CN101488725A - 一种相变贮能微型热电电源 - Google Patents
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Abstract
一种相变贮能微型热电电源，包括相互连接的上盖(1)和下腔体(2)，所述的上盖(1)和下腔体(2)的内侧面均设置有绝热层(3)，所述的下腔体(2)的中心设置有储存高温贮能相变材料的热源腔(4)，所述的热源腔(4)内设置有激发器(5)，所述的热源腔(4)四周设置有微型热电发电器(6)，所述微型热电发电器(6)的一面与热源腔(4)的外表面贴合，所述微型热电发电器(6)的另一面与储存低温相变材料的冷源腔(7)紧密接触，所述微型热电发电器(6)的输出导电接点连接的输出导线(8)设置在微型热电电源整体外。该相变贮能微型热电电源具有以下优点：体积小、轻便且可反复使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于温差发电的装置，具体讲是基于温差发电的一种相变贮能微型热电电源。
背景技术
随着微机电系统(MEMS)技术的迅猛发展，如微型传感器、微型电动机、微型飞行器、用于诊断的柔性管道机器人等得到逐步的推广应用，尽管微机电系统(MEMS)器件的许多功能部件，如微传感器、微执行器、微泵、微阀等，都已经可以做得很小，但为微机电系统(MEMS)器件提供能量的动力源多数采用外接电线供电，或采用化学电池，要么相对来说体积大使用不方便，要么使用寿命短或不环保。这引起了对体积小(厘米尺度以下)、轻便且可反复使用的微型动力源(Power MEMS)的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种体积小、轻便且可反复使用的相变贮能微型热电电源。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种相变贮能微型热电电源，包括相互连接的上盖和下腔体，所述的上盖和下腔体的内侧面均设置有绝热层，所述的下腔体的中心设置有储存高温贮能相变材料的热源腔，所述的热源腔内设置有激发器，所述的热源腔四周设置有微型热电发电器，所述微型热电发电器的一面与热源腔的外表面贴合，所述微型热电发电器的另一面与储存低温相变材料的冷源腔紧密接触，所述微型热电发电器的输出导电接点连接的输出导线设置在微型热电电源整体外。
采用以上结构后，本发明一种相变贮能微型热电电源与现有技术相比，具有以下优点：
一种相变贮能微型热电电源采用微加工技术，使得大小处于厘米级别，工作时，晃动微型热电电源，激发器产生振动，激发器将激发高温贮能相变材料开始相变并释放热量，并把热量传递到微型热电发电器高温端，低温端温度由低温相变材料的冷源维持，从而使微型热电发电器两端产生温差而发电。该热电电源稳定可靠，不受环境影响。一旦冷热源能量释放完毕，则可将冷热源拿出，通过外界加热或冷却使冷热源增加热能，从而使电源反复使用。
作为改进，所述的热源腔为正六面体形，所述的微型热电发电器设置在热源腔的四周四个面上，此结构使得微加工更加容易。
作为进一步改进，所述的激发器为至少一对振动簧片构成，此结构可以更有效的激发高温贮能相变材料相变过程。
作为更进一步改进，所述的热源腔与微型热电发电器之间涂有导热材料，此结构可以实现热源腔中的高温贮能相变材料与微型热电发电器充分传热。
附图说明
图1是本发明一种相变贮能微型热电电源的局部剖视结构示意图。
图2是本发明一种相变贮能微型热电电源的俯视局部剖视结构示意图。
图3是本发明一种相变贮能微型热电电源的微型热电发电器的局部剖视结构示意图。
其中，1、上盖；2、下腔体；3、绝热层；4、热源腔；5、激发器；6、微型热电发电器；7、冷源腔；8、输出导线；9、导热材料；10、基板；11、电偶臂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本发明一种相变贮能微型热电电源，包括相互连接的上盖1和下腔体2，所述的上盖1和下腔体2的内侧面均设置有绝热层3，所述的下腔体2的中心设置有储存高温贮能相变材料的热源腔4，所述的热源腔4内设置有激发器5，所述的热源腔4四周设置有微型热电发电器6，所述微型热电发电器6的一面与热源腔4的外表面贴合，所述微型热电发电器6的另一面与储存低温相变材料的冷源腔7紧密接触，所述微型热电发电器6的输出导电接点连接的输出导线8设置在微型热电电源整体外。所述的热源腔4为正六面体形，所述的微型热电发电器6设置在热源腔4的四周四个面上。所述的激发器5为至少一对振动簧片构成。所述的热源腔4与微型热电发电器6之间涂有导热材料9。所述的上盖1和下腔体2采用绝热材料如如氧化硅或四氟乙烯或微晶玻璃陶瓷经过微加工制成。所述的热源腔4由高导热性能的金属材料如银或铜或铝经过微加工制成。所述的高温贮能相变材料为石蜡或三氯化铝或硝酸锂或过氧化钠。所述的低温相变材料为无机水合盐或冰水混合物或低温的水或干冰。
如图3所示，本发明一种相变贮能微型热电电源中的微型热电发电器6包括平行设置的两个基板10和均匀设置在两个基板之间的电偶臂11，所述的基板10采用高导热绝缘材料如95％的氧化铝陶瓷或75％的氧化铝陶瓷制成，也可采用金属材料如铜或铝等外镀绝缘层制成，所述的电偶臂11采用锑化锌、碲化铅、碲化铋等多种合金材料制成。
工作时，晃动微型热电电源，激发器5产生振动，簧片将激发高温贮能相变材料开始相变并释放热量，并把热量传递到微型热电发电器6高温端，低温端温度由低温相变材料的冷源维持，从而使微型热电发电器6两端产生温差而发电。
Claims (8)
1、一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：它包括相互连接的上盖(1)和下腔体(2)，所述的上盖(1)和下腔体(2)的内侧面均设置有绝热层(3)，所述的下腔体(2)的中心设置有储存高温贮能相变材料的热源腔(4)，所述的热源腔(4)内设置有激发器(5)，所述的热源腔(4)四周设置有微型热电发电器(6)，所述微型热电发电器(6)的一面与热源腔(4)的外表面贴合，所述微型热电发电器(6)的另一面与储存低温相变材料的冷源腔(7)紧密接触，所述微型热电发电器(6)的输出导电接点连接的输出导线(8)设置在微型热电电源整体外。
2、根据权利要求1所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的热源腔(4)为正六面体形，所述的微型热电发电器(6)设置在热源腔(4)的四周四个面上。
3、根据权利要求1所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的激发器(5)为至少一对振动簧片构成。
4、根据权利要求1或2所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的热源腔(4)与微型热电发电器(6)之间涂有导热材料(9)。
5、根据权利要求1所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的上盖(1)和下腔体(2)采用绝热材料如如氧化硅或四氟乙烯或微晶玻璃陶瓷经过微加工制成。
6、根据权利要求1所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的热源腔(4)由高导热性能的金属材料如银或铜或铝经过微加工制成。
7、根据权利要求1所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的高温贮能相变材料为石蜡或三氯化铝或硝酸锂或过氧化钠。
8、根据权利要求1所述的一种相变贮能微型热电电源，其特征在于：所述的低温相变材料为无机水合盐或冰水混合物或低温的水或干冰。
Priority Applications (1)
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| CNA2009100961489A CN101488725A (zh) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | 一种相变贮能微型热电电源 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN101488725A true CN101488725A (zh) | 2009-07-22 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN101488725A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107395066A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-24 | 东南大学 | 一种用于高海拔地区的便携式制水与蓄电集成装置 |
| CN108801309A (zh) * | 2017-06-30 | 2018-11-13 | 摩瑞尔电器（昆山）有限公司 | 基于热电材料与相变材料的环境监测系统 |
| CN110285022A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-27 | 中北大学 | 一种冰雪能量多级利用系统 |
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2009
- 2009-02-12 CN CNA2009100961489A patent/CN101488725A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090722 |