热电转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种热电转换装置，其中的热电转换模块可以高效地进行发电，可以防止过热导致的热电转换模块的损坏。若检测到热电转换模块(1)上升至耐热温度附近，则控制部(11)利用受热状态变更机构(14)驱动受热部(2b)，以减小接受来自热源(5)的辐射热的受热部(2a)的有效面积。若检测到热电转换模块(1)下降至不到耐热温度，则控制部(11)利用受热状态变更机构(14)驱动受热部(2b)，以增大受热部(2a)的有效面积，因此，可以防止过热导致的热电转换模块的损坏，并且可以对热电转换模块提供最佳的温差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用来自热源的辐射热来进行发电的热电转换装置。
技术介绍
在专利文献1等中，提出了使用热电转换模块、从工业炉所产生的排热进行发电的热电转换装置。以往的热电转换装置中，将热电转换模块的成为低温侧的面设置在工业炉的进行了水冷的外壁(散热部)的内侧，在热电转换模块的高温侧的面，受热部与成为热源的加热室非接触地设置，用受热部来接受来自加热室的辐射热，从而进行发电。图12表示专利文献1披露的以往的热电转换装置。使用了排列有多个热电元件的热电转换模块1的该热电转换装置，将热电转换模块1的一端固定在被制冷剂冷却的散热部3。在热电转换模块1的另一端粘贴有比热电转换模块1要更宽伸出的形状的受热部2。在散热部3上相邻的热电转换模块1之间粘贴有绝热材料4。热电转换模块1的根据高温侧与低温侧的温差而产生电动势的P型热电元件与N 型热电元件在基板上交替排列，并且互相串联连接。在该热电转换装置中，从热源5产生的辐射热，被比热电转换模块1要更宽伸出的受热部2吸收，通过热传导而使热量集中并到达热电转换模块1。到达热电转换模块1的热量使得在热电转换模块1中的热流从高温侧流向低温侧，据此，从热电转换模块1取出功率。专利文献1 日本专利特开2006-210568号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，在将根据热处理的对象物体来变更设定温度的工业炉作为热源5的情况下，需要设定受热部2的大小，使得在工业炉的设定温度较高时，热电转换模块1不会超过耐热温度而损坏。另外，在这样设定受热部2的大小，使得热电转换模块1不会超过耐热温度而损坏的情况下，具有的问题是在工业炉的设定温度较低的状态下的转换效率会下降。本专利技术的目的在于提供一种热电转换装置，其中的热电转换模块可以高效地进行发电，而且可以防止过热导致的热电转换模块的损坏。用于解决问题的方法本专利技术的热电转换装置的特征在于，设有受热部，与排列有多个热电元件的热电转换模块的一方的端面结合，接受来自热源的辐射热；散热部，与上述热电转换模块的另一方的端面结合；受热状态变更机构，使上述受热部的接受来自上述热源的辐射热的有效面积可变；以及控制部，在检测到上述热电转换模块上升至耐热温度附近时，利用上述受热状态变更机构来进行驱动，来减小上述受热部的接受来自上述热源的辐射热的有效面积， 在检测到上述热电转换模块下降至不到耐热温度时，利用上述受热状态变更机构来进行驱动，来增大上述受热部的接受来自上述热源的辐射热的有效面积。专利技术的效果根据该结构，控制部可以自动控制受热部的接受来自热源的辐射热的有效面积， 热电转换模块可以高效地进行发电，而且可以防止过热导致的热电转换模块的损坏。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中的热电转换装置的剖视图。图2是该实施方式中的热电转换装置的俯视图。图3是该实施方式中的其他具体例的俯视图。图4是该实施方式中的又一其他具体例的俯视图。图5是本专利技术的实施方式2中的热电转换装置的剖视图。图6是该实施方式中的热电转换装置的俯视图。图7是该实施方式中的其他具体例的俯视图。图8是该实施方式中的又一其他具体例的俯视图。图9是本专利技术的实施方式3中的热电转换装置的剖视图。图10是该实施方式中的热电转换装置的俯视图。图11是该实施方式中的其他具体例的俯视图。图12是以往的热电转换装置的剖视图。标号说明1热电转换模块2a、2b、2bl、2b2、2cl、2c2 受热部3散热部4、4b绝热材料5 热源6、6a Jb热传导部件7可动支撑部8温度检测部10驱动部11控制部12支撑部13 间隙14受热状态变更机构12bl、12b2 支撑部具体实施例方式下面，基于各实施方式说明本专利技术。(实施方式1)4图1 图4表示本专利技术的实施方式1的热电转换装置。在图1(a)和图2中，受热部被分割为作为第一受热部的受热部加、作为第二受热部的受热部2b。热电转换模块1经由热传导油脂、陶瓷基板等绝缘材料接合在受热部加与散热部3之间。与受热部加相邻的受热部2b经由隔热构造的支撑部12安装在散热部3。支撑部12与气缸等驱动部10连结，可沿箭头方向移动，可以如图1(a)所示使受热部2b与受热部加接触、或者如图1(b)所示使其离开。在受热部加，在热电转换模块1的附近设置温度检测部8。控制部11基于温度检测部8的检测温度，在热电转换模块1的温度接近耐热温度的情况下，如图1(b)所示那样进行运转，以使受热部2b从受热部加离开，在热电转换模块1的温度与耐热温度相比较低的情况下，如图1(a)所示那样进行运转，以使受热部2b与受热部加接触。在受热部加与受热部2b接触的状态下，受热部2b可以将从热源通过辐射接受的热量高效地传递给受热2a0热电转换模块1的根据高温侧与低温侧的温差而产生电动势的P型热电元件与N 型热电元件在基板上交替排列，并且互相串联连接。在从热源5通过辐射接受热量的受热部2a、与被制冷剂冷却的散热部3之间会产生温差，热电转换模块1利用该温差进行发电。在本实施方式1中，使接受来自热源5的辐射热的受热部h、2b的有效面积可变的受热状态变更机构14，包括支撑部12和驱动部10。受热部加、受热部2b优选辐射率和热导率较高的材料，可以使用石墨或铜、铝等金属，也可以将其层叠、复合来使用。根据该结构，控制部11通过根据温度检测部8的检测温度来变更受热部的面积， 从而在来自热源的辐射热量变化的情况下，可以对热电转换模块提供最佳的温差，热电转换模块可以高效地进行发电，并且可以防止过热导致的热电转换模块的损坏。此外，关于利用控制部11使受热部2b、2b从受热部加离开的时刻，可以采用如下结构在检测到温度检测部8的检测温度成为接近热电转换模块1的耐热温度的第一规定温度时进行运转，以使受热部2b、2b从受热部加同时离开；或者，在检测到温度检测部8的检测温度成为第一规定温度时，使一方的受热部2b从受热部加离开，进一步在检测到温度上升并成为第二规定温度时，使另一方的受热部2b从受热部加离开。关于利用控制部11使受热部2b、2b向受热部加抵接的时刻，可以采用如下结构 在检测到温度检测部8的检测温度下降到低于热电转换模块1的耐热温度的第三规定温度时，使受热部2b、2b与受热部加同时抵接；或者，在检测到温度检测部8的检测温度下降到第三规定温度时，使一方的受热部2b与受热部加抵接，进一步在检测到温度下降并成为第四规定温度时，使另一方的受热部2b与受热部加抵接。在图1(a)和图2中，在受热部加的两侧各配置1片受热部2b、2b，但也可以构成为如图3、图4所示。在图3所示的其他例子中，不同点在于，在受热部加的两侧各配置2片受热部 2bl、2b2。经由与驱动部10连结的支撑部12可沿箭头方向移动的受热部2bl、2l32被控制部11控制，进行如下运转。在热电转换模块1的温度接近耐热温度的情况下，如图3所示那样进行运转，以使受热部2bl、2bl从受热部加离开，并且进行运转，以使受热部2b2、2l32从受热部2bl、2bl离开。在热电转换模块1的温度低于耐热温度的情况下进行运转，以使受热部2bl、2bl与受热部加接触，并且进行运转，以使受热部2b2、2l32与受热部2bl、2bl接触。此外，关于利用控制部11使受热部2bl、2bl从受热部加离开的时刻，可以采用如下结构在检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热电转换装置，其特征在于，设有：受热部，与排列有多个热电元件的热电转换模块的一方的端面结合，接受来自热源的辐射热；散热部，与所述热电转换模块的另一方的端面结合；受热状态变更机构，使所述受热部的接受来自所述热源的辐射热的有效面积可变；以及控制部，在检测到所述热电转换模块上升至耐热温度附近时，利用所述受热状态变更机构进行驱动，来减小所述受热部的接受来自所述热源的辐射热的有效面积，在检测到所述热电转换模块下降至耐热温度以下时，利用所述受热状态变更机构进行驱动，来增大所述受热部的接受来自所述热源的辐射热的有效面积。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：矶见晃，田端大助，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP