熱電模塊及利用該熱電模塊的燃氣供暖裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供一種熱電模塊及利用該熱電模塊的燃氣供暖裝置。本發(fā)明專利技術(shù)的將燃氣作為吸熱媒介的熱電模塊(100)包括：燃料燃氣供應管(10)；吸熱塊(92)，為在內(nèi)部形成貼緊收容上述燃料燃氣供應管的長度方向的槽(22、24)的一對實心體(26、28)或在內(nèi)部形成供燃料燃氣通過的通道(90)的中空體；至少一個熱電元件(36)，具備低溫側(cè)第一面(32)和高溫側(cè)第二面(43)，且低溫側(cè)第一面(32)與上述吸熱塊的外周面(29)接觸；及蓄熱金屬(40)，與上述高溫瓷第二面(34)接觸并吸收通過上述燃料燃氣供應管供應的燃料燃燒時產(chǎn)生的燃燒熱，而且，將上述所吸收的熱通過上述高溫側(cè)第二面(34)傳遞給上述熱電元件。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及利用LNG或LPG燃燒時產(chǎn)生的輻射熱加熱周邊的燃氣供暖裝置，尤其涉及在將其燃氣燃燒熱的一部分利用熱電元件(塞貝克元件)轉(zhuǎn)換為電能時，將低溫的燃料燃氣用作熱電元件的低溫側(cè)的熱交換媒介(吸熱媒介)，從而可簡單有效地提高換熱效率(發(fā)電效率)的供暖裝置。在本專利技術(shù)中，由熱電元件產(chǎn)生的電能可用于點亮設置于燃氣供暖裝置周邊的裝飾用、照明用或安全用LED等。
技術(shù)介紹
塞貝克效應(SeebeckEffect)是指即使導電體中沒有從外部施加的電流流過，也可通過上述導電體內(nèi)能量(熱)的流動產(chǎn)生電壓差(電動勢)的原理，即熱能轉(zhuǎn)換為電能的熱電效應。連接不同導體金屬的兩端形成閉路并在上述導電體的兩端形成溫差，則溫差將成為產(chǎn)生電動勢。另外，與此不同，焊接不同的兩種導體金屬的兩側(cè)末端形成閉路并向上述電路施加電流時，兩個結(jié)合部端部的溫度變得不同的珀爾貼效應也是與塞貝克效應一樣的具有代表性的熱電效應。塞貝克效應和珀爾貼效應都是熱能和電能相互之間的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，塞貝克效應的典型的工業(yè)用途有通過檢測導體之間的電動勢大小推算上述導體兩端的溫差的熱電偶(熱電傳感器)，而后者的工業(yè)用途有利用車輛電池的車輛用冷暖空調(diào)裝置、車輛椅或車輛用小型冰箱等。本專利技術(shù)涉及在在冬季在室內(nèi)或室外通過燃燒LNG或LPG等液化天然氣或液化石油氣，用其燃燒熱直接加熱周圍的燃氣供暖裝置中，通過利用熱電元件(塞貝克元件)主動吸收燃燒熱的一部分并將其溫度轉(zhuǎn)換為低溫的過程，通過塞貝克效應產(chǎn)生電能并用上述電能點亮設置于燃氣供暖裝置周邊的裝飾用、照明用或安全用LED的裝置，而在本專利技術(shù)中所使用的熱電元件是公知的塞貝克元件。現(xiàn)有的通過塞貝克效應將燃燒熱或其廢熱轉(zhuǎn)換為電能相關(guān)的專利技術(shù)有如圖9所示的韓國注冊專利第10-0712960號的具備發(fā)電功能的加熱器。上述技術(shù)的目的在于利用爐子和加熱器運行時消耗掉的廢熱進行發(fā)電而再生利用，提高燃燒能的效率，在爐子或加熱器等的上部設置吸收熱量達到蓄熱目的的蓄熱板，在蓄熱板和用于散熱的散熱板之間設置發(fā)電用熱電元件，以將爐子等的廢熱的一部分轉(zhuǎn)換為電能，而其余的熱通過散熱板進行散熱，從而在保留供暖功能的同時，具備發(fā)電功能。具體而言，上述技術(shù)為利用熱電元件10的具備發(fā)電功能的加熱器，其在加熱器的上面或側(cè)面設置蓄熱板20并以熱電元件10、散熱塊30-1、散熱板30、冷卻扇40的順序設置，以使熱電元件10感應兩端間的溫差產(chǎn)生直流電，并通過直流電源控制裝置50將上述直流電供應為穩(wěn)定的電壓的電能。上述韓國注冊專利第10-0712960號的具備發(fā)電功能的加熱器是在爐子或加熱器等供暖裝置中利用廢熱，但因廢熱也是燃燒熱的一部分，因此，在利用通過燃燒熱產(chǎn)生電能的塞貝克效應的方面與本專利技術(shù)屬于相同的技術(shù)范圍。但是，可通過將要詳細說明的內(nèi)容可知，本專利技術(shù)不是單純提高燃燒時的熱效率(燃燒效率)的技術(shù)，而是主動直接吸收非燃燒廢熱的燃燒初期的燃燒熱并將其轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，在熱能轉(zhuǎn)換為電能方面，尤其無需使用散熱塊或散熱板及冷卻扇等一般像外部突出設置的散熱(換熱)促進部件，即可有效地獲得大電動勢的溫差極大化技術(shù)。因此，本專利技術(shù)在是對塞貝克元件的效率性換熱結(jié)構(gòu)方面存在不同，尤其在將低溫的燃料燃氣本身用作對塞貝克元件的低溫側(cè)吸熱媒介，從而可省略現(xiàn)有技術(shù)的散熱板或設置于其外部的冷卻扇方面，與上述韓國注冊專利第10-0712960號不同。另外，在現(xiàn)有技術(shù)的供暖裝置中，與將燃燒熱轉(zhuǎn)換為電能相關(guān)的另一專利技術(shù)有如圖10所示的日本公開專利第2001-296036號的供暖裝置。上述技術(shù)目的在于，在通過撒熱裝置(例如散熱器)循環(huán)通過過燃燒熱換熱的熱媒介(例如水)進行供暖的供暖裝置中，減少對熱媒(水)的循環(huán)泵啟動用電池的不必要的消耗，快速提高起始熱媒(水)的溫度。上述技術(shù)在利用通過燃氣和空氣的氧化反應產(chǎn)生熱量的燃燒加熱裝置9加熱熱媒2并使其在形成于散熱裝置17的熱媒通道19內(nèi)進行循環(huán)的供暖裝置中，根據(jù)熱電轉(zhuǎn)換部12的產(chǎn)生電壓將控制裝置7的電源分為熱電轉(zhuǎn)換部12和電池13的同時，在從裝置開始啟動的一定時間內(nèi)只通過電池13的電源驅(qū)動控制裝置7。另外，如圖11所示，日本公開專利第2001-90962號的供暖裝置也與此類似，在將熱電元件的電動勢用作電動泵的驅(qū)動電源的現(xiàn)有技術(shù)的供暖裝置中，為解決因燃燒器的輸出的變化和外部溫度的變化或在發(fā)熱部中的負載變化等無法穩(wěn)定運行的現(xiàn)有技術(shù)的供暖裝置的問題，具備產(chǎn)生燃燒熱的發(fā)熱部23、對發(fā)熱部23產(chǎn)生的熱量進行散熱的散熱部24、用于循環(huán)在發(fā)熱部和散熱部兩者之間循環(huán)的熱媒的循環(huán)泵16，并通過速度控制裝置22向上述循環(huán)泵的馬達17供應熱電元件19產(chǎn)生的熱電動勢，從而不受熱電元件19產(chǎn)生的熱電動勢的大小的影響，可維持馬達一定的旋轉(zhuǎn)速度，確保供暖裝置的穩(wěn)定運行。上述兩件日本公開專利技術(shù)都公開在使熱媒(水)循環(huán)于散熱部的供暖裝置中，作為用于循環(huán)熱媒的馬達的驅(qū)動電源使用燃燒熱的一部分通過熱電動勢轉(zhuǎn)換所獲得的電能的技術(shù)，但這些技術(shù)只是有效穩(wěn)定地確保用于使熱媒(例如水)循環(huán)于散熱部的馬達的驅(qū)動電源的電力的技術(shù)，從而與無需具備用于熱媒的循環(huán)的電動泵等裝置，直接使用燃氣燃燒時的輻射熱直接對供暖裝置周圍進行加熱的本專利技術(shù)，在供暖裝置的基本條件乃至結(jié)構(gòu)方面存在不同，尤其是在主動積極吸收燃料燃燒初期的燃燒熱并將其轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電效率方面，即為有效獲得大電動勢而利用燃料燃氣的低熱源作為特征的本專利技術(shù)在側(cè)重點方面完全不同。利用塞貝克效應的熱電元件的電動勢，當施加于上述熱電元件兩端的溫差越大，其電動勢也越大，因此，各作用于或施加于熱電元件兩端的兩個熱源(高熱源、低熱源)間的溫差越大，則越有利于電動勢的生成。本專利技術(shù)未采用為降低低溫側(cè)的溫度而在現(xiàn)有技術(shù)中通常為向常溫的空氣中散熱而使用的散熱片或冷卻扇等向外突出結(jié)構(gòu)，而通過使比常溫很低的溫度的低溫的饒遼燃氣本身直接吸收燃燒熱的極其簡單有效的內(nèi)部換熱結(jié)構(gòu)獲得塞貝克元件的高的電動勢。另外，如燃氣供暖裝置那樣作為熱源使用燃氣的供暖裝置中，考慮到使用上的安全，現(xiàn)金的韓國法規(guī)限制不能將外部的電力接入燃氣供暖裝置使用。因上述原因，在燃氣供暖裝置中，在需要少量電力的特定情況下，如像本專利技術(shù)或上述現(xiàn)有技術(shù)那樣利用熱電效應自我產(chǎn)生電力是最好的方法。本專利技術(shù)是直接向周圍照射燃氣燃燒熱加熱周圍的方式的燃氣燃燒輻射供暖裝置，因此，直接暴露于輻射熱的供暖裝置的部分框架等容易過熱，若因不小心圍在供暖裝置周圍取暖的人的手、臉、手臂等觸碰過熱的框架，則將瞬間造成燙傷。另外，在夜間無照明的地方，尤其在室外使用本專利技術(shù)的燃氣供暖裝置之后，關(guān)掉燃氣不再進行燃燒時，因連燃氣燃燒火焰帶來的光亮都沒有，因此，當供暖裝置周圍突然變暗時，框架的過熱溫度進一步存在造成上述燙傷的危險。另外，在構(gòu)成使燃氣燃燒熱直接輻射至周圍加熱周圍環(huán)境的方式的燃氣燃燒輻射供暖裝置時，為在避免燃氣的燃燒火焰直接接觸到人的同時，使輻射熱均勻分散并提高供暖裝置的設計效果，構(gòu)成在其下部采用在圍繞燃燒噴嘴周圍的狀態(tài)下，沿上部沿縱向垂直延長的一定直徑和高度的鋼化玻璃管(燃燒管)的燃氣供暖裝置時，在上述鋼化玻璃管本身及/或為垂直設置上述鋼化玻璃管而在鋼化玻璃管周圍沿縱向長度方向延長的多個支撐框架上，為避免發(fā)生上述燙傷本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種將燃氣作為吸熱媒介的熱電模塊(100)，包括：燃料燃氣供應管(10)；吸熱塊(92)，為在內(nèi)部形成貼緊收容上述燃料燃氣供應管的長度方向的槽(22、24)的一對實心體(26、28)或在內(nèi)部形成供燃料燃氣通過的通道(90)的中空體；至少一個熱電元件(36)，具備低溫側(cè)第一面(32)和高溫側(cè)第二面(43)，且低溫側(cè)第一面(32)與上述吸熱塊的外周面(29)接觸；及蓄熱金屬(40)，與上述高溫瓷第二面(34)接觸并吸收通過上述燃料燃氣供應管供應的燃料燃燒時產(chǎn)生的燃燒熱，而且，將上述所吸收的熱通過上述高溫側(cè)第二面(34)傳遞給上述熱電元件；將傳遞至上述熱電元件(36)的燃燒熱通過上述熱電元件的低溫側(cè)第一面(32)與上述吸熱塊(26、28)或(92)內(nèi)的低溫的燃料燃氣進行熱交換，從而形成低溫側(cè)第一面(32)和高溫側(cè)第二面(34)之間的溫差獲得上述熱電元件(36)的電動勢。

【技術(shù)特征摘要】
2015.05.12 KR 10-2015-00661731.一種將燃氣作為吸熱媒介的熱電模塊(100)，包括：燃料燃氣供應管(10)；吸熱塊(92)，為在內(nèi)部形成貼緊收容上述燃料燃氣供應管的長度方向的槽(22、24)的一對實心體(26、28)或在內(nèi)部形成供燃料燃氣通過的通道(90)的中空體；至少一個熱電元件(36)，具備低溫側(cè)第一面(32)和高溫側(cè)第二面(43)，且低溫側(cè)第一面(32)與上述吸熱塊的外周面(29)接觸；及蓄熱金屬(40)，與上述高溫瓷第二面(34)接觸并吸收通過上述燃料燃氣供應管供應的燃料燃燒時產(chǎn)生的燃燒熱，而且，將上述所吸收的熱通過上述高溫側(cè)第二面(34)傳遞給上述熱電元件；將傳遞至上述熱電元件(36)的燃燒熱通過上述熱電元件的低溫側(cè)第一面(32)與上述吸熱塊(26、28)或(92)內(nèi)的低溫的燃料燃氣進行熱交換，從而形成低溫側(cè)第一面(32)和高溫側(cè)第二面(34)之間的溫差獲得上述熱電元件(36)的電動勢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將燃氣作為吸熱媒介的熱電模塊(100)，其特征在于：當上述吸熱塊(92)為在內(nèi)部形成供燃料燃氣通過的通道(90)的中空體時，在上述通道還包括內(nèi)用于增加與通過上述通道的燃料燃氣的接觸面積...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金龍?zhí)?/a>，李瑄徽，
申請(專利權(quán))人：金龍?zhí)?/a>，李瑄徽，
類型：發(fā)明
國別省市：韓國;KR