CN206195655U - 一种半导体温差发电组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体温差发电组件，包括半导体发电芯片、置于发电芯片冷面侧的冷面散热器、置于发电芯片热面侧的热面散热器和与发电芯片电连接的电路控制板，冷面散热器上设有与电路控制板电连接的风扇，电路控制板外接用电设备，本实用新型在发电芯片的冷热面上设置相应的散热器，并配以自身带动的冷面风扇，使发电芯片两侧形成较大的温差，当热面散热器的热源始终维持在高温而冷面维持在较低温度时，发电芯片输出电能并通过电路控制板处理后向外输出，实现热能到电能的转化，组件结构简单、使用方便，具有较高的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及到一种发电系统，尤其涉及到一种结构简单、成本较低且具有较高实用性的半导体温差发电组件。
背景技术
根据世界能源组织的调研，目前非洲还有5000万人过着没有电网供电的生活，晚上只能靠微弱的烛光照明阅读，他们中很多人有手机，但是却苦于没有方便的充电途径。因为没有电，几乎没有任何家用电器，生活原始化。所以当地人民及政府也在努力寻求一款可以实现民用的发电设备。
现在，能将热能转化为电能的半导体温差发电已得到的广泛研究，由于半导体温差发电具有低噪声、启动快、能长期连续工作、易携带、维护方便和后勤保障便利等优点，在很多领域得到了青睐，作为一种新型的发电方式，温差发电利用赛贝克效应将热能直接转换为电能，其工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差，则在半导体两端就会产生直流电动势，通过半导体温差发电技术制造的半导体发电机，只要有温差存在，就一直能够发电，但现有半导体温差发电系统比较复杂、成本高昂，无法得到普及。
实用新型内容
本实用新型主要解决现有半导体温差发电系统结构复杂、成本高昂的技术问题；提供了一种结构简单、成本较低且具有较高实用性的半导体温差发电组件。
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案：
本实用新型的一种半导体温差发电组件，用于热能的发电转换，所述发电组件包括半导体发电芯片、置于发电芯片冷面侧且与冷面接触的冷面散热器、置于发电芯片热面侧且与热面接触的热面散热器和与发电芯片电连接的电路控制板，所述冷面散热器上设有与所述电路控制板电连接的风扇，所述电路控制板外接用电设备，在发电芯片的冷热面上设置相应的散热器，并配以冷面散热器风扇，使发电芯片两侧形成较大的温差，当热面散热器的热源始终维持在高温而冷面维持在较低温度时，发电芯片输出电能并通过电路控制板处理后向外输出，电路控制板直接带动风扇运行，组件可实现热能到电能的转化，结构简单、使用方便，具有较高的实用性。
作为优选，所述热面散热器上设有热面散热器支架，所述热面散热器支架呈环状结构且与热面散热器截面相吻合，热面散热器支架的高度小于热面散热器的翅片高度，热面散热器支架围合并贴压热面散热器翅片前端，热面散热器支架的内侧端部与热面散热器的翅片底部之间设有间隙，热面散热器支架的外侧端部固设有支撑环，所述支撑环与外接热源通道相接，所述冷面散热器上设有冷面散热器支架，所述冷面散热器支架呈环状结构且与冷面散热器截面相吻合，冷面散热器支架的高度小于冷面散热器的翅片高度，冷面散热器支架围合并贴压冷面散热器翅片前端，冷面散热器支架的内侧端部与冷面散热器的翅片底部之间设有间隙，所述散热风扇固设于冷面散热器支架的外侧端部，通过散热器支架的围合贴压，使散热器的顶部翅片完全包裹在散热器支架内，气流可以完全流经翅片，翅片的散热或蓄热的性能得到提高，同时，支架作为组件的连接件，配合固定销将各部件组装成一个整体，支架高度低于翅片高度，形成的散热器底部间隙作为气流通道，保证冷热面温度的稳定。
作为优选，所述发电组件还包括若干用于固定组件的固定销，所述固定销一端固设于冷面散热器支架上，另一端固设于热面散热器支架上，所述热面散热器和冷面散热器通过固定销相互连接并分别贴压所述发电芯片的冷热面，多根固定销将各部件组合装配在一起形成完整的发电组件。
作为优选，所述固定销为伸缩式可调结构，通过固定销可以调节冷面散热器发电芯片和热面散热器松紧程度，使三者的连接更稳固和可靠，传热效果更好。
作为优选，所述发电组件还包括外罩，所述外罩置于所述发电芯片冷面侧且包覆冷面散热器，外罩包括顶罩和左、右罩板，顶罩侧面和左、右侧板上均设有散热通孔，所述风扇固置于外罩顶面，外罩阻隔了冷面散热器翅片受外界温度的影响，使发电芯片的冷面温度保持较低的水平，而外罩上的散热通孔则保证气流流动更通畅，散热效果更好。
本实用新型的有益效果是：在发电芯片的冷热面上设置相应的散热器，并配以冷面散热器风扇，使发电芯片两侧形成较大的温差，当热源始终维持在高温而冷面维持在较低温度时，发电芯片输出电能并通过电路控制板处理后向外输出，电路控制板直接带动风扇运行，组件可实现热能到电能的转化，结构简单、使用方便，扩大了热能的利用范围。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
图2是图1结构的爆炸示意图。
图3是外罩结构示意图。
图中1.发电芯片，2.冷面散热器，3.热面散热器，4.电路控制板，5.风扇，6.热面散热器支架，7.冷面散热器支架，8.支撑环，9.热源通道，10.固定销，11.顶罩，12.左罩板，13.右罩板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种半导体温差发电组件，用于热能的发电转换，如图1和图2所示，发电组件包括半导体发电芯片1、置于发电芯片冷面侧且与冷面接触的冷面散热器2、置于发电芯片热面侧且与热面接触的热面散热器3和与发电芯片电连接的电路控制板4，在冷面散热器上安装有与电路控制板电连接的吹风式风扇5，热面散热器上安装有热面散热器支架6，热面散热器支架呈环状结构且与热面散热器截面相吻合，热面散热器支架的高度小于热面散热器的翅片高度，热面散热器支架围合并贴压热面散热器翅片前端，使热面散热器的翅片上部包覆，热面散热器支架的内侧端部与热面散热器的翅片底部之间形成间隙作为蓄热气流的通道，在热面散热器支架的外侧端部安装有支撑环8，支撑环与外接的热源通道9相接，热源可以是火焰也可以是高温热风，热源穿过支撑环进入热面散热器内蓄热并提升发电芯片的热面温度；冷面散热器上安装有冷面散热器支架7，冷面散热器支架也呈环状结构且与冷面散热器截面相吻合，冷面散热器支架的高度小于冷面散热器的翅片高度，冷面散热器支架围合并贴压在冷面散热器翅片前端，使冷面散热器的翅片上部包覆，冷面散热器支架的内侧端部与冷面散热器的翅片底部之间形成间隙作为散热气流通道，在组件的每一侧面上设计有固定销10，固定销一端紧固在冷面散热器支架上，另一端紧固在热面散热器支架上，组件通过四根固定销的连接将冷热散热器、相应支架和发电芯片组装在一起；同时，在组件的冷面散热器一侧还安装有包覆冷面散热器的外罩，如图3所示，外罩包括顶罩11和左罩板12、右罩板13，顶罩侧面和左、右侧板上均开设有散热通孔，电路控制板和风扇均固定在温度较低的顶罩上。
使用时，如热源是燃烧火焰，则火焰通过热源通道和支撑环进入热面散热器翅片中，燃烧火焰加热面散热器蓄热，使发电芯片的热面温度提升到220℃以上，热面散热器的下部间隙保证了燃烧气流的通风，燃烧充分，而冷面散热器上的风扇为吹风式，冷却气流流经冷面散热器并通过冷面散热器下部的间隙排出，使发电芯片的冷面温度始终保持在60℃以下，发电芯片的冷热面之间始终保持在160℃以上，通过塞贝克效应的原理就可以实现发电的功能，热能利用系数达到5％以上，组件具有较高的实用性。
在本实用新型的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，以上说明并非对本实用新型作了限制，本实用新型也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种半导体温差发电组件，用于热能的发电转换，其特征在于：所述发电组件包括半导体发电芯片(1)、置于发电芯片冷面侧且与冷面接触的冷面散热器(2)、置于发电芯片热面侧且与热面接触的热面散热器(3)和与发电芯片电连接的电路控制板(4)，所述冷面散热器上设有与所述电路控制板电连接的风扇(5)，所述电路控制板外接用电设备。
2.根据权利要求1所述的一种半导体温差发电组件，其特征在于：所述热面散热器(3)上设有热面散热器支架(6)，所述热面散热器支架呈环状结构且与热面散热器截面相吻合，热面散热器支架的高度小于热面散热器的翅片高度，热面散热器支架围合并贴压热面散热器翅片前端，热面散热器支架的内侧端部与热面散热器的翅片底部之间设有间隙，热面散热器支架的外侧端部固设有支撑环(8)，所述支撑环与外接热源通道(9)相接，
所述冷面散热器上设有冷面散热器支架(7)，所述冷面散热器支架呈环状结构且与冷面散热器截面相吻合，冷面散热器支架的高度小于冷面散热器的翅片高度，冷面散热器支架围合并贴压冷面散热器翅片前端，冷面散热器支架的内侧端部与冷面散热器的翅片底部之间设有间隙，所述风扇(5)固设于冷面散热器支架的外侧端部。
3.根据权利要求2所述的一种半导体温差发电组件，其特征在于：所述发电组件还包括若干用于固定组件的固定销(10)，所述固定销一端固设于冷面散热器支架(7)上，另一端固设于热面散热器支架(6)上，所述热面散热器(3)和冷面散热器(2)通过固定销相互连接并分别贴压所述发电芯片(1)的冷热面。
4.根据权利要求3所述的一种半导体温差发电组件，其特征在于：所述固定销(10)为伸缩式可调结构。
5.根据权利要求1所述的一种半导体温差发电组件，其特征在于：所述发电组件还包括外罩，所述外罩置于所述发电芯片(1)冷面侧且包覆冷面散热器(2)，外罩包括顶罩(11)和左罩板(12)、右罩板(13)，顶罩侧面和左、右侧板上均设有散热通孔，所述风扇(5)固置于顶罩上。
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| CN201621182158.6U CN206195655U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种半导体温差发电组件 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108693945A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-10-23 | 长沙理工大学 | 一种自发电高效计算机散热器及自温差控制方法 |
| CN111000630A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-04-14 | 北京芯动力激光科技有限公司 | 一种手持式半导体激光美容器 |
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2016
- 2016-11-03 CN CN201621182158.6U patent/CN206195655U/zh active Active
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