CN201017908Y - 封闭式半导体致冷器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于半导体器件技术领域，公开了一种封闭式半导体致冷器。其主要技术特征为：包括周边密封的带有热端基板、冷端基板的半导体致冷组件，半导体致冷组件密封镶嵌在连接带有空腔的板状散热器和带有空腔的板状蒸发器的连接管件之中。该封闭式半导体致冷器消除了致冷组件基板的平面度误差及原来与固体热交换装置之间形成的装配间隙，减少了接触热阻，提高了热传导效率，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体器件技术领域，尤其涉及一种封闭式半导体致冷器。
背景技术
半导体致冷器是以串连的电偶臂(即帕尔贴元件)构成的半导体致冷组件及装配在致冷组件热端的散热装置和装配在致冷组件冷端的传冷装置所组成，由于其具有无污染、无噪音、无磨损和制冷快的优点，已经被广泛使用于计量、环境监测、分析测试、冷藏等各个技术领域。目前所使用的半导体致冷组件的结构包括有热端基板、热端导流板、电偶臂、冷端导流板、冷端基板构成的制冷片。由于半导体致冷组件的冷、热端基板及装配在冷、热端基板上的传冷、散热装置的接触面均存在固有的平面度误差，装配后冷、热端贴合面之间必然形成一定程度的间隙，形成传导中的热阻，该热阻严重影响致冷组件两端温度的传递，形成冷量和热量的积聚，降低基板和热交换装置的换热效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题就是提供一种能够消除致冷组件基板平面度误差和装配间隙，使冷、热端基板直接与液态或气态传热工质接触，便于紧固、密封的封闭式半导体致冷器。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：包括周边密封的带有热端基板、冷端基板的半导体致冷组件，所述的半导体致冷组件密封镶嵌在连接带有空腔的板状散热器和带有空腔的板状蒸发器的连接管件之中。
其附加技术特征为：所述的板状散热器、板状蒸发器分别设有一个或多个空腔，空腔之间及空腔与连接管件之间相互连通，空腔内分别充有传热工质；
所述板状散热器的下端设有带有紧固螺母的上管接口，上管接口的上端与散热器空腔相连通，下端外壁带有止动凸台；所述板状蒸发器的上端设有下管接口，下管接口的下端与蒸发器空腔相连通，上端外壁设有与紧固螺母相匹配的外径螺纹；
所述板状蒸发器的上端设有带有紧固螺母的下管状接口，下管状接口的下端与蒸发器空腔相连通，上端外壁带有止动凸台，所述板状散热器的下端设有上管状接口，上管状接口的上端与散热器空腔相连通，下端外壁设有与紧固螺母相匹配的外径螺纹；
所述板状散热器、板状蒸发器空腔中的传热工质与半导体致冷组件的热端基板、冷端基板为平面接触；
所述板状散热器、板状蒸发器空腔中的传热工质与半导体致冷组件的热端基板、冷端基板的接触面分别设有散热翅；
所述的板状蒸发器与冷端基板间设有柱状传导装置。
本实用新型所提供的封闭式半导体致冷器，将半导体致冷组件密封镶嵌在连接带有空腔的板状散热器和带有空腔的板状蒸发器的连接管件之中，使半导体致冷组件与散热器和蒸发器内的传热工质直接接触，实现了致冷组件的基板与液体或气体的热交换，从而消除了致冷组件基板的平面度误差及与固体热交换装置之间形成的装配间隙，减少了接触热阻，提高了热传导效率。另外，散热器与蒸发器通过连接管件将致冷组件镶嵌在换热装置中，使半导体致冷组件的密封受力均匀，避免了用螺栓禁固造成的致冷组件及电偶臂的损坏，提高了半导体致冷器的安装结构和理性，有利于提高使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型封闭式半导体致冷器的一种结构示意图；
图2为封闭式半导体致冷器的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所提供的封闭式半导体致冷器的结构及工作原理做进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型封闭式半导体致冷器包括带有热端基板1和冷端基板2周边密封的半导体致冷组件3，半导体致冷组件3通过密封件4镶嵌在连接带有散热器空腔5的板状散热器6和带有蒸发器空腔7的板状蒸发器8之间，散热器空腔5和蒸发器空腔7内分别充有传热工质9，板状散热器6的下端设有带有紧固螺母10的上管接口11，上管接口11的上端与散热器空腔5相连通，下端外壁带有止动凸台12；板状蒸发器8的上端设有下管接口13，下管接口13的下端与蒸发器空腔7相连通，上端外壁设有与紧固螺母10相匹配的外径螺纹14。散热器空腔5和蒸发器空腔7可以为一个或多个，多个散热器空腔5或蒸发器空腔7间相互连通。板状散热器6、板状蒸发器8中的传热工质9与热端基板1、冷端基板2可以是平面接触，也可以是凹凸面接触，与热端基板1、冷端基板2的接触面可以带有散热翅15。板状散热器6、板状蒸发器8由带有相互联通的空腔和板状材料固镕或连接而成，板状散热器6可以为如图1所示的平板状，也可根据热交换空间的不同，弯曲成型为各种形状，板状蒸发器8可以为如图1所示的L型也可以为如图2所示的U型，也可根据热交换空间的不同，弯曲成型为各种形状。
使用时，将半导体致冷组件3密封镶嵌在连接板状散热器6和板状蒸发器8的上管接口11和下管接口13之间，然后将紧固螺母10与外径螺纹14旋紧后分别向散热器空腔5和蒸发器空腔7内充装传热工质9即可。此时，半导体致冷组件3与板状散热器6、板状蒸发器8装配为一体，半导体致冷组件3与散热器空腔5和蒸发器空腔7内的传热工质9直接接触，实现了和液体间的热交换，从而消除了热阻问题，大大提高了热传导效率。
本实用新型不仅局限于上述结构，板状蒸发器与冷端基板间还可以设有柱状等传导装置，但不管是何种结构，只要是将半导体致冷组件密封镶嵌在连接带有空腔的板状散热器和带有空腔的板状蒸发器的连接管件之中均落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.封闭式半导体致冷器，包括周边密封的带有热端基板、冷端基板的半导体致冷组件，其特征在于：所述的半导体致冷组件密封镶嵌在连接带有空腔的板状散热器和带有空腔的板状蒸发器的连接管件之中。
2.根据权利要求1所述的封闭式半导体致冷器，其特征在于：所述的板状散热器、板状蒸发器分别设有一个或多个空腔，空腔之间及空腔与连接管件之间相互连通，空腔内分别充有传热工质。
3.根据权利要求1所述的封闭式半导体致冷器，其特征在于：所述板状散热器的下端设有带有紧固螺母的上管接口，上管接口的上端与散热器空腔相连通，下端外壁带有止动凸台；所述板状蒸发器的上端设有下管接口，下管接口的下端与蒸发器空腔相连通，上端外壁设有与紧固螺母相匹配的外径螺纹。
4.根据权利要求1所述的封闭式半导体致冷器，其特征在于：所述板状蒸发器的上端设有带有紧固螺母的下管状接口，下管状接口的下端与蒸发器空腔相连通，上端外壁带有止动凸台，所述板状散热器的下端设有上管状接口，上管状接口的上端与散热器空腔相连通，下端外壁设有与紧固螺母相匹配的外径螺纹。
5.根据权利要求2所述的封闭式半导体致冷器，其特征在于：所述板状散热器、板状蒸发器空腔中的传热工质与半导体致冷组件的热端基板、冷端基板为平面接触。
6.根据权利要求5所述的封闭式半导体致冷组件，其特征在于：所述板状散热器、板状蒸发器空腔中的传热工质与半导体致冷组件的热端基板、冷端基板的接触面分别设有散热翅。
7.根据权利要求1所述的封闭式半导体致冷器，其特征在于：所述的板状蒸发器与冷端基板间设有柱状传导装置。
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