[发明专利]半导体制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及制冷领域，特别是涉及一种半导体制冷装置。

背景技术

目前除了常用的压缩式制冷机和逐步被推广的吸收式制冷机以及蒸汽喷射式制冷机外，半导体制冷片的使用也越来越广泛。半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。但是半导体制冷片因其体积限制，它的热效应面和冷效应面比较接近，在工作时容易产生相互之间的热交换，从而影响制冷效率。另外，其冷效应面的制冷效率还取决热效应面的散热效率。即，热效应面的热传导速度、散热效果越好，冷效应面的制冷效果就越好。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种半导体制冷装置，制冷效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种半导体制冷装置，包括：

半导体制冷片，具有热效应面和冷效应面；

隔热结构，将所述半导体制冷片的所述热效应面和冷效应面热隔离，所述冷效应面与所述隔热结构的底面同平面，所述热效应面被所述隔热结构包裹其中；

金属片，所述金属片的上表面与所述半导体制冷片的冷效应面紧密贴合，所述金属片的下表面与待冷却液体相接触；

一组热管，第一端与所述半导体制冷片的热效应面贴合，第二端延伸出隔热结构外；

一组散热翅片，安装在所述热管的第二端。

在本发明一个较佳实施例中，所述隔热结构，包括隔热层，所述隔热层包括依次复合的下隔热板、隔热材料和加强板，所述隔热层上有一阶梯状通孔，所述通孔的内腔表面有填充材料，所述半导体制冷片安置在所述通孔的下端，并将所述通孔的下端封闭，所述冷效应面朝外并与所述下隔热板的下表面在同一平面上，所述热管的第一端与所述半导体制冷片的热效应面贴合，第二端延伸出通孔外。

在本发明一个较佳实施例中，所述半导体制冷装置包括盖板，所述盖板将所述通孔的上端封闭，并固定在所述隔热结构上，所述盖板和所述加强板的连接处用导热胶连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述热管和所述半导体制冷片的热效应面通过金属块固定，所述半导体制冷片的热效应面与所述下隔热板的上表面在同一平面上，所述热管呈L形，所述热管的第一端镶嵌在所述金属块中，热管的第一端的下表面被制成平面，镶嵌于金属块的下表面处于同一平面，与热效应面贴合，所述金属块的下表面与所述半导体制冷片的热效应面以及所述下隔热板的上表面相贴合。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属块的下表面涂覆有平面导热材料层。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属片的表面积大于所述半导体制冷片的冷效应面的表面积。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属片的上表面涂覆有平面导热材料层。

在本发明一个较佳实施例中，所述平面导热材料层为厚度<0.02mm的石墨片或石墨烯。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属块为铜块或铝块。

在本发明一个较佳实施例中，所述下隔热板为玻璃纤维板，所述隔热材料为发泡PVC材料，所述加强板和所述盖板为铝片，所述填充材料为酚醛，所述金属片为铜板或铝板。

本发明的有益效果是：本发明半导体制冷装置，将所述半导体制冷片的所述热效应面和冷效应面完全隔离；通过在热效应面和冷效应面覆盖很薄的高平面导热材料层，在纵向的导热损失很小的情况下，增大了金属片/金属块的平面均温速度和热传导面积；通过热管将处于封闭状态下的热端的热能快速传递出来，通过外部大面积的加强板表面和散热片表面进行散热，大大提高了半导体制冷装置的制冷效率，同时制成的盖式结构，方便使用在任何一端开口的器皿上。所有热传导体的硬面间的粘接均使用极薄的高导热胶，保证硬面间热接触贴合的可靠性、抗震动性和低热阻性。所有在导热体与绝缘体间均用发泡技术完全充满了热阻更高、耐高温性更好的酚醛材料，保证热移动的单向引导。

附图说明

图1是本发明半导体制冷装置一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种半导体制冷装置，包括：半导体制冷片10、隔热结构、金属片30、一组热管40、一组散热翅片50、金属块60和平面导热材料70。

所述半导体制冷片10，具有热效应面11和冷效应面12。