[发明专利]采用八面体结构热电臂的倾斜式半导体热电模块

说明书

本发明涉及一种采用八面体结构热电臂的倾斜式半导体热电模块，包括两个八面体结构的半导体热电臂、铜导电片以及绝缘层，其中两个八面体结构的半导体热电臂平行或对称以并联方式设置于两铜导电片之间，绝缘层设于两个两铜导电片外侧；两个八面体结构的半导体热电臂由倾斜平行六面体热电臂去除长对角线两端的角部区域得到，去除部分添加铜导电片。本发明倾斜多面体结构热电臂可以应用于特殊结构热电发电系统的模块中，例如双螺旋结构、倾斜多层板型结构等；这种倾斜结构可以使整个系统具有更高的机械稳定性、结构适应性以及更好的传热特性。

技术领域

本发明涉及一种半导体热电模块，具体为一种采用八面体结构热电臂的倾斜式半导体热电模块。

背景技术

目前Π型热电模块是最常见的模块形式，但在一些特殊结构的热电发电系统中，如双螺旋结构、倾斜多层板状结构等，采用倾斜式热电模块可以使整个系统具有更高的机械稳定性、结构适应性以及更好的传热特性。

传统的倾斜平行六面结构热电臂在热量传递过程中由于其倾斜的特性，使热流密度分布不均匀，且产生的电流在热电臂传递的过程中由于传输路径差异较大，电流密度分布不均匀。多面体元件产生的电压和电流明显高于平行四边形元件产生的电压和电流，且使热流密度和电流分布更加均匀。

发明内容

针对现有技术中倾斜平行六面结构热电臂的半导体热电模块中热流密度和电流分布不均匀等不足，本发明要解决的问题是提供一种可将热流密度和电流均匀化和提高热电性能的采用八面体结构热电臂的倾斜式半导体热电模块。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种采用八面体结构热电臂的倾斜式半导体热电模块，包括两个八面体结构的半导体热电臂、铜导电片以及绝缘层，其中两个八面体结构的半导体热电臂平行或对称以并联方式设置于两铜导电片之间，绝缘层设于两个两铜导电片外侧。

两个八面体结构的半导体热电臂由倾斜平行六面体热电臂去除长对角线两端的角部区域得到，去除部分添加铜导电片。

去除长对角线两端的角部区域为：对角线两端的角部区域截面与水平面之间的去除角度一致，得到一系列的倾斜八面体热电模块。

去除角度α为：0°＜α≤116.5°

去除角度α＝67.5°。

铜导电片在平板上具有凸出的峰角，峰角部分形状与两个八面体结构的半导体热电臂去除角部区域后的形状契合。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明倾斜多面体结构热电臂可以应用于特殊结构热电发电系统的模块中，例如双螺旋结构、倾斜多层板型结构等；这种倾斜结构可以使整个系统具有更高的机械稳定性、结构适应性以及更好的传热特性。

2.本发明相比于传统的倾斜平行六面体结构热电臂，倾斜多面体热电臂由于将六面体结构中产生较低电流密度的区域切除，其内部具有更均匀的电流分布，降低了内阻以及热量的扩散速率，在同等条件下具有更好的热电性能，同时又降低了热电材料的使用。

附图说明

图1为现有技术中的倾斜平行六面体热电臂结构示意图；

图2A为发明中倾斜八面体热电臂平行类结构示意图；

图2B为本发明中倾斜八面体热电臂对称类结构示意图；

图3为本发明中倾斜八面体热电臂结构和尺寸示意图(mm)；

图4A为现有技术中的倾斜平行六面体电热块结构示意图；

图4B为本发明中横截面角度为50°的倾斜平行六面体电热块结构示意图；