專利名稱：一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于雙流體導(dǎo)熱且可利用溫差進(jìn)
行發(fā)電的溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
溫差半導(dǎo)體是一種利用半導(dǎo)體材料的Petier效應(yīng)和Seebeck效應(yīng)，通過對P. N型半導(dǎo)體材料兩端通電來吸熱放熱或者在P.N型半導(dǎo)體材料兩端提供溫差來發(fā)電的技術(shù)而制成的一種半導(dǎo)體器件，它無需化學(xué)反應(yīng)且無機(jī)械移動(dòng)部分，因而具有重量輕、無噪聲、無污染以及啟動(dòng)快，能精確控溫和利用各種熱源來發(fā)電等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。隨著能源的短缺及人民不斷提高的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，特別是全球氣候變暖問題，溫差半導(dǎo)體材料以其各種優(yōu)點(diǎn)性越來越受人們的關(guān)注。 目前溫差半導(dǎo)體采用的導(dǎo)熱技術(shù)主要是空氣導(dǎo)熱和液體循環(huán)導(dǎo)熱兩種?？諝鈱?dǎo)熱是通過在溫差半導(dǎo)體的制熱面安裝龐大的采用紫銅、鋁等導(dǎo)熱較好的材料制成的各種散熱器和風(fēng)扇通過和空氣接觸的方法來導(dǎo)熱，這種方法中導(dǎo)熱裝置的體積大，質(zhì)量大，導(dǎo)熱效果差，成本高。另外現(xiàn)有溫差半導(dǎo)體的液體循環(huán)導(dǎo)熱裝置主要是在溫差半導(dǎo)體制熱面安裝一個(gè)內(nèi)部有循環(huán)液體容器的熱傳導(dǎo)器，通過熱傳導(dǎo)器的壁和內(nèi)部的液體循環(huán)來傳熱，這種方法只是對溫差半導(dǎo)體的單個(gè)工作面進(jìn)行液體循環(huán)熱傳導(dǎo)，導(dǎo)致了對需要利用的冷能或熱能傳遞效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的溫差半導(dǎo)體在應(yīng)用時(shí)所存在的上述問題，發(fā)電效率高，熱傳導(dǎo)效果好，且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)電功率的溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置。 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，該發(fā)電裝置包括一個(gè)或一個(gè)以上的冷散熱器和熱散熱器，所述的熱散熱器和冷散熱器由內(nèi)而外交替套接擴(kuò)散布置，并在它們之間的間隙處設(shè)有若干個(gè)可進(jìn)行溫差發(fā)電的半導(dǎo)體組件，所述的冷散熱器上具有流通低溫流體的管路一，熱散熱器上具有流通高溫流體的管路二，管路一中的低溫流體通過冷散熱器與半導(dǎo)體組件的冷端進(jìn)行熱交換，管路二中的高溫流體通過熱散熱器與半導(dǎo)體組件的熱端進(jìn)行熱交換，所述的半導(dǎo)體組件上連接有正負(fù)電極接頭。 該溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置進(jìn)行溫差發(fā)電時(shí)，管路一中通入低溫流體，而管路二中通入高溫流體。冷散熱器對管路一中的低溫流體和半導(dǎo)體組件的冷端進(jìn)行熱交換，使半導(dǎo)體組件冷端的溫度下降；熱散熱器對管路二中的高溫流體和半導(dǎo)體組件的熱端進(jìn)行熱交換，使半導(dǎo)體組件熱端的溫度升高。半導(dǎo)體組件的冷端和熱端產(chǎn)生溫差后，可從正負(fù)電極接頭輸出電流。 其中冷散熱器和熱散熱器的數(shù)量并不是固定的，當(dāng)冷散熱器和熱散熱器的數(shù)量均只有一個(gè)時(shí)，布置時(shí)可將冷散熱器環(huán)繞在熱散熱器四周，也可以將熱散熱器環(huán)繞布置在冷
4散熱器四周。當(dāng)冷散熱器和熱散熱器的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，若將其中一個(gè)熱散熱器布置在中心，在其四周環(huán)繞布置一個(gè)冷散熱器，再在這個(gè)冷散熱器四周環(huán)繞布置一熱散熱器，依此類推，將多個(gè)熱散熱器和冷散熱器交替環(huán)繞布置無限擴(kuò)散出去。反之，當(dāng)中心處布置的是冷散熱器時(shí)，也可以按上述方法進(jìn)行布置。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的冷散熱器和熱散熱器的數(shù)量為一個(gè)以上，且兩者的數(shù)量相同或相差為一。冷散熱器和熱散熱器的數(shù)量關(guān)系與它們的布置形式有關(guān)。當(dāng)布置在中心的散熱器與布置在最外圈的散熱器為不同種散熱器時(shí)，兩種散熱器的數(shù)量相同；當(dāng)布置在中心的散熱器與布置在最外圈的散熱器為同一種散熱器時(shí)，這種散熱器的數(shù)量比另一種散熱器的數(shù)量多一個(gè)。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的發(fā)電裝置還包括上端蓋和下端蓋，上述熱散熱器和冷散熱器由內(nèi)而外交替套接擴(kuò)散布置形成溫差半導(dǎo)體模塊單元，所述的溫差半導(dǎo)體模塊單元位于上端蓋和下端蓋之間，上端蓋和下端蓋上具有與上述各個(gè)管路一和管路二連通的流通管路，所述的流通管路與冷源和熱源連接。冷源和熱源通過流通管路分別向管路一和管路二內(nèi)持續(xù)補(bǔ)充入低溫流體和高溫流體，供冷散熱器和熱散熱器進(jìn)行熱交換。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的管路一由若干條貫穿冷散熱器的冷過流通道組成，管路二由若干條貫穿熱散熱器的熱過流通道組成。管路一和管路二分別由一定數(shù)量的冷過流通道和熱過流通道組成，增加了冷散熱器和熱散熱器的熱交換面積，有利于提高熱交換效率。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的流通管路包括冷流通管路和熱流通管路，所述的熱流通管路設(shè)置在下端蓋上，包括若干條與上述各個(gè)熱散熱器的熱過流通道連通的分流通道，所述的各個(gè)分流通道的進(jìn)口端共同連接在一個(gè)熱進(jìn)口接頭上；所述的冷流通道包括設(shè)置在上端蓋的冷進(jìn)口管和冷出口管，下端蓋面向溫差半導(dǎo)體模塊單元的一側(cè)開設(shè)有一環(huán)形過道，上述冷過流通道分為冷進(jìn)流通道和冷出流通道這兩種，各個(gè)冷進(jìn)流通道的一端與冷進(jìn)口管連通，另一端與環(huán)形過道連通，各個(gè)冷出流通道的一端與冷出口管連通，另一端同樣與環(huán)形過道連通。 熱流通管路用于向溫差半導(dǎo)體模塊單元中熱散熱器的熱過流通道供給高溫流體，以使熱散熱器與半導(dǎo)體組件的熱端進(jìn)行熱交換。由于同一個(gè)溫差半導(dǎo)體模塊單元中熱過流通道的數(shù)量較多，因此需要一定數(shù)量的分流通道與之相配合，使高溫流體能均勻分流至各個(gè)熱過流通道中。低溫流體流通的冷流通管路為一循環(huán)通道，用于向溫差半導(dǎo)體模塊單元中冷散熱器的冷過流通道供給低溫流體，以使冷散熱器與半導(dǎo)體組件的冷端進(jìn)行熱交換。低溫流體從冷進(jìn)口管進(jìn)入后，分流至各個(gè)冷進(jìn)流通道中，最后匯集至環(huán)形過道中。待環(huán)形過道中充滿低溫流體后，低溫流體再從與環(huán)形過道連通的各個(gè)冷出流通道流出，匯集到冷出口管流出。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的熱進(jìn)口接頭上連接有一個(gè)一端封閉的導(dǎo)熱管，導(dǎo)熱管的開口端與上述的熱進(jìn)口接頭連接，導(dǎo)熱管內(nèi)部裝有導(dǎo)熱液。將導(dǎo)熱管的封閉端插入到熱源中，利用導(dǎo)熱管內(nèi)的導(dǎo)熱液進(jìn)行導(dǎo)熱，通過熱散熱器與半導(dǎo)體組件的熱端進(jìn)行熱交換。導(dǎo)熱液充入熱過流通道后，熱過流通道的出口端被上端蓋所封堵，使導(dǎo)熱液處于一個(gè)封閉的空間內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)熱。
在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的導(dǎo)熱液為超導(dǎo)液。超導(dǎo)液受到熱源的激發(fā)，可進(jìn)行高速導(dǎo)熱。啟動(dòng)溫度低，只需較低溫度即可開始傳溫，傳遞速度快。
在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的上端蓋上設(shè)有一冷進(jìn)口接頭和一冷出口接頭，冷進(jìn)口接頭與上述的冷進(jìn)口管連接，冷出口接頭與上述的冷出口管連接。冷進(jìn)口接頭和冷出口接頭可方便與冷源進(jìn)行連接，完成循環(huán)。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的上端蓋和下端蓋之間設(shè)有一個(gè)以上相同的溫差半導(dǎo)體模塊單元，各個(gè)溫差半導(dǎo)體模塊單元依次堆疊，且相對應(yīng)各個(gè)散熱器上的冷過流通道和熱過流通道均依次連通在一起。
由于發(fā)電裝置中各個(gè)溫差半導(dǎo)體模塊單元都是相同的，因此模塊單元中各散熱器
的數(shù)量、形狀也都是相同的，相應(yīng)的散熱器以及它們的冷過流通道和熱過流通道都是一一
對應(yīng)布置的。因此在堆疊后，沿流體的流動(dòng)方向上，前排散熱器上冷過流通道和熱過流通道
的出口剛好與下一排相對應(yīng)散熱器上冷過流通道和熱過流通道的進(jìn)口對接。依次類推，將
所有模塊單元中相應(yīng)散熱器上的冷過流通道和熱過流通道均依次連通在一起。 在上述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中，所述的冷散熱器和熱散熱器位于相鄰兩個(gè)
模塊單元堆疊處開設(shè)有環(huán)形的密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。添加了密封圈后，保證了各個(gè)
模塊單元在堆疊后，同一模塊單元中相鄰兩個(gè)散熱器之間不會(huì)發(fā)生流體的滲漏。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、熱傳導(dǎo)效果好，低溫流體利用活動(dòng)流體持續(xù)制冷，高溫流體利用超導(dǎo)液進(jìn)行超導(dǎo)快速導(dǎo)熱，導(dǎo)熱效果好。 2、結(jié)構(gòu)新穎，由兩種散熱器由內(nèi)而外依次環(huán)繞布置，兩種散熱器交替設(shè)置，并且相鄰兩個(gè)散熱器根據(jù)自身管路內(nèi)流體的溫度情況，對夾設(shè)在它們之間的半導(dǎo)體組件的冷端和熱端進(jìn)行熱交換。還可根據(jù)需要增加一定數(shù)量的散熱器按布置規(guī)則繼續(xù)套接布置下去，其可產(chǎn)生的功率可調(diào)性較強(qiáng)，適用范圍大大提高。 3、不但可在散熱器所在的布置平面內(nèi)無限套接布置下去，在垂直于散熱器布置平面方向上，多個(gè)模塊單元還可堆疊在一起使用。使流體可依次經(jīng)過多個(gè)模塊單元進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電功率大大提高。


圖1是本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中溫差半導(dǎo)體模塊單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本溫差半導(dǎo)體模塊單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中上端蓋的內(nèi)部透視圖。 圖5是本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中下端蓋的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置中下端蓋的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是圖6在A-A處的剖視圖。 圖8是兩個(gè)溫差半導(dǎo)體模塊單元堆疊起來使用的示意圖。 圖中，1、上端蓋；11、冷進(jìn)口接頭；12、冷出口接頭；13、冷進(jìn)口管；13a、主分流支管一 ；13b、從分流支管一 ；14、冷出口管；14a、主分流支管二 ；14b、從分流支管二 ；2、下端蓋；21、環(huán)形過道；22、內(nèi)分流通道；23、外分流通道；24、熱進(jìn)口接頭；3、溫差半導(dǎo)體模塊單元；31、冷散熱器；31a、管路一 ；311、冷過流通道；311a、冷進(jìn)流通道；311b、冷出流通道；32、熱散熱器；32a、管路二 ；321、熱過流通道；33、密封槽；4、半導(dǎo)體組件；4a、正負(fù)電極接頭；5、
導(dǎo)熱管。
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，
但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。 如圖1所示，本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置包括上端蓋1、下端蓋2和設(shè)置在兩者之間的溫差半導(dǎo)體模塊單元3，上端蓋1上設(shè)有與冷源連接的冷進(jìn)口接頭11和冷出口接頭12，下端蓋2的底部為熱進(jìn)口接頭24，并在熱進(jìn)口接頭24處設(shè)有一個(gè)一端封閉的導(dǎo)熱管5，導(dǎo)熱管5的開口端與熱進(jìn)口接頭24通過螺紋連接在一起，導(dǎo)熱管5內(nèi)裝有超導(dǎo)液。
如圖2和圖3所示，溫差半導(dǎo)體模塊單元3由一個(gè)或一個(gè)以上的冷散熱器31和熱散熱器32由內(nèi)而外交替套接擴(kuò)散布置而成，并在交替的冷散熱器31和熱散熱器32之間的間隙處設(shè)有若干半導(dǎo)體組件4。本實(shí)施例中，溫差半導(dǎo)體模塊單元3由一個(gè)冷散熱器31和兩個(gè)熱散熱器32組成，其中一個(gè)較小的熱散熱器32布置在中心處，冷散熱器31和另一個(gè)熱散熱器32均呈環(huán)形，且冷散熱器31環(huán)繞設(shè)置在尺寸較小的熱散熱器32四周，而另一個(gè)熱散熱器32則環(huán)繞設(shè)置在冷散熱器31四周。相鄰兩個(gè)散熱器的夾縫處設(shè)有若干個(gè)半導(dǎo)體組件4，這些半導(dǎo)體組件4的冷端和熱端分別與位于它們兩側(cè)的冷散熱器31和熱散熱器32進(jìn)行熱交換。這些半導(dǎo)體組件4可共同連接到一對正負(fù)電極接頭4a上以輸出電流。
冷散熱器31和熱散熱器32上分別設(shè)有管路一 31a和管路二 32a。其中，管路一31a由許多貫穿冷散熱器31的冷過流通道311組成；而管路二 32a則由許多貫穿熱散熱器32的熱過流通道321組成。其中，冷過流通道311分為冷進(jìn)流通道311a和冷出流通道311b，如圖3所示，冷散熱器31上的上邊與右邊一排的冷過流通道311為冷進(jìn)流通道311a，作為低溫流體的流入通道；而左邊與下邊一排的冷過流通道311作為冷出流通道311b，作為低溫流體的流出通道。 為了增加散熱效果，中心處的熱散熱器32可以不是環(huán)狀的，這樣一來，該熱散熱器32上的熱過流通道321的數(shù)量可以適當(dāng)多設(shè)置一些。 各個(gè)散熱器位于溫差半導(dǎo)體模塊單元3的兩側(cè)端面處均開設(shè)有環(huán)形的密封槽33，各個(gè)密封槽33將與之相對應(yīng)散熱器上的所有冷過流通道311或熱過流通道321的進(jìn)口與出口包圍，密封槽33內(nèi)設(shè)有密封圈。 如圖4所示，上端蓋1內(nèi)設(shè)有冷進(jìn)口管13和冷出口管14，分別與上述的冷進(jìn)口接頭11和冷出口接頭12連接。冷進(jìn)口管13上設(shè)有兩根與之連通的主分流支管一 13a，主分流支管一 13a和冷進(jìn)流通道31 la之間通過若干根從分流支管一 13b連通在一起。從分流支管一 13b的數(shù)量與冷進(jìn)流通道311a的數(shù)量相同，且兩者一一對應(yīng)連接在一起。冷出口管14上設(shè)有兩根與之連通的主分流支管二 14a，主分流支管二 14a和冷出流通道31 lb之間通過若干根從分流支管二 14b連通在一起。從分流支管二 14b的數(shù)量與冷出流通道311b的數(shù)量相同，且兩者一一對應(yīng)連接在一起。 如圖5、圖6和圖7所示，下端蓋2上開設(shè)有若干條與上述各個(gè)熱散熱器32的熱過流通道321連通的分流通道，分流通道分為垂直設(shè)置在下端蓋2中心部的若干條內(nèi)分流通道22和傾斜設(shè)置在下端蓋2四周的四條外分流通道23，內(nèi)分流通道22和外分流通道23 的進(jìn)口端共同連接在熱進(jìn)口接頭24上。內(nèi)分流通道22的出口端與布置在中心處這個(gè)熱散 熱器32的熱過流通道321 —一對應(yīng)連通，而四條外分流通道23則與布置在外圍這個(gè)熱散 熱器32四邊上的熱過流通道321 —一對應(yīng)連通。 該溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置進(jìn)行溫差發(fā)電時(shí)，將導(dǎo)熱管5的密封端插入到熱源中，使 導(dǎo)熱管5中的超導(dǎo)液受熱膨脹沿內(nèi)分流通道22和外分流通道23分別充入內(nèi)外兩個(gè)熱散熱 器32的熱過流通道321內(nèi)。利用超導(dǎo)液的快速導(dǎo)熱特性，將熱源的熱量傳遞至熱散熱器 32，并通過熱散熱器32和與之貼合的半導(dǎo)體組件4的熱端進(jìn)行熱交換，使半導(dǎo)體組件4熱 端的溫度升高。熱過流通道321的進(jìn)口端與內(nèi)分流通道22或外分流通道23連通，而熱過 流通道321的出口端被上端蓋1所封堵，因此超導(dǎo)液可在一個(gè)密封的空間內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)熱。
低溫流體是通過將冷進(jìn)口接頭11和冷出口接頭12連接到冷源上實(shí)現(xiàn)持續(xù)供給 的。此處低溫流體則沒有具體要求，只需溫度低于高溫流體的溫度即可，這里采用普通自 來水，將冷進(jìn)口接頭11接到自來水管路上，利用自來水的供水壓力提供液體循環(huán)所需的動(dòng) 力。 低溫流體從冷進(jìn)口接頭11通入，通入冷進(jìn)口管13后分流到兩支主分流支管一 13a 中，再通過各主分流支管一 13a上的從分流支管一 13b分別通入到每一個(gè)冷進(jìn)流通道311a 內(nèi)，穿過冷散熱器31的冷進(jìn)流通道311a后抵達(dá)下端蓋2上的環(huán)形過道21內(nèi)。待環(huán)形過道 21內(nèi)充滿低溫流體后，低溫流體再從與環(huán)形過道21連通的冷出流通道311b流出，經(jīng)過與冷 出流通道311b —一對應(yīng)的從分流支管二 14b和主分流支管二 14a后，匯集至冷出口管14， 最終從冷出口接頭12流出，這樣就完成了往冷散熱器31中通入低溫流體，再將經(jīng)過熱交換 后升溫的低溫流體導(dǎo)出的循環(huán)工作。 冷散熱器31將流通于冷進(jìn)流通道311a和冷出流通道311b內(nèi)的低溫流體與半導(dǎo) 體組件4的冷端進(jìn)行熱交換，使半導(dǎo)體組件4的冷端溫度下降。半導(dǎo)體組件4的冷端和熱 端產(chǎn)生溫差后，從正負(fù)電極接頭4a輸出電流。可以將正負(fù)電極接頭4a接到蓄電池上進(jìn)行 充電，也可以直接接到用電設(shè)備上使用。 本溫差半導(dǎo)體模塊單元3中冷散熱器31和熱散熱器32的數(shù)量并不是固定的，在 功率要求較小的領(lǐng)域，可只采用一個(gè)冷散熱器31和一個(gè)熱散熱器32。在功率要求較高時(shí)， 可適當(dāng)增加冷散熱器31和熱散熱器32的數(shù)量。選擇一個(gè)散熱器布置在中心處，其余散熱 器依次環(huán)繞布置擴(kuò)散出去，并且這兩種散熱器交替設(shè)置。理論上講，散熱器的布置可以按照 上述的規(guī)律無限擴(kuò)散出去，以適用于某些大功率領(lǐng)域。 如圖8所示，還有一種提高功率的方法，就是將一定數(shù)量相同的溫差半導(dǎo)體模塊 單元3在垂直于散熱器布置平面的方向依次堆疊起來。堆疊時(shí)，各溫差半導(dǎo)體模塊單元3 中相應(yīng)位置處的散熱器上的冷過流通道311和熱過流通道321連通在一起而貫穿兩端。相 鄰兩個(gè)溫差半導(dǎo)體模塊單元3之間的堆疊端面上通過密封圈來進(jìn)行密封，使同一個(gè)溫差半 導(dǎo)體模塊單元3中不同種散熱器之間相互獨(dú)立，各自流通相應(yīng)的流體。
本溫差半導(dǎo)體模塊單元3及各散熱器的形狀可以是方形、圓形、正多邊形等，只需 各散熱器的形狀符合可依次環(huán)繞布置，可無限擴(kuò)散出去的特性即可。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以在溫 差半導(dǎo)體模塊單元3的外周面噴涂隔熱涂層，增加隔熱效果。 本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替 代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，該發(fā)電裝置包括一個(gè)或一個(gè)以上的冷散熱器(31)和熱散熱器(32)，所述的熱散熱器(32)和冷散熱器(31)由內(nèi)而外交替套接擴(kuò)散布置，并在它們之間的間隙處設(shè)有若干個(gè)可進(jìn)行溫差發(fā)電的半導(dǎo)體組件(4)，所述的冷散熱器(31)上具有流通低溫流體的管路一(31a)，熱散熱器(32)上具有流通高溫流體的管路二(32a)，管路一(31a)中的低溫流體通過冷散熱器(31)與半導(dǎo)體組件(4)的冷端進(jìn)行熱交換，管路二(32a)中的高溫流體通過熱散熱器(32)與半導(dǎo)體組件(4)的熱端進(jìn)行熱交換，所述的半導(dǎo)體組件(4)上連接有正負(fù)電極接頭(4a)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的冷散熱器(31)和熱散熱器(32)的數(shù)量為一個(gè)以上，且兩者的數(shù)量相同或相差為一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的發(fā)電裝置還包括上端蓋(1)和下端蓋(2)，上述熱散熱器(32)和冷散熱器(31)由內(nèi)而外交替套接擴(kuò)散布置形成溫差半導(dǎo)體模塊單元(3)，所述的溫差半導(dǎo)體模塊單元(3)位于上端蓋(1)和下端蓋(2)之間，上端蓋(1)和下端蓋(2)上具有與上述各個(gè)管路一 (31a)和管路二 (32a)連通的流通管路，所述的流通管路與冷源和熱源連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的管路一 (31a)由若干條貫穿冷散熱器(31)的冷過流通道(311)組成，管路二 (32a)由若干條貫穿熱散熱器(32)的熱過流通道(321)組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的流通管路包括冷流通管路和熱流通管路，所述的熱流通管路設(shè)置在下端蓋(2)上，包括若干條與上述各個(gè)熱散熱器(32)的熱過流通道(321)連通的分流通道，所述的各個(gè)分流通道的進(jìn)口端共同連接在一個(gè)熱進(jìn)口接頭(24)上；所述的冷流通道包括設(shè)置在上端蓋(1)的冷進(jìn)口管(13)和冷出口管(14)，下端蓋(2)面向溫差半導(dǎo)體模塊單元(3)的一側(cè)開設(shè)有一環(huán)形過道(21)，上述冷過流通道(311)分為冷進(jìn)流通道(311a)和冷出流通道(311b)這兩種，各個(gè)冷進(jìn)流通道(311a)的一端與冷進(jìn)口管(13)連通，另一端與環(huán)形過道(21)連通，各個(gè)冷出流通道(311b)的一端與冷出口管(14)連通，另一端同樣與環(huán)形過道(21)連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的熱進(jìn)口接頭(24)上連接有一個(gè)一端封閉的導(dǎo)熱管(5)，導(dǎo)熱管(5)的開口端與上述的熱進(jìn)口接頭(24)連接，導(dǎo)熱管(5)內(nèi)部裝有導(dǎo)熱液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)熱液為超導(dǎo)液。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的上端蓋(1)上設(shè)有一冷進(jìn)口接頭(11)和一冷出口接頭(12)，冷進(jìn)口接頭(11)與上述的冷進(jìn)口管(13)連接，冷出口接頭(12)與上述的冷出口管(14)連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的上端蓋(1)和下端蓋(2)之間設(shè)有一個(gè)以上相同的溫差半導(dǎo)體模塊單元(3)，各個(gè)溫差半導(dǎo)體模塊單元(3)依次堆疊，且相對應(yīng)各個(gè)散熱器上的冷過流通道(311)和熱過流通道(321)均依次連通在一起。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，其特征在于，所述的冷散熱器(31)和熱散熱器(32)位于相鄰兩個(gè)模塊單元堆疊處開設(shè)有環(huán)形的密封槽(33)，密封槽(33)內(nèi)設(shè)有密封圈'
全文摘要
本發(fā)明提供了一種溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，屬于半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的溫差半導(dǎo)體采用的導(dǎo)熱技術(shù)中導(dǎo)熱效果差和成本高的問題。本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置，包括一個(gè)或一個(gè)以上的冷散熱器和熱散熱器，熱散熱器和冷散熱器由內(nèi)而外交替套接擴(kuò)散布置，并在它們之間的間隙處設(shè)有若干個(gè)可進(jìn)行溫差發(fā)電的半導(dǎo)體組件，冷散熱器上具有流通低溫流體的管路一，熱散熱器上具有流通高溫流體的管路二，管路一中的低溫流體通過冷散熱器與半導(dǎo)體組件的冷端進(jìn)行熱交換，管路二中的高溫流體通過熱散熱器與半導(dǎo)體組件的熱端進(jìn)行熱交換，半導(dǎo)體組件上連接有正負(fù)電極接頭。本溫差半導(dǎo)體發(fā)電裝置具有導(dǎo)熱效果好，適用范圍寬和發(fā)電功率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02N11/00GK101783631SQ20101013797
公開日2010年7月21日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者劉至國 申請人:臺(tái)州弘日光科太陽能科技有限公司