CN110530187A - 集热器以及温差发电机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了集热器以及温差发电机，其中，集热器包括本体，本体具有集热腔，集热腔内具有与本体连接的多根肋柱，所述肋柱用于吸收热量并将热量传递到本体上。本申请集热器运用在温差发电机时，温差发电片的热端与本体的外侧壁抵靠，通过设置在集热腔中的肋柱，整个集热腔与热源换热的区域更广，呈立体式分布，总的换热面积更大，相对于现有的板状结构，集热器可以更好的利用和吸收热能，能量利用率更高。
Description
技术领域
本发明涉及发电设备领域，具体涉及集热器以及温差发电机。
背景技术
随着科学技术的发展，各种照明器和随身携带的电子产品越来越丰富，人们对其也越来越依赖，但在野外活动或在停电等没有电源供应的情况下，这些照明器和电子产品的电源常常因为不能得到电能补充使得它们无法使用。
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，为了能够在野外等场所产生电能，可以利用温差发电片的这种特性设计出温差发电机。
温差发电机通常都包括集热器以及温差发电片，其中，温差发电片的热端与集热器贴靠，现有的集热器为板状结构，火焰对板状结构进行加热，集热器吸收的热量传递给温差发电片的热端。现有的这种板状的集热器，热能利用率较低。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了集热器以及温差发电机。
本发明采取的技术方案如下：
一种集热器，包括本体，本体具有集热腔，集热腔内具有与本体连接的多根肋柱，所述肋柱用于吸收热量并将热量传递到本体上。
本申请的集热器可以运用于温差发电机也可以运用于换热设备，当集热器运用在温差发电机时，温差发电片的热端与本体的外侧壁抵靠；当运用于换热设备时，换热设备的冷却器与本体的外侧壁抵靠，通过集热器能够加热冷却器中的冷却液(比如水)，被加热的冷却液可以与换热设备的换热结构配合，实现供暖操作，实际运用时，可以通过外部电源供电的循环泵来驱动冷却液在换热设备中循环流动。
通过设置在集热腔中的肋柱，整个集热腔与热源(火焰或热气流)换热的区域更广，呈立体式分布，总的换热面积更大，相对于现有的板状结构，集热器可以更好的利用和吸收热能，能量利用率更高。
实际运用时，肋柱的布置可以是错列、顺列或其它形式。
实际运用时，集热器的材质为高导热材质。
于本发明其中一实施例中，所述肋柱的横截面为多边形、圆形或异形。
于本发明其中一实施例中，所述肋柱有多排，同一排肋柱间隔设置，相邻两排肋柱错位设置。
每排肋柱包括至少一根肋柱，且不同排的肋柱数量可以相同也可以不同。错位设置指的是肋柱跟其他组肋柱错位，从而火焰或热气流从低位置向上移动时，能够直接与上一排的肋柱接触，整个热能利用率更高。
于本发明其中一实施例中，所述肋柱呈水平设置，所述肋柱的横截面为三角形，且越向下，肋柱的纵截面面积越小。
本申请中，肋柱呈水平设置，指的是集热器竖直时肋柱基本呈水平状。所述肋柱的横截面为三角形，且越向下，肋柱的纵截面面积越小，即肋柱的一个尖端(侧棱)朝下设置，这种结构能够大大提高热能利用率，当火焰或热气流冲向肋柱时，火焰或热气流能够被分为两个部分向上活动。
实际运用时，优选的，肋柱的横截面为等腰三角形，肋柱的其中一个侧面基本呈水平设置。
于本发明其中一实施例中，所述本体包括相互配合的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分均具有凹槽结构，两个凹槽结构形成所述集热腔，第一部分和第二部分至少有一个设置有所述肋柱，所述肋柱固定在对应部分上或者与对应部分一体加工成型。
本体包括第一部分和第二部分，这样设置方便加工出肋柱，且安装也较为方便。实际运用时，肋柱可以与对应的第一部分或第二部分一体加工出来，也可以是通过焊接、卡接等方式一个个安装上去。为了保证有更好的导热率，一体加工出来的方式更好。
实际运用时，肋柱可以只设置其中一个部分中，肋柱的端部与另一个部分相抵靠；实际运用时，肋柱也可以分成两组设置，每组分别设置在对应部分，且肋柱的端部与另一个部分相抵靠。
于本发明其中一实施例中，第一部分和第二部分均设置有所述肋柱，第一部分和第二部分的肋柱一一对应配合，两根相配合的肋柱端部抵靠，形成一根较长肋柱。
这种结构形式能够保证肋柱可以更好的将热能传递给本体。
于本发明其中一实施例中，所述本体和肋柱的材质相同，所述本体的材质为铜、铝或石墨；所述本体的侧壁的下部具有多个进风孔。
实际运用时，热源在本体的下部，通过在下部设置进风孔，能够保证进风量，使燃料较为可靠稳定的燃烧。
本申请还公开了一种温差发电机，包括：
集热器，所述集热器为上文所述的集热器；
温差发电片，温差发电片的一侧与本体的外侧壁抵靠；
散热器，安装在温差发电片背向本体的一侧；
控制器，与温差发电片电连接；
电池，与控制器电连接，用于存储温差发电片发出的电能。
实际运用时，散热器可以为风冷式的散热器，比如散热翅片结构；散热器还可以为水冷式的散热器，此时散热器内部具有供冷却介质(比如水)流动的冷却通道。
于本发明其中一实施例中，所述本体下方具有连接结构，所述连接结构用于与燃烧器连接；所述燃烧器为燃气罐。
燃气罐为自呼吸性燃烧器，燃料高速往上喷射，自卷席周围的空气进行燃烧，燃烧火焰垂直往上流动进入集热器，燃料往上喷神的动力来源于气瓶压力或蒸发气压。燃气罐配合本申请的集热器能够实现可靠稳定的发电。
于本发明其中一实施例中，所述温差发电片有两组，分别位于本体的两侧，温差发电机还包括设置在散热器背向温差发电片一侧的压板，本体两侧相对应的两块压板通过紧固件固定。
本发明的有益效果是：通过设置在集热腔中的肋柱，整个集热腔与热源(火焰或热气流)换热的区域更广，呈立体式分布，总的换热面积更大，相对于现有的板状结构，集热器可以更好的利用和吸收热能，能量利用率更高。
附图说明：
图1是实施例1集热器的结构示意图；
图2是实施例1集热器另一角度的示意图；
图3是实施例1集热器的爆炸图；
图4是实施例2温差发电机的示意图；
图5是实施例3户外热电联供系统的示意图；
图6是冷却介质循环示意图；
图7是换热器的示意图；
图8是换热管路的示意图。
图中各附图标记为：
1、集热器；2、本体；3、集热腔；4、肋柱；5、第一部分；6、第二部分；7、凹槽结构；8、进风孔；9、温差发电片；10、散热器；11、连接结构；12、压板；13、换热器；14、循环泵；15、换热管路；16、风机；17、管子；18、换热翅片。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
实施例1
如图1、2和3所示，一种集热器，包括本体，本体具有集热腔，集热腔内具有与本体连接的多根肋柱，肋柱用于吸收热量并将热量传递到本体上。
本申请的集热器可以运用于温差发电机也可以运用于换热设备，当集热器运用在温差发电机时，温差发电片的热端与本体的外侧壁抵靠；当运用于换热设备时，换热设备的冷却器与本体的外侧壁抵靠，通过集热器能够加热冷却器中的冷却液(比如水)，被加热的冷却液可以与换热设备的换热结构配合，实现供暖操作，实际运用时，可以通过外部电源供电的循环泵来驱动冷却液在换热设备中循环流动。
通过设置在集热腔中的肋柱，整个集热腔与热源(火焰或热气流)换热的区域更广，呈立体式分布，总的换热面积更大，相对于现有的板状结构，集热器可以更好的利用和吸收热能，能量利用率更高。
实际运用时，肋柱的布置可以是错列、顺列或其它形式。肋柱的横截面可以为多边形、圆形或异形。
如图1和3所示，于本实施例中，肋柱有多排，同一排肋柱间隔设置，相邻两排肋柱错位设置。每排肋柱包括至少一根肋柱，且不同排的肋柱数量可以相同也可以不同。错位设置指的是肋柱跟其他组肋柱错位，从而火焰或热气流从低位置向上移动时，能够直接与上一排的肋柱接触，整个热能利用率更高。
如图3所示，于本实施例中，肋柱呈水平设置，肋柱的横截面为三角形，且越向下，肋柱的纵截面面积越小。本申请中，肋柱呈水平设置，指的是集热器竖直时肋柱基本呈水平状。肋柱的横截面为三角形，且越向下，肋柱的纵截面面积越小，即肋柱的一个尖端(侧棱)朝下设置，这种结构能够大大提高热能利用率，当火焰或热气流冲向肋柱时，火焰或热气流能够被分为两个部分向上活动。
实际运用时，优选的，肋柱的横截面为等腰三角形，肋柱的其中一个侧面基本呈水平设置。
如图1和3所示，于本实施例中，本体包括相互配合的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分均具有凹槽结构，两个凹槽结构形成集热腔，第一部分和第二部分均设置有肋柱，肋柱固定在对应部分上或者与对应部分一体加工成型。
本体包括第一部分和第二部分，这样设置方便加工出肋柱，且安装也较为方便。实际运用时，肋柱可以与对应的第一部分或第二部分一体加工出来，也可以是通过焊接、卡接等方式一个个安装上去。为了保证有更好的导热率，一体加工出来的方式更好。
实际运用时，肋柱还可以只设置其中一个部分中，肋柱的端部与另一个部分相抵靠；实际运用时，肋柱还也可以分成两组设置，每组分别设置在对应部分，且肋柱的端部与另一个部分相抵靠。
于本实施例中，第一部分和第二部分的肋柱一一对应配合，两根相配合的肋柱端部抵靠，形成一根较长肋柱。这种结构形式能够保证肋柱可以更好的将热能传递给本体。
实际运用时，集热器的材质为高导热材质。于本实施例中，本体和肋柱的材质相同，本体的材质为铜、铝或石墨。
如图1和3所示，于本实施例中本体的侧壁的下部具有多个进风孔。实际使用时，热源在本体的下部，通过在下部设置进风孔，能够保证进风量，使燃料较为可靠稳定的燃烧。
如图2和3所示，于本实施例中，本体下方具有连接结构，连接结构用于与燃烧器(图中省略未画出)连接。
实际运用时，燃烧器可以为燃气罐，比如主要成分为丁烷的燃气罐。燃气罐为自呼吸性燃烧器，燃料高速往上喷射，自卷席周围的空气进行燃烧，燃烧火焰垂直往上流动进入集热器，燃料往上喷神的动力来源于气瓶压力或蒸发气压。燃气罐配合本申请的集热器能够实现可靠稳定的发电。
实施例2
如图4所示，本实施例公开了一种温差发电机，包括：
集热器，集热器为实施例1所说的集热器；
温差发电片，温差发电片的一侧与本体的外侧壁抵靠；
散热器，安装在温差发电片背向本体的一侧；
控制器(图中省略未画出)，与温差发电片电连接；
电池(图中省略未画出)，与控制器电连接，用于存储温差发电片发出的电能。
实际运用时，散热器可以为风冷式的散热器，比如散热翅片结构；散热器还可以为水冷式的散热器，此时散热器内部具有供冷却介质(比如水)流动的冷却通道。
于本实施例中，温差发电片有两组，分别位于本体的两侧，温差发电机还包括设置在散热器背向温差发电片一侧的压板，本体两侧相对应的两块压板通过紧固件固定。
实施例3
如图5和6所示，一种户外热电联供系统，包括：
集热器，集热器为实施例1所说的集热器；
温差发电片，温差发电片的一侧与本体的外侧壁抵靠；
散热器，安装在温差发电片背向本体的一侧，散热器具有往复弯折的散热通道(图中省略未标出)，散热通道的两端分别为进液口和出液口；
控制器，与温差发电片电连接；
电池，与控制器电连接，用于存储温差发电片发出的电能；
换热器，具有进液口和出液口，换热器的出液口与散热通道的进液口连通，换热器的进液口与散热通道的出液口连通；
循环泵，用于使冷却介质在换热器和散热器之间循环流动。
使用时，热源在集热器下部，肋柱吸收热量并传递到本体上，温差发电片的热端与本体抵靠，冷端与散热器抵靠，从而温差发电片能够发出电量，通过循环泵的工作能够带动冷却介质在换热器和散热器之间循环流动，冷却介质进入散热器后能够对温差发电片进行降温，自身被加热升温，升温后的冷却介质进入换热器，通过换热器能够进行供暖操作。通过设置在集热腔中的肋柱，整个集热腔与热源(火焰或热气流)换热的区域更广，呈立体式分布，总的换热面积更大，相对于现有的板状结构，集热器可以更好的利用和吸收热能，能量利用率更高。
实际使用时，集热器等部分放置在室外，换热器部分放置在室内，供热更加安全。
于本实施例中，循环泵与控制器电连接。
如图7所示，于本实施例中，换热器包括换热管路以及设置在换热管路一侧用于向换热管路吹风的风机；风机与控制器电连接。
如图8所示，于本实施例中，换热管路包括往复弯折的扁平的管子，管子的外侧壁上具有换热翅片。往复弯折的扁平的水管，且水管的外侧壁上设置换热翅片，这种结构能够提高换热效率，风机在工作时，经过换热管路的风能够被可靠迅速的加热，从而换热器吹出的风是热风。这种制热方式，安全可靠，不存在出现有害气体的问题。
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 (10)
1.一种集热器，其特征在于，包括本体，本体具有集热腔，集热腔内具有与本体连接的多根肋柱，所述肋柱用于吸收热量并将热量传递到本体上。
2.如权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述肋柱的横截面为多边形、圆形或异形。
3.如权利要求2所述的集热器，其特征在于，所述肋柱有多排，同一排肋柱间隔设置，相邻两排肋柱错位设置。
4.如权利要求3所述的集热器，其特征在于，所述肋柱呈水平设置，所述肋柱的横截面为三角形，且越向下，肋柱的纵截面面积越小。
5.如权利要求1～4任意一项所述的集热器，其特征在于，所述本体包括相互配合的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分均具有凹槽结构，两个凹槽结构形成所述集热腔，第一部分和第二部分至少有一个设置有所述肋柱，所述肋柱固定在对应部分上或者与对应部分一体加工成型。
6.如权利要求5所述的集热器，其特征在于，第一部分和第二部分均设置有所述肋柱，第一部分和第二部分的肋柱一一对应配合，两根相配合的肋柱端部抵靠，形成一根较长肋柱。
7.如权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述本体和肋柱的材质相同，所述本体的材质为铜、铝或石墨；所述本体的侧壁的下部具有多个进风孔。
8.一种温差发电机，其特征在于，包括：
集热器，所述集热器为权利要求1～7任意一项所述的集热器；
温差发电片，温差发电片的一侧与本体的外侧壁抵靠；
散热器，安装在温差发电片背向本体的一侧；
控制器，与温差发电片电连接；
电池，与控制器电连接，用于存储温差发电片发出的电能。
9.如权利要求8所述的温差发电机，其特征在于，所述本体下方具有连接结构，所述连接结构用于与燃烧器连接；所述燃烧器为燃气罐。
10.如权利要求8所述的温差发电机，其特征在于，所述温差发电片有两组，分别位于本体的两侧，温差发电机还包括设置在散热器背向温差发电片一侧的压板，本体两侧相对应的两块压板通过紧固件固定。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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