CN109660150A - 投影仪热能利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影仪热能利用装置，包括支架、热电模块、石墨碳纸以及冷却装置，其中，支架罩设于投影仪灯泡外侧，热电模块架设于支架上，热电模块的两端分别安装有石墨碳纸和冷却装置。本发明提出的投影仪热能利用装置，将热电模块与投影仪灯泡相结合，以合理利用投影仪灯泡的热能。

Description

投影仪热能利用装置

技术领域

本发明涉及温差发电技术领域，尤其涉及一种投影仪热能利用装置。

背景技术

在机械能，电能、热能、光能等中，“热能”是熵最大的能量表现形式。“热”也是人类社会活动中未利用能量的最主要释放形式。目前还没有利用2000℃以下低品位工业废热的成熟的和经济可行的技术。因此，低品位废热属于尚未开发的“绿色能源”。采用热电材料实现低品位废热的直接无污染发电，在技术上是可行的，社会效益明显，同时可具有一定的经济效益。

市场上的投影仪大部分使用超高压汞灯，其灯芯工作时处于超高温半熔融状态，温度在1000℃以上，有的高达1700℃。因此投影仪工作时灯泡会产生大量的废热。 温差发电是基于塞贝克效应以温差电材料为载体利用高低温之间的温差产生热能继而转换为电能的绿色发电技术，将热电模块与投影仪灯泡相结合，具有实际可行性和很好的市场前景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种投影仪热能利用装置，旨在将热电模块与投影仪灯泡相结合，以合理利用投影仪灯泡的热能。

为实现上述目的，本发明提供一种投影仪热能利用装置，包括支架、热电模块、石墨碳纸以及冷却装置，其中，所述支架罩设于投影仪灯泡外侧，热电模块架设于支架上，热电模块的两端分别安装有石墨碳纸和冷却装置。

优选地，所述石墨碳纸和冷却装置均通过高温导热胶粘接于热电模块的表面上。

优选地，所述高温导热胶为导热硅脂。

优选地，所述支架为正六棱台结构，正六棱台结构的每一侧面均设有支撑片以及走线槽，热电模块嵌于正六棱台的支撑片上，热电模块的导线插入走线槽中。

优选地，所述冷却装置通过紧固件固定于支架上。

优选地，所述冷却装置为水冷装置。

优选地，所述冷却装置包括水箱、与水箱连通的冷却水管以及安装于冷却水管上的水泵。

优选地，所述水箱上还安装有散热风扇。

优选地，所述投影仪热能利用装置还包括温度传感器以及控制器，温度传感器安装于投影仪箱内，控制器与温度传感器、和水泵电连接。

优选地，所述热电模块与蓄电池电连接，蓄电池还与控制器和水泵电连接。

本发明提出的投影仪热能利用装置，具有以下优点：

一、因热电模块与灯泡之间是平面与弧面的点接触，导热效果不佳，通过设置石墨碳纸，使热电模块热端均匀良好受热，同时热电模块冷端设置冷却装置，维持适宜的冷端温度，提高发电效率；

二、本发明充分考虑到热电模块的尺寸及布置方式，以及各零件夹紧固定的需要，合理设计了支架的形状及细节结构；

三、提供了一种可实现的散热布置和能量再利用系统，利用灯泡产生的热量转化为电能，从而驱动水泵工作，对机箱内部进行水冷散热；当机箱温度上升过多时，箱内温度感应器会向控制器发出信号，控制水泵调节泵水压力，以实现投影仪机箱内部温度平衡。采用水冷系统散热效率远高于风冷系统，热电模块两端温差能够稳定在工作范围内。

附图说明

图1为本发明投影仪热能利用装置热电模块冷热端布置及安装示意图；

图2为本发明投影仪热能利用装置整体安装结构示意图；

图3为本发明投影仪热能利用装置中支架的结构示意图；

图4为本发明投影仪热能利用装置中冷却装置的结构示意图。

图中，1、支架，2、石墨碳纸，3、高温导热胶，4、热电模块，5、冷却装置，6、螺钉，7、灯泡，8、支撑片，9、螺孔，10、走线槽，11、水泵，12、水箱，13、冷却水管。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图4，本优选实施例中，一种投影仪热能利用装置，包括支架1、热电模块4、石墨碳纸2以及冷却装置5，其中，支架1罩设于投影仪灯泡7外侧，热电模块4架设于支架1上，热电模块4的两端分别安装有石墨碳纸2和冷却装置5。

热电模块4与蓄电池连接以存储电量。本实施例中，石墨碳纸2和冷却装置5均通过高温导热胶3粘接于热电模块4的表面上。高温导热胶3为导热硅脂。热电模块4的热端与石墨碳片之间、冷端与冷却装置5之间均充导热硅脂，增大实际导热面积，提高了导热效率。

本实施例中，参照图2和图3，支架1为正六棱台结构，灯泡7位于正六棱台结构一侧中部，正六棱台结构的每一侧面均设有支撑片8、走线槽10以及螺孔9（螺孔9用于安装冷却装置5），热电模块4嵌于正六棱台的支撑片8上，热电模块4的导线插入走线槽10中。支架1选用耐热性好、导热性差、强度适中、质量轻的材料。冷却装置5通过紧固件（可采用螺钉6）固定于支架1上。正六棱台结构每一侧面开设有一方形的安装孔，安装孔上用于卡紧热电模块4，热电模块4卡于安装孔后通过支撑片8进行支撑。

本实施例中，参照图4，冷却装置5为水冷装置。冷却装置5包括水箱12、与水箱12连通的冷却水管13以及安装于冷却水管13上的水泵11。水箱12上还安装有散热风扇，以进一步提高散热效果。

进一步地，本投影仪热能利用装置还包括温度传感器以及控制器（可采用PLC控制器），温度传感器安装于投影仪箱内，控制器与温度传感器、和水泵11电连接。热电模块4与蓄电池电连接，蓄电池还与控制器和水泵11电连接。热电模块4发电供水泵11循环以降低灯泡7温度。

根据灯泡7的功率、热损失以及温度控制要求，匹配热电模块4的尺寸、数量、温差和发电参数，以及水泵11的参数。

投影仪刚开始启动时，热电模块4的冷、热端温差小，无法发电，此时也无散热需求，一段时间后，灯泡7温度上升，热电模块4开始发电，当温度上升到一定程度时，温度传感器向控制器发信号控制水泵11开始工作，水泵11压迫水流在冷却装置5里循环，持续带走热电模块4冷端热量，维持冷、热端温差。当投影仪箱内温度进一步上升，温度传感器发出信号通过控制器调节水泵11压力，控制制冷液流速，进一步降低冷端温度。与热电模块4连接的蓄电池中多余电量还能够给水箱12散热风扇供电。

本发明提出的投影仪热能利用装置，具有以下优点：

一、因热电模块4与灯泡7之间是平面与弧面的点接触，导热效果不佳，通过设置石墨碳纸2，使热电模块4热端均匀良好受热，同时热电模块4冷端设置冷却装置5，维持适宜的冷端温度，提高发电效率；

二、本发明充分考虑到热电模块4的尺寸及布置方式，以及各零件夹紧固定的需要，合理设计了支架1的形状及细节结构；

三、提供了一种可实现的散热布置和能量再利用系统，利用灯泡7产生的热量转化为电能，从而驱动水泵11工作，对机箱内部进行水冷散热；当机箱温度上升过多时，箱内温度感应器会向控制器发出信号，控制水泵11调节泵水压力，以实现投影仪机箱内部温度平衡。采用水冷系统散热效率远高于风冷系统，热电模块4两端温差能够稳定在工作范围内。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或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专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影仪热能利用装置，其特征在于，包括支架、热电模块、石墨碳纸以及冷却装置，其中，所述支架罩设于投影仪灯泡外侧，热电模块架设于支架上，热电模块的两端分别安装有石墨碳纸和冷却装置。

2.如权利要求1所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述石墨碳纸和冷却装置均通过高温导热胶粘接于热电模块的表面上。

3.如权利要求2所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述高温导热胶为导热硅脂。

4.如权利要求1所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述支架为正六棱台结构，正六棱台结构的每一侧面均设有支撑片以及走线槽，热电模块嵌于正六棱台的支撑片上，热电模块的导线插入走线槽中。

5.如权利要求1所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述冷却装置通过紧固件固定于支架上。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述冷却装置为水冷装置。

7.如权利要求6所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述冷却装置包括水箱、与水箱连通的冷却水管以及安装于冷却水管上的水泵。

8.如权利要求7所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述水箱上还安装有散热风扇。

9.如权利要求7所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，还包括温度传感器以及控制器，温度传感器安装于投影仪箱内，控制器与温度传感器、和水泵电连接。

10.如权利要求9所述的投影仪热能利用装置，其特征在于，所述热电模块与蓄电池电连接，蓄电池还与控制器和水泵电连接。