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龙图腾网恭喜四川大学申请的专利热端恒温对流换热型余热发电装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111786596B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010801656.9，技术领域涉及：H02N11/00；该发明授权热端恒温对流换热型余热发电装置是由李碧雄;谢和平;莫思特设计研发完成，并于2020-08-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本热端恒温对流换热型余热发电装置在说明书摘要公布了：一种热端恒温对流换热型余热发电装置。装置由恒温控制模块、传热发电模块、透平发电模块三个模块构成。恒温控制模块实现对传热发电模块的热端温度的控制；传热发电模块在发电的同时，给透平发电模块带来热能；透平发电模块将传热发电模块的热能转换为电能。传热发电模块由多个单管传热发电器件组合而成。单管传热发电器件含传热主体结构、热端模块、冷端模块。热端模块和冷端模块均有热伏发电和非热伏发电两种模式。恒温控制模块中的微处理器通过温度传感器感应的温度，进行实时控制。透平发电模块采用ORC发电机。本发明采用热伏发电和透平机带动发电机两种综合发电模式提高综合发电效率，并采用热端恒温设计来满足需要恒温的生产设备恒温要求。

本发明授权热端恒温对流换热型余热发电装置在权利要求书中公布了：1.一种热端恒温对流换热型余热发电装置，其特征在于：装置由恒温控制模块1、传热发电模块2、透平发电模块3三个模块构成；恒温控制模块1实现对传热发电模块2的热端温度的控制；传热发电模块在发电的同时，给透平发电模块3带来热能；透平发电模块将传热发电模块的热能转换为电能；所述传热发电模块2由多个单管传热发电器件组合而成；单管传热发电器件由传热主体结构5、热端模块4、冷端模块6三部分构成；在热端模块4上安装温度传感器60；冷端模块6上安装热工质出口63、冷端模块工质入口64、冷工质入口65、阀门62、阀门执行器61；透平发电模块3的工质从冷工质入口65流入，经过阀门62，进入冷端模块6的冷端模块工质入口64；工质在冷端模块6中被加热，加热后的工质从冷端模块的热工质出口63流出，并连接到透平发电模块3；阀门执行器61控制阀门的开合程度，以控制工质流量；所述恒温控制模块含微处理器80和测温模块81、驱动模块82，温度传感器输出接口将温度传感器连接线连接到测温模块81，测温模块通过温度传感器传来的信号测量温度传感器安装位置的温度，并将温度输送给微处理器80，微处理器通过对单管传热发电器件的控制阀门的开合程度的控制实现冷端模块热工质流量的控制，进而实现热端模块温度的实时控制；所述透平发电模块采用ORC发电机；透平发电模块ORC发电机的工质泵输出的工质输入透平冷工质输入接口74；透平热工质输出接口75输出加热后的工质，并连接到ORC发电机的膨胀机工质输入接口；所述传热主体结构5由外壳7、内芯8、工质9构成；外壳为内部为柱状空心的封闭型圆柱体结构；外壳外部材料10为金属材料，内芯8金属丝网构成，内芯紧贴外壳内部柱状空心体11内壁；外壳内部柱状空心体内装工质9，工质体积为外壳内部柱状空心体体积的0.2-0.6倍之间；外壳装入工质后抽真空，并采用熔焊工艺将外壳密封；热端模块4焊接在传热主体结构5的一端，称为传热主体结构5的热端；冷端模块6焊接在传热主体结构5的另一端，称为传热主体结构5的冷端；所述热端模块4有两种结构：热端模块热伏发电结构和热端模块非热伏发电结构；热端模块非热伏发电结构：在传热主体结构5的热端加肋片12-1、12-2、……、12-N，肋片为圆盘状，直径大于外壳7圆柱体外径D，肋片中间有肋片掏空区域13；肋片掏空区域为圆形，圆心与肋片圆心相同，直径等于外壳圆柱体外径D；肋片通过肋片掏空区域，采用熔焊工艺，焊接在传热主体结构热端的外壳7上；相邻肋片之间存在间歇；肋片所在圆盘平面与传热主体的外壳7轴线垂直；热端模块热伏发电结构：由热端主体14、热伏发电热端模块15-1、15-2、……、15-8、热端传热模块16-1、16-2、……、16-8构成：热端主体14为横截面为正八边形的柱状体，柱状体正中间掏空成热端主体空心圆柱17；空心圆柱截面圆的直径为D；热端主体14由金属材料构成，热端主体空心圆柱17装入传热主体结构5热端的外壳7，并在传热主体结构5的热端与传热主体结构5通过熔焊工艺焊接；热端主体14外侧有8个热端主体侧面18-1、18-2、……、18-8，八个热端主体侧面焊接热伏发电模块；热伏发电热端模块15-1、15-2、……、15-8由多个相同型号温差发电芯片构成；在热端主体侧面的每一面由相同数量的温差发电芯片串联；热伏热端模块的温差发电芯片的冷端焊接在热端主体侧面，温差发电芯片的热端与热端传热模块焊接；热端传热模块16-1、16-2、……、16-8由热端传热底板19与M个热端传热肋片20-1、20-2、……、20-M构成，热端传热底板19为长和宽与热端主体侧面18-1、18-2、……、18-8相同的金属平板，热端传热底板内侧焊接在温差发电芯片的热端，热端传热肋片为等腰梯形金属铜板，上底与热端传热底板同宽，梯形两个腰交叉点过热端主体的轴线；热端传热肋片所在平面与热端主体14的轴线垂直，等距离焊接在热端传热底板外侧；所述冷端模块6有两种结构:冷端模块非热伏发电结构和冷端模块热伏发电结构；采用冷端模块非热伏发电结构的模块称为非热伏发电冷端模块；采用冷端模块热伏发电结构的模块称为热伏发电冷端模块；非热伏发电冷端模块为一个管状金属圆柱体；管状金属圆柱体中间掏空成圆柱形，称为冷端空心圆柱25；冷端空心圆柱截面圆直径为D，与传热主体结构5外径相同；传热主体结构5的冷端穿过非热伏发电冷端模块的冷端空心圆柱25，与非热伏发电冷端模块焊接；非热伏发电冷端模块顶面和底面呈圆环状，圆环状外侧有凸出的圆边21，底面凸出的圆边称为底面外凸边21-1、21-2，顶面凸出的圆边称为顶面外凸边21-3、21-4；圆环状内侧圆也有凸出的圆边23，底面凸出的圆边称为底面内凸边23-1、23-2，顶面凸出的圆边称为顶面内凸边23-3、23-4；外凸边21和内凸边23在同一个平面；外凸边与内凸边之间，有向内凹的圆环，称为中凹层22，底面的中凹层称为底面中凹22-1、22-2，顶面的中凹层称为顶面中凹层22-3、22-4；在底面和顶面的中凹层之间，有对流孔24-a、24-b、24-1、24-2、……、24-K，与非热伏发电冷端模块轴心平行呈圆柱状穿孔，对流孔为偶数个，对流孔轴心与非热伏发电冷端模块轴心平行，对流孔的轴心在以非热伏发电冷端模块轴心为圆心，以内凸边外径与外凹边内径平均值为直径的圆上均匀分布；顶面盖板28、底面盖板27分设在顶面和底面两端，顶面盖板28、底面盖板27上连有顶面盖板流体接口29与底面盖板流体接口26；底面盖板27与顶面盖板28形状与大小相同，均为圆环形金属板；底面盖板和顶面盖板的圆环内直径为D，与传热主体结构5外径相同；外径与外凸边外径相同；底面盖板上安装一个圆筒，称之为底面盖板流体接口26；顶面盖板上安装一个圆筒，称之为顶面盖板流体接口29；顶面盖板28与顶面的外凸边21-3、21-4和顶面内凸边23-3、23-4焊接并密封；底面盖板27与底面外凸边21-1、21-2和底面内凸边23-1、23-2焊接并密封；底面盖板流体接口26和顶面盖板流体接口29与流体管道连接，流体从非热伏发电冷端模块底面盖板流体接口26流入，穿过对流孔24-a、24-b、24-1、24-2、……、24-K，从顶面盖板流体接口流出；或者从非热伏发电冷端模块顶面盖板流体接口29流入，穿过对流孔24-a、24-b、24-1、24-2、……、24-K，从底面盖板流体接口26流出；热伏发电冷端模块由冷端主体31、热伏发电冷端模块32-1、32-2、……、32-8、冷端对流模块33-1、33-2、……、33-8构成；冷端主体31为横截面为正八边形的柱状体，柱状体正中间掏空成空心圆柱；掏空的空心圆柱截面圆的直径为D；冷端主体由金属材料构成；冷端主体掏空的空心圆柱装入传热主体结构冷端的外壳，并与传热主体结构通过熔焊工艺焊接；冷端主体外侧有8个冷端主体侧面，八个冷端主体侧面焊接热伏发电冷端模块；热伏发电冷端模块32-1、32-2、……、32-8由多个相同型号的温差发电芯片构成；冷端主体侧面的每一面由相同数量的温差发电芯片串联，构成热伏发电冷端模块；热伏发电冷端模块的温差发电芯片的热端焊接在冷端主体侧面，温差发电芯片的冷端与冷端对流模块焊接；冷端对流模块33-1、33-2、……、33-8为金属长方体，长方体的长和宽与冷端主体侧面的长和宽相同，与冷端主体侧面大小一致的内侧面与温差发电芯片的冷端焊接；冷端对流模块与冷端主体空心圆柱35轴心垂直的两个平面称为冷端左侧面和冷端右侧面；冷端左侧面和冷端右侧面分别有凹进去的矩形凹槽41，分别称为左侧面矩形凹槽41-2和右侧面矩形凹槽41-1，凹槽周边凸出的边40分别称为左侧凸边40-3、40-4、右侧凸边40-1、40-2；左侧面矩形凹槽41-2、右侧面矩形凹槽41-1大小相等，其长和宽小于冷端左侧面或冷端右侧面的长和宽；左、右矩形槽上有盖板，分别称为左侧面盖板46和右侧面盖板43，左侧面盖板46和右侧面盖板43形状相同，为板状矩形，矩形大小与冷端对流模块左侧面或右侧面大小相等；采用金属材料制作；右侧面盖板中间有右侧面连接管口44，左侧面盖板中间有左侧面连接管口45；左侧面连接管口45和右侧面连接管口44为筒状，右侧面盖板43中间开有一圆孔，用于焊接右侧面连接管口；左侧面盖板中间开有一圆孔，用于焊接左侧面连接管口；右侧面盖板43焊接在冷端对流模块右侧凸边40-1、40-2上；左侧面盖板46焊接在冷端对流模块左侧凸边40-3、40-4上；在左侧面矩形凹槽和右侧面矩形凹槽之间，有若干个圆柱状的模块对流孔42-1、42-2、……、42-7，模块对流孔的轴心与冷端主体空心圆柱轴心平行；同一冷端对流模块的模块对流孔大小相同，且轴心位于同一平面；轴心组成平面与冷端主体侧面平行流体从左侧面连接管口45输入，流过模块对流孔42-1、42-2、……、42-7后，从右侧面连接管口44输出；或从右侧面连接管口输入，流过模块对流孔42-1、42-2、……、42-7后，从左侧面连接管口输出。

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