CN201583044U

CN201583044U - 具双热电半导体的冷冻结构

Info

Publication number: CN201583044U
Application number: CN2009201819414U
Authority: CN
Inventors: 林香莉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2019-12-16

Abstract

一种具双热电半导体的冷冻结构，包括有：一第一热电半导体设有第一冷面及第一热面；一第二热电半导体设有第二冷面及第二热面；其中，第一热电半导体的第一冷面贴合第二热电半导体的第二热面，第一热电半导体的第一热面设置于一热交换器上方，该热交换器设有散热循环系统，另设有一导温座，该导温座设置于第二热电半导体的第二冷面上方，导温座设有接触头，以传递第二热电半导体的第二冷面的冷度，采用上述结构能将热电半导体的冷面及热面的温度比大幅调降，并结合热交换器等冷却散热结构的使用，使热电半导体的运用层面愈来愈宽阔。

Description

具双热电半导体的冷冻结构

技术领域

本实用新型涉及一种电子元件的技术领域，具体是指一种具双热电半导体的冷冻结构。

背景技术

热电半导体是一种以半导体制程为主所建置的散热组件，其冷却的理论基础为皮特尔效应Peltier Effect，此为一种热电效应，可将A点的热量传输到B点，导致A点温度降低，B点温度升高，易言之，即对A点吸热，而对B点放热。典型的热电半导体是以若干对N型与P型半导体晶粒相互串接排列而成，而N、P之间以一般铜、铝合金或其它金属导体连接成一完整线路，最后在两侧外层以陶瓷片相夹封装而成，当通电之后，该P型半导体将会吸热，而N型半导体将会放热，故每一个N、P模组中便有热量由一侧「吸热端」传递到另外一侧「放热端」，来完成热量的传输以遂行冷却的目的。

简言之，热电半导体为一种通过直流电流可自由进行冷却、加热、温度控制的半导体组件，该热电半导体分设有冷面及热面，两面的温差受到电流大小影响，电流越大则温差越大。

许多因素都会影响热电半导体的冷度，例如：室温高低、冷面负载、电流大小、散热器优劣等。

目前的热电半导体所使用的领域相当宽广，经常使用在中央处理器或其它芯片组等电脑系统热源的散热，或使用于其它装置，但其目的多数用于散热及降温，但是，散热装置虽然提供一种以热电半导体为主的散热器具，然而因热电半导体的冷面及热面的温度差有某一特定值，因此，当热电半导体的高温无法及时散除而持续升高时，相对会造成热电半导体的冷面温度偏高，而降低其制冷效果。

另外，热电半导体大都是单片使用，而目前多层级热电半导体的运用多以不同尺寸的热电半导体叠合运用，多层级热电半导体的结构，是呈金字塔排列，以结合三片热电半导体为例，其第一片很小，第二片较大，第三片更大，但其使用效果不好，而且，目前尚未有双层同尺寸热电半导体叠合的应用。

有鉴于目前应用于热电半导体的专利多为散热装置的研发，因此，本实用新型人结合热电半导体的制造厂商，致力研究双层同尺寸热电半导体的叠合应用，希望能将热电半导体的冷面及热面的温度比大幅调降，并结合热交换器等冷却散热结构的使用，使热电半导体的运用层面愈来愈宽阔。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具双热电半导体的冷冻结构，藉由同尺寸的第一热电半导体及第二热电半导体相互叠合，而使其冷度的传递效率更高，可解决习用技术以单片热电半导体所传递的温度不够低，使用范围不够宽广的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种具双热电半导体的冷冻结构，包括有：一第一热电半导体，设有一第一冷面及一第一热面；一第二热电半导体，设置于该第一热电半导体上，该第二热电半导体设有一第二冷面及一第二热面，且该第二热电半导体的第二热面贴合第一热电半导体的第一冷面；一热交换器，设置于该第一热电半导体的第一热面下，并该热交换器另设有一散热循环系统；一导温座，设置于该第二热电半导体的第二冷面上方，该导温座设有一接触头，以传递该第二热电半导体的第二冷面的冷度。

该热交换器于内部设有一热交换通道，该热交换通道连通有一入水口及一出水口。

该散热循环系统由该热交换器的入水口进入该热交换通道，再由该出水口离开该热交换通道，并，该散热循环系统依序设有一循环帮浦、一蓄水槽及一散热器，而该循环帮浦、蓄水槽及散热器组装于一桶体内部。

该散热器设有一组以上的风扇。

该桶体设有一控制面板，该控制面板设有一倒数计时单元、一温度显示单元及一温度设定单元。

一隔温座设置于该导温座上方，对应于该导温座的接触头设有一通孔，该接触头穿设该通孔而凸出于该隔温座。

该隔温座设有数个螺栓，该热交换器对应设有数个螺孔，以结合该热交换器、该热电半导体、该导温座及该隔温座。

该热交换器、该热电半导体、该导温座及该隔温座结合，以一外壳体包覆，而该导温座的接触头透出该外壳体的外部。

该第一、第二热电半导体电性连接有一温度控制器，而该导温座设有一温度感应器，该温度感应器感测该导温座的温度，再传递至该温度控制器，以调节该导温座的温度。

该导温座的接触头外接一长条状的传温杆。

该导温座的接触头结合于一箱体。

采用上述技术方案后，本实用新型具有下列优点：

1.本实用新型相较于单热电半导体的使用，其相对传递的冷度最大温差为92℃，大幅提升其所能传递的冷度。

2.本实用新型可运用于超低温美容疗效仪器，可调整导温座的接触头的温度，利用接触头接触人体皮肤，而产生美容疗效，可以去斑、除痣等，或可以做为冷冻治疗的作用。

3.本实用新型的接触头外接一长条状的传温杆，将传温杆置入具饮料或酒品的杯体，而直接将饮料或酒品急速冷却，可取代冰块的作用，或将饮料制成冰沙，而不会影响饮料或酒品的口感。

4.本实用新型的热交换器可以配合使用于各类产品，如导温座的接触头若结合一箱体，该箱体可成为制冰箱或成为携带式医疗恒温箱。

附图说明

图1为本实用新型第一热电半导体及第二热电半导体的分解图；

图2为本实用新型的实施例，热交换器结构的分解图；

图3为本实用新型的实施例，热交换器结构结合的散热循环系统的示意图；

图4为本实用新型桶体、外壳体及控制面板的外观图；

图5为本实用新型的接触头外接一长条状的传温杆，并将其置入具饮料或酒品的杯体的示意图；

图6为本实用新型的接触头结合一桶体的示意图。

主要元件符号说明

1 第一热电半导体 11 第一冷面 12 第一热面

2 第二热电半导体 21 第二冷面 22 第二热面

3 热交换器 31 热交换通道 311 水口

312 出水 32 螺孔 4 散热循环系统

41 循环帮浦 42 蓄水槽 43 散热器

44 风扇 5 导温座 51 接触头

52 温度感应器 6 隔温座 61 通孔

7 温度控制器 A 螺栓 8 外壳体

9 桶体 91 控制面板 911 倒数计时单元

912 温度显示单元 913 温度设定单元 B 传温杆

C 杯体 D 箱体

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括有：

一第一热电半导体1，设有一第一冷面11及一第一热面12。

一第二热电半导体2，设置于该第一热电半导体1上，该第二热电半导体2设有一第二冷面21及一第二热面22，且该第二热电半导体2的第二热面22贴合第一热电半导体1的第一冷面11。

一热交换器3，设置于该第一热电半导体1的第一热面12下，并该热交换器3另设有一散热循环系统4。

一导温座5，设置于该第二热电半导体2的第二冷面21上方，该导温座5设有一接触头51，以传递该第二热电半导体2的第二冷面21的冷度。

上述的第一热电半导体1及第二热电半导体2的最大温差为92℃，第一热电半导体1及第二热电半导体2的冷却比值为3∶1，例如：第一热电半导体1的第一冷面11致冷功率为172W，则第二热电半导体2的第二热面22必须小于56W，才能在第二热电半导体2的第二冷面21产生50℃左右的温差，而50℃由来，是一般常温液体以30℃为例，92℃〔最大温差〕减30℃等于62℃，62℃×80％等于49.2℃，约50℃左右〔因为电力最佳输送一般是8成，否则百分之百会毁损第一热电半导体1及第二热电半导体2〕。

如图2、3所示，本实用新型的一实施例，将本实用新型的双热电半导体使用于热交换器结构，其包括有：热交换器3、第一热电半导体1、第二热电半导体2、导温座5及隔温座6，其中：

热交换器3，于内部设有热交换通道31，该热交换通道31连通有入水口311及出水口312。

第一热电半导体1，设有第一冷面11及第一热面12，第二热电半导体2，设有第二冷面21及第二热面22，第一热电半导体1的第一冷面11贴合第二热电半导体2的第二热面22，第一热电半导体1的第一热面12设置于热交换器3上方，该热交换器3设有散热循环系统4，第一热电半导体1及第二热电半导体2电性连接一温度控制器7。

导温座5，设置于第二热电半导体2的第二冷面21上方，其设有接触头51及温度感应器52，该温度感应器52感测导温座5的温度，再传递至第一热电半导体1及第二热电半导体2的温度控制器7，以调节导温座5的温度。

隔温座6，设置于导温座5上方，对应导温座5的接触头51设有通孔61，接触头51穿设该通孔61而凸出于隔温座6。

上述的隔温座6设有螺栓A，热交换器3设有螺孔32，以结合热交换器3、第一热电半导体1及第二热电半导体2、导温座5及隔温座6，而其结合后以一外壳体8包覆〔请参阅图4〕。

上述的散热循环系统4由热交换器3的入水口311进入热交换通道31，再由出水口312离开热交换通道31，并，该散热循环系统4依序设有循环帮浦41、蓄水槽42及散热器43，散热器43设有风扇44，而循环帮浦41、蓄水槽42及散热器43组装于一桶体9内部，如图4所示，且并于桶体9设有控制面板91，该控制面板91设有倒数计时单元911、温度显示单元912及温度设定单元913。

另外，如图4所示，该实施例可运用于超低温美容疗效仪器，可调整导温座5〔请参阅图2〕的接触头51的温度，利用接触头51接触人体皮肤，而产生美容疗效，可以去斑、除痣等，或可以做为冷冻治疗之用。

如图5所示，该实施例的接触头51可以外接一长条状的传温杆B，将该传温杆B其置入具饮料或酒品的杯体C，而直接将饮料或酒品急速冷却，以取代冰块的作用，或可直接将饮料制成冰沙，其好处在于，不使用冰块，饮料或酒品不会被溶化的冰水稀释，进而不会影响饮料或酒品的口感。

再，如图6所示，该实施例可以配合使用于各类产品，例如：将导温座5〔请参阅图2〕的接触头51结合一箱体D，该箱体D可成为制冰箱或成为携带式医疗恒温箱，由于其温度够低，并可以调整温度。

另，上述的热交换器3、导温座5的材质为铝合金，隔温座6的材质为耐寒塑胶，接触头51的材质为铝合金或热传导系数高的金属材料，而热传导系数高的金属材料为电解铜或无磷铜。

最后，本实用新型除上述的各实施例之外，能使用的领域相当广泛，例如：将接触头51外接的传温杆B伸入水族箱，即可将水族箱的温度降低，用以饲养深海鱼或珊瑚等适合于温度较低的海底生物，因此，以本实用新型为之等效变换，皆为本实用新型所涵盖的范围。

Claims

1.一种具双热电半导体的冷冻结构，包括有：

一第一热电半导体，设有一第一冷面及一第一热面；

一第二热电半导体，设置于该第一热电半导体上，该第二热电半导体设有一第二冷面及一第二热面，且该第二热电半导体的第二热面贴合第一热电半导体的第一冷面；

一热交换器，设置于该第一热电半导体的第一热面下，并该热交换器另设有一散热循环系统；

一导温座，设置于该第二热电半导体的第二冷面上方，该导温座设有一接触头，以传递该第二热电半导体的第二冷面的冷度。

2.如权利要求1所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该热交换器于内部设有一热交换通道，该热交换通道连通有一入水口及一出水口。

3.如权利要求2所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该散热循环系统由该热交换器的入水口进入该热交换通道，再由该出水口离开该热交换通道，并，该散热循环系统依序设有一循环帮浦、一蓄水槽及一散热器，而该循环帮浦、蓄水槽及散热器组装于一桶体内部。

4.如权利要求3所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该散热器设有一组以上的风扇。

5.如权利要求3所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该桶体设有一控制面板，该控制面板设有一倒数计时单元、一温度显示单元及一温度设定单元。

6.如权利要求1所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：一隔温座设置于该导温座上方，对应于该导温座的接触头设有一通孔，该接触头穿设该通孔而凸出于该隔温座。

7.如权利要求6所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该隔温座设有数个螺栓，该热交换器对应设有数个螺孔，以结合该热交换器、该热电半导体、该导温座及该隔温座。

8.如权利要求6所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该热交换器、该热电半导体、该导温座及该隔温座结合，以一外壳体包覆，而该导温座的接触头透出该外壳体的外部。

9.如权利要求1所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该第一、第二热电半导体电性连接有一温度控制器，而该导温座设有一温度感应器，该温度感应器感测该导温座的温度，再传递至该温度控制器，以调节该导温座的温度。

10.如权利要求1所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该导温座的接触头外接一长条状的传温杆。

11.如权利要求1所述的具双热电半导体的冷冻结构，其特征在于：该导温座的接触头结合于一箱体。