提供热电发电装置和使用该热电发电装置的发电系统，能够从具有温度差的流体高效率地进行热电转换（发电），容易维护，所需空间小，与现有装置相比可廉价地进行稳定的电力供给。通过将交替地并列设置有Ｐ型热电半导体元件和Ｎ型热电半导体元件的热电元件（２７），以经由电极和绝缘体来夹持的方式封入传热板（３０）内，从而形成板状热电发电单元（３１），将该板状热电发电单元（３１）层叠多枚，在其之间交替形成高温流体（Ｗ）流通的第一空间（３２）、和低温流体（Ｃ）流通的第二空间（３３），将在各板状热电发电单元（３１）形成的开口连接，形成使高温流体（Ｗ）对第一空间（３２）流入流出的第一流入路径（３４）和第一流出路径（３５），并且形成使低温流体（Ｃ）对第二空间（３３）流入流出的第二流入路径和第二流出路径。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热电发电装置及使用了该热电发电装置的发电系统。
技术介绍
历来，利用海洋表面的温海水和深海的冷海水的温度差的发电系统，作为有效利 用自然能量的技术而受到瞩目。这种海洋温度差发电系统如图1所示，构成为具备温海水泵1，将海洋表面的温 海水汲取上来；蒸发器2，通过利用该温海水泵1汲取上来的温海水的热使氨/水的混合液 体蒸发；气液分离器3，将以该蒸发器2蒸发的氨/水的混合液体分离为氨水和氨/水的蒸 气；第一透平机(turbine)4，被导入以该气液分离器3分离的氨/水的蒸气；第一发电机5， 通过该第一透平机4被旋转驱动；加热器6，对从所述第一透平机4排出的氨/水的蒸气的 一部分进行抽气并导入；第二透平机7，被导入从上述第一透平机4排出的氨/水的蒸气的 剩余；第二发电机8，通过该第二透平机7被旋转驱动；再生器9，对在上述气液分离器3分 离的氨水进行冷却；减压阀10，对在该再生器9冷却的氨水进行减压；吸收器11，利用在该 减压阀10减压后的氨水对从上述第二透平机7排出的混和蒸气进行吸收；冷凝器12，用于 使在该吸收器11没有完全吸收的混和蒸气冷却；后冷凝器13，使在该冷凝器12没有完全 凝结的混和蒸气冷却并完全凝结；冷海水泵14，从深海将冷海水汲取上来；第一罐体15，对 在上述冷凝器12和后冷凝器13凝结的氨水进行贮存；第一工作流体泵16，对贮存在该第 一罐体15的氨水进行压送，导向上述加热器6 ；第二罐体17，对以该第一工作流体泵16压 送的、在上述加热器6被加热的氨/水混合液体进行贮存；以及第二工作流体泵18，对贮存 在该第二罐体17的氨/水混合液体进行压送，导向上述再生器9。在上述海洋温度差发电系统中，贮存在第二罐体17中的氨/水的混合液体通过第 二工作流体泵18经由再生器9被送至蒸发器2，并且通过温海水泵1将海洋表层的温海水 送至该蒸发器2，上述氨/水的混合液体在蒸发器2中蒸发，成为氨/水的气液混相状态，该 气液混相状态的氨/水在气液分离器3中被分离为氨水和氨/水的蒸气，该氨/水的混和 蒸气被导入第一透平机4，对该第一透平机4进行旋转驱动，通过第一发电机5进行发电，从 上述第一透平机4排出的混和蒸气的一部分被抽气而进入加热器6，剩下的被导入第二透 平机7，旋转驱动第二发电机8进行发电。另一方面，在上述气液分离器3中分离的氨水在上述再生器9中通过氨/水混合 液体而被冷却之后，通过减压阀10进入吸收器11，在该吸收器11中吸收从上述第二透平 机7排出的混和蒸气，在这里没有被完全吸收的混和蒸气进入冷凝器12，通过由冷海水泵 14从深海汲取上来的冷海水而被冷却、凝结，成为液体，贮存在第一罐体15，通过第一工作 流体泵16向加热器6压送，在该加热器6中通过从上述第一透平机4排出并被抽气的氨/ 水蒸气的一部分而被加热，贮存在第二罐体17，在该第二罐体17中贮存的氨/水的混合液 体再次通过第二工作流体泵18经过再生器9被送至蒸发器2，通过反复进行该工作，能够仅 以海水持续进行发电。再有，作为表示图1所示那样的海洋温度差发电系统的一般的技术水准的文献， 例如有专利文献1。另一方面，如图2所示，在使煤炭或石油等的燃料在锅炉19中燃烧并使蒸气产生， 通过该蒸气对蒸气透平机20进行旋转驱动而通过发电机21进行发电的火力发电厂中，或 在利用在铀的反应堆压力容器22内的核分裂能量在蒸气发生器23中使蒸气产生，通过该 蒸气对蒸气透平机20进行旋转驱动而通过发电机21进行发电的原子能发电厂中，在蒸气 冷凝器24中通过作为冷却水的海水对旋转驱动上述蒸气透平机20之后的蒸气进行冷却， 使凝结的水循环。专利文献1 日本专利特开平5-340342号公报本专利技术要解决的课题可是，在图1所示那样的海洋温度差发电系统中，需要蒸发器2、第一透平机4、 第一发电机5、加热器6、第二透平机7、第二发电机8、再生器9、冷凝器12、第一工作流体泵 16、第二工作流体泵18等的设备，整体结构变得非常复杂，难以避免成本上升，并且旋转部 分多，定期维护也不可缺少，现状是几乎没有被实用化。另一方面，在图2所示那样的发电厂中，热能回收装置变为大规模，作为在蒸气冷 凝器24中从蒸气夺取热而升温的冷却水的海水被直接排入海中，几乎不进行热能的回收。像这样，在如上所述的海洋温度差发电系统或发电厂中，期待着能够高效率回收 温度差能量的装置的开发。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述实际情况，提供一种热电发电装置和使用了该热电发电装置的发 电系统，该热电发电装置能够从具有温度差的流体高效率地进行热电转换(发电)，维护容 易，所需空间小，与现有装置相比能够廉价地进行稳定的电力供给。用于解决课题的方案本专利技术通过将交替地并列设置有P型热电半导体元件和N型热电半导体元件的热 电元件，以经由电极和绝缘体来夹持的方式封入传热板内，从而形成板状热电发电单元，将该板状热电发电单元层叠多枚，在该各板状热电发电单元之间，将上述各板状 热电发电单元作为边界，交替形成高温流体流通的第一空间、和低温流体流通的第二空间， 以使该高温流体和低温流体不混合，通过将在上述各板状热电发电单元形成的开口连接，形成使高温流体对上述第一 空间流入流出的第一流入路径和第一流出路径，并且形成使低温流体对上述第二空间流入 流出的第二流入路径和第二流出路径。根据上述方案，获得如下的作用。当使高温流体从上述第一流入路径对第一空间流入并从第一流出路径流出，并且 使低温流体从上述第二流入路径对第二空间流入并从第二流出路径流出时，在将封入到板 状热电发电单元的传热板内的P型热电半导体元件和N型热电半导体元件交替地并列设置 而成的热电元件中，通过上述高温流体和低温流体之间的温度差将热能转换为电能，产生 电动势，能够高效率地进行发电。另一方面，使用上述热电发电装置，作为上述高温流体将海洋表面的温海水导向第一空间，并且作为上述低温流体将深海的冷海水导向第二空间，由此能够构成发电系统， 当这样做时，与现有的海洋温度差发电系统不同，一概不设置蒸发器、第一透平机、第一发 电机、加热器、第二透平机、第二发电机、再生器、冷凝器、第一工作流体泵、第二工作流体泵 等的设备即可，作为整体结构被大幅简略化，避免了成本提高，并且没有运转部，维护也不 麻烦，能够实现海洋温度差发电系统的实用化。或者，使用上述热电发电装置，作为上述高温流体将驱动发电用的蒸气透平机之 后的蒸气导向第一空间，并且作为上述低温流体将海水导向第二空间，由此也能够构成发 电系统，当这样做时，不像现有的发电厂那样，将作为在蒸气冷凝器中从蒸气夺取热而升温 的冷却水的海水直接排水到海中，而能够高效率地回收热能进行发电。进而，使用上述热电发电装置，作为上述高温流体将从各种工厂(plant)排出的 蒸气或高温水导向第一空间，并且作为上述低温流体将海水导向第二空间，由此能够构成 发电系统，当这样做时，在各种工厂中，能够高效率地回收热能进行发电。专利技术的效果根据本专利技术的热电发电装置，能够获得如下优越的效果能够从具有温度差的流 体高效率地进行热电转换(发电)，维护容易，所需空间小，与现有装置相比能够廉价地进 行稳定的电力供给。此外，使用本专利技术的热电发电装置，作为上述高温流体将海洋表面的温海水导向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热电发电装置，通过将交替地并列设置有Ｐ型热电半导体元件和Ｎ型热电半导体元件的热电元件，以经由电极和绝缘体来夹持的方式封入传热板内，从而形成板状热电发电单元，其中，将该板状热电发电单元层叠多枚，在该各板状热电发电单元之间，将上述各板状热电发电单元作为边界，交替形成高温流体流通的第一空间、和低温流体流通的第二空间，以使该高温流体和低温流体不混合，通过将在上述各板状热电发电单元形成的开口连接，从而形成使高温流体对上述第一空间流入流出的第一流入路径和第一流出路径，并且形成使低温流体对上述第二空间流入流出的第二流入路径和第二流出路径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-9-27 2007-250576一种热电发电装置，通过将交替地并列设置有P型热电半导体元件和N型热电半导体元件的热电元件，以经由电极和绝缘体来夹持的方式封入传热板内，从而形成板状热电发电单元，其中，将该板状热电发电单元层叠多枚，在该各板状热电发电单元之间，将上述各板状热电发电单元作为边界，交替形成高温流体流通的第一空间、和低温流体流通的第二空间，以使该高温流体和低温流体不混合，通过将在上述各板状热电发电单元形成的开口连接，从而形成使高温流体对上述第一空间流入流出的第一流入路径和第一流出路径...
【专利技术属性】
技术研发人员：粟岛裕治，吉本治树，
申请(专利权)人：IHI海洋联合株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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