[实用新型]一种温差半导体发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体温差发电技术领域，涉及一种基于双流体导热且可利用温差进行发电的温差半导体发电装置。

背景技术

温差半导体是一种利用半导体材料的Petier效应和Seebeck效应，通过对P.N型半导体材料两端通电来吸热放热或者在P.N型半导体材料两端提供温差来发电的技术而制成的一种半导体器件，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有重量轻、无噪声、无污染以及启动快，能精确控温和利用各种热源来发电等特点而被广泛地应用于各个领域。随着能源的短缺及人民不断提高的环境保护意识，特别是全球气候变暖问题，温差半导体材料以其各种优点性越来越受人们的关注。

目前温差半导体采用的导热技术主要是空气导热和液体循环导热两种。空气导热是通过在温差半导体的制热面安装庞大的采用紫铜、铝等导热较好的材料制成的各种散热器和风扇通过和空气接触的方法来导热，这种方法中导热装置的体积大，质量大，导热效果差，成本高。另外现有温差半导体的液体循环导热装置主要是在温差半导体制热面安装一个内部有循环液体容器的热传导器，通过热传导器的壁和内部的液体循环来传热，这种方法只是对温差半导体的单个工作面进行液体循环热传导，导致了对需要利用的冷能或热能传递效果差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的温差半导体在应用时所存在的上述问题，发电效率高，热传导效果好，且可根据需要调节发电功率的温差半导体发电装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种温差半导体发电装置，其特征在于，该发电装置包括一个或一个以上的冷散热器和热散热器，所述的热散热器和冷散热器由内而外交替套接扩散布置，并在它们之间的间隙处设有若干个可进行温差发电的半导体组件，所述的冷散热器上具有流通低温流体的管路一，热散热器上具有流通高温流体的管路二，管路一中的低温流体通过冷散热器与半导体组件的冷端进行热交换，管路二中的高温流体通过热散热器与半导体组件的热端进行热交换，所述的半导体组件上连接有正负电极接头。

该温差半导体发电装置进行温差发电时，管路一中通入低温流体，而管路二中通入高温流体。冷散热器对管路一中的低温流体和半导体组件的冷端进行热交换，使半导体组件冷端的温度下降；热散热器对管路二中的高温流体和半导体组件的热端进行热交换，使半导体组件热端的温度升高。半导体组件的冷端和热端产生温差后，可从正负电极接头输出电流。

其中冷散热器和热散热器的数量并不是固定的，当冷散热器和热散热器的数量均只有一个时，布置时可将冷散热器环绕在热散热器四周，也可以将热散热器环绕布置在冷散热器四周。当冷散热器和热散热器的数量为多个时，若将其中一个热散热器布置在中心，在其四周环绕布置一个冷散热器，再在这个冷散热器四周环绕布置一热散热器，依此类推，将多个热散热器和冷散热器交替环绕布置无限扩散出去。反之，当中心处布置的是冷散热器时，也可以按上述方法进行布置。

在上述的一种温差半导体发电装置中，所述的冷散热器和热散热器的数量为一个以上，且两者的数量相同或相差为一。冷散热器和热散热器的数量关系与它们的布置形式有关。当布置在中心的散热器与布置在最外圈的散热器为不同种散热器时，两种散热器的数量相同；当布置在中心的散热器与布置在最外圈的散热器为同一种散热器时，这种散热器的数量比另一种散热器的数量多一个。

在上述的一种温差半导体发电装置中，所述的发电装置还包括上端盖和下端盖，上述热散热器和冷散热器由内而外交替套接扩散布置形成温差半导体模块单元，所述的温差半导体模块单元位于上端盖和下端盖之间，上端盖和下端盖上具有与上述各个管路一和管路二连通的流通管路，所述的流通管路与冷源和热源连接。冷源和热源通过流通管路分别向管路一和管路二内持续补充入低温流体和高温流体，供冷散热器和热散热器进行热交换。

在上述的一种温差半导体发电装置中，所述的管路一由若干条贯穿冷散热器的冷过流通道组成，管路二由若干条贯穿热散热器的热过流通道组成。管路一和管路二分别由一定数量的冷过流通道和热过流通道组成，增加了冷散热器和热散热器的热交换面积，有利于提高热交换效率。