[发明专利]一种热电压电复合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种热电压电复合装置。

背景技术

热电装置是基于利用半导体的Seebeck效应将热能直接转换为电能，具备无运动部件、体积小、重量轻、无噪音、无污染的优点，同时低品位的热能(＜350℃)难于回收成为提高能源利用率的难点之一。因此，热电发电作为一种能源领域的高新技术成为国际上竞相研究的热点之一，并将对人类世纪经济生活和社会发展产生重大的影响。

热电发电器件虽无运动部件，当其应用到低品位废热发电上，如：汽车尾气、发动机、垃圾燃烧、工厂废热、家用木炭炉、热水器等，废热的温度变化大且快。热电模块必须经受热端从室温-40℃～100℃到使用温度-40℃～400℃，冷端在-40℃～200℃的热冲击。如热水器中，当加热时，会使保温室内压力变大，且温度升高，使热电器件存在热胀冷缩现象，而热电装置在热冲击下而引起的热应力难于释放，造成焊点松动直至脱落，进而影响器件的寿命。如何释放热电发电器件在低品位热源回收中热冲击的热应力以及提高能源利用率，是保证其性能稳定寿命长的唯一途径。无论是在技术理论和实验证明上都是扩展热电发电的使用领域和提高能源利用率的有效方法。

且已知热电变换元件利用通过对离开间隔的部位赋予温度差、使高温部与低温部之间产生电位差的塞贝克效应，温度差越大则发电量也越大。这样的热电变换元件以将多个接合的热电变换元件模组的形态使用。在这种发电装置中，如上述那样，已知对热电变换模组赋予的温度差越大则发电量越大、发电性能越提高。作为将热电变换模组的温度差取较大的对策之一，使夹着热电变换模组配设的加热侧及冷却侧的板部件相对于热电变换模组以均匀的状态紧贴、提高经由这些板部件的热传导度是有效的。例如在特开2009-088408号公报中记载那样，能够使用系杆或螺母这样的连结用的部件使各板部件以加压状态紧贴在热电变换模组上。但是，如果使用这样的部件，则难以以均匀的压力将板部件向热电变换模组加压，此外，装置的结构变复杂或成本提高。此外，有在设计或构思的自由度上发生限制的情况，进而，还有在使想要尽可能实现轻量化的装置装备的情况下变得不利的问题。

另外，只是存在使用热电装置收集能量，其能量回收率不高，机械能量浪费较多，而压电装置也是一种新型的回收能量的一种途径，可有效回收机械能量。

发明内容

本发明的目的是提供一种热电压电复合装置，可以提高热电装置的稳定性，以及可提高能量的利用率，形成一种新型高效的能量转换集成装置。

为实现上述目的，本发明提供一种热电压电复合装置，其包括热电装置和压电装置，其特征在于：热电装置包括上热电装置和下热电装置，压电装置设置在上热电装置与下热电装置之间，在压电装置与热电装置之间还设有缓冲装置。

作为优选，所述缓冲装置为弹簧或弹性板或弹性框，进一步地，缓冲装置两侧设置固定部件，用于支撑固定缓冲装置。

作为优选，所述缓冲装置内设置冷却部件，进一步地，所述冷却部件为冷却管或冷却板。

作为优选，所述缓冲装置内设置导热部件。

具体地，所述导热部件为T型结构，包括导热板面和柱型结构，所述柱型结构与缓冲装置连接，所述导热板面设置于缓冲装置内部与热电装置接触一侧，或导热板面设置于缓冲装置外部并置于缓冲装置和热电装置之间。

进一步，所述上热电装置与下热电装置均相对固定在内置板上。

进一步，所述热电装置两侧设置限位缓冲部件，或导热部件两侧设置限位缓冲部件。

具体地，所述限位缓冲部件为V型钢板，所述限位缓冲部件在上下左右具有缓冲作用，所述限位缓冲部件一方面可以起到限制导热部件和热电装置，或起到限制热电装置的作用，同时能够起到上下左右缓冲作用，用于热电装置膨胀而导致的挤压变形。

进一步，在热电装置与压电装置之间还可设置绝缘部件。

进一步，所述热电装置可包括高温部模块和低温部模块。

进一步，所述热电装置可包括多个热电单元。

有益效果：与现有技术相比，本发明的装置结构简单，成本低，热电装置的冷却侧的板部件相对于热电装置的紧贴性提高；另外，通过设置缓冲装置，可以缓冲对热电装置的热冲击，提高的热电装置的使用寿命；在上下两个热电装置之间设置压电装置，可转换机械能，提高能量回收率；此外，将冷却部件设置在缓冲件中，一方面可以提高空间利用率，另一方面也可减少热对压电装置影响。

附图说明

图1是本发明的热电压电复合装置的剖视图。