一种温差发电机的制作方法

本实用新型涉及一种发电机，具体涉及一种温差发电机。

背景技术：

温差发电是一种新型的发电方式，利用西伯克效应将热能直接转换为电能。以半导体温差发电模块制造的半导体发电机，只要有温差存在即能发电。工作时无噪音、无污染，使用寿命超过十年，免维护，因而是一种应用广泛的便携电源。

随着保护环境、节约能源的呼声越来越高、利用温差发电可能是发展大方向、从小型器件到大型电站,将越来越多地把实验室理论应用到实践中去。目前主要用于油田、野外、军事等领域。该项目的另一市场化领域在于将发电装置用于太阳能、地热、工业废能等的利用，使热能直接转化为电能。另外，半导体发电模块体积小，重量轻，便于携带，可广泛用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业。

现有的设计的装置有：国内，用底部平整的盛水器，在其底部涂上导热硅脂与温差模块的冷端保持良好的热接触(开水的温度为100℃,所以冷端的温度可维持在120℃～130℃)，模块热端向下紧贴在铝片上。盛水器与铝片用销钉锁紧以保持温差模块两面与热、冷源的紧密接触。铝片另外有两个支柱用来调节与煤炉或其它热源之间的距离，热源温度在200℃左右。然而现有设备制冷片温差片暴露于空气中且很容易与水蒸气或水接触到，温差片在潮湿空气中易老化性能不佳。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供的一种温差发电机，水冷头的设计阻隔了水蒸气与温差片的接触，从而对温差片起到了保护作用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供一种温差发电机，包括：

长方体水冷头，其内部纵向设有用于使蒸汽通过的环形回路，该环形回路的顶端通过第一管道于水冷头上表面形成蒸汽出口，通过第二管道于水冷头下表面形成蒸汽入口，且该环形回路的低端通过一排水管道与外界连通，所述排水管道与环形回路的连通处较第二管道与环形回路的连通处低；

四片两两串联的温差片，其中两片热端与水冷头的前表面相贴合，另外两片热端与水冷头的后表面相结合；

散热片，其与温差片的冷端相贴合；

电池，其与温差片的输出端相连接。

特别的，所述排水管道为U型。

特别的，所述温差片与水冷头、散热片与水冷头均采用导热硅胶粘结。

特别的，所述电池与温差片输出端之间设有升压模块。

特别的，所述蒸汽入口向下延伸出一蒸汽管道，该蒸汽管道远离水冷头的一端外壁设有外螺纹。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种温差发电机，使用蒸汽作为热端能量的输入，设计水冷头结构，在保证较高温度的同时，同样能确保所用的温差片热端温度不会太高，起到保护温差片的作用。

【附图说明】

图1为本实用新型一种温差发电机中水冷头的结构示意图；

图2为本实用新型一种温差发电机中温差片的连接方式图；

图3为本实用新型一种温差发电机的结构示意图；

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型进一步详细说明。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种温差发电机，包括：

长方体水冷头1，其内部纵向设有用于使蒸汽通过的环形回路2，该环形回路2的顶端通过第一管道3于水冷头1上表面形成蒸汽出口4，通过第二管道5于水冷头1下表面形成蒸汽入口6，且该环形回路2的低端通过一排水管道7与外界连通，所述排水管道7与环形回路2的连通处较第二管道5与环形回路2的连通处低；

四片两两串联的温差片8，保证了较大的电压输出，其中两片热端与水冷头1的前表面相贴合，另外两片热端与水冷头1的后表面相结合；

散热片9，其与温差片8的冷端相贴合，通过自然风散热，使温差片8两端有着较高的温差，从而有较高的开路电压和输出电流，(理想情况下温差片两端温差可达到60度左右)；

电池10，其与温差片8的输出端相连接。

特别的，所述温差片8与水冷头1、散热片9与水冷头1均采用导热硅胶粘结，本实用新型选用的导热硅胶全称为导热粘接密封硅橡胶，是单组份、导热型、室温固化有机硅粘接密封胶，其通过与空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化，而硫化成高性能弹性体，可持续使用-60～280℃且保持性能，能对电子元器件起散热密封粘接作用并对周边环境不产生污染。

特别的，因温差片8温差不一定恒定，输出电压电流也并非固定值，故在串联后的温差片8输出端外接一个升压模块(图中未绘示),再将通过升压模块的电流通过电池10进行存储，该电池可以选用锂电池。

特别的，所述蒸汽入口6向下延伸出一蒸汽管道11，该蒸汽管道11远离水冷头1的一端外壁设有外螺纹，如此设计，使得本实用新型所述的温差发电机可根据使用场合的变化，搭配不同大小、形式的输入头套结构，使蒸气输入的来源多方多面，令该产品应用场合更加广泛。

本实用新型实施例选用的水冷头外部结构为100mm*80mm*25mm的长方体金属结构(导热性能好的金属材料均可使用)内部嵌套为环形回路结构，于使用时，高温蒸汽从蒸汽入口6进入，通过环形回路2(环形回路进出气口半径为10mm，分支环形结构管道半径5mm)后，温度降至130℃以下，部分蒸汽在管壁冷凝后通过底部的排水管道7排出。排水管道7设计嵌套U型结构，是为了防止水蒸气的溢出，因为从冷凝开始时排水管道7低出会有少量积水，从而形成一道水膜屏障阻止了水蒸气的溢出。

本实用新型实施例选用型号为SP1848-27145SA的温差片，该温差片的

封装尺寸为：40*40*3.4mm，

使用环境为：-40℃至150℃，

原材料为：碲化铋，

其中有字的一面帖近于散热面(冷端)无字的一面帖近于吸热面(热端)红色线接正极，黑色线接负极，有温差时既可发电，其中：

温差20度：开路电压0.97V,发电电流:225mA，

温差40度：开路电压1.8V,发电电流:368mA，

温差60度：开路电压2.4V,发电电流:469mA，

温差80度：开路电压3.6V,发电电流:558mA，

温差100度：开路电压4.8V,发电电流:669mA。

应当理解的是，于本领域的技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。