米粒大のサイズで温度差を利用して発電でき、熱源装着センサーの動力源にできる村田製作所の「積層一体型熱電変換素子」

村田製作所は温度差を利用して発電できる熱電変換素子を積層化させることで、熱源に装着する各種センサーに組み込めるほど小型化に成功、センサーの動力源として活用できる「積層一体型熱電変換素子」をワイヤレスジャパン2014に出展。実際に熱源に装着したセンサー自体で発電してセンサーを駆動させるデモを行っています。

積層型酸化物熱電モジュールの発電特性とエネルギーハーベスティングデバイスへの応用 | 論文紹介 | 村田製作所
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村田製作所のブースは思わず見逃してしまうほどこぢんまり。

積層一体型熱電変換素子のデモを行っていました。金属部分は約60℃と高温で、この熱が電気に変換されセンサーの動力として供給されるとのこと。

これはセンサーから温度情報を無線で受信しているPC。確かに温度センサーが金属部分の温度をモニタリングできています。

積層一体型熱電変換素子は温度差10℃で約0.1Wの発電ができ、100℃以上の高温でも使用が可能で、熱を発生する自動車のエンジンや配管などに装着するセンサーに組み込めば他から電源を取ることなく状態をモニタリングできるようになります。

積層一体型熱電変換素子は左が25対積層したもので右が50対積層したもの。積層化することで省スペースでも使用可能とのこと。

これは積層一体型熱電変換素子を組み込んだ温度センサー。指さし確認しているヒートシンクの下にあるのが積層一体型熱電変換素子です。

黒い熱源接触部と……

ヒートシンクで放熱した空気層との間の温度差を利用して発電できます。

積層一体型熱電変換素子は非常に小型で、別に電源を用意することなく各種センサーを駆動させることができるため、工業用センサーの用途はもちろん、家庭用電化製品への投入も期待できそうです。