[实用新型]热电转换装置

说明书

本实用新型涉及一种热电装置，特别是一种热电转换装置。适用于冶金、化工、机械和能源等工业领域，以及汽车、锅炉(灶)、中央空调、冷冻(藏)库等等的节能；适用于自然环境中的热能采集，从而开辟新的能源；适用于制造无能源消耗的制冷设备等。

现代工业领域和人们的日常生活中，时时刻刻都在消耗掉巨大的能源资源，而能源以热的形式浪费现象十分普遍，这是造成能源(如：石油、煤炭)的利用率不高的主要原因，因此产生了节能的课题。

汽车以燃烧汽油、柴油为主；锅炉(灶)以燃烧煤炭、液化石油气为主；空调器、冰箱以消耗电力工作；它们既消耗宝贵的石油、煤炭资源，也带来日益严重的环境污染。如：汽车发动机由水冷却器带走的热量和排放尾气散失的热量；锅炉(灶)的四周和烟窗散失的热量；中央空调器、冷冻(藏)库的散热器散失的热量等，也产生了节能的问题。

上述种种热能，由于没有加以采集而得不到利用，长期以来浪费了宝贵而又巨大的能源资源。

现有空调器、冰箱等制冷设备要消耗大量的电力，特别是家庭空调器和冰箱的普及，对电力的需求日益增大，需要国家投入大量的资金，建设更多的发电厂，以消耗更多的能源资源(如：石油、煤炭等)来满足人们物质生活的需要。

本实用新型的任务，是要提供一种热电转换装置。它能够进行热电转换，达到采集热能、节约能源、无能源消耗制冷和开辟新能源的目的。

热能是一种能源存在形式，是能够通过收集的方法而加以利用的能源资源。电能是传输、分配和使用过程中最方便、最清洁的能源，是现代社会中不可缺少的主要能源之一。将热能转换成电能的方法早已被人们所发现，即：当两种不同的金属或者合金通过烧结或者缠绕在一起形成结点后，结点上受热就会产生(热)电(动)势。这是因为结点吸收热能，在结点的结合面形成电子聚集，并且产生电位差，如果用导线将结点两端短接，就会产生电(子)流，这样就形成了热电转换过程。一般情况下，热电转换的电势与温度成正比。温度越高，结点的结合面产生的电势越高。热电偶就是一种这样的元件，它产生电势的大小与温度的高低有较好的线性关系。利用这种电势与温度的线性关系，将热电偶安装在需要测量(和控制)温度的地方，用导线将电势引出，接入“温度测量控制仪”或“温度指示调节仪”，被测点的温度就能显示出来。仪器内部还能通过给定值与实测值进行比较，输出温度控制信号。因此，热电偶被广泛用于科研、工矿和电力等行业的温度测量与控制领域。附表1是我国《国家标准型热电偶的电势与温度关系表》。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：将现有热电偶在结构和制造工艺上加以改造，然后将热电偶串联形成直线组合、或者串并联形成方阵组合，从而制造成为具有较大的吸热能力和吸热面积、产生较高的电势和较大的热电转换功率、以及具有较好的机械强度的热能元件。再根据热源位置的具体情况和热源温度值，对热能元件进行串并联组合，实施输出电势和输出功率的控制，使热电转换装置符合实际使用要求。

以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1，是热电偶原理所形成的热能元件示意图；

图2，是热能元件等效电路图；

图3，是热能元件的温度与电势关系曲线；

图4，是热能元件收集热能直接利用和给蓄电池充电的电气原理方框图；

参照图1，甲合金(4)和乙金属(2)通过烧结形成热电偶(3)，再由中性金属(5)将热电偶(3)串联起来，在热电偶(3)与不锈钢外壳(6)之间用绝缘材料(7)绝缘，引出导线(8)由瓷套(9)支撑，组成一个完整的热能元件(1)。甲金属(4)和乙金属(2)所形成的热电偶(3)的结合面积比测量温度用的热电偶的结合面积大。

中性金属(5)在热能元件(1)中只起连接导线的作用，它与甲合金(4)、乙合金(2)所形成的结合面不产生电势，或者只产生极其微小的电势。绝缘材料(7)和瓷套(9)使热电偶(3)及其引出导线(8)和不锈钢外壳(6)隔绝电气联系。不锈钢外壳(6)使热能元件(1)形成较好的整体、较高的机械强度，并且保护热电偶(3)不受热源介质或自然环境中风雨的侵蚀。