[发明专利]一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置

权利要求书

1.一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于，包括烟道、燃烧器、半导体发电芯片(1)、热管散热器、导线(4)以及直流转化器(6)，其中：

所述烟道包括烟道蓄热层(3)、烟道导热层(2)和烟道端盖(13)；烟道蓄热层(3)设于烟道导热层(2)围成的空间内；烟道蓄热层(3)的外壁与烟道导热层(2)的内壁接触，烟道端盖(13)与烟道蓄热层(3)和烟道导热层(2)的上部连接固定，烟道端盖(13)设有烟气出口；所述烟道为直筒型，所述烟道蓄热层(3)的侧壁内部装填固固相变材料；烟道蓄热层(3)和烟道导热层(2)之间的连接界面涂有导热硅脂；

所述燃烧器设于所述烟道蓄热层(3)围成的空间内部，且设有通向外部的燃气接口；所述燃烧器包括燃烧器头部(7)、引射器(8)和燃气管道接口(9)；燃烧器头部(7)位于所述烟道蓄热层(3)围成的空间内部，燃烧器头部(7)连接引射器(8)，引射器(8)用于与外部的燃气管道接口(9)相连；燃烧器头部(7)侧面设有排火口；

所述热管散热器包括蒸发端基底(10)、热管(11)和散热翅片(12)；热管(11)的蒸发端焊接在蒸发端基底(10)内，热管(11)的冷凝端与散热翅片(12)焊接；

多个所述半导体发电芯片(1)与多个所述热管散热器一一对应安装；各所述半导体发电芯片(1)的热端分别与烟道导热层(2)的外壁连接固定，各所述半导体发电芯片(1)的冷端分别与对应的热管散热器的蒸发端基底(10)连接固定；

导线(4)将所有半导体发电芯片(1)串联连接；所述直流转化器(6)的输入端与导线(4)连接，输出端用于连接用电设备。

2.根据权利要求1所述的一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于：所述固固相变材料的熔点不高于半导体发电芯片(1)的最高工作温度。

3.根据权利要求1或2所述的一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于：在固固相变材料中添加膨胀石墨作为形核剂形成复合相变材料，以增加相变材料的导热系数并减小过冷度。

4.根据权利要求1所述的一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于：所述半导体发电芯片(1)选用低温热电材料，半导体发电芯片(1)与烟道导热层(2)、散热器蒸发端基底(10)之间均涂有导热硅脂，并通过PPS材质的塑料螺钉进行紧固以减小接触热阻和减少漏热。

5.根据权利要求1所述的一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于：蒸发端基底(10)材料为铜。

6.根据权利要求1所述的一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于：半导体发电芯片(1)输出的直流电通过直流转化器(6)进行稳压及最大功率追踪的直流电管理，然后供给用电设备。

7.根据权利要求1所述的一种天然气减压站用小功率蓄热式半导体发电装置，其特征在于：半导体发电芯片(1)为m×n个，分为m层从上至下布置于烟道导热层(2)外壁面上；每一层设有n个，沿烟道导热层(2)外壁面周向均匀分布；沿烟道导热层(2)外壁面呈正n边型。