本实用新型专利技术涉及一种具有温差发电及散热功能的装置，包括高温端热传导模块、低温端热传导模块、近距离温差发电模块及远距离温差发电模块。高温端热传导模块包括高温端导热层、散热肋片组；低温端热传导模块包括低温端导热层；近距离温差发电模块设置于散热肋片组内部；远距离温差发电模块包括设置于高温端导热层上的热端模块以及设置于低温端导热层上的冷端模块。本实用新型专利技术将温差发电和快速散热装置集成为一体，可在利用温差发电的同时，利用散热片增强换热；散热效果好，可更好的保护仪器设备；同时设置有近距离温差发电模块和远距离温差发电模块，可充分利用热能驱动温差发电，提高发电效率。提高发电效率。提高发电效率。
【技术实现步骤摘要】
一种具有温差发电及散热功能的装置
[0001]本技术涉及散热及发电利用
，特别是一种具有温差发电及散热功能的装置。
技术介绍
[0002]根据温差发电原理，处于温差环境中的两种具有不同自由电子密度(或载流子密度)的金属导体(或半导体)相互接触时，接触面上的电子从高浓度向低浓度扩散，且电子的扩散速率触区的温度差成正比。因此，只要保持两接触导体间的温差，电子就能持续扩散，两导体另两个端点之间就会形成稳定的电压，实现温差发电。
[0003]现有技术中的温差发电装置，半导体发电片均为片状结构，虽然具备较强的可迁移性，能够用于大多数场合，但对于需要快速散热的情况，片状发电片较薄，无法快速散热，以此导致冷、热端温差不大，无法高效利用温差发电；另外，温差发电装置冷、热端紧贴，近距离导致温差小，发电效率较低。
[0004]对于散热片，现有技术中目前主要有以下几种：
①
平肋片式散热片可以通过增大换热面积来保证换热性能，但对于气流组织优化无明显帮助；
②
波纹人字形散热片可以提高承压，提高换热性能，但紊流增强让流体难以快速排除；
③
正弦型、三角型等散热片虽可以增强涡流扰动，增强换热效果，但难以快速排走流体，同时其摩阻也有一定程度增加。
技术实现思路
[0005]本技术的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可在利用温差发电的同时，利用散热片增强换热，且散热效果好，发电效率高的具有温差发电及散热功能的装置。
[0006]本技术采用如下技术方案：<br/>[0007]一种具有温差发电及散热功能的装置，包括有：
[0008]高温端热传导模块，包括用于与高温物体抵接的高温端导热层、设置于高温端导热层上的散热肋片组，所述散热肋片组包括若干散热肋片；
[0009]低温端热传导模块，包括有与低温物体抵接的低温端导热层；
[0010]近距离温差发电模块，设置于散热肋片组内部，包括若干组子发电模块，每组子发电模块包括有若干热电偶组件及用于引出正、负极的第一正极P型电偶元件、第一负极N型电偶元件，热电偶组件包括设置于同一散热肋片内部的第一P型电偶元件、第一N型电偶元件及将第一P型电偶元件和第一N型电偶元件热端电连接的第一导电片，若干热电偶组件依次串联，并串联于第一正极P型电偶元件和第一负极N型电偶元件之间，前后级之间不同型电偶元件冷端通过导体电连接；
[0011]以及远距离温差发电模块，包括设置于高温端导热层上的热端模块以及设置于低温端导热层上的冷端模块，热端模块、冷端模块分别相对应设置有若干组子热端模块、子冷端模块，相对应设置的子热端模块、子冷端模块分别包括有若干热电偶对及用于引出正、负极的第二正极P型电偶元件、第二负极N型电偶元件，热电偶对包括第二P型电偶元件、第二N
型电偶元件及用于将第二P型电偶元件与第二N型电偶元件下端电连接的第二导电片，子热端模块、子冷端模块的热电偶对相互间隔依次串联，并串联于第二正极P型电偶元件和第二负极N型电偶元件之间，前后级子热端模块与子冷端模块的相同型电偶元件上端通过导体电连接。进一步地，所述近距离温差发电模块的若干组子发电模块引出的正极、负极分别并联形成一个正极、一个负极；所述远距离温差发电模块的若干组子热端模块、子冷端模块引出的负极、正极分别并联形成一个负极、一个正极。
[0012]进一步地，所述远距离温差发电模块与近距离温差发电模块的正极、负极分别并联形成一个正极、一个负极。
[0013]进一步地，所述散热肋片为横截面是流线型的柱体，若干散热肋片呈菱形交错排布。
[0014]进一步地，所述热端模块、冷端模块均包括有金属绝缘基板，金属绝缘基板上开设有与热电偶对形状相对应的若干凹槽，各热电偶对及第二正极P型电偶元件、第二负极N型电偶元件分别嵌入对应的凹槽内并且上端分别引出导线。
[0015]进一步地，所述散热肋片组的若干散热肋片底部通过导热金属板连接为一体，热端模块的金属绝缘基板紧密连接于高温端导热层与导热金属板之间，并且与导热金属板之间设置有绝缘层。
[0016]进一步地，所述低温端热传导模块还包括有顶层绝缘导热层，冷端模块的金属绝缘基板紧密连接于低温端导热层与顶层绝缘导热层之间。
[0017]进一步地，所述金属绝缘基板上开设有用于嵌设导线的若干导线通道。
[0018]进一步地，所述高温端导热层、低温端导热层、顶层绝缘导热层均为导热硅胶垫。
[0019]由上述对本技术的描述可知，与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0020]第一，将温差发电和快速散热装置集成为一体，可在利用温差发电的同时，利用散热片增强换热。
[0021]第二，温差发电由两部分组成，一部分为由热端模块和冷端模块连接构成的远距离温差发电模块，一部分为设置于散热肋片内部的近距离温差发电模块，充分利用散热肋片的散热面积，充分利用热能驱动温差发电；远距离温差发电模块的热端模块、冷端模块可分开放置，可使温差增大，提高发电效率；且当温差不能驱动散热肋片内部的近距离温差发电模块发电时，远距离温差发电模块可保证发电。
[0022]第三，散热肋片为横截面是流线型的金属柱体，并呈菱形交错排布，气流受到的阻力小，可有效改善气流组织，气流速度得到很大提升，从而使热端温度降低，可大幅提高散热效果，更好的保护仪器设备。
[0023]第四，金属绝缘基板上设置有导线通道，便于排线；同时各发电模块的正、负极并联最终形成一个正极、一个负极输出，管理及使用更方便。
附图说明
[0024]图1是本技术实施例1的具有温差发电及散热功能的装置的整体结构示意图；
[0025]图2是本技术实施例1的高温端热传导模块和热端模块的分解结构示意图；
[0026]图3是图2中A处的放大图；
[0027]图4是本技术实施例1的低温端热传导模块和冷端模块的分解结构示意图；
[0028]图5是本技术实施例1的近距离温差发电模块的电路结构示意图；
[0029]图6是本技术实施例1的远距离温差发电模块的电路结构示意图；
[0030]图7是本技术实施例2的冷端模块的绝缘基板上嵌设电偶元件的结构示意图，图中示出了导线通道结构；
[0031]图8是本技术实施例2的热端模块的绝缘基板上嵌设电偶元件的结构示意图，图中示出了导线通道结构。
[0032]图中：1.高温端导热层，2.散热肋片，3.导热金属板，4.低温端导热层，5.顶层绝缘导热层，6.子发电模块，61.热电偶组件，611.第一P型电偶元件，612.第一N型电偶元件，613.第一导电片，62.第一正极P型电偶元件，63.第一负极N型电偶元件，7.导线，8.热端模块，81.子热端模块，9.冷端模块，91.子冷端模块，10.热电偶对，101.第二P型电偶元件，102.第二N型电偶元件，103.第二导电片，11.第二正极P型电偶元件，12本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有温差发电及散热功能的装置，其特征在于：包括有：高温端热传导模块，包括用于与高温物体抵接的高温端导热层、设置于高温端导热层上的散热肋片组，所述散热肋片组包括若干散热肋片；低温端热传导模块，包括有与低温物体抵接的低温端导热层；近距离温差发电模块，设置于散热肋片组内部，包括若干组子发电模块，每组子发电模块包括有若干热电偶组件及用于引出正、负极的第一正极P型电偶元件、第一负极N型电偶元件，热电偶组件包括设置于同一散热肋片内部的第一P型电偶元件、第一N型电偶元件及将第一P型电偶元件和第一N型电偶元件热端电连接的第一导电片，若干热电偶组件依次串联，并串联于第一正极P型电偶元件和第一负极N型电偶元件之间，前后级之间不同型电偶元件冷端通过导体电连接；以及远距离温差发电模块，包括设置于高温端导热层上的热端模块以及设置于低温端导热层上的冷端模块，热端模块、冷端模块分别相对应设置有若干组子热端模块、子冷端模块，相对应设置的子热端模块、子冷端模块分别包括有若干热电偶对及用于引出正、负极的第二正极P型电偶元件、第二负极N型电偶元件，热电偶对包括第二P型电偶元件、第二N型电偶元件及用于将第二P型电偶元件与第二N型电偶元件下端电连接的第二导电片，子热端模块、子冷端模块的热电偶对相互间隔依次串联，并串联于第二正极P型电偶元件和第二负极N型电偶元件之间，前后级子热端模块与子冷端模块的相同型电偶元件上端通过导体电连接。2.如权利要求1所述的一种具有温差发电及散热功能的装置，其特征在于：所述近距离温差发电模块的若干组子发电模块引出的正极、负极分别并联形...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海林，杜建建，马弋涵，白雪莲，王梦真，傅佳键，林康志，范鸿瑜，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：
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