酸化物・シリサイド系熱電変換材料の開発とモジュール化技術

第1部 シリサイド (Mg-Si系及びMn-SI系) 熱電変換モジュールの開発

(2015年3月5日 10:30〜12:00)

自動車用途等で実用化が期待されるシリサイド系熱電変換材料・モジュールの特性 について、開発中の材料・モジュールの特性を中心に紹介する。 また、国内・外の開発動向及び排熱発電コンソーシアムについて紹介する。

1. 熱電変換技術の基礎
2. 熱電変換モジュールの用途
3. 熱電変換材料の種類と特徴
4. シリサイド系熱電変換材料 (Mg2Si及びMn-Si系) の特性
5. 熱電変換モジュールの構造
6. 開発中のシリサイド系熱電変換モジュールの発電特性
7. モジュール化およびシステム化の為の要素技術
8. 熱電変換・排熱発電技術の研究開発動向
9. 排熱発電コンソーシアムの紹介
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

第2部 酸化物及びシリサイド熱電材料とモジュール開発～熱電発電の実用化への課題～

(2015年3月5日 12:45〜14:15)

中高温域の排熱からの発電を可能にする酸化物及びシリサイドの材料からモジュール技術、さらには実証試験の結果について知ることができる。またここから見える、熱電発電実用化への課題と目標値について説明する。さらに熱電発電の将来についての展望も議論する。

1. 酸化物熱電発電の開発
   1. 酸化物材料の熱電特性とモジュール性能
   2. カスケードモジュール
   3. 発電実証試験
2. シリサイド熱電材料とモジュールの開発
   1. 新しいシリサイド材料の開発
   2. モジュール化技術と耐久性
3. 今後の課題
   1. 市場形成のための課題
   2. 将来の熱電発電
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

第3部 熱電変換モジュールの接触熱抵抗低減、熱応力緩和対策と自動車用熱電変換システムの伝熱設計

(2015年3月5日 14:30〜16:00)

熱電変換モジュールの性能と耐久性向上のために必要な、接触熱抵抗低減および熱応力緩和の方策を示し、 その効果を定量的に示す。またモジュールの性能評価方法および装置につき示す。 さらに自動車用熱電変換システムの伝熱システム設計および具体的構造例につき示す。 また各国の自動車用熱電変換システムの開発状況につき、最近の国際会議での公開情報などを紹介する。

1. 各国の自動車用熱電変換システムの開発状況
   • 自動車用熱電変換の国際会議 (IAV2014, Berlin) の情報など
2. 熱電変換システム高性能化のための要素技術
   1. 接触熱抵抗低減方策
      1. 加圧力と接触熱抵抗の関係
      2. コンプライアント・パッド
      3. カーボンシート
   2. 熱応力緩和方策
      1. スケルトン・モジュール
      2. カーボンシート
   3. 接触熱抵抗低減、熱応力緩和および酸化防止を実現する方策
   4. 自動車用熱電変換システム (TEG) の構造例
3. 熱電変換モジュールの評価技術
   1. 熱電変換システム設計におけるモジュール性能評価の重要性
   2. モジュールのブロック加圧と流体加圧
   3. 発電性能の簡易評価装置
   4. 耐久性の簡易評価装置
   5. 熱抵抗の精密評価装置 (軸方向のみの熱流束を実現する精密測定装置)
4. 自動車用熱電変換システムの伝熱システム設計
   1. 欧米の走行モードに適した省エネ手段
   2. 熱の流れと電気の流れ
   3. 熱電変換システムの設置位置と排気ガス温度
   4. 排気ガス側フィンの選定 (集熱効率、圧損制限)
   5. 対数平均温度差
   6. システム全体の熱抵抗
   7. モジュールの変換効率と出力
• 質疑応答・個別質問・名刺交換