CN203219221U

CN203219221U - 便携式废热温差发电装置

Info

Publication number: CN203219221U
Application number: CN 201320251353
Authority: CN
Inventors: 王长宏; 林涛; 张国庆; 邹大枢
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型是一种便携式废热温差发电装置。包括外壳和温差发电系统，外壳包括壳体底板、壳体；壳体通过连接件和壳体底板固定在一起，温差发电系统包括绝热底板、冷却散热器、温差发电芯片、蓄能换热器，冷却散热器和蓄能换热器置于绝热底板上，温差发电芯片嵌于蓄能换热器所设的凸台上，通过压紧组件将冷却散热器、蓄能换热器、温差发电芯片、绝热底板固定在一起,冷却散热器和蓄能换热器上设有密封盖,蓄能换热器内装有作为温差发电芯片的热量来源的蓄热工质，蓄能换热器把热量传递到温差发电芯片的热端，冷却散热器装设在温差发电芯片的冷端。本实用新型无噪音，体积小，重量轻，维护费用低，可用低品位的废热发电。

Description

便携式废热温差发电装置

技术领域

本实用新型是一种便携式废热温差发电装置，属于废热温差发电装置的创新技术。

背景技术

目前，中国城市化以及经济的快速发展，伴随着很多废热的产生和排放如：电厂、冶金、化工等行业都产生大量的废热。节能与环保是二十一世纪人类面临的严峻问题，也是我国高新技术产业发展的方

向。近年来，党中央提出了节能减排、创建节约型社会的目标，以及绿色环保的概念，世界各国为寻求能源安全和人类社会可持续发展，将战略目光转向可再生能源的开发。如何实现对废热的有效利用，达到节能减排、提高能源利用率，已成为我国乃至全球的能源目标和发展方向。然而，我国吸收式换热机组和废热回收专用热泵机组等废热利用技术还处于研发和小试阶段，并且因为机组的机械部件复杂、效率低、投资成本高等特点的限制；影响到废热利用的推广。半导体温差发电技术处于由刚刚导入的阶段；但随着技术的提高，促进了产品价格的下降；但目前大部分产品只应用于军用电池、远程空间探测器、远距离通讯与导航、微电子等特殊应用领域。温差发电技术应用于工业和民用产业相当缺乏。半导体热电转换材料将热能转化为电能发电效率低、承受压力低等问题是温差发电技术进一步推广的重要瓶颈。发明内容

本实用新型目的在于考虑上述问题而提供一种在发电过程中无噪音，体积小，重量轻，移动方便，后期基本不需要维护费用，而且可以利用低品位的废热发电的便携式废热温差发电装置。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的便携式废热温差发电装置，包括外壳和温差发电系统，其中外壳包括有壳体底板、壳体；其中壳体置于壳体底板上，且壳体通过连接件和壳体底板固定在一起，温差发电系统包括有绝热底板、冷却散热器、温差发电芯片、蓄能换热器，其中冷却散热器和蓄能换热器置于绝热底板上，温差发电芯片嵌于蓄能换热器所设的凸台上，且通过压紧组件将冷却散热器、蓄能换热器、温差发电芯片、绝热底板固定在一起, 冷却散热器和蓄能换热器上设有密封盖, 蓄能换热器内装有作为温差发电芯片的热量来源的蓄热工质，蓄能换热器通过凸台把热量传递到温差发电芯片的热端，冷却散热器装设在温差发电芯片的冷端。

上述压紧组件包括有第一压紧件及第二压紧件，第一压紧件的一端穿过冷却散热器嵌入绝热底板上所设的安装孔中，第一压紧件的另一端与第二压紧件的一端连接，第二压紧件的另一端穿过蓄能换热器嵌入绝热底板所设的安装孔中。

上述温差发电芯片与蓄能换热器上所设的凸台之间通过导热硅脂紧密结合和固定；上述却散热器上设有凸台，温差发电芯片与冷却散热器上所设的凸台之间通过导热硅脂紧密结合和固定。

本实用新型的便携式废热温差发电装置中的蓄能换热器通过储蓄不同蓄能的工质，同时把工质中的热量通过凸台传递给温差发电芯片的热端。另外，为了降低传递过程中能量的损失，均采用在蓄能换热器凸台与温差发电芯片及冷却换热器凸台和温差发电芯片的接触端面上涂抹高导热硅脂。本实用新型在冷却换热器中添加冷媒，有利于降低温差发电芯片的冷端温度；直接提高温差发电芯片的两端的温差，间接提高输出功率，提高发电系统的性能。本实用新型蓄能换热器用材料导热系数低的材料做成，外加隔热层；既防止了热量的损失，又延长了发电装置的使用寿命。此外，本实用新型通过采用压紧组件，实现了各部件的固定，简化了结构，方便装卸。本实用新型的控制电路通过壳体所设的端口输出5～12V的可调电压，可以为手机，电子词典等各种小型电子设备充电，增强了该便携式废热温差发电装置的实用性和广泛性。本实用新型在发电的过程中无噪音，体积小，重量轻，移动方便，后期基本不需要维护费用，而且可以利用低品位的废热发电，本实用新型可利用各种废热在半导体发电片形成温差从而进行发电，可广泛应用于电力设施不易到达的地区，能在野外或缺电地区为人们提供照明和手机等低压电子产品的充电，本实用新型是一种设计精巧，性能优良，方便实用，能变废热为电能的便携式废热温差发电装置，是一种绿色环保的发电装置。

附图说明

图1是本实用新型的温差发电模块的装配图。

图2是本实用新型的温差发电模块绝热底板的结构示意图。

图3是本实用新型的冷却换热器的结构示意图。

图4是本实用新型的温差发电芯片的结构示意图。

图5是本实用新型的温差发电系统压紧组件的结构示意图。

图6是本实用新型的蓄能换热器的结构示意图。

图7是本实用新型的温差发电装置壳体底板的结构示意图。

图8是本实用新型的温差发电装置壳体的结构示意图。

图9是本实用新型的紧固螺钉的结构示意图。

图10是本实用新型的密封盖图的结构示意图。

图11是本实用新型的温差发电装置的装配图。

具体实施方式

实施例：

本实用新型的结构示意图如图1、2、3、4所示，本实用新型的便携式废热温差发电装置，包括外壳和温差发电系统，其中外壳包括有壳体底板107、壳体801；其中壳体801置于壳体底板107上，且壳体801通过连接件108和壳体底板107固定在一起，温差发电系统包括有绝热底板101、冷却散热器102、温差发电芯片103、蓄能换热器106，其中冷却散热器102和蓄能换热器106置于绝热底板101上，温差发电芯片103嵌于蓄能换热器106所设的凸台603上，且通过压紧组件将冷却散热器102、蓄能换热器106、温差发电芯片103、绝热底板101固定在一起，冷却散热器102和蓄能换热器106上设有密封盖901, 蓄能换热器106内装有作为温差发电芯片103的热量来源的蓄热工质，蓄能换热器106通过凸台603把热量传递到温差发电芯片103的热端，冷却散热器102装设在温差发电芯片103的冷端。本实施例中，上述冷却散热器102内装有能散发从吸收温差发电芯片103热端传递过来的热量的冷媒。温差发电芯片103的输出与便携式废热温差发电装置的控制电路连接。

本实施例中，上述连接件108为螺钉，壳体801通过螺钉和壳体底板107固定在一起。

本实施例中，上述密封盖901上设有螺纹，冷却散热器102和蓄能换热器106上分别设有便于放置冷媒及放置蓄热工质的开孔，密封盖901通过螺纹拧固在冷却散热器102和蓄能换热器106所设的开孔上。

上述压紧组件包括有第一压紧件104及第二压紧件105，第一压紧件104的一端穿过冷却散热器102嵌入绝热底板101上所设的安装孔中，第一压紧件104的另一端与第二压紧件105的一端连接，第二压紧件105的另一端穿过蓄能换热器106嵌入绝热底板101所设的安装孔中。本实施例中，上述第一压紧件104在与第二压紧件105的连接端设有压槽，第二压紧件105上相应设有压头，第二压紧件105所设的压头压紧在第一压紧件104所设的压槽上实现彼此连接，反之亦然。

为了便于安装，上述温差发电芯片103镶嵌在蓄能换热器106所设凸台603的沟槽上。

本实施例中，上述温差发电芯片103与蓄能换热器106上所设的凸台603之间通过导热硅脂紧密结合和固定；上述却散热器102上设有凸台301，温差发电芯片103与冷却散热器102上所设的凸台301之间均通过导热硅脂紧密结合和固定。

本实施例中，上述蓄能换热器106包括有隔热层601和内壁层602，其中隔热层601紧贴蓄能换热器106的外壁。

为了确保散热性能良好，上述冷却散热器102的外壁设有能散发从吸收温差发电芯片103热端传递过来的热量的翅片。

此外，本实用新型的壳体801上还设有端口1001，本实用新型的便携式废热温差发电装置中的控制电路通过端口1001输出5～12V的可调电压，可以为各种小型电子设备充电，如：手机，电子词典等，手机，电子词典等插在端口1001上即可使用；增强了该便携式废热温差发电装置的实用性和广泛性。

本实用新型的工作原理如下：蓄能换热器106通过对各种废热的回收，然后把热量集中通过表面上的凸台601传给温差发电芯片103的热端，而温差发电芯片106的冷端装设有冷却换热器102，冷却换热器102把温差发电芯片103热端通过发垫片传递过来的热量及时地散发出去，使冷端维持一定的温度。在温差发电芯片103的两端有一定的温差，根据塞贝克效应，从而实现了把热能转换为电能。发出的电能经过控制电路的稳压或升压等处理电路等，最终通过端口1001输出，为各种电子产品充电，如为小功率LED灯的照明提供能量来源。

Claims

1.一种便携式废热温差发电装置，其特征在于包括外壳和温差发电系统，其中外壳包括有壳体底板（107）、壳体（801）；其中壳体（801）置于壳体底板（107）上，且壳体（801）通过连接件（108）和壳体底板（107）固定在一起，温差发电系统包括有绝热底板（101）、冷却散热器（102）、温差发电芯片（103）、蓄能换热器（106），其中冷却散热器（102）和蓄能换热器（106）置于绝热底板（101）上，温差发电芯片（103）嵌于蓄能换热器（106）所设的凸台（603）上，且通过压紧组件将冷却散热器（102）、蓄能换热器（106）、温差发电芯片（103）、绝热底板（101）固定在一起, 冷却散热器（102）和蓄能换热器（106）上设有密封盖（901）, 蓄能换热器（106）内装有作为温差发电芯片（103）的热量来源的蓄热工质，蓄能换热器（106）通过凸台（603）把热量传递到温差发电芯片（103）的热端，冷却散热器（102）装设在温差发电芯片（103）的冷端。

2.根据权利要求1所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述连接件（108）为螺钉，壳体（801）通过螺钉和壳体底板（107）固定在一起。

3.根据权利要求1所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述密封盖（901）通过螺纹拧固在冷却散热器（102）和蓄能换热器（106）上。

4.根据权利要求1所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述压紧组件包括有第一压紧件（104）及第二压紧件（105），第一压紧件（104）的一端穿过冷却散热器（102）嵌入绝热底板（101）上所设的安装孔中，第一压紧件（104）的另一端与第二压紧件（105）的一端连接，第二压紧件（105）的另一端穿过蓄能换热器（106）嵌入绝热底板（101）所设的安装孔中。

5.根据权利要求4所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述第一压紧件（104）在与第二压紧件（105）的连接端设有压槽，第二压紧件（105）上相应设有压头，第二压紧件（105）所设的压头压紧在第一压紧件（104）所设的压槽上实现彼此连接，反之亦然。

6.根据权利要求1所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述温差发电芯片（103）镶嵌在蓄能换热器（106）所设凸台（603）的沟槽上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述温差发电芯片（103）与蓄能换热器（106）上所设的凸台（603）之间通过导热硅脂紧密结合和固定；上述却散热器（102）上设有凸台（301），温差发电芯片（103）与冷却散热器（102）上所设的凸台（301）之间均通过导热硅脂紧密结合和固定。

8.根据权利要求7所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述蓄能换热器（106）包括有隔热层（601）和内壁层（602），其中隔热层（601）紧贴蓄能换热器（106）的外壁。

9.根据权利要求8所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述冷却散热器（102）的外壁设有能散发从吸收温差发电芯片（103）热端传递过来的热量的翅片。

10.根据权利要求9所述的便携式废热温差发电装置，其特征在于上述冷却散热器（102）内装有能散发从吸收温差发电芯片（103）热端传递过来的热量的冷媒。