[發明專利]一種高效率直燃式熱電半導體發電裝置

無效

• 申請號: 201210175150.7
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102664565A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 鄭俊輝;陳俊海;陳燕木;頡欽冠
• 申請（專利權）人: 江西納米克熱電電子股份有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

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技術領域????

本發明涉及半導體熱電發電技術領域，特別涉及一種高效率直燃式熱電半導體發電裝置。

背景技術????

半導體小型熱電體發電機由于其體積小、攜帶方便、操作簡單、只需有火源提供熱量就能直接發電等特點，在戶外、偏遠地區和應急等沒有電源供應又急需電力的情況下廣受歡迎。但是，為了節約成本，便于攜帶，現有的半導體小型熱電發電裝置使用的熱電模塊通常相對于火源來說尺寸很小，直接將熱電發電裝置置于火源上方，分散的火源熱量會向四周散發，集熱非常困難，導致熱量的實際利用效率低下。通過熱電模塊的實際熱量降低，直接導致模塊的冷、熱面溫差下降，使得發電效率低下。

CN101882899A公開了一種便攜式半導體熱能發電裝置，該裝置中貼有石墨紙的熱電模塊熱面緊貼于臺階圓盤狀集熱器上端面的凸臺，貼有石墨紙的熱電模塊冷面緊貼于帶風扇散熱器的下端面，套在散熱器上的可拆卸卡扣扣在集熱器圓盤上的卡扣底座上，將散熱器、熱電模塊和集熱器牢牢扣緊，當熱電發電裝置置于火源正上方后，集熱器將熱量傳遞給熱電模塊，熱電模塊的二個面形成溫差，即產生電流，可給便攜式電子設備供電。但這種結構的集熱方式，火焰集中在整個圓盤面上，分散的火源會向四周散發，造成熱量利用效率低，從而導致整個裝置發電效率低。

因此，發明一種所用的熱電模塊體積小，但是裝置的集熱效率高，既經濟又實用的半導體小型熱電裝置是最有效的解決辦法。

發明內容????

本發明的目的是，為了克服半導體小型熱電發電裝置所使用的熱電模塊相對于火源來說尺寸很小，直接將熱電發電裝置置于火源上方，分散的火源熱量不易集中，導致熱電模塊熱面溫度不穩定、熱量實際利用效率低下，致使冷、熱面溫差不足影響發電效率等問題，提供一種高效率直燃式熱電發電裝置，能以火源為熱源，采用帶有集熱罩和翅片的特殊集熱器，以提供高效穩定的熱量，同時利用一帶風扇的散熱器來保證器件冷、熱面溫差提高輸出功率及能量轉換效率。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：一種高效率直燃式熱電半導體發電裝置，通過帶集熱罩4和翅片12的集熱器10收集熱量，通過帶翅片和風扇7的散熱器8散發熱量；集熱器10的上方裝有熱電模塊9，熱電模塊9的冷熱兩面均貼有石墨紙，熱電模塊9的熱面通過石墨紙與集熱器10貼合，熱電模塊9的冷面通過石墨紙與散熱器8貼合，散熱器8外安裝有風扇7，熱電模塊9通過引線連接插座6向外輸送電能。

本發明一種高效率直燃式熱電半導體發電裝置由燃料罐1、支架3、集熱罩4、外殼5、風扇7、集熱器10、散熱器8、熱電模塊9、、和航空插座6所組成。

所述集熱罩4為中間開孔的片狀金屬圓片，開方孔翻起的折邊垂直于集熱罩平面，集熱器可安裝固定在折邊上，集熱罩4開孔大小與火源大小相匹配，即火源火焰集中在開孔區域范圍，開孔在集熱罩中心；集熱器開孔大小與上方帶有翅片的集熱器的大小相匹配，即集熱器大小與開孔大小一致，便于集熱器通過開孔直接接受火源火焰，而不至于分散。

所述集熱器為帶有翅片的塊狀體，集熱器的上部外壁為平面，其大小與熱電模塊大小相匹配，下部為翅片狀，并且按照一定比例設計翅片數量和大小。集熱器翅片水平于火焰方向，集熱罩4開孔垂直于火焰方向。

熱電模塊冷熱兩面陶瓷板貼有石墨紙，貼有石墨紙的熱電模塊熱面和冷面分別緊貼于集熱器的光滑端面和散熱器的光滑端面。當熱電發電裝置置于火源上方后，首先通過集熱罩控制火源的熱流方向，使原本分散的火源熱流聚攏在集熱罩的中間開孔處，達到使原本分散的熱流集中到與發電模塊大小相匹配的較小范圍內的目的；由于集熱器一端帶有翅片12，大大增加了集熱器的集熱面積，便于集熱器10能高效的收集熱量，火源的溫度產生的熱流加熱了集熱器，集熱器的溫度迅速上升，并將熱量傳導給熱電模塊，由于熱電模塊的另一面與散熱器緊密貼合，散熱器上的翅片迅速將該面的溫度傳輸出去，這樣，熱電模塊的二個面很快形成了溫差，當溫差達到一定時，熱電模塊即產生電流，帶動散熱器風扇轉動，利用熱電模塊冷、熱面的恒定溫差來提供電源，熱電模塊引線通過插座輸出提供照明和給便攜式設備充電。