[实用新型]一种新型多级半导体致冷器件

权利要求书

1.一种新型多级半导体致冷器件，包括上层基板(1)、下层基板(2)和位于上下层基板之间的热电组件(3)，所述热电组件由若干P型-N型半导体电偶对与导流片(4)组成，其特征在于：所述上层基板包括多块相互嵌合的上分板，各上分板之间嵌设有隔热材料，下层基板包括多块相互嵌合且与上分板一一对应的下分板，各下分板之间嵌设有隔热材料，其中至少一块下分板面积大于其对应的上分板面积，所述热电组件划分为若干热电单元，各热电单元的分布区域与相应的上下分板对应，各热电单元的热流方向间隔反向设置，上分板和下分板的外侧表面均覆有导热材料，多块上分板构成多温区表面的上层基板，多块下分板构成多温区表面的下层基板，具有多温区表面的上下层基板与相应热电单元构成多级半导体致冷器件。

2.根据权利要求1所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述导热材料为烧结铜片。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述上分板呈方形或L形或圆形或环形或星形或扇形，所述下分板呈方形或L形或圆形或环形或星形或扇形。

4.根据权利要求3所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述多级半导体致冷器件为单点式多级致冷器件，所述上层基板(1)包括呈方形且设于上层基板中央的上内分板(11)和呈回字形并嵌合所述上内分板的上外分板(12)，所述下层基板(2)包括呈方形且设于下层基板中央的下内分板(21)和呈回字形并嵌合所述下内分板的下外分板(22)，所述下内分板的面积大于所述上内分板的面积，上内分板的投影面完全落入下内分板的边界内，所述热电组件(3)划分为三个热电单元，包括从内到外依次分布的第一热电单元(31)、第二热电单元(32)和第三热电单元(33)，所述第一热电单元由对应上内分板区域的多个电偶对组成，所述第二热电单元由对应下内分板其余区域的多个电偶对组成，所述下内分板其余区域为下内分板减去上内分板在下内分板投影区域的剩余区域，所述第三热电单元由对应下外分板区域的多个电偶对组成。

5.根据权利要求3所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述多级半导体致冷器件为多点式多级致冷器件，所述上层基板(1)包括呈方形且设于上层基板中央的至少二个上内分板(11)和呈回字形并嵌合所述上内分板的上外分板(12)，所述下层基板(2)包括呈方形且设于下层基板中央的至少二个下内分板(21)和呈回字形并嵌合所述下内分板的下外分板(22)，所述下内分板的面积大于其对应的上内分板的面积，上内分板的投影面完全落入其对应的下内分板边界内，所述热电组件(3)划分为若干热电单元，包括至少两个第一热电单元(31)、至少两个第二热电单元(32)和第三热电单元(33)，其中第一热电单元和第二热电单元数量相等，所述第一热电单元由对应上内分板区域的多个电偶对组成，所述第二热电单元由对应下内分板其余区域的多个电偶对组成，下内分板其余区域为下内分板减去上内分板在下内分板投影区域的剩余区域，所述第三热电单元由对应下外分板区域的多个电偶对组成。

6.根据权利要求4或5所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述第一热电单元(31)的热流方向为从上往下，第一热电单元与所述上内分板(11)和下内分板(21)部分区域构成第一级致冷器，所述下内分板部分区域(211)为上内分板在下内分板上的投影区域，第一级致冷器的致冷面为上内分板的外侧表面，其致热面为下内分板部分区域的外侧表面，所述第二热电单元(32)的热流方向为从下往上，第二热电单元与下内分板其余区域和上外分板(12)部分区域构成第二级致冷器，所述下内分板其余区域(212)为下内分板减去上内分板在下内分板上的投影区域的剩余区域，所述上外分板部分区域(121)为下内分板在上外分板上的投影区域，第二级致冷器的致冷面为下内分板其余区域的外侧表面，其致热面为上外分板部分区域的外侧表面，所述第三热电单元(33)的热流方向为从上往下，第三热电单元与上外分板其余区域和下外分板构成第三级致冷器，所述上外分板其余区域(122)为上外分板减去下内分板在上外分板的投影区域的剩余区域，第三级致冷器的致冷面为上外分板其余区域的外侧表面，其致热面为下外分板的外侧表面。

7.根据权利要求6所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述上外分板(12)的外侧表面还覆盖有隔热层，所述下内分板(21)的外侧表面还覆盖有隔热层。

8.根据权利要求1所述的一种新型多级半导体致冷器件，其特征在于：所述电偶对串联形成单回路工作电路。