CN201059818Y - 带有热电致冷装置的热棒 - Google Patents
带有热电致冷装置的热棒 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201059818Y CN201059818Y CNU2007200129272U CN200720012927U CN201059818Y CN 201059818 Y CN201059818 Y CN 201059818Y CN U2007200129272 U CNU2007200129272 U CN U2007200129272U CN 200720012927 U CN200720012927 U CN 200720012927U CN 201059818 Y CN201059818 Y CN 201059818Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- type
- semiconductor element
- hot pin
- semiconductor
- semiconductor elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
一种带有热电致冷装置的热棒，其主要是在热棒冷凝段设置基于帕耳贴效应的半导体致冷装置。该半导体致冷装置的半导体元件竖直排列，它们的上下两端分别设在环形基板上，在半导体元件外面设上下两端分别与上下基板相连的外壳，半导体元件同一端所有同类型的半导体元件通过导线连在一起，其中半导体元件上端N型及P型的两个集合处相连，半导体元件下端N型的集合处与直流电源正极相连，P型的集合处与直流电源负极相连，在该半导体致冷装置内有绝缘材料。本实用新型结构简单，拆装方便，性能稳定，能长期可靠运行，可实现热棒长年全天侯正常工作，简单有效地解决了多年冻土越夏的稳定问题，进而保证了其上建筑物的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热棒。
背景技术
我国多年冻土区面积占整个国土面积的22.4％，是世界上第三冻土大国。根据国民经济建设和国防建设需要，将有越来越多的各种工业、民用、军用建筑修建在多年冻土地区，但是冻土是一种特殊的低温已变的自然体，保持多年冻土的稳定是解决冻土地区建设的关键问题。目前，热棒已广泛应用于冻土地区的各类基础工程，尽管它的外形有所差异，但基本结构均为内有低温沸点传热工质的封闭中空柱体，冷凝段上设有散热翅片。它的不足之处是；普通热棒只能在空气温度低于冻土温度时才能工作，可是多年冻土地区约有半年的时间不能满足热棒的工作条件，如青藏高原地区夏季白天的气温可达30℃或更高，在这样逆温差的条件下热棒是不能工作的。于是在自然温度的作用下冻土会融沉变形，造成其上的各种建筑物如道路、桥梁、房屋等开裂、沉陷、变形以至毁坏。不仅如此，在夏天日照较强时，由于热棒金属壁自身导热的原因，它还会将少量的热量传到冻土里，加剧冻土的融沉变形。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能长年正常工作的带有热电致冷装置的热棒。
本实用新型主要是，在现有热棒的冷凝段设置基于帕耳贴(Peltier)效应的半导体致冷装置。
本实用新型的热棒，可以是冷凝段和蒸发段连为一体的，也可以是分体的，如是分体的它们的连接管外最好设隔热保温层。该热棒冷凝段可以是光棒，但最好设有散热片。最好散热片表面设有防腐涂层。该防腐涂层外面设有为减少吸收太阳辐射的涂层。最好在热棒蒸发段表面设有防腐涂层或保护阴极的牺牲阳极涂层。最好在热棒冷凝段上设有监控热棒温度变化和工作状态的监控机构。
本实用新型的半导体致冷装置主要包括有半导体元件、基板、外壳、绝缘材料和直流电源。其中，半导体元件为半导体致冷芯片，其可设计成各种形状，单个的如棒状或条状，多个集合在一起如半圆环或1/n圆环形。上述半导体元件竖直排列，它们的上下两端分别设在金属基板上，该基板呈环形，最好中心通孔内径等于热管外径，使两者基本无空隙，以便于热量传导。在上述半导体元件的外面设有将它们罩在其内的筒性形外壳，该金属壳体上下两端分别与上下基板相连，两者所构成的内呈圆柱形的壳体不仅支承和保护上述半导体元件，同时还能进行热量传导。根据帕耳贴(Peltier)原理，该芯片一半是N型半导体元件，另一半是P型半导体元件。这些半导体元件同一端(上端或下端)所有同类型(N型或P型)半导体元件通过导线连在一起，其集合处可以是一根总导线，也可以是一个接点。这样的集合处有4个，其中半导体元件上端N型及P型的两个集合处相连。半导体元件下端N型的集合处与直流电源正极相连，P型的集合处与直流电源负极相连，构成完整回路，这就是帕耳贴(Peltier)致冷器。上述电源可以是普通的直流电源，也可以是经整流的交流电源还可以是太阳能电池电源。上述半导体致冷装置安装在维持冻土稳定的热棒冷凝段上，接通电源后，电流由N型元件流向P型元件，电子流动同时有热量流动，此时热棒位于冻土中的蒸发段成为冷端，而热棒位于空气中冷凝段成为热端，即热棒蒸发段的热量被移到热棒的冷凝段，导致热棒蒸发段温度降低，以便保持冻土的稳定，而传导至冷凝段的热量则散发在空气中。半导体致冷装置吸热量和放热量的大小是由连通电流的大小，半导体材料及N.P型元件的数量和种类决定的，这样在半导体致冷装置温差电动势的作用下，从冻土中采集与输入电功率成比例的热量，能防止冻土发生融沉变形，从而保持冻土稳定。为使上述半导体致冷装置能正常工作，在该装置内设有绝缘材料，其根据所设的位置不同形状也不同，如半导体元件两端虽设在基板上，但两者之间设将它们隔开的绝缘材料。另在上下两基板内侧设有将连接导线彼此绝缘的绝缘材料。上述半导体致冷装置安装在热棒顶部，为连接在顶部以外的部位或拆装方便，最好上下基板，外壳及其内的半导体元件和绝缘材料，均由过轴线的平面将其分为两半，并通过设在两半外壳上的连接件连为一个整体。这样在空气温度高于冻土温度条件下，普通热棒不能正常工作时使用；当空气温度低于冻土温度时，普通热棒能正常工作，可将上述半导体致冷装置取下，以增加其使用寿命。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点；
1本实用新型在满足热棒工作条件的季节，热棒内部低沸气工质通过汽液两相转换对流循环将冻土中的热量传输到空气中；在不满足普通热棒工作条件的季节，安装在冷凝段的半导体致冷装置在电力的驱动下从冻土中采集与电功率成正比的热量，防止冻土发生冻胀或融沉变形，从而实现长年全天侯正常工作，简单有效地解决了多年冻土越夏的稳定问题，进而保证了其上建筑物的安全。
2性能稳定，能长期可靠运行。
3结构简单，拆装方便。
附图说明
图1是本实用新型使用状态示意简图。
图2是本实用新型半导体致冷装置的主视剖面示意简图。
具体实施方式
在图1所示的带有热电致冷装置的热棒的使用状态示意简图中，外表面设有防腐涂层的热棒1蒸发段设在多年冻土层2内，其上部穿过路基3冷凝段位于空气中，该冷凝段上设有散热片4，该散热片表面设有防腐涂层，该防腐涂层外面设有减少太阳辐射的涂层。在热棒顶端的吊装夹持机构上设有半导体致冷装置5。
在图2所示的本实用新型半导体致冷装置的主视剖面示意简图中，半导体元件6，7竖直排列，它们的上下两端分别设在环行基板8上。在半导体元件外面设上下两端分别与上下基板相连的外壳9，半导体元件同一端所有同类型的半导体元件通过导线连接在一起，其中半导体元件上端N型6及P型7的两个集合处的两根总导线相连，半导体元件下端N型集合处的接点通过导线与直流电源10正极相连，P型集合处的接点通过导线与直流电源负极相连。半导体元件两端设将它们与基板隔开的绝缘材料。在上下两基板内侧设将连接导线彼此绝缘的绝缘材料11。
Claims (3)
1.一种带有热电致冷装置的热棒，它包括有热棒，其特征在于：在热棒冷凝段设置基于帕耳贴效应的半导体致冷装置。
2.根据权利要求1所述的带有热电致冷装置的热棒，其特征在于：该半导体致冷装置的半导体元件竖直排列，它们的上下两端分别设在环形基板上，在半导体元件外面设上下两端分别与上下基板相连的外壳，半导体元件同一端所有同类型的半导体元件通过导线连在一起，其中半导体元件上端N型及P型的两个集合处相连，半导体元件下端N型的集合处与直流电源正极相连，P型的集合处与直流电源负极相连，在该半导体致冷装置内有绝缘材料。
3.根据权利要求2所述的带有热电致冷装置的热棒，其特征在于：上下基板、外壳及其内的半导体元件和绝缘材料均由过轴线的平面将其分为两半，并通过设在两半外壳上的连接件为一个整体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2007200129272U CN201059818Y (zh) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 带有热电致冷装置的热棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2007200129272U CN201059818Y (zh) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 带有热电致冷装置的热棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201059818Y true CN201059818Y (zh) | 2008-05-14 |
Family
ID=39408293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2007200129272U Expired - Fee Related CN201059818Y (zh) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 带有热电致冷装置的热棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201059818Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101982719A (zh) * | 2010-10-24 | 2011-03-02 | 西南交通大学 | 双节式热棒 |
| CN110714474A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-21 | 广西大学 | 桩基结构及用其进行快速回冻和自动致冷的方法 |
-
2007
- 2007-06-22 CN CNU2007200129272U patent/CN201059818Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101982719A (zh) * | 2010-10-24 | 2011-03-02 | 西南交通大学 | 双节式热棒 |
| CN110714474A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-21 | 广西大学 | 桩基结构及用其进行快速回冻和自动致冷的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105790638B (zh) | 多级高效耦合高温显热‑潜热相变储能温差发电装置 | |
| CN104410328A (zh) | 低温差发电散热新技术 | |
| CN105118915A (zh) | 热电模块及温差发电机 | |
| CN105299950B (zh) | 一种太阳能半导体制冷系统 | |
| CN201059818Y (zh) | 带有热电致冷装置的热棒 | |
| CN100561765C (zh) | 一种热电模块的制造方法 | |
| CN108493322A (zh) | 环形热电材料发电器的热电偶单元及环形热电材料发电器 | |
| CN110645735A (zh) | 一种换热器组件、热水器、空调及温差发电装置 | |
| CN103684082A (zh) | 微型地热发电机 | |
| CN211120102U (zh) | 换热器组件、热水器、空调及温差发电装置 | |
| CN208078022U (zh) | 环形热电材料发电器的热电偶单元及环形热电材料发电器 | |
| CN204361079U (zh) | 一种采用高导热基板的宝塔形多级半导体致冷器件 | |
| CN209399495U (zh) | 一种空调室外机及空调 | |
| CN201869383U (zh) | 一种保温装置 | |
| CN201803411U (zh) | 真空超导陶瓷电暖气 | |
| WO2020118815A1 (zh) | 一种原位热伏发电装置 | |
| CN109378999B (zh) | 一种基于余废热发电的热伏发电装置 | |
| CN208690302U (zh) | 一种有机无机复合材料热电发电装置 | |
| CN203456484U (zh) | 具有光冷/光热转换功能的半导体元器件 | |
| CN201698897U (zh) | 油浸式水冷大功率电力电子电容器 | |
| CN205829501U (zh) | 基于塞贝克效应的热电发电结构和浮空器 | |
| CN106784278B (zh) | 热电转换装置 | |
| CN201122916Y (zh) | 一种温差发电器 | |
| CN104852574B (zh) | 一种高可靠性便携式冰箱 | |
| CN203964127U (zh) | 智能节能采暖机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080514 Termination date: 20100622 |