CN204721250U - 热能利用装置和空调器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热能利用装置，包括功率器件、散热器、热电效应半导体、稳压变压模块和供电输出端，热电效应半导体的一端与功率器件接触，热电效应半导体的另一端与散热器接触；热电效应半导体的正极连接稳压变压模块的输入端，热电效应半导体的负极接地，稳压变压模块的输出端连接供电输出端。本实用新型还公开一种空调器。本实用新型的热能利用装置，通过利用热电效应半导体将功率器件工作时产生的热量转化成电能，输出给其它用电器件或给功率器件，有效的利用了功率器件工作产生的废热，节约了电能消耗，降低了电能消耗成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能利用领域，尤其涉及热能利用装置和空调器。
背景技术
功率器件在工作时会产生大量的热量，为了降低功率器件的故障以保障功率器件的稳定运行，在功率器件上通常会连接散热器，并配备风扇吹散热器，以加快功率器件的热量散发。这种方式造成功率器件产生的热能被白白浪费。
因此，提出一种能够回收利用功率器件产生的热能的方案，非常有意义。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于一种热能利用装置，旨在解决功率器件产生的热能被浪费的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种热能利用装置，所述热能利用装置包括功率器件、散热器、热电效应半导体、稳压变压模块和供电输出端，所述热电效应半导体的一端与所述功率器件接触，所述热电效应半导体的另一端与所述散热器接触；所述热电效应半导体的正极连接所述稳压变压模块的输入端，所述热电效应半导体的负极接地，所述稳压变压模块的输出端连接所述供电输出端。
优选地，所述热能利用装置还包括与所述热电效应半导体的正极连接的电源输入端，所述热电效应半导体与所述功率器件接触的一端为所述热电效应半导体的冷端，所述热电效应半导体与所述散热器接触的一端为所述热电效应半导体的热端。
优选地，所述热能利用装置还包括双路开关，所述热电效应半导体的正极经所述双路开关分别连接所述稳压变压模块的输入端和所述电源输入端。
优选地，所述双路开关为单刀双掷开关。
优选地，所述双路开关为电控切换开关。
优选地，所述热能利用装置还包括控制器和与所述功率器件连接的功率传感器；所述控制器分别连接所述电控切换开关和所述功率传感器，用于根据所述功率传感器的传感信号，输出相应的电平信号以控制所述电控切换开关的导通方向。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种空调器，所述空调器包括如上所述的热能利用装置，所述空调器的电控板为所述功率器件。
本实用新型的热能利用装置和空调器，通过利用热电效应半导体将功率器件工作时产生的热量转化成电能，输出给其它用电器件或给功率器件，有效的利用了功率器件工作产生的废热，节约了电能消耗，降低了电能消耗成本。
附图说明
图1为本实用新型热能利用装置第一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型热能利用装置第二实施例的结构示意图；
图3为本实用新型热能利用装置第三实施例的结构示意图；
图4为本实用新型热能利用装置第三实施例的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种热能利用装置，参照图1，在本实施例中，该热能利用装置包括功率器件10、散热器20(例如散热铝块)、热电效应半导体30、稳压变压模块40和供电输出端Vout，热电效应半导体30的一端与功率器件10接触，热电效应半导体30的另一端与散热器20接触；热电效应半导体30的正极连接稳压变压模块40的输入端，热电效应半导体30的负极接地(图中未示出)，稳压变压模块40的输出端连接供电输出端Vout。
本实施例的热能利用装置的工作原理为：功率器件10工作时发热，产生热量，功率器件10的热量通过热电效应半导体30导热至散热器20上散热，热电效应半导体30接触功率器件10的一端的温度高于其另一端的温度，热电效应半导体30的两端形成温差，则热电效应半导体30中的带电粒子(电子和空穴)产生定向移动，形成电流，电流经热电效应半导体30的正极输出至稳压变压模块40，稳压变压模块40对其输入端输入的电压进行升压稳压后输出到供电输出端Vout，用于给其它用电器件使用或直接反馈给功率器件10使用。
本实施例提出的热能利用装置，通过利用热电效应半导体30将功率器件10工作时产生的热量转化成电能，输出给其它用电器件或给功率器件10，有效的利用了功率器件10工作产生的废热，节约了电能消耗，降低了电能消耗成本。
由于功率器件10通常都有设计余量，可以承受段时间内较大的负载，在大负载情况下，功率器件10的发热量进一步增大；因此，为了保证功率器件10在大负载情况下能够稳定可靠的工作，功率器件10需要更大体积的散热器20以满足大负载情况下的散热，但是，这样就增大了散热器20的成本和占用空间。针对上述这一问题，参照图2，本实施例的热能利用装置进一步设置了与热电效应半导体30的正极连接的电源输入端Vin，热电效应半导体30与功率器件10接触的一端为热电效应半导体30的冷端，热电效应半导体30与散热器20接触的一端为热电效应半导体30的热端。在功率器件10工作在大负载情况下时，通过外接电源从电源输入端Vin向热电效应半导体30反向通电(此时供电输出端Vout断开输出)，使得热电效应半导体30的冷端制冷，热电效应半导体30的冷端吸收功率器件10上的一部分发热量，功率器件10上的剩余部分发热量再经热电效应半导体30传导到散热器20上散热，从而减小了散热器20所需的散热能力，即减小散热器20的体积，降低了散热器20的成本和占用空间。
进一步地，本实施例中，热能利用装置还包括双路开关50，热电效应半导体30的正极经双路开关50分别连接稳压变压模块40的输入端和电源输入端Vin。在功率器件10正常工作时，使双路开关50将热电效应半导体30的正极与稳压变压模块40的输入端连通，热电效应半导体30发电；在功率器件10大负载工作时，使双路开关50将热电效应半导体30的正极与电源输入端Vin连通，通过电源输入端Vin输入电压使热电效应半导体30反向导通，以制冷而对功率器件10散热。
进一步地，如图3所示，本实施例的双路开关50采用单刀双掷开关K。根据功率器件10的当前运行状态(正常工作或大负载工作)，手动控制单刀双掷开关K的连通方向。
进一步地，本实施例的双路开关50采用电控切换开关，从而无需手动操作双路开关50，可通过电控方式，更加方便。
进一步地，参照图4，由于功率器件10在工作运行时，其工作状态会经常和随时变化，为了使电控切换开关能够自动根据功率器件10的工作运行状态而切换到相应的导通方向，从而无需专门的人员来监测功率器件10的运行状态，本实施例的热能利用装置还包括控制器70和与功率器件10连接的功率传感器60，功率传感器60可连接在功率器件10的供电线路上；控制器70分别连接电控切换开关和功率传感器60，用于根据功率传感器60的传感信号，输出相应的电平信号以控制电控切换开关的导通方向。
功率传感器60在检测到功率器件10的运行功率超过正常运行功率(即大负载运行)时，输出相应的感应信号(电信号)给控制器70，控制器70接收到感应信号而输出相应的电平信号(例如高电平)给电控切换开关的控制端，电控切换开关接收到该电平信号后，控制电控切换开关的导通方向为热电效应半导体30的正极与电源输入端Vin连通，从而热电效应半导体30反向通电制冷；功率传感器60在检测到功率器件10的运行功率未超出正常运行功率时，输出相应的感应信号给控制器70，控制器70输出相应的电平信号给电控切换开关，控制电控切换开关的导通方向为热电效应半导体30的正极与稳压变压模块40的输入端连通，热电效应半导体30发电。
本实用新型还提供一种空调器，所述空调器上述任一实施例中的热能利用装置，所述空调器的电控板为所述功率器件10。该热能利用装置的详细结构可参照图1-图4，在此不做赘述。由于采用了前述热能利用装置的方案，本实用新型的空调器相较于现有的空调器，有效的利用了功率器件10工作产生的废热，节约了电能消耗，降低了电能消耗成本。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种热能利用装置，其特征在于，所述热能利用装置包括功率器件、散热器、热电效应半导体、稳压变压模块和供电输出端，所述热电效应半导体的一端与所述功率器件接触，所述热电效应半导体的另一端与所述散热器接触；所述热电效应半导体的正极连接所述稳压变压模块的输入端，所述热电效应半导体的负极接地，所述稳压变压模块的输出端连接所述供电输出端。
2.如权利要求1所述的热能利用装置，其特征在于，所述热能利用装置还包括与所述热电效应半导体的正极连接的电源输入端，所述热电效应半导体与所述功率器件接触的一端为所述热电效应半导体的冷端，所述热电效应半导体与所述散热器接触的一端为所述热电效应半导体的热端。
3.如权利要求1所述的热能利用装置，其特征在于，所述热能利用装置还包括双路开关，所述热电效应半导体的正极经所述双路开关分别连接所述稳压变压模块的输入端和电源输入端。
4.如权利要求3所述的热能利用装置，其特征在于，所述双路开关为单刀双掷开关。
5.如权利要求3所述的热能利用装置，其特征在于，所述双路开关为电控切换开关。
6.如权利要求5所述的热能利用装置，其特征在于，所述热能利用装置还包括控制器和与所述功率器件连接的功率传感器；所述控制器分别连接所述电控切换开关和所述功率传感器，用于根据所述功率传感器的传感信号，输出相应的电平信号以控制所述电控切换开关的导通方向。
7.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求1至6任一所述的热能利用装置，所述空调器的电控板为所述功率器件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520262474.3U CN204721250U (zh) | 2015-04-27 | 2015-04-27 | 热能利用装置和空调器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520262474.3U CN204721250U (zh) | 2015-04-27 | 2015-04-27 | 热能利用装置和空调器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204721250U true CN204721250U (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=54320210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201520262474.3U Active CN204721250U (zh) | 2015-04-27 | 2015-04-27 | 热能利用装置和空调器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204721250U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107124108A (zh) * | 2016-02-25 | 2017-09-01 | 西门子公司 | 热量管理方法、装置及包含大功率发热元件的设备 |
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2015
- 2015-04-27 CN CN201520262474.3U patent/CN204721250U/zh active Active
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| CN107124108A (zh) * | 2016-02-25 | 2017-09-01 | 西门子公司 | 热量管理方法、装置及包含大功率发热元件的设备 |
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