一種基于渦流管的便攜式充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種充電裝置，特別是涉及一種在野外為手機(jī)等電子產(chǎn)品應(yīng)急充電的一種裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、MP4等便攜式電子產(chǎn)品在人們生活中的使用日益普遍。便攜式電子產(chǎn)品一般是由電池來(lái)提供電能的，受電池續(xù)航能力的限制，需要定期充電。當(dāng)人們長(zhǎng)時(shí)間野外作業(yè)或者戶(hù)外旅行時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到無(wú)法及時(shí)為電子產(chǎn)品充電的問(wèn)題，給生活帶來(lái)諸多不便。
[0003]專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110087642.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種太陽(yáng)能充電器，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能對(duì)電子設(shè)備供電。其缺點(diǎn)是，太陽(yáng)能充電器受天氣影響大，在陰雨天和夜間無(wú)法正常工作。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110268385.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種手搖式充電器，通過(guò)人工手搖的方式進(jìn)行發(fā)電。該充電器包括微型發(fā)電機(jī)、微型電池組以及電極等部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要定期檢查維護(hù)。
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明利用渦流管的能量分離原理，提出了一種可以在野外環(huán)境下對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行及時(shí)充電的新型便攜式充電裝置，僅利用便攜氣源作為動(dòng)力，不依賴(lài)天氣，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、無(wú)需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明涉及一種基于渦流管的便攜式充電裝置，主要包括:便攜氣源，緩沖罐，渦流管，溫差發(fā)電模塊，穩(wěn)壓模塊，蓄電模塊以及電源輸出接口，便攜氣源的出口通過(guò)軟管與緩沖罐進(jìn)口相連，緩沖罐出口通過(guò)軟管與渦流管進(jìn)氣口相連，渦流管的冷氣出口通過(guò)軟管與溫差發(fā)電模塊的冷氣進(jìn)口相連，渦流管的熱氣出口通過(guò)軟管與溫差發(fā)電模塊的熱氣進(jìn)口相連，溫差發(fā)電模塊、穩(wěn)壓模塊、蓄電模塊以及電源輸出接口通過(guò)金屬導(dǎo)線(xiàn)依次相連。
[0006]所述的溫差發(fā)電模塊由溫差發(fā)電片、冷氣換熱器以及熱氣換熱器組成，冷氣換熱器由冷端板、冷氣分配室以及換熱片組成；冷氣分配室進(jìn)口壁面上設(shè)有冷氣進(jìn)口，冷氣換熱器內(nèi)安裝有若干個(gè)換熱片，各個(gè)換熱片相互平行，且均垂直于冷氣分配室進(jìn)口壁面；熱端換熱器由熱端板、熱氣分配室以及換熱片組成，熱氣分配室進(jìn)口壁面上設(shè)有熱氣進(jìn)口，熱氣分配室內(nèi)各個(gè)換熱片相互平行，且均垂直于熱氣分配室進(jìn)口壁面；冷氣換熱器位于熱氣換熱器的上方，溫差發(fā)電片位于冷氣換熱器的冷端板和熱氣換熱器的熱端板之間；溫差發(fā)電模塊除出口外的其余表面均包覆有保溫層。
[0007]所述的換熱片、冷端板、熱端板均采用導(dǎo)熱性能好的金屬材料。
[0008]所述的蓄電模塊安裝有切換開(kāi)關(guān)，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)可使穩(wěn)壓模塊越過(guò)蓄電模塊直接和電源輸出接口連通。
[0009]所述的渦流管熱端管靠近出口處安裝有熱流調(diào)節(jié)閥。
[0010]本發(fā)明在工作時(shí)，來(lái)自便攜氣源的氣體進(jìn)入渦流管，高速氣流在渦流管內(nèi)發(fā)生能量分離，一端產(chǎn)生熱氣流，另一端產(chǎn)生冷氣流，通過(guò)熱流調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)冷熱氣流溫度，冷、熱氣流分別施加到溫差發(fā)電片兩側(cè)，從而產(chǎn)生電能，為手機(jī)等電子產(chǎn)品進(jìn)行充電。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0012](I)僅依靠便攜氣源作為動(dòng)力源，不受白天、黑夜光照條件，以及雨雪等惡劣天氣的影響，可以全天候工作；
[0013](2)裝置具有組成簡(jiǎn)單，成本低、操作方便、無(wú)需維護(hù)，電壓調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
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[0014]圖1為本發(fā)明的組成示意圖；
[0015]圖2為渦流管工作原理示意圖；
[0016]圖3為渦流管實(shí)驗(yàn)特性曲線(xiàn)圖；
[0017]圖4為溫差發(fā)電模塊出口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為冷氣換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為熱氣換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明主要包括便攜氣源1，緩沖罐2，渦流管3，溫差發(fā)電模塊4，穩(wěn)壓模塊5，蓄電模塊6以及電源輸出接口 7組成。所述的便攜氣源I是可提供一定壓力的氣體供應(yīng)裝置，如打氣筒、壓縮氣罐等，便攜氣源I提供的具有一定壓力的氣體通過(guò)軟管8進(jìn)入緩沖罐2，緩沖罐2的作用是平衡氣體壓力和流量，減少由于打氣筒之類(lèi)供氣裝置間歇性工作所導(dǎo)致的氣量波動(dòng)。緩沖罐2的出口與渦流管3的渦流管進(jìn)氣口 9通過(guò)軟管8相連通。
[0022]渦流管是20世紀(jì)30年代發(fā)展起來(lái)的一種新型能量分離裝置。如圖2所示，所述的渦流管3主要由渦流室25、冷端管22、熱端管23以及熱流調(diào)節(jié)閥24組成，壓縮氣體以很高的速度沿切線(xiàn)方向進(jìn)入渦流室25，氣流在渦流室25內(nèi)形成高速渦旋，在渦流效應(yīng)作用下分離成溫度不相等的兩部分氣流。其中，處于中心部位的回流氣流溫度降低，形成冷氣流，由冷端管22的冷氣出口 26流出，而處于外層部位的氣流溫度升高，形成熱氣流，從熱端管23的熱氣出口 27流出，這一現(xiàn)象即被稱(chēng)為渦流管的能量分離效應(yīng)，又稱(chēng)Ranque效應(yīng)。熱端管23靠近熱氣出口 27處安裝有熱流調(diào)節(jié)閥24。通過(guò)熱流調(diào)節(jié)閥24可以控制進(jìn)入冷端管22和熱端管23的氣體流量比例，進(jìn)而改變冷氣出口 26與熱氣出口 27的氣流溫度。
[0023]圖3為渦流管實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，其中圖3(a)為進(jìn)氣壓力1.4bar，進(jìn)氣溫度為25°C，通過(guò)熱流調(diào)節(jié)閥24改變冷熱氣流的比例所獲得的冷熱氣流出口溫度變化曲線(xiàn)。從圖3(a)中可以看到，當(dāng)冷氣流比例達(dá)到0.8時(shí)，即冷氣流占總氣流的比例達(dá)到80%時(shí)，冷氣出口 26的溫度約為9°C，熱氣出口 27的溫度為84°C，冷熱板間溫差將達(dá)到75°C左右。圖3 (b)為進(jìn)氣壓力4.lbar，進(jìn)氣溫度為25°C，通過(guò)熱流調(diào)節(jié)閥24改變冷熱氣流的比例所獲得的冷熱氣流出口溫度變化曲線(xiàn)，從圖3(b)中可以看到，當(dāng)冷氣流比例達(dá)到0.8時(shí)，冷氣出口 26的氣流溫度為5°C，熱氣出口 27的氣流溫度為105°C，冷熱氣流間溫差將達(dá)到100度左右。實(shí)驗(yàn)表明，具有一定壓力的氣流通過(guò)渦流管3后，會(huì)形成具有較大溫差的冷、熱氣流，從而驅(qū)動(dòng)溫差電池模塊4工作。
[0024]如圖1所示，溫差發(fā)電模塊4由溫差發(fā)電片11、冷氣換熱器12以及熱氣換熱器13組成。如圖4、圖5所示，冷氣換熱器12由冷端板16、