CN109245613B - 温差发电杯 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种温差发电杯，包括：外壳；盛水内胆，固定在外壳内，上端开口，底部封闭，盛水内胆具有平直的外侧壁，盛水内胆和外壳之间具有安装空间；温差发电片，位于外壳内，温差发电片的冷端与盛水内胆的外侧壁贴靠；传热板，位于外壳内，与温差发电片的热端贴靠；受热板，安装在外壳的下端，用于吸收外部热源的热量，传热板的下端面与传热板连接；控制器，与温差发电片电连接。本申请在发出一定电量的同时，能够烧开一定量的热水，从而达到同时发电和烧热水的功能。

Description

温差发电杯

技术领域

本发明涉及发电装置，具体涉及温差发电杯。

背景技术

现如今，各类电子设备已经成为日常生活中不可或缺的一部分。而在户外的学习、工作和活动中，往往可能会出现电子设备电量耗尽的情况，一旦电量耗尽，电子设备将无法使用，这会造成很大的困扰。

发明内容

本发明针对上述问题，克服不足，提出了一种温差发电杯。

本发明采取的技术方案如下：

一种温差发电杯，包括：

外壳；

盛水内胆，固定在外壳内，上端开口，底部封闭，盛水内胆具有平直的外侧壁，盛水内胆和外壳之间具有安装空间；

温差发电片，位于外壳内，温差发电片的冷端与盛水内胆的外侧壁贴靠；

传热板，位于外壳内，与温差发电片的热端贴靠；

受热板，安装在外壳的下端，用于吸收外部热源的热量，所述传热板的下端面与传热板连接；

控制器，与所述温差发电片电连接。

塞贝克效应是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。温差发电片是利用塞贝克效应把热能转化为电能。

本申请温差发电杯的工作原理：盛水内胆中预先灌入冷水，燃烧像木炭、生物质或可燃性气体等燃料加热受热板，受热板吸收热量并传导至传热板，温差发电片的两侧分别与传热板和盛水内胆的外侧壁配合，且传热板一侧的温度高，盛水内胆一侧的温度低，热量不断通过温差发电片到达盛水内胆内的水，水不断散热，从而能够产生电压差，对外提供电能。

实际运用时，盛水内胆的冷水不断吸收热量并最终到达沸点，通过剧烈的沸腾换热不断将热量导出。

本申请受热板位于外壳底部，可以采用导热系数较大的紫铜，所以能够很好的吸收外部热量，并将热量通过传热板传导至温差发电片的热端，而不会使外部热源直接加热盛水内胆。

实际运用时，所述盛水内胆可以由磨具一次成型，这能够减少了传热热阻，盛水内胆的材质可以为导热系数较大且广泛用于烧水的铝，这样能够更好的将热量传递到水侧。

于本发明其中一实施例中，所述外壳的上端面具有盛水孔，盛水孔处具有与盛水内胆外轮廓相适配的竖直翻边，盛水内胆的上端通过紧固件与竖直翻边连接。

紧固件可以为铆钉等常规的紧固件。通过竖直翻边和紧固件能够将盛水内胆的上端限定住。

于本发明其中一实施例中，还包括外套在各传热板下部的连接套，连接套通过紧固件与各传热板固定，连接套同时与外壳的下部固定。

通过设置连接套能够将盛水内胆的下端限定住，从而使盛水内胆可靠的固定在外壳中。

于本发明其中一实施例中，所述连接套的下端外侧具有水平翻边，所述外壳下端开口，外壳下端开口处固定有封底，所述封底具有供传热板穿过的开孔，所述水平翻边通过紧固件与封底固定；所述受热板位于封底的下部，与封底具有间隙。

封底能够将外壳的下端开口封住，只留一个供传热板穿过的开孔。封底和受热板不直接接触，之间留有一层较薄的空气层，以保证受热板的热量不会较多地传递给外壳，导致外壳的温度剧烈升高而影响盛水内胆的温度，从而导致通过温差发电片的热量减少，最终造成发电量的减少。

于本发明其中一实施例中，所述传热板的下端具有水平部，所述水平部与受热板贴靠配合，水平部与盛水内胆下端面之间具有间隔。

传热板不与盛水内胆直接接触，之间留有较多的空气，避免热量直接传递至盛水内胆，而不通过温差发电片，导致发电量的减少。

设置水平部能够增加传热板与受热板的接触面积，方便传热。

优选的，传热板为一体式结构。

于本发明其中一实施例中，盛水内胆横截面的外轮廓为正方形，盛水内胆每个外侧壁均设置有一个传热板，两个传热板共用一个水平部，所述水平部为等腰直角三角形形状，水平部相对应的两个传热板分别位于水平部的两个直角边上。

实际运用时，两个传热板和共用的水平部由一整块板进行形状切割后翻折而成。这种加工方式使传热板的热阻减小，增大了热量的传递。

实际运用时，两个水平部形成正方形结构，但两个水平部并不接触，这样能够减小接触热阻，增大热量的传递。

于本发明其中一实施例中，还包括用于使传热板、温差发电片和盛水内胆相对固定住的固定组件；所述固定组件至少有一个，固定组件外套在各传热板外侧，将传热板包覆住，每个固定组件均包括多个依次连接的固定件。

于本发明其中一实施例中，所述控制器包括安装在外壳上的直流接线端子。

于本发明其中一实施例中，还包括安装在外壳上的把手。

于本发明其中一实施例中，盛水内胆横截面的外轮廓为正多边形，盛水内胆的材质为铝或钛或铜，传热板的材质为铝或钛或铜。

于本发明其中一实施例中，外壳、连接套和封底的材质为不锈钢。受热板的材质为紫铜。

于本发明其中一实施例中，控制器包括内部电路和外部电路，其中，内部电路包括与温差发电片连接的直流接线端口，外部电路包括保护电路、直流稳压模块和外部用电设备。保护电路为保险丝。实际运用时，内部的温差发电片通过并联连接后，将正负极连接于内部的直流接线端口，在外部接有与之相配对的直流接线端口，并串联保护电路以及直流稳压模块，将温差发电杯产生的电稳定输出至用电设备。当外部电子元件电流过大时，保护电路可自动切断稳压模块的供电，以防止电子元件损伤。

本发明的有益效果是：盛水内胆中预先灌入冷水，燃烧像木炭、生物质或可燃性气体等燃料加热受热板，受热板吸收热量并传导至传热板，温差发电片的两侧分别与传热板和盛水内胆的外侧壁配合，且传热板一侧的温度高，盛水内胆一侧的温度低，热量不断通过温差发电片到达盛水内胆内的水，水不断散热，从而能够产生电压差，对外提供电能。本申请在发出一定电量的同时，能够烧开一定量的热水，从而达到同时发电和烧热水的功能。

附图说明：

图1是本发明温差发电杯的结构示意图；

图2是本发明温差发电杯局部爆炸图；

图3是本发明另一角度的局部爆炸图；

图4是传热板的示意图。

图中各附图标记为：

1、外壳；2、盛水内胆；3、受热板；4、直流接线端子；5、把手；6、盛水孔；7、竖直翻边；8、温差发电片；9、传热板；10、固定组件；11、固定件；12、连接套；13、封底；14、水平翻边；15、开孔；16、水平部。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如图1、2和3所示，一种温差发电杯，包括：

外壳1；

盛水内胆2，固定在外壳1内，上端开口，底部封闭，盛水内胆2具有平直的外侧壁，盛水内胆2和外壳1之间具有安装空间(图中未标出)；

温差发电片8，位于外壳1内，温差发电片8的冷端与盛水内胆2的外侧壁贴靠；

传热板9，位于外壳1内，与温差发电片8的热端贴靠；

受热板3，安装在外壳1的下端，用于吸收外部热源的热量，传热板9 的下端面与传热板9连接；

控制器，与温差发电片8电连接。

塞贝克效应是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。温差发电片8是利用塞贝克效应把热能转化为电能。

本申请温差发电杯的工作原理：盛水内胆2中预先灌入冷水，燃烧像木炭、生物质或可燃性气体等燃料加热受热板3，受热板3吸收热量并传导至传热板9，温差发电片8的两侧分别与传热板9和盛水内胆2的外侧壁配合，且传热板9一侧的温度高，盛水内胆2一侧的温度低，热量不断通过温差发电片8到达盛水内胆2内的水，水不断散热，从而能够产生电压差，对外提供电能。

实际运用时，盛水内胆2的冷水不断吸收热量并最终到达沸点，通过剧烈的沸腾换热不断将热量导出。

本申请受热板3位于外壳1底部，可以采用导热系数较大的紫铜，所以能够很好的吸收外部热量，并将热量通过传热板9传导至温差发电片8的热端，而不会使外部热源直接加热盛水内胆2。

实际运用时，盛水内胆2可以由磨具一次成型，这能够减少了传热热阻，盛水内胆2的材质可以为导热系数较大且广泛用于烧水的铝，这样能够更好的将热量传递到水侧。

如图2所示，于本实施例中，外壳1的上端面具有盛水孔6，盛水孔6处具有与盛水内胆2外轮廓相适配的竖直翻边7，盛水内胆2的上端通过紧固件与竖直翻边7连接。

紧固件可以为铆钉等常规的紧固件。通过竖直翻边7和紧固件能够将盛水内胆2的上端限定住。

如图2和3所示，于本实施例中，还包括外套在各传热板9下部的连接套12，连接套12通过紧固件与各传热板9固定，连接套12同时与外壳1的下部固定。

通过设置连接套12能够将盛水内胆2的下端限定住，从而使盛水内胆2 可靠的固定在外壳1中。

如图2和3所示，于本实施例中，连接套12的下端外侧具有水平翻边14，外壳1下端开口，外壳1下端开口处固定有封底13，封底13具有供传热板9 穿过的开孔15，水平翻边14通过紧固件与封底13固定；受热板3位于封底 13的下部，与封底13具有间隙。

封底13能够将外壳1的下端开口封住，只留一个供传热板9穿过的开孔 15。封底13和受热板3不直接接触，之间留有一层较薄的空气层，以保证受热板3的热量不会较多地传递给外壳1，导致外壳1的温度剧烈升高而影响盛水内胆2的温度，从而导致通过温差发电片8的热量减少，最终造成发电量的减少。

如图3和4所示，于本实施例中，传热板9的下端具有水平部16，水平部16与受热板3贴靠配合，水平部16与盛水内胆2下端面之间具有间隔。

传热板9不与盛水内胆2直接接触，之间留有较多的空气，避免热量直接传递至盛水内胆2，而不通过温差发电片8，导致发电量的减少。

设置水平部16能够增加传热板9与受热板3的接触面积，方便传热。

优选的，传热板9为一体式结构。

如图2、3和4所示，于本实施例中，盛水内胆2横截面的外轮廓为正方形，盛水内胆2每个外侧壁均设置有一个传热板9，两个传热板9共用一个水平部16，水平部16为等腰直角三角形形状，水平部16相对应的两个传热板9分别位于水平部16的两个直角边上。

实际运用时，两个传热板9和共用的水平部16由一整块板进行形状切割后翻折而成。这种加工方式使传热板9的热阻减小，增大了热量的传递。

实际运用时，两个水平部16形成正方形结构，但两个水平部16并不接触，这样能够减小接触热阻，增大热量的传递。

如图2和3所示，于本实施例中，还包括用于使传热板9、温差发电片8 和盛水内胆2相对固定住的固定组件10；固定组件10至少有一个，固定组件10外套在各传热板9外侧，将传热板9包覆住，每个固定组件10均包括多个依次连接的固定件11。

如图1、2和3所示，于本实施例中，控制器包括安装在外壳1上的直流接线端子4。

如图1、2和3所示，于本实施例中，还包括安装在外壳1上的把手5。

实际运用时，盛水内胆2横截面的外轮廓可以其他正多边形，盛水内胆2的材质为铝或钛或铜，传热板9的材质为铝或钛或铜。

于本实施例中，外壳1、连接套12和封底13的材质为不锈钢。受热板3 的材质为紫铜。

于本实施例中，控制器包括内部电路和外部电路，其中，内部电路包括与温差发电片8连接的直流接线端口，外部电路包括保护电路、直流稳压模块和外部用电设备。保护电路为保险丝。实际运用时，内部的温差发电片8通过并联连接后，将正负极连接于内部的直流接线端口，在外部接有与之相配对的直流接线端口，并串联保护电路以及直流稳压模块，将温差发电杯产生的电稳定输出至用电设备。当外部电子元件电流过大时，保护电路可自动切断稳压模块的供电，以防止电子元件损伤。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种温差发电杯，其特征在于，包括：

外壳；

盛水内胆，固定在外壳内，上端开口，底部封闭，盛水内胆具有平直的外侧壁，盛水内胆和外壳之间具有安装空间；

温差发电片，位于外壳内，温差发电片的冷端与盛水内胆的外侧壁贴靠；

传热板，位于外壳内，与温差发电片的热端贴靠；

受热板，安装在外壳的下端，用于吸收外部热源的热量，所述传热板的下端面与受热板连接；

控制器，与所述温差发电片电连接；

还包括用于使传热板、温差发电片和盛水内胆相对固定住的固定组件；所述固定组件至少有一个，固定组件外套在各传热板外侧，将传热板包覆住，每个固定组件均包括多个依次连接的固定件；

所述控制器包括安装在外壳上的直流接线端子；

还包括安装在外壳上的把手；

盛水内胆横截面的外轮廓为正多边形，盛水内胆的材质为铝或钛或铜，传热板的材质为铝或钛或铜。

2.如权利要求1所述的温差发电杯，其特征在于，所述外壳的上端面具有盛水孔，盛水孔处具有与盛水内胆外轮廓相适配的竖直翻边，盛水内胆的上端通过紧固件与竖直翻边连接。

3.如权利要求2所述的温差发电杯，其特征在于，还包括外套在各传热板下部的连接套，连接套通过紧固件与各传热板固定，连接套同时与外壳的下部固定。

4.如权利要求3所述的温差发电杯，其特征在于，所述连接套的下端外侧具有水平翻边，所述外壳下端开口，外壳下端开口处固定有封底，所述封底具有供传热板穿过的开孔，所述水平翻边通过紧固件与封底固定；所述受热板位于封底的下部，与封底具有间隙。

5.如权利要求4所述的温差发电杯，其特征在于，所述传热板的下端具有水平部，所述水平部与受热板贴靠配合，水平部与盛水内胆下端面之间具有间隔。

6.如权利要求5所述的温差发电杯，其特征在于，盛水内胆横截面的外轮廓为正方形，盛水内胆每个外侧壁均设置有一个传热板，两个传热板共用一个水平部，所述水平部为等腰直角三角形形状，水平部相对应的两个传热板分别位于水平部的两个直角边上。