本发明专利技术的目的在于提供一种热电模块及利用该热电模块的燃气供暖装置。本发明专利技术的将燃气作为吸热媒介的热电模块(100)包括：燃料燃气供应管(10)；吸热块(92)，为在内部形成贴紧收容上述燃料燃气供应管的长度方向的槽(22、24)的一对实心体(26、28)或在内部形成供燃料燃气通过的通道(90)的中空体；至少一个热电元件(36)，具备低温侧第一面(32)和高温侧第二面(43)，且低温侧第一面(32)与上述吸热块的外周面(29)接触；及蓄热金属(40)，与上述高温瓷第二面(34)接触并吸收通过上述燃料燃气供应管供应的燃料燃烧时产生的燃烧热，而且，将上述所吸收的热通过上述高温侧第二面(34)传递给上述热电元件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用LNG或LPG燃烧时产生的辐射热加热周边的燃气供暖装置，尤其涉及在将其燃气燃烧热的一部分利用热电元件(塞贝克元件)转换为电能时，将低温的燃料燃气用作热电元件的低温侧的热交换媒介(吸热媒介)，从而可简单有效地提高换热效率(发电效率)的供暖装置。在本专利技术中，由热电元件产生的电能可用于点亮设置于燃气供暖装置周边的装饰用、照明用或安全用LED等。
技术介绍
塞贝克效应(SeebeckEffect)是指即使导电体中没有从外部施加的电流流过，也可通过上述导电体内能量(热)的流动产生电压差(电动势)的原理，即热能转换为电能的热电效应。连接不同导体金属的两端形成闭路并在上述导电体的两端形成温差，则温差将成为产生电动势。另外，与此不同，焊接不同的两种导体金属的两侧末端形成闭路并向上述电路施加电流时，两个结合部端部的温度变得不同的珀尔贴效应也是与塞贝克效应一样的具有代表性的热电效应。塞贝克效应和珀尔贴效应都是热能和电能相互之间的转换现象，塞贝克效应的典型的工业用途有通过检测导体之间的电动势大小推算上述导体两端的温差的热电偶(热电传感器)，而后者的工业用途有利用车辆电池的车辆用冷暖空调装置、车辆椅或车辆用小型冰箱等。本专利技术涉及在在冬季在室内或室外通过燃烧LNG或LPG等液化天然气或液化石油气，用其燃烧热直接加热周围的燃气供暖装置中，通过利用热电元件(塞贝克元件)主动吸收燃烧热的一部分并将其温度转换为低温的过程，通过塞贝克效应产生电能并用上述电能点亮设置于燃气供暖装置周边的装饰用、照明用或安全用LED的装置，而在本专利技术中所使用的热电元件是公知的塞贝克元件。现有的通过塞贝克效应将燃烧热或其废热转换为电能相关的专利技术有如图9所示的韩国注册专利第10-0712960号的具备发电功能的加热器。上述技术的目的在于利用炉子和加热器运行时消耗掉的废热进行发电而再生利用，提高燃烧能的效率，在炉子或加热器等的上部设置吸收热量达到蓄热目的的蓄热板，在蓄热板和用于散热的散热板之间设置发电用热电元件，以将炉子等的废热的一部分转换为电能，而其余的热通过散热板进行散热，从而在保留供暖功能的同时，具备发电功能。具体而言，上述技术为利用热电元件10的具备发电功能的加热器，其在加热器的上面或侧面设置蓄热板20并以热电元件10、散热块30-1、散热板30、冷却扇40的顺序设置，以使热电元件10感应两端间的温差产生直流电，并通过直流电源控制装置50将上述直流电供应为稳定的电压的电能。上述韩国注册专利第10-0712960号的具备发电功能的加热器是在炉子或加热器等供暖装置中利用废热，但因废热也是燃烧热的一部分，因此，在利用通过燃烧热产生电能的塞贝克效应的方面与本专利技术属于相同的技术范围。但是，可通过将要详细说明的内容可知，本专利技术不是单纯提高燃烧时的热效率(燃烧效率)的技术，而是主动直接吸收非燃烧废热的燃烧初期的燃烧热并将其转换为电能的技术，在热能转换为电能方面，尤其无需使用散热块或散热板及冷却扇等一般像外部突出设置的散热(换热)促进部件，即可有效地获得大电动势的温差极大化技术。因此，本专利技术在是对塞贝克元件的效率性换热结构方面存在不同，尤其在将低温的燃料燃气本身用作对塞贝克元件的低温侧吸热媒介，从而可省略现有技术的散热板或设置于其外部的冷却扇方面，与上述韩国注册专利第10-0712960号不同。另外，在现有技术的供暖装置中，与将燃烧热转换为电能相关的另一专利技术有如图10所示的日本公开专利第2001-296036号的供暖装置。上述技术目的在于，在通过撒热装置(例如散热器)循环通过过燃烧热换热的热媒介(例如水)进行供暖的供暖装置中，减少对热媒(水)的循环泵启动用电池的不必要的消耗，快速提高起始热媒(水)的温度。上述技术在利用通过燃气和空气的氧化反应产生热量的燃烧加热装置9加热热媒2并使其在形成于散热装置17的热媒通道19内进行循环的供暖装置中，根据热电转换部12的产生电压将控制装置7的电源分为热电转换部12和电池13的同时，在从装置开始启动的一定时间内只通过电池13的电源驱动控制装置7。另外，如图11所示，日本公开专利第2001-90962号的供暖装置也与此类似，在将热电元件的电动势用作电动泵的驱动电源的现有技术的供暖装置中，为解决因燃烧器的输出的变化和外部温度的变化或在发热部中的负载变化等无法稳定运行的现有技术的供暖装置的问题，具备产生燃烧热的发热部23、对发热部23产生的热量进行散热的散热部24、用于循环在发热部和散热部两者之间循环的热媒的循环泵16，并通过速度控制装置22向上述循环泵的马达17供应热电元件19产生的热电动势，从而不受热电元件19产生的热电动势的大小的影响，可维持马达一定的旋转速度，确保供暖装置的稳定运行。上述两件日本公开专利技术都公开在使热媒(水)循环于散热部的供暖装置中，作为用于循环热媒的马达的驱动电源使用燃烧热的一部分通过热电动势转换所获得的电能的技术，但这些技术只是有效稳定地确保用于使热媒(例如水)循环于散热部的马达的驱动电源的电力的技术，从而与无需具备用于热媒的循环的电动泵等装置，直接使用燃气燃烧时的辐射热直接对供暖装置周围进行加热的本专利技术，在供暖装置的基本条件乃至结构方面存在不同，尤其是在主动积极吸收燃料燃烧初期的燃烧热并将其转换为电能的发电效率方面，即为有效获得大电动势而利用燃料燃气的低热源作为特征的本专利技术在侧重点方面完全不同。利用塞贝克效应的热电元件的电动势，当施加于上述热电元件两端的温差越大，其电动势也越大，因此，各作用于或施加于热电元件两端的两个热源(高热源、低热源)间的温差越大，则越有利于电动势的生成。本专利技术未采用为降低低温侧的温度而在现有技术中通常为向常温的空气中散热而使用的散热片或冷却扇等向外突出结构，而通过使比常温很低的温度的低温的饶辽燃气本身直接吸收燃烧热的极其简单有效的内部换热结构获得塞贝克元件的高的电动势。另外，如燃气供暖装置那样作为热源使用燃气的供暖装置中，考虑到使用上的安全，现金的韩国法规限制不能将外部的电力接入燃气供暖装置使用。因上述原因，在燃气供暖装置中，在需要少量电力的特定情况下，如像本专利技术或上述现有技术那样利用热电效应自我产生电力是最好的方法。本专利技术是直接向周围照射燃气燃烧热加热周围的方式的燃气燃烧辐射供暖装置，因此，直接暴露于辐射热的供暖装置的部分框架等容易过热，若因不小心围在供暖装置周围取暖的人的手、脸、手臂等触碰过热的框架，则将瞬间造成烫伤。另外，在夜间无照明的地方，尤其在室外使用本专利技术的燃气供暖装置之后，关掉燃气不再进行燃烧时，因连燃气燃烧火焰带来的光亮都没有，因此，当供暖装置周围突然变暗时，框架的过热温度进一步存在造成上述烫伤的危险。另外，在构成使燃气燃烧热直接辐射至周围加热周围环境的方式的燃气燃烧辐射供暖装置时，为在避免燃气的燃烧火焰直接接触到人的同时，使辐射热均匀分散并提高供暖装置的设计效果，构成在其下部采用在围绕燃烧喷嘴周围的状态下，沿上部沿纵向垂直延长的一定直径和高度的钢化玻璃管(燃烧管)的燃气供暖装置时，在上述钢化玻璃管本身及/或为垂直设置上述钢化玻璃管而在钢化玻璃管周围沿纵向长度方向延长的多个支撑框架上，为避免发生上述烫伤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将燃气作为吸热媒介的热电模块(100)，包括：燃料燃气供应管(10)；吸热块(92)，为在内部形成贴紧收容上述燃料燃气供应管的长度方向的槽(22、24)的一对实心体(26、28)或在内部形成供燃料燃气通过的通道(90)的中空体；至少一个热电元件(36)，具备低温侧第一面(32)和高温侧第二面(43)，且低温侧第一面(32)与上述吸热块的外周面(29)接触；及蓄热金属(40)，与上述高温瓷第二面(34)接触并吸收通过上述燃料燃气供应管供应的燃料燃烧时产生的燃烧热，而且，将上述所吸收的热通过上述高温侧第二面(34)传递给上述热电元件；将传递至上述热电元件(36)的燃烧热通过上述热电元件的低温侧第一面(32)与上述吸热块(26、28)或(92)内的低温的燃料燃气进行热交换，从而形成低温侧第一面(32)和高温侧第二面(34)之间的温差获得上述热电元件(36)的电动势。
【技术特征摘要】
2015.05.12 KR 10-2015-00661731.一种将燃气作为吸热媒介的热电模块(100)，包括：燃料燃气供应管(10)；吸热块(92)，为在内部形成贴紧收容上述燃料燃气供应管的长度方向的槽(22、24)的一对实心体(26、28)或在内部形成供燃料燃气通过的通道(90)的中空体；至少一个热电元件(36)，具备低温侧第一面(32)和高温侧第二面(43)，且低温侧第一面(32)与上述吸热块的外周面(29)接触；及蓄热金属(40)，与上述高温瓷第二面(34)接触并吸收通过上述燃料燃气供应管供应的燃料燃烧时产生的燃烧热，而且，将上述所吸收的热通过上述高温侧第二面(34)传递给上述热电元件；将传递至上述热电元件(36)的燃烧热通过上述热电元件的低温侧第一面(32)与上述吸热块(26、28)或(92)内的低温的燃料燃气进行热交换，从而形成低温侧第一面(32)和高温侧第二面(34)之间的温差获得上述热电元件(36)的电动势。2.根据权利要求1所述的将燃气作为吸热媒介的热电模块(100)，其特征在于：当上述吸热块(92)为在内部形成供燃料燃气通过的通道(90)的中空体时，在上述通道还包括内用于增加与通过上述通道的燃料燃气的接触面积...
【专利技术属性】
技术研发人员：金龙泰，李瑄徽，
申请(专利权)人：金龙泰，李瑄徽，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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