[实用新型]一种小型同位素温差电池内部集热装置

说明书

本实用新型属于同位素温差电池研制技术领域，特别是涉及一种小型同位素温差电池内部集热装置，包括设在温差换能部件上方的集热装置本体；集热装置本体的内部设有用于安装同位素热源的安装孔，安装孔上端开放，安装孔侧壁及底部与同位素热源接触配合以保证同位素热源的热量最大限度传导至集热装置本体；集热装置本体的侧壁厚度小于底部厚度；集热装置本体底部面积大于温差换能部件热面面积，且集热装置本体底部设有定位温差换能部件用的平底定位卡槽，定位卡槽内壁与温差换能部件接触配合。采用本实用新型所设计的集热装置后，在同位素热源热功率保持不变的情况下，温差换能部件的热端温度可明显提高，提高了RTG内部的热利用率。

本申请请求2021年06月25日递交的申请号为2021107097811、发明名称为“一种小型同位素温差电池内部集热装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本实用新型属于同位素温差电池研制技术领域，特别是涉及一种小型同位素温差电池内部集热装置。

背景技术

同位素温差电池(RTG)是利用塞贝克效应将放射性同位素的衰变热直接转换成电能的换能装置，其优势在于：可靠性高、安全性好、寿命长，在宇宙空间条件下保持稳定的电输出参数，且无需维护、也不受环境影响。在国际RTG技术领域中，多个国家正在进行小型化RTG的概念研究，未来RTG的发展越来越注重提高热电转换效率的同时，也更加小型化。要实现RTG的小型化和高热电转换效率，不仅要提高RTG内部同位素热源的热利用率，而且还要从RTG的高效集成研究入手，实现一个部件多种功能。

目前RTG多为无集热装置结构，或热源装入的类似装置仅实现均热功能，热量收集并定向传导至温差换能部件的作用较弱，不利于热源热量的充分收集，同时该装置也无换能部件定位功能。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种小型同位素温差电池内部集热装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种小型同位素温差电池内部集热装置，包括设在温差换能部件上方的集热装置本体；集热装置本体的内部设有用于安装同位素热源的安装孔，所述安装孔上端开放，安装孔侧壁及底部与同位素热源接触配合以保证同位素热源的热量最大限度传导至集热装置本体；所述集热装置本体的侧壁厚度小于底部厚度。

进一步，所述集热装置本体的侧壁与底部一体加工；集热装置本体底部面积大于温差换能部件热面面积，且集热装置本体底部设有定位温差换能部件用的平底定位卡槽，所述定位卡槽内壁与温差换能部件接触配合。将温差换能部件的定位装置与集热装置一体化设计，具有一部件多功能的效果，满足了RTG设计小型化的要求。

进一步，所述集热装置本体采用铜质材料制成的以保证较好的热传导和均热性；

进一步，由于集热装置本体的内部与同位素热源接触紧密，为了防止热源装入时发生卡滞，在所述集热装置本体的底部均匀开有若干个通透的工艺孔，所述工艺孔设在所述定位卡槽的外围，以防止工艺孔底部被温差换能部件封堵。

本实用新型具有的优点和积极效果：

采用本实用新型所设计的集热装置后，在同位素热源热功率保持不变的情况下，温差换能部件的热端温度可明显提高，提高了RTG内部的热利用率。此外，将温差换能部件的定位装置与集热装置一体化设计，具有一部件多功能的效果，满足了RTG设计小型化的要求。

此外，由于热源侧壁在整个热源表面积中占据较大的比重，将热源侧壁热量收集并传导至热源底面，可以更大限度利用同位素热源所产生的热量。在温差换能部件与同位素热源之间加装的集热装置，可将热源侧壁的热量收集起来并传导至换能器件，提高电池内部热利用率；