「分」 を表示する。 筒車 6 2 6に取り付けられた 時針 6 4 6で 「時」 を表示する。
図 2 0及び図 5 0を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電プロックを 備えた時計を腕につけたとき、 腕 6 5 0の熱は裏ぶた 2 2 6に伝達される。 裏ぶ た 2 2 6の熱は熱伝導スべ一サ 3 2 0を介して熱発電ュニット 1 8 0の第 1伝熱 板 1 2 0に伝達される。 すなわち、 第 1伝熱板 1 2 0は吸熱板を構成する。 熱発 電ュニット 1 8 0の熱電素子 1 4 0は、 ゼ一ベック効果により起電力を発生する 。 従って、 熱発電ュニット 1 8 0の第 2伝熱板 1 7 0は放熱板を構成する。 第 2 伝熱板 1 7 0の放熱する熱は、 熱伝導体 2 4 4を介して、 上胴 2 2 0に伝達され 、 外気 6 5 2に放出される。
図 2 0を参照すると、 熱伝導体 2 4 4は上胴 2 2 0の凸部分 2 2 0 aと接触し ている。 この構成では、 前述したように、 平らな熱伝導体 2 4 4を用いることに より、 熱を第 2伝熱板 1 7 0から上胴 2 2 0の凸部分 2 2 0 aに極めて効率的に 伝 it "ることができる。 すなわち、 このような平らな熱伝導体 2 4 4を上胴 2 2 0の凸部分 2 2 0 aに接触させるような構成により、 放熱経路における熱抵抗を 下げることができる。 従って、 この構成により、 熱発電ユニットの発電効率を向 上させることができる。
本発明の熱発電ュニット付き発電ブロックを備えた時計の実施の形態では、 熱 電素子 1 4 0は、 例えば、 P N接合 5 0対を含むモジュールを 1 0対、 直列に接 続するように構成され、 発振回路 4 1 2及び昇圧回路 4 1 0に含まれるトランジ スタのしきい値 ffは 0 . 3となるように構成されている。
本発明の熱発電ュニット付き発電ュニットを備えた時計では、 熱電素子 1 4 0 を構成してレ、る熱電材料ェレメントの 1本の発電量が、 例えば、 約 2 0 0 VZ 。 Cである。 従って、 時計の動作電圧を 1 · 5 Vとすると、 熱発電ユニットによ り直接時計を駆動するためには、 第 1伝熱板 1 2 0と第 2伝熱板 1 7 0との間の 温度差が 2 C Cであるときに、 1 8 1 2 5対の P N接合を有する熱電素子 1 4 0 が必要となる c
しかしながら、 本発明の熱発電ユニット付き発電ユニットを備えた時計は、 前 述したような昇圧回路 4 1 0、 発振回路 4 1 2、 電源動作制御回路 4 1 6を有す るように構成されているので、 時計を腕に付けた直後の発電電圧が発振回路 4 1 2の最低駆動電圧を超えてレ、れば、 その後の定常状態における発電電圧が発振回 路 4 1 2の最低駆動電圧より低い電圧になっても、 昇圧回路 4 1 0による昇圧が 可能である。
例えば、 本発明の熱発電ュニット付き発電ュニットを備えた時計についての実 験では、 時計を腕に付けた直後の発電電圧が 2 Vであり、 その後の定常状態にお ける発電電圧は約 0 . 5 Vであつた。 本発明の熱発電ュニットを備えた時計の実 施の形態では、 発振回路 4 1 2に含まれるトランジスタのしきい値電圧が約 0 . 3 Vであるときに、 発振回路 4 1 2の最低駆動電圧は約 0 . 7 Vであった。 例えば、 本発明の熱発電ユニット付き発電ユニットを備えた時計では、 前述し たように、 電源動作制御回路 4 1 6は昇圧された ¾ff V p pを入力し、 この昇圧 された p pの値により、 電力を時計駆動回路 4 1 8と蓄電部材 4 2 0に分 配する。
もし、 昇圧された電圧 V p カ 時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電 圧 1 . 2 Vから 1 . 5 Vの間にあるならば、 源動作制御回路 4 1 6は昇圧回路 4 1 0により昇圧した ®Ξを時計駆動回路 4 1 8に供給する。
もし、 昇圧された ®£V p p力 時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電 圧 1 . 5 Vより大きレ、¾EEであるならば、 電源動作制御回路 4 1 6は昇圧回路 4 1 0により昇圧した ®J£を時計駆動回路 4 1 8と蓄電部材 4 2 0の両方に供給す る。
もし、 昇圧された miEV p p力；、 時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電 圧 1 . 2 Vより小さレ、®]Ξであるならば、 電源、動作制御回路 4 1 6は二次電池 6 0 0から電圧を時計駆動回路 4 1 8に供給する。
電源動作制御回路 4 1 6をこのように動作するように構成することにより、 昇 圧された電圧 V p pが時計駆動回路 4 1 8を駆動することができる ¾ΐより小さ い電圧になった場合においても、 二次電池 6 0 0からの電圧により時計駆動回路 4 1 8を駆動させ続けることができる。 従って、 この構成により、 昇圧された電 圧が時計駆動回路 4 1 8を駆動するのに必要な電圧 1 · 2 Vより小さくなつても 、 時計を駆動させ続けることができる。
( 7 ) 本発明の熱発電ュニット付き発電ュニットを備えた電子機器の構造 図 5 1及び図 5 2を参照すると、 本発明の熱発電ュニット付き発電ュ-ットを 備えた携帯用電子機器は、 携帯用電子機器 7 0 0は、 液晶バネル 7 1 0と、 スピ —力 7 1 2と、 ランプ 7 1 8とを備える。
駆動制御回路 7 2 0が、 電源動作回路 4 1 6から供給される電圧により動作す る。 この実施の形態では、 熱発電ュニット 1 8 0、 昇圧回路 4 1 0、 発振回路 4 1 2、 電源動作回路 4 1 6、 二次電池 6 0 0、 水晶振動子の構成及び作用は、 前 述した本発明の熱発電ュニット付き発電ュニットを備えた時計の実施の形態と同 様である。 従って、 それらについての詳細な説明は省略する。
駆動制御回路 7 2 0は、 水晶振動子 6 0 2の振動に基づいて時刻に関する情報 、 アラーム時刻に関する情報、 経過時間に関する情報を計時するように構成され ている。 表示制御回路 7 3 0は、 駆動制御回路 7 2 0の出力する信号に基づいて 、 液晶パネル 7 1 0を動作させるための信号を液晶パネル 7 1 0に出力する。 従 つて、 液晶パネル 7 1 0は、 表示制御回路 7 3 0の出力する信号に基づいて、 時 刻又は時間に関する情報を表示する。
スピー力制御回路 7 3 2は、 駆動制御回路 7 2 0の出力する信号に基づレ、て、 スピーカ 7 1 2を動作させるための信号をスピ一力 7 1 2に出力する。 スピーカ 7 1 2は、 スピーカ制御回路 7 3 2の出力する信号に基づいて、 アラーム音を発 すべき時刻になるとアラーム音を発する。 スピーカ 7 1 2が発する音は、 報音口 7 1 2 aより携帯用電子機器 7 0 0の外部に出る。
携帯用電子機器 7 0 0の操作を行うための 4つのボタン、 すなわち、 第 1ボタ ン 7 4 0、 第 2ボタン 7 4 2、 第 3ボタン 7 4 4、 第 4ボタン 7 4 6が設けられ る。 図 5 1には、 第 1ボタンだけを示す。 第 1スィッチ端子 7 5 0が第 1ボタン 7 4 0の押し作動によりスィツチの動作を行うように設けられる。 第 2スィツチ 端子 7 5 2が第 2ボタン 7 4 2の押し作動によりスィツチの動作を行うように設 けられる。 第 3スィツチ端子 7 5 4が第 3ボタン 7 4 4の押し作動によりスィッ チの動作を行うように設けられる。 第 4スィッチ端子 7 5 6が第 4ボタン 7 4 6 の押し作動によりスィツチの動作を行うように設けられる。 スィツチの動作は、 各スィツチ端子が駆動制御回路 7 2 0の対応するスィツチ入力端子に入力信号を 与えるこきによって行われる。
ランプ制御回路 7 3 8は、 駆動制御回路 7 2 0の出力する信号に基づいて、 ラ ンプ 7 1 8を点灯させるための信号をランプ 7 1 8に出力する。 例えば、 ランプ 制御回路 7 3 8は、 第 4ボタン 7 4 6を押すことにより作動して、 ランプ 7 1 8 を点灯させるように構成される。
本発明の熱発電ュニット付き発電ュニッ卜を備えた電子機器では、 携帯用電子 機器 7 0 0は液晶パネル 7 1 0だけを有していてもよいし、 液晶パネル 7 1 0と スピーカ 7 1 2とを有していてもよいし、 液晶パネル 7 1 0とランプ 7 1 8を有 していてもよいし、 液晶パネル 7 1 0とスピーカ 7 1 2とランプ 7 1 8を有して いてもよい
また、 携帯用電子機器 7 0 0は、 図 4 2に示すような時計駆動回路と、 この時 計駆動回路により^ ¾する指針を更に有していてもよい。 このように構成するこ とにより、 アナ口グ式の表示と、 デジタル式の表示の両方を備えた複合表示式携 帯用電子機器を実現することができる。
携帯用電子機器 7 0 0において、 液晶パネル 7 1 0において時刻情報を表示す るように構成して、 デジタル腕時計を実現することができる。
また、 携帯用電子機器 7 0 0において、 予め設定した時刻になると、 スピーカ 7 1 2がアラーム音を発するように構成して、 アラーム又はアラーム付き時計を 実現することができる。
また、 携帯用電子機器 7 0 0において、 予め設定した時間が経過したときに、 スピーカ 7 1 2がアラーム音を発するように構成して、 タイマー又はタイマー付 き時計を実現することができる。 産業上の利用可能性
本発明は、 以上説明したように、 熱発電ユニット付き発電ブロックにおいて、 上記のように構成したので、 小型で薄型で発電効率が良レ、熱発電ュニット付き発 電ブロックを実現することができる。
また、 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、 製造が簡単である。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ゼーベック効果に基づく起電力を発生する 1つ以上の熱電 素子 （140) を収容し、 力つ、 吸熱板を構成する第 1伝熱板 （120) を含み 、 放熱板を構成する第 2伝熱板 (1 70) を含む熱発電ユニット （180) と、 熱伝導性のある材料で作られ、 前記第 2伝熱板 (1 70) と接触するように配 置された熱伝導体 （244) と、
前記熱発電ユニット （180) により発生した起電力を昇圧するための昇圧回 路 （410) を含む昇圧回路ブロック （240) と、
前記熱発電ユニット （1 80) により発生した起電力を蓄電させる動作を制御 し、 かつ、 前記昇圧回路 （410) の動作を制御するためのための電源、動作制御 回路 （416) と、
を備えていることを特徴とする熱発電ュニット付き発電プロック。
2. 前記第 2伝熱板 (1 70) は、 その外側面が前記熱伝導体 (244) に接触した状態で、 前記熱発電ユニット （180) が前記熱伝導体 （
244) に取付けられていることを特徴とする請求項 1に記載の熱発電ュニット 付き発電プロック
3. 電気的に絶縁性のある材料で作られている発電ブロックわ く （246) を備え、 前記昇圧回路ブロック （240) が昇圧回路基板 (250 ) を有し、 前記熱発電ユニット （180) は、 発電した起電力を伝達させるため のリード基板 (1 30) を有し、 該リード基板 (130) のパターンが前記昇圧 回路基板 (250) のパターンに接触した状態で、 前記リード基板 （130) が 前記発電ブロックわく （246) に固定されていることを特徴とする請求項 1又 は請求項 2に記載の熱発電ュニット付き発電プロック。
4. 前記昇圧回路ブロック （240) の電気素子が、 前記熱発 電ユニット （1 80) の周囲に配置されていることを特徴とする請求項 1から請 求項 3のレ、ずれか 1項に記載の熱発電ュニット付き発電プロック。
PCT/JP1998/004590 1997-10-14 1998-10-13 Bloc generateur de puissance dote d'une unite de generateur thermoelectrique WO1999019979A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/529,586 US6316714B1 (en) 1997-10-14 1998-10-13 Power generating block provided with thermoelectric generation unit
EP98947825A EP1054505A4 (en) 1997-10-14 1998-10-13 POWER GENERATOR BLOCK WITH THERMOELECTRIC GENERATOR UNIT

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9/280925 1997-10-14
JP28092597A JP3611954B2 (ja) 1997-10-14 1997-10-14 電子機器
JP35807497 1997-12-25
JP9/358074 1997-12-25
JP10042543A JP2946205B1 (ja) 1997-12-25 1998-02-24 熱発電ユニット並びに該ユニットを用いた携帯用電子機器
JP10/42543 1998-02-24
JP10/249329 1998-09-03
JP10249329A JP3041357B2 (ja) 1998-09-03 1998-09-03 熱発電ユニット付き発電ブロック

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999019979A1 true WO1999019979A1 (fr) 1999-04-22

Family

ID=27461217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1998/004590 WO1999019979A1 (fr) 1997-10-14 1998-10-13 Bloc generateur de puissance dote d'une unite de generateur thermoelectrique

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6316714B1 (ja)
EP (1) EP1054505A4 (ja)
WO (1) WO1999019979A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4694681B2 (ja) * 1999-11-26 2011-06-08 セイコーインスツル株式会社 超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器
KR100382386B1 (ko) * 2000-01-07 2003-05-09 시티즌 도케이 가부시키가이샤 열전 시스템
DE10154923A1 (de) * 2001-11-08 2003-06-05 Klaus Palme Verfahren zur Gewinnung elektrischer Energie aus den Temperaturschwankungen der Luft
DE50308645D1 (de) * 2003-05-20 2008-01-03 Grundfos As Elektromotor
US8269393B2 (en) 2009-06-18 2012-09-18 Hamilton Sundstrand Corporation Crowned end winding support for main wound field of a generator
US10193377B2 (en) * 2013-10-30 2019-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor energy harvest and storage system for charging an energy storage device and powering a controller and multi-sensor memory module
US20160049569A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 Barry E. Negrin Thermoelectric power source for personal electronics and wearable electronic devices having same
EP3579060B1 (fr) * 2018-06-05 2023-10-18 The Swatch Group Research and Development Ltd Montre thermoélectrique
CN109302100A (zh) * 2018-11-22 2019-02-01 欧家成 一种温差发电装置及蓄电系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61254082A (ja) * 1985-04-30 1986-11-11 Suzuki Motor Co Ltd 排気熱発電装置
JPH02119589A (ja) * 1988-10-26 1990-05-07 Toto Ltd 電源装置
JPH0622572A (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 Aqueous Res:Kk 熱電発電充電装置
JPH06153549A (ja) * 1992-11-05 1994-05-31 Toto Ltd 熱発電電圧変換回路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH604249B5 (ja) * 1975-05-07 1978-08-31 Centre Electron Horloger
JPH0837324A (ja) * 1994-07-21 1996-02-06 Seiko Instr Inc 熱電素子及び熱電素子を用いた電子機器
US6232543B1 (en) * 1998-07-02 2001-05-15 Citizen Watch Co., Ltd. Thermoelectric system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61254082A (ja) * 1985-04-30 1986-11-11 Suzuki Motor Co Ltd 排気熱発電装置
JPH02119589A (ja) * 1988-10-26 1990-05-07 Toto Ltd 電源装置
JPH0622572A (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 Aqueous Res:Kk 熱電発電充電装置
JPH06153549A (ja) * 1992-11-05 1994-05-31 Toto Ltd 熱発電電圧変換回路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1054505A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1054505A4 (en) 2004-07-28
EP1054505A1 (en) 2000-11-22
US6316714B1 (en) 2001-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1999019776A1 (fr) Montre contenant un conducteur thermique plat et comprenant une unite de generateur thermoelectrique
US5889735A (en) Thermoelectrically powered wrist watch
JPH11223683A (ja) 発電器付き電子機器
WO1999019775A1 (fr) Montre pourvue d'une unite de generation thermoelectrique
JPH11174167A (ja) 発電素子を有する電子時計
WO1999019979A1 (fr) Bloc generateur de puissance dote d'une unite de generateur thermoelectrique
JP2973303B2 (ja) 電波修正時計
JP4021218B2 (ja) 電子時計
US7327638B2 (en) Electronic timepiece
CN109818391B (zh) 便携式信息处理装置、集成电路和电池组
JP2995408B1 (ja) 平らな熱伝導体を含み熱発電ユニットを備えた時計
JP2019097365A (ja) 携帯型情報処理装置、集積回路、及び、電池パック
JP2998088B1 (ja) 熱発電ユニットを備えた時計
JP3041357B2 (ja) 熱発電ユニット付き発電ブロック
JPH0846249A (ja) 熱電素子モジュール及び熱電素子モジュールを用いた携帯電子機器
JP2002062382A (ja) 電子時計の充電装置
JP2006242745A (ja) 電子機器
JP6327381B2 (ja) 二次電池ユニットおよびソーラーパネル式電子時計
CN209992817U (zh) 一种抬手冷光显示的电子手表
JPS5919316B2 (ja) 計算機付電子腕時計
JPH11251648A (ja) 熱発電装置、および熱発電装置を備える腕時計
JPS5946356B2 (ja) ブザ−付電子時計
JPH10339783A (ja) 電子時計
JP3278053B2 (ja) 腕携帯機器
JP2013110867A (ja) 熱発電携帯機器

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998947825

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09529586

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998947825

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1998947825

Country of ref document: EP