本發(fā)明涉及發(fā)電裝置,具體涉及生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種照明器和隨身攜帶的電子產(chǎn)品越來越豐富,人們對其也越來越依賴,但在野外活動或在停電等沒有電源供應(yīng)的情況下,這些照明器和電子產(chǎn)品的電源常常因?yàn)椴荒艿玫诫娔苎a(bǔ)充使得它們無法使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述問題,提出了一種生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī),包括:
燃燒室;
若干組導(dǎo)熱棒,各組導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線分布,每組導(dǎo)熱棒包括至少一根導(dǎo)熱棒,所述導(dǎo)熱棒的一端位于所述燃燒室內(nèi),另一端穿出所述燃燒室;
傳熱板,與對應(yīng)組導(dǎo)熱棒穿出燃燒室的端部連接;
溫差發(fā)電片,與所述傳熱板貼合;
散熱裝置,設(shè)置在溫差發(fā)電片背向傳熱板的一側(cè),散熱裝置與溫差發(fā)電片配合,用于散熱。
塞貝克效應(yīng)是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。溫差發(fā)電片是利用塞貝克效應(yīng)把熱能轉(zhuǎn)化為電能。
本申請中的工作原理為:生物質(zhì)燃料在燃燒室內(nèi)燃燒,導(dǎo)熱棒將熱量傳遞至傳熱板上,溫差發(fā)電片的兩側(cè)分別與傳熱板以及散熱裝置配合,且傳熱板一側(cè)溫度高,散熱裝置一側(cè)溫度低,從而能夠產(chǎn)生電壓差,能夠?qū)ν馓峁╇娔堋?/p>
本申請導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線分布且導(dǎo)熱棒的一端位于所述燃燒室內(nèi),另一端穿出所述燃燒室,這種結(jié)構(gòu)形式能夠安裝更多的溫差發(fā)電片,從而能夠產(chǎn)生較大的發(fā)電功率。
可選的,所述導(dǎo)熱棒具有外螺紋,導(dǎo)熱棒上安裝有兩個固定螺母,且兩個固定螺母分別位于燃燒室的內(nèi)外側(cè),用于將導(dǎo)熱棒固定在燃燒室上。
可選的,所述導(dǎo)熱棒有多組,各組導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線均勻分布,相鄰兩個傳熱板的側(cè)壁相互鄰近或抵靠,各傳熱板形成多面體結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)形式,能夠最大程度的安裝更多的溫差發(fā)電片,充分利用生物質(zhì)燃料的熱能。
可選的,所述傳熱板具有溫差發(fā)電片安裝槽。
通過設(shè)置溫差發(fā)電片安裝槽能夠方便溫差發(fā)電片的安裝和定位。
可選的,還包括與所述溫差發(fā)電片連接的控制器。
可選的,所述燃燒室包括兩端開口的爐體,爐體的下端開口處設(shè)有排渣爐排,爐體的下部側(cè)壁具有添料口以及鼓風(fēng)口,燃燒室還包括繞鼓風(fēng)口設(shè)置的第一部,所述第一部向外突出圍成空腔,所述空腔上安裝有與所述控制器電連接的鼓風(fēng)機(jī)。
通過第一部能夠形成用于安裝鼓風(fēng)機(jī)的空腔,通過設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)能夠增加生物質(zhì)燃料的供氧量,使生物質(zhì)燃料充分且迅速的燃燒。
可選的,所述散熱裝置包括散熱器以及與控制器電連接的散熱風(fēng)扇,所述散熱器包括:
散熱板,與溫差發(fā)電片貼靠;
間隔布置的多個翅片,固定在散熱板遠(yuǎn)離溫差發(fā)電片的一側(cè);
所述散熱風(fēng)扇設(shè)置在散熱器一側(cè),用于向翅片吹風(fēng)。
可選的,所述翅片呈豎直布置,所述散熱風(fēng)扇設(shè)置在散熱器的下部。
將翅片呈豎直布置且將散熱風(fēng)扇設(shè)置在散熱器的下部,能夠有效防止從翅片之間出來的空氣進(jìn)入其他散熱裝置中,且能夠最大程度的減少熱空氣重新進(jìn)入散熱裝置,散熱裝置散熱效率高。
可選的,所述導(dǎo)熱棒為銅棒或鉻鎬銅棒。
可選的,所述傳熱板為均熱鋁板。
本發(fā)明的有益效果是:本申請導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線分布且導(dǎo)熱棒的一端位于所述燃燒室內(nèi),另一端穿出所述燃燒室,這種結(jié)構(gòu)形式能夠安裝更多的溫差發(fā)電片,從而能夠產(chǎn)生較大的發(fā)電功率。
附圖說明:
圖1是實(shí)施例1生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是實(shí)施例1生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī)去除弧形排煙管后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是實(shí)施例1燃燒室去除弧形排煙管后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是實(shí)施例2中溫度控制的原理框圖;
圖5是實(shí)施例3中控制器供電的原理框圖。
圖中各附圖標(biāo)記為:
1、燃燒室,2、爐體,3、弧形排煙管,4、U型提拉桿,5、傳熱板,6、固定螺母,7、導(dǎo)熱棒,8、溫差發(fā)電片,9、散熱裝置,10、排渣爐排,11、第二部,12、第一部,13、支撐腳,14、鼓風(fēng)機(jī),15、散熱板,16、翅片,17、散熱風(fēng)扇,18、翻邊,19、安裝孔。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合各附圖,對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
如圖1和2所示,一種生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī),包括:
燃燒室1;
若干組導(dǎo)熱棒,各組導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線分布,每組導(dǎo)熱棒包括至少一根導(dǎo)熱棒7,導(dǎo)熱棒7的一端位于燃燒室1內(nèi),另一端穿出燃燒室1;
傳熱板5,與對應(yīng)組導(dǎo)熱棒穿出燃燒室的端部連接;
溫差發(fā)電片8,與傳熱板5貼合;
散熱裝置9,設(shè)置在溫差發(fā)電片8背向傳熱板5的一側(cè),散熱裝置與溫差發(fā)電片配合,用于散熱。
于本實(shí)施例中,導(dǎo)熱棒6具有外螺紋,導(dǎo)熱棒上安裝有兩個固定螺母6,且兩個固定螺母分別位于燃燒室的內(nèi)外側(cè),用于將導(dǎo)熱棒固定在燃燒室上。
于本實(shí)施例中,導(dǎo)熱棒有多組,各組導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線均勻分布,相鄰兩個傳熱板的側(cè)壁相互鄰近或抵靠,各傳熱板形成多面體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式,能夠最大程度的安裝更多的溫差發(fā)電片,充分利用生物質(zhì)燃料的熱能。
于本實(shí)施例中,傳熱板具有溫差發(fā)電片安裝槽。通過設(shè)置溫差發(fā)電片安裝槽能夠方便溫差發(fā)電片的安裝和定位。
于本實(shí)施例中,還包括與溫差發(fā)電片連接的控制器。
如圖3所示,于本實(shí)施例中,燃燒室1包括兩端開口的爐體2,爐體的下2端開口處設(shè)有排渣爐排10,爐體的下部側(cè)壁具有添料口以及鼓風(fēng)口,燃燒室還包括繞鼓風(fēng)口設(shè)置的第一部12,第一部向外突出圍成空腔,空腔上安裝有與控制器電連接的鼓風(fēng)機(jī)14。通過第一部能夠形成用于安裝鼓風(fēng)機(jī)的空腔,通過設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)能夠增加生物質(zhì)燃料的供氧量,使生物質(zhì)燃料充分且迅速的燃燒。
于本申請中,“導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線分布”具體指的是繞爐體2的軸線分布。
如圖3所示,于本實(shí)施例中,燃燒室1還包括繞添料口設(shè)置的第二部11,第二部11向外突出圍成進(jìn)料通道。通過設(shè)置第二部能夠圍成進(jìn)料通道,方便向燃燒室添加生物質(zhì)燃料,且第二部能夠防止火焰溢出燒毀爐體外部的元器件。
于本實(shí)施例中,爐體的側(cè)壁具有多個供生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī)的導(dǎo)熱棒7穿過的安裝孔19。安裝孔能夠安裝導(dǎo)熱棒7,從而能夠?qū)崃客ㄟ^導(dǎo)熱棒傳導(dǎo)出去。
如圖1所示,于本實(shí)施例中,燃燒室1還包括與爐體上端配合的弧形排煙管3,于其他實(shí)施例中可以根據(jù)需要選擇是否設(shè)置弧形排煙管。設(shè)置弧形排煙管不僅能改變煙霧的排放方向,提高使用時的舒適度,還能夠提高生物質(zhì)燃料的燃燒效率。
于本實(shí)施例中,弧形排煙管3通過連接件與爐體2可拆卸配合;弧形排煙管上固定有U型提拉桿4。U型提拉桿能夠方便使用者安裝或拆卸弧形排煙管。
于本實(shí)施例中,爐體的上端具有翻邊18。設(shè)置翻邊能夠方便弧形排煙管與爐體上端面配合。
于本實(shí)施例中,爐體2的下部還固定有若干支撐腳13。
于本實(shí)施例中,排渣爐排10包括多個平行布置的支撐桿,各支撐桿的兩端均與爐體固定。
如圖2所示,于本實(shí)施例中,散熱裝置9包括散熱器以及與控制器電連接的散熱風(fēng)扇17,散熱器包括:
散熱板15,與溫差發(fā)電片貼靠;
間隔布置的多個翅片16,固定在散熱板遠(yuǎn)離溫差發(fā)電片的一側(cè);
散熱風(fēng)扇17設(shè)置在散熱器一側(cè),用于向翅片吹風(fēng)。
實(shí)際運(yùn)用時,通過設(shè)置散熱板以及翅片的尺寸,可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī)的自啟動,一旦散熱裝置能自啟動,整個發(fā)電機(jī)能夠迅速進(jìn)入良性循環(huán)。
于本實(shí)施例中,翅片16呈豎直布置,散熱風(fēng)扇17設(shè)置在散熱器的下部。將翅片呈豎直布置且將散熱風(fēng)扇設(shè)置在散熱器的下部,能夠有效防止從翅片之間出來的空氣進(jìn)入其他散熱裝置中,且能夠最大程度的減少熱空氣重新進(jìn)入散熱裝置,散熱裝置散熱效率高。
于本實(shí)施例中,導(dǎo)熱棒為銅棒或鉻鎬銅棒;傳熱板為均熱鋁板。
塞貝克效應(yīng)是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。溫差發(fā)電片是利用塞貝克效應(yīng)把熱能轉(zhuǎn)化為電能。
本實(shí)施例的工作原理為:生物質(zhì)燃料在燃燒室內(nèi)燃燒,導(dǎo)熱棒將熱量傳遞至傳熱板上,溫差發(fā)電片的兩側(cè)分別與傳熱板以及散熱裝置配合,且傳熱板一側(cè)溫度高,散熱裝置一側(cè)溫度低,從而能夠產(chǎn)生電壓差,能夠?qū)ν馓峁╇娔堋?/p>
本實(shí)施例導(dǎo)熱棒繞燃燒室的軸線分布且導(dǎo)熱棒的一端位于燃燒室內(nèi),另一端穿出燃燒室,這種結(jié)構(gòu)形式能夠安裝更多的溫差發(fā)電片,從而能夠產(chǎn)生較大的發(fā)電功率。
實(shí)施例2
本實(shí)施例公開了具有溫度控制功能的生物質(zhì)燃料溫差發(fā)電機(jī),如圖4所示,本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于,還包括安裝在導(dǎo)熱棒上,用于測量導(dǎo)熱棒的溫度信號的溫度傳感器,控制器除了與溫差發(fā)電片和鼓風(fēng)機(jī)電連接外,還與溫度傳感器電連接,控制器用于根據(jù)溫度傳感器測得的溫度信號控制鼓風(fēng)機(jī)工作。具體的,控制器具有比較器,比較器用于接收溫度信號并將該溫度信號與預(yù)設(shè)的低溫閾值和高溫閾值比較,當(dāng)溫度傳感器測得的溫度信號大于高溫閾值時,控制器發(fā)送信號控制鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉,當(dāng)溫度傳感器測得的溫度信號小于低溫閾值時,控制器發(fā)送信號控制鼓風(fēng)機(jī)開啟。
本實(shí)施例通過溫度傳感器對導(dǎo)熱棒的溫度進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)溫度過高時可以關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī),從而能夠使導(dǎo)熱棒的溫度降低,當(dāng)溫度高低時,可以打開鼓風(fēng)機(jī),使生物質(zhì)燃料更充分的燃燒,從而使導(dǎo)熱棒的溫度身高,通過溫度控制的這種設(shè)計(jì),在保護(hù)發(fā)電元件的同時,能夠提高溫差發(fā)電片的發(fā)電效率。
實(shí)施例3
本實(shí)施例公開了一種溫差發(fā)電機(jī),如圖5所示,本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于,控制器還包括并聯(lián)的第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊,第一穩(wěn)壓模塊用于向溫差發(fā)電機(jī)的內(nèi)部用電元件供電,第二穩(wěn)壓模塊用于向外部用電元件供電,且第二穩(wěn)壓模塊上串聯(lián)有保護(hù)電路。
于本實(shí)施例中,保護(hù)電路為保險絲;內(nèi)部用電元件包括散熱器的散熱風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)等,即散熱風(fēng)扇以及鼓風(fēng)機(jī)均與第一穩(wěn)壓模塊連接,由第一穩(wěn)壓模塊提供電能。
本實(shí)施中,控制器設(shè)置有并聯(lián)的第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊,且向外部用電元件供電的第二穩(wěn)壓模塊上串聯(lián)有保護(hù)電路,這樣當(dāng)外部用電元件負(fù)載過大時(電流過大),保護(hù)電路能夠切斷第二穩(wěn)壓模塊的供電,從而能夠保證第一穩(wěn)壓模塊對內(nèi)部用電元件的供電,能夠使得電能優(yōu)先供電給散熱器等內(nèi)部用電元件,從而保證溫差發(fā)電機(jī)的可靠工作。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此即限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍,凡是運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。