CN105167597A - 一种温差发电热水壶 - Google Patents
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Abstract
一种温差发电热水壶，包括设置在燃烧盘上的壶体，壶体内设置有将壶体分为火管和储水腔的二次进风通道，二次进风通道的外壁上设置有温差发电模块，壶体上开设与储水腔相连通的注水口，壶体的顶部为与火管相连通的排烟口。本发明中当燃烧盘内的燃料燃烧时，火管中的烟气的热量通过二次进风通道传递给温差发电模块的热端，温差发电模块的冷端将储水腔内的凉水加热，同时，温差发电模块产生的电可以供外界设备使用；本发明设置在壶体内的温差发电模块，使得热水壶在烧水的同时，可以将温差发电模块产生的电能，供照明或者通讯设备使用。本发明具有投资少、操作简单、使用寿命长、携带方便等优点，适应于野外宿营和工作使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水壶，尤其涉及一种温差发电热水壶。
背景技术
传统的烧开水的水壶为平底水壶，烧开水时，火焰加热壶底，壶底部的水受热，向上层水传递热量，逐渐使水烧开。其不足之处是除主要由平底壶底吸收热量外，大部分热量散失到空气中，壶底的热交换面积很有限，燃料产生的热量损失较多，造成烧水时间长，升温慢。为了解决此缺陷，一些厂家采用增加壶底受热面积的方式来提高加热效率，但还是解决不了火焰与氧气混合以及燃烧不充分的问题，热能利用率低。为了解决混合以及燃烧不充分的缺点，申请号为88218697.3的专利公开了一种“烟筒式快速热水壶”，专利号为ZL200620023869.9的专利公开了“一种高效节能热水壶”，申请号为201010248309.4的专利公开了“节能热水壶”，申请号为201110214280.3的专利公开了“一种内燃式热水壶”，申请号为201110196884.9的专利公开了“一种热水壶”，申请号为201220117789.5的专利公开了“一种节能热水壶”，上述专利通过在壶体中心设置空心过火筒，增加了高温烟气的停留时间，增大了传热面积和炉火侧的对流换热强度，减少热损失，提高加热效率，加快热水速度。为了进一步提高燃烧效率和热效率，申请号为201120366757.4的专利公开了一种“设有二次进风的烧柴开水炉”，炉体内的中间设有火管，四周设有水箱，并通过在火管的四周设二次进风道，通过二次通风口二次供氧，将烟气中的CO再次燃烧，从而提高燃烧效率和强度，提高热能利用率。
但是，上述所提及的现有技术以及改进的技术方案都局限于家庭用热水的烧水壶，因此，上述技术不能解决烧水同时提供野外工作照明或者野外通讯设备电力供应问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种温差发电热水壶，利用燃烧火管高温与壶内水低温的温差发电供照明或者野外通讯设备使用，其能在烧水的同时兼顾发电，且本发明制造成本低，使用维护费用低，性能稳定可靠。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明包括设置在燃烧盘上的壶体，壶体内设置将壶体分为火管和储水腔的二次进风通道，二次进风通道的外壁上设置有能够提供电能的温差发电模块，壶体的顶部设置与火管相连通的排烟口。
所述二次进风通道内填充有开孔金属泡沫。
所述开孔金属泡沫的材质为铜或铝，开孔金属泡沫的孔密度为5～15PPI，孔隙率为50～90％。
所述二次进风通道内壁上开设有二次进风孔。
所述壶体侧壁上开设与储水腔相连通的注水口；壶体的下端开设与二次进风通道相连通的二次通风孔。
所述火管的横截面为正多边形，且火管上端面的面积与下端面的面积的比值为1：(2～3)。
所述燃烧盘侧壁上开设有进风口。
所述温差发电模块的热端与二次进风通道之间采用导热胶粘结。
所述壶体上设置有将温差发电模块所产生的电能储存的蓄电池。
所述壶体侧壁上设置有一组提手。
相对于现有技术，本发明具有的有益效果为：本发明通过在燃烧盘上设置壶体，壶体内设置将壶体内部分为火管和储水腔的二次进风通道，二次进风通道外壁上设置有温差发电模块；当燃烧盘内的燃料燃烧时，火管中的烟气的热量通过二次进风通道传递给温差发电模块的热端，温差发电模块的冷端将储水腔内的凉水加热，同时，温差发电模块产生的电可以供外界设备使用；本发明设置在壶体内的温差发电模块，使得热水壶在烧水的同时，可以将温差发电模块产生的电能，供照明或者通讯设备使用。本发明具有投资少、操作简单、使用寿命长、携带方便等优点，适应于野外宿营和工作使用。
进一步的，本发明中火管的外壁与壶体内壁之间设有填充开孔金属泡沫的二次进风通道，由于火管下大上小，如同烟囱，所以受热面积大、效果好、换热快；一方面火管内未充分燃烧的烟气上升至二次通风孔时，二次空气进入二次进风通道时温度升高，通过二次进风孔二次供氧，将烟气中的CO再次燃烧；另一方面开孔金属泡沫的存在，避免了高温火焰直接冲刷温差发电模块，使得温差发电模块热端的温度降低，有效防止温差发电模块过热。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为本发明剖视图。
图3为图2中圆圈处的局部放大图。
图4为图2中沿A-A线的剖视图。
图5为本发明燃烧盘结构示意图。
其中，1为壶体；2为注水口；3为火管；4为二次进风孔；5为二次进风通道；6为温差发电模块；7为储水腔；8为二次通风孔；9为燃烧盘；9-1为进风口；10为蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
参见图1-2，本发明包括设置在燃烧盘9上的壶体1，所述壶体1内部设置二次进风通道，二次进风通道将壶体1内分为火管和储水腔，二次进风通道的外壁设置有能够提供电能的温差发电模块，火管作为温差发电模块的热端，与温差发电模块相接触的储水腔作为温差发电模块的冷端；二次进风通道5内填充开孔金属泡沫，开孔金属泡沫为孔密度为5～15PPI，孔隙率为50～90％的铜或铝，二次进风通道5内壁上开设二次进风孔4，二次进风通道5外壁上设置温差发电模块6；火管3的横截面为正多边形，且火管3在竖直方向上设置，火管3上端面的面积与下端面的面积的比值为1：(2～3)。壶体1外壁的下端开设与二次进风通道5相连通的二次通风孔8；壶体1外壁上开设与储水腔7相连通的注水口2，注水口2上设置有水口盖；壶体1侧壁上设置有一组用于将热水壶提起的提手。
本发明的工作原理是：燃烧盘9上生火，将装入凉水的壶体1放在燃烧盘9上，火焰直接由火管3向上经排烟口排出，二次进风通道5与壶体1外壁之间构成一个封闭的储水腔7，火管3的外侧与储水腔7之间设有二次进风通道5和温差发电模块6。储水腔7中的凉水与火管分别构成温差发电模块的冷热端，温差发电产生电力储存在蓄电池内供照明或充电设备使用。
本发明提供热水并且产生电能的工作过程为：先将可燃物质放入燃烧盘9内，然后点燃，可燃物质在燃烧盘9内燃烧，然后将壶体1放置于燃烧盘上方，烟气可以通过设置在壶体内部的二次燃烧进风口充分燃烧，然后从火管3向上排出，二次燃烧使得燃料利用充分，热能利用率提高。二次进风通道5与储水腔7之间设置的温差发电模块在高温烟气和低温水的温差作用下产生电力，于是产生电能，电能存储至蓄电池10，供照明或者通讯设备使用。由于使用二次进风燃烧原理，使得燃烧充分，烟尘少，污染少，加热速度快，并且可以使用多种燃料，如秸秆颗粒、柴草和煤炭等。本发明制作简单，适宜户外活动、野外工作使用。
本发明中由于火管下端为大口径的进火口，上端是小口径的排烟口，这种火管设计能够增加受热面积，水升温快，可节约燃料。此外，火管的横截面为正多边形设计可以方便温差发电模块的安装，所述温差发电模块6与二次进风通道之间采用耐高温导热胶粘结(至少耐400℃的温度)。
参见图3-5，在二次进风通道5内填充开孔金属泡沫，一方面使壶体1外的二次空气进入二次进风通道5时温度升高，高温空气进入火管内强化燃烧；另一方面避免了高温火焰直接冲刷温差发电模块，降低了火管3与温差发电模块6热端之间的热阻，防止温差发电模块过热，同时，开孔金属泡沫能够将火管的热量传递给温差发电模块，使温差发电模块的热端维持一定的温度；燃烧盘9侧壁上开设有进风口9-1。
本发明提供一种温差发电热水壶，利用燃烧火管的高温与储水腔内水的低温的温差发电，可以充分利用柴薪燃烧同时供野外使用热水和照明、通讯等设备使用，结构简单，柴薪燃烧效率高。
上述结构描述为实现本发明目的较佳的实施结构，但是不仅仅局限于所述结构，任何对本发明在权利要求范围内的修改、变更或/和替换均应视为本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温差发电热水壶，其特征在于，包括设置在燃烧盘(9)上的壶体(1)，壶体(1)内设置有将壶体(1)分为火管(3)和储水腔(7)的二次进风通道(5)，二次进风通道(5)的外壁上设置有能够提供电能的温差发电模块(6)，壶体(1)的顶部设置与火管(3)相连通的排烟口。
2.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述二次进风通道(5)内填充有开孔金属泡沫。
3.根据权利要求2所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述开孔金属泡沫的材质为铜或铝，开孔金属泡沫的孔密度为5～15PPI，孔隙率为50～90％。
4.根据权利要求1或2所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述二次进风通道(5)内壁上开设有二次进风孔(4)。
5.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述壶体(1)侧壁上开设与储水腔(7)相连通的注水口(2)；壶体(1)的下端开设与二次进风通道(5)相连通的二次通风孔(8)。
6.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述火管(3)的横截面为正多边形，且火管(3)上端横截面的面积与下端横截面的面积的比值为1：(2～3)。
7.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述燃烧盘(9)侧壁上开设有进风口(9-1)。
8.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述温差发电模块(6)的热端与二次进风通道之间采用导热胶粘结。
9.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述壶体(1)上设置有将温差发电模块所产生的电能储存的蓄电池(10)。
10.根据权利要求1所述的一种温差发电热水壶，其特征在于，所述壶体(1)侧壁上设置有一组提手。
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