CN201742345U - 一种小型温差烟囱发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种小型温差烟囱发电装置，所述小型温差烟囱发电装置由蜡烛(7)，烟囱集热器(5)，温差电模块(4)，带散热筋的管式散热器(3)、LED灯头(1)、和外壳(2)等组成，蜡烛(7)放置在烟囱集热器(3)的正下方；二块温差电模块的热面分别紧贴在烟囱集热器两相对外表面壁上，二块温差电模块的冷面与管式散热器壁紧密相贴，温差电模块的引出线接LED灯或USB接口。当蜡烛点燃后，火焰温度加热烟囱集热器，并将热量传至温差电模块，温差电模块的冷面与管式散热器接触紧密，管式散热器迅速将该面的温度传导出去，温差电模块的二个面形成了温差，温差电模块产生电流，带动LED灯工作。本实用新型适用于无电时利用蜡烛类热源发电获得电力或照明。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小型温差烟囱发电装置，属于半导体温差发电技术领域。
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，这就急需寻求一种替代的电能。蜡烛类小热源在没有电源的情况下是温差发电最常见、最易获得的一种热源。因此，开发一种以蜡烛类作为热源的小型温差发电装置，在没有电源供应的情况下提供照明和给便携式电子产品充电是一种很有效的办法。但温差电器件所用原料成本高、无运动部件的散热器散热能力不强和蜡烛等小热源在燃烧的过程中火焰离温差电器件热面距离下降而导致其提供的热量不稳定等不利因素的影响，使得难于在以蜡烛等为热源、散热器为小型无运动部件的条件下制备出一种能同时稳定将LED灯点亮和通过USB接口给便携式电器充电的体积小、容量大、功率比及能量比大、无运动部件、所用温差电模块的组件片数少和体积小的经济适用的小型温差发电装置。
发明内容
本发明的目的是，为了克服现有的小热源温差发电器提供热量不稳定、所用温差电模块的原材料多而引起的成本高、无运动部件的散热片散热效率差导致功率比及能量比低的不足等问题，提供一种小型温差发电装置，能以蜡烛等为小热源，采用集热器提供稳定的热量，温差电模块所用原料少、成本低，温 差电模块组件热导低使用两片带散热筋的管式散热器保证模块冷热面温差大使得功率比及能量比高。
本发明的技术方案是：提供一种蜡烛类的小热源，将集热器套在蜡烛火焰上方，能吸收流过的蜡烛燃烧产生的热流的热量传递到温差电模块热面，散热器贴在温差电模块的冷面将热量散发出去，利用热电模块冷热面的温度差来发电，同时将LED灯点亮和给便携式设备充电。
本实用新型小型温差烟囱发电装置由蜡烛(7)，烟囱集热器(5)，温差电模块(4)，带散热筋的管式散热器(3)、LED灯头(1)、USB接口和外壳(2)组成；蜡烛放置在烟囱集热器囱口的正下方，二块温差电模块的热面分别紧贴在烟囱集热器两相对外表面壁上，二块温差电模块的冷面与围绕烟囱集热器的带散热筋的管式散热器壁紧密相贴，温差电模块的引出线经开关接LED灯和USB接口。
当蜡烛点燃后，火焰的温度产生的热流加热了烟囱集热器，烟囱集热器的温度迅速上升，并将热量传导至温差电模块，由于温差电模块的另一面与带散热筋的管式散热器接触紧密，带散热筋的散热器迅速将该面的温度传输出去，这样，温差电模块的二个面很快形成了温差，当温差达到一定时，温差电模块即产生电流，带动LED灯工作，使其发亮。
本实用新型烟囱集热器的形状设计成烟囱状，如图4、图5所示，烟囱集热器为便于热流对集热器加热、保证温差电模块热面的稳定、增大温差电模块与集热器的接触面积的、利于集热的烟囱状，其形状为内有多个长方形空心窗口的长方体，烟囱集热器由导热系数高的铝合金或铜材；烟囱下设置了四块斜面挡板构成的集热罩增强烟囱对热气流的吸收面积；在烟囱集热器相对的两外表面，一面贴一片温差组件在烟囱外壁上，将温差电模块的温度稳定在170℃。将 吸收流过的热流的热量传给温差电模块，能使热面的温度稳定在170℃左右，达到了为温差模块提供稳定热量的目的。
本实用新型的温差电模块为两片自制的温差组件，温差电模块由二块夹有多个温差元件的陶瓷板组成，温差电模块外表的电瓷板分别为冷面和热面，冷面与散热器紧贴，热面与烟囱集热器紧贴，冷面和热面平行，散热器与温差电模块的冷面和热面平行；温差电模块紧贴烟囱集热器热面的温度稳定在170℃，温差电模块紧贴散热器冷面的温度稳定在70℃，其单片组件的热导率为0.05932Wm-1k-1。
本实用新型的散热器为管式散热器，如图6、图7所示，所述管式散热器为两块带散热筋的半圆筒形结构组合而成，带散热筋的外圆便于安放在圆筒形外壳内，管式散热器内腔为方形，可容纳烟囱集热器，二块温差电模块的两个面分别贴靠在带散热筋的管式散热器方形内腔相对的二个壁上。当小型温差烟囱发电装置工作时，即蜡烛燃烧时，在带散热筋的管式散热器的散热作用下，紧贴带散热筋的管式散热器内壁的温差电模块的这个面的温度能稳定在170℃左右。温差电模块的热量通过热电模块本身扩散的热量很小，而采用带带散热筋的管式散热器布置在半导体温差发电模块冷面一侧将冷面的热量散发出去，才能使冷面的温度稳定在70℃左右，从而在温差发电模块的两端面产生稳定的温度差来发电，小型温差烟囱发电装置可供LED灯，也可供USB接口输出。
本实用新型的优点和有益效果在于：该小型温差烟囱发电装置可广泛应用于无电源供应的情况下，只要有蜡烛类的小热源，就能稳定的同时实现照明和给便携式设备充电。该发电装置提供的电压稳定、功率及能量比高、无运动部件无须维护、寿命长、结结构简单、体积小便于携带、经济适用、使用方便。
本实用新型适用于无电时利用蜡烛类热源发电获得电力或照明。
附图说明
图1为本实用新型小型温差烟囱发电装置结构示意图
图2为本实用新型小型温差烟囱发电装置侧视示意图
图3为本实用新型小型温差烟囱发电装置工作框图
图4为本实用新型小型温差烟囱发电装置烟囱集热器主视图
图5为本实用新型小型温差烟囱发电装置烟囱集热器俯视图
图6为本实用新型小型温差烟囱发电装置管式散热器主视图
图7为本实用新型小型温差烟囱发电装置管式散热器俯视图
图中：(1)LED灯头；(2)外壳；(3)带散热筋的管式散热器；(4)温差电模块；(5)烟囱集热器；(51)长方形空心窗口(6)集热罩；(7)蜡烛；(8)底座；
具体实施方式
本实用新型实施例小型温差烟囱发电装置如图1所示，该装置由蜡烛(7)，烟囱集热器(5)，温差电模块(4)，带散热筋的管式散热器(3)、集热罩(6)、LED灯头(1)和外壳(2)等组成。
本实施例烟囱集热器的形状设计成烟囱状，烟囱集热器的形状为内有多个长方形空心窗口的长方体，如图4和图5所示。便于增大温差电模块与集热器的接触面积，烟囱集热器采用由导热系数高的铝合金制成。为了使蜡烛火焰产生的热量集中到烟囱集热器，在烟囱集热器下方靠近烟囱集热器端面设置了集热罩，集热罩还可挡住蜡烛火焰对散热器的影响。
本实施例的散热器为带散热筋的管式散热器，如图6所示。管式散热器为散热筋的半圆筒形结构组合而成，带散热筋的外园便于安放在圆筒形外壳内，带散热筋的管式散热器内腔为方形，可容纳烟囱集热器，二块温差电模块的两 个面分别贴靠在管式散热器方形内腔相对的二个壁上。
本实施例采用的温差电模块设计为两片型号为TEC1-071008T200的温差电组件组成，每片组件大小为18mm×18mm×4.7mm，由71对大小为0.8mm×0.8mm×2.5mm的粒子制成，其所用原料相当与单片常用半导体制冷片TEC1-12703或TEC1-12706原料的一半，达到了降低器件成本的目的；同时该器件的热导率低，单片组件的热导率κ仅为0.05932Wm-1k-1常用半导体制冷片TEC1-12703或TEC1-12706热导率κ为0.7Wm-1k-1的1/10不到，其热量通过热电模块本身扩散的热量很小，而用带散热筋的管式散热器布置在半导体温差发电模块冷面一侧将冷面的热量散发出去，才能使冷面的温度稳定在70℃左右，从而在温差发电模块的两端面产生稳定的温度差来发电，产生的电能足够同时稳定将LED灯点亮和通过USB接口给便携式电器充电，达到了使用无运动部件散热器保证冷热面温差大，使得功率比及能量比大的目的。
Claims (5)
1.一种小型温差烟囱发电装置，其特征在于，所述小型温差烟囱发电装置由蜡烛(7)，烟囱集热器(5)，温差电模块(4)，带散热筋的管式散热器(3)、LED灯头(1)、USD接口和外壳(2)组成；蜡烛放置在烟囱集热器囱口的正下方，二块温差电模块的热面分别紧贴在烟囱集热器两相对外表面壁上，二块温差电模块的冷面与围绕烟囱集热器的带散热筋的管式散热器壁紧密相贴，温差电模块的引出线经开关接LED灯和USB接口。
2.根据权利要求1所述的一种小型温差烟囱发电装置，其特征在于，所述温差电模块的冷面和热面平行，散热器与温差电模块的冷面和热面平行。
3.根据权利要求1所述的一种小型温差烟囱发电装置，其特征在于，所述烟囱集热器为便于热流对集热器加热、保证温差电模块热面的稳定、增大温差电模块与集热器的接触面积的、利于集热的烟囱状，其形状为内有多个长方形空心窗口的长方体。
4.根据权利要求1所述的一种小型温差烟囱发电装置，其特征在于，所述温差电模块为两片自制的温差组件，其单片组件的热导率为0.05932Wm-1k-1。
5.根据权利要求1所述的一种小型温差烟囱发电装置，其特征在于，所述温差电模块紧贴烟囱集热器热面的温度稳定在170℃，温差电模块紧贴散热器冷面的温度稳定在70℃。
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2010
- 2010-03-03 CN CN2010201225230U patent/CN201742345U/zh not_active Expired - Lifetime
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