回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置的製作方法

2023-09-22 19:31:15

專利名稱：回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型設計一種回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置。
背景技術：
近年來，隨著全球經濟地高速發展對能源特別是化石能源的需求在急速增加，而 隨之產生的能源危機和環境問題也越來越嚴重。但是在日常生產中的化石能源產生的熱量 有很大一部分是作為餘熱或者廢熱浪費掉了。而現在的半導體熱電材料是利用材料本身的 熱電效應可以實現熱能與電能之間直接轉換的能源材料。半導體熱電效應是利用塞貝克 (Seebeck)效應，即當p、n兩種半導體兩端的溫度不同時在半導體兩端就有電勢差，接上一 個外接迴路後就有電流流過，實現溫差發電。由於半導體熱電材料具有體積小、可靠性高、 無汙染、無噪音且有溫差就能發電的特點被應用到本低溫餘熱發電器中，可以有效地再利 用傳統的發電機無法使用的低溫餘熱。因此開發低溫半導體發電裝置可以回收工業中小型 設備餘熱發電，達到綠色環保節能減排的作用。
發明內容本實用新型的目的是提供一種熱源溫度在100°C附近的小型低溫發電裝置，以解 決一些中小型設備的餘熱的再利用問題。本實用新型設計回收工業中小型設備餘熱發電的 低溫半導體發電裝置，包括集熱裝置、熱電發電器及散熱冷卻系統組成，其特徵在於熱電 發電器採用了多個高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件，為長方形的薄片結構，多個熱 電轉換元件進行了串聯連接，在頂部和底部各放置一塊陶瓷片並夾緊，頂部陶瓷片上黏附 一片導熱矽膠片，各熱電轉換元件間通過鋁電極進行連接，連接好的熱電轉換元件矩陣中 填充多孔聚合物密封。其特徵在於集熱裝置為高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件頂 部的陶瓷板。其特徵在於散熱冷卻系統為高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件底部的 陶瓷板。本實用新型的優點是可以回收熱源溫度在100°C附近的中小型設備的低溫餘熱，使 其能夠再利用，從而降低能源的消耗。

圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為49個發電元件進行了串聯連接，組成了 一個7*7的矩陣，圖1中1、2是P型和N型的碲化鉍基半導體發電元件，3是連接元件的鋁 電極，4是填充的多孔聚合物，5是頂部陶瓷板，6是底部陶瓷板，7是導熱矽膠片，圖2中8 是發電元件，4是填充的多孔聚合物。
以下結合附圖和施工實例對本實用新型作詳細使用說明。
具體實施方式
圖中包括集熱裝置、熱電發電器及散熱冷卻系統組成，其特徵在於熱電發電器採 用了多個高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件，為長方形的薄片結構，多個熱電轉換元件進行了串聯連接，在頂部和底部各放置一塊陶瓷片並夾緊，頂部陶瓷片上黏附一片導熱 矽膠片，各熱電轉換元件間通過鋁電極進行連接，連接好的熱電轉換元件矩陣中填充多孔 聚合物密封。其特徵在於集熱裝置為高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件頂部的陶瓷 板。其特徵在於散熱冷卻系統為高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件底部的陶瓷板。 當有工業上的中小型設備的低溫餘熱傳遞到導熱矽膠片粘貼的散熱器後，通過導熱矽膠片 在傳遞到高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件頂部的陶瓷片上，並在高性能的P/N型碲 化鉍基熱電轉換元件的上下陶瓷片之間產生溫差，從而高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換 元件有電流產生，而高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件底部的陶瓷板為鱗狀結構是可 以更好地散熱，維持高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件上下部的陶瓷板有溫差，並持 續產生電流輸出。
權利要求回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置，包括集熱裝置、熱電發電器及散熱冷卻系統組成，其特徵在於熱電發電器採用了多個高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件，為長方形的薄片結構，多個熱電轉換元件進行了串聯連接，在頂部和底部各放置一塊陶瓷片並夾緊，頂部陶瓷片上黏附一片導熱矽膠片，各熱電轉換元件間通過鋁電極進行連接，連接好的熱電轉換元件矩陣中填充多孔聚合物密封。
2.按權利要求1所述的回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置，其特徵 在於集熱裝置為高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件頂部的陶瓷板。
3.按權利要求1所述的回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置，其特徵 在於散熱冷卻系統為高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件底部的陶瓷板。
專利摘要本實用新型涉及一種回收工業中小型設備餘熱發電的低溫半導體發電裝置。包括集熱裝置、熱電發電器及散熱冷卻系統組成，其特徵在於熱電發電器採用了多個高性能的P/N型碲化鉍基熱電轉換元件，為長方形的薄片結構，多個熱電轉換元件進行了串聯連接，在頂部和底部各放置一塊陶瓷片並夾緊，頂部陶瓷片上黏附一片導熱矽膠片，各熱電轉換元件間通過鋁電極進行連接，連接好的熱電轉換元件矩陣中填充多孔聚合物密封。本實用新型的優點是可以回收熱源溫度在100℃附近的中小型設備的低溫餘熱，使其能夠再利用，從而降低能源的消耗。
文檔編號H02N11/00GK201584931SQ20092021341
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者倪開祿, 張劍, 張聞斌, 李長嶺 申請人:上海超日太陽能科技股份有限公司;上海超日太陽能工程有限公司