CN201490939U - 利用废热的微型发电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用废热的微型发电结构，其主要以微型发电结构的设备将废热源收集，而作为发电的资源回收结构，该微型发电结构的基础型态为由一热电致冷芯片对应组设一散热组件而成，以芯片对应与废热源相贴接触，借由热电致冷芯片的特性来利用废弃的热源，转换成电能供其使用，而热电致冷芯片借助散热组件来疏散本身运作所产生的热量；借此，让环境中所产生的废热源得以再利用，达到热资源回收的环保效用。

Description

利用废热的微型发电结构

技术领域

本实用新型关于一种发电结构，尤指一种废热资源回收的环保发电结构，借以利用废弃的热源，转换成电能供其使用。

背景技术

能源回收的种类有很多，如：工业界中能源转换、消耗是所有工业制程中不可或缺的一个重要程序，石油化学工业、纺织纤维工业、制药或食品加工业、钢铁或金属加工业、玻璃工业、造纸工业等均有各种不同的吸热或放热的化学反应在交替进行着，将放热过程的热能加以储存并转移供给吸热过程所需的热源，这是一种能源回收的结构，可有效节省能源并减少石化类燃料的使用量。

而上述的能源回收方式属于工业中所利用，且所需的设备都较庞大，而一般生活中的能源回收可将环境周围的热源收集再使用，如废弃物焚化发电(能源回收)、寺庙焚烧金纸的热源回收或太阳能热水器等等的能源回收设备，要将生活周围所使用的热源再度回收发电是一种极佳的构想，但却是有许多考虑及问题点要解决，热能及电能转换及其保存上都是很明显需要克服的地方，且热转换效率的提升也是技术上的问题，因所产生的热能需经由转换的耗损及热逸散，才可知转换的值，而热能回收需朝定性、定量两方面来考虑，定性者即是否连续性，有很多间歇性的热能排放无法较有效的回收，譬如采批次作业，即使有大量热能释出，截至目前尚无较经济有效的热能回收方式；另外，热能载体的流量温度亦相当重要，温度越高，越有利用价值，所谓定量是对热能载体流量而言，流量越稳定，越具有回收价值；因此，在设计废热回收系统时，定性与定量两者需同时考虑，方能规划较具经济效益，又具有较长操控稳定的使用寿命才能符合需求。

而废热回收硬件设计可分直接回收设备及间接回收设备，直接设备如热交换器可直接将废热载体的热能透过换热器转换给需被加热的流体，或直接将废热载体的热能在干燥机内与需被干燥物体作直接接触，可同时作质量与能量的传递。

间接回收设备需透过适当介质来传递热能，不能单以设备称之，而应视为废热回收系统，例如吸收式冰水的应用，热管(Heat Pipe)及卡林那循环(KalinaCycle)等应用，都是通过适当介质来作系统内热能的传输。无论直接或间接设备，除了废热特性考虑外，对工安、环保、卫生、整洁等皆需一并纳入考虑。

而多数节能设备，需要改善措施如下：

(1)为提高废热回收率，对于废热回收设备，应视其传热面的形状与形式，维持最良好的热传效率，采取增加传热面积等措施。

(2)了解产生废热来源和性质后，寻找再利用的可行性，即可决定废热回收设备，如热交换器、废热锅炉、热泵等，并作效益评估，回收期限在三年以内者，应立即进行改善。

(3)废热回收设备，无论是废热排出侧或回收后再利用侧，均应装设良好的隔绝措施，如加强隔热及防止泄漏等，以增加废热的利用率。

鉴于目前仍缺少能简易将废热源收集同时转换成能电能的利用废热的微型发电结构，特提出本实用新型，以改善现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种利用废热的微型发电结构，其主要将日常生活中所产生的废弃不用的热源收集，且直接转换成电能，再运用到日常生活中所需的微电产品中，达到节省电能的优点及功效。

本实用新型的利用废热的微型发电结构的目的与功效由以下的技术方案所实现：

一种利用废热的微型发电结构，其中，该利用废热的微型发电结构主要包含有：

一将热源转换成电能的热电致冷芯片，对应贴抵于废热源端面；

一传导疏散热电致冷芯片所产生的热温的散热组件，与热电致冷芯片相互贴抵接触。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，所述散热组件设有与热电致冷芯片相贴接触的前导段，于前导段中央设有导柱段，由导柱段延伸有散热鳍片部。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，所述散热组件的散热鳍片部上形成一凹槽部，于凹槽部内设有一辅助散热的风扇。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，所述风扇的电力是由该热电致冷芯片所转换的电能供应。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，于废热源的周边对应贴抵一组以上的该微型发电结构。

一种利用废热的微型发电结构，其中，该微型发电结构主要包含有：

一具有热传导性能及耐高温的导热板，对应贴抵于废热源端面；

一将热源转换成电能的热电致冷芯片，对应贴抵于导热板端面；

一传导疏散热电致冷芯片所产生的热温的散热组件，与热电致冷芯片相互贴抵接触。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，所述散热组件设有与热电致冷芯片相贴接触的前导段，于前导段中央设有导柱段，由导柱段延伸有散热鳍片部。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，所述散热组件的散热鳍片部上形成一凹槽部，于凹槽部内设有一辅助散热的风扇。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，所述风扇的电力经由该热电致冷芯片所转换的电能供应。

上述的利用废热的微型发电结构，其中，于废热源的周边对应贴抵一组以上的该微型发电结构。

本实用新型的特点和优点是：本实用新型主要是以微型发电结构的设备将废热源收集而进行发电的资源回收结构，该微型发电结构的基础型态为由一热电致冷芯片对应组设一散热组件而成，以芯片对应与废热源相贴接触，借由热电致冷芯片的特性来利用废弃的热源，转换成电能供其使用，而热电致冷芯片再以散热组件来疏散本身运作所产生的热量；借此，让环境中所产生的废热源得以再利用，达到热资源回收的环保效果。

本实用新型利用废热的微型发电结构进一步于温度较高的废热源(约高于180度以上)与热电致冷芯片之间设有一热传导性佳的导热板，让导热板具有保护热电致冷芯片的功能之外，也具有快速传导热的效果。

本实用新型的利用废热的微型发电结构的散热组件进一步设有与热电致冷芯片相贴接触的前导段，且于前导段中央设有导柱段，由导柱段延伸有散热鳍片部，借此，让前导段与导柱段的两侧形成散热空间，同时增加散热的面积与路径，达到更好的散热效果。

本实用新型的利用废热的微型发电结构根据上述的散热组件，于其散热鳍片部上进一步形成一凹槽部，且于凹槽部内设有一风扇，借此，以利用风扇来对应辅助增加散热组件的效能。另外，该风扇的电能可由该热电致冷芯片所转换的电能供应。

本实用新型的利用废热的微型发电结构中，其可于废热源的周边对应贴抵一组以上的微型发电结构，而其利用并联方式将其连接收集电能(收集至电容)，以可供生活中的微电产品使用，如太阳能板、LED灯具、手机、收音机、充电电池或马达。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的立体分解示意图(一)；

图2为本实用新型实施例一的整体剖视示意图(一)；

图3为本实用新型实施例一的立体分解示意图(二)；

图4为本实用新型实施例一的整体剖视示意图(二)；

图5为本实用新型实施例二的立体分解示意图(一)；

图6为本实用新型实施例二的整体剖视示意图(一)；

图7为本实用新型实施例二的立体分解示意图(二)；

图8为本实用新型实施例二的整体剖视示意图(二)。

主要元件标号说明：

本实用新型：

A：微型发电结构     B：微型发电结构     1：热电致冷晶片

10：发热源          2：散热组件         21：废热源

22：导柱段          23：散热鳍片部      231：凹槽部

24：风扇            3：导热板

具体实施方式

为了使本实用新型所运用的技术内容、设计目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露，现对其详细说明，请一并参阅附图：

首先，请参阅图1至图4所示，为实用新型的利用废热的微型发电结构实施例一的立体分解、整体剖视示意图，其主要是以微型发电结构A的设备收集废热源10的热量而进行发电的资源回收结构，该微型发电结构A主要包含有：

一热电致冷芯片1，其为对应贴抵于废热源10端面而可将热能转换成电能的构件；

一散热组件2，与热电致冷芯片1相互贴抵接触，以传导疏散热电致冷芯片1所产生的热量。

而上述的微型发电结构A为基础型态，使用时，将该热电致冷芯片1的一端面对应与生活环境中产生热能的废热源10相贴，其另一端则与散热组件2相互贴抵接触，且该散热组件2设有与热电致冷芯片1接触的前导段21，而前导段21中央延伸设有导柱段22，由导柱段22延伸有散热鳍片部23；让热电致冷芯片1吸收废热源10的热量，以利用本身所具的冷热差特性产生电能收集至电容或蓄电池中，而该热电致冷芯片1运作时所产生的热温则借由散热组件2的前导段21传输热源经导柱段22，由导柱段22延伸有散热鳍片部23，如此，让该热电致冷芯片1运作时的热量再传输时，经由导柱段22两侧的空间，而加强循环散热与冷却，得以让热电致冷芯片1吸收废热源10的热量且快速散热，以保护热电致冷芯片1及延长其使用寿命。

另外，可于该散热组件2的散热鳍片部23上形成一凹槽部231，且于凹槽部231内设有一风扇24，以利用风扇24来对应辅助增加散热组件2的效能；而该风扇24的电能可经由该热电致冷芯片1所转换的电能来供应。

请参阅图5至图8所示，为本实用新型利用废热的微型发电结构实施例二的立体分解、整体剖视示意图，该微型发电结构B主要包含有：

一导热板3，对应贴抵于废热源10端面，为热传导性佳且较耐高温的构件；

一热电致冷芯片1，对应贴抵于导热板3端面，为可将热源转换成电能的构件；

一散热组件2，与热电致冷芯片1相互贴抵接触，以传导疏散热电致冷芯片1所产生的热量。

于使用时，大致与实施例一相同，差异仅在于废热源10是与导热板3对应贴抵，而该热电致冷芯片1的一端面则与导热板3相贴，而另一端则与散热组件2相互贴抵接触，且该散热组件2设有前导段21与热电致冷芯片1接触，而前导段21中央延伸设有导柱段22，由导柱段22延伸有散热鳍片部23；让热电致冷芯片1吸收废热源10的热量，以利用本身所具有的冷热差特性产生电能收集至电容或蓄电池中，而该热电致冷芯片1运作时所产生的热量则借由散热组件2的前导段21传输热源经导柱段22，由导柱段22延伸有散热鳍片部23，如此，让该热电致冷芯片1运作时的热量再传输时，经由导柱段22两侧的空间，而可加强循环散热与冷却，得以让热电致冷芯片1吸收废热源10的热量且快速散热，以保护热电致冷芯片1及延长其使用寿命者。另外，可于该散热组件2的散热鳍片部23上形成一凹槽部231，且于凹槽部231内设有一风扇24，利用风扇24来对应辅助增加散热组件2的效能；而该风扇24的电能可经由该热电致冷芯片1所转换的电能来供应。

根据上述可知，与现有结构相比较，本实用新型的利用废热的微型发电结构具有以下优点：

1.本实用新型利用废热的微型发电结构，其主要将日常生活中所产生的废弃不用的热源收集(举例：日常生活中所使用的触煤炉、或引擎作动时引擎壳体所产生的废热源、或排气反应后由管壁导出的废热源、或LED芯片所产生的废热源等)，且直接转换成电能，再运用到日常生活中所需的微电产品中，达到节省电能的优点及功效。

2.本实用新型的利用废热的微型发电结构，该散热组件利用前导段与导柱段的两侧所形成的散热空间，增加散热的面积与路径，达到更好的散热效果。

3.本实用新型的利用废热的微型发电结构，该废热源的温度范围不同时，可对应与热电致冷芯片或有热温较高的导热板(约高于180度以上)相贴，达到广泛运用的功效。

4.本实用新型的利用废热的微型发电结构，于散热组件的散热鳍片部上形成一凹槽部，且于凹槽部内设有一风扇，借此，以利用风扇来对应辅助增加散热组件的效能。

5.本实用新型的利用废热的微型发电结构，其可于废热源的周边对应贴抵一组以上的微型发电结构，而其利用并联方式将其连接收集电能(收集至电容)，可供生活中如太阳能板、LED灯具、手机、收音机、充电电池或马达的微电产品使用。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种利用废热的微型发电结构，其特征在于，该微型发电结构包含有：

一将热源转换成电能的热电致冷芯片，其对应贴抵于废热源端面；

一传导疏散热电致冷芯片所产生的热量的散热组件，其与热电致冷芯片相互贴抵接触。

2.根据权利要求1所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，所述散热组件设有与热电致冷芯片相贴接触的前导段，该前导段中央设有导柱段，由导柱段延伸有散热鳍片部。

3.根据权利要求2所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，所述散热组件的散热鳍片部上形成一凹槽部，该凹槽部内设有一辅助散热的风扇。

4.根据权利要求3所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，所述风扇的电力是由该热电致冷芯片所转换的电能供应。

5.根据权利要求1所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，该废热源的周边对应贴抵一组以上的该微型发电结构。

6.一种利用废热的微型发电结构，其特征在于，该微型发电结构包含有：

一具有热传导性能及耐高温的导热板，对应贴抵于废热源端面；

一将热源转换成电能的热电致冷芯片，对应贴抵于导热板端面；

一传导疏散热电致冷芯片所产生的热温的散热组件，与热电致冷芯片相互贴抵接触。

7.根据权利要求6所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，所述散热组件设有与热电致冷芯片相贴接触的前导段，该前导段中央设有导柱段，由导柱段延伸有散热鳍片部。

8.根据权利要求7所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，所述散热组件的散热鳍片部上形成一凹槽部，该凹槽部内设有一辅助散热的风扇。

9.根据权利要求8所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，所述风扇的电力是由该热电致冷芯片所转换的电能供应。

10.根据权利要求6所述的利用废热的微型发电结构，其特征在于，该废热源的周边对应贴抵一组以上的该微型发电结构。

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