CN207625470U - 一种温差发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温差发电装置，包括用于吸收来自热源的热量的发热件、用于与发热件形成温差的冷却件及设置于发热件及冷却件之间的温差发电片，所述冷却件设置有用于快速散热的散热件。采用上述方案，提供一种通过发热件吸收燃烧所产生的热量，并与冷却件形成温差使温差发电片将热能转化为电能，从而提升了燃烧的能量转换利用率的一种温差发电装置。

Description

一种温差发电装置

技术领域

本实用新型涉及能源领域，具体是指一种温差发电装置。

背景技术

通过燃烧获取能源是人类最早使用的几种方式之一，燃烧物与助燃物氧气在温度高于着火点的条件下发生氧化反应，将自身的化学能转化为热能，并将热量向四周扩散，为了获取该部分热能，人们在燃烧物四周放置需要被加热的物品、装置等，从而可使热量通过热交换的方式传递至需要被加热的物体。比如常规的通过燃烧柴火燃烧进行烧饭、烧烤、取暖等作用，再比如火力发电站通过燃烧煤炭进行火力发电等。

然而，通过燃烧获取能量是目前最为矛盾的一种方式。首先，由于其发展的较为全面，使得绝大多数的家庭甚至个人都普遍在使用；其次，燃烧获能中的火力发电是目前供电量最大的几种方式之一，若移除将会导致全国供电不足问题，因此它具有不可替代性。但是，其最大的弊端却在效率转化上，就常规的家庭燃烧使用，能量转化利用率大致在10%以下，而有90%的能量扩散并消耗在空气中，甚至热传递科技最为领先的火力发电站，其能量转换利用率也仅仅就40%左右，而有50%以上消耗在各处。

因此，为了提高对于燃烧的能量转换利用率，必须对无法利用的能量部分进行利用吸收。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种通过发热件吸收燃烧所产生的热量，并与冷却件形成温差使温差发电片将热能转化为电能，从而提升了燃烧的能量转换利用率的一种温差发电装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括用于吸收来自热源的热量的发热件、用于与发热件形成温差的冷却件及设置于发热件及冷却件之间的温差发电片，所述冷却件设置有用于快速散热的散热件。

通过采用上述技术方案，首先发热件的设置，可通过发热件与热源贴合，使热源向外扩散的热量通过热传递的方式传递给发热件，当发热件接受热能升温之后，便会与冷却件形成温差，从而带动位于冷却件及发热件之间的温差发电片工作，产生电能。另外，为了使温差发电片的工作效率处于最佳状态，在冷却件上设置一散热件，通过散热件快速对冷却件进行降温，从而保证冷却件与发热件之间的温差达到最大，使得温差发电片的工作效率最高。

由于生活中有太多的余温无法得到充分的利用，因此本实用新型的应用范围及其广泛，比如可将本实用新型对应的温差发电装置设置于烧烤炉的底端或者任意侧壁、设置于煤气灶对应侧壁、设置于汽车燃油位置等等，利用产热设备无法将所有的热量利用的缺点，将温差发电装置设置在不影响正常工作的位置进行工作，使得部分被浪费的能量能被温差发电装置吸收利用进行发电，从而提升了能量转换利用率。另外，产生的电能，可通过导线传出，并作用于产热设备本身或者其它用电器。

另外，其中散热件的设计可有很多种方案，比如采用风扇转动来驱动冷却件周边气体流动，从而快速带走冷却件周边热量，使冷却件向周边热传递速率增大而加快散热速度；同理还可采用在冷却件周边设置冷却水进行冷却等。

本实用新型进一步设置为：所述散热件包括用于吸收来自冷却件上热量的导热杆及若干片用于将导热杆上的热量扩散至空气中的散热片，所述导热杆固定连接于冷却件、且朝远离发热件方向延伸设置，各所述散热片沿导热杆的杆长方向依次排列设置于导热杆。

通过采用上述技术方案，散热件采用导热杆及散热片的配合设置，将冷却件上的热量先通过导热杆引出，并传递至设置在导热杆上的每片散热片上，由于散热片数量较多，因此散热面积大，使得速率快。

其优点在于：第一，由于温差发电的目的是通过温差产生电能，而若采用风扇或者水流进行冷却，最大的问题在于需要为驱动风扇转动或者水流流动提供动能，因此产生的电能中绝大部分用于为散热件供电使得最终产生的净电能较少而影响效率，而本实用新型采用的散热件并不需要任何供电设备，其采用的原理是通过增大散热面积来提升散热速率，虽然散热速率没有风扇或者水流快，但其最终产生的净电能却远比上诉两者散热件多。第二，由于发热件用于贴合热源来吸收热能，因此发热件本身温度较高，使得周边空气的温度随着离发热件距离的增大而减小，此外，热传递的速率随着传递介质之间的温差的增大而加快，基于上诉两点分析，为了使冷却件能最快的实现散热，本实用新型将导热杆沿朝远离发热件的方向设置在冷却件上，使得导热杆周边空气的温度尽可能的低，从而保证散热片与周边温差达到最大，使散热速率最快。第三，为了增大散热面积，本实用新型采用沿导热杆长度方向依次排列若干的散热片，通过散热片厚度小不易存储能力以及表面积大增大散热面积的特点使得散热效率高。

本实用新型进一步设置为：所述冷却件位于远离发热件侧设置有固定压板，所述固定压板的长度大于冷却件及温差发电片的长度、且小于发热件的长度，所述固定压板位于长度方向的两侧分别设置有一组朝向发热件的第一安装孔，所述发热件位于两组第一安装孔对应位置分别设置有两组第二安装孔，各所述第一安装孔及第二安装孔内分别设置有用于将固定压板与发热件固定连接的固定件。

通过采用上述技术方案，发热件、温差发电片及冷却件构成三层结构，之后并进行固定，但是在固定设计中由于温差发电片为电子机构，因此不适宜在温差发电片上做凿孔等设计使温差发电片受到破坏，本实用新型基于上诉分析，在冷却件底端设置一固定压板，并对固定压板长度进行限制，使固定压板在设置于冷却件底端时，沿长度方向相对温差发电片及冷却件具有向外延伸的延伸段，因此可通过在延伸段及发热件上对应设置第一安装孔、第二安装件及固定件来挤压固定发热件、温差发电片及冷却件，且不会破坏温差发电片内部结构。

本实用新型进一步设置为：所述散热件为两组，且分别位于冷却件沿长度方向的两侧。

通过采用上述技术方案，散热件可以设置若干组，但是由于散热件整体结构较为复杂因此过多的设置只会升高成本而对实际作用效果提升不大，因此本实用新型设置了两组散热件，通过两组散热件的散热效果来使冷却件温度处于合适状态，除此之外，将两组散热件分别设置在冷却件沿长度方向的两侧，通过对称设置的原理使安装后的重心位于两者之间，从而保证了安装的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述发热件上可拆卸设置有用于包络温差发电片、冷却件及散热件的保护盒体，所述保护盒体上设置有用于盒体内部热量扩散至外部的散热通孔。

通过采用上述技术方案，由于发热件、温差发电片、冷却件及散热件在工作条件下处于高温状态，因此不小心触碰极易造成烫伤，且散热件中设置有片状散热片，因此人体触碰极易造成刮伤，本实用新型基于上述分析，在发热件上设置一保护盒体，通过保护盒体将温差发电片、冷却件及散热件包络在内，使得无法被触碰，此外由于发热件直接与热源相连，因此即使将其包络在内也极易触碰热源，没有太大意义，因此无需将发热件包络在内，反而可利用发热件为保护盒体提供安装位，使得安装方便。另外由于散热件包络在保护盒体内，因此为了防止保护盒体内热量不能及时释放而影响散热件的工作效率，在保护盒体周边设置散热通孔，使得热量可通过散热通过排出保护盒体，从而保证了散热件的工作稳定性。最后，由于温差发电片具有一定的使用寿命，因此在温差发电片失效后需要及时的更换，使得整体发电装置正常工作，为了使更换更加的便捷，本实用新型将保护盒体可拆卸连接于发热件，使得需要拆卸时将保护盒体与发热件分离，从而便于更换内部零件，此外拆卸还方便保护盒体的清洗。

本实用新型进一步设置为：所述保护盒体朝向发热件侧的周边设置有用于发热件与保护盒体固定安装的延边，所述延边设置有朝向发热件的腰型孔，所述发热件对应腰型孔设置有第三安装孔。

通过采用上述技术方案，可拆卸连接的实现有许多种方式，比如卡扣连接、插销连接、螺栓连接等，本实用新型为了实现可拆卸连接，在保护盒体外周设置延边，且在延边上开设腰型孔以及在发热件对应位置开设第三安装孔，因此可通过螺栓插设于对应腰型孔及第三安装孔内并配合螺母便可完成安装，使得安装方便、且拆卸方便。除此之外，延边上腰型孔的设置，利用腰型孔配合范围广泛的特点使得制造时精度无需太高而提升了制造合格率。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中除去保护盒体的装配图；

图2为本实用新型具体实施方式中除去保护盒体的爆炸图；

图3为本实用新型具体实施方式中散热件的零件图；

图4为本实用新型具体实施方式中发热件的零件图；

图5为本实用新型具体实施方式中固定压板的零件图；

图6为本实用新型具体实施方式的装配图；

图7为本实用新型具体实施方式中保护盒体的零件图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1-图2所示，本实用新型公开了一种温差发电装置，包括发热件1、冷却件2、温差发电片3及散热件4，其中发热件1位于最上方，且呈上下表面为正方形的长方体，在发热件1下方且位于中心位置设置四块温差发电片3，且四块温差发电片3均为长方体，并相互拼接在一起，位于四块温差发电片3下方中心位置设置一块冷却件2，冷却件2同为上下呈正方形的长方体，最后在冷却件下方中心位置设置散热件4。因此，可通过发热件1贴合于热源用于吸收来自热源的热量，在发热件1吸热升温之后与冷却件2形成温差，从而带动发热件1与冷却件2之间的温差发电片3工作，使温差发电片3产生电能，另外，在温差下，冷却件2会逐渐吸热升温，使得温差变小，为了使冷却件2上的热量能较快的散失，通过散热件4进行散温，从而最大程度的保持温差，使温差发电片3工作效率最高。其中，温差发电片3为现有技术，市面上均有销售，其原理不做过多的阐述。

除此之外，本实施例中位于散热件4下方还设置有一长条形的固定压板5，用于将发热件1、温差发电片3、冷却件2及散热件4固定在一起。

在图1-图2的基础上如图3所示，本实施例中散热件4包括12根导热杆41、若干片呈薄片的散热片42以及连接12根导热杆的安装台43，12根导热杆41分为4组位于安装台43四个地面端点处，且每根导热杆41一体成型设置于安装台43并朝远离发热件1的方向设置，另外，散热片42分为两组，每组散热片42与同侧的2组导热杆41焊接或者一体成型设置，且沿着导热杆41杆长方向依次排列设置。其中散热件4可采用导热性较好的铜材制成，但不局限于铜材。

另外，本实施例中的安装台43上表面呈平面设置，用于贴合于长方体形的冷却件2，使得安装更加的平滑，且不易出现应力集中现象。

在图1-图3的基础上如图4-图5所示，本实施例中固定压板5位于长度方向的两侧分别设置有一组朝向发热件1的第一安装孔51，本实施例中的一组第一安装孔51数量为一个，发热件1位于两组第一安装孔51对应位置分别设置有两组第二安装孔11，各第一安装孔51及第二安装孔11内分别设置有用于将固定压板5与发热件1固定连接的固定件6，其中本实施例中的固定件6为从第一安装孔51下端穿入并向上穿出且跨过冷却件2外周、温差发电片3外周，最后从第二安装孔11穿出，通过螺母固定。

其中，固定压板5的长度大于冷却件2的边长，大于两片温差发电片3叠加的边长，小于发热件1的边长。

在图1-图2的基础上如图4、图6-图7所示，本实施例中发热件1下端设置有一保护盒体7，呈当中镂空的长方体，且上端面为保护盒体7的开口73，因此保护盒体7可通过开口73从散热件4底端开始向上套设并将温差发电片3、冷却件2及散热件4包络在内，起到保护作用。

另外，本实施例为了使保护盒体7内的热量散出，在保护盒体7除去开口73的另外五个面上设置矩形缺口74，并通过格网75将矩形缺口74封闭，因此热量可通过格网75上的散热通孔71从保护盒体7内部散至外部，从而起到散热作用。

另外，保护盒体7位于开口73的其中两侧一体成型设置有延边72，在延边72上开设朝向发热件1的腰型孔721，且在发热件1对应腰型孔721的位置设置第三安装孔12，因此可通过螺栓等方式穿过腰型孔721及第三安装孔12来将保护盒体7与发热件1可拆卸连接。

Claims (6)

1.一种温差发电装置，其特征在于：包括用于吸收来自热源的热量的发热件、用于与发热件形成温差的冷却件及设置于发热件及冷却件之间的温差发电片，所述冷却件设置有用于快速散热的散热件。

2.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于：所述散热件包括用于吸收来自冷却件上热量的导热杆及若干片用于将导热杆上的热量扩散至空气中的散热片，所述导热杆固定连接于冷却件、且朝远离发热件方向延伸设置，各所述散热片沿导热杆的杆长方向依次排列设置于导热杆。

3.根据权利要求2所述的一种温差发电装置，其特征在于：所述冷却件位于远离发热件侧设置有固定压板，所述固定压板的长度大于冷却件及温差发电片的长度、且小于发热件的长度，所述固定压板位于长度方向的两侧分别设置有一组朝向发热件的第一安装孔，所述发热件位于两组第一安装孔对应位置分别设置有两组第二安装孔，各所述第一安装孔及第二安装孔内分别设置有用于将固定压板与发热件固定连接的固定件。

4.根据权利要求2所述的一种温差发电装置，其特征在于：所述散热件为两组，且分别位于冷却件沿长度方向的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种温差发电装置，其特征在于：所述发热件上可拆卸设置有用于包络温差发电片、冷却件及散热件的保护盒体，所述保护盒体上设置有用于盒体内部热量扩散至外部的散热通孔。

6.根据权利要求5所述的一种温差发电装置，其特征在于：所述保护盒体朝向发热件侧的周边设置有用于发热件与保护盒体固定安装的延边，所述延边设置有朝向发热件的腰型孔，所述发热件对应腰型孔设置有第三安装孔。