TWI581469B - Thermal power plant - Google Patents

Description

熱發電裝置

本發明係與熱能轉換技術有關，特別係指一種用於燃燒爐之熱發電裝置。

傳統燃燒爐欲提供電力有兩種方式，其一係使用熱量，借水、空氣或其他導熱媒介驅動發電機轉動，進而產生電力；其二係使用熱電晶片，直接將燃燒爐產生之熱能轉換為電能。第一種發電方式必須要附加一組電力機械在燃燒爐，整體系統的體積較大，比較適合大型燃燒爐，並不適用中小型(直徑1米以下)或攜帶式燃燒爐。第二種發電方式較簡易，目前的使用有幾種方式，例如美國專利US8297271係在燃燒爐的旁邊放熱電晶片與散熱片，再以一金屬桿從爐內引熱至熱電晶片；美國專利US2010258104與中國專利CN101151492則係在燃燒爐的下方放熱電晶片與散熱片；美國專利US6053163係在燃燒爐的排煙道管放熱電晶片；使用熱電晶片產生電力較為方便，但上述前案發明是把熱電發電裝置視為一個獨立小型模組，單純地附加在燃燒爐上，並無其他功用。

一般使用燃燒爐有一個不可避免的缺點：燃燒時爐的外壁溫度會升高達到攝氏數百度，必須在爐的外壁加上熱防護層，才可避免人體受到傷害。熱防護層通常使用隔熱塗料，或在燃燒爐外壁外再加上額外的隔熱柵欄、或使用散熱水套等三種方法。使用隔熱塗料的成本較高，會增加製造成本；使用隔熱柵欄會使整體裝置的體積變大，建置成本也會增加；使用散熱水套可以隔熱，但傳統的散熱水套係以雙層殼體，殼體中充斥流動水建置而成，整體的體積與重量都較大，僅適用在較大型之燃燒爐。

鑒於傳統技術之缺點，本發明係提供一種熱發電裝置，係設 置於燃燒爐外壁側邊，可利用燃燒爐產生之熱能作發電用，並兼具熱防護功能，保護使用者免於熱傷害。

本發明係提供一種熱發電裝置，包括：一本體，係為一中空殼體，該本體內部係具有可容納流體流動之空間，該本體係具有至少一流體流入孔與至少一流體流出孔；一個或多個熱電晶片，係設置於該本體外殼一側；其中該本體係設置於該燃燒爐之外壁側邊，該熱電晶片係位於該本體與該燃燒爐間，以吸收該燃燒爐產生之熱量用以產生電能；該流體包括空氣、水或冷媒。

本發明係提供一種熱發電裝置，於實際應用中可視需求讓同一熱發電裝置於不同條件下使用不同流體，如熱源溫度較低時，散熱需求小故使用空氣散熱，熱源溫度較高時則使用水或冷媒來進行散熱。

本發明之熱發電裝置可應用在單層式燃燒爐或雙層式燃燒爐，除可將熱能直接轉換為電能輸出外，本發明亦具有熱防護功能，該熱發電裝置設置在燃燒爐外部，可隔絕熱量避免使用者遭到熱傷害。本發明之熱發電裝置係以空氣、水或冷媒作為冷卻流體，在進行熱發電同時可供給熱水或熱氣做為其他用途。

以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發明達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本發明的其他目的及優點，將在後續的說明及圖示中加以闡述。

11、41‧‧‧本體

111、411‧‧‧流體流入孔

112、412‧‧‧流體流出孔

12‧‧‧導熱板

13、42‧‧‧熱電晶片

2‧‧‧燃燒爐

31‧‧‧熱發電模組

311‧‧‧熱發電裝置

32‧‧‧下冷水套

33‧‧‧上熱水套

圖1係為本發明之熱發電裝置實施例架構圖。

圖2係為本發明之熱發電裝置多組結合使用之實施例架構圖。

圖3與圖4係為本發明之熱發電裝置另一實施例示意圖。

圖5係為本發明之熱發電裝置另一實施例使用狀態示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。

圖1係為本發明之熱發電裝置實施例架構圖，如圖所示，該熱發電裝置1係包括：一本體11，係為一中空殼體，該本體內部係具有可容納流體流動之空間，該本體係具有至少一流體流入孔111與至少一流體流出孔112；一導熱板12，係位於該本體之一側；一個以上熱電晶片13，係設置於該本體與該導熱板間；該熱發電裝置係裝設於燃燒爐側壁外側，吸收該燃燒爐之熱量以產生電能；該熱發電裝置係可單獨使用，亦可將複數個熱發電裝置結合使用。

圖2係為應用本發明之實施例架構圖，如圖2所示，該實施例係為一具有熱發電裝置之燃燒爐，包括：一燃燒爐2；一熱發電模組31，係套裝於該燃燒爐外部，其包括一個以上之熱發電裝置311；一下冷水套32，係裝設於該熱發電模組下方，係為一中空殼體，其內部係具有可容納流體流動之空間；一上熱水套33，係裝設於該熱發電模組上方，係為一中空殼體，其內部係具有可容納流體流動之空間；其中該熱發電模組係藉由該熱發電裝置吸收該燃燒爐之熱量產生電能輸出，該熱發電裝置、該下冷水套與該上熱水套之內部空間係互相流通，流體從該下冷水套流入該熱發電裝置，吸收熱量後藉由自然對流作用流向該上熱水套，加熱後之流體經冷卻後流回該下冷水套重新循環；該加熱後之流體係可導出作為其他用途。

圖3與圖4係為本發明之熱發電裝置另一實施例示意圖，包括：一本體41，係為一中空殼體，該本體內部係具有可容納流體流動之空間，該本體係具有至少一流體流入孔411與至少一流體流出孔412；一以上熱電晶片42，係設置於該本體外殼一側；該本體之封閉斷面形狀係可為方形、圓形、多邊形或其他形狀；該熱電晶片係設置於該本體靠近燃燒爐之側面壁上，依數量與該本體斷面大小可為單排或多排設置。

圖5係為本發明之熱發電裝置另一實施例使用狀態示意圖，如圖所示，係包括：一本體41，係為一中空殼體，該殼體內部係具有可容納流體流動之空間、一流體流入孔411與一流體流出孔412，該殼體一側係設置一以上熱電晶片42；一燃燒爐3，該燃燒爐之側壁係貼合於與該熱發電裝置之外殼，該熱電晶片係位於該熱發電裝置與該燃燒爐間，使用時可直接與該燃燒爐外壁接觸以吸收該燃燒爐產生之熱量。

上述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

11‧‧‧本體

111‧‧‧流體流入孔

112‧‧‧流體流出孔

12‧‧‧導熱板

13‧‧‧熱電晶片

Claims (6)

1. 一種熱發電裝置，係用於燃燒爐之熱能發電，包括：一本體，係為一中空殼體，該本體內部係具有可容納流體流動之空間，該本體係具有至少一流體流入孔與至少一流體流出孔，該流體係為水；一個或多個熱電晶片，係設置於該本體外殼一側；其中該本體係設置於該燃燒爐之外壁側邊，該熱電晶片係位於該本體與該燃燒爐間，以吸收該燃燒爐產生之熱量，該熱發電裝置在進行熱發電同時具有供給熱水之功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熱發電裝置，其中該本體係環設於該燃燒爐之外壁側邊，該本體之外殼係貼合於該燃燒爐之側壁。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱發電裝置，其中該流體係為空氣，該熱發電裝置在進行熱發電同時具有供給熱氣之功能。
4. 如申請專利範圍第1項所述之熱發電裝置，其中該燃燒爐係為單層式燃燒爐。
5. 如申請專利範圍第1項所述之熱發電裝置，其中該燃燒爐係為雙層式燃燒爐。
6. 一種具有熱發電裝置之燃燒爐，包括：一燃燒爐；一熱發電模組，係套裝於該燃燒爐外部，其包括一個以上如申請專利範圍第1項所述之熱發電裝置；一下冷水套，係裝設於該熱發電模組下方，係為一中空殼體，其內部係具有可容納流體流動之空間；一上熱水套，係裝設於該熱發電模組上方，係為一中空殼體，其內部係具有可容納流體流動之空間；其中該熱發電模組係藉由該熱發電裝置吸收該燃燒爐之熱量產生電能輸出，該熱發電裝置、該下冷水套與該上熱水套之內部空間係互相流通，流體從該下冷水套流入該熱發電裝置，吸收熱量後藉由自然對流作用流向該上熱水套，加熱後之流體經冷卻後流回該下冷水套重新循環，該熱發電裝置在進行熱發電同時具有供給熱水之功能。