本發(fā)明涉及燃?xì)庠睿唧w而言，涉及一種燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)及智能灶。

背景技術(shù)：

1、隨著人們生活水平的提高，燃?xì)庠罟δ苋找尕S富，從傳統(tǒng)的機(jī)械灶向智能灶發(fā)展，具備了顯示屏、防干燒、煙灶聯(lián)動、定時控制等功能?，F(xiàn)階段智能灶的主要供電方式多為利用溫差發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠钭园l(fā)電，溫差發(fā)電技術(shù)的技術(shù)原理為賽貝克效應(yīng)，當(dāng)p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的pn結(jié)兩側(cè)存在溫差時，就會產(chǎn)生相應(yīng)的電勢差，因此將大量pn結(jié)進(jìn)行串并聯(lián)結(jié)合就可獲得電能。

2、目前市場上都是應(yīng)用固定形式的溫差發(fā)電片實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電功能，所用的溫差發(fā)電片將pn結(jié)呈方陣型排列，通過銅片連接，再在上下層覆蓋陶瓷，外觀均為長方體結(jié)構(gòu)，熱端朝上冷端朝下。要利用溫差發(fā)電片實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠畹淖园l(fā)電功能，就需設(shè)計合適的集熱結(jié)構(gòu)，將溫差發(fā)電片熱端貼在集熱結(jié)構(gòu)上，貼附面積越大集熱效果越好，同時設(shè)計合適的冷端散熱結(jié)構(gòu)，將溫差發(fā)電片冷端貼在散熱結(jié)構(gòu)上，貼附面積越大散熱效果越好。以專利cn102386813所示為例，其公開了通過在燃?xì)庠铄伡苌喜贾眉療峤Y(jié)構(gòu)吸收火焰燃燒產(chǎn)生的熱量，在集熱結(jié)構(gòu)下方布置溫差發(fā)電片，并與發(fā)電片熱端接觸，同時在溫差發(fā)電片冷端設(shè)計散熱翅片作為散熱結(jié)構(gòu)，利用集熱結(jié)構(gòu)和散熱結(jié)構(gòu)為溫差發(fā)電片兩端構(gòu)建溫差，從而驅(qū)使熱量流經(jīng)溫差發(fā)電片，利用賽貝克效應(yīng)產(chǎn)生電能。

3、但現(xiàn)有技術(shù)中的溫差發(fā)電片的熱端無法直接與火焰對流換熱，火焰的熱量只能先傳遞給集熱塊等集熱結(jié)構(gòu)，之后再通過集熱結(jié)構(gòu)集熱塊再熱量傳導(dǎo)給下方的溫差發(fā)電片，過程熱阻大；且現(xiàn)有技術(shù)中的溫差發(fā)電片的冷端散熱面積小且貼近火焰，難以保證冷端低溫并實(shí)現(xiàn)高溫差發(fā)電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)及智能灶，以提高燃?xì)庠畹淖园l(fā)電效果。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)包括支架本體和熱差發(fā)電模塊，燃?xì)庠钤铑^從支架本體的底部開口伸入支架本體內(nèi)，支架本體的內(nèi)壁為受熱壁，支架本體的外壁為散熱壁，散熱壁和受熱壁之間形成安裝腔，熱差發(fā)電模塊設(shè)置在安裝腔內(nèi)且兩端分別與受熱壁、散熱壁固定連接，熱差發(fā)電模塊包括多個pn結(jié)，受熱壁和散熱壁分別作為多個pn結(jié)共同的熱端和冷端。

3、進(jìn)一步地，安裝腔為沿支架本體周向延伸的環(huán)形整腔；或，安裝腔包括多段子腔，子腔為沿支架本體周向延伸的弧形腔段，多個子腔沿支架本體的周向和/或軸向分布。

4、進(jìn)一步地，受熱壁和散熱壁均為環(huán)形壁，環(huán)形壁的徑向尺寸在支架本體的底部開口朝向頂部開口的方向上逐漸增大，安裝腔為環(huán)形整腔，多個pn結(jié)均勻分布在環(huán)形整腔內(nèi)。

5、進(jìn)一步地，受熱壁和散熱壁之間的距離恒定。

6、進(jìn)一步地，支架本體包括內(nèi)層支架和外層支架，內(nèi)層支架設(shè)置在外層支架內(nèi)，內(nèi)層支架形成支架本體的內(nèi)壁，外層支架形成支架本體的外壁，內(nèi)層支架、熱差發(fā)電模塊和外層支架順次固定連接。

7、進(jìn)一步地，燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)還包括加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋設(shè)置在內(nèi)層支架的頂部開口與外層支架的頂部開口之間并與二者均固定連接。

8、進(jìn)一步地，受熱壁和散熱壁均為耐高溫陶瓷材料。

9、進(jìn)一步地，燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在支架本體底部的散熱結(jié)構(gòu)，散熱結(jié)構(gòu)用于輔助散熱壁散熱降溫。

10、進(jìn)一步地，散熱結(jié)構(gòu)包括形狀與散熱壁適配的散熱水套，散熱水套套覆在散熱壁的外周并與散熱壁貼合，散熱水套內(nèi)部中空形成換熱腔，散熱水套具有與換熱腔連通的進(jìn)水管和出水管，導(dǎo)熱介質(zhì)從進(jìn)水管進(jìn)入換熱腔內(nèi)并從在換熱后從出水管流出。

11、進(jìn)一步地，燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)包括設(shè)置在支架本體的底部的風(fēng)冷散熱套，風(fēng)冷散熱套的形狀與散熱壁適配且具有相對設(shè)置的內(nèi)導(dǎo)熱壁和外導(dǎo)熱壁，內(nèi)導(dǎo)熱壁套覆在散熱壁的外周并與散熱壁貼合，外導(dǎo)熱壁的面積大于內(nèi)導(dǎo)熱壁。

12、進(jìn)一步地，外導(dǎo)熱壁上設(shè)置有多個條狀凸起，多個條狀凸起沿風(fēng)冷散熱套的周向等距分布。

13、進(jìn)一步地，pn結(jié)由通過銅片連接的p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成，任意相鄰兩個pn結(jié)通過銅片串聯(lián)或并聯(lián)。

14、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種智能灶，智能灶包括灶體、用電模塊以及上述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，灶體包括從支架本體的底部開口伸入支架本體內(nèi)的燃?xì)庠钤铑^，熱差發(fā)電模塊與用電模塊電連接，以為用電模塊供電。

15、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，提供了一種燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)包括支架本體和熱差發(fā)電模塊，燃?xì)庠钤铑^從支架本體的底部開口伸入支架本體內(nèi)，支架本體的內(nèi)壁為受熱壁，支架本體的外壁為散熱壁，散熱壁和受熱壁之間形成安裝腔，熱差發(fā)電模塊設(shè)置在安裝腔內(nèi)且兩端分別與受熱壁、散熱壁固定連接，熱差發(fā)電模塊包括多個pn結(jié)，受熱壁和散熱壁分別作為多個pn結(jié)共同的熱端和冷端。

16、相較于現(xiàn)有技術(shù)中采用固定形式的溫差發(fā)電片結(jié)構(gòu)(多為矩形塊狀結(jié)構(gòu)，熱端在上，冷端在下)的智能灶，本方案不依靠現(xiàn)有技術(shù)中固定形式的溫差發(fā)電片結(jié)構(gòu)，通過安裝腔實(shí)現(xiàn)對多個pn結(jié)的收納安裝，避免了現(xiàn)有技術(shù)中固定形式的溫差發(fā)電片結(jié)構(gòu)難以設(shè)計高度匹配的集熱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致整體輸出電能小、無法滿足智能灶自身耗電需求的情況，實(shí)現(xiàn)pn結(jié)的覆蓋安裝，有利于提高發(fā)電效果；進(jìn)一步地，本方案直接采用支架本體的內(nèi)壁(受熱壁)和外壁(散熱壁)作為熱差發(fā)電模塊的多個pn結(jié)共同的熱端和冷端(熱端在內(nèi)，冷端在外)，提升了集熱面積和散熱面積，不需增設(shè)集熱結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對熱量的收集和傳導(dǎo)，燃?xì)庠钤铑^產(chǎn)生的火焰會直接對受熱壁進(jìn)行加熱，受熱壁受到的熱量會直接傳遞至熱差發(fā)電模塊的pn結(jié)的熱端(即受熱壁)，減小了過程熱阻并提高了熱傳導(dǎo)效果，保證了熱量的高效傳遞并提高熱端溫度；同時由于散熱壁在受熱壁背離火焰的外側(cè)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中冷端散熱面積小且受安裝限制貼近火焰，難以高效散熱并保證冷端低溫的情況，減小了火焰對散熱壁散熱效果的影響，保證散熱效果并有利于保證冷端低溫，最終，通過熱端和冷端之間的大溫差并基于賽貝克原理實(shí)現(xiàn)自發(fā)電，避免現(xiàn)有技術(shù)中冷熱端難以構(gòu)建起較大的溫差，導(dǎo)致輸出電能十分有限、無法滿足燃?xì)庠钭陨淼暮碾娦枨蟮那闆r，有利于保證并提高發(fā)電效果，保證其自發(fā)電電量能夠滿足其耗電量需求，不再需要外接電源或更換電池，提升用戶使用體驗(yàn)。

技術(shù)特征：

1.一種燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)包括支架本體(10)和熱差發(fā)電模塊(20)，燃?xì)庠钤铑^(51)從所述支架本體(10)的底部開口伸入所述支架本體(10)內(nèi)，所述支架本體(10)的內(nèi)壁為受熱壁(101)，所述支架本體(10)的外壁為散熱壁(102)，所述散熱壁(102)和所述受熱壁(101)之間形成安裝腔，所述熱差發(fā)電模塊(20)設(shè)置在所述安裝腔內(nèi)且兩端分別與所述受熱壁(101)、所述散熱壁(102)固定連接，所述熱差發(fā)電模塊(20)包括多個pn結(jié)，所述受熱壁(101)和所述散熱壁(102)分別作為多個所述pn結(jié)共同的熱端和冷端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述受熱壁(101)和所述散熱壁(102)均為環(huán)形壁，所述環(huán)形壁的徑向尺寸在所述支架本體(10)的底部開口朝向頂部開口的方向上逐漸增大，所述安裝腔為所述環(huán)形整腔，多個所述pn結(jié)均勻分布在所述環(huán)形整腔內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述受熱壁(101)和所述散熱壁(102)之間的距離恒定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支架本體(10)包括內(nèi)層支架(11)和外層支架(12)，所述內(nèi)層支架(11)設(shè)置在所述外層支架(12)內(nèi)，所述內(nèi)層支架(11)形成所述支架本體(10)的內(nèi)壁，所述外層支架(12)形成所述支架本體(10)的外壁，所述內(nèi)層支架(11)、所述熱差發(fā)電模塊(20)和所述外層支架(12)順次固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)還包括加強(qiáng)筋(30)，所述加強(qiáng)筋(30)設(shè)置在所述內(nèi)層支架(11)的頂部開口與所述外層支架(12)的頂部開口之間并與二者均固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述受熱壁(101)和所述散熱壁(102)均為耐高溫陶瓷材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所述支架本體(10)底部的散熱結(jié)構(gòu)，所述散熱結(jié)構(gòu)用于輔助所述散熱壁(102)散熱降溫。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱結(jié)構(gòu)包括形狀與所述散熱壁(102)適配的散熱水套(41)，所述散熱水套(41)套覆在所述散熱壁(102)的外周并與所述散熱壁(102)貼合，所述散熱水套(41)內(nèi)部中空形成換熱腔，所述散熱水套(41)具有與所述換熱腔連通的進(jìn)水管(411)和出水管(412)，導(dǎo)熱介質(zhì)從所述進(jìn)水管(411)進(jìn)入所述換熱腔內(nèi)并從在換熱后從所述出水管(412)流出。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述支架本體(10)的底部的風(fēng)冷散熱套(42)，所述風(fēng)冷散熱套(42)的形狀與所述散熱壁(102)適配且具有相對設(shè)置的內(nèi)導(dǎo)熱壁和外導(dǎo)熱壁，所述內(nèi)導(dǎo)熱壁套覆在所述散熱壁(102)的外周并與所述散熱壁(102)貼合，所述外導(dǎo)熱壁的面積大于所述內(nèi)導(dǎo)熱壁。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外導(dǎo)熱壁上設(shè)置有多個條狀凸起(421)，多個所述條狀凸起(421)沿所述風(fēng)冷散熱套(42)的周向等距分布。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述pn結(jié)由通過銅片(23)連接的p型半導(dǎo)體(21)和n型半導(dǎo)體(22)組成，任意相鄰兩個所述pn結(jié)通過銅片(23)串聯(lián)或并聯(lián)。

13.一種智能灶，其特征在于，所述智能灶包括灶體、用電模塊以及權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)，所述灶體包括從所述支架本體(10)的底部開口伸入所述支架本體(10)內(nèi)的所述燃?xì)庠钤铑^(51)，所述熱差發(fā)電模塊(20)與所述用電模塊電連接，以為所述用電模塊供電。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)及燃?xì)庠?，燃?xì)庠钣弥Ъ芙Y(jié)構(gòu)包括支架本體和熱差發(fā)電模塊，支架本體的內(nèi)壁為受熱壁，支架本體的外壁為散熱壁，散熱壁和受熱壁之間形成安裝腔，熱差發(fā)電模塊設(shè)置在安裝腔內(nèi)且兩端分別與受熱壁、散熱壁固定連接，熱差發(fā)電模塊包括多個PN結(jié)，受熱壁和散熱壁分別作為多個PN結(jié)共同的熱端和冷端。本發(fā)明提供的技術(shù)方案直接采用支架本體的內(nèi)壁(受熱壁)和外壁(散熱壁)作為熱差發(fā)電模塊的多個PN結(jié)共同的熱端和冷端(熱端在內(nèi)，冷端在外)，提升了集熱面積和散熱面積，不需增設(shè)集熱結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對熱量的收集和傳導(dǎo)，減小了過程熱阻并提高了熱傳導(dǎo)效果，保證了熱量的高效傳遞并有利于提高發(fā)電效果。

技術(shù)研發(fā)人員：尉孟濤,趙萬東,崔迪,孫帥,王光漢,熊乾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14