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磁性熱電変換素子及びそれを含む熱電変換システム NEW

国内特許コード P210017427
整理番号 14100
掲載日 2021年2月19日
出願番号 特願2017-237459
公開番号 特開2019-106436
出願日 平成29年12月12日(2017.12.12)
公開日 令和元年6月27日(2019.6.27)
発明者
  • 石田 真彦
  • 桐原 明宏
  • 澤田 亮人
  • 齊藤 英治
  • 井口 亮
  • 追川 康之
  • 小野 正雄
出願人
  • 日本電気株式会社
  • 国立大学法人東北大学
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 磁性熱電変換素子及びそれを含む熱電変換システム NEW
発明の概要 【課題】高温環境に暴露される部材表面を保護し、表面の温度や熱流分布を検出すること。
【解決手段】熱源と接する支持体の表面に設けられる磁性熱電変換素子は、磁性体と、磁性体に磁気的に結合した電気伝導性を有する起電体と、磁性体と起電体とを覆う耐熱性酸化金属膜と、を有する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要 近年のエネルギー需要の増加に伴って、様々な動力器において高効率化が求められている。燃焼ガスタービンやジェットエンジンといった内燃機関や、蒸気タービンなどの外燃機関においては、高効率化に向けて動作温度の高温化や、その耐久性の向上が求められている。
産業上の利用分野 本発明は部材表面の保護膜に関し、特に高温環境に暴露される部材表面を保護し、表面の温度や熱流分布を検出できる磁性熱電変換素子及びそれを含む熱電変換システムに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
熱源と接する支持体の表面に設けられる磁性熱電変換素子であって、
磁性体と、
前記磁性体に磁気的に結合した電気伝導性を有する起電体と、
前記磁性体と前記起電体とを覆う耐熱性酸化金属膜と、
を有する磁性熱電変換素子。

【請求項2】
前記耐熱性酸化金属膜は、10[W/mK]以下の熱伝導率を有することを特徴とする請求項1に記載の磁性熱電変換素子。

【請求項3】
前記耐熱性酸化金属膜は、10[W/mK]以下の熱伝達率を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の磁性熱電変換素子。

【請求項4】
前記磁性熱電変換素子は前記支持体の内壁面に設けられ、
前記耐熱性酸化金属膜は、前記磁性体が磁性を損失する温度(キュリー温度)以上の前記熱源と接触する界面を有することを特徴とする、
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の磁性熱電変換素子。

【請求項5】
前記磁性熱電変換素子は前記支持体の外壁面に設けられ、
前記耐熱性酸化金属膜は、前記磁性体が磁性を損失する温度(キュリー温度)以上の前記熱源と前記支持体を介して接触する界面を有することを特徴とする、
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の磁性熱電変換素子。

【請求項6】
熱源と接する支持体の表面に設けられる熱電変換システムであって、
前記支持体の所定の位置に配された少なくとも1つの磁性熱電変換素子であって、磁性体と、前記磁性体に磁気的に結合した電気伝導性を有する起電体と、を有する前記磁性熱電変換素子と、
前記起電体と電気的に接続する配線を介して、熱電変換によって得られた電気的信号を収集する手段とを有し、
前記磁性熱電変換素子と前記配線とが、耐熱性酸化金属膜によって覆われていることを特徴とする熱電変換システム。

【請求項7】
前記起電体と前記配線とが同一材料で形成されている、請求項6に記載の熱電変換システム。

【請求項8】
前記耐熱性酸化金属膜は、10[W/mK]以下の熱伝導率を有することを特徴とする請求項6又は7に記載の熱電変換システム。

【請求項9】
前記耐熱性酸化金属膜は、10W/mK]以下の熱伝達率を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1つに記載の熱電変換システム。

【請求項10】
前記熱電変換システムは前記支持体の内壁面に設けられ、
前記耐熱性酸化金属膜は、前記磁性体が磁性を損失する温度(キュリー温度)以上の前記熱源と接触する界面を有することを特徴とする、
請求項6乃至9のいずれか1つに記載の熱電変換システム。

【請求項11】
前記熱電変換システムは前記支持体の外壁面に設けられ、
前記耐熱性酸化金属膜は、前記磁性体が磁性を損失する温度(キュリー温度)以上の前記熱源と前記支持体を介して接触する界面を有することを特徴とする、
請求項6乃至9のいずれか1つに記載の熱電変換システム。

【請求項12】
高温ガスに接触する内表面と、冷却流に接触する外表面と、を持つ高温ガス経路部材であって、
前記外表面に形成された磁性層と、
前記磁性層に重なって、前記冷却流に接触する金属層と、
前記金属層から前記外表面に沿って配設された計測線と、
を備えた高温ガス経路部材。
画像

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thum_JPA 501106436_i_000002.jpg
出願権利状態 公開
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