CN204630147U - 一种具有测温功能的半导体致冷组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有测温功能的半导体致冷组件，包括冷面瓷板、热面瓷板、致冷元件、第一导流片、第二导流片以及正极引出线和负极引出线，还包括具有第一引出线和第二引出线的测温元件，连有所述正极引出线和负极引出线的热面瓷板或冷面瓷板上设有用于装设所述测温元件的连接部，所述测温元件为负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。本实用新型的半导体致冷组件无需外接温度保护器，自身具有测温功能，更方便。

Description

一种具有测温功能的半导体致冷组件

技术领域

本实用新型涉及一种致冷组件，特别涉及一种具有测温功能的半导体致冷组件。

背景技术

1、半导体致冷原理

半导体致冷又称为温差电致冷或热电致冷。具有热电能量转换特性的材料，在通过直流电时有致冷功能，因此而得名热电致冷。

总的热电效应由同时发生的五种不同的效应组成，它们是：赛贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应和富里叶效应。

半导体致冷组件在工作时，一面致冷，称之为冷面；同时另一面产热，称之为热面。热面产生的热量需安装散热片或采用其它的散热方式将热量排出。

2、半导体致冷组件的结构

①现有半导体致冷组件的结构

半导体按导电类型分N型元件和P型元件。将N型元件和P型元件大规模串联成回路，使每个元件相连接的都是不同导电类型的元件，这样就形成了半导体致冷组件(以下简称致冷组件)。具体结构如图1和图2所示，致冷组件包括相对设置的冷面瓷板1、热面瓷板2和位于冷面瓷板1和热面瓷板2间的致冷元件3，其中冷面瓷板1朝向致冷元件3的一面固定设有多个第一导流片6，热面瓷板2朝向致冷元件3的一面设有多个第二导流片7，相邻的两个致冷元件3朝向热面瓷板2的一面通过对应的第一导流片6连接，另一面通过对应的第二导流片7连接，热面瓷板2(或冷面瓷板1)上还分别固定有负极引出线4、正极引出线5，负极引出线4和正极引出线5分别焊接在第二导流片7上。

现有致冷组件进行温度控制时，需外接温度保护器，具体如图3所示，其中温度保护器内的主要部件是由不同金属制成的双金属片，由于不同金属 的热膨胀系数不同，在特定的温度下，双金属片产生变形突跳，使触点断开或者闭合，从而达到控制电路的作用。

3、已有的半导体致冷组件工作方式及缺点

①已有的半导体致冷组件的工作方式：

半导体致冷组件通过直流电时，一面致冷(冷面)，另一面产热(热面)。产生的热量通过散热片或其它方式排出，为防止致冷组件过热烧毁，一般在散热片上安装温度保护器13，当散热片温度超过设计要求的温度时，温度保护器13断开电路，使致冷组件停止工作，当温度恢复到正常值时，温度保护器13接通电路，致冷组件继续工作。

②已有的致冷组件的温度控制缺点：

a.需要在正极引出线中部外接温度保护器13，安装不方便；

b.不能精确的控温；由于温度保护器采用通断方式控温，使得一般温度保护器13的控制精度为±5℃；

c.温度保护器13内部触点通断次数有限制，当触点通断超过额定次数后易出现虚接的可能；

d.温度保护器13的动作的额定温度为固定值，不能根据实际需要随意调整。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，提供一种无需外接温度保护器的自身具有测温功能的半导体致冷组件。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种具有测温功能的半导体致冷组件，包括冷面瓷板、热面瓷板、致冷元件、第一导流片、第二导流片以及正极引出线和负极引出线，还包括具有第一引出线和第二引出线的测温元件，连有所述正极引出线和负极引出线的热面瓷板或冷面瓷板上设有用于装设所述测温元件的连接部，所述测温元件为负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。

作为优选，所述连接部设于所述热面瓷板或冷面瓷板邻近边缘处，其包括第三导流片和第四导流片，所述测温元件同时与所述第三导流片和第四导流片连接，所述测温元件与其对应的第一导流片或第二导流片相贴合，所述第一引出线连接于所述测温元件的一端并与所述第三导流片连接，所述第二 引出线连接于所述测温元件的另一端并与所述第四导流片连接。

作为优选，所述第四导流片与所述第三导流片形状相同且镜像设置，所述第三导流片和第四导流片呈L型，且均包括水平部和竖直部，所述测温元件设于第三导流片和第四导流片的水平部上，所述第一引出线与所述第三导流片的竖直部连接，所述第二引出线与所述第四导流片的竖直部连接。

本实用新型的具有测温功能的半导体致冷组件的有益效果在于，无需外接温度保护器，通过两根引出线可精准的反馈出测温元件所测温度，同时还可实现对测温元件的控温，使该测温元件的使用寿命相对通过触点通断方式控温的外接温度保护器的使用寿命更长。

附图说明

图1为现有致冷组件的示意图。

图2为现有致冷组件的分解结构示意图。

图3为现有致冷组件与外接温度保护器连接的示意图。

图4为本实用新型的具有测温功能的半导体致冷组件的结构示意图。

图5为图4的A处放大图。

图6为本实用新型的具有测温功能的半导体致冷组件的热面瓷板和第二导流片、第三导流片及第四导流片结合后的示意图。

图7为本实用新型的具有测温功能的半导体致冷组件的冷面瓷板和第一导流片结合后的示意图。

附图标记：

1-冷面瓷板；2-热面瓷板；3-致冷元件；4-负极引出线；5-正极引出线；6-第一导流片；7-第二导流片；8-第三导流片；9-第四导流片；10-测温元件；11-第一引出线；12-第二引出线；13-温度保护器。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具有测温功能的半导体致冷组件进行详细描述。

如图4所示，本实用新型公开一种具有测温功能的半导体致冷组件，其包括冷面瓷板1、热面瓷板2、致冷元件3、第一导流片6和第二导流片7，冷面瓷板1和热面瓷板2相对设置，第一导流片6贴合于冷面瓷板1朝向热 面瓷板2的一侧面上，第二导流片7贴合于热面瓷板2朝向冷面瓷板1的一侧面上。热面瓷板2还连接有负极引出线4和正极引出线5，该负极引出线4和正极引出线5分别焊接在第二导流片7上，而冷面瓷板1对应负极引出线4连接处和正极引出线5连接处均不设置第一导流片6，当然，也就不需在此处设置致冷元件3。该半导体致冷组件还包括具有第一引出线11和第二引出线12的测温元件10，连有负极引出线4和正极引出线5的热面瓷板2上设有用于装设测温元件10的连接部，具体可参考图4和图5，该连接部与致冷元件3不接触。该测温元件10优选为负温度系数热敏电阻，简称NTC测温元件，或正温度系数热敏电阻，简称PTC测温元件。测温元件10的第一引出线11和第二引出线12用于将测温元件10感测的温度进行反馈，同时工作人员可通过该两根引出线对测温元件10进行有效的温度控制，该种测温元件10相比现有技术中的温度保护器13温控精度更高，且使用寿命更长。另外，为了方便测温元件10的连接，连接部优选设于冷面瓷板1或热面瓷板2邻近边缘处。

进一步地，结合图4、图5和图6所示，该连接部包括设置于热面瓷板2上的第三导流片8和第四导流片9，测温元件10同时与第三导流片8和第四导流片9连接，而且，冷面瓷板1上与测温元件10对应处横向(参见图7，图中仅有一块第一导流片6的设置方向与其他的不同，定义该块为横向设置，则其他的第一导流片6则均为纵向设置)设有用于与测温元件10对应面贴合的第一导流片6。其中第一引出线11连接于测温元件10的一端并同时与第三导流片8连接，第二引出线12连接于测温元件10的另一端并同时与第四导流片9连接。本实施例中的第三导流片8与第四导流片9形状均为包括水平部和竖直部的L型，且第三导流片8与第四导流片9呈镜像设置，其中，测温元件10焊接于第三导流片8和第四导流片9的水平部上，第一引出线11与测温元件10连接的同时还与第三导流片8的竖直部连接，第二引出线12与测温元件10连接的同时还与第四导流片9的竖直部连接。

当然，根据实际需要，负极引出线4、正极引出线5、连接部以及测温元件10均可设于冷面瓷板1上，对应的，热面瓷板2上需在与负极引出线4、正极引出线5对应处均不设置第二导流片7，且需在与测温元件10对应处横向设置一与测温元件10对应面贴合的第二导流片7。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有测温功能的半导体致冷组件，包括冷面瓷板、热面瓷板、致冷元件、第一导流片、第二导流片以及正极引出线和负极引出线，其特征在于，还包括具有第一引出线和第二引出线的测温元件，连有所述正极引出线和负极引出线的热面瓷板或冷面瓷板上设有用于装设所述测温元件的连接部，所述测温元件为负温度系数热敏电阻或正温度系数热敏电阻。

2.根据权利要求1所述的具有测温功能的半导体致冷组件，其特征在于，所述连接部设于所述热面瓷板或冷面瓷板邻近边缘处，其包括第三导流片和第四导流片，所述测温元件同时与所述第三导流片和第四导流片连接，所述测温元件与其对应的第一导流片或第二导流片相贴合，所述第一引出线连接于所述测温元件的一端并与所述第三导流片连接，所述第二引出线连接于所述测温元件的另一端并与所述第四导流片连接。

3.根据权利要求2所述的具有测温功能的半导体致冷组件，其特征在于，所述第四导流片与所述第三导流片形状相同且镜像设置，所述第三导流片和第四导流片呈L型，且均包括水平部和竖直部，所述测温元件设于第三导流片和第四导流片的水平部上，所述第一引出线与所述第三导流片的竖直部连接，所述第二引出线与所述第四导流片的竖直部连接。