[发明专利]低温热电转化装置

说明书

技术领域

本发明涉及热电转化装置，特别是低温热电转化装置。

背景技术

世界能源消费以不可再生的化石资源为主，而化石资源的开发和利用，不但造成资源枯萎，而且对人类赖以生存的自然环境造成严重破坏。为解决能源消费的课题，人们试图开发利用太阳能和环境热能。太阳能来自太阳，利用太阳能获得电力，需要用太阳能电池进行光电转换来实现。太阳能发电设备大多为大型发电系统，而家用的太阳能发电装置很少。环境热能也主要来自太阳，而太阳的能量永世持续，从不熄灭，它的一部分被动植物吸收，大部分形成地球环境热能。利用这种潜在的能量作为新能源，既经济又能保护环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小，结构简单，制造成本低，对环境无污染的低温热电转化装置。

本发明的技术解决方案是低温热电转化装置包括壳体，在壳体内设有至少一个低温热电转化体，在壳体的一侧设有空气入口，在壳体的另一侧设有空气出口，在壳体的空气入口端设有抽风机，所述的低温热电转化体设有铜管，该铜管的两端设有端盖，在铜管内设有铜棒，在铜棒的圆柱面上设有晶体硅层，在晶体硅层与铜管内壁之间设有氯化钠和氢氧化铵混合溶液层，在铜管和铜棒的一端分别设有电流连接导线。

以上所述的氯化钠和氢氧化铵混合溶液层中的氯化钠溶液含量可为5％～15％，氢氧化铵溶液含量为85％～95％。

以上所述的氯化钠和氢氧化铵混合溶液可为5～10个大气压下的饱和溶液。

本发明的原理是氯化钠和氢氧化铵混合溶液层中的氯化钠溶液属强碱盐溶液，在常温下处于电离状态，以Na⁺离子和CL^-离子状态存在。其正负离子撞击其它活性电子时易得或失去电子，在电荷分离中起媒介作用。氢氧化铵溶液属弱碱性，在常温下挥发性强，离子运动速度快，可提高Na⁺离子和CL^-离子的运动速度，提高撞击动能，起活性剂作用。饱和状态下的氢氧化铵溶液可增加分子间的相互排斥力，提高带电离子的撞击动能。在环境热能的作用下，氯化钠和氢氧化铵混合溶液层中的自由活动的正负离子撞击单向导电体晶体硅的活动电子，导致正负电荷分离形成电势差(电压)。运动离子撞击电子消耗动能，混合溶液层热能转化为电能使温度下降。铜管吸收环境热能不断补充热能，使混合溶液层温度回升恢复活力，继续产生电动垫差。铜棒与铜管之间的电势达到最高位时，在电场作用下自由运动的正负离子将不再产生电荷分离，电势差不再上升。铜棒与铜管通过电流连接导线和电器连接从而降低电势差，混合溶液层中自由运动正负离子又撞击晶体硅层形成电势差。由于环境热能不断提供热能给铜管，铜管将热能传递到混合溶液层的自由运动的正负离子，正负离子撞击晶体硅层的自由电子而转化为电能如此持续不断地将环境热能转化为电能。

本发明的优点是体积小，结构简单，制造成本低，在环境温度为常温下可产生直流电，而且可对环境提供制冷作用，对环境无污染。

附图说明

图1为低温热电转化体的构造示意图；

图2为低温热电转化装置的构造示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的低温热电转化体包括铜管1，安装在铜管1两端的端盖2。铜管1的外径为19mm，其内径为15mm，长为60mm。在铜管1内插装有铜棒3，铜棒3的直径为5mm。在铜棒3的圆柱面上安装有2mm厚的单向导电的晶体硅层4，晶体硅层4也可用硒晶体层代替。在晶体硅层4与铜管1的内壁之间灌装有厚度3mm的氯化钠和氢氧化铵混合溶液层5，混合溶液层5中的氯化钠可用硝酸钠或硫酸钠代替。混合溶液层5中的氯化钠溶液的含量为5％，氢氧化铵溶液的含量为95％，混合溶液为5个大气压下的饱和溶液，可以是10个大气压下的饱和溶液。混合溶液层5中的氯化钠溶液的含量为15％时，氢氧化铵溶液的含量为85％。在铜管1与端盖2之间安装有密封垫6，在铜管1和铜棒3的一端各安装电流连接导线7和8。端盖2过盈配合固定安装在铜管1两端

如图2所示，本发明低温热电转化装置包括12个上述的低温热电转化体经每6个串联后再并联组成的低温热电转化组合体9，还包括壳体10。低温热电转化组合体9的输出端连接有导线11和12。在壳体10的一侧有空气入口13，在壳体10的另一侧有空气出口14，在壳体10的空气入口13处安装有抽风机15。

环境热能载体(空气)由抽风机15经空气入口13抽入壳体10内，将环境热能传递给低温热电转化组合体9，低温热电转化组合体9将环境热能转化为电能，并从环境热能载体(空气)中补充热能，环境热能载体(空气)被剥离一部分热能后温度下降并经空气出口14排出。