熱電驅(qū)動的沙盤模型的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種熱電驅(qū)動的沙盤模型，包括：基板；配電站模型，用于提供電源；建筑物模型，設置于所述基板上；光源，設置在所述建筑物模型上，并與所述配電站模型電連接；其中，所述配電站模型包括相對設置的熱端和冷端、多個第一電極、多個第二電極、多個p型熱電結(jié)構(gòu)以及n型熱電結(jié)構(gòu)；所述第一電極設置于所述熱端朝向所述冷端的表面，所述第二電極設置于所述冷端朝向所述熱端的表面；所述p型熱電結(jié)構(gòu)和n型熱電結(jié)構(gòu)交替間隔排列，并通過第一電極和第二電極串聯(lián)。
【專利說明】
熱電驅(qū)動的沙盤模型
技術(shù)領域
[0001] 本實用新型涉及一種工業(yè)園區(qū)沙盤模型，尤其是設計一種能過熱電材料發(fā)電驅(qū)動 的工業(yè)園區(qū)沙盤模型。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱電材料是一種能將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料，1823年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應 和1834年發(fā)現(xiàn)的帕爾帖效應為熱電能量轉(zhuǎn)換器和熱電制冷的應用提供了理論依據(jù)。隨著空 間探索興趣的增加、醫(yī)用物理學的進展以及在地球難于日益增加的資源考察與探索活動， 需要開發(fā)一類能夠自身供能且無需照看的電源系統(tǒng)，熱電發(fā)電對這些應用尤其合適。
[0003] 利用自然界溫差和工業(yè)廢熱均可用于熱電發(fā)電，它能利用自然界存在的非污染能 源，具有良好的綜合社會效益。另外，利用熱電材料制備的微型元件用于制備微型電源、微 區(qū)冷卻、光通信激光二極管和紅外線傳感器的調(diào)溫系統(tǒng)，大大拓展了熱電材料的應用領域。 因此，熱電材料是一種有著廣泛應用前景的材料，在環(huán)境污染和能源危機日益嚴重的今天， 進行新型熱電材料的研究具有很強的現(xiàn)實意義和市場前景。然而，熱電發(fā)電的發(fā)電量有限， 限制了其進一步應用。
[0004] 沙盤模型是研究的系統(tǒng)、過程、事物或概念的一種表達形式，也可指根據(jù)實驗、圖 樣放大或縮小而制作的樣品，一般用于展覽或?qū)嶒灮蜩T造機器零件等用的模子。由于沙盤 模型較小，使用的電量較低，因此，可以將熱電發(fā)電用于沙盤模型中，以擴展熱電發(fā)電的應 用。然而現(xiàn)有技術(shù)中未見有將沙盤模型與熱電發(fā)電相結(jié)合。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型提供一種熱電驅(qū)動的沙盤模型，包括：
[0006] 基板；
[0007] 配電站模型，用于提供電源；
[0008] 建筑物模型，設置于所述基板上；
[0009] 光源，設置在所述建筑物模型上，并與所述配電站模型電連接；
[0010] 其中，所述配電站模型包括相對設置的熱端和冷端、多個第一電極、多個第二電 極、多個P型熱電結(jié)構(gòu)以及η型熱電結(jié)構(gòu);所述第一電極設置于所述熱端朝向所述冷端的表 面，所述第二電極設置于所述冷端朝向所述熱端的表面;所述P型熱電結(jié)構(gòu)和η型熱電結(jié)構(gòu) 交替間隔排列，并通過第一電極和第二電極串聯(lián)。
[0011] 所述熱電驅(qū)動的沙盤模型進一步包括風站模型，與所述配電站模型電連接。
[0012] 熱電驅(qū)動的沙盤模型進一步包括路燈模型，與所述配電站模型電連接。
[0013] 進一步的，所述配電站模型設置于所述基板上或所述基板內(nèi)部。
[0014] 進一步的，所述第一電極通過導熱膠黏貼于所述熱端朝向所述冷端的表面，所述 第二電極通過導熱膠設置于所述冷端朝向所述熱端的表面，所述導熱膠分散有碳納米管 和/或石墨烯。
[0015] 進一步的，所述冷端遠離所述第二電極的表面進一步設置有多個散熱鰭片，用于 將冷端的熱量傳導到所述配電站模型外部。
[0016] 進一步的，所述熱端遠離所述第一電極的表面進一步設置有多個導熱鰭片，用于 將熱端的熱量傳導到所述配電站模型內(nèi)部。
[0017] 進一步的，所述散熱鰭片和所述導熱鰭片的材料為碳納米管陣列。
[0018] 本實用新型提供的所述熱電驅(qū)動的沙盤模型，具有以下優(yōu)點：將熱電材料應用于 沙盤模型，從而拓展了熱電材料的應用，節(jié)約能源；另外，通過沙盤模型中配電站模型的結(jié) 構(gòu)改良，進一步提高熱-電轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型實施例提供的熱電驅(qū)動的沙盤模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為本實用新型實施例提供的熱電驅(qū)動的沙盤模型中配電站模型的結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處 所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明 的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0022] 請參照圖1，本實用新型提供一種熱電驅(qū)動的沙盤模型100,包括：
[0023] 基板 10;
[0024]配電站模型11，用于提供電源；
[0025]建筑物模型12,設置于所述基板10上；
[0026] 光源（圖中未標示），設置在所述建筑物模型12上，并與所述配電站模型11電連接。
[0027] 所述熱電驅(qū)動的沙盤模型100可以進一步包括其他模型，如風站模型13或路燈模 型（圖中未標示)等。所述風站模型13或路燈模型可以與所述配電站模型電連接，從而模仿 風力發(fā)電站工作或路燈發(fā)光。
[0028] 請參照圖2,所述配電站模型11包括相對設置的熱端112和冷端111、多個第一電極 113、多個第二電極114、多個p型熱電結(jié)構(gòu)115以及η型熱電結(jié)構(gòu)116;所述第一電極113設置 于所述冷端111朝向所述熱端112的表面，所述第二電極114設置于所述熱端112朝向所述冷 端111的表面。所述P型熱電結(jié)構(gòu)115和η型熱電結(jié)構(gòu)116交替間隔排列，并通過第一電極113 和第二電極114串聯(lián)。所述熱端112和所述冷端111可以形成一封閉空間，收容所述第一電極 113、所述第二電極114、所述ρ型熱電結(jié)構(gòu)115以及所述η型熱電結(jié)構(gòu)116。所述熱端112可以 和溫度高的水等液體接觸，以傳導熱量給所述P型熱電結(jié)構(gòu)115和所述η型熱電結(jié)構(gòu)116;所 述冷端111可以和溫度低的水等液體接觸，以將傳導熱量所述P型熱電結(jié)構(gòu)115和所述η型熱 電結(jié)構(gòu)116的熱量傳導到配電站模型11的外部，從而形成從所述熱端112到所述冷端111的 熱傳導通路。
[0029] 進一步的，為了提高熱傳導效率，所述第一電極113和所述第二電極114可以分別 通過導熱膠（圖中未標示)黏貼于所述冷端111朝向所述熱端112的表面和熱端112朝向所述 冷端111的表面。所述導熱膠可以分散有導熱性能良好的碳納米管和/或石墨烯，從而提高 導熱效率。
[0030] 進一步的，所述冷端111遠離所述第一電極的113的表面可以進一步設置有多個散 熱鰭片117,用于將冷端111的熱量傳導到所述配電站模型11外部；另外，所述熱端112遠離 所述第二電極114的表面也可以進一步設置有多個導熱鰭片118,用于將熱端112的熱量傳 導到所述配電站模型11的內(nèi)部。所述散熱鰭片117和所述導熱鰭片118的材料均可以采用碳 納米管，優(yōu)選的，采用有序的碳納米管陣列，所述碳納米管陣列中的碳納米管基本沿垂直于 所述冷端111和所述熱端112的表面排列，從而提高導熱效率。所述散熱鰭片117和所述導熱 鰭片118也可以分別通過導熱膠粘結(jié)于所述冷端111和所述熱端112的表面。
[0031] 進一步的，為了獲得較佳的熱端112和冷端111的溫度，做如表1對比試驗。
[0032] 表 1
[0034]當熱端112的初始溫度為100°C，冷端111的初始溫度為23°C時，經(jīng)過4分20秒左右， 熱端112的溫度變?yōu)?3°C，冷端111的溫度變?yōu)?4°C時，還可以保持電壓2.5伏特左右;而當 熱端112的初始溫度為80°C，冷端111的初始溫度為23°C時，經(jīng)過3分左右，熱端112的溫度變 為58°C，冷端111的溫度變?yōu)?6°C，就難以檢測到電壓。由此，所述熱端112的溫度優(yōu)選為70 ~100 °C，所述冷端111的溫度優(yōu)選為20~30 °C。
[0035]注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領域技術(shù)人員會 理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術(shù)人員來說能夠進行各種明 顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例 對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離 本實用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附 的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1. 一種熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，包括： 基板； 配電站模型，用于提供電源； 建筑物模型，設置于所述基板上； 光源，設置在所述建筑物模型上，并與所述配電站模型電連接； 其中，所述配電站模型包括相對設置的熱端和冷端、多個第一電極、多個第二電極、多 個P型熱電結(jié)構(gòu)以及η型熱電結(jié)構(gòu);所述第一電極設置于所述熱端朝向所述冷端的表面，所 述第二電極設置于所述冷端朝向所述熱端的表面;所述P型熱電結(jié)構(gòu)和η型熱電結(jié)構(gòu)交替間 隔排列，并通過第一電極和第二電極串聯(lián)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，進一步包括風站模型，與 所述配電站模型電連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，進一步包括路燈模型，與 所述配電站模型電連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述配電站模型設置于所 述基板上或所述基板內(nèi)部。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述第一電極通過導熱膠 黏貼于所述熱端朝向所述冷端的表面，所述第二電極通過導熱膠設置于所述冷端朝向所述 熱端的表面，所述導熱膠分散有碳納米管和/或石墨烯。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述冷端遠離所述第二電 極的表面進一步設置有多個散熱鰭片，用于將冷端的熱量傳導到所述配電站模型外部。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述熱端遠離所述第一電 極的表面進一步設置有多個導熱鰭片，用于將熱端的熱量傳導到所述配電站模型內(nèi)部。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述散熱鰭片和所述導熱 鰭片分別通過導熱膠粘結(jié)于所述冷端和所述熱端的表面。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述散熱鰭片和所述導熱 鰭片的材料為碳納米管陣列。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱電驅(qū)動的沙盤模型，其特征在于，所述散熱鰭片和所述導 熱鰭片的材料為鋁箱。
【文檔編號】G09B25/04GK205541622SQ201620096314
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】歐陽文道, 黃宇, 白斌, 張旻澍, 林建平, 曹寧
【申請人】深圳前海華兆新能源有限公司