CN108258937B - 燃气灶余热发电结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃气灶余热发电结构，包括：灶具底盘和位于灶具底盘上的火盖和余热发电装置；余热发电装置包括温差发电片、散热器和集热器，散热器与温差发电片的冷端连接，集热器与温差发电片的热端连接；所述集热器包括集热器头部、圆柱导热体和集热器底部，所述集热器底部为一与所述温差发电片相匹配的第一导热块，所述第一导热块通过所述圆柱导热体与所述集热器头部连接，所述第一导热块与所述温差发电片的热端连接；所述集热器头部为一中空的环状结构，所述环状结构的侧面上形成有若干与燃气流向相适应的倾斜孔洞，所述火盖上开设有一小孔，所述集热器头部伸入所述小孔中。本发明提供的燃气灶余热发电结构，能够有效吸收燃气余热。

Description

燃气灶余热发电结构

技术领域

本发明涉及燃气灶具技术领域，具体涉及一种燃气灶余热发电结构。

背景技术

目前，燃气灶具中越来越多的采用温差发电片来吸收燃烧器的余热并将之转化为电能，转化的电能用以供燃气灶具内的用电装置使用。

一般地，利用温差发电片进行发电时，需要将温差发电片的热端收集燃烧器的余热，而将温差发电片的冷端进行散热，从而利用温差发电片热端和冷端的温度差进行发电。

然而，现有的温差发电装置中，温差发电片热端的集热效果较差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种燃气灶余热发电结构，本发明提供的燃气灶余热发电结构，能够有效吸收燃气余热。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种燃气灶余热发电结构，包括：灶具底盘和位于灶具底盘上的火盖和余热发电装置；所述余热发电装置包括温差发电片、散热器和集热器，所述散热器与所述温差发电片的冷端连接，所述集热器与所述温差发电片的热端连接；

所述集热器包括集热器头部、圆柱导热体和集热器底部，所述集热器底部为一与所述温差发电片相匹配的第一导热块，所述第一导热块通过所述圆柱导热体与所述集热器头部连接，所述第一导热块与所述温差发电片的热端连接；

所述集热器头部为一中空的环状结构，所述环状结构的侧面上形成有若干与燃气流向相适应的倾斜孔洞，所述火盖上开设有一小孔，所述集热器头部伸入所述小孔中。

进一步地，所述倾斜孔洞的倾斜角度为5°～10°。

进一步地，所述散热器包括散热水盒，所述散热水盒置于所述灶具底盘上，所述散热水盒的外部各侧面上均形成有第一散热翅片，且所述灶具底盘与所述散热水盒接触的位置的下端设置有第二散热翅片。

进一步地，所述灶具底盘上与所述散热水盒接触的位置处设置有散热孔。

进一步地，所述散热水盒底部设置有第二导热块，所述散热水盒通过所述第二导热块与所述温差发电片的冷端连接，第二导热块的面积大于所述温差发电片的面积；其中，所述第二导热块上与所述温差发电片相对应的位置处设置有扁平热管，所述扁平热管内嵌于所述第二导热块的底部，并延伸至所述散热水盒的底部。

进一步地，位于所述散热水盒中的扁平热管的周围设置有第三散热翅片，所述第三散热翅片沿与所述扁平热管垂直的方向设置在所述扁平热管的上部和下部且与所述扁平热管直接接触，其中，所述第三散热翅片中各翅叶的宽度大于所述扁平热管的直径。

进一步地，位于所述散热水盒中的扁平热管的周围设置有第三散热翅片，所述第三散热翅片以360°圆周的方式环绕所述扁平热管设置且与所述扁平热管直接接触，所述第三散热翅片中的各翅叶分别与所述扁平热管呈垂直关系。

进一步地，所述扁平热管的数量为2～4个。

进一步地，所述散热水盒内部还设置有防腐导热套筒，所述扁平热管插于所述防腐导热套筒内。进一步地，所述散热水盒顶部设置有进水口，所述进水口上形成有泄压孔；所述散热水盒底部设置有排水口。

进一步地，所述余热发电装置的输出端与充电电池连接。

由上述技术方案可知，本发明至少具有如下的有益效果：

1、在本发明中，通过单独设置集热器，并让环状结构的集热器头部伸入火盖上的小孔中，由于集热器头部设置有与燃气流向相适应的倾斜孔洞，且火盖中燃气燃烧热量较高，因而可以在不影响燃气燃烧的情况下，有效吸收火盖中的燃气余热，进而提高温差发电片的热端的热效率。此外，由于集热器底部为一与温差发电片相匹配的导热块，因而集热器头部吸收的热量在通过集热器底部传递给温差发电片的热端的过程中，可以尽可能地不浪费热量。

2、在本发明中，在温差发电片的冷端采用散热水盒进行散热，且在散热水盒外部各侧面设置散热翅片，从而加强散热水盒的散热能力。此外，在灶具底盘与散热水盒接触的位置的下端设置散热翅片，能够在充分利用燃气灶具结构的基础上进一步提高散热效率，增大温差发电片的冷热端温差，提高发电量。

3、在本发明中，将散热水盒置于灶具底盘上，并在灶具底盘上与散热水盒接触的部分设置散热孔，增强散热水盒底部的散热，可见，本发明充分利用了燃气灶本身的结构进行散热，提高了散热效果。

4、在本发明中，在散热水盒底部设置第二导热块，第二导热块与温差发电片冷端连接，所述第二导热块上与所述温差发电片相对应的位置处设置有扁平热管，所述扁平热管内嵌于所述第二导热块的底部，并延伸至所述散热水盒的底部，利用扁平热管，能够有效地将温差发电片冷端的热量传导至散热水盒中，从而提高散热效果。

5、在本发明中，利用扁平热管将温差发电片冷端的热量传导至散热水盒中，且在散热水盒内的扁平热管的周围设置第三散热翅片，从而能够有效地将温差发电片冷端的热量导出，从而增大温差发电片冷热两端的温差。

6、在本发明中，第三散热翅片沿与扁平热管垂直的方向设置在扁平热管的上部和下部且与扁平热管直接接触且第三散热翅片中各翅叶的宽度大于所述扁平热管的直径，从而可以进一步提高散热能力。

7、在本发明中，第三散热翅片以360°圆周的方式环绕扁平热管设置且与扁平热管直接接触，从而可以全角度全方位地提高散热能力。

8、在本发明中，通过设置防腐导热套筒可以有效保护扁平热管，防止扁平热管在散热水盒中被腐蚀。

9、在本发明中，在散热水盒顶部设置进水口以及在底部设置排水口，从而方便随时进水和排水，例如方便在必要的时候将散热水盒内部的换热后的水及时排出并重新换上新水，或者在长期不用时排出水盒内的残余水，以方便清洗。此外，在进水口上设置泄压孔，可以防止散热水盒内部水温过高生成蒸汽，进而导致散热水盒内部压力过大而产生危险。

当然，实施本发明的任一方法或产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的燃气灶余热发电结构的结构示意图；

图2是图1的侧视剖面图；

图3是本发明一实施例提供的集热器的示意图；

图4是扁平热管在散热水盒底部导热块上的布置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述本发明实施例提供的燃气灶余热发电结构。参见图1和图2，本发明实施例提供的燃气灶余热发电结构，包括：灶具底盘6和位于灶具底盘6上的火盖9和余热发电装置；所述余热发电装置包括温差发电片7、散热器和集热器8，所述散热器与所述温差发电片7的冷端连接，所述集热器8与所述温差发电片7的热端连接；

参见图3，所述集热器8包括集热器头部81、圆柱导热体82和集热器底部83，所述集热器底部83为一与所述温差发电片7相匹配的第一导热块，所述第一导热块通过所述圆柱导热体与所述集热器头部连接，所述第一导热块与所述温差发电片的热端连接；

参见图3，所述集热器头部81为一中空的环状结构，所述环状结构的侧面上形成有若干与燃气流向相适应的倾斜孔洞，所述火盖9上开设有一小孔(图1中未示出小孔，实际上火盖9上设置有一小孔)，所述集热器头部81伸入所述小孔中。

可以理解的是，由于集热器头部设置有与燃气流向相适应的倾斜孔洞，因而可以在不影响燃气燃烧的情况下，有效吸收火盖中的燃气余热。

在一种优选实施方式中，所述倾斜孔洞的倾斜角度为5°～10°，因为在该倾斜角度范围下，既不影响燃气的燃烧，又能有效的吸收燃气余热。

其中，集热器头部81吸收的热量经圆柱导热体82传导至集热器底部83，集热器底部83与温差发电片7连接，由于集热器底部为一与温差发电片相匹配的导热块，因而集热器头部81吸收的热量在通过集热器底部83传递给温差发电片7的热端时，可以尽可能地不浪费热量。

在本实施例中，圆柱导热体82的作用一方面是将集热器头部81吸收的热量传导至集热器底部83，另一方面通过圆柱导热体82进行热传导可以避免将作为导热块的集热器底部83直接伸入靠近火盖底部的区域而影响燃气通向火盖的正常通道，而通过圆柱导热体82可以将作为导热块的集热器底部83拉伸至远离火盖的位置，从而使得作为导热块的集热器底部83不会影响燃气通向火盖的正常通道。

需要说明的是，作为一种特殊情况，当位于同一圆周上的多个相邻倾斜孔洞融为一个孔洞时，该融合后的孔洞就变为一个与燃气流向相适应的倾斜缝隙。当位于同一圆周上的所有倾斜孔洞均融为一个孔洞时，该融合后的孔洞就变为一个与燃气流向相适应的圆周式的倾斜缝隙。

由上面技术方案可知，本发明实施例提供的燃气灶余热发电结构，通过单独设置集热器，并让环状结构的集热器头部伸入火盖上的小孔中，由于集热器头部设置有与燃气流向相适应的倾斜孔洞，且火盖中燃气燃烧热量较高，因而可以在不影响燃气燃烧的情况下，有效吸收火盖中的燃气余热，进而提高温差发电片的热端的热效率。此外，由于集热器底部为一与温差发电片相匹配的导热块，因而集热器头部吸收的热量在通过集热器底部传递给温差发电片的热端的过程中，可以尽可能地不浪费热量。

在一种优选实施方式中，所述散热器包括散热水盒1，所述散热水盒1置于所述灶具底盘6上，参见图1和图2，所述散热水盒1的外部各侧面上均形成有第一散热翅片2(图1中示出了至少3个侧面)，且所述灶具底盘与所述散热水盒接触的位置的下端设置有第二散热翅片2’。

可以理解的是，在本实施方式中，在温差发电片的冷端采用散热水盒进行散热，且在散热水盒外部各侧面设置散热翅片，从而加强散热水盒的散热能力。此外，在灶具底盘与散热水盒接触的位置的下端设置散热翅片，能够在充分利用燃气灶具结构的基础上进一步提高散热效率，增大温差发电片的冷热端温差，提高发电量。

在一种优选实施方式中，所述灶具底盘6上与所述散热水盒1接触的位置处设置有散热孔。

可以理解的是，在本实施方式中，将散热水盒置于灶具底盘上，并在灶具底盘上与散热水盒接触的部分设置散热孔，增强散热水盒底部的散热，可见，本实施方式能够充分利用燃气灶本身的结构进行散热，提高了散热效果。

在本实施例中，将散热水盒置于灶具底盘上可以指将散热水盒的下部与灶具底盘紧密焊接在一起或直接把灶具底盘作为散热水盒的底座。

在一种优选实施方式中，参见图4，所述散热水盒1底部设置有第二导热块10，所述散热水盒1通过所述第二导热块10与所述温差发电片7的冷端连接，第二导热块的面积大于所述温差发电片的面积；其中，所述第二导热块10上与所述温差发电片相对应的位置处(图4中的7为温差发电片对应位置)设置有扁平热管11，所述扁平热管11内嵌于所述第二导热块10的底部，并延伸至所述散热水盒1的底部。

可以理解的是，在本实施方式中，在散热水盒底部设置第二导热块，第二导热块与温差发电片冷端连接，所述第二导热块上与所述温差发电片相对应的位置处设置有扁平热管，所述扁平热管内嵌于所述第二导热块的底部，并延伸至所述散热水盒的底部，利用扁平热管，能够有效地将温差发电片冷端的热量传导至散热水盒中，从而提高散热效果。

需要说明的是，在本实施例中，对扁平热管的数量不做具体限定，可以为1个或多个。可以理解的是，考虑到制作成本以及结构复杂度，所述扁平热管的数量不宜过多，同时为了提高散热能力，所述扁平热管的数量也不宜太少，优选地，所述扁平热管的数量为2～4个。可以理解的是，所述扁平热管还可以替换为圆柱形热管或其他有效形式的热管。

在一种优选实施方式中，所述第三散热翅片沿与所述扁平热管垂直的方向设置在所述扁平热管的上部和下部且与所述扁平热管直接接触，其中，所述第三散热翅片中各翅叶的宽度大于所述扁平热管的直径。

可以理解的是，在本实施方式中，第三散热翅片沿与扁平热管垂直的方向设置在扁平热管的上部和下部且与扁平热管直接接触且第三散热翅片中各翅叶的宽度大于所述扁平热管的直径，从而可以进一步提高散热能力。

在另一种优选实施方式中，所述第三散热翅片以360°圆周的方式环绕所述扁平热管设置且与所述扁平热管直接接触，所述第三散热翅片中的各翅叶分别与所述扁平热管呈垂直关系。

可以理解的是，在本实施方式中，第三散热翅片以360°圆周的方式环绕扁平热管设置且与扁平热管直接接触，从而可以全角度全方位地提高散热能力。

在一种优选实施方式中，所述散热水盒内部还设置有防腐导热套筒，所述扁平热管插于所述防腐导热套筒内。

可以理解的是，在本实施方式中，通过设置防腐导热套筒可以有效保护扁平热管，防止扁平热管在散热水盒中被腐蚀。

在一种优选实施方式中，参见图2，所述散热水盒1顶部设置有进水口3，所述进水口3上形成有泄压孔4；所述散热水盒1底部设置有排水口5。

可以理解是，在散热水盒顶部设置进水口以及在底部设置排水口，从而方便随时进水和排水，例如方便在必要的时候将散热水盒内部的换热后的水及时排出并重新换上新水，或者在长期不用时排出水盒内的残余水，以方便清洗。此外，在进水口上设置泄压孔，可以防止散热水盒内部水温过高生成蒸汽，进而导致散热水盒内部压力过大而产生危险。

在一种优选实施方式中，所述温差发电装置的输出端与充电电池连接。可以理解的是，所述温差发电装置的输出端产生的电能用于为燃气灶中内置的充电电池充电，从而使得充电电池可以得到电量续航，进而为燃气灶内的其他用电部件提供电量支持，这样使得燃气灶不再需要外部电源供电。

需要说明的是，在本实施例中，针对温差发电片的安装位置，不限于水平或竖直或与水平面成任意角度放置。针对温差发电片、散热器、集热器之间的连接形式，不做具体限制，其可以是螺钉连接、粘接、卡扣连接等。针对散热翅片的形式不限于图示竖直形成，可水平形成或者其他有益的形式。针对集热器头部可形成其他与燃气流向相适应的倾斜孔洞或倾斜缝隙或其他有益形式。针对散热水盒底座与灶具底盘相接处的位置可形成有散热孔洞或缝隙或其他有益形式。

需要说明的是，本实施例所给出的多个优选实施方式，在逻辑或结构相互不冲突的前提下，可以自由组合，本发明对此不做限定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种燃气灶余热发电结构，其特征在于，包括：灶具底盘和位于灶具底盘上的火盖和余热发电装置；所述余热发电装置包括温差发电片、散热器和集热器，所述散热器与所述温差发电片的冷端连接，所述集热器与所述温差发电片的热端连接；

所述集热器包括集热器头部、圆柱导热体和集热器底部，所述集热器底部为一与所述温差发电片相匹配的第一导热块，所述第一导热块通过所述圆柱导热体与所述集热器头部连接，所述第一导热块与所述温差发电片的热端连接；

所述集热器头部为一中空的环状结构，所述环状结构的侧面上形成有若干与燃气流向相适应的倾斜孔洞，所述火盖上开设有一小孔，所述集热器头部伸入所述小孔中；

所述散热器包括散热水盒，所述散热水盒置于所述灶具底盘上，所述散热水盒底部设置有第二导热块，所述散热水盒通过所述第二导热块与所述温差发电片的冷端连接，第二导热块的面积大于所述温差发电片的面积；其中，所述第二导热块上与所述温差发电片相对应的位置处设置有扁平热管，所述扁平热管内嵌于所述第二导热块的底部，并延伸至所述散热水盒的底部，位于所述散热水盒中的扁平热管的周围设置有第三散热翅片。

2.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述倾斜孔洞的倾斜角度为5°～10°。

3.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述散热水盒的外部各侧面上均形成有第一散热翅片，且所述灶具底盘与所述散热水盒接触的位置的下端设置有第二散热翅片。

4.根据权利要求3所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述灶具底盘上与所述散热水盒接触的位置处设置有散热孔。

5.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述第三散热翅片沿与所述扁平热管垂直的方向设置在所述扁平热管的上部和下部且与所述扁平热管直接接触，其中，所述第三散热翅片中各翅叶的宽度大于所述扁平热管的直径。

6.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，位于所述散热水盒中的扁平热管的周围设置有第三散热翅片，所述第三散热翅片以360°圆周的方式环绕所述扁平热管设置且与所述扁平热管直接接触，所述第三散热翅片中的各翅叶分别与所述扁平热管呈垂直关系。

7.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述扁平热管的数量为2～4个。

8.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述散热水盒内部还设置有防腐导热套筒，所述扁平热管插于所述防腐导热套筒内。

9.根据权利要求3～8任一项所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述散热水盒顶部设置有进水口，所述进水口上形成有泄压孔；所述散热水盒底部设置有排水口。

10.根据权利要求1所述的燃气灶余热发电结构，其特征在于，所述余热发电装置的输出端与充电电池连接。