[实用新型]一种新型温差发电半导体模块散热组件有效

专利信息
申请号: 201120318149.6 申请日: 2011-08-29
公开(公告)号: CN202259447U 公开(公告)日: 2012-05-30
发明(设计)人: 刘晓东;孟劲功 申请(专利权)人: 国研高能(北京)稳态传热传质技术研究院有限公司
主分类号: H01L35/30 分类号: H01L35/30;H01L35/32
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 一种 新型 温差 发电 半导体 模块 散热 组件
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及换热技术领域,尤其涉及一种应用到温差发电装置上的新型温差发电半导体模块散热组件。 

背景技术

温差发电将热能直接转化为电能,即使只有微小温差存在的情况下也能应用,且可利用的热源遍及工业余热、垃圾焚烧热、生活余热、太阳辐射热、地热等,是适用范围很广的绿色环保型能源,在21世纪全球环境和能源条件恶化的情况下,温差发电技术更成为引人注目的研究方向。 

现在常见的温差发电模块一般由多组发电单元串联而成,其发电功率随发电单元的多少而异,一般在2.0~10.0W之间;其外形尺寸一般在(30~40)mm乘(30~40)mm之间,其厚度一般在3.0~6.0mm之间。温差发电效率与温差发电半导体的两面温差有关,在允许条件下,温差越大,发电量越大。 

要在3.0~6.0mm的厚度上保持一个比较大的温差,就需要高效的导热和散热装置。传统的温差发电散热组件,如图1所示,由散热片1、温差发电半导体模块2和热源3组成,其中在温差发电半导体模块2的上下表面分别涂有导热硅胶,再分别上下压合散热片1和热源3,压力保持在10~15kg/cm2。 

这样当温差发电半导体工作时,热端热源的热量会通过电子和空 穴的移动快速传递到冷端的散热片,在冷端的散热片通过强制对流或自然对流等散热方式将热端传递来的热量散掉,以保持冷端散热片的低温,从而保证冷热端的温差,来达到温差发电的目的。 

但由于温差发电半导体模块是由多组温差发电单元组成,而一般的加热源受限于与温差发电半导体模块接触表面平整度和热源分布不均等问题,不能给温差发电半导体模块各温差发电单元提供均等的热量,致使温差发电半导体模块与热源接触表面不能形成比较均匀的温度分布,同时也导致由温差发电半导体模块向冷端的散热片传递的热量和温度不均匀。 

在冷端由于由温差发电半导体模块传导至冷端散热片热量分布的不均匀性,以及传统散热片热扩散性和热均温性较差的原因,致使温差发电半导体模块中间区域的温差发电单元温度和周边区域形成比较大的温度梯度。这样就会使中间区域温差发电单元的发电效率降低,同时会使中间区域温差发电单元的使用寿命大幅缩短。 

为此本申请提出了一种新型温差发电半导体模块散热组件,来解决传统温差发电散热组件的散热慢、散热热量分布不均等问题,从而提高其热电转换效率、延长温差发电单元的使用寿命。 

实用新型内容

本实用新型提供一种新型温差发电半导体模块散热组件,所要解决的技术问题是传统温差发电散热组件的散热慢、散热热量分布不均等,造成温差发电单元的发电效率低、使用寿命短等问题。 

本实用新型为一种新型温差发电半导体模块散热组件,包括热源、温差发电半导体模块、散热片、导热绝缘材料和均温板,其中在温差发电半导体模块的上下表面分别涂有导热绝缘材料,并分别再紧密连接一均温板,热源与温差发电半导体模块的其中一面上的均温板相紧密连接,散热片与温差发电半导体模块的另外一面上的均温板相紧密连接。 

本实用新型的技术效果为,通过此种结构,使用均温板可以同时满足温差发电半导体模块多个温差发电单元的热扩散和热传导的需求。此结构使热源热量均匀的分配到每一个温差发电单元,从而减小各温差发电单元的温度梯度差,使它们保持在同一温度;当热量从温差发电半导体模块传递至冷端均温板时,冷端均温板迅速将热量均匀扩散至散热片,大大提升了散热片的热交换效率,从而在温差发电半导体模块热冷端形成稳定、均匀的热冷温差面,达到提升温差发电半导体模块发电效率、延长温差发电单元使用寿命的目的。 

附图说明

图1为传统温差发电散热组件的剖面图。 

图2为本实用新型实施例的剖面图。 

图3为本实用新型实施例中均温板的剖面图。 

其中:1-散热片  2-温差发电半导体模块  3-热源  4-均温板  5-均温板上壳体  6-均温板内腔表面毛细结构  7-均温板下壳体 

具体实施方式

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