專利名稱:大功率半導體致冷器件的制作方法
技術(shù)領域:
本實用新型是一種大功率半導體致冷器件。
半導體致冷器件是一種電子致冷技術(shù)。當一塊N型半導體和P型半導體結(jié)成電偶,在電偶回路中通直流電時,外電場會使N型半導體中的電子和P型半導體中的空穴一起運動。如果電子一空穴都向接點處運動,接點處會復合。電子一空穴復合前的動能和勢能就變成接點處晶格上熱振動能量,而釋放大量熱量。反之,如外電場迫使電子一空穴離開接點處,形成電子一空穴對時,其能量轉(zhuǎn)向晶格的熱能,表面為吸熱致冷。
目前市場上出售的半導體致冷器件,大多為40×40×4.5mm,功率僅36W,上下兩端面的溫差≤60。由于冷端和熱端距離小,造成兩端間熱傳導和熱對流,致冷效果差。若加大電流,不僅易損壞器件,且反會使制冷效率減小,所以只能制造小功率半導體致冷器。
本實用新型的目的是為了解決目前存在的熱端和冷端間距離小,造成熱傳導和熱對流,致冷效果差而只能制造小功率半導體致冷器的缺陷,達到可制造各種不同電器需用的大功率半導體致冷器的積極效果。
圖1、大功率半導體致冷器主視圖圖2、大功率半導體致冷器俯視圖圖3、大功率半導體致冷器實施圖圖中標號1、絕緣材料,2、絕緣材料和半導體材料的接點處,3、密封在絕熱板和半導體材料接觸的膠合劑,4、置放在冷熱端間的絕熱板,5、半導體材料,6、導線,7、半導體致冷器,8、離心風葉,9、散熱片,10、軸流風葉,11、電機、12、容器,13、進水口,14、出水口。
大功率半導體致冷器是通過以下方法實現(xiàn)的在現(xiàn)有的半導體致冷器7的熱端和冷端中加一塊絕熱板4,并在半導體材料5和絕熱板接點處2用膠合劑3密封,在通水時不允許從一端泄漏到另一端,以減少和阻止兩端間的熱傳導和熱對流,增大致冷效率。
把半導體致冷器7的絕熱板4置放在絕熱的容器12上,形成一個全封閉。在容器12兩邊各開一小孔,作進水口13和出水口14。
把致冷器12的上端全部浸沒到水中,使熱端上的熱量被水直接排出。
致冷器7的下部裝有軸流風葉10,散熱片9離心風葉8,用電機11送電后,把風吹到散熱片9上,散熱片9和散熱片上部的半導體接點處的冷風由離心風葉8不斷抽出。由于冷熱兩端間有絕熱板4,熱傳導和熱對流極小,熱量經(jīng)離心風葉8不斷抽出后,就可迅速致冷,達到所需溫度。
半導體材料5可根據(jù)需要確定粗細,在不損壞器件情況下,作用于致冷器的電流也可增大,保下了各種電器需要的大功率半導體致冷器制造的需要。
本致冷器結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,成本低廉,可用于部分或逐步地替代壓縮式致冷機。
權(quán)利要求1.一種半導體致冷器件,是由一塊N型和P型半導體結(jié)成電偶的回路中通直流電,使接點的一端產(chǎn)生熱能(熱端)和另一端吸熱(冷端),其特征是在熱端和冷端間加一塊絕熱板,并在半導體材料和絕熱板接觸處用膠合劑密封,通水時不允許從一端泄漏到另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體致冷器,其特征是半導體材料根據(jù)需要可粗可細。
專利摘要本實用新型是在現(xiàn)有的小功率半導體致冷器件基礎上,在冷端和熱端中間加絕熱板,使熱量能迅速排除,解決目前在冷端和熱端間因距離小,熱量不易散發(fā)的缺點。達到可制造適用于各種大小不同的家用電器,所需的大功率半導體致冷器件的目的。
文檔編號H01L35/02GK2082462SQ9021535
公開日1991年8月7日 申請日期1990年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月9日
發(fā)明者奚福民, 蔣華炳 申請人:奚福民