[发明专利]环保热能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能发电装置，特别是涉及一种可以利用温差产生电 能的环保热能发电装置。

背景技术

日常生活中有许多耗费的能源生成，却又被废弃的热能，如：燃烧机产 生的高温烟气、工厂排放的废热、地热......等等。如果能将这些热能善加 利用，将可成为符合环保需求的再生能源。而热电材料(thermoelectric) 可以将大量废热回收转为电能，且具有设备简单、无传动部件、低噪音、无 排放污染、取用方便、安全可靠、寿命长、不需维修等优点，因而普遍得到 日、美、欧等先进国家的重视。

请参阅图1所示，是说明一般热电半导体装置的工作原理的示意图。一 般热电半导体单元1，主要是以P型半导体11、N型半导体12与金属导体 13串连组成一封闭电路14。借此，当二端接点温度不同时，该回路14中 就会产生电流(Seebeck效应)，并达到发电的目的。

上述现有的热能发电装置存在有以下问题：

1、依据前述，该热电半导体单元1的温差越大，所产生的电能就会越 强，但是，由于P型、N型半导体11、12是分别通过金属导体13与热源相 接触，因此，热能很容易由P型、N型半导体11、12的一端部传导至另一 端部，不但会缩小P型半导体11、N型半导体12的温差，而且会影响热电 效应，使发电效率不如预期。

2、且以往的P型、N型半导体11、12是以金属粉末经高压冲压后，直 接切割成颗粒，再以锡焊(熔融温度为200℃)的方式与金属导体13焊结，因 此，P型、N型半导体11、12很容易在长时间高温的环境下，有松散瓦解及 脱焊的缺失。

由此可见，上述现有的热能发电装置在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂 商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展 完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者 急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的环保热能发电装置，实属 当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的热能发电装置存在的缺陷，而提供一种 新型结构的环保热能发电装置，所要解决的技术问题是使其提供一种能提 升发电效率的环保热能发电装置，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依 据本发明提出的一种环保热能发电装置，是与自然环境中的冷源及热源作 用，其包含：至少一个半导体热电单元，具有接触冷源的一第一陶瓷层、接 触热源的一第二陶瓷层、间隔布设在该第一、第二陶瓷层且相互错开的多 数个第一导体与多数个第二导体、交错排列且以串联方式导接于相对应第 一、第二导体间的多数个P型半导体与多数个N型半导体，及充填在前述P 型、N型半导体间的一断热材料层，前述P型、N型半导体是接收冷、热源 造成温度差而产生电流；以及一个电路单元，是与该半导体热电单元形成 一电性回路，并具有稳定电压的一稳压器、积蓄与输出电能的一蓄电池，及 转换电压的一转换器。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的环保热能发电装置，其中所述的P型半导体与N型半导 体是由锑、铋粉末经高压冲压、烧结成型后，裁切成颗粒。

较佳地，前述的环保热能发电装置，其中所述的第一、第二导体分别是 一种铜箔导体，前述P型半导体与N型半导体是以铜焊剂与前述第一、第二 铜箔导体焊结。

较佳地，前述的环保热能发电装置，该环保热能发电装置还包含有连 接热源与该半导体热电单元的一个热传单元，该热传单元具有一个真空腔 体，该真空腔体内具有界定出一腔室的一个腔壁，及悬浮在该腔室内的多数 个导温粒子。

较佳地，前述的环保热能发电装置，其中所述的真空腔体还具有形成在 该腔壁二相对面的一第一导热面与一第二导热面，该半导体热电单元共有 多数个，是分别以该第二陶瓷层贴置在该腔壁第一、第二导热面，且呈串并 联组合与该电路单元形成该电性回路。

较佳地，前述的环保热能发电装置，其中所述的真空腔体还具有环绕该 腔壁一外周面的且具有保温效果的一边框。

较佳地，前述的环保热能发电装置，其中所述的热传单元还具有多数个 超导温管，前述超导温管与该真空腔体是相互串接。