特開 2024-131372 除熱板及び熱電発電ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131372

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】除熱板及び熱電発電ユニット

(51)【国際特許分類】

   F28F 3/00 20060101AFI20240920BHJP

   H10N 10/13 20230101ALI20240920BHJP

   H10N 10/10 20230101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

F28F3/00 301Z

H10N10/13

H10N10/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023041590

(22)【出願日】2023-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】590000835

【氏名又は名称】株式会社ＫＥＬＫ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大場 正和

(72)【発明者】

【氏名】岸澤 利彦

(57)【要約】

【課題】除熱板の温度分布を均一にすること。
【解決手段】除熱板３は、スパイラル形状の流体の流路５と、流路の外周に配置された、分岐翼４３と備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

除熱板であって、
スパイラル形状の流体の流路と、
前記流路の外周に配置された、分岐翼と、
を備える、除熱板。

【請求項2】

前記除熱板は矩形状であり、
前記分岐翼は、前記除熱板の４つの隅部に配置される、
請求項１に記載の除熱板。

【請求項3】

前記除熱板は、高温側除熱板と、前記高温側除熱板と向かい合って接合された低温側除熱板とを備え、
前記低温側除熱板の前記高温側除熱板と向かい合う面に、前記流路を形成する流路壁、を備え、
前記流路壁は、弾性変形可能な材料で形成され、
前記分岐翼は、金属材料で形成される、
請求項１に記載の除熱板。

【請求項4】

前記高温側除熱板は、銅、又は、銅を含む合金で形成され、
前記低温側除熱板は、アルミニウム、又は、アルミニウムを含む合金で形成され、
前記高温側除熱板と前記低温側除熱板とは、それぞれジンケート処理され接合されている、
請求項３に記載の除熱板。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の除熱板と、
前記除熱板と向かい合って配置された受熱板と、
前記受熱板と前記除熱板との間に配置された熱電発電モジュールと、
前記除熱板の外周部に取り付けるボルトである取り付け部材と、
前記受熱板と前記除熱板との間に前記熱電発電モジュールを挟んだ状態で、前記取り付け部材より中央側を締結するボルトである第１締結部材と、
を備える、熱電発電ユニット。

【請求項6】

前記取り付け部材と前記第１締結部材とは、平面視において、周方向に位相が４０°以上５０°以下の範囲でずれて配置されている、
請求項５に記載の熱電発電ユニット。

【請求項7】

前記第１締結部材は、前記除熱板の中心からの距離が等距離に配置されている、
請求項５に記載の熱電発電ユニット。

【請求項8】

前記除熱板は、矩形状であり、
前記第１締結部材は、前記除熱板の各辺の二等分線上に配置されている、
請求項６に記載の熱電発電ユニット。

【請求項9】

前記除熱板は、矩形状であり、
前記第１締結部材は、前記除熱板の対角線上に配置されている、
請求項６に記載の熱電発電ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除熱板及び熱電発電ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

熱を受ける受熱板と、受熱板よりも低温に維持される除熱板と、受熱板および除熱板の間に介装される熱電モジュールとを備えた熱電発電装置の一例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－０８０８８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

熱電発電モジュールにおいて、高温側と低温側の温度差が小さくなると、発電量が低下する。低温側の除熱板では、冷却水は流路を流れる。流路の形状によっては、冷却水が流れにくくなることがある。この場合、除熱板の温度分布に偏りが生じる。そこで、除熱板の温度分布を均一にすることが望まれる。

【0005】

本発明の態様は、除熱板の温度分布を均一にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に従えば、除熱板であって、スパイラル形状の流体の流路と、前記流路の外周に配置された、分岐翼と、を備える、除熱板が提供される。

【0007】

本発明の態様に従えば、上記の除熱板と、前記除熱板と向かい合って配置された受熱板と、前記受熱板と前記除熱板との間に配置された熱電発電モジュールと、前記除熱板の外周部に取り付けるボルトである取り付け部材と、前記受熱板と前記除熱板との間に前記熱電発電モジュールを挟んだ状態で、前記取り付け部材より中央側を締結するボルトである第１締結部材と、を備える、熱電発電ユニットが提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の態様によれば、除熱板の温度分布を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る熱電発電ユニットの斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る熱電発電ユニットの側面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る熱電発電ユニットの平面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る除熱板を示す平面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る熱電発電ユニットの他の例の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0011】

実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、熱電発電ユニット１の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。左右方向と前後方向と上下方向とは直交する。各方向は、熱電発電ユニット１の使用状態において定義する。

【0012】

［実施形態］
＜熱電発電ユニット＞
図１は、実施形態に係る熱電発電ユニットの斜視図である。図２は、実施形態に係る熱電発電ユニットの側面図である。図３は、実施形態に係る熱電発電ユニットの平面図である。熱電発電ユニット１は、熱源の上方に取り付けられた状態で使用される。熱電発電ユニット１は、熱電発電モジュール１０と、高温伝熱板である受熱板２と、低温伝熱板である除熱板３とを備える。

【0013】

熱電発電ユニット１は、熱電発電モジュール１０を、受熱板２と除熱板３とで上下方向に挟んだ状態で、取り付け部材６、第１締結部材７、及び、第２締結部材８によって締結されている。

【0014】

取り付け部材６は、例えば、熱電発電ユニット１を取り付け対象物に吊り下げて固定するための吊りボルトである。取り付け部材６は、除熱板３に取り付け吊り下げる。実施形態では、取り付け部材６は、平面視において離間した４本が配置されている。取り付け部材６は、平面視において、除熱板３の外周部を締結する。実施形態では、取り付け部材６は、平面視において、熱電発電ユニット１の隅部から離間して配置されている。実施形態では、取り付け部材６は、平面視において、除熱板３のほぼ対角線Ｑ上に配置されている。

【0015】

第１締結部材７は、例えば、熱電発電ユニット１を取り付け対象物に吊り下げて固定するための吊りボルトである。第１締結部材７は、熱電発電モジュール１０を、受熱板２と除熱板３とで上下方向に挟んだ状態で、熱電発電モジュール１０、受熱板２及び除熱板３を貫通して配置される。第１締結部材７は、取り付け部材６より内側に配置されている。第１締結部材７は、平面視において、受熱板２と除熱板３と熱電発電モジュール１０とにおいて、取り付け部材６より中央側を締結する。実施形態では、第１締結部材７は、平面視において離間した４本が配置されている。実施形態では、第１締結部材７は、平面視において、除熱板３の対角線Ｑ上から外れて配置されている。実施形態では、第１締結部材７は、平面視において、除熱板３の向かい合う２辺の中心を通る線Ｒ上に配置されている。４本の第１締結部材７は、除熱板３の中心からの距離ｄが等しい位置に配置されている。

【0016】

このように構成された取り付け部材６と第１締結部材７とは、平面視において、周方向に位相がほぼ４５°、言い換えると、４０°以上５０°以下の範囲でずれて配置されている。

【0017】

第２締結部材８は、除熱板３を下方に付勢するバネが配置されたボルトである。第２締結部材８は、熱電発電モジュール１０を、受熱板２と除熱板３とで上下方向に挟んだ状態で、熱電発電モジュール１０より外側の位置に配置される。第２締結部材８は、受熱板２及び除熱板３を貫通して配置される。実施形態では、第２締結部材８は、平面視において、対角線Ｑ及び線Ｒ上から外れて配置されている。第２締結部材８は、取り付け部材６よりも外周側に配置されている。実施形態では、第２締結部材８は、平面視において離間した８本が配置されている。実施形態では、第２締結部材８は、平面視において除熱板３の各辺に沿って２本ずつ離間して配置されている。

【0018】

受熱板２は、熱電発電モジュール１０の下側に配置される。受熱板２は、熱源から熱を受け、面内温度分布が少ない状態で熱電発電モジュール１０へ伝熱させる。受熱板２は、例えば、銅又はアルミニウムなどの、熱伝導率の高い金属材料で構成されている。受熱板２は、矩形の板状の部材である。受熱板２の面２ｂは、熱源となる設備からの熱を受けとる。受熱板２の熱は、受熱板２の面２ａを介して、熱電発電モジュール１０に伝導される。

【0019】

＜除熱板＞
除熱板３は、熱電発電モジュール１０が閉回路時に除熱板３側での熱電除熱による放熱と、さらに熱源からの熱を受熱板２から除熱板３側への伝熱により放熱する２つの放熱を除熱し、単に除熱するだけに留まらず低温側の温度を維持する。

【0020】

除熱板３は、上下方向において、受熱板２と向かい合い、離間して設置される。除熱板３は、熱電発電モジュール１０の上側に配置される。除熱板３は、熱電発電モジュール１０の片面を除熱し、温度差を維持して効率よく発電を行う。除熱板３は、例えば、銅又はアルミニウムなどの、熱伝導率の高い金属材料で構成されている。除熱板３は、矩形の板状の部材である。除熱板３は、熱電発電モジュール１０からの熱を受けとる。除熱板３の熱は、除熱されるとともに、熱電発電ユニット１の周囲に放熱される。除熱板３は、低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とを備える。

【0021】

低温側除熱板３１は、高温側除熱板３２の上側に配置される。低温側除熱板３１は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウムを含む合金で形成される。低温側除熱板３１の面３１ｂは、上下方向において、高温側除熱板３２の面３２ａと向かい合う。低温側除熱板３１の面３１ａは、除熱板３の面３ａである。

【0022】

高温側除熱板３２は、低温側除熱板３１の下側に配置される。高温側除熱板３２は、例えば、銅、又は、銅を含む合金で形成される。高温側除熱板３２の面３２ａは、上下方向において、低温側除熱板３１の面３１ｂと向かい合う。高温側除熱板３２の面３２ｂは、除熱板３の面３ｂである。

【0023】

低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とは、取り付け部材６、第１締結部材７、及び、第２締結部材８との取り付け位置に、厚さ方向に貫通する図示しない貫通孔を有する。

【0024】

このように構成された低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とが向かい合った状態で第２締結部材８によって接合され、除熱板３が形成される。

【0025】

実施形態では、低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とは、ジンケート処理されて接合されてもよい。より詳しくは、低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とは、例えば、ニッケルでメッキをしてから、半田で接合されてもよい。

【0026】

低温側除熱板３１と高温側除熱板３２との間に液体が流通する流路５が形成される。より詳しくは、流路５は、低温側除熱板３１の面３１ｂと、高温側除熱板３２の面３２ａと、面３１ｂに取り付けられた流路壁４によって形成される。

【0027】

除熱板３に流す流体は、通常は冷却水を用いるが、これに限定されず、ブラインや気体を用いてもよい。

【0028】

除熱板３に流す流体に、冷却水や気体を用いた場合は、それ自体が除熱板３外へ熱輸送する。ブラインを用いた場合は、凍結温度が低いという意味に留まらず、ヒートパイプの作動液と同様に除熱板３内を循環してもよい。

【0029】

図４は、実施形態に係る除熱板を示す平面図である。流路壁４は、流路５を形成する。流路壁４は、低温側除熱板３１の高温側除熱板３２と向かい合う面３１ｂに形成されている。流路壁４は、枠部４１、壁部４２、分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６を備える。

【0030】

枠部４１は、平面視において、辺４１１、辺４１２、辺４１３及び辺４１４を有する矩形の枠状に形成されている。枠部４１は、流路５の最外周の形状を規定する。枠部４１の４つの隅部は、流路５を流れる流体の流れをスムースにするために湾曲した形状に形成されている。枠部４１は、例えば、ゴムなどの弾性変形可能な材料で形成されていてもよい。枠部４１は、必須の構成ではなく、設けられていなくてもよい。

【0031】

壁部４２は、スパイラル形状に形成されている。壁部４２は、流路５のスパイラル形状を規定する。壁部４２は、端部が枠部４１に接続されている。壁部４２は、厚壁部４２１、厚壁部４２２、厚壁部４２３及び厚壁部４２４を有する。厚壁部４２１、厚壁部４２２、厚壁部４２３及び厚壁部４２４は、第１締結部材７が貫通する位置に設けられている。厚壁部４２１、厚壁部４２２、厚壁部４２３及び厚壁部４２４は、第１締結部材７が貫通する貫通孔より大きい径を有する円形状である。厚壁部４２１、厚壁部４２２、厚壁部４２３及び厚壁部４２４の径は、壁部４２の幅ｗよりも厚い。壁部４２は、例えば、ゴムなどの弾性変形可能な材料で形成されていてもよい。

【0032】

分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６は、流路５において、スパイラル形状のスパイラル部の外周に配置されている。分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６は、枠部４１より内側であって、壁部４２の最外周よりも外側に配置されている。分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６は、低温側除熱板３１の面３１ｂの４つの隅部に１つずつ配置されている。分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６は、例えば、ゴムなどの弾性変形可能な材料で形成されていてもよいし、金属材料で形成されていてもよい。

【0033】

分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６の上流側の隅部は、面取りをしない。面取りにより流体の淀みが発生するのを避けるためである。また、流体導入口５Ａと流体排出口５Ｂを取り換える可能性が有る場合は、流体の流れが逆になることを考慮し、両方の隅部とも面取りをしない。

【0034】

分岐翼４３は、枠部４１の隅部４１５と向かい合い、離間して配置されている。分岐翼４３は、平面視において、長辺４３１、短辺４３２及び短辺４３２を有する略三角形状に形成されている。分岐翼４３の３つの角部は、流路５を流れる流体の流れをスムースにするために湾曲した形状に形成されている。長辺４３１は、壁部４２の最外周と向かい合って配置されている。短辺４３２は、枠部４１の辺４１４と向かい合って配置されている。短辺４３３は、枠部４１の辺４１１と向かい合って配置されている。分岐翼４３は、分岐翼４６より平面視における面積が広い。

【0035】

分岐翼４４は、枠部４１の隅部４１６と向かい合い、離間して配置されている。分岐翼４４は、平面視において、長辺４４１、短辺４４２及び短辺４４３を有する略三角形状に形成されている。分岐翼４４の３つの角部は、流路５を流れる流体の流れをスムースにするために湾曲した形状に形成されている。長辺４４１は、壁部４２の最外周と向かい合って配置されている。短辺４４２は、枠部４１の辺４１１と向かい合って配置されている。短辺４４３は、枠部４１の辺４１２と向かい合って配置されている。分岐翼４４は、分岐翼４３及び分岐翼４６より平面視における面積が広い。

【0036】

分岐翼４４が配置された部分の流路は、外周側のほうが内周側より流速が大きくなるよう、外周側の流路幅のほうが内周側の流路幅より狭い。

【0037】

分岐翼４５は、枠部４１の隅部４１７と向かい合い、離間して配置されている。分岐翼４５は、平面視において、長辺４５１、短辺４５２及び短辺４５３を有する略三角形状に形成されている。分岐翼４５の３つの角部は、流路５を流れる流体の流れをスムースにするために湾曲した形状に形成されている。長辺４５１は、壁部４２の最外周と向かい合って配置されている。短辺４５２は、枠部４１の辺４１２と向かい合って配置されている。短辺４５３は、枠部４１の辺４１３と向かい合って配置されている。分岐翼４５は、分岐翼４３及び分岐翼４６より平面視における面積が広い。

【0038】

分岐翼４６は、枠部４１の隅部４１８と向かい合い、離間して配置されている。分岐翼４６は、平面視において、長辺４６１、短辺４６２及び短辺４６３を有する略三角形状に形成されている。分岐翼４６の３つの角部は、流路５を流れる流体の流れをスムースにするために湾曲した形状に形成されている。長辺４６１は、壁部４２の最外周と向かい合って配置されている。短辺４６２は、枠部４１の辺４１３と向かい合って配置されている。短辺４６３は、枠部４１の辺４１４と向かい合って配置されている。分岐翼４６は、分岐翼４３、分岐翼４４及び分岐翼４５より平面視における面積が狭い。

【0039】

流路５は、スパイラル形状に形成されている。流路５は、流体が供給される流体供給口５Ａと、流体が外部に排出される流体排出口５Ｂとを有する。流体供給口５Ａは、スパイラル形状の中心部に配置されている。流体排出口５Ｂは、スパイラル形状の外周部に配置されている。流体供給口５Ａと流体排出口５Ｂとを結んで、スパイラル形状の流路５が形成される。

【0040】

流路５は、分岐翼４３が配置されている部分において、２つに分岐する。分岐翼４３と壁部４２の最外周との間を内側分岐流路５１といい、分岐翼４３と枠部４１との間を外側分岐流路５２という。分岐翼４３の下流側の端部において、内側分岐流路５１と外側分岐流路５２とは、合流する。

【0041】

例えば、内側分岐流路５１を流れる流体の速度と、外側分岐流路５２を流れる流体の速度とが同じになるように、分岐翼４３の形状及び位置が設定されてもよい。

【0042】

流路５は、分岐翼４４が配置されている部分において、２つに分岐する。分岐翼４４と壁部４２の最外周との間を内側分岐流路５３といい、分岐翼４４と枠部４１との間を外側分岐流路５４という。分岐翼４４の下流側の端部において、内側分岐流路５３と外側分岐流路５４とは、合流する。

【0043】

例えば、内側分岐流路５３を流れる流体の速度と、外側分岐流路５４を流れる流体の速度とが同じになるように、分岐翼４４の形状及び位置が設定されてもよい。

【0044】

流路５は、分岐翼４５が配置されている部分において、２つに分岐する。分岐翼４５と壁部４２の最外周との間を内側分岐流路５５といい、分岐翼４５と枠部４１との間を外側分岐流路５６という。分岐翼４５の下流側の端部において、内側分岐流路５５と外側分岐流路５６とは、合流する。

【0045】

例えば、内側分岐流路５５を流れる流体の速度と、外側分岐流路５６を流れる流体の速度とが同じになるように、分岐翼４５の形状及び位置が設定されてもよい。

【0046】

流路５は、分岐翼４６が配置されている部分において、２つに分岐する。分岐翼４６と壁部４２の最外周との間を内側分岐流路５７といい、分岐翼４６と枠部４１との間を外側分岐流路５８という。分岐翼４６の下流側の端部において、内側分岐流路５７と外側分岐流路５８とは、合流する。

【0047】

例えば、内側分岐流路５７を流れる流体の速度と、外側分岐流路５８を流れる流体の速度とが同じになるように、分岐翼４６の形状及び位置が設定されてもよい。

【0048】

＜動作及び作用＞
次に、実施形態に係る除熱板３における流体の動作及び作用について説明する。液体が流体供給口５Ａを介して流路５に供給される。液体は、流路５にガイドされて、流体排出口５Ｂに向かって流れる。実施形態において、流路５は、スパイラル形状である。流体供給口５Ａから流路５に供給された液体は、流路５を流れた後、流体排出口５Ｂから排出される。

【0049】

流体供給口５Ａから流体排出口５Ｂに向かって流れる間の流体について説明する。流路５のスパイラル形状の部分から外周部へ流れ出た流体は、分岐翼４３の上流側の端部に接触して、内側分岐流路５１と外側分岐流路５２とに分岐して流れる。分岐翼４３の下流側の端部において、内側分岐流路５１を流れた流体と、外側分岐流路５２を流れた流体とは、合流する。

【0050】

そして、流体は、分岐翼４４の上流側の端部に接触して、内側分岐流路５３と外側分岐流路５４とに分岐して流れる。分岐翼４４の下流側の端部において、内側分岐流路５３を流れた流体と、外側分岐流路５４を流れた流体とは、合流する。

【0051】

そして、流体は、分岐翼４５の上流側の端部に接触して、内側分岐流路５５と外側分岐流路５６とに分岐して流れる。分岐翼４５の下流側の端部において、内側分岐流路５５を流れた流体と、外側分岐流路５６を流れた流体とは、合流する。

【0052】

そして、流体は、分岐翼４６の上流側の端部に接触して、内側分岐流路５７と外側分岐流路５８とに分岐して流れる。分岐翼４６の下流側の端部において、内側分岐流路５７を流れた流体と、外側分岐流路５８を流れた流体とは、合流する。

【0053】

＜効果＞
以上説明したように、実施形態では、除熱板３の流路５に分岐翼４３を備える。実施形態によれば、除熱板３の流体の流れをスムースにできる。

【0054】

実施形態では、分岐翼４３は、除熱板３の四隅に配置される。実施形態によれば、流体が流れにくくなるスパイラル形状の外周において、流体の流れをスムースにできる。実施形態によれば、除熱板３の温度分布を均一にすることができる。

【0055】

実施形態では、流路壁４の壁部４２は、弾性変形可能な材料で形成されている。実施形態によれば、壁部４２が、ゴムで形成されている場合は、例えば加硫接着で金属に接着することができる。実施形態によれば、ゴムが歪を吸収することにより、除熱板３の歪を抑えることができる。

【0056】

実施形態では、分岐翼４３は、金属材料で形成される。実施形態によれば、分岐翼４３をゴムで形成した場合に比べて、除熱板３における熱伝導の低下を抑制できる。

【0057】

実施形態では、低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とは、それぞれジンケート処理され接合されている。実施形態によれば、低温側除熱板３１と高温側除熱板３２とを、それぞれ異なる材料で形成した場合でも、確実に接合できる。実施形態によれば、高温側除熱板３２は、熱伝導のよい材料を用いることができる。低温側除熱板３１は、比較的軽量で安価な材料を用いることができる。

【0058】

実施形態では、外周部を吊りボルトである取り付け部材６で締結する。実施形態では、取り付け部材６より中央側を、吊りボルトである第１締結部材７で締結する。実施形態によれば、除熱板３及び受熱板２の熱負荷時の熱変形を抑制できる。

【0059】

実施形態では、４本の第１締結部材７は、除熱板３の中心からの距離が等距離に配置されている。実施形態によれば、４本の第１締結部材７を適切な位置に配置できる。実施形態によれば、除熱板３及び受熱板２の熱負荷時の熱変形を効果的に抑制できる。

【0060】

実施形態では、４本の第１締結部材７は、除熱板３の各辺の二等分線Ｒ上に配置されている。実施形態によれば、４本の第１締結部材７を適切な位置に配置できる。実施形態によれば、除熱板３及び受熱板２の熱負荷時の熱変形を効果的に抑制できる。

【0061】

このような実施形態によれば、固定するボルトの本数を減らすことができるので、ボルトからの放熱を抑えることができる。

【0062】

実施形態では、流体供給口５Ａがスパイラル形状の中心部に配置され、流体排出口５Ｂがスパイラル形状の外周部に配置されている。実施形態によれば、ボルトの軸力以外に水圧で加圧できる。実施形態によれば、冷却水が渦巻になることにより、低温領域が広がり、温度分布が小さくなるとともに、最大温度を低くできる。実施形態は、同一流量時でも、熱電発電モジュール１０の両端の平均温度差を増大できる。実施形態は、受熱板２の温度が低い状態で所定の温度差となるため、温度に依存する耐熱寿命を延ばすことができる。

【0063】

［変形例］
図５は、実施形態に係る熱電発電ユニットの他の例の平面図である。図５に示す例では、第１締結部材７の配置が、第一実施形態と異なる。第１締結部材７は、除熱板３の対角線Ｑ上に配置されている。

【0064】

［その他の変形例］
流体供給口５Ａがスパイラル形状の外周部、流体排出口５Ｂがスパイラル形状の中心部に配置されてもよい。

【0065】

上記では、分岐翼４３、分岐翼４４、分岐翼４５及び分岐翼４６は、低温側除熱板３１の面３１ｂの４つの隅部に１つずつ配置されているものとして説明したが、これに限定されない。低温側除熱板３１の面３１ｂの４つの隅部に配置される分岐翼は、複数が組み合わせて形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0066】

１…熱電発電ユニット、２…受熱板、２ａ…面、２ｂ…面、３…除熱板、３ａ…面、３ｂ…面、３１…低温側除熱板、３１ａ…面、３１ｂ…面、３２…高温側除熱板、３２ａ…面、３２ｂ…面、４…流路壁、４１…枠部、４２…壁部、４２１…厚壁部、４２２…厚壁部、４２３…厚壁部、４２４…厚壁部、４３…分岐翼、４４…分岐翼、４５…分岐翼、４６…分岐翼、５…流路、５Ａ…流体供給口、５Ｂ…流体排出口、５１…内側分岐流路、５２…外側分岐流路、５３…内側分岐流路、５４…外側分岐流路、５５…内側分岐流路、５６…外側分岐流路、５７…内側分岐流路、５８…外側分岐流路、６…取り付け部材、７…第１締結部材、８…第２締結部材、１０…熱電発電モジュール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】