[發(fā)明專利]催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711193926.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN108023504B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭聳;黃晏峰;張琳;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N11/00
• 分類號(hào): H02N11/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，該裝置由不止一個(gè)發(fā)電單元組成，每個(gè)發(fā)電單元包括：催化燃燒單元和熱電轉(zhuǎn)換單元；催化燃燒單元由冷端通道、流通通道和熱端通道三個(gè)通道組成，燃料氣體和空氣混合物由冷端通道進(jìn)入，并吸收熱端傳遞到冷端的熱量，經(jīng)過流通通道，進(jìn)入熱端通道，并在熱端通道的催化劑表面發(fā)生催化燃燒反應(yīng)；

熱電轉(zhuǎn)換單元為：上、下兩層絕緣基板，用于發(fā)電單元之間的電絕緣和熱絕緣；

上、下兩層熱電發(fā)電模塊，分別沉積在上、下兩層絕緣層上，每一層熱電發(fā)電模塊包括，熱端導(dǎo)電薄膜，催化劑薄膜均勻沉積在熱端導(dǎo)電薄膜表面，當(dāng)有燃料氣體和空氣混合物通過時(shí)，將發(fā)生催化燃燒反應(yīng)，并釋放熱量；

冷端導(dǎo)電薄膜，傳遞熱端導(dǎo)電薄膜上傳遞過來的熱量，通過流經(jīng)其上方的燃料氣體和空氣混合物帶走；

半導(dǎo)體薄膜熱電元件，由P型半導(dǎo)體薄膜熱電元件和N型半導(dǎo)體薄膜熱電元件組成，位于冷端導(dǎo)電薄膜和熱端導(dǎo)電薄膜之間，且P型半導(dǎo)體薄膜熱電元件和N型半導(dǎo)體薄膜熱電元件交替排列，通過冷、熱端導(dǎo)電薄膜連接起來；

絕緣層，設(shè)置在半導(dǎo)體薄膜熱電元件之間，將上、下兩層熱電發(fā)電模塊隔開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述絕緣基板是聚酰亞胺基板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述冷、熱端導(dǎo)電薄膜是通過噴涂、濺射方法沉積到絕緣基板上的金屬薄膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述冷、熱端導(dǎo)電薄膜是印刷在絕緣基板上的導(dǎo)電銀漿。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，冷、熱端上、下層導(dǎo)電銀漿之間的空隙分別構(gòu)成冷、熱端通道，使燃料氣體和空氣混合物在其內(nèi)部順利流通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述催化劑薄膜均勻沉積在熱端導(dǎo)電薄膜上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述催化劑薄膜中的催化劑是Pt/γ-Al₂O₃，所述催化劑中Pt含量為0.1％-3％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述絕緣層位于上、下層半導(dǎo)體薄膜熱電元件之間，是PDMS膠狀物經(jīng)過固化后所形成的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述裝置還包括與外電路連接的導(dǎo)線和發(fā)電單元之間相互連接的導(dǎo)線，各個(gè)熱電發(fā)電模塊的冷、熱端導(dǎo)電薄膜通過導(dǎo)線串聯(lián)連接，所形成的完整發(fā)電裝置通過導(dǎo)線與外部電路連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化燃燒和熱電轉(zhuǎn)換集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述裝置還包括包裹整個(gè)裝置并保護(hù)整個(gè)裝置和防止氣體泄漏、熱量散失的絕緣外殼。