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多孔構造体における熱電変換の躍進現象に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 06402035
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

越後 亮三  東京工業大学, 工学部, 教授 (70037737)

研究分担者 多田 茂  東京工業大学, 工学部, 助手 (70251650)
小林 健一  東京工業大学, 工学部, 助手 (10242273)
吉田 英生  東京工業大学, 工学部, 助教授 (50166964)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
40,600千円 (直接経費: 40,600千円)
1996年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1995年度: 18,400千円 (直接経費: 18,400千円)
1994年度: 16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
キーワード多孔構造素子 / アルメル-クロメル / 鉄-シリコン / 熱電現象 / ペルチェ熱
研究概要

多孔構造素子の製作について関係者の協力を得て改良を進め,その性能評価のための測定を行った.その多孔構造体として用いたもののうち,
(1)格子状セラミックス体に熱電対を配列したもの
(100mm×100mmに素線径1mm×1600対,ピッチ1.25mm,厚さ13,25mm)
(2)フォイル状の材料を用い,電子絶縁シートを組み込んだ素子(50mm×50mm,200対)については予想通りの出力を得ることができた.
多孔構造体の核心をなす
(3)アルメル-クロメルを用いた焼結体
(4)鉄-シリコンを用いた焼結体
に関し,素子の集積化の試作を種々試み,燃焼実験と併せて研究を進めた.温度差〜起電力の基礎データは既に取得したが,電極部,リ-ド線の接触抵抗の問題が生じ一部は当初の予定した性能は得られなかった.
燃焼実験としては,類似の多孔構造体をステンレスにて製作して並行して実施し,可燃限界の拡大を中心に操作方法の習熟,装置の改良等を進め,大きな収穫を得た.
理論解析は多孔構造体内の定常燃焼系に熱電現象を考慮した数値計算を着火機構に新しい方法を取り入れたより複雑な系へ展開し成果を国際会議で発表した.
さらに,多孔構造熱電素子を冷却・加熱目的として動作させた場合の理論解析として往復流動系を対象に研究を進め,素子単体としてではなく,冷却・加熱システムとしての成績係数(COP)として高い値が得れることを明らかにし,逆変換についても優れた特性を有することを示した.

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Echigo,R.,Yoshida,H.,Tawata,K.,Koda,M. and Hanamura,K.: "An Advanced Termoelectric Generation Concept Based on Steep Temperature Gradient Yielded by Combustion in Porous Thermoelectric Elements." Proc. 10th International Heat Transfer Conference,Brighton,U.K.3. 173-178 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bethancourt,A.,Echigo,R. and Yoshida,H.: "Thermoelectric Conversion Analysis in a Counter-flow Heat Exchanger." Proc. 13th Int. Conf. on Thermoelectrics.299-304 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Echigo,R.,Tawata,K.,Yoshida,H. and Tada,S.: "Effective Heating/Cooling Method for Porous Thermoelectric Device in Reciprocating Flow Combustion System." 4th ASME/JSME Thermal Eng. Proc.4. 389-396 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tada,S.,Echigo,R. and Yoshida,H.: "A New Concept of Porous Thermoelectric Module Using a Reciprocating Flow for Cooling/Heating System" Proc. 15th Int. Conf. on Thermoelectrics. 264-268 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Echigo, R., Yoshida, H., Tawata, K., Koda, M.and Hanamura, K.: "An Advanced Termoelectric Generation Concept Based on Steep Temperature Gradient Yielded by Combustion in Porous Thermoelectric Elements" Proc.10th International Heat Transfer Conference, Brighton, U.K.vol.3. 173-178 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bethancourt, A., Echigo, R.and Yoshida, H.: "Thermoelectric Conversion Analysis in a Counter-flow Heat Exchanger" Proc.13th Int.Conf.on Thermoelectrics. 299-304 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Echigo, R., Tawata, K., Yoshida, H.and Tada, S.: "Effective Heating/Cooling Method for Porous Thermoelectric Device in Reciprocating Flow Combustion System" 4th ASME/JSME Thermal Eng.Proc.vol.4. 389-396 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tada, S., Echigo, R.and Yoshida, H.: "A New Concept of Porous Thermoelectric Module Using a Reciprocating Flow for Cooling/Heating System" Proc.15th Int.Conf.on Thermoelectrics. 264-268 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Echigo,R.,Yoshida,H.,Tawata,K.,Koda,M.and Hanamura,K..: "An Advanced Termoelectric Generation Concept Based on Steep Temperature Gradient Yielded by Combustion in Porous Thermoelectric Elements." Proc.10th International Heat Transfer Conference,Brighton,U.K.3. 173〜178 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Bethancourt,A.,Echigo,R.and Yoshida,H..: "Thermoelectric Conversion Analysis in a Counter-flow Heat Exchanger." Proc.13th Int.Conf.on Thermoelectrics.299〜304 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Echigo,R.,Tawata,K.,Yoshida,H.and Tada,S.: "Effective Heating/Cooling Method for Porous Thermoelectric Device in Reciprocating Flow Combustion System." 4th ASME/JSME Thermal Eng.Proc.4. 389〜396 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tada,S.,Echigo,R.and Yoshida,H.: "A New Concept of Porous Thermoelectric Module Using a Reciprocating Flow for Cooling/Heating System" Proc,15th Int.Conf.on Thermoelectrics. 264〜268 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 古田 基: "多孔構造熱電モジュールの発電特性" 第13回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集. 177-180 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Echigo, R.: "An Advanced Thermoelectric Generation Concept Based on Steep Temperature Gradiend Yielded by Combustion in Porous Thermoelectric Elements." Proc. 10th international Heat Transfer Conference, Brighton, U. K.35-NR-7. 173-178 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 壁谷尚樹: "多孔構造体における往復流動超断熱燃焼系の熱構造解析" 日本機械学会東海支部第45期総会・講演会. (発表予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hoffmann, J.: "Analytical Study of Flame Stabilization in Reciprocating Combustion in Prous Media with High Thermal Conductivity." 29th International Symposium on Combustion. (発表予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田基,越後亮三,吉田英生,多和田清: "多孔構造熱電モジュールの発電特性" 第13回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集. 177-180 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Echigo,R.,Yoshida,H.,Tawata,K.,Koda,M.and Hanamura,K.: "An Advanced Thermoelectric Generation Concept Based on Steep Temperature Gradient Yielded by Combustion in Porous Thermoelectric Elements." Proc.10th International Heat Transfer Conference,Brighton,U.K.35-NR-7. 173-178 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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