热电发电装置以及热电发电系统的制作方法

本发明涉及热电发电装置以及热电发电系统。

背景技术：

专利文献1中公开有一种热电发电装置，其通过在热电元件的高温侧设置以发动机的废气作为热源的热源部，并且在低温侧设置冷却水容器，从而利用温度差进行发电。

专利文献1：日本特开2005-83251号公报

技术实现要素：

然而，对于专利文献1的热电发电装置，在提高发电效率这方面尚存改善的余地。

本发明提供一种解决了所述课题且能够提高发电效率的热电发电装置以及热电发电系统。

本发明的一个方式所涉及的热电发电装置具备将一个面设置于加热部且将另一个面设置于冷却部的热电元件，其中，

所述热电元件设置于所述加热部的两面，

所述冷却部设置为隔着各个所述热电元件而分别与所述加热部的两面对置。

本发明的一个方式所涉及的热电发电系统具备:

热电发电单元，其至少具有1个热电发电装置；以及

热负载，其对由所述热电发电单元加热后的冷却液的热进行消耗，

所述热电发电装置具备将一个面设置于加热部且将另一个面设置于冷却部的热电元件，

所述热电元件设置于所述加热部的两面，

所述冷却部设置为隔着各个所述热电元件而分别与所述加热部的两面对置。

发明的效果

如上所述，根据本发明的热电发电装置以及热电发电系统，能够提高发电效率。

附图说明

图1a是表示本发明的实施方式1所涉及的热电发电装置的概略结构的图。

图1b是表示从背面观察本发明的实施方式1所涉及的热电发电装置的情况下的概略结构的图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的热电发电装置的加热部的概略结构的图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的热电发电装置的冷却部的概略结构的图。

图4是使用本发明的实施方式1所涉及的热电发电装置的热电发电系统的电气系统的概略图。

图5是使用本发明的实施方式1所涉及的热电发电装置的热电发电系统的热介质系统的概略图。

图6a是表示本发明的实施方式2所涉及的热电发电装置的概略结构的图。

图6b是表示从背面观察本发明的实施方式2所涉及的热电发电装置的情况下的概略结构的图。

图7a是表示本发明的实施方式3所涉及的热电发电装置的概略结构的图。

图7b是表示从背面观察本发明的实施方式3所涉及的热电发电装置的情况下的概略结构的图。

图7c是表示从高度方向观察本发明的实施方式3所涉及的热电发电装置的情况下的概略结构的图。

图8是表示本发明的实施方式3所涉及的热电发电装置的变形例的概略结构的图。

图9a是表示本发明的实施方式4所涉及的热电发电装置的概略结构的图。

图9b是表示本发明的实施方式4所涉及的热电发电装置的变形例的概略结构的图。

图9c是表示本发明的实施方式4所涉及的热电发电装置的其他变形例的概略结构的图。

图10a是表示本发明的实施方式5所涉及的热电发电装置的冷却部的概略结构的图。

图10b是表示本发明的实施方式5所涉及的热电发电装置的冷却部的变形例的概略结构的图。

图11是表示本发明的实施方式6所涉及的热电发电装置的概略结构的图。

图12a是表示本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的导热管的概略结构的图。

图12b是表示从本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的高度方向观察的情况下的导热管的概略结构的图。

图13a是表示本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的导热管的变形例的概略结构的图。

图13b是表示本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的导热管的其他变形例的概略结构的图。

图14是表示本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的导热管的其他变形例的概略结构的图。

图15是表示本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的导热管的其他变形例的概略结构的图。

图16是表示本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置的导热管的其他变形例的概略结构的图。

图17a是表示本发明的实施方式8所涉及的热电发电装置的导热管的概略结构的图。

图17b是表示从本发明的实施方式8所涉及的热电发电装置的高度方向观察的情况下的导热管的概略结构的图。

图18a是表示本发明的实施方式8所涉及的热电发电装置的导热管的概略结构的图。

图18b是表示本发明的实施方式8所涉及的热电发电装置的导热管的上游侧的配管的概略结构的图。

图18c是表示本发明的实施方式8所涉及的热电发电装置的导热管的下游侧的配管的概略结构的图。

图19是表示本发明的实施方式9所涉及的热电发电装置的导热管的概略结构的图。

图20是表示本发明的实施方式10所涉及的热电发电系统的概略结构的图。

图21是表示本发明的实施方式11所涉及的热电发电系统的概略结构的图。

图22是表示本发明的实施方式12所涉及的热电发电系统的概略结构的图。

图23是表示本发明的实施方式13所涉及的热电发电系统的概略结构的图。

具体实施方式

(得到本发明的经过)

在专利文献1的热电发电装置中，仅在热源部的底面设置有热电元件。本发明的发明人深入进行了研究，发现通过在热源部的两面设置热电元件，能够提高热源部的利用效率而提高发电效率。因此，本发明的发明人得到了以下的发明。

本发明的一个方式所涉及的热电发电装置具备将一个面设置于加热部且将另一个面设置于冷却部的热电元件，其中，

所述热电元件设置于所述加热部的两面，

所述冷却部设置为隔着各个所述热电元件而分别与所述加热部的两面对置。

根据这样的结构，能够将加热部的两面利用于基于热电元件进行的发电，因此能够提高发电效率。

也可以是，还具备配置于供高温流体流动的流路的导热管，

所述加热部和所述导热管分别具有相互连通的内部空间，

所述加热部的内部空间和所述导热管的内部空间形成供热介质循环的循环路径，所述导热管利用所述高温流体的热而使在所述循环路径流动的所述热介质蒸发，所述加热部对蒸发后的所述热介质进行冷凝。

根据这样的结构，使得热介质通过反复蒸发以及冷凝而在由加热部的内部空间和导热管的内部空间形成的循环路径中进行自然循环。因此，即使不使用用于使热介质进行循环的动力，也能够高效地产生热而进行基于热电元件的发电。

也可以是，所述热电元件、所述加热部、以及所述冷却部配置于与所述导热管的延伸方向交叉的方向上。

根据这样的结构，能够实现装置的小型化。

也可以是，还具备对所述加热部的端部和所述冷却部的端部进行夹持的第1变形抑制部件。

根据这样的结构，能够抑制由于加热部的热引起的冷却部的热变形。另外，第1变形抑制部件能够抑制由于冷却部的热变形而使得热电元件与加热部和冷却部分离。

也可以是，还具备将相互对置的所述冷却部的端部贯穿而进行连结的第2变形抑制部件。

根据这样的结构，能够进一步抑制由于加热部的热引起的冷却部的热变形。另外，第2变形抑制部件能够抑制由于冷却部的热变形而使得热电元件与热加热部和冷却部分离。

也可以是，所述冷却部在供冷却液流动的冷却液流路具有多个凹凸部。

根据这样的结构，能够增大冷却部内的冷却液流路的导热面积，并且能够促进紊流，因此能够实现冷却部的导热率的提高。

也可以是，所述冷却部在供冷却液流动的冷却液流路具有多个散热片。

根据这样的结构，能够通过在冷却部内的冷却液流路设置的散热片而提高冷却部的强度。

也可以是，多个所述加热部和多个所述冷却部以将所述热电元件夹在中间的方式交替地配置，在两端配置有所述冷却部。

根据这样的结构，能够进一步提高发电效率。另外，通过使多个加热部和多个冷却部相邻，从而能够抑制加热部以及冷却部的热变形。

也可以是，还具备在供高温流体流动的流路配置的多个导热管，

所述加热部和所述导热管分别具有相互连通的内部空间，

所述加热部的内部空间和所述导热管的内部空间形成供热介质循环的循环路径，

所述多个导热管的内部空间通过均压管而连通，

所述导热管利用所述高温流体的热而使在所述循环路径流动的所述热介质蒸发，所述加热部对蒸发后的所述热介质进行冷凝。

根据这样的结构，能够通过均压管使多个导热管的内部空间的压力实现均匀化，因此，能够高效地使在各个导热管的内部空间流动的热介质进行循环。

也可以是，具备在供高温流体流动的流路配置的导热管，

所述加热部和所述导热管各自具有相互连通的内部空间，

所述加热部的内部空间和所述导热管的内部空间形成供热介质循环的循环路径，

多个所述加热部共用所述导热管，

所述导热管利用所述高温流体的热使在所述循环路径流动的所述热介质蒸发，所述加热部对蒸发后的所述热介质进行冷凝。

根据这样的结构，通过多个加热部共用导热管，能够对各个加热部均匀地进行加热。

也可以是，所述导热管具备多个配管、以及对所述多个配管进行连结的集合管。

根据这样的结构，能够利用集合管使多个配管内的压力实现均匀化。因此，能够提高多个配管间的交换热量。

也可以是，所述导热管相对于高温流体的流动方向倾斜地配置。

根据这样的结构，高温流体变得易于与导热管整体接触，能够提高导热管的导热率。

也可以是，所述多个配管从高温流体的流动方向观察时，在所述导热管的高度方向上错开地配置。

根据这样的结构，能够减小从高温流体的流动方向观察时多个配管重叠的区域。因此，高温流体变得易于与多个配管接触，能够提高导热管的导热率。

也可以是，所述多个配管分别具有弯曲部，

所述多个配管的所述弯曲部分别具有不同的弯曲半径。

根据这样的结构，能够减小从高温流体的流动方向观察时多个配管重叠的区域。因此，高温流体变得易于与多个配管接触，能够提高导热管的导热率。

也可以是，所述导热管具有实施了黑色化的外表面。

根据这样的结构，在导热管的外表面能够提高辐射热的回收。

也可以是，在所述导热管的内壁设置有管芯。

根据这样的结构，在导热管的内部能够促进热介质的循环。

也可以是，在所述导热管的内壁设置有槽。

根据这样的结构，在导热管的内部能够促进热介质的循环。

也可以是，所述导热管设置于具有导引叶片的流路的一部分，

利用所述导引叶片，使在所述流路流动的所述高温流体朝向所述导热管。

根据这样的结构，能够利用导引叶片增大向导热管流动的高温流体的流量。

本发明的一个方式所涉及的热电发电装置具备将一个面设置于加热部且将另一个面设置于冷却部的热电元件，其中，

具备对供高温流体流动的2个流路进行划分的分隔件，

所述热电元件、所述冷却部、以及所述加热部设置于所述2个流路之间，

所述热电元件设置于所述冷却部的两面，

所述加热部设置为隔着各个所述热电元件而分别与所述冷却部的两面对置。

根据这样的结构，通过使高温流体向2个流路流动，能够对设置为隔着热电元件而分别与冷却部的两面对置的加热部进行加热，因此能够实现高输出化。

本发明的一个方式所涉及的热电发电系统具备:

热电发电单元，其至少具有1个热电发电装置；以及

热负载，其对由所述热电发电单元加热后的冷却液的热进行消耗，

所述热电发电装置具备将一个面设置于加热部且将另一个面设置于冷却部的热电元件，

所述热电元件设置于所述加热部的两面，

所述冷却部设置为隔着各个所述热电元件而分别与所述加热部的两面对置。

根据这样的结构，能够将加热部的两面利用于基于热电元件进行的发电，因此能够提高发电效率。另外，能够利用热负载对由热电发电单元加热后的冷却液的热进行消耗，因此能够提高能量的利用效率。

下面，参照附图对实施方式进行说明。另外，在各附图中，为了容易进行说明，夸张地示出各要素。

(实施方式1)

[整体结构]

对实施方式1所涉及的热电发电装置的整体结构进行说明。

图1a表示实施方式1所涉及的热电发电装置1a的概略结构。此外，图1a中的x、y、z方向分别表示热电发电装置1a的纵向、横向、高度方向。纵向、横向、高度方向分别代表热电发电装置1a的长度方向、宽度方向、上下方向。图1b表示从背面(x方向)观察热电发电装置1a的情况下的概略结构。

如图1a以及图1b所示，热电发电装置1a具备将一个面设置于加热部3且将另一个面设置于冷却部4的热电元件2。热电元件2设置于加热部3的两面，冷却部4设置为隔着各个热电元件2而分别与加热部3的两面对置。在实施方式1中，加热部3与在供高温流体流动的流路5配置的导热管6连接。

＜热电元件＞

热电元件2是具有设置于加热部3的一个面(高温侧)、及设置于冷却部4的另一个面(低温侧)这两个面的元件。热电元件2利用加热部3对一个面进行加热，并且利用冷却部4对另一个面进行冷却，由此利用上述温度差而进行发电。热电元件2的厚度设计得比热电元件2的一个面以及另一个面的大小(宽度)小。具体而言，热电元件2形成为板状。在实施方式1中，串联连接有多个热电元件2的热电模块20a、20b粘贴于加热部3的两面。具体而言，具有4列×5行的20个热电元件2的热电模块20a、20b粘贴于加热部3的两面。此外，热电元件2的数量并不限定于此。例如，热电发电装置1a也可以是在加热部3的两面各粘贴1个热电元件2的结构。

＜加热部＞

加热部3由导热性优异的金属材料形成。加热部3形成为与热电元件2的一个面接触的板状。加热部3与导热管6连接。加热部3和导热管6各自具有相互连通的内部空间7a、7b。在加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b中封入有热介质。另外，加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b形成供热介质循环的循环路径7。

导热管6配置于流路5，利用在流路5流动的高温流体的热而使在作为循环路径7的一部分的内部空间7b流动的热介质蒸发。即、导热管6作为使热介质蒸发的蒸发部起作用。加热部3使在导热管6的内部空间7b中蒸发的热介质进行冷凝。即、加热部3作为使热介质进行冷凝的冷凝部起作用。在实施方式1中，作为热介质，使用水。另外，流路5是供高温的废气流动的发动机的废气管道。在流路5中，高温流体向图1a的纸面方向、即y方向流动。此外，对于流路5，除了发动机的废气管道以外，只要是例如产业废弃物处理炉或者生物质锅炉等的高温环境即可，也可以是并非必须进行对流的辐射场所。

图2表示热电发电装置1a的加热部3以及导热管6的概略结构。如图2所示，导热管6构成为，从供高温流体流动的方向、即y方向观察，与在流路5流动的高温流体的接触面积较大。具体而言，导热管6具有：从y方向观察时在x方向上延伸的多个管状部件61；以及将多个管状部件61相互连结的多个弯曲部62。多个管状部件61以从y方向观察时在z方向上具有规定的间隔的方式排列，并且通过曲部62将端部连结。这样，导热管6通过利用弯曲部62将多个管状部件61连结，构成具有多个弯曲部的连续的配管。

在加热部3的内部空间7a形成有将热介质向与热电元件2接触的整个加热面扩散的热介质流路。具体而言，如图2所示，在加热部3的内部空间7a形成有在z方向上延伸的多个热介质流路。此外，加热部3的内部空间7a的热介质流路只要使热介质向重力方向流动即可，例如也可以向x方向等倾斜。

＜循环路径＞

循环路径7是将加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b连通而形成的。热介质在加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b进行循环。具体而言，如果导热管6被在流路5流动的高温流体加热，则在导热管6内流动的热介质从液体变为蒸汽。即、在导热管6的内部空间7b中，热介质蒸发，从液体向气体进行相变。蒸汽从位于导热管6的较高一侧的位置的开口端部63向加热部3的内部空间7a的热介质流路排出。排出至加热部3的内部空间7a的热介质流路的蒸汽一边被注入加热部3的加热面一边向重力方向落下，从该加热面进行散热而对热电元件2进行加热，从而该蒸汽受到冷凝。即、在加热部3的内部空间7a中，热介质从气体相变为液体。冷凝后的热介质从位于导热管6的较低一侧的开口端部64向导热管6的内部空间7b的热介质流路流入。流入至导热管6的内部空间7b的热介质再次被在流路5流动的高温流体加热，从液体相变为蒸汽。这样，热介质在由加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b形成的循环路径7中进行自然循环。换言之，在由加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b形成的循环路径7中，即使不使用泵等的动力，也利用热介质的相变而使热介质反复进行循环。

＜冷却部＞

冷却部4由导热性优异的金属材料形成。冷却部4形成为与热电元件2的另一个面接触的板状。在冷却部4的内部形成有供冷却液流动的冷却液流路。

图3表示热电发电装置1a的冷却部4的概略结构。如图3所示，在冷却部4的内部形成有使得冷却液向与热电元件2接触的冷却部4的整个冷却面扩散的、板状的冷却液流路40。具体而言，冷却液流路40具有在x方向上延伸的多个流路，上述流路相互连接。在冷却液流路40上设置有处于较低一侧的冷却液流入管41、以及处于较高一侧的冷却液排出管42。从冷却液流入管41流入至冷却液流路40的冷却液在对与热电元件2的另一个面接触的冷却面进行冷却之后，被从冷却液排出管42排出。此外，在实施方式1中，冷却液流路40形成为使得冷却液向与热电元件2接触的整个冷却面扩散的板状形状，但只要能够对热电元件2的另一个面整体均匀地进行冷却即可，形状并不限定。另外，冷却部4的内部的冷却液流路40的多个流路不仅可以在x方向上延伸，也可以在z方向上延伸。在实施方式1中，作为冷却液而使用水。

＜电气系统＞

图4表示使用热电发电装置1a的热电发电系统10的电气系统的概略图。如图4所示，热电发电系统10具备4个热电发电装置1a、逆变器11、电负载12。在热电发电系统10中，4个热电发电装置1a并联连接。并联连接的4个热电发电装置1a与逆变器11连接。逆变器11与电负载12连接。在热电发电系统10中，由4个热电发电装置1a发电的电力经由逆变器11而向电负载12供给。

＜热介质系统＞

图5表示使用热电发电装置1a的热电发电系统10的热介质系统的概略图。在图5中，虚线以及点划线表示热介质的管路，实线表示冷却液的管路。首先，对热介质的流动进行说明。如图5所示，热介质管路l1、l2、l3与热电发电装置1a的加热部3连接。在热介质管路l1、l2、l3上分别设置有阀。在加热部3的内部，在热介质自然循环期间，热介质管路l1、l2、l3的阀关闭。此外，在热介质管路l3上设置的阀是压力阀。

热介质管路l1是用于填充作为热介质的水的管路。在想要将热介质放入至加热部3内部的情况下，打开热介质管路l1的阀，从容器13通过热介质管路l1而向加热部3内部供给热介质。

热介质管路l2是用于利用真空泵14进行抽真空的管路。在未将热介质放入加热部3内部的状态下，经由热介质管路l2并利用真空泵14进行抽真空。在抽真空之后，容器13内的热介质从热介质管路l1通过并向加热部3内部供给。

热介质管路l3是将加热部3内的热介质向容器13排出的管路。如果加热部3内部的蒸汽压力变为大于热介质管路l3的压力阀的容许值，则压力阀打开，将加热部3内部的蒸汽向热介质管路l3排出。从加热部3排出的热介质从热介质管路l3通过，经由热交换器15而排出至容器13。在实施方式1中，热介质以及冷却液都使用水，因此能够将冷却液和热介质贮存于容器13。

接着，对冷却液的流动进行说明。如图5所示，利用泵等使冷却液从容器13通过冷却液管路l4而向冷却部4流动。流过冷却部4的冷却液从冷却液管路l5通过而向冷却设备16流动。冷却设备16例如是对冷却液进行冷却的冷却塔。在冷却设备16中受到冷却的冷却液由容器13贮存。

在实施方式1中，热电发电装置1a的使用极限温度例如为200℃。加热部3中的加热温度为180℃，在冷却部4流动的冷却液的温度为30℃。

[效果]

根据实施方式1所涉及的热电发电装置1a，能够实现以下的效果。

热电发电装置1a将热电元件2设置于加热部3的两面，将冷却部4设置为隔着各个热电元件2而分别与加热部3的两面对置。根据上述结构，能够在基于热电元件2进行的发电中利用加热部3的两面，因此能够提高发电效率。

根据热电发电装置1a，将冷却部4设置于加热部3的两面，因此能够减小加热部3的两面的温度差。因此，能够抑制加热部3的热变形。并且，能够抑制因加热部3的热变形引起的热电模块20a、20b的热应变。此外，在仅在加热部3的一个面(单面)设置热电元件2和冷却部4的结构的情况下，在未设置热电元件2和冷却部4的加热部3的另一个面，与加热部3的一个面相比持续高温状态。因此，在加热部3的另一个面产生热变形，加热部3有可能破损。根据热电发电装置1a，由于将冷却部4设置于加热部3的两面，因此能够抑制因加热部3的热变形引起的破损。

根据热电发电装置1a，在由加热部3的内部空间7a和导热管6的内部空间7b形成的循环路径7中，能够通过相变而使热介质进行循环。因此，即使不使用泵等的动力，也能够使热介质进行循环，能够实现装置的低成本化以及小型化。另外，作为热介质和冷却液，使用水，由此，能够使对热介质和冷却液进行贮存的容器13实现共用，因此能够进一步实现装置的低成本化以及小型化。

此外，在实施方式1中，对使用4个热电发电装置1a的热电发电系统10进行了说明，但并不限定于此。热电发电系统10只要具备1个以上的热电发电装置1a即可。

在实施方式1中，作为热介质以及冷却液，使用水，但并不限定于此。热介质和冷却液也可以不同。作为热介质，只要能够在循环路径7内在气体和液体间相变即可。作为冷却液，只要是能够进行冷却的液体即可。

在实施方式1中，对热电发电装置1a的使用极限温度为200℃的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以由高耐热性的材料形成加热部3，由此提高热电发电装置1a的使用极限温度。根据上述结构，能够提高加热部3的加热温度以及冷却液的温度。

(实施方式2)

[整体结构]

对本发明的实施方式2所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式2中，主要对与实施方式1的不同之处进行说明。在实施方式2中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式2中省略与实施方式1重复的记载。

图6a表示实施方式2所涉及的热电发电装置1b的概略结构。图6b表示从背面(x方向)观察热电发电装置1b的情况下的概略结构。

实施方式2与实施方式1的不同之处在于，将热电元件2、加热部3、以及冷却部4配置在与导热管6的延伸方向交叉的方向上。

如图6a以及图6b所示，在热电发电装置1b中，热电元件2、加热部3、以及冷却部4配置在与导热管6的延伸方向(x方向)交叉的方向(y方向)上。具体而言，热电元件2、加热部3、以及冷却部4沿作为流路5的废气管道的外表面而配置。在实施方式2中，热电元件2、加热部3、以及冷却部4配置为与导热管6的延伸方向交叉为直角。

[效果]

根据实施方式2所涉及的热电发电装置1b，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1b，将热电元件2、加热部3、以及冷却部4配置于与导热管6的延伸方向(x方向)交叉的方向(y方向)上，由此能够减小x方向的尺寸。因此，能够实现装置的小型化。

此外，在实施方式2中，对热电元件2、加热部3、以及冷却部4配置为与导热管6的延伸方向交叉为直角的结构进行了说明，但并不限定于此。热电元件2、加热部3、以及冷却部4也可以根据流路5的形状等对与导热管6的延伸方向交叉的角度进行变更。例如，热电元件2、加热部3、以及冷却部4还可以配置为，通过进一步向流路5侧倾斜，从而与导热管6的延伸方向(x方向)交叉为钝角。另外，热电元件2、加热部3、以及冷却部4还可以配置为，通过向流路5的相反侧倾斜而与导热管6的延伸方向(x方向)交叉为锐角。

(实施方式3)

[整体结构]

对本发明的实施方式3所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式3中，主要对与实施方式1的不同之处进行说明。在实施方式3中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式3中，省略与实施方式1重复的记载。

图7a表示实施方式3所涉及的热电发电装置1c的概略结构。图7b表示从背面(x方向)观察热电发电装置1c的情况下的概略结构。图7c表示从高度方向(z方向)观察热电发电装置1c的情况下的概略结构。

实施方式3与实施方式1的不同之处在于，多个加热部3和多个冷却部4以将热电元件2夹在中间的方式交替地配置、且将冷却部4配置于两端。

如图7a、图7b、以及图7c所示，热电发电装置1c的多个加热部3和多个冷却部4以将热电元件2夹在中间的方式交替地配置。另外，在热电发电装置1c的两端配置有冷却部4。在实施方式3中，3个加热部3和4个冷却部4以将热电元件2夹在中间的方式交替地配置。

另外，在实施方式3中，如图7c所示，导热管6与多个加热部3分别连接。热电发电装置1c具备将上述导热管6的内部空间7b分别连通的均压管65。均压管65通过将多个导热管6的内部空间7b相连而使得各个导热管6的内部空间7b的压力均匀。

[效果]

根据实施方式3所涉及的热电发电装置1c，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1c，能够针对加热部3和冷却部4成对的构造而配置大量的热电元件2。因此，在热电发电装置1c中，能够提高发电效率并实现高输出化。

根据热电发电装置1c，多个加热部3和多个冷却部4交替地排列，因此，由于相邻的加热部3以及冷却部4的存在，能够抑制加热部3以及冷却部4的热变形、即翘曲。

根据热电发电装置1c，利用均压管65使多个导热管6的内部空间7b相连，因此，能够使各个导热管6内部的压力均匀。由此，能够使各个导热管6内部的温度实现均匀化。

此外，在实施方式3中，对在多个加热部3分别设置导热管6的结构、即设置多个导热管6的结构进行了说明，但并不限定于此。图8表示实施方式3的热电发电装置1c的变形例的概略结构。如图8所示，多个加热部3可以共用1个导热管6a。根据上述结构，使多个加热部3的温度一致。

在实施方式3中，对使用3个加热部3和4个冷却部4的结构进行了说明，但加热部3以及冷却部4的数量并不限定。热电发电装置1c只要使2个以上的加热部3和3个以上的冷却部4以将热电元件2夹在中间的方式交替地排列即可。

(实施方式4)

[整体结构]

对本发明的实施方式4所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式4中，主要对与实施方式1的不同之处进行说明。在实施方式4中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式4中，省略与实施方式1重复的记载。

图9a表示实施方式4所涉及的热电发电装置1d的概略结构。此外，图9a表示从背面观察热电发电装置的情况下的概略结构。

实施方式4与实施方式1的不同之处在于，具备对冷却部4的热变形进行抑制的第1变形抑制部件8a。

如图9a所示，热电发电装置1d具备对加热部3的端部和冷却部4的端部进行夹持的第1变形抑制部件8a。第1变形抑制部件8a是抑制因加热部3的热引起的冷却部4的热变形(翘曲)的部件。第1变形抑制部件8a对加热部3的端部、及以隔着热电元件2对置地设置于该加热部3的两面的2个冷却部4的端部进行夹持。

[效果]

根据实施方式4所涉及的热电发电装置1d，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1d，能够抑制因加热部3的热引起的冷却部4的热变形。由此，能够抑制加热部3和冷却部4会由于冷却部4热变形的原因而与热电元件2分离。

此外，在实施方式4中，对第1变形部件对加热部3的端部和冷却部4的端部进行夹持的结构进行了说明，但并不限定于此。图9b表示实施方式4的热电发电装置1d的变形例的概略结构。如图9b所示，热电发电装置1d也可以具备将加热部3的端部、及夹着加热部3而相互对置的冷却部4的端部贯穿而进行连结的第2变形抑制部件8b。第2变形抑制部件8b例如是螺栓。在热电发电装置1d的变形例中，第2变形抑制部件8b将加热部3的端部和冷却部4的端部贯穿，通过与螺母螺合而将加热部3的端部和冷却部4的端部连结。或者，也可以在冷却部4和加热部3的内部设置螺纹部，通过第2变形抑制部件8b与在冷却部4和加热部3的内部设置的螺纹部进行螺合，从而将加热部3的端部和冷却部4的端部连结。在上述结构中，也能够抑制冷却部4的热变形。

图9c表示实施方式4的热电发电装置1d的其他变形例的概略结构。如图9c所示，第2变形抑制部件8b可以构成为，不将加热部3贯穿而仅将对置的冷却部4的端部贯穿。根据上述结构，能够抑制加热部3的热经由第2变形抑制部件8b向冷却部4传递。此外，热电发电装置1d也可以对第1变形抑制部件8a和第2变形抑制部件8b进行并用。另外，第1变形抑制部件8a和第2变形抑制部件8b也可以设置于加热部3以及冷却部4的一侧端部。

(实施方式5)

[整体结构]

对本发明的实施方式5所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式5中，主要对与实施方式1的不同之处进行说明。在实施方式5中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式5中，省略与实施方式1重复的记载。

图10a表示实施方式5所涉及的热电发电装置1e的冷却部4a的概略结构。

实施方式5与实施方式1的不同之处在于，在冷却液流路40a的内壁具有多个凹凸部43。

如图10a所示，热电发电装置1e的冷却部4a在供冷却液流动的冷却液流路40a的内壁具有多个凹凸部43。

[效果]

根据实施方式5所涉及的热电发电装置1e，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1e，利用在供冷却液流动的冷却液流路40a的内壁设置的凹凸部，能够增大导热面积。另外，根据热电发电装置1e，能够通过使冷却液在存在有凹凸部43的冷却液流路40a中流动而促进紊流，能够实现导热率的提高。

此外，在实施方式5中，对在供冷却液流动的冷却液流路40a的内壁具有凹凸部43的结构进行了说明，但并不限定于此。图10b表示实施方式5的热电发电装置1e的冷却部4b的变形例的概略结构。如图10b所示，冷却部4b在冷却液流路40b的内壁具有多个散热片44。多个散热片44形成为在x方向上延伸的板状形状。根据上述结构，能够提高冷却部4的强度。

(实施方式6)

[整体结构]

对本发明的实施方式6所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式6中，主要对与实施方式1的不同之处进行说明。在实施方式6中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式6中，省略与实施方式1重复的记载。

图11表示实施方式6所涉及的热电发电装置1f的概略结构。

实施方式6与实施方式1的不同之处在于，具备对供高温流体流动的2个流路进行划分的分隔件5a、5b、以及热电元件2设置于冷却部4的两面、将加热部3(3a、3b)设置为隔着各个热电元件2而分别与冷却部4的两面对置。

如图11所示，热电发电装置1f具备对供高温流体流动的2个流路进行划分的分隔件5a、5b。在热电发电装置1f中，热电元件2、冷却部4、加热部3设置于2个流路之间。另外，热电元件2设置于冷却部4的两面。加热部3设置为隔着各个热电元件2而与冷却部4的两面分别对置。

在由分隔件5a划分出的第1流路配置有第1导热管6aa。第1导热管6aa被在第1流路流动的高温流体加热。因此，第1流路侧的加热部3a利用在第1流路流动的高温流体的热对热电元件2(热电模块20a)的一个面进行加热。

在由分隔件5b划分出的第2流路配置有第2导热管6ab。第2导热管6ab被在第2流路流动的高温流体加热。因此，第2流路侧的加热部3b利用在第2流路流动的高温流体的热而对热电元件2(热电模块20b)的一个面进行加热。

2个加热部3a、3b设置为隔着热电元件2而与冷却部4的两面分别对置。即，冷却部4隔着热电元件2而被2个加热部3a、3b夹着。因此，热电元件2(热电模块20、20b)的另一个面利用被2个加热部3a、3b夹着的冷却部4进行冷却。

[效果]

根据实施方式6所涉及的热电发电装置1f，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1f，划分出2个流路，在2个流路内分别配置导热管6aa、6ab，由此能够有效地利用在流路5流动的高温流体的热。另外，能够使用2个加热部3a、3b进行发电，由此能够实现高输出化。

(实施方式7)

[整体结构]

对本发明的实施方式7所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式7中，主要对与实施方式1的不同之处进行说明。在实施方式7中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式7中，省略与实施方式1重复的记载。

图12a表示实施方式7所涉及的热电发电装置1g的导热管60a的概略结构。图12b表示从高度方向(z方向)观察热电发电装置1g的情况下的导热管60a的概略结构。图12b中的空心箭头表示高温流体的流动方向。

实施方式7与实施方式1的不同之处在于，导热管60a具备多个配管66、及将多个配管66连结的集合管67。

如图12a以及图12b所示，导热管60a具备多个配管66、及将多个配管66连结的集合管67。多个配管66在高温流体的流动方向、即y方向上连续地配置。集合管67设置于位于导热管60a的较高一侧的位置的开口端部63、及位于导热管60a的较低一侧的开口端部64。因此，从加热部3通过开口端部64而流入的热介质能够通过处于导热管60a的较低一侧的集合管67而向多个配管66供给。另外，在多个配管66流动的热介质在处于导热管60a的较高一侧的集合管67处汇合，向开口端部63流动。

[效果]

根据实施方式7所涉及的热电发电装置1g，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1g，设为利用集合管67将多个配管66连结的结构，由此能够使多个配管66的内部实现均压化，因此能够提高多个配管66之间交换的热量。

图13a表示实施方式7的热电发电装置1g的变形例的概略结构。如图13a所示，导热管60a可以配置为在从高度方向(z方向)观察时相对于高温流体的流动方向而倾斜。具体而言，导热管60a从流路5的上游侧向下游侧倾斜规定的角度θ1。规定的角度θ1设定为，从y方向观察时，在高度方向(z方向)上排列的多个配管66重叠的区域变少。规定的角度θ1根据流路5的形状、流路5的大小、导热管60a的大小等而决定。根据上述结构，能够减小从y方向观察时下游侧的配管66与上游侧的配管66重叠的区域。因此，在流路5流动的高温流体不会被上游侧的配管66阻挡，容易与下游侧的配管66接触。其结果，能够提高多个配管66的导热效率。此外，导热管60a的倾斜方向只要是不使得多个配管66彼此阻挡高温流体的流动的方向即可。图13b表示实施方式7的热电发电装置1g的其他变形例的概略结构。如图13b所示，导热管60a也可以在与图13a所示的导热管60a的倾斜方向相反的方向上、即从流路5的下游侧朝向上游侧而倾斜规定的角度θ2。对于规定的角度θ2，也与规定的角度θ1同样地，设定为，从y方向观察时在高度方向(z方向)上排列的多个配管66重叠的区域变少。规定的角度θ2根据流路5的形状、流路5的大小、导热管60a的大小等而决定。此外，导热管60a可以向z方向倾斜，也可以向y方向以及z方向双方倾斜。

图14表示实施方式7的热电发电装置1g的其他变形例的概略结构。如图14所示，导热管60b的多个配管66a可以具有实施了黑色化的外表面。根据上述结构，能够提高辐射热的回收。

图15表示实施方式7的热电发电装置1g的其他变形例的概略结构。如图15所示，可以在导热管60c的多个配管66b的内壁设置管芯(毛细管)。作为管芯，例如可以使用金属网。根据上述结构，能够促进导热管60c内部的热介质的循环。

图16表示实施方式7的热电发电装置1g的其他变形例的概略结构。如图16所示，可以在导热管60d的多个配管66c的内壁设置槽。根据上述结构，能够促进导热管60d内部的热介质的循环。

(实施方式8)

[整体结构]

对本发明的实施方式8所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式8中，主要对与实施方式7的不同之处进行说明。在实施方式8中，对与实施方式7相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式8中，省略与实施方式7重复的记载。

图17a表示实施方式8所涉及的热电发电装置1h的导热管60e的概略结构。图17b表示从高度方向(z方向)观察热电发电装置1h的情况下的导热管60e的概略结构。图17b中的空心箭头表示高温流体的流动方向。

实施方式8与实施方式7的不同之处在于，从横向(y方向)观察热电发电装置1h时导热管60e的多个配管66d、66e、66f在热电发电装置1h的高度方向(z方向)上错开配置。

如图17a以及图17b所示，多个配管66d、66e、66f从流路5的上游侧朝向下游侧按顺序配置。多个配管66d、66e、66f以使得从横向(y方向)观察热电发电装置1h时相互重叠的区域减小的方式在热电发电装置1h的高度方向(z方向)上错开配置。

[效果]

根据实施方式8所涉及的热电发电装置1h，能够实现以下的效果。

热电发电装置1h将多个配管66d、66e、66f错开配置于热电发电装置1h的高度方向(z方向)上。根据上述结构，能够抑制高温流体向下游侧的配管66e、66f的流动被上游侧的配管66d阻挡。由此，能够提高多个配管66d、66e、66f的导热率。

此外，在实施方式8中，对将3个配管66d、66e、66f错开地配置于热电发电装置1h的高度方向(z方向)上的结构进行了说明，但并不限定于此。例如，只要将2个以上的配管错开配置于热电发电装置1h的高度方向(z方向)上即可。

此外，在实施方式8中，对将多个配管66d、66e、66f错开配置于热电发电装置1h的高度方向(z方向)上的结构进行了说明，但并不限定于此。将多个配管66d、66e、66f错开配置于热电发电装置1h的纵向(x方向)上，也能得到相同的效果。

图18a表示实施方式8的热电发电装置1h的其他变形例的概略结构。图18b表示导热管60f的上游侧的配管66g的概略结构。图18b表示导热管60f的下游侧的配管66h的概略结构。如图18a、图18b、以及图18c所示，也可以以不同的尺寸对上游侧的配管66g的弯曲部62a的弯曲半径r1、和下游侧的配管66h的弯曲部62b的弯曲半径r2进行设计。具体而言，下游侧的配管66h的弯曲部62b的弯曲半径r2设计为比上游侧的配管66g的弯曲部62a的弯曲半径r1小。根据上述结构，由于能够将在从y方向观察时下游侧的配管66h与上游侧的配管66g重叠的区域减小，因此，在流路5流动的高温流体变得容易与下游侧的配管66h接触。因此，能够提高多个配管66g、66h的导热率。此外，与上游侧的配管66g的弯曲部62a的弯曲半径r1相比，使下游侧的配管66h的弯曲部62b的弯曲半径r2更大，也能得到相同的效果。

(实施方式9)

[整体结构]

对本发明的实施方式9所涉及的热电发电装置进行说明。此外，在实施方式9中，主要对与实施方式7的不同之处进行说明。在实施方式9中，对与实施方式7相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式9中，省略与实施方式7重复的记载。

图19表示实施方式9所涉及的热电发电装置1i的导热管60g的概略结构。此外，图19表示从高度方向(z方向)观察热电发电装置1i的情况下的概略结构。另外，图19中的空心箭头表示高温流体的流动方向。

实施方式9与实施方式7的不同之处在于，将导热管60g配置于流路5的一部分、通过在流路5设置的导引叶片51而使高温流体朝向导热管60g。

如图19所示，在流路5相对于导热管60g而言相对较大的情况下，导热管60g配置于流路5的一部分。在该情况下，在流路5设置对高温流体的流动进行变更的导引叶片51，通过导引叶片51使高温流体朝向导热管60g。

[效果]

根据实施方式9所涉及的热电发电装置1i，能够实现以下的效果。

根据热电发电装置1i，即使在流路5相对于导热管60g而言相对较大的情况下，也能够通过在流路5设置的导引叶片51使高温流体朝向导热管60g。因此，即使在流路5的一部分配置有导热管60g的情况下，也能够通过导引叶片51增大向导热管60g流动的高温流体的流量。

(实施方式10)

[整体结构]

对本发明的实施方式10所涉及的热电发电系统进行说明。在实施方式10中，对使用实施方式1的热电发电装置1a的热电发电系统进行说明。此外，在实施方式10中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式10中，省略与实施方式1重复的记载。

图20表示实施方式10所涉及的热电发电系统10a的概略结构。在图20中，虚线表示供被加热的冷却液流动的第1冷却液管路l11、实线表示供被冷却的冷却液流动的第2冷却液管路l12。如图20所示，热电发电系统10a具备热电发电单元100、热负载91。在实施方式10中，热电发电单元100和热负载91由第1冷却液管路l11以及第2冷却液管路l12进行连接。另外，在第2冷却液管路l12上设置有对冷却液进行贮存的容器13。

在实施方式10中，作为冷却液，使用水。作为冷却液使用的水从第1冷却液管路l11以及第2冷却液管路l12通过而在热电发电单元100和热负载91中循环。具体而言，冷却液按顺序流过热电发电单元100、第1冷却液管路l11、热负载91、以及第2冷却液管路l12。

＜热电发电单元＞

热电发电单元100是至少具有1个热电发电装置1a的单元。在实施方式10中，热电发电单元100具有4个热电发电装置1a。热电发电单元100例如利用在流路5内流动的高温流体的热进行发电。

在实施方式10中，热电发电单元100使用能够应对高温的热电发电装置1a。能够应对高温的热电发电装置1a例如是指，使用极限温度为250℃的热电发电装置。在能够应对高温的热电发电装置1a中，例如能够将加热部3中的加热温度设为230℃，因此，能够容许冷却液的温度大约为80℃～100℃左右。因此，在实施方式10中，能够将由热电发电单元100加热后的冷却液作为温水或蒸汽来利用。

由热电发电单元100加热后的冷却液从第1冷却液管路l11通过而供给至热负载91。在实施方式10中，在第1冷却液管路l11流动的冷却液作为温水或蒸汽而供给至热负载91。

＜热负载＞

热负载91是对由热电发电单元100加热后的冷却液的热进行消耗的设备。作为热负载91，例如举出写字楼、酒店、工厂、医院等。热负载91将通过第1冷却液管路l11而供给的大约80℃～100℃的冷却液(即，温水或蒸汽)例如利用于热水供给、空调。这样，通过由热负载91消耗冷却液的热，能够降低冷却液的温度。

利用热负载91将温度降低后的冷却液从第2冷却液管路l12通过而再次被供给至热电发电单元100。在实施方式10中，来自热负载91的冷却液在被容器13贮存之后供给至热电发电单元100。

另外，在第2冷却液管路l12流动的冷却液还能够经由阀v1而供给至第1冷却液管路l11。通过使第2冷却液管路l12的冷却液经由阀v1而流入至第1冷却液管路l11，能够对在第1冷却液管路l11流动的冷却液的温度进行调整。

例如，在热负载91要求40℃的温水的情况下，使在第2冷却液管路l12流动的冷却液(例如，大约20℃的水)流入至在第1冷却液管路l11流动的冷却液(例如，大约80℃～100℃的水)。由此，能够将在第1冷却液管路l11流动的冷却液的温度调整为大约40℃。此外，为了进行温度调整，也可以在第1冷却液管路l11以及第2冷却液管路l12上设置温度测定部。

[效果]

根据实施方式10所涉及的热电发电系统10a，能够实现以下的效果。

热电发电系统10a具备至少具有1个热电发电装置1a的热电发电单元100，因此能够实现与实施方式1相同的效果。具体而言，根据热电发电系统10a，能够提高发电效率。

根据热电发电系统10a，能够利用热负载91消耗由热电发电单元100加热后的冷却液的热。具体而言，通过将由热电发电单元100加热后的冷却液供给至热负载91，能够将冷却液的热利用于热水供给、空调。这样，在热电发电系统10a中，在发电的基础上还能够有效利用热，因此能量利用效率提高。

根据热电发电系统10a，不需要用于对由热电发电单元100加热后的冷却液进行冷却的冷却装置，因此能够降低设备成本。

根据热电发电系统10a，通过使用能够应对高温的热电发电装置1a，能够使冷却液的温度升高。因此，能够将冷却液以温水或蒸汽的形式供给至热负载91。

此外，在实施方式10中，对热电发电单元100具有4个热电发电装置1a的例子进行了说明，但并不限定于此。热电发电单元100只要至少具有1个热电发电装置1a即可。

在实施方式10中，对热电发电单元100使用能够应对高温的热电发电装置1a的例子进行了说明，但并不限定于此。也可以根据应用热电发电系统10a的环境来决定热电发电装置1a的规格。

在实施方式10中，对热电发电单元100使用实施方式1的热电发电装置1a的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，热电发电单元100也可以使用实施方式2～9的热电发电装置1b、1c、1d、1f、1g、1h、1i。

在实施方式10中，对热电发电系统10a具备阀v1以及容器13的例子进行了说明，但并不限定于此。阀v1以及容器13不是必须的结构。

在实施方式10中说明的冷却液的温度以及加热部3的加热温度是例示，并不限定于此。

(实施方式11)

[整体结构]

对本发明的实施方式11所涉及的热电发电系统进行说明。此外，在实施方式11中，主要对与实施方式10的不同之处进行说明。在实施方式11中，对与实施方式10相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式11中，省略与实施方式10重复的记载。

图21表示实施方式11所涉及的热电发电系统10b的概略结构。如图21所示，实施方式11与实施方式10的不同之处在于，具备冷却装置92。

＜冷却装置＞

冷却装置92是对冷却液的温度进行控制的设备。冷却装置92配置于第1冷却液管路l11和第2冷却液管路l12之间。冷却装置92对在1冷却液管路l11流动的、由热电发电单元100加热后的冷却液进行冷却，将冷却后的冷却液供给至第2冷却液管路l12。

冷却装置92在例如热负载91中不需要热的情况下，对被热电发电单元100加热后的冷却液进行冷却。具体而言，在热负载91中不需要热的情况下，利用在第1冷却液管路l11上设置的阀v2对流路进行切换，由此从第1冷却液管路l11将冷却液供给至冷却装置92。冷却装置92对所供给的高温(例如，大约80℃)的冷却液进行冷却并供给至第2冷却液管路l12。

在实施方式11中，阀v2例如由计算机进行控制，根据热负载91的热的需要而进行控制。例如，在热负载91中不需要热的情况下，阀v2将在第1冷却液管路l11流动的冷却液供给至冷却装置92。

与由于热负载91中对冷却液的热消耗引起的温度下降相比，冷却装置92能够将冷却液的温度变得更低。

[效果]

根据实施方式11所涉及的热电发电系统10b，能够实现以下的效果。

热电发电系统10b具备对冷却液的温度进行控制的冷却装置92。根据上述结构，在热负载91中不需要热的情况下，利用阀v2将在第1冷却液管路l11流动的冷却液供给至冷却装置92，能够通过冷却装置92对冷却液进行冷却。与由于热负载91的热消耗导致的冷却液的冷却相比，冷却装置92能够使冷却液的温度更低。这样，在热负载91中不需要热的情况下，通过冷却装置92使冷却液的温度下降，能够增大在加热部3流动的热介质和冷却液的温度差，提高发电量。

此外，在实施方式11中，对冷却装置92在热负载91中不需要热的情况下使冷却液的温度下降的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，冷却装置92也可以在热负载91中需要热的情况下使冷却液的温度上升。这样，冷却装置92可以将冷却液的温度调整为热负载91所要求的温度。

(实施方式12)

[整体结构]

对本发明的实施方式12所涉及的热电发电系统进行说明。此外，在实施方式12中，主要对与实施方式10的不同之处进行说明。在实施方式12中，对与实施方式10相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式12中，省略与实施方式10重复的记载。

图22表示实施方式12所涉及的热电发电系统10c的概略结构。如图22所示，实施方式12与实施方式10的不同之处在于，具备热源机93。

＜热源机＞

热源机93是对由热电发电单元100加热后的冷却液进行加热的设备。作为热源机93，例如举出热电联供装置、锅炉等。热源机93配置于热电发电单元100和热负载91之间，与第1冷却液管路l11连接。

由热电发电单元100加热后的冷却液从第1冷却液管路l11通过而供给至热源机93。热源机93对由热电发电单元100加热后的冷却液进一步进行加热并供给至热负载91。

由热电发电单元100加热后的冷却液被利用为热源机93的给水。例如，在热源机93是热电联供装置的情况下，利用热电联供装置的排热将在第1冷却液管路l11流动的大约60℃的冷却液加热至大约80℃～100℃。由此，冷却液作为温水或蒸汽而供给至热负载91。

[效果]

根据实施方式12所涉及的热电发电系统10c，能够实现以下的效果。

热电发电系统10c具备热源机93，该热源机93对由热电发电单元100加热后的冷却液进行加热，将冷却液作为温水或蒸汽而供给至热负载91。根据上述结构，能够将由热电发电单元100加热后的冷却液利用于热源机93的给水，因此能够提高热供给的效率。

(实施方式13)

[整体结构]

对本发明的实施方式13所涉及的热电发电系统进行说明。在实施方式13中，对使用实施方式1的热电发电装置1a的其他热电发电系统进行说明。此外，在实施方式13中，对与实施方式1相同或等同的结构，标注相同的符号进行说明。另外，在实施方式13中，省略与实施方式1重复的记载。

图23表示实施方式13所涉及的热电发电系统10d的概略结构。如图23所示，热电发电系统10d具备热电发电单元100a、热源机94、电池95、电负载96、热负载97。

＜热电发电单元＞

热电发电单元100a是至少具有1个热电发电装置1a的单元。在实施方式13中，热电发电单元100a具有3个热电发电装置1a。热电发电单元100a利用热源机94的排热进行发电。

＜热源机＞

热源机94是产生热的设备，例如可以举出热电联供装置、锅炉等。在实施方式13中，热源机94是热电联供装置，例如通过发电而产生大约357℃的废气。例如，热电发电单元100a配置于供废气流动的废气管路l13，利用废气的热(排热)进行发电。

＜电池＞

电池95对由热电发电单元100发电的电力进行蓄电。电池95与热电发电单元100a电连接。由热电发电单元100a发电的电力经由电力供给线路l14供给至电池95并进行蓄电。电池95将蓄电的电力供给至电负载96。

＜电负载＞

电负载96是对蓄积于电池95的电力进行消耗的设备。作为电负载96，例如可以举出写字楼、酒店、工厂、医院等。电负载96与电池95电连接，根据电力需要而从电池95接受电力的供给。

＜热负载＞

热负载97是对由热电发电单元100a加热后的冷却液的热进行消耗的设备。作为热负载97，例如可以举出写字楼、酒店、工厂、医院等。热负载97经由冷却液管路与热电发电单元100a连接。热电发电单元100a的冷却液经由冷却液管路l15而供给至热负载97。热负载97将由热电发电单元100a加热后的冷却液(例如，温水或蒸汽)利用于例如热水供给、空调。

[效果]

根据实施方式13所涉及的热电发电系统10d，能够实现以下的效果。

根据热电发电系统10d，由热电发电单元100a利用热源机94的排热进行发电，由此能够将电力蓄电至电池95，并且能够向热负载97供给温水或蒸汽。即，根据热电发电系统10，能够将热电发电单元100a实现热电联供装置化，能够提高发电效率，并且能够有效利用排热而进行温水或蒸汽的提供。

根据热电发电系统10d，具备电池95，由此能够根据电负载96的电力的需要而供给电力。

此外，在实施方式13中，对将由热电发电单元100a加热后的冷却液供给至热负载97的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，由热电发电单元100a加热后的冷却液可以作为热源机的给水而使用。

在实施方式13中，对热电发电系统10d具备电池95的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，热电发电系统10d也可以将由热电发电单元100a发电的电力直接供给至电负载96。

以某种程度的详细性就各实施方式而说明了本发明，但是这些实施方式所公开的内容在结构的细部中可以有所变化。另外，能够在不违背本公开的权利要求书的范围及思想的前提下，实现各实施方式中要素的组合及顺序的变化。

产业上的利用可能性

本发明利用加热部的两面进行发电，与此能够提高发电效率。因此，本发明对于利用在发动机的废气管道等流路流动的高温流体的热进行发电的热电发电装置以及热电发电系统是有益的。另外，本发明对于除了发动机的废气管道以外在例如产业废物处理炉或生物质锅炉等的高温环境或不是必须进行对流的辐射场所中进行发电的热电发电装置以及热电发电系统是有益的。

符号的说明

1a、1b、1c、1d、1f、1g、1h、1i热电发电装置

10、10a、10b、10c、10d热电发电系统

11逆变器

12电负载

13容器

14真空泵

15热交换器

16冷却设备

2热电元件

20a、20b热电模块

3、3a、3b加热部

4、4a、4b冷却部

40、40a、40b冷却液流路

41冷却液流入管

42冷却液排出管

43凹凸部

44散热片

5流路

51导引叶片

6、6a、60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g导热管

61管状部件

62弯曲部

63开口端部

64开口端部

65均压管

66、66a、66b、66c、66d、66e、66f、66g、66h配管

67集合管

7循环路径

8a、8b变形抑制部件

91热负载

92冷却装置

93热源机

94热源机

95电池

96电负载

97热负载

100热电发电单元

l1、l2、l3热介质管路

l4、l5冷却液管路

l11、l12冷却液管路

l13废气管路

l14电力供给线路

l15冷却液管路

r1、r2弯曲半径