[发明专利]级联式热电发电器

权利要求书

1.一种级联式热电发电器，包括产生热量的热源、将热量转换成电能的热电发电部、及外壳，其特征在于：所述热电发电部包括从所述热源沿热量传递方向依次径向向外设置的级联的至少两个热电发电系统，所述级联的至少两个热电发电系统逐级传递热量，且各级热电发电系统分别用其接收到的热量进行热电转换。

2.根据权利要求1所述的级联式热电发电器，其特征在于，各级热电发电系统分别包括沿热量传递方向依次径向向外设置的集热构件、热电构件以及散热构件，所述热电构件的高温侧与所述集热构件相连且所述热电构件的低温侧与所述散热构件相连，所述热电构件从所述集热构件接收热量以进行热电转换并进一步向所述散热构件传递热量。

3.根据权利要求2所述的级联式热电发电器，其特征在于，相邻设置的两级热电发电系统中，位于热量传递方向上位的上一级热电发电系统的散热构件为位于热量传递方向下位的下一级热电发电系统的集热构件。

4.根据权利要求2所述的级联式热电发电器，其特征在于，各级热电发电系统分别根据其集热构件处的温度选择具有不同工作温度的热电构件。

5.根据权利要求2所述的级联式热电发电器，其特征在于，各级热电发电系统的集热构件和散热构件为同轴设置的筒状结构，所述热电构件为多个径向分布在所述集热构件与散热构件之间的热电器件。

6.根据权利要求2所述的级联式热电发电器，其特征在于，位于热量传递方向最下位的热电发电系统的散热构件为所述级联式热电发电器的外壳。

7.根据权利要求6所述的级联式热电发电器，其特征在于，还包括连接于所述位于热量传递方向最下位的热电发电系统的热电构件的低温侧与所述外壳之间以将各热电发电系统中的各个构件压紧的压紧固定装置。

8.根据权利要求7所述的级联式热电发电器，其特征在于，还包括与所述压紧固定装置相连且紧贴设置于所述外壳的内侧的支撑构件。

9.根据权利要求7所述的级联式热电发电器，其特征在于，所述压紧固定装置通过螺纹压紧方式或者弹簧压紧方式压紧各热电发电系统中的各个构件。

10.根据权利要求1所述的级联式热电发电器，其特征在于，在所述外壳的外表面上形成有多个径向分布的散热翅片。

11.根据权利要求1所述的级联式热电发电器，其特征在于，在所述外壳的外表面上缠绕有螺旋式水管。

12.根据权利要求1所述的级联式热电发电器，其特征在于，在所述外壳的外表面上设置有U型水管。

13.根据权利要求1所述的级联式热电发电器，其特征在于，所述热源为具有封闭结构的热源。

14.根据权利要求1所述的级联式热电发电器，其特征在于，所述热源为具有管道结构的热源。

15.根据权利要求14所述的级联式热电发电器，其特征在于，在所述外壳轴向的两端分别安装有与所述热源的管道结构连通的管道转接接口或法兰。

16.根据权利要求15所述的级联式热电发电器，其特征在于，所述管道转接接口或法兰由金属材料或者耐高温有机材料制成。

17.根据权利要求14所述的级联式热电发电器，其特征在于，所述管道转接接口或法兰通过螺纹紧固或者焊接的方式与所述外壳相连。

18.根据权利要求2至9中任一项所述的级联式热电发电器，其特征在于，所述热电构件为由SiGe合金材料、方钴矿或填充方钴矿热电材料、ZnSb₃基热电材料、Bi₂Te₃基热电材料、半哈勒斯化合物热电材料中的一种构成的热电构件。

19.根据权利要求2至9中任一项所述的级联式热电发电器，其特征在于，位于热量传递方向最上位的热电发电系统的集热构件由高导热的石墨或金属材料制成。

20.根据权利要求19所述的级联式热电发电器，其特征在于，除了位于热量传递方向最上位的热电发电系统的集热构件以外的集热构件由高导热金属材料制成。