[实用新型]高热流密度器件废热发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高热流密度器件废热发电装置。 

背景技术

随着科学技术的不断发展，电子设备越来越向微型化和小型化发展，而电子器件运行时会产生大量的热量，当电子器件尺寸较小时将会导致单位面积产生大量的热量，如果这些热量不及时带走，电子器件将不能正常工作。因此各种各样的散热装置应运而生。但是这些散热装置都是将废热直接散失到空气中，白白浪费了大量的能量且增加了环境的散热量。高热流密度器件所产生的废热具有能流密度高、散热量大的特点，如果能够在不降低电子器件运行效率的同时合理利用这部分热量将是一件很有意义的事情。 

半导体温差发电技术是利用西伯克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应将热能直接转换为电能的技术。只要在半导体温差发电模块上存在温差即可产生电能。若能使组件两面保持温差60℃，则可产生3.5V、3A--5A的电能。温差发电是一种新型的发电方式,具有清洁、无噪音、无有害物质排放、高效、寿命长、可靠、稳定等一系列优点，专利CN101814870B就将其很好得运用到了太阳能温差发电系统中。 

热管技术是利用工质的相变特性，在无需外加动力、极小的温差下实现热量小截面远距离传输的技术。其具有高速的热传导效果、重量轻且构造简单、温度分布平均，可作均温或等温动作、热传输量大。热传送距离长、没有主动元件，本身并不耗电、没有热传方向的限制，蒸发端及凝结端可以互换、容易加工、耐用、寿命长、可靠，易存放保管等优点。 

针对高热流密度废热的回收利用，结合半导体温差发电技术和热管散热技术，采用高热流密度器件的废热作为热源，实现热电转换，在排除废热的同时实现部分利用，对我国节能减排事业将起到积极的推动作用。 

发明内容

针对现有高热流密度器件散热和废热利用方法，本实用新型利用热管和半导体温差发电技术提供一种高热流密度器件废热发电装置。它是将高热流密度器件所产生的废热通过均热板后施加在半导体温差发电模块上产生电能，同时，流过半导体温差发电片的余热利用热管技术将热量排走。 

本实用新型的技术方案：本高热流密度器件废热发电装置由高热流密度发热器件、均热板、温差发电模块、热管散热器和蓄电池等组成，高热流密度发热器件设置在均热板的下面且和均热板紧密接触，温差发电模块安装在均热板的上部，热管散热器蒸发端与温差发电模块紧密相连，热管冷凝端设置在环境中，并且采用肋片强化换热，本实用新型在高热流密度发热器件废热排出的同时，利用导热效应将其加载在半导体温差发电模块上，使之产生持续不断的电能并通过蓄电池存储。 

所述高热流密度发热器件为废热发生装置，其为电子器件、大功率激光器、高温窑炉、大功率LED灯。 

所述均热板（2）为高导热铜板、铝板或内含高导热液体的导热板。 

所述温差发电模块(3)中温差发电芯片采用经过区熔法制备的多对P型和N型高强度碲化铋热电材料。。 

所述热管散热器为一系列的单个平行热管所组合而成，热管结构形式为毛细热管、重力热管、脉动热管，在热管的冷凝端装有强化换热肋片。 

所述蓄电池为电能存储装置，其连接于温差发电片输出端。 

本实用新型相对于现有的技术的有益效果是:(1)在先前废热排放的同时还可以产生持续的电能，是一种理想的散热和发电装置。(2)当半导体发电模块热阻固定时，其两端的温差和热流密度成正比，而本装置应用在高热流密度废热回收场合，可以保证半导体发电模块两侧的温差。（3）本装置提供了一种适用于高热流密度发热场合，结构简单的废热回收装置。 

附图说明：

图1是一种高热流密度器件废热发电装置结构示意图。

图2是一种高热流密度器件废热发电装置俯视图。 

具体实施方式：

结合附图通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。参见图1，本实用新型高热流密度器件废热发电装置，包括高热流密度发热器件（1）、均热板（2）、温差发电模块（3）、热管散热器（4）和蓄电池（5）,其中高热流密度发热器件（1）设置在均热板（2）的下面且和均热板（2）紧密接触，所述温差发电模块（3）安装在均热板（2）的上部，所述热管散热器（4）的蒸发端与温差发电模块（3）紧密相连，热管散热器（4）冷凝端设置在环境中，并且采用肋片强化换热，图2为该装置俯视图，热管散热器平行布置在温差发电片表面，根据散热量的大小计算热管散热器的数量。