CN104638982B - 温差发电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温差发电器，包括多个冷却通道、热流通道、多个导热板及多个温差发电件，所述导热板穿过所述热流通道将其纵向分隔，位于所述热流通道内的导热板为内翅片，而位于热流通道外部的导热板为外翅片，每两条所述外翅片之间设有所述冷却通道，所述温差发电件设于所述外翅片与所述冷却通道之间，多个所述温差发电件电连接后通过导线引出正、负电极。通过将供热源通过的热流通道与冷却通道纵横立体设置，并且使温差发电组件能够同时与热流通道和冷却通道接触、并位于温差发电组件的不同侧，实现温差发电功能；充分利用热源能量，提高输出功率并降低成本；能够应用于紧凑型的热电转换装置，满足更高功率密度的需求。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种温差发电器。
背景技术
温差发电器是建立在有关热电转换的三个物理效应的基础之上，采用热电材料制成的热电极，利用回路中的温度差将热能直接转换成电能。热电转换的效率取决于热电极的材料的性能、温差形成与控制系统的性能，后者依赖于热源和冷源的形式、换热方式，换热器结构，电路连接形式及控制。
现有的温差换热器主要按其形状可分为：平板式、圆柱式、环片式等，上述温差换热器的加热面积和冷却面积相同，结构松散，不能充分的利用热源，输出的功率有限。
发明内容
基于此，本发明在于提供一种温差发电器，其能够克服现有技术的不足，结构紧凑，能够充分利用热源，能够提供较高的输出功率。
其技术方案如下：
一种温差发电器，包括多个冷却通道、热流通道、多个导热板及多个温差发电件，所述导热板穿过所述热流通道将其纵向分隔，位于所述热流通道内的导热板为内翅片，而位于热流通道外部的导热板为外翅片，所述内翅片与所述热流通道配合形成多个内通道，每两条所述外翅片之间设有所述冷却通道，所述温差发电件设于所述外翅片与所述冷却通道之间，多个所述温差发电件电连接后通过导线引出正、负电极。
下面对进一步技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述导热板的两端分别穿过所述热流通道的上、下壁，所述外翅片相对分布于所述热流通道的上、下方。
在其中一个实施例中，其还包括有上外罩及下外罩，所述上外罩、下外罩包围于所述外翅片、所述内翅片的外周并固定连接。
在其中一个实施例中，靠近所述冷却通道的端部处固定有固定压板，所述固定压板上开设有多个通孔，冷却通道的接头穿过所述通孔伸入到所述冷却通道内。
在其中一个实施例中，所述通孔的侧边挖设有凹槽。
在其中一个实施例中，所述冷却通道与所述内通道之间设置有隔热层。
在其中一个实施例中，所述热流通道的端部设有法兰盘。
在其中一个实施例中，多个所述温差发电件分成至少两个阵列，每一个阵列中的温差发电件可引出正、负电极引线。
在其中一个实施例中，每一阵列中的温差发电件再分成至少两个组，每一组中的温差发电件并联连接、且并联连接有旁路二极管，每一阵列中的所有组温差发电件串联连接、并串联有防反二极管。
下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：
上述温差发电器的热流通道通过所述导热板分隔形成多个所述内通道，位于热流通道内部的导热板为内翅片，位于热流通道外部的导热板为外翅片，而在每两条所述外翅片之间设有冷却通道，而温差发电件设于所述外翅片与所述冷却通道之间；通过将供热源(高温烟气)通过的热流通道(内通道)与冷却通道纵横立体设置，并且使温差发电组件能够同时与热流通道和冷却通道接触、并位于温差发电组件的不同侧，实现温差发电功能。所述温差发电器这样紧凑型的结构有利于通过强化温差发电组件的传热和冷却过程，充分利用热源能量，提高输出功率并降低成本；能够应用于紧凑型的热电转换装置，满足更高功率密度的需求。
附图说明
图1是本发明实施例所述的温差发电器的结构示意图；
图2是本发明实施例所述的温差发电器的剖视图一；
图3是本发明实施例所述的温差发电器的剖视图二；
图4是本发明实施例所述的冷却通道的结构示意图；
图5是本发明实施例所述的导热板的布置示意图；
图6是本发明实施例所述的固定压板的结构示意图；
图7是本发明实施例所述的上外罩的结构示意图。
附图标记说明：
10、冷却通道，12、接头，14、固定压板，142、通孔，144、凹槽，20、热流通道，22、内通道，24、隔热层，26、法兰盘，30、导热板，32、内翅片，34、外翅片，40、温差发电件，52、上外罩，522、配合孔，54、下外罩。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1至图3所示，一种温差发电器，包括多个冷却通道10、热流通道20、多个导热板30及多个温差发电件40，所述导热板30穿过所述热流通道20将其纵向分隔(如图5所示)，位于所述热流通道20内的导热板30为内翅片32，而位于热流通道20外部的导热板30为外翅片34，所述内翅片32与所述热流通道20配合形成多个内通道22，每两条所述外翅片34之间设有所述冷却通道10，所述温差发电件40设于所述外翅片34与所述冷却通道10之间，多个所述温差发电件40电连接后通过导线引出正、负电极。
所述温差发电器的热流通道20通过所述导热板30分隔形成多个所述内通道22，位于热流通道20内部的导热板30为内翅片32，位于热流通道20外部的导热板30为外翅片34，而在每两条所述外翅片34之间设有冷却通道10，而温差发电件40设于所述外翅片34与所述冷却通道10之间；通过将供热源(高温烟气)通过的热流通道20(内通道)与冷却通道10纵横立体设置，并且使温差发电组件40能够同时与热流通道20和冷却通道10接触、并位于温差发电组件40的不同侧，实现温差发电功能。
如图2及图3所示，所述导热板30的两端分别穿过所述热流通道20的上、下壁，所述外翅片34相对分布于所述热流通道20的上、下方。所述外翅片34将热流通道20上、下方的空间分别分隔为多个相互独立的空间，而所述冷却通道20则设置于该独立的空间内。靠近所述冷却通道10的两端分别连接有接头12，通过所述接头12与外界的冷源连接。
为了便于固定所述接口12，如图2至图4所示，在设置所述接头12处相应设有固定压板14，所述固定压板14位于所述冷却通道10的外侧，固定压板14横向固定于多个所述冷却通道10上。如图6所示，所述固定压板14上开设有多个通孔142，冷却通道10的接头12穿过所述通孔142深入到所述冷却通道10内，以提供冷却介质。所述通孔142的侧边挖设有凹槽144，所述凹槽144可将相邻两个所述通孔142连接，凹槽144的镂空设计，可减少固定压板14与冷却通道10的接触面积，减少其冷量的损失。
所述冷却通道10与所述内通道22之间设置有隔热层24，即在所述冷却通道10和所述热流通道20之间设有隔热层24，避免冷却通道10的冷量和热流通道20的热量相互交换而损失。
所述热流通道20的端部设有法兰盘26，通过设于其两端的法兰盘26将热流通道20与外界的热源连通，热源(高温烟气)先进入到所述热流通道20内，再分别进入到各个所述内通道22内。
如图1所示，所述温差发电器还包括有上外罩52及下外罩54，所述上外罩52、下外罩54包围于所述外翅片34、所述内翅片32的外周并固定连接。如图7所示，其仅示意出所述上外罩52的结构，所述下外罩54的结构与所述上外罩52的结构相似，上外罩52、下外罩54上下固定配合；如图7所示，所述上外罩52上设有与所述接头12对应的配合孔522，上外罩52靠近下外罩54的端部设有折边，折边上设有多个固定孔，通过所述固定孔将上外罩52与下外罩54固定配合。
优选多个所述温差发电件40分成至少两个阵列，每一个阵列中的温差发电件40可引出正、负电极引线；可对每一个阵列中的温差发电件40所产生的电量进行单独利用，当然，也可以多个阵列中的温差发电件40所产生的电量共同利用，可以根据实际需要进行相应的改进，方便、灵活，实用性强。更优选的是，每一阵列中的温差发电件40再分成至少两个组，每一组中的温差发电件40并联连接、且并联连接有旁路二极管，每一阵列中的所有组温差发电件40串联连接、并串联有防反二极管。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种温差发电器，其特征在于，包括多个冷却通道、热流通道、多个导热板及多个温差发电件，所述导热板穿过所述热流通道将其纵向分隔，位于所述热流通道内的导热板为内翅片，而位于热流通道外部的导热板为外翅片，所述内翅片与所述热流通道配合形成多个内通道，每两条所述外翅片之间设有所述冷却通道，所述温差发电件设于所述外翅片与所述冷却通道之间，多个所述温差发电件电连接后通过导线引出正、负电极。
2.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征在于，所述导热板的两端分别穿过所述热流通道的上、下壁，所述外翅片相对分布于所述热流通道的上、下方。
3.根据权利要求1或2所述的温差发电器，其特征在于，其还包括有上外罩及下外罩，所述上外罩、下外罩包围于所述外翅片、所述内翅片的外周并固定连接。
4.根据权利要求3所述的温差发电器，其特征在于，靠近所述冷却通道的端部处固定有固定压板，所述固定压板上开设有多个通孔，冷却通道的接头穿过所述通孔伸入到所述冷却通道内。
5.根据权利要求4所述的温差发电器，其特征在于，所述通孔的侧边挖设有凹槽。
6.根据权利要求1或2所述的温差发电器，其特征在于，所述冷却通道与所述内通道之间设置有隔热层。
7.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征在于，所述热流通道的端部设有法兰盘。
8.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征在于，多个所述温差发电件分成至少两个阵列，每一个阵列中的温差发电件可引出正、负电极引线。
9.根据权利要求8所述的温差发电器，其特征在于，每一阵列中的温差发电件再分成至少两个组，每一组中的温差发电件并联连接、且并联连接有旁路二极管，每一阵列中的所有组温差发电件串联连接、并串联有防反二极管。
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