專利名稱：熱電發(fā)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱電發(fā)電器(例如廢熱回收裝置)，用于利用從諸如燈的電子裝置發(fā)出的廢熱來發(fā)電，進(jìn)而將該電能供送給諸如投影儀的各種裝置使用。
本申請要求日本專利申請No.2003-80575、No.2003-86011、No.2003-419342，以及一份尚未分配申請?zhí)?要求日本專利申請No.2003-86011的優(yōu)先權(quán))的日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，上述專利申請的內(nèi)容在此被引入作為參考。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，利用珀爾帖效應(yīng)進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換的熱電模塊(例如熱電轉(zhuǎn)換器)已經(jīng)應(yīng)用于各種加熱和冷卻設(shè)備和發(fā)電機(jī)。熱電模塊的一個典型例子是利用在相互面對的一對絕緣基片的預(yù)定位置處布置的多個電極構(gòu)成的，其中相對布置的多個電極通過焊料與多個熱電元件的上下端接合在一起，由此將熱電元件撓性地布置在成對的絕緣基片之間。
上述的熱電模塊被貼附在安裝于電子裝置上的兩個散熱器件中的一個之上，其中，利用根據(jù)絕緣基片之間出現(xiàn)的溫差而產(chǎn)生的電力來驅(qū)動冷卻風(fēng)扇，所述絕緣基片中的一個由一個散熱器件加熱，由此冷卻安裝在電子裝置中的另一散熱器件。這種冷卻裝置的例子在日本專利申請No.3107299中公開。
如上所述，如果安裝在電子裝置中并配備有熱電模塊的散熱器件設(shè)計成具有平面表面，那么能使熱電模塊的一個絕緣基片的整個表面與所述電子裝置的散熱器件接觸，從而實(shí)現(xiàn)高效的熱傳導(dǎo)。但是，當(dāng)散熱器件由燈等周邊有彎曲外表面的器件構(gòu)成時，熱電模塊的絕緣基片只有一部分與散熱器件接觸，由此降低了熱回收的效率。在這種情況下，難以使兩個絕緣基片之間的溫差充分增大。這很大地減少了由熱電模塊產(chǎn)生的電能。
另外，熱電模塊(例如熱電發(fā)電器)可以貼附到諸如汽車的車輛的車燈反射器上，由此每一熱電模塊能根據(jù)絕緣基片之間的溫差而產(chǎn)生電力，所述絕緣基片相對布置并且其中一個由車燈加熱，由此由熱電模塊產(chǎn)生的電力能得到再次利用從而給車輛電池等充電。這種電池充電器的例子在公開號為平6-49186的日本實(shí)用新型申請中公開。
當(dāng)上述熱電模塊貼附在成形有彎曲表面的車輛車燈上時，熱電模塊的絕緣基片只有一部分與反射器接觸，因此熱回收效率差。另外，將車輛車燈設(shè)計成當(dāng)車燈打開時發(fā)光管溫度上升，同時具有反射表面的反射器的外表面保持相對低的溫度。由于這一原因，從反射器傳遞到熱電模塊的熱量與發(fā)光管輻射的總熱量相比較小。即，難以增大熱電模塊的絕緣基片之間的溫差，由此利用熱電模塊產(chǎn)生的電能減小。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種熱電發(fā)電器(例如廢熱回收裝置)，該熱電發(fā)電器能夠有效利用從燈等裝置發(fā)出或散出的廢熱，由此產(chǎn)生相對較大量的熱量。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的前述目的，提供一種熱電發(fā)電器，包括熱電模塊，該熱電模塊包括成一對第一絕緣基片和第二絕緣基片，第一絕緣基片具有多個第一電極，第二絕緣基片具有多個第二電極，在這兩個絕緣基片之間布置有多個熱電元件，以便分別連接第一和第二電極；燈，具有其中包括發(fā)光管的外壁；以及其中，還包括布置在燈的由于發(fā)光管發(fā)出的熱量而溫度升高的一部分和熱電模塊的第一絕緣基片之間、將從燈輻射的熱量傳遞到第一絕緣基片從而在熱電模塊的第一絕緣基片與第二絕緣基片之間產(chǎn)生溫差的吸熱部件。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種熱電發(fā)電器，包括熱電模塊，該熱電模塊包括成一對第一絕緣基片和第二絕緣基片，第一絕緣基片具有多個第一電極，第二絕緣基片具有多個第二電極，在這兩個絕緣基片之間布置有多個熱電元件，以便分別連接第一和第二電極；其中，還包括布置在熱電模塊的第一絕緣電極與燈的外周表面之間、將燈的熱量傳遞到第一絕緣基片從而在熱電模塊的第一絕緣基片與第二絕緣基片之間產(chǎn)生溫差的吸熱部件。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，提供一種熱電發(fā)電器，包括熱電模塊，該熱電模塊包括成一對第一絕緣基片和第二絕緣基片，第一絕緣基片具有多個第一電極，第二絕緣基片具有多個第二電極，在這兩個絕緣基片之間布置有多個熱電元件，以便分別連接第一和第二電極；燈，具有其中包括發(fā)光管的外壁；以及吸熱部件，位于所述燈的發(fā)光管與所述熱電模塊的第一絕緣基片之間，其中，所述吸熱部件的至少一部分布置在所述燈內(nèi)。
更具體說，本實(shí)用新型的熱電發(fā)電器的特征在于設(shè)置了包括一對絕緣基片的熱電模塊，在這對絕緣基片之間布置有多個熱電元件，并且這對絕緣基片與上下電極相接觸，其中熱電模塊貼附到燈的外周邊表面上，由該燈加熱一個絕緣基片，由此所述熱電模塊產(chǎn)生出電力。這里，本實(shí)用新型的特征在于將吸熱部件布置在熱電模塊的一個絕緣基片與燈的外周邊表面之間。
由于設(shè)置了吸熱部件，因此能在相互靠近布置的熱電模塊的一個絕緣基片與燈的外周邊表面之間實(shí)現(xiàn)有效的熱傳導(dǎo)(或者有效的熱傳遞)。這有助于增大在熱電模塊中彼此靠近相對布置的絕緣基片之間的溫差，從而使熱電模塊產(chǎn)生出的電能增加。
如上所述，吸熱部件充分成形，其方式使得吸熱部件的一個表面與燈的外周邊表面匹配，而吸熱部件的另一表面成形以與熱電模塊的表面匹配。由于如此成形吸熱部件，所以能改善燈與熱電模塊之間的熱傳導(dǎo)，從而增加熱電模塊產(chǎn)生出的電能。熱電模塊上與直接面對吸熱部件的絕緣表面相對的另一絕緣基片由冷卻風(fēng)扇等冷卻，由此能進(jìn)一步增大熱電模塊中所述成對的絕緣基片之間的溫差，從而進(jìn)一步增大熱電模塊產(chǎn)生出的電能。順便提及，優(yōu)選地在制造所述吸熱部件時使用具有強(qiáng)導(dǎo)熱性和可加工性的預(yù)定材料。
熱電模塊的一個絕緣基片可利用薄膜構(gòu)造，通過該薄膜能改善吸熱部件與熱電模塊之間的熱傳導(dǎo)性，從而進(jìn)一步增大熱電模塊產(chǎn)生出的電能。在這種情況下，優(yōu)選地將吸熱部件和熱電模塊一起整體形成。
上述吸熱部件可由預(yù)定材料制成，例如銅和鋁，各材料具有較高的導(dǎo)熱性。由于具有較高的導(dǎo)熱性，吸熱部件能有效吸收從燈發(fā)出的熱量。因此能實(shí)現(xiàn)在燈與吸熱部件、吸熱部件與熱電模塊之間的有效熱傳導(dǎo)。通過使用鋁作為制造吸熱部件的材料，能減小熱電發(fā)電器的整個重量。
另外，本實(shí)用新型的特征在于，將由油脂、碳或樹脂制成的熱阻減小層布置在吸熱部件與燈的外周邊表面之間的間隙(邊界)中，所述油脂、碳和樹脂均具有較高的耐熱性和較高的導(dǎo)熱性。這顯著減小了吸熱部件與燈的外周邊表面之間的熱阻，因此能實(shí)現(xiàn)在燈與吸熱部件之間的更高效的熱傳導(dǎo)。
如上所述除了面對燈和熱電模塊的外表面以外，吸熱部件的預(yù)定部分覆蓋有絕熱材料，利用該絕熱材料能顯著減少沒有從吸熱部件傳遞到熱電模塊而散發(fā)到外界的熱量，因此能實(shí)現(xiàn)在吸熱部件與熱電模塊之間的有效熱傳導(dǎo)。即，能實(shí)現(xiàn)對從燈發(fā)出的熱量的有效回收，而同時不會過多浪費(fèi)該熱量。
使用上述熱電發(fā)電器的設(shè)備的典型示例是投影儀，其中，燈發(fā)出的熱量轉(zhuǎn)換成電力，該電力被回收用于使燈發(fā)光，或者用于運(yùn)行安裝在投影儀中的其它器件。
投影儀包括用于在屏幕上顯示圖像的顯示裝置、以及珀爾帖元件，其中，將熱電模塊產(chǎn)生的電力供送給珀爾帖元件，從而調(diào)整顯示裝置的溫度。即，熱電模塊回收從燈發(fā)出的廢熱而產(chǎn)生的電力能夠再利用來激勵珀爾帖元件，由此調(diào)整顯示裝置的溫度，因此不必為實(shí)現(xiàn)對顯示裝置的溫度調(diào)整提供額外的電源，所述顯示裝置可通過一定的裝置來構(gòu)造，其中多個小金屬鏡布置在硅基片上，從而控制入射光的反射方向。該裝置對于溫度的調(diào)整是有效的，其原因在于能被光源(例如燈)容易地加熱。
前述熱電模塊布置在燈的上方，從而有效地將從燈發(fā)出并且向上移動的熱量向熱電模塊傳遞，由此熱電模塊實(shí)現(xiàn)了有效的電力產(chǎn)生。這里，優(yōu)選地將燈沿著發(fā)光方向向下指向布置，從而使燈的外周表表面全部向上指向，由此從燈發(fā)出的熱量可以被有效地傳遞到熱電模塊。
上述投影儀的優(yōu)點(diǎn)在于不特別需要冷卻風(fēng)扇來冷卻所述燈。在傳統(tǒng)投影儀中，一對風(fēng)扇布置在燈的右側(cè)和左側(cè)，其中一個風(fēng)扇吹風(fēng)，使空氣朝向燈流動，另一風(fēng)扇抽風(fēng)，使空氣離開所述燈，即這兩個風(fēng)扇使空氣從燈的一側(cè)向燈的另一側(cè)流動，從而冷卻所述燈。
與傳統(tǒng)投影儀相反，本實(shí)用新型的投影儀的特征在于設(shè)置了吸熱元件，吸熱元件吸收從燈發(fā)出并且向上移動的熱量，由此不特別需要用于投影儀的風(fēng)扇。因此，本實(shí)用新型能顯著減少在投影儀中的總電力消耗，投影儀的尺寸也由此減小。
當(dāng)燈沿著發(fā)光方向水平指向時，吸熱部件和熱電模塊布置在燈上方，同時絕熱材料布置在燈的下面。
順便提及，安裝在熱電模塊中的每個熱電元件可優(yōu)選地由預(yù)定材料制成，所述預(yù)定材料為鉍和銻中的至少一種與碲和硒中的至少一種的結(jié)合物，由此能使熱電元件增大其兩端之間的溫差，并且能顯著增大由熱電模塊產(chǎn)生出的電能量。
本實(shí)用新型的熱電發(fā)電器包括具有熱電元件的熱電模塊，所述熱電元件的端部與形成在第一和第二絕緣基片的內(nèi)表面上的電極相連接，所述第一和第二絕緣基片相對布置，其中熱電模塊貼附在包括發(fā)光管和外壁的燈上，所述外壁保護(hù)和支承所述發(fā)光管，由此熱電模塊由于被發(fā)光管產(chǎn)生的熱量所加熱的第一絕緣基片與第二絕緣基片之間存在溫差而產(chǎn)生電能。這里，吸熱部件位于第一絕緣基片與發(fā)光管之間，吸熱部件的一部分位于燈的內(nèi)部。
即，部分地插入到燈中的所述吸熱部件能夠吸收和傳遞由所述燈產(chǎn)生的高溫?zé)崃康剿鰺犭娔K，所述熱電模塊啟動，產(chǎn)生較大量的電能。這里，燈的外壁的一部分利用吸熱部件構(gòu)造，由此吸熱部件基本被安裝在所述燈的內(nèi)部。
如上所述，熱電模塊貼附在所述燈的后端部上，并且吸熱部件位于第一絕緣基片與所述燈的后端部之間，其中吸熱部件的一部分布置在所述燈的內(nèi)部。由此吸熱部件能靠近所述燈的后端部、吸收從所述燈的外壁的外周邊表面發(fā)出的熱量，其中吸熱部件也吸收從燈中的發(fā)光管直接發(fā)出的高溫?zé)崃俊?br> 因此，能有效地實(shí)現(xiàn)從所述燈到所述熱電模塊的第一絕緣基片的熱傳導(dǎo)，由此能顯著增大熱電模塊的第一絕緣基片與第二絕緣基片之間的溫差，由此增大利用熱電模塊產(chǎn)生的電能。這里，優(yōu)選地利用冷卻風(fēng)扇來冷卻所述第二絕緣基片，由此進(jìn)一步增大熱電模塊的第一和第二絕緣基片之間的溫差。
可將上述熱電發(fā)電器修改為吸熱部件的一部分從燈的外周邊表面向燈的內(nèi)周邊表面伸長以穿過所述燈的外壁，并且所述吸熱部件的尖端部分沿著所述燈的內(nèi)周邊表面擴(kuò)寬。即，吸熱部件的預(yù)定部分(例如突伸部分)能伸長靠近發(fā)光管的光源，并且在較大的面積上沿著所述燈的內(nèi)周邊表面擴(kuò)寬。由此能實(shí)現(xiàn)有效地?zé)醾鲗?dǎo)，使發(fā)光管產(chǎn)生的熱量有效地傳遞到吸熱元件，從而熱電模塊進(jìn)一步增大所產(chǎn)生出的電能。如上所述，沿著所述燈的內(nèi)周邊表面擴(kuò)寬的吸熱部件的一部分形成為圓頂狀或者輻射狀。
可進(jìn)一步修改所述熱電模塊，使得吸熱部件的一部分在包圍發(fā)光管的所述燈的外壁的內(nèi)部空間內(nèi)延伸。即，能將吸熱部件的一部分以較大面積靠近發(fā)光管的光源布置，同時不必縮小反射表面的總面積，所述反射表面形成在所述燈的外壁的內(nèi)周邊表面上。由此能有效地將由發(fā)光管產(chǎn)生的熱量朝向吸熱部件傳遞，從而在對燈的照明效果沒有影響的情況下增大利用熱電模塊產(chǎn)生的電能。
吸熱部件的一部分可沿著發(fā)光管與支承發(fā)光管的外壁之間的邊界布置，其中所述部分在發(fā)光管的周圍區(qū)域形成，從而實(shí)現(xiàn)從發(fā)光管到吸熱部件的有效熱傳導(dǎo)。這樣實(shí)現(xiàn)了吸熱部件的簡單結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠簡單地加以制造。
如上所述，吸熱部件的一部分可布置成穿過從燈的外周邊表面向燈的內(nèi)周邊表面穿過所述燈的外壁，其中所述部分伸長靠近由所述外壁包圍的燈的高溫內(nèi)部空間中的光源，由此能實(shí)現(xiàn)朝向所述吸熱部件的有效熱傳導(dǎo)。
上述發(fā)光管可修改使得從發(fā)光管的后端至發(fā)光管的光源形成內(nèi)部空間，其中吸熱部件的一部分在發(fā)光管的內(nèi)部空間中伸長。即，吸熱部件的一部分進(jìn)入到發(fā)光管的高溫內(nèi)部空間中，因此能將來自發(fā)光管的非常大量的熱量傳遞給吸熱部件。
所述燈的外壁的一部分利用吸熱部件構(gòu)造，所述吸熱部件可位于所述外壁的任何位置上，并且其尺寸和形狀設(shè)計成與熱電模塊適合。例如，燈的外壁的較大面積利用吸熱部件形成，由此所述吸熱部件有效地吸收從發(fā)光管發(fā)出的熱量，從而增大由熱電模塊產(chǎn)生出的電能。
另外，吸熱部件可設(shè)計成中空的，以提供一內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與由所述外壁包圍的所述燈的內(nèi)部空間連通。因此能增大用于吸收從所述燈發(fā)出的熱量的吸熱元件的總面積。這里，能另外在所述吸熱部件的內(nèi)部空間的內(nèi)表面上形成多個翅片，從而能進(jìn)一步增大吸熱部件的吸熱面積，因此能進(jìn)一步增大由熱電模塊產(chǎn)生出的電能。順便提及，吸熱部件能形成與其外部相連通的散熱孔，利用該散熱孔能防止所述燈的溫度增大得太多，由此增加所述燈的使用壽命。
所述燈的外壁的外周邊表面除了靠近述吸熱部件的預(yù)定面積以外，可覆蓋有絕熱材料。由于設(shè)置了絕熱材料，因此幾乎可能防止廢熱從除了所述跟隨吸熱部件的預(yù)定面積以外的燈的外壁的外周邊表面釋放出。因此，吸熱部件能有效吸收和向所述熱電模塊傳遞從所述燈發(fā)出的熱量，從而使電力產(chǎn)生效率提高。
上述熱電發(fā)電器可安裝在包括燈的投影儀中，其中所述熱電發(fā)電器將來自所述燈的熱量轉(zhuǎn)化為電力，所述電力可再利用，使所述燈發(fā)光，或者用于運(yùn)行其它布置在所述投影儀中的器件。
例如，珀爾帖元件布置用來調(diào)整顯示裝置的溫度，所述顯示裝置位于所述投影儀中用來將圖像投射到屏幕上，其中由熱電模塊產(chǎn)生出的電能被供送給所述珀爾帖元件，所述珀爾帖元件啟動以調(diào)整顯示裝置的溫度。另外，由所述熱電模塊產(chǎn)生的電能可用于運(yùn)行安裝在投影儀中的風(fēng)扇。而且，由所述熱電模塊產(chǎn)生的電能可用于運(yùn)行安裝在投影儀和/或其它外部設(shè)備中的其它器件。這里，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，基本不需要額外的電源來運(yùn)行各種裝置，其原因在于從燈等發(fā)出的廢熱能被有效回收并用來利用熱電模塊產(chǎn)生電能。


將參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的其它目的、方面和實(shí)施例，附圖中圖1是示意圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的投影儀的結(jié)構(gòu)；圖2是示意圖，示出了圖1所示投影儀中安裝的燈單元的組件和連接；圖3是正視圖，示出了所述燈單元的主要部件；
圖4是側(cè)視圖，示出了所述燈單元的主要部件；圖5是透視圖，示出了在所述燈中結(jié)合的熱電模塊的結(jié)構(gòu)；圖6是正視圖，示出了熱電模塊的主要部件；圖7是正視圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例布置在的投影儀中的燈單元的主要部件；圖8是正視圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例布置在的投影儀中的燈單元的主要部件；圖9是側(cè)視圖，示出了圖8所示燈單元的主要部件；圖10是正視圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施例的投影儀的主要部件；圖11是正視圖，示出了一燈單元的主要部件，該燈單元作為示例8制成，用于測試；圖12是正視圖，示出了燈單元的主要部件，該燈單元作為示例9制成，用于測試；圖13是正視圖，示出了燈單元的主要部件，該燈單元作為示例10制成，用于測試；圖14是示意圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型第六實(shí)施例的投影儀的結(jié)構(gòu)；圖15A是平面圖，示意性示出了具有根據(jù)本實(shí)用新型第七實(shí)施例的熱電發(fā)電器的投影儀的結(jié)構(gòu)；圖15B是側(cè)視圖，示意性示出如圖15A所示的投影儀；圖16是示意圖，示出了圖15A和15B所示的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖17是示意圖，示出了與圖16所示的熱電發(fā)電器相比進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖18是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖19是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖20是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖21是示意圖，示出了一熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)，所述熱電發(fā)電器設(shè)計作為在測試中使用的比較例；圖22是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖23是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖24是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；
圖25是正視圖，示出了圖24所示的熱電發(fā)電器；圖26是正視圖，示出了一熱電發(fā)電器，該熱電發(fā)電器與圖25所示熱電發(fā)電器相比進(jìn)行了進(jìn)一步的修改；圖27是示意圖，示出了一進(jìn)一步進(jìn)行了修改的熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)；圖28是示意圖，示出了一熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)，該熱電發(fā)電器與圖27所示熱電發(fā)電器相比進(jìn)行了進(jìn)一步的修改；圖29是示意圖，示出了一熱電發(fā)電器的結(jié)構(gòu)，該熱電發(fā)電器與圖28所示熱電發(fā)電器相比進(jìn)行了進(jìn)一步的修改；圖30是一表格，示出了與比較例相比，示例1至示例7的測試結(jié)果；圖31是一表格，示出了分別在圖11至13中示出的示例8至示例10的測試結(jié)果；圖32是側(cè)視圖，示意性示出了投影儀的又一修改示例。
具體實(shí)施方式
將參照附圖進(jìn)一步通過示例描述本實(shí)用新型。
1、第一實(shí)施例圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的、實(shí)現(xiàn)熱電發(fā)生器的投影儀10。投影儀10包括燈單元20、透鏡12、電子電路板13、鎮(zhèn)流器單元14、以及冷卻風(fēng)扇15，所有這些部件被容納在盒子形狀的殼體11中。
如圖2所示，燈單元20包括燈21、吸熱部件22、熱電模塊(或熱電轉(zhuǎn)換器)23、散熱翅片24、用于冷卻的珀耳帖元件25以及由其中多個數(shù)字鏡布置在硅基底上的裝置構(gòu)成的顯示裝置26。具有外壁21a的燈21的外周邊表面用作反射器，其中如圖3和4所示，該反射器形成為圓頂形陶瓷體，該陶瓷體前側(cè)形成為圓形開口，陶瓷體的周邊側(cè)的尺寸朝向其后端逐漸減小，并且其后端封閉。
透明玻璃21b貼附在燈21的外壁21a的前側(cè)開口上，其中光源21c布置在燈21內(nèi)、外壁21a的后端部分的中心處。光源21c由超高壓汞燈構(gòu)成，其中當(dāng)該汞燈打開時，例如其內(nèi)部壓力可達(dá)到200個大氣壓力，溫度達(dá)到1000℃。在這種情況下，燈21的外壁21a的溫度上升到220℃左右。
吸熱部件22構(gòu)造成由韌銅(touch pitch copper)制成的塊體，其中該塊體的上表面形成為平面，其下表面根據(jù)燈21的彎曲外壁21a而被彎曲。傳熱油脂層22a作為熱阻減小層布置在燈21的外壁與吸熱部件22之間的邊界中。傳熱油脂層22a由具有耐熱性和高導(dǎo)熱性的硅樹脂制成，這有助于改善從燈21到吸熱部件22的熱量傳遞的熱傳導(dǎo)。制成吸熱部件22的韌銅的導(dǎo)熱率為0.93。因此，吸熱部件22能朝向熱電模塊23傳遞從燈21輻射出來并經(jīng)由傳熱油脂層22a有效傳遞的熱量中的大部分。
如圖5和6所示，熱電模塊23包括一對絕緣基片，即下基片27a和上基片27b，其中多個下電極28a貼附到下基片27a的上表面上的預(yù)定位置，并且多個上電極28b貼附到上基片27b的下表面上的預(yù)定位置。多個由芯片構(gòu)成的熱電元件23a撓性布置在下基片27a與上基片27b之間，其方式使得熱電元件23a的下端與下電極28a通過焊接連接，上端通過焊接與上電極28b連接。由此下基片27a和上基片27b由熱電元件23a整體互連在一起。
如上所述，下基片27a和上基片27b相互分隔預(yù)定的距離，該距離基本上與單個熱電模塊23a匹配。具體地，兩個熱電元件23a的上端與上基片27b的各單個上電極28b連接，同時下基片27a提供了兩種類型的下電極28a，即，單個熱電元件23a的下端與各單個第一類型的下電極28a連接，兩個熱電元件23a的下端與第二類型的各單個下電極28a連接。這里，第一種類型的下電極分別沿下基片27a的一側(cè)布置在下電極27a的兩個角上(見圖5)，在該第一類型的下電極中，各單個下電極與單個熱電模塊的下端連接，其中，所述第一種類型的下電極分別與引線29a和29b相連，允許朝向外部裝置(未示出)傳送電力。
每一下基片27a和上基片27b由鋁板制成。每一熱電元件23a形成為矩形平行立面體，由對應(yīng)于p型元件或者n型元件的鉍碲合金制成。熱電元件23a經(jīng)由下電極28a和上電極28b串聯(lián)連接在下基片27a和上基片27b之間。由此，具有上述結(jié)構(gòu)的熱電模塊23固定在吸熱部件22的上表面上，通過改吸熱部件22，由燈21發(fā)射光線產(chǎn)生的熱量的一部分傳遞到該熱電模塊。因此，熱電模塊23由于下基片27a與上基片27b之間的溫差而產(chǎn)生電力，其中所述下基片被來自燈21的熱量輻射加熱，上基片沒有被加熱。上述投影儀10(見圖1)配備有兩個上述模塊23。
散熱翅片24形成為鋁制塊，其中在上表面上設(shè)置有其間有預(yù)定距離的多個散熱槽24a，并且所述多個散熱槽沿前后方向在該上表面上穿過。散熱翅片24固定在熱電模塊23的上基片27b的上表面上。由于形成有散熱槽24a，因此散熱翅片24的整個上表面增大，從而提高了熱輻射能力，由此增大了從熱電模塊23的上基片27b發(fā)出的熱量。由此能增大熱電模塊23的下基片27a與上基片27b之間的溫差，從而增大由此產(chǎn)生的電力。
從熱電模塊23開始延伸的引線29a和29b的端部連接到冷卻時使用的珀爾帖元件25上。珀爾帖元件25類似于熱電模塊23構(gòu)成，由此該珀爾帖元件能將經(jīng)由引線29a和29b從熱電模塊23供送到該處的電能轉(zhuǎn)換為熱能。在本實(shí)用新型中，珀爾帖元件25用于冷卻顯示裝置26。
顯示裝置26通過將多個金屬鏡排布在硅基片上而構(gòu)成，其中入射光線受到反射，同時控制其反射方向，從而經(jīng)透鏡將圖像投射到屏幕上(未示出)。當(dāng)溫度變高時，顯示裝置26不能正常工作，并將會減少使用壽命。因此，應(yīng)利用珀爾帖元件25來冷卻顯示裝置26。
導(dǎo)電電路印刷在安裝于殼體11中的電子電路板13上，由此投影儀10的各種器件和電路經(jīng)由所述導(dǎo)電電路電連接在一起。鎮(zhèn)流器單元14包括穩(wěn)壓器，借助于該穩(wěn)壓器，將恒定的電能正常供送給燈21，而不管供送給投影儀10的電能如何波動。因此燈能以穩(wěn)定的方式發(fā)射光線。多個冷卻風(fēng)扇15布置在多個開口(在圖1中未具體示出)中，所述多個開口形成在殼體11的預(yù)定位置處，由此將外部空氣引入到殼體11中，從而冷卻安裝在殼體11中的各種器件和裝置。冷卻風(fēng)扇15的一部分與熱電模塊23相連，從而基于由熱電模塊23產(chǎn)生的電力工作。
除了上述的器件和電路，本實(shí)施例的投影儀10還包括將電能供送給位于其中的器件和電路的電源、各種開關(guān)和操縱鈕、以及用于輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)以及用于輸出各種數(shù)據(jù)和信號的輸入/輸出端子，所述輸入/輸出端子與諸如個人計算機(jī)的外部設(shè)備相連。
為了操縱具有上述構(gòu)成的投影儀10，將外部設(shè)備(例如個人計算機(jī))的電線插頭或接插件與所述輸入/輸出端子相連，從而實(shí)現(xiàn)在投影儀10與外壁設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和接收；于是使用者(或人類操作者打開電源開關(guān))并操作操縱鈕。由此將燈21打開以發(fā)光，并且顯示裝置26以及投影儀10的各種器件開始工作，從而利用透鏡12將預(yù)定的圖像投射在屏幕上。
當(dāng)投影儀工作時，由于燈21發(fā)光而產(chǎn)生熱量以及從顯示裝置26和其它器件輻射出熱量，所以殼體11的內(nèi)部溫度上升。這時，冷卻風(fēng)扇15啟動以使空氣在殼體11內(nèi)部流動，這樣殼體被冷卻下來。這里，從燈21面對吸熱部件22的預(yù)定表面輻射的熱量經(jīng)由傳熱油脂層22a傳遞，并且被吸收到吸熱部件22中，然后，該熱量被傳遞到熱電模塊23的下基片27a。
如上所述，吸熱部件22的下表面充分彎曲以匹配燈21的“彎曲”外壁21a，并且傳熱油脂層22a位于外壁21a與吸熱部件22之間的間隙中，因此能有效地進(jìn)行熱傳遞(或熱傳導(dǎo))。熱電模塊23的上基片27b通過散熱翅片24的散熱功能得到冷卻，并且由于冷卻風(fēng)扇15引起空氣流動而得到空氣冷卻。
因此，在熱電元件23a靠近下基片27a的下端與熱電元件23a靠近上基片27b的上端之間出現(xiàn)了較大的溫差，這樣熱電模塊23由于存在該溫差而產(chǎn)生電力。由熱電模塊23產(chǎn)生的電能的一部分被供送到珀爾帖元件25，另一部分被供送給冷卻風(fēng)扇15，因此，珀爾帖元件25和冷卻風(fēng)扇15基于由熱電模塊23產(chǎn)生的電能工作。
珀爾帖元件25類似于熱電模塊23構(gòu)造，因此參照示出熱電模塊23的結(jié)構(gòu)的圖5來進(jìn)行描述。由熱電模塊23產(chǎn)生的電能經(jīng)由引線29a和29b供送至珀爾帖元件25，該珀爾帖元件25與熱電模塊的連接方式是使在珀爾帖元件25的上基片中發(fā)生吸熱，在珀爾帖元件25的下基片中發(fā)生散熱，即，將預(yù)定電壓施加到珀爾帖元件25上，這樣使載流子從上基片移動到下基片(見圖5，其中載流子從上基片27b經(jīng)由熱電元件23a移動到下基片27a)。因此，珀爾帖25布置成其上基片與顯示裝置26接觸，從而冷卻該顯示裝置。因此能將顯示裝置26保持在合適的溫度；這樣能產(chǎn)生出優(yōu)良的圖像質(zhì)量，并且針對顯示裝置26實(shí)現(xiàn)較長的使用壽命。同時，用于布置熱電模塊23的垂直方向應(yīng)該根據(jù)p型元件和n型元件的布置充分改變。
如上所述，本實(shí)用新型的投影儀10的特征在于提供了一種位于熱電模塊23與燈21的外壁21a之間的吸熱部件22，該吸熱部件具有高導(dǎo)熱性，其中吸熱部件22的下表面合適地成形以與燈21的“彎曲”外壁21a匹配，同時吸熱部件22的上表面制成平面。這使吸熱部件22的下表面與燈21的外壁21a在相當(dāng)大的面積上接觸；這使吸熱部件22的上表面與熱電模塊23的下表面27a緊密接觸。
由于在燈21的外壁21a與吸熱部件22的下表面之間設(shè)置了傳熱油脂層22a，因此能實(shí)現(xiàn)從燈21向吸熱部件22的高效熱傳導(dǎo)，并且能實(shí)現(xiàn)從吸熱部件22向熱電模塊23的下基片27a的高效熱傳導(dǎo)(或者熱傳遞)。另外，由于散熱翅片24的散熱和冷卻風(fēng)扇15的冷卻作用，熱電模塊23的上基片27b保持在相對低的溫度。因此能顯著增大在熱電模塊23中下基片27a與上基片27b之間的溫差，這時所產(chǎn)生的電能顯著增大。即，投影儀10所需的電能的一部分由熱電模塊23產(chǎn)生的電力所覆蓋，所述熱電模塊基于對從燈21輻射的熱量的回收來工作；因此能顯著減小從電源供送的投影儀10所需電能量。
2、第二實(shí)施例圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的投影儀中的燈31及其周邊部件。該投影儀的特征在于將由玻璃棉制成的絕熱材料33布置在吸熱部件32的側(cè)面上。第二實(shí)施例的投影儀的其它部件類似于第一實(shí)施例的投影儀的其它部件，因此，相應(yīng)的部件由相同的附圖標(biāo)記指代。
根據(jù)第二實(shí)施例的投影儀的上述結(jié)構(gòu)，能減少從吸熱部件32的周邊泄漏且沒有傳遞到熱電模塊23的總熱量；這樣能相對于熱電模塊23進(jìn)行更高效的熱傳導(dǎo)。因此，熱電模塊23能產(chǎn)生更大數(shù)量的電力。第二實(shí)施例的投影儀的工作和效果類似于第一實(shí)施例的投影儀的工作和效果；因此，省略對其的詳細(xì)描述。同時，圖7示出了絕熱材料33只貼附在吸熱部件23的側(cè)面上。當(dāng)然，可以對第二實(shí)施例進(jìn)行修改，使得絕熱材料33貼附在吸熱部件32的所有暴露表面上，由此能使熱傳導(dǎo)相對于熱電模塊23更高效。
3、第三實(shí)施例圖8和9示出了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例安裝在投影儀中的燈41及其周邊部件。該投影儀的特征在于將中空部分42a布置在吸熱部件42的中心處，從而使燈41的外壁41a被插入在其中，吸熱部件42形成為圓柱形，其后端部分尺寸減小。另外，每個均具有預(yù)定面積的8個平面部分42b設(shè)置成在吸熱部件42的前側(cè)的周邊表面上鄰接在一起，其中單個熱電模塊42固定在每一平面部分42b上。
分別固定在吸熱部件42的平面部分42b上的每一熱電模塊43配備有散熱翅片。第三實(shí)施例的所述投影儀沒有設(shè)置前述傳熱油脂層，因此吸熱部件42的中空部分42a的內(nèi)壁直接與燈41的外壁41a接觸。第三實(shí)施例的投影儀的其它部件類似于前述投影儀10的其它部件，因此用相同的附圖標(biāo)記指代對應(yīng)的部件。
根據(jù)第三實(shí)施例的投影儀的上述結(jié)構(gòu)，從基本上燈41的外壁41a的整個表面發(fā)出的熱量經(jīng)由吸熱部件42被有效地傳遞到熱電模塊43，因此能實(shí)現(xiàn)相對于熱電模塊43的更有效的熱傳導(dǎo)。因此，熱電模塊43能產(chǎn)生進(jìn)一步增大的電力量。投影儀的其它部件的工作和效果類似于前述投影儀10的工作和效果，因此省略對其的詳細(xì)描述。
4、第四實(shí)施例通過局部修改上述實(shí)施例，能實(shí)現(xiàn)第四實(shí)施例，其中熱電模塊的下基片由吸熱材料(或熱沉(heat sink)材料)制成，并且在其上附著有鋁層。這里，可減小燈的外壁與熱電元件的下端之間的距離，因此能相對于熱電模塊實(shí)現(xiàn)更高效的熱傳導(dǎo)。
下面針對上述實(shí)施例，對各種示例進(jìn)行對比測試以產(chǎn)生出與比較例比較的試驗(yàn)結(jié)果。具體地，“示例1”根據(jù)第一實(shí)施例制造，如圖3和4所示，配備有吸熱部件22和傳熱油脂層22a，“示例2”至“示例7”通過分別改變熱沉材料和熱阻減小材料來制造。另外，“比較例”在不設(shè)置吸熱部件的情況下制成，其中燈通過只介入油脂而直接貼附在熱電模塊上。結(jié)果如圖30所示。
上述比較測試?yán)秒姾臑?50W的超高壓汞燈、具有預(yù)定尺寸的熱電模塊以及散熱風(fēng)扇進(jìn)行，所述熱電模塊的預(yù)定尺寸即為20mm長、寬，2mm高。對于示例1至示例7中的每一個，測量上電極與下電極之間的溫差(與熱電元件的下端與上端之間的溫差相同)，下電極的溫度設(shè)定為150℃，并且測量相應(yīng)的電能產(chǎn)生。對于比較例，考慮到燈的排熱效率及其安全性，通過將下電極的溫度設(shè)定為80℃以便使燈不會損壞，進(jìn)行類似的測量。
示例2和示例3使用銅作為熱沉材料，而示例4至示例7使用鋁作為熱沉材料。對于熱阻減小層，示例2使用碳，示例3使用樹脂，示例4使用油脂，示例5使用碳，示例6使用樹脂，而示例7沒有設(shè)置熱阻減小層。由此，圖30示出了對于示例1至示例7，下電極與上電機(jī)之間的溫差ΔT為100℃。對于電能產(chǎn)生，示例1產(chǎn)生出5.4W，示例2產(chǎn)生出5.3W，示例3產(chǎn)生出5W，示例4產(chǎn)生出5.1W，示例5產(chǎn)生出5.1W，示例6產(chǎn)生出4.7W，示例7產(chǎn)生出4.2W。另外，比較例產(chǎn)生出0.7W的電量，其中下電極與上電極之間的溫差ΔT設(shè)置為30℃。
如上所述(如圖30所示)，示例1至示例7中的所有示例與比較例相比，能產(chǎn)生非常大的電量。其中，使用銅作為熱沉材料的示例與使用鋁作為熱沉材料的示例相比，能產(chǎn)生出更大數(shù)量的電力。另外，可通過順序使用油脂、碳和樹脂作為熱阻減小材料來循序改善結(jié)果，其中沒有使用熱阻減小層的示例7產(chǎn)生最小量的電力。上述結(jié)果指示出可通過使用銅作為吸熱部件的材料，使用油脂作為熱阻減小層來實(shí)現(xiàn)最大量的電力。
5、第五實(shí)施例圖10示出了投影儀50的主要部件，該投影儀是根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施例的熱電發(fā)生器。即，在圖10中示出的投影儀50包括燈51，該燈51向下指向，并被安裝在盒狀殼體56中。燈51的上部配備有吸熱部件52，該吸熱部件52上貼附有熱電模塊53。吸熱部件作為由鋁制成的塊體形成，其形成方式是使該吸熱部件的上表面為平面，下表面沿著燈51的外壁51a彎曲而形成中空部分。即，燈51固定在吸熱部件52的中空部分中，其方式使得外壁51a與中空部分的內(nèi)壁接觸。另外，由玻璃棉制成的絕熱材料52a貼附在吸熱部件52的側(cè)面上。
結(jié)構(gòu)與上述熱電模塊23相同的熱電模塊53貼附到吸熱部件52的上表面上。另外，將結(jié)構(gòu)與前述散熱片24相同的散熱片54貼附到熱電模塊53的上表面上。而且，將冷卻風(fēng)扇55布置在散熱片54的上方，其間留有預(yù)定的距離。即，冷卻風(fēng)扇55安裝在殼體56的頂板上，從而將外部空氣引入殼體56中，由此冷卻散熱片54，以便增大熱電模塊53的上基片與下基片之間的溫差。
在殼體56下部的前側(cè)面上的預(yù)定位置處形成有開口，并且在該開口配備有透鏡57，將所述透鏡57固定成使其光學(xué)軸位于水平方向上并且與燈51的光學(xué)軸相交。反射鏡58布置在燈51的光學(xué)軸與透鏡57的光學(xué)軸交叉處的位置上，反射鏡58的設(shè)置方式使得可自由調(diào)整該反射鏡的傾斜角度。另外，屏幕59位于殼體56的外面，與透鏡57相距預(yù)定的距離。在圖10中示出的投影儀50的其它部件與前述投影儀10相似，因此省略對其的詳細(xì)描述。
根據(jù)第五實(shí)施例的投影儀50，燈51向下指向并且配備有吸熱部件52，其設(shè)置方式使得燈51的外壁51a整個與吸熱部件52的中空部分接觸，其中熱電模塊53貼附在吸熱部件52的上表面上。因此，從燈51發(fā)出并向上傳遞的熱量能被吸熱部件52有效地吸收，熱量從該吸熱部件52可靠地傳遞到熱電模塊53，其中利用散熱翅片54和冷卻風(fēng)扇55冷卻熱電模塊53的上表面。由此能增大熱電模塊53的上表面與下表面之間的溫差，這使利用該熱電模塊產(chǎn)生的電能增大。投影儀50的其它部件的工作和效果與前述投影儀10的其它部件相同，因此省略對其的詳細(xì)描述。
下面對根據(jù)本實(shí)施例制成的“示例8”、“示例9”和“示例10”進(jìn)行比較。具體地，示例8通過設(shè)置全部的燈51、吸熱部件52、絕熱材料52a、熱電模塊53、散熱翅片54以及冷卻風(fēng)扇55而制成，如圖11所示；示例9通過部分地修改示例8，使部件52a和53-55改變位置而制成，如圖12所示；示例10通過部分地修改示例8，使燈51在發(fā)光方向上改變而制成，如圖13所示。這些示例在生成電能方面相互比較。
如圖12所示的示例9被制成向下指向的燈51的外壁51a的上部被吸熱部件52的中空部分覆蓋著，熱電模塊53貼附在吸熱部件52的側(cè)面上，其中散熱翅片54貼附到水平指向的熱電模塊53上，冷卻風(fēng)扇相對于散熱翅片54留有預(yù)定距離地布置。另外，絕熱材料52a貼附在吸熱部件52的上表面和側(cè)表面上，除了該吸熱部件與熱電模塊53相連的預(yù)定側(cè)面以外。
在圖13中示出的示例10被制成是燈51沿著發(fā)光方向水平指向，并且吸熱部件52貼附在燈51的外壁51a的后端上。另外，熱電模塊53貼附在吸熱部件52的上表面上，散熱翅片54貼附在熱電模塊53的上表面上。而且，冷卻風(fēng)扇55位于散熱翅片54的上方，兩者之間留有預(yù)定的距離。絕熱材料52a布置在吸熱部件52上除了上表面與前表面的外部表面上。順便提及，示例8至示例10沒有設(shè)置傳熱油脂層。圖31示出了關(guān)于示例8、示例9、示例10之間的電能生成比較的測試結(jié)果。
上述測試是利用電耗為150W的超高壓汞燈、具有預(yù)定尺寸的熱電模塊以及電耗為2W的散熱風(fēng)扇來進(jìn)行的，所述熱點(diǎn)模塊的預(yù)定尺寸即為40mm寬和長，3mm高。即，示例8至示例10經(jīng)過對上電極與下電極之間的溫差ΔT的測量、以及在下電極的溫度(對應(yīng)于熱電模塊53的熱輻射側(cè))設(shè)定為50℃的情況下對電能產(chǎn)生的測量。結(jié)果如圖31所示，圖31指示出下電極與上電極之間的溫差ΔT在示例8中為150℃，在示例9中為110℃，在示例10中為130℃。另外，電能產(chǎn)生在示例8中為4.1W，在示例9中為2.3W，在示例10中為3.2W。
如上所述，燈51沿著發(fā)光反向向下指向、吸熱部件52和熱電模塊位于燈51上方的示例8能產(chǎn)生出比示例9和示例10更大量的電能。示例8下面的一個是示例10，示例10產(chǎn)生與示例9相比更大量的電能，在示例10中，燈51沿著發(fā)光方向水平指向，吸熱部件52和熱電模塊位于燈51上方。即，為了產(chǎn)生相對較大量的電能，優(yōu)選地將吸熱部件52和熱電模塊53布置在燈51的上方；并且優(yōu)選地將燈51的發(fā)光方向向下設(shè)置，從而使燈51的發(fā)熱方向向上指向。
6、第六實(shí)施例圖14示出了投影儀60構(gòu)造的概略，該投影儀是根據(jù)本實(shí)用新型第六實(shí)施例的熱電發(fā)生器。在投影儀60中，燈62沿著發(fā)光方向水平指向并且布置在盒形殼體61中。吸熱部件63貼附在燈62的后端部的下表面上，熱電模塊64貼附在吸熱部件63的下部上。吸熱部件63形成為由鋁制成的塊狀，其上表面彎曲以匹配燈62的后端部的“彎曲”下表面，其下表面為平面。
散熱翅片65貼附在安裝于吸熱部件63的下表面上的熱電模塊64的下表面上。顯示裝置66在殼體61的內(nèi)部被布置在燈62下面，使該顯示裝置的屏幕暴露于殼體61的外部，其中，珀爾帖元件67貼附在顯示裝置66的上表面上。珀爾帖元件67與熱電模塊64經(jīng)由一引線64a連接，由此該珀爾帖元件利用從熱電模塊64供送的電能來冷卻顯示裝置66。散熱翅片68也貼附在珀爾帖元件67的上表面上。冷卻風(fēng)扇69位于燈62的后側(cè)，并且貼附在殼體61的內(nèi)壁上。
開口形成在殼體61的下表面的預(yù)定位置處，透鏡71安裝在殼體61的開口上，其方式使透鏡的光學(xué)軸位于垂直方向，并且與燈62的光學(xué)軸交叉。光學(xué)系統(tǒng)72位于燈62的光學(xué)軸與透鏡71的光學(xué)軸相交處的預(yù)定位置上。光學(xué)系統(tǒng)72包括具有多個鏡的分光光學(xué)裝置72a，多個液晶面板72b，以及復(fù)合光學(xué)裝置72c，由此液晶面板72b由從燈62投射的光線照亮，從而使圖像經(jīng)由透鏡71投射到屏幕(未示出)上。
投影儀60可與外部裝置(未示出)相連，其中所述投影儀包括接口控制電路74，用于從該外部裝置接收視頻信號73；信號處理電路75，用于實(shí)施實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量視頻處理等的各種信號處理；以及液晶驅(qū)動電路76，用于操縱液晶面板72b。另外，所述投影儀還包括電源電路77、溫度調(diào)整及風(fēng)扇驅(qū)動電路78、用于驅(qū)動燈62的燈驅(qū)動電路79。
如上所述，第六實(shí)施例的投影儀60的特征在于，燈62沿水平方向定位，并且吸熱部件63貼附在燈62的后端部的下表面上。另外，熱電模塊64貼附在吸熱部件63的下表面上。因此能給珀爾帖元件67供送一定的電力，該電力足以使液晶顯示裝置66冷卻。投影儀60的其它部件的工作和效果類似于前述投影儀10的其它部件的工作和效果，因此省略對其的描述。
本實(shí)用新型的熱電發(fā)生器不必須局限于上述實(shí)施例，因此能在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)加以充分的修改。例如，第一、第二、第三實(shí)施例分別使用吸熱部件22、32、42，每一吸熱部件由韌銅制成。但是，能使用諸如無氧銅(oxygen free copper)和鋁的其它材料來制造吸熱元件。這里，優(yōu)選地使用純鋁，利用純鋁可以增強(qiáng)導(dǎo)熱性，并且能減少整個投影儀的重量。江第二和第五實(shí)施例構(gòu)造成使吸熱部件32和52覆蓋有絕緣材料33和52a，每種絕緣材料由玻璃棉制成。當(dāng)然可以使用諸如石棉的玻璃棉之外的其它絕熱材料。
另外，例如能用碳層和樹脂層替代傳熱油脂層，該傳熱油脂層布置在燈21的外壁21a和吸熱部件22之間的邊界中?？蛇x地，能將散熱層設(shè)置在燈和吸熱部件之間的邊界中。而且，本實(shí)用新型能涉及任何類型的熱電發(fā)生器，這些裝置不必局限于投影儀，也可以是其中有燈發(fā)熱的其它裝置。例如，本實(shí)用新型可用于均裝有照明燈的室外照明系統(tǒng)、室內(nèi)照明系統(tǒng)、汽車、摩托車等等。顯示裝置26不必局限于其中多個數(shù)字鏡布置在硅基底上的裝置，可以將液晶裝置使用于顯示裝置26中。
7、第七實(shí)施例圖15A和15B示出了根據(jù)本實(shí)用新型第七實(shí)施例配備有熱電發(fā)電器120的投影儀110。投影儀110包括熱電發(fā)電器120、珀爾帖元件112、顯示裝置113、透鏡114、電子電路板115、鎮(zhèn)流器單元116以及冷卻風(fēng)扇117，所有這些部件安裝在盒形殼體111中。
如圖16所示，熱電發(fā)電器120包括燈121、吸熱部件122、熱電模塊123以及散熱翅片124。形成燈121的反射器的外壁121a構(gòu)造成一圓頂狀陶瓷體，其前部設(shè)置有圓形開口，其側(cè)部朝向后端部逐漸在尺寸上減小。在外壁121a的后端部的中心處形成有孔121b，通過該孔確保燈121從內(nèi)部到外部的連通?？?21b形成為凹狀，其沿著外壁121a的內(nèi)表面向外壁121a的前部呈現(xiàn)圓頂狀擴(kuò)寬。
透明玻璃121c在外壁121a的前部安裝在外壁121a的開口上，發(fā)光管125位于外壁121a的后端部的中心處。發(fā)光管125布置成使其后端部位于外壁121a的孔121b的中心處，該發(fā)光管的前部朝玻璃121c的中心延伸，其中用作加熱元件的光源125a結(jié)合在發(fā)光管125的中心部分中。具體地，發(fā)光管125由超高壓汞燈構(gòu)成，其中當(dāng)發(fā)光管125打開時，內(nèi)部壓力為200個大氣壓左右，光源125a附近的溫度增大道1000℃左右。這里，外壁121a的溫度增大到220℃左右。
吸熱部件122位于燈121的后端部，并且由韌銅制成。吸熱部件122包括平面部分122a及突伸部分122b，其中平面部分122a的中心部分位于燈121的后端部處，從而使平面部分122a的縱向側(cè)沿垂直方向直立，突伸部分122b從平面部分122a的前側(cè)的中心突伸出，從而穿過外壁121a的孔121b，并且部分地位于燈121的內(nèi)部。
另外，孔122c形成為穿過突伸部分122b的中心以及吸熱部件122的平面部分122a中心的前部。因此，發(fā)光管125的后端部分固定在吸熱部件122的孔122c的內(nèi)部。而且，由具有耐熱性的預(yù)定粘合劑制成的粘合劑層122d形成在孔122c的內(nèi)周邊表面與發(fā)光管125的外周邊表面之間的間隙內(nèi)，其中所述孔122c的內(nèi)周邊表面形成在吸熱部件122的突伸部分122b中。制成吸熱部件122的韌銅具有相對較高的導(dǎo)熱性，因此能利用吸熱部件122的突伸部分122b有效地吸收從光源125a發(fā)出的熱量，所述突伸部分122b呈圓頂狀靠近燈121內(nèi)的光源125a擴(kuò)寬。
從外壁121a的外周邊表面發(fā)出的熱量可由吸熱部件122的平面部分122a吸收。通過鋁的淀積(或蒸鍍)形成反射表面121d，并且該表面延伸成覆蓋吸熱部件122的突伸部分122b的暴露表面。發(fā)光管125裝有電子終端(未示出)，所述端子經(jīng)電線與電源相連。
熱電模塊123類似于如圖5和6所示的前述熱電模塊23構(gòu)造，其中熱電模塊128通過焊接連接在具有下電極127a的下基片126a與具有上電極127b的上基片126b之間，其中下電極127a與引線129a和129b相連，從而相對外部裝置等建立聯(lián)接。
如上所示，各下基片126a和上基片126b由鋁板制成，各熱電元件128由具有對應(yīng)于p型元件或n型元件的平行六面體形狀的鉍碲合金制成。通常，熱電材料在性能指標(biāo)上彼此顯著不同，其中這些材料具有隨特定溫度變化的特性并且在指示最大值的溫度下彼此不同；因此，優(yōu)選地使用鉍碲合金作為在公眾消費(fèi)產(chǎn)品中使用的熱電材料，所述公眾消費(fèi)產(chǎn)品例如為使用溫度范圍從500K至600K的照明裝置和投影儀，其中例如可將Bi0.5Sb1.5Te3合金用于p型元件，將Bi2Sb2.8Te0.2用于n型元件。
上述熱電元件128經(jīng)由下電極127a和上電極127b串聯(lián)連接在下基片126a與上基片126b之間。熱電模塊123的下基片126b固定在吸熱部件122上，從而使由燈121發(fā)光而產(chǎn)生的熱量的一部分經(jīng)吸熱部件122傳遞到熱電模塊123。即，熱電模塊123基于被燈121發(fā)出的熱量加熱的下基片126a與上基片126b之間的溫差來產(chǎn)生出電力。
散熱翅片124形成為鋁塊，其后端設(shè)置有多個散熱槽124a，所述散熱槽沿著前后方向伸長，并且其間留有預(yù)定距離地布置，其中，所述散熱翅片固定在熱電模塊123的上基片127b上。由于設(shè)置了多個散熱槽，通過增大散熱翅片124的后端部的整個表面積，增強(qiáng)了散熱翅片124的散熱能力，因此能相對于熱電模塊123的上基片27b來增大從該處釋放的熱量。因此能顯著增大在熱電模塊123中的下基片126a與上基片126b之間的溫差，由此增大了熱電模塊123產(chǎn)生的電能。
從熱電模塊123延伸出的引線129a和129b的端部與用于冷卻顯示裝置113的珀爾帖元件112連接。珀爾帖元件112類似于熱電模塊123構(gòu)造，因此該珀爾帖元件能將從熱電模塊123、經(jīng)引線129a和129b供送到該處的電能轉(zhuǎn)化為熱能。在本實(shí)施例中，珀爾帖元件112用于冷卻顯示裝置113。
顯示裝置113由一種多個小金屬鏡布置在硅基片上而形成的裝置構(gòu)成，其中入射光線的反射方向受控，由此反射光線被傳遞到透鏡114，從而將圖像投射到屏幕(未示出)上。顯示裝置113可能會不正常工作并且使用壽命降低，因此應(yīng)該用珀爾帖元件112冷卻該顯示裝置。
圖像處理電路等布置在安裝在殼體111中的電子電路板115上。鎮(zhèn)流器單元116提供了電穩(wěn)定器，通過該穩(wěn)定器將恒定的電能供送給燈121，而不管供送給投影儀110的電能如何波動。由此，燈121能以穩(wěn)定的方式發(fā)射光線。冷卻風(fēng)扇117布置于在殼體111的預(yù)定位置處形成的幾個開口(未示出)處，從而將外部空氣引入到殼體111中，從而使殼體111中的器件得到空冷。
除了上述裝置和器件，本實(shí)施例的投影儀110還設(shè)置有用來將電能供送給安裝在投影儀中的器件的電源、各種開關(guān)和操縱鈕、以及輸入/輸出端子，該輸入/輸出端子允許相對于諸如個人計算機(jī)的外部設(shè)備，將視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)輸入到該投影儀，或者從該投影儀輸出。
為了使用具有上述結(jié)構(gòu)的投影儀110，外部設(shè)備(例如個人計算機(jī))的電線插頭或者接插件與所述輸入/輸出端子相連，從而允許數(shù)據(jù)和信號的發(fā)送和接收。于是使用者(人類操作者)打開電源開關(guān)并操縱所述操縱鈕。由此燈121開啟以發(fā)光，顯示裝置113和投影儀110的預(yù)定器件啟動，從而將預(yù)定圖像經(jīng)由透鏡114投射在屏幕上。
在這種情況下，由于燈121發(fā)光而產(chǎn)生熱量，投影儀110的各種器件、例如顯示裝置113產(chǎn)生熱量，殼體111的內(nèi)部溫度上升，同時，冷卻風(fēng)扇117工作以控制殼體111中的空氣流動，從而使殼體內(nèi)部受到空冷。這時，從燈121的外周邊表面發(fā)出的熱量被傳遞到吸熱部件122的平面部分122a，而從外壁121a的內(nèi)周邊表面發(fā)出的熱量的一部分被吸熱部件122的突伸部分122b吸收，該熱量傳遞到平面部分122a，然后被傳遞到熱電模塊123的上基片126b。
吸熱部件122的突伸部分122b沿著外壁121a的內(nèi)周邊表面在面積上適當(dāng)?shù)財U(kuò)寬，因此能有效地實(shí)現(xiàn)熱吸收和熱傳導(dǎo)。另外，熱電模塊123的下基片126a借助于散熱翅片124的散熱功能而得到冷卻，并且，由于冷卻風(fēng)扇117導(dǎo)致空氣流動，該下基片還受到空冷。
結(jié)果，能在熱電模塊123的下基片126a的端部與上基片126b的端部之間產(chǎn)生較大的溫差，并因而產(chǎn)生較大量的電能。由熱電模塊123產(chǎn)生的電能供送給珀爾帖元件112，該珀爾帖元件啟動以冷卻顯示裝置113。
參照圖5和6(該兩附圖用于圖示對應(yīng)于熱電模塊123的熱電模塊23的結(jié)構(gòu))，將詳細(xì)描述上述珀爾帖元件112。假設(shè)與引線129a相連的熱電元件128用作n型元件，與引線129b相連的熱電元件128用作p型元件，其中將正電壓施加到引線129a上，將負(fù)電壓施加到引線129b上，由此上基片126b用作吸熱側(cè)，下基片126a用作輻射熱量側(cè)。因此，珀爾帖元件112布置成使得其上基片與顯示裝置113接觸，從而冷卻該顯示裝置。即，顯示裝置113保持合適的溫度，從而實(shí)現(xiàn)良好的畫質(zhì)，并且延長了顯示裝置的使用壽命。這里，熱電模塊123和珀爾帖元件112的布置方向可根據(jù)p型元件和n型元件的布置以及與引線129a和129b的連接而充分地加以改變。
根據(jù)所述第七實(shí)施例，具有熱電發(fā)電器120的投影儀110的特征在于，將具有高導(dǎo)熱性的吸熱部件122設(shè)置在熱電模塊123與燈121之間，其中吸熱部件122的突伸部分122b被引入到燈121的外壁121a中，并且沿著外壁121a的內(nèi)周邊表面面積擴(kuò)大。因此吸熱部件122不僅能吸收從燈121的外壁121a的外周邊表面發(fā)出的熱量，而且能吸收燈121的外壁121a的內(nèi)部發(fā)出的高溫?zé)崃?，由此將兩種熱量可靠地傳遞給熱電模塊123的上基片126b。
由于散熱翅片124具有散熱功能以及冷卻風(fēng)扇117能夠?qū)崿F(xiàn)空冷，熱電模塊123的下基片126a基本保持較低的溫度。因此能增大熱電模塊123中的下基片126a與上基片126b之間的溫差，這使熱電模塊產(chǎn)生的電能增大。即，投影儀110所需的電能的一部分由利用從燈121發(fā)出的廢熱產(chǎn)生的電能提供，因此能減小在投影儀110中的總耗電量。
8、修改可以以多種方式修改上述熱電發(fā)電器130，參照圖17至20進(jìn)行描述。圖17示出了在汽車燈中使用的熱電發(fā)電器130，該熱電發(fā)電器例如安裝在汽車車體的前部上。熱電發(fā)電器130的特征在于，孔131b沒有形成到達(dá)燈131的外壁131a的內(nèi)周邊表面，而是象在所述內(nèi)周邊表面與燈131的外壁的外周邊表面之間形成的圓頂一樣擴(kuò)寬。因此，吸熱部件132的突伸部分132a被緊密地封閉在位于燈131的外壁131a中的孔131b的內(nèi)部，其中反射表面131d形成為完全覆蓋燈131的外壁131a的內(nèi)周邊表面。
在熱電發(fā)電器130中，貼附在吸熱部件132上的熱電模塊133與電池(未示出)相連，因此由熱電模塊133產(chǎn)生的電能用來給電池充電。圖17所示的熱電發(fā)電器130類似于前述熱電發(fā)電器120構(gòu)造，不同之處在于該熱電發(fā)電器130具有特定的形狀且電耗增大；因此相應(yīng)部件由相同附圖標(biāo)記指代。
熱電發(fā)電器130的特征在于，吸熱部件132的突伸部分132b沒有暴露給外壁131a的內(nèi)周邊表面，因此容易沿著燈131的外壁131a形成反射表面131d，該反射表面并沒有對光照效果產(chǎn)生不良的影響。另外，吸熱部件132的突伸部分132b能伸長靠近光源125a，所述突伸部分圍繞該光源擴(kuò)寬面積，因此能實(shí)現(xiàn)向熱電模塊133的有效熱傳導(dǎo)，這增大了所述熱電模塊產(chǎn)生的電能。
圖18示出了能在汽車中使用的熱電發(fā)電器140。該熱電發(fā)電器140的特征在于，形成為穿過燈141外壁141a的孔141b沒有圓頂狀部分，并且只形成為圓孔。因此，安裝有燈141的吸熱部件142包括平面部分142a和圓筒形狀的突伸部分142b。另外，形成反射表面141d，以覆蓋燈141的外壁141a的內(nèi)周邊表面以及吸熱部件142的突伸部分142b的暴露表面。
熱電發(fā)電器140的其它部件類似于前述熱電發(fā)生器130的其它部件，因此，用相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)部件。在熱電發(fā)電器140中，吸熱部件142的突伸部分142b伸長靠近光源125a；因此，能實(shí)現(xiàn)向熱電模塊133的有效熱傳導(dǎo)，增大了熱電模塊133所產(chǎn)生的電能。
圖19示出了熱電發(fā)電器150，其中與安裝在圖18所示的熱電發(fā)電器140中的吸熱部件142的突伸部分相比，吸熱部件152的突伸部分152b的尺寸進(jìn)一步增大，從而該突伸部分在燈151的外壁151a的內(nèi)周邊表面中突伸。即，形成為穿過外壁151a的孔151b的直徑增大得大于如圖18所示形成在外壁141a中的孔141b的直徑。熱電發(fā)電器150的其它部件類似于圖18所示的熱電發(fā)電器140的其它部件，因此用相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。簡言之，熱電發(fā)電器150的特征在于，突伸部分152b向靠近光源125a高溫區(qū)域伸長，并且其暴露區(qū)域進(jìn)一步增大，因此能實(shí)現(xiàn)向熱電模塊133的更有效熱傳導(dǎo)，這使利用熱電模塊產(chǎn)生的電能進(jìn)一步增大。
圖20示出了熱電模塊160，其中形成為穿過燈161的外壁161a的孔161b的尺寸最小化，以便支承發(fā)光管165的后端部，水平伸長的孔165b設(shè)置在所述后端部中。相應(yīng)地，吸熱部件162包括平面部分162a和桿狀突伸部分162b，所述突伸部分從平面部分162a的中心開始沿著向前的方向伸長，并且插入到孔165b中。因此，形成反射表面161d，以整個覆蓋外壁161a的內(nèi)周邊表面。
熱電發(fā)電器160的其它部件類似于熱電發(fā)電器150的其它部件，因此用相同附圖標(biāo)記指代相應(yīng)部件。簡言之，熱電發(fā)電器160的特征在于，吸熱部件162的突伸部分162b布置在用作熱源的發(fā)光管165內(nèi)，其中突伸部分的末端伸長靠近光源125a。因此，能將高溫?zé)崃恐苯映驘犭娔K133傳遞，這樣進(jìn)一步增大利用熱電模塊133產(chǎn)生的電能。
還有在圖21示出的熱電發(fā)電器170，該熱電發(fā)電器170用作相對圖16所示前述熱電發(fā)電器120的比較例。在熱電發(fā)電器170中，燈171的外壁171a類似于圖20中的熱電發(fā)電器160中安裝的燈的外壁161a而形成，并且發(fā)光管175形成得類似于圖16-19所示的前述發(fā)光管125。另外，吸熱部件172設(shè)計成其前表面彎曲以提供凹部172a，以與外壁171a的“彎曲”后端部匹配，從而能增大吸熱部件172與燈171的外壁171a之間的接觸面積。而且，熱電發(fā)電器170配備有類似于前述熱電模塊123和133的熱電模塊173、以及類似于前述散熱翅片124的散熱翅片174。
在比較測試中，將耗電160W的超高壓汞燈分別用作燈121和171，具有預(yù)定尺寸，即50mm長和寬、5mm高的熱電模塊分別用作熱電模塊123和173。另外，各散熱翅片124和174的整個表面積設(shè)定為0.3m2，并且將耗電2.0W的軸流風(fēng)扇用作散熱翅片124和174。而且，吸熱部件172的形狀形成為由韌銅制成的塊，如圖21所示，其具有預(yù)定的尺寸，即70mm長和寬、20mm厚，吸熱部件122設(shè)計成使平面部分122a的厚度為5mm。
在測試中，前述熱電發(fā)電器120回收來自燈121的80W熱量，從而產(chǎn)生出4.0W的電力。熱電發(fā)電器170回收來自燈171的50W熱量，從而產(chǎn)生出2.0W的電力。測試結(jié)果表明，相比如圖21所示根據(jù)熱電發(fā)電器170的結(jié)構(gòu)加以實(shí)施的、增大燈171與吸熱部件172之間的接觸面積，通過將吸熱部件122的突伸部分122b根據(jù)熱電發(fā)電器120的結(jié)構(gòu)設(shè)置在燈121的內(nèi)部能增大回收熱量的數(shù)量。即，熱電發(fā)電器120的結(jié)構(gòu)增大了其產(chǎn)生的電能。
下面將參照圖22和29進(jìn)一步描述熱電發(fā)電器的修改示例。圖22示出了熱電發(fā)電器180，該熱電發(fā)電器包括燈181、吸熱部件182、熱電模塊183、散熱翅片184、絕熱材料186、以及用于使熱量從散熱翅片184釋放的風(fēng)扇(未示出)。燈181沿著發(fā)光方向水平指向，其中所述燈包括圓頂狀的外壁181a、發(fā)光管185以及透明玻璃181c，孔181b在外壁181a的后端部的中心部分處形成，發(fā)光管包括光源185a。
發(fā)光管185布置成其后端部位于外壁181a的孔181b中，并且發(fā)光管玻璃181c的中心、在向前的方向上伸長。具有耐熱性的粘合劑層181d形成在孔181b的內(nèi)周邊表面與發(fā)光管185的外周邊表面之間的間隙中，因此，發(fā)光管185利用粘合劑層181d固定在外壁181a的孔181b上。吸熱部件182由韌銅制成，并且形成為軸向長度縮短的短圓筒，其中該吸熱部件位于玻璃181c與外壁181a的開口周邊之間。即，吸熱部件182形成外壁181a的前部分。
熱電模塊183布置在吸熱部件182上方。另外，吸熱部件182不接觸熱電模塊183的外周邊表面的預(yù)定面積以及外壁181a的其他外周表面由絕熱材料186覆蓋。而且，散熱翅片184貼附在熱電模塊183的上表面上，并且前述風(fēng)扇位于散熱翅片184上方。
圖22中的上述熱電模塊180的特征在于，吸熱部件182形成為燈181的外壁181a的一部分，從而能直接吸收從發(fā)光管185發(fā)出的熱量。即，能實(shí)現(xiàn)從發(fā)光管185到吸熱部件182的有效熱傳導(dǎo)，相對較大量的熱量可從吸熱部件182傳遞到熱電模塊183。由于設(shè)置了都布置在熱電模塊183上方的散熱翅片184和風(fēng)扇，能顯著增大熱電模塊183的下表面與上表面之間的溫差，這增大了利用熱電模塊產(chǎn)生出的電能。
在如圖22所示的熱電發(fā)電器180中，燈181沿著其發(fā)光方向水平指向，但是能將燈181重復(fù)布置成向上或向下指向。即，通過充分調(diào)整燈181的方向，能使熱電模塊180適用于各種類型的裝置。
圖23示出了熱電發(fā)電器180a，該熱電發(fā)電器通過對圖22中的熱電發(fā)電器180進(jìn)行局部修改設(shè)計而成，其方式是用吸熱部件182a替換吸熱部件182，該吸熱部件182a沒有形成為圓筒狀，并且只位于熱電模塊183a的下表面以下。具體地，吸熱部件182a安裝在形成在外壁181e的前端部的上側(cè)的切口部分中。熱電模塊180a的其它部件類似于熱電模塊180的其它部件，因此用相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件，省略對其的詳細(xì)描述。
熱電發(fā)電器180a使得能夠簡單地將吸熱部件182a安裝到燈181的外壁181e上，由此能減少制造熱電發(fā)電器180a的總成本。熱電發(fā)電器180a的工作和效果類似于前述熱電發(fā)電器180的工作和效果。
下面，將參照圖24和25描述熱電發(fā)電器190。熱電發(fā)電器190的特征在于設(shè)置了具有縱向伸長的方盒狀形狀的吸熱部件，其中下表面向下敞開，其中吸熱部件192的開口的周邊貼附在外壁191a的前端部的上側(cè)處形成的切口部分上。另外，外壁191a的外周邊表面與吸熱部件192的外周邊表面覆蓋有絕熱材料196。熱電發(fā)電器190的其它部件類似于熱電發(fā)電器180a的其它部件，因此用相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。
熱電發(fā)電器190能增大吸熱部件192用于吸收從燈181發(fā)出的熱量的總面積，即，能顯著增大由吸熱部件192吸收的總熱量。由此能增大由熱電模塊183a產(chǎn)生出的電能。熱電發(fā)電器190的工作和效果類似于前述熱電發(fā)電器180a的工作和效果。
圖26示出了通過對圖24和25所示熱電發(fā)電器190進(jìn)行局部修改制成的熱電發(fā)電器190a，其中熱電發(fā)電器190a的特征在于，設(shè)置了橫截面形狀類似于熱電發(fā)電器190的吸熱部件192的吸熱部件192a，其中吸熱部件192a形成為覆蓋外壁191b的前部的整個圓周的環(huán)狀。即，外壁191b的前部被部分去除，并且跟隨著吸熱部件192。另外，外壁191b的外周邊表面以及吸熱部件192a的外周邊表面覆蓋有絕熱材料196a。
熱電發(fā)電器190a的其它部件類似于熱電發(fā)電器190的其它部件，因此用相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。根據(jù)圖26所示的修改示例，能進(jìn)一步增大吸熱部件192a用于吸收熱量的總面積，即，能進(jìn)一步增大由吸熱部件192a吸收的總熱量。相應(yīng)地，能進(jìn)一步增大由熱電模塊183a產(chǎn)生出的熱能。熱電發(fā)電器190a的工作和效果類似于前述熱電發(fā)電器190的工作和效果。
圖27示出了熱電發(fā)電器200，其特征在于吸熱部件202形成為伸長的方盒狀形狀，吸熱部件的前端部向下開口，于是吸熱部件202的開口的周邊貼附在位于燈181的外壁201a的前端部的上側(cè)處的切口部分上。即，吸熱部件202的一部分布置成與形成在外壁201a的前端部的上側(cè)上的切口部分連通，其中吸熱部件202向上伸長，從而形成盒狀形狀，該吸熱部件沿著向后方向朝向外壁201a的后端部伸長。另外，外壁201a的外周邊表面及吸熱部件202的外周邊表面覆蓋有絕熱材料206。熱電發(fā)電器200的其它部分類似于前述熱電發(fā)電器190，因此相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。
雖然熱電發(fā)電器200設(shè)計成整體尺寸稍微增大，但可以顯著增大吸熱部件202用于吸收熱量的整個面積。即，通過控制熱電發(fā)電器100的整體尺寸不會增加太多，能顯著增大由吸熱部件202吸收的總熱量。熱電發(fā)電器200的工作和效果類似于前述熱電發(fā)電器190的工作和效果。順便提及，能進(jìn)一步修改熱電發(fā)電器200，使外壁201a的整個周圍覆蓋有吸熱部件202。
圖28示出了熱電發(fā)電器200a，該熱電發(fā)電器200a通過對圖27所示的熱電發(fā)電器200作局部修改而制成，其特征在于，在吸熱部件202a的內(nèi)周邊表面上、以其間具有預(yù)定距離地布置了多個翅片202b。熱電發(fā)電器200a的其它部分類似于前述熱電發(fā)電器200，因此相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。由于熱電發(fā)電器200a設(shè)計用來增大吸熱部件202a的內(nèi)周邊表面的整個面積，因此吸熱部件202a能吸收更多的熱量。熱電發(fā)電器200a的工作和效果類似于前述熱電發(fā)電器200的工作和效果。
圖29示出了熱電發(fā)電器210，該熱電發(fā)電器通過局部修改圖28所示的熱電發(fā)電器200a而制成，其特征在于，吸熱部件212的后端敞開，由此燈211的內(nèi)部空間經(jīng)由吸熱部件212的內(nèi)部空間與外部連通。熱電發(fā)電器210的其它部分類似于前述熱電發(fā)電器200a，因此相同的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。雖然熱電發(fā)電器210可能稍微減少由熱電模塊183a產(chǎn)生出的電能，但是能防止燈211的內(nèi)部溫度增大得過高，因此能延長燈211的使用壽命。熱電發(fā)電器210的工作和效果類似于前述熱電發(fā)電器200a的工作和效果，因此省略對其的描述。
最后，本實(shí)用新型的熱電發(fā)電器不必局限于上述實(shí)施例及其修改例，因此能在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)提供多種修改。在上述實(shí)施例中，吸熱部件122由韌銅制成，當(dāng)然可使用諸如無氧銅和鋁的其它材料來制造吸熱部件。這里，優(yōu)選地使用純鋁，以便增強(qiáng)導(dǎo)熱性、減小裝置的總重量。
另外，燈121不必局限于超高壓汞燈，即，能例如使用金屬鹵化物燈和白熾燈。而且，外壁121不是必須用陶瓷制成，可用玻璃等替代。本實(shí)用新型的熱電發(fā)電器不僅能應(yīng)用于投影儀和汽車，而且還可應(yīng)用于多種與用燈產(chǎn)生熱量的設(shè)備有關(guān)的領(lǐng)域，例如室外照明系統(tǒng)和室內(nèi)照明系統(tǒng)。
而且，上述投影儀可如圖32、33A和33B所示進(jìn)一步加以修改。圖32示出了包括熱電發(fā)電器380的投影儀310a。該投影儀310a包括位于殼體311a的壁面上的冷卻風(fēng)扇317a。投影儀310a還包括除熱電發(fā)電器380的構(gòu)成元件之外與前述投影儀10相同的部件。
由于在不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和基本特征的情況下，可以以多種形式實(shí)施本實(shí)用新型，因此所述實(shí)施例是解釋性的，而非限制性的，由于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求所限定，而不是由前述說明書所限定，因此權(quán)利要求旨在包括所有落在權(quán)利要求的范圍或其等同范圍內(nèi)的變化。
權(quán)利要求1.一種熱電發(fā)電器，包括熱電模塊(23、123)，該熱電模塊包括成一對第一絕緣基片和第二絕緣基片，第一絕緣基片具有多個第一電極，第二絕緣基片具有多個第二電極，在這兩個絕緣基片之間布置有多個熱電元件，以便分別連接第一和第二電極；燈(21、121)，具有其中包括發(fā)光管(21c、125)的外壁(21a、121a)；以及其特征在于，還包括布置在燈的由于發(fā)光管(21c、125)發(fā)出的熱量而溫度升高的一部分和熱電模塊的第一絕緣基片之間、將從燈輻射的熱量傳遞到第一絕緣基片從而在熱電模塊的第一絕緣基片與第二絕緣基片之間產(chǎn)生溫差的吸熱部件(22、122)。
2.一種熱電發(fā)電器，包括熱電模塊(23；43；53；64)，該熱電模塊包括成一對第一絕緣基片和第二絕緣基片，第一絕緣基片具有多個第一電極，第二絕緣基片具有多個第二電極，在這兩個絕緣基片之間布置有多個熱電元件(23a)，以便分別連接第一和第二電極；以及其特征在于，還包括布置在熱電模塊的第一絕緣電極與燈(21；31；41；51；62)的外周表面(21a；41a；51a)之間、將燈的熱量傳遞到第一絕緣基片從而在熱電模塊的第一絕緣基片與第二絕緣基片之間產(chǎn)生溫差的吸熱部件(22；32；42；52；63)。
3.如權(quán)利要求2所述的熱電發(fā)電器，其中，靠近所述燈布置的所述吸熱部件的第一表面形成為匹配所述燈的外周表面，而所述吸熱部件的第二表面形成為匹配熱電模塊的第一絕緣基片。
4.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述熱電模塊的第一絕緣基片由薄膜制成。
5.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件由鋁或銅制成。
6.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，由具有相對較高耐熱性和相對較高導(dǎo)熱性的預(yù)定材料制成的熱阻減小層(21a)布置在所述吸熱部件與所述燈的外周表面之間。
7.如權(quán)利要求6所述的熱電發(fā)電器，其中，所述預(yù)定材料從油脂、碳和樹脂中選取。
8.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件除了其第一和第二表面以外都涂敷有絕熱材料(33；52a)。
9.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述熱回收裝置適用于投影儀。
10.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，還包括用于顯示圖像的顯示裝置(26)；以及用于調(diào)節(jié)顯示裝置溫度的珀爾帖元件(25；67)，其中，由熱電模塊產(chǎn)生的電力被供送給珀爾帖元件以調(diào)節(jié)顯示裝置的溫度。
11.如權(quán)利要求10所述的熱電發(fā)電器，其中，所述顯示裝置包括一種數(shù)個小金屬鏡設(shè)置在襯底上的器件。
12.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述熱電模塊布置在所述燈的上方。
13.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述燈沿發(fā)光方向指向下。
14.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件布置在所述燈的上方，以便將燈輻射的熱量向上傳遞，并且所述熱電模塊布置在所述吸熱部件的上方，以便通過吸熱部件接收來自所述燈的熱量。
15.如權(quán)利要求2或3所述的熱電發(fā)電器，其中，每一熱電元件均由預(yù)定材料制成，所述預(yù)定材料是鉍和銻中的至少一種與碲和硒中的至少一種的組合物。
16.一種熱電發(fā)電器，包括熱電模塊(123)，該熱電模塊包括成一對第一絕緣基片和第二絕緣基片，第一絕緣基片具有多個第一電極，第二絕緣基片具有多個第二電極，在這兩個絕緣基片之間布置有多個熱電元件，以便分別連接第一和第二電極；燈(121)，具有其中包括發(fā)光管(125)的外壁(121a)；以及吸熱部件(122)，位于所述燈的發(fā)光管與所述熱電模塊的第一絕緣基片之間，其特征在于，所述吸熱部件的至少一部分布置在所述燈內(nèi)。
17.如權(quán)利要求16所述的熱電發(fā)電器，其中，通過介入吸熱部件，將所述熱電模塊附連在所述燈的后端部分上，該吸熱部件與所述熱電模塊的第一絕緣基片以及所述燈的后端部分接觸，并且，所述吸熱部件部分地布置在所述燈內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件的一部分穿過所述燈的外壁，并朝向所述燈的外壁的內(nèi)周表面延伸、沿著所述燈的外壁的內(nèi)周表面擴(kuò)寬。
19.如權(quán)利要求17所述的熱電發(fā)電器，其中，在所述燈的外壁內(nèi)形成用以包圍所述發(fā)光管的內(nèi)部空間，從而使所述吸熱部件的所述部分向內(nèi)延伸到所述內(nèi)部空間中。
20.如權(quán)利要求17所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件的所述部分布置在發(fā)光管與支承所述發(fā)光管的外壁的外周表面的一部分之間的邊界中。
21.如權(quán)利要求20所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件的所述部分穿過所述燈的外壁，并布置在由所述外壁包圍的燈的內(nèi)部。
22.如權(quán)利要求17所述的熱電發(fā)電器，其中，在所述發(fā)光管的內(nèi)部形成內(nèi)部空間，并且該內(nèi)部空間從發(fā)光管的后端向發(fā)光管的光源(125a)延伸。
23.如權(quán)利要求16所述的熱電發(fā)電器，其中，所述燈的外壁的一部分是利用所述吸熱部件構(gòu)成的。
24.如權(quán)利要求16所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件具有與由所述外壁包圍的燈的內(nèi)部空間連通的內(nèi)部空間。
25.如權(quán)利要求24所述的熱電發(fā)電器，其中，在所述吸熱部件的內(nèi)部空間的內(nèi)表面上形成有多個翅片(202b)。
26.如權(quán)利要求24或25所述的熱電發(fā)電器，其中，所述吸熱部件具有與其外部連通的熱輻射孔。
27.如權(quán)利要求16或17所述的熱電發(fā)電器，其中，所述燈外壁的外周表面除了其和所述吸熱部件接合部分外都覆蓋有絕熱材料(86)。
28.如權(quán)利要求16或17所述的熱電發(fā)電器，其中，所述熱電發(fā)電器適用于配備有燈的投影儀。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種熱電發(fā)電器(例如熱回收裝置)，其包括吸熱部件(22)和熱電模塊(23)，所述吸熱部件由韌銅制成，在所述熱電模塊中，多個熱電元件布置成連接在一對絕緣基片之間，從而利用從具有外壁(21a)的燈(21)發(fā)出的廢熱。吸熱部件的一個表面形成與所述燈的外壁匹配，另一表面形成與熱電模塊匹配，所述熱電模塊上安裝有散熱翅片(24)，該散熱翅片由冷卻風(fēng)扇(15)進(jìn)一步冷卻。吸熱部件(122)的至少一部分靠近燈(121)的發(fā)光管(125)布置。熱電模塊基于從所述燈經(jīng)由吸熱部件傳遞到該熱電模塊的熱量產(chǎn)生出電能。
文檔編號H01L35/28GK2727972SQ20042000794
公開日2005年9月21日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者堀尾裕磨, 星俊治, 橘敬久 申請人:雅馬哈株式會社