[发明专利]三维热电堆及其制备方法

权利要求书

1.一种三维热电堆，其特征在于，包括：

多个呈堆叠状的环形热流传感器，中心处具有在空间上呈环状布局的传热通道；

穿设于各热流传感器中心的内筒；

其中，所述内筒被配置为与传热面紧密接触，且所述内筒被配置为具有超出顶层、底层热流传感器所在平面预定高度的热阻段；

各热阻段通过相配合的垫高环、封口环进而封装，所述封口环上设置有与顶部或底部热流传感器引出头相配合的引出口。

2.如权利要求1所述的三维热电堆，其特征在于，各环形热流传感器均被配置为包括：

外环；

设置于外环内部，以通过空间布局构成传热通道的多个导热机构；

设置于外环与导热机构之间，以将各导热机构与外环连接构成一体的多组热电偶；

其中，相邻热流传感器通过与各组热电偶呈连通状的至少两个引出头连接，实现多个热流传感器中热电偶的串联。

3.如权利要求2所述的三维热电堆，其特征在于，所述外环的内侧壁上设置有相配合的环形平台，以使外环的纵截面在空间上呈T形或L形结构，所述环形平台构成与各组热电偶相配合的导热面。

4.如权利要求3所述的三维热电堆，其特征在于，所述外环、内筒的表面均设置有相配合的绝缘层；

其中，所述环形平台上卡设有多个U形或平板形结构的固定件，各组热电偶一端与对应的导热机构连接，另一端分别与相邻接的两个固定件连接，进而使得各组热电偶与固定件、导热机构在空间上呈串联状态；

所述固定件与导热面之间通过树脂层进而连接。

5.如权利要求4所述的三维热电堆，其特征在于，所述固定件的上表面、热电偶与固定件上表面的连接点上均设置有相配合的第一银浆层。

6.如权利要求2所述的三维热电堆，其特征在于，所述导热机构被配置为呈L形结构，以在空间上具有与热电偶相配合的安装面，以及与内筒相配合的传热面；

所述安装面的上表面、热电偶与安装面上表面的连接点上均设置有相配合的第二银浆层。

7.如权利要求1所述的三维热电堆，其特征在于，各热阻段的长度被配置为25mm-35mm。

8.一种制备如权利要求1-7任一项所述三维热电堆的方法，其特征在于，包括：

步骤一，制备多个热流传感器；

步骤二，将上下相邻的热流传感器通过引出头进行连接，构成热电堆；

步骤三，将内筒穿设于热电堆中心，并使内筒两端向外延伸约30mm左右，构成热阻段；

步骤四，在各热阻段上分别设置相配合的垫高环、封口环，并使其中一侧的热流传感器的引出头穿出引出孔，得到三维热电堆。

9.如权利要求8所述制备三维热电堆的方法，其特征在于，在步骤一中，各热流传感器的制备方法被配置为包括：

S10，准备T形结构的外环，并对外环进行表面处理，以使其具有绝缘特性；

S10，准备多个L结构的导热机构，每个导热机构的安装面上焊接两个热电偶，并使其在空间上呈V形布局；

S10，在外环上卡设多个固定件，将各导热机构上热电偶分别焊接在相邻固定件的上表面，以使各导热机构在空间上围绕外环构建呈环形布局的传热通道；

S10，在外环的平台上设置一长、一短的两个引出头；

S10，分别在固定件、安装面的上表面，以及热电偶与固定件、安装面的连接点上涂覆银浆层。

10.如权利要求8所述制备三维热电堆的方法，其特征在于，还包括：

步骤五，设置具有至少两个热电堆容纳腔的圆型热沉块，容纳腔被布置呈差分的方式，将其中一只作为参考，其它的作为测量，且各热电堆的封口环与容纳腔采用过盈配合或焊接的方式实现固定。