TWI268988B - Device and method for generating power for hand carry device - Google Patents

Description

1268988 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關使用熱電轉換元件的發電裝置。 【先前技術】 在無商用電源的情況下使用行動（mobile)機器時，行 動機器要從設置在其内部或外部的電池取得電功率以進行 動作。然而，在用完上述電池的電功率時，由於無法將電 池充電以致無法使用行動機器。為了解決前述問題，雖然 例如可考慮攜帶發電裝置，但是由於發電裝置缺乏攜帶 性，因此不具實用性。 【發明内容】 決的問題 本發明係有鑑於上述問題而研發者，其目的如下： (1 )在無商用電源的情況'下可確保電功率。 (2)提昇發電裝置之攜帶性、 藶問曼__^_^法 成上述目的，在本發明中，發電裝置的第1機構 電韓換撬Ϊ件，係於高溫熱源部與低溫熱源部之間設有熱 出到外邙的休：熱電轉換機構，係具有將釋出的電功率輸 光匯聚輸出機構，X高溫熱源部，係具有將太陽 發電裝置的第2機構其採用的媸此〆 與低溫熱湄却^ ^ ^休用的構件，係於高溫熱源名 …'原一之間設有熱電轉換； 係具有將釋出的雪#虚給Γ轉換機構而熱電轉換機構 溫熱源部，伟ΐ:Ϊ:Ϊ到外部的外部輸出機構，又 係具有從事觸媒燃燒的觸媒

1268988 五、發明說明（2) 2機/^電裝置的第3機構其採用的構件，# μ 2機構中，另具有構件係於上述第丨或第 物。 熱/原部保持與水接觸狀態的浮力 發電裝置的第4機構其採用 3種任何一種機構甲，具有將用2 =，係於上述第丨至第 電功率轉換成預定電壓，並 用*、，、電轉換機構所釋出的 換機構。 、3到外部輸出機構的電壓轉 發電裝置的第5機構其採用 太陽先的水透鏡之高溫熱源' ^牛’係由··具有匯聚 溫熱源部、設置在g、、w埶、s、:藉接觸水而設定溫度的低 义s…電疋件釋出的電功率轉換成預定電壓的DC ;DC變^ 流器、將轉換成預定電壓的 =f的此/⑽變 器，Π1如 電功革輸出到外部的輸出連接 】以及將低/皿熱源部保持與水接觸狀態的浮力物所構

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雪、冰、土或人體中的任何 $'發明說明⑶ 其外部物體，係採用水、 項。 中，ϊί:法5種方法，係於上述第1至第4種方法 行電；機器U將釋出的電功率轉換成預定電壓以進 高π Ϊ電方法ί ^ 6種方法，係採用藉匯聚太陽光以進行 定'復Le ^狐度S又疋i並藉接觸水以進行低溫部的溫度設 ’:後藉設置在高溫部與低溫部間的熱電 ϊ部功率r成預定電壓而輸出到 定严产。 方式使低溫部穩定並和水接觸以設 【實施方式】 種實：：態參照圖式說明有關本發明發電裝置及方法的-第1實施形態 第1圖，係有關第1實施形態的發電裝置之構成圖，在 該圖中，符號1為熱電元件（熱電轉換機構）、2及3為教傳 導板、4為子圈（浮力物）、5為支撐構件、6 物）、7為DC/DC變流器（電壓轉換機構）、8為輸出連接光

(外部輸出機構）、9為固定繩β在本發電裝置中，熱傳導 板2及水透鏡6係冑成高溫熱源部Α，_導板3係構 熱源部Β。 ϊfI係複數個ρ型半導體與η型半導體交互縱 向延續而連接者，並形成底面及上面大小為3αηχ 3απ而且 314301.ptd 第8頁 1268988 五、發明說明（4) 高度為0.5αη的大致長方體形狀。在該種埶 設有熱傳導板2,底面設有熱傳導板3。上述電疋件=面 ^，在熱傳導板2與熱傳導板3的溫度差達熱= 付4V至5V的輸出電壓與3W的電功率。 X， 能獲 觸的兮係\用來保持低溫熱源部β的熱傳導板3與水接 ，的狀態，該洋圈4係裝設在熱傳導板3，並令埶傳導板3 與水接觸’同時令設置在熱傳導板3上方的熱電元傳件丨、教 傳導板2、DC/DC變流器7及輸出連接器8保持在水面的上… 方。該浮圈4,在不使用本發電裝置時抽掉内部的空氣可 令其變得更小，故攜帶性極佳。 在上述熱傳導板2的上方設置有由支撐構件5所支撐的 水，鏡6，該水透鏡6，係屬内部灌滿水的透鏡，將射入的 太陽光X予以聚光並照射到高溫侧的熱傳導板2。該水透鏡 6的上部係為可開關的結構，亦即，在該上部藉由從外部 供給而裝滿水，水透鏡6就具有光學透鏡的功能。 D C / D C變流器7 ’係將熱電元件1所釋出的電功率轉換 成預定電壓並輸出到輸出連接器8，而輸入端係直接連接 到上述熱電元件1的内部電極。輸出連接器8，係將DC/DC 變流器7所輪出之電壓輪出到外部，例如行動電話、數位 照像機。又’固定繩9 ’係為了使本發電裝置不會流走而 設置，例如一端固定在浮圈4，另一端固定在陸地上。 其次，就構成本發電裝置的動作予以說明。 高溫熱源部A ’係藉照射水透鏡6所匯聚的太陽光X來 設定溫度，亦即，太陽光X，係經水透鏡6折射聚光，並照

1268988 五、發明說明（5) ----- 射到熱傳導板2而使熱傳導板2的溫度約上昇至220度。 又，低溫熱源部B，係與河川或海洋等的水接觸，並以熱 交換之方式來設定溫度，亦即，上述河或海等的水，係經 由與熱傳導板3接觸而掠得熱傳導板3的熱量，並且溫度約 設為2 0度。 換句話說，在高溫熱源部A與低溫熱源部B之間，約產 生2 0 0度的溫度差。熱電元件}，係將該溫度差轉換成電功 率並輸出到DC/DC變流器7。如上所述使用在本發電裝置的 熱電元件1 ’係約在200度的溫度差約可獲取至gy之輸出 電壓及3W的電功率。該電功率係經由dc/DC變流器7轉換成 預定電壓（例如4V)再經由輸出連接器8輸出到例如行動電 話上。 根據該第1實施形態之發電裝置，利用太陽光X進行高 溫熱源部A的溫度設定之同時，並用河川或海洋等的水來 進行低溫熱源部B的溫度設定。亦即，在沒有商用電源的 情況下也可利用容易取得的太陽光及水進行發電，故可以 在沒有商用電源的情況下確保電功率之同時，又可用簡單 的裝置架構來發電，所以在攜帶方面也很具優越性。 態 其次，參照第2圖說明第2實施形態的發電裝置。該發 電裝置之熱傳導板3，係具有複數個前端尖銳的固定部 3a，並藉將該固定部3a插進地面可以確保本身穩定並與地 面接觸之同時，更擴大與地面接觸的表面積而得以促進熱 交換。亦即，具有固定部3a的熱傳導板3，係利用與地面

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接觸進行熱交換而將溫度約設定在2q度。又，本發電裝 不僅可用在地面也可用在雪或冰上，藉由使用在雪或冰 上’熱傳導板3變得更低溫，可獲取更大的電功率。 施形熊

上述兩種實施形態之外，第3種實施形態也可考慮選 如第3圖所示的使用觸媒燃燒之發電裝置。又在該圖 中，南溫熱源部A係由熱傳導板2、隔熱材箱丨〇與燃料充填 ^ U構成；本發電裝置之熱傳導板3,係設置成覆蓋在熱、 疋件1的上面；熱傳導板2，係設置成覆蓋在熱電元件1 =底面；隔熱材箱1 〇，係設定成略呈箱形狀，並在其一面 2入熱電元件1。亦即，設置成熱傳導板2面向隔熱材箱1〇 ^内部，熱傳導板3露出外部的熱電元件丨，係填入隔熱材 Ζ 10中。在上述隔熱材箱1〇的一處設置有可開關的燃料充 異孔11，内部充填了白金觸媒γ。 從上述燃料充填孔11若注入例如乙醇或揮發油 = enzine)等燃料，則藉由填充在高溫熱源部a内部的白金 媒作用會產生觸媒燃燒，由該燃燒所產生的熱將使熱傳 f ί 的^溫度上昇^低溫側的熱傳導板3，係例如藉接觸人 %設定溫度。熱電元件1，係將該熱傳導板2與熱傳導板 、飢度差轉換成電功率。亦即，經由使用該種架構的本 電裝置’即使在沒有太陽時也能獲取電功率。又，藉燃 ，所產生的熱，由於隔熱材箱1〇而不會外漏，故不 燒、 愛傷等的危險性。 又’本發明並不限定於上述的實施形態，也可以應用

1268988 五、發明說明（7) 在下述的變化例。 (1 )在上述第3實施形態的咼溫熱源部a與第1或第2實 施形態的局〉孤熱源部A設置同一形狀的卡合部，再藉由可 以將該卡合部與熱電元件1分開，而使得第3實施形態的高 溫熱源部A與第1或第2實施形態的高溫熱源部a能夠相互替 換，亦即，由於高溫熱源部A可以替換，所以利用出太陽 時使用水透鏡6，沒太陽時使用白金觸媒，不管在任何天 候都可以碟保電功率。 (2)在上述實施形態，水透鏡6係固定在地面，不過也 可以配合太陽的高度而變更水透鏡6的角度。亦即，可以 配合太陽的高度變更角度，所以可以將太陽光一直垂直對 準受光面，而能更有效地獲取電功率。 (3 )在上述實施形態，係使用水透鏡6來匯聚太陽光 X，不過也可以使用塑膠透鏡來匯聚太陽光X。 (4)在上述實施形態，係使用白金觸媒γ與燃料，不過 只要使用能維持產生熱的材料即可^ 如上所述，根據本發明的發電裝置，係在高溫熱源部 與低溫熱源部之間設置熱電轉換的熱電轉換機構，並具有 將熱電轉換機構所釋出的電功率輸出到外部的外部輸出機 構，其中高溫熱源部，係備有匯聚太陽光的聚光物。亦 即’利用匯聚太陽光可進行高溫熱源部的溫度設定，故在 無商用電源之情況下可確保電功率，並提高發電裝置的攜 帶性。

1268988 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖係有關本發明第1實施形態的發電裝置之構成 圖。 第2圖係有關本發明第2實施形態的發電裝置之構成 圖。 第3圖係有關本發明第3實施形態的發電裝置之構成 圖。 1 熱電元件（熱電轉換機構） 1、 3 熱傳導板 3a 固定部 4 浮圈（浮力物） 5 支撐構件 6 水透鏡（聚光物） 7 DC/DC變流器（電壓轉換機構） 8 輸出連接器（外部輸出機構） 9 固定繩 10 隔熱材箱（觸媒燃燒器） 11 燃料充填孔 A 南溫熱源部 B 低溫熱源部 X 太陽光 Y 白金觸媒

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Claims (1)

1. 1 · 一種可攜帶式發電裝置，係在高溫熱源部（幻與 源部（B)之間設有熱電轉換機構（1 )，並呈右&溫熱 換機構（1)所釋出的電功率輸出到外部的外部 ％ w (8);其中， σ哥出機構 高溫熱源部（A )係具有將太陽光（X )予以平 , 、 &光的 t光物（6 )， 又具有· 一 將低溫熱源部（B )保持與水接觸之狀離之… (4)〇 “子力物 鲁一種可攜帶式發電裝置’係在高溫熱源部（^)與低温献 源部（B)之間設有熱電轉換機構（1 )，並具有將熱_電1 轉” 換機構（1 )所釋出的電功率輸出到外部的外部輸出機 (8);其中，51機構 高溫熱源部（A )係具有進行觸媒燃燒的觸媒燃# •器(1 0 )， 、“、、凡 又具有·· 將低溫熱源部（B )保持與水接觸之狀態之浮为斗勿 (4)〇 •如申請專利範圍第1項的可攜帶式發電裝置，其中，係 具有將熱電轉換機構（1 )所釋出的電功率轉換成予員定^ 壓並輸出到外部輸出機構（8 )的電壓轉換機構（7 )。 4 · 一種可攜帶式發電裝置，其構成係包括： 具有將太陽光（X)予以聚光的水透鏡（6)之高溫熱 源部（A );

   314301 修正版.Ptc 第14頁 1268988 案號 911376jfl 六、申請專利範圍 以舆水接觸之方式設定溫度的低溫孰 設置在高溫熱 電元件（1 ); 源部（B ); 源部（A)與低溫熱源部（B)之間的熱 DC/二熱ΛΆ:1)所釋出的電功率轉換成預定電壓之 將轉換成預定電壓之電功率輸出到外部的輸出連 接器（8 );以及，令低溫埶调卹r l 1 ® ^ 的浮力物⑷。 P ()與水保持接觸狀態 5 · —種可攜帶式發電裝置之發雷古、本 甘

   %衣i <知冤万法，其特徵為：匯 聚太陽光（X)以進行高溫部的溫声兮宗 Γ7 /皿,W /皿度P又疋，並利用接觸水 以進行低溫部的溫度設定，透過在高溫部與低溫部之 間設置熱電元件以進行發電，再將該發電所獲得的電 功率轉換成預定電壓並輸出到外部，並利用漂浮之方 式使低溢部穩定並與水接觸來設定溫度。 6 ·如申請專利範圍第5項的發電方法，其中，係利甩將释 出的電功率轉換成預定電壓以進行電子機器的充電。

   7· —種可攜帶式發電方法，係藉由觸媒然燒之方法，進 行高溫部的溫度設定，並利用接觸水以進行低溫部的 溫度設定，透過在高溫部與低溫部之間設置熱電元件 以進行發電，再將該發電所獲得的電功率轉換成預定 電壓並輸出到外部，並利用漂浮之方式使低溫部穩定 並與水接觸來設定溫度。

   1268988 四、中文發明摘要 :可攜帶式發電裝置及可攜帶式發^置之發 $發明提供一種可攜帶式發電裝置及可攜帶式發電裝 置之發電之方法，在無商用電源的情況下可確保電^ 衣 f提昇發電裝置之攜帶性。該種發電裝置，係於高溫熱源 部A與低溫熱源部b之間設有熱電轉換機構1，並具有將熱、 電轉換機構1所釋出的電功率輸出到外部的外部輸出機構 8 ;其中，高溫熱源部a，係具有將太陽光X予以聚光的聚 光物6。 本案代表圖：第1圖 1 熱電元件（熱電轉換機構）2、3 熱傳導板 4 浮圈（浮力物） 5 支撐構件 6 水透鏡（聚光物） 7 DC/DC變流器（電壓轉換機構） 8 輸出連接器（外部輸出機構） 9 固定繩 A 高溫熱源部 clRRY^Sf ^ ： DEVICE AND METH〇D F0R GENERATING P0WER F0R ™ An object of the invention is to obtain electric power where no commercial power source is available to improve portability of a power generation device. A power generation device includes a thermoelectric converting means 1 which is disposed between a high temperature heat source unit A and a low temperature heat source unit B, and an external

   314301(修正版）.ptc 第3頁

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