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专利号: 2018107048724
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种烟道‑室内温差能量收集装置,其特征在于:所述能量收集装置包括由外到内布置的文丘里板、底板、烟道侧电路板、室内侧电路板和隔热支承块,其中隔热支承块中布置了P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒;水泥薄壁排烟道中,在烟道壁上预留圆孔用于安装防火止回阀,防火止回阀外侧安装排烟管,在预留圆孔的两侧的烟道壁上分别预留两个相同形式的矩形安装孔,以便分别安装两组文丘里板及底板;两个预留矩形安装孔中,其中一个矩形安装孔必须位于烟道壁的毗邻室内一侧,另一个在其对壁;两个矩形安装孔中心高度相同,且与预留圆孔孔心的高度位置接近;两个矩形安装孔的形状、大小相同,均为阶梯形方孔,开孔沿水泥薄壁排烟道壁外侧设有便于安装的矩形凹台;

所述文丘里板材料可为导热系数高、轻质的金属材料,文丘里板是向烟道内弯折的金属板,弯折的剖面轮廓近似梯形,嵌套在水泥薄壁排烟道壁的矩形安装孔上,并凸向烟道内;文丘里板四周有折边,便于与底板拼装;

与文丘里板拼合的底板是平面形状为矩形的薄金属板,材料与文丘里板相同;底板形状、面积与水泥薄壁排烟道上的预留矩形安装孔凹台吻合;位于烟道壁毗邻室内一侧的矩形安装孔上,安装的一组文丘里板及底板,其底板中央开设方孔,方孔是预留安装无线传感器的空位,该方孔的位置与室内侧电路板中央的空位对应;位于烟道壁非毗邻室内一侧的矩形安装孔上,安装的一组文丘里板及底板,其底板没有开孔;

所述文丘里板与底板拼合后,用六个螺钉安装固定于水泥薄壁排烟道上的预留矩形安装孔上,文丘里板与底板拼合后的总厚度与水泥薄壁排烟道上的预留矩形安装孔轮廓边缘的凹台厚度相同,底板底部与烟道矩形安装孔外壁贴合;

水泥薄壁排烟道上非毗邻室内一侧安装的文丘里板和底板的中间为空腔;

水泥薄壁排烟道壁的毗邻室内一侧安装的文丘里板和带方孔的底板的空腔中有填充物,所述填充物构造层次由烟道内向外依次为:烟道侧电路板,隔热支承块和室内侧电路板,P型水泥基Seebeck效应棒,N型水泥基Seebeck效应棒布置在隔热支承块内部;

所述烟道侧电路板安置在烟道壁的毗邻室内一侧的文丘里板及其底板的空腔中,与文丘里板的内侧轮廓吻合,并紧密贴合;烟道侧电路板四周有翻边,以便嵌套隔热支承块;

所述室内侧电路板安置在烟道壁的毗邻室内一侧的文丘里板及其底板的空腔中,紧贴底板的内侧;外形为四周有翻边的矩形薄板,便于嵌套隔热支承块,端面与隔热支承块侧面贴合;

所述隔热支承块填充于烟道侧电路板和室内侧电路板之间的空腔内。

2.如权利要求1所述的烟道‑室内温差能量收集装置,其特征在于:所述烟道侧电路板为印刷电路板,在与文丘里板贴合接触的一侧无印刷电路,形成与文丘里板的电绝缘;有翻边的一侧表面嵌入多排矩形金属膜,每一个金属膜对应两个相邻的水泥基Seebeck效应棒,实现与P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒的电连通;烟道侧电路板厚度方向的中间为印刷电路层,印刷电路与板表面的金属膜电连通;烟道侧电路板外表面的金属膜与水泥基Seebeck效应棒空间位置上对应,中间仅隔半层烟道侧电路板的厚度。

3.如权利要求1所述的烟道‑室内温差能量收集装置,其特征在于:所述室内侧电路板为印刷电路板,有翻边的一侧表面为多排矩形金属膜,每一个金属膜对应两个相邻的水泥基Seebeck效应棒,实现与P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒的电连通;室内侧电路板厚度方向的中间为印刷电路层,印刷电路与室内侧电路板表面的金属膜电连通;室内侧电路板的另一侧表面无印刷电路,与文丘里板的底板紧密贴合。

4.如权利要求1所述的烟道‑室内温差能量收集装置,其特征在于:隔热支承块采用导热系数低,热阻大,隔热性能好的材料,隔热支承块内排列正方形通孔,孔内注入相应的P 型半导体性质的碳纤维水泥基复合材料以及N型半导体性质的碳纤维水泥基复合材料,凝固分别形成P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒,每两个相邻的水泥基Seebeck效应棒的端部,对应烟道侧电路板表面的一个金属膜,实现与P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒的电连通;

将所有P型水泥基Seebeck效应棒两端的温度电动势正向串接,每一N型水泥基Seebeck效应棒与每一P型水泥基Seebeck效应棒反向串接,所有水泥基Seebeck效应棒串接后的两个总引出端应布置在室内侧电路板,储能电路模块、传感器模块、无线传输模块也均应布置在室内侧电路板;

取P型水泥基Seebeck效应棒与N型水泥基Seebeck效应棒的数量相同,并在空间上交错排布,并加以编号,所有奇数编号为P型水泥基Seebeck效应棒,偶数编号为N型水泥基Seebeck效应棒,二者数量相等,编号1的P型水泥基Seebeck效应棒其室内侧电路板一端接触的金属膜为一个总引出端,编号1的P型水泥基Seebeck效应棒与烟道侧电路板一端的金属膜接触,该金属膜与编号2的N型水泥基Seebeck效应棒接触,即编号1的P型水泥基Seebeck效应棒与编号2的N型水泥基Seebeck效应棒在烟道侧电路板上共用一片金属膜,实现电连通;编号2的N型水泥基Seebeck效应棒另一端与室内侧电路板的金属膜接触,该金属膜与编号3的P型水泥基Seebeck效应棒接触接触,即编号2的N型水泥基Seebeck效应棒与编号3的P型水泥基Seebeck效应棒在室内侧电路板上共用一片金属膜,实现电连通;依次类推,直到最大编号的N型水泥基Seebeck效应棒接触的室内侧电路板上的金属膜为另一个总引出端。