CN213778230U - 一种裸铜半导体制冷芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种裸铜半导体制冷芯片，包括：第一导电片、第二导电片、第三导电片、P型半导体、N型半导体，第一导电片的下方分别设置有第二导电片和第三导电片，第一导电片和第二导电片之间通过P型半导体连接，第一导电片与第三导电片之间通过N型半导体连接。本用新型的目的在于提供一种不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易的裸铜半导体制冷芯片。

Description

一种裸铜半导体制冷芯片

技术领域

本实用新型属于制冷设备技术领域，具体涉及一种裸铜半导体制冷芯片。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，大功率、大尺寸、高热流密度的电子元器件越来越多，发热功耗越来越大，散热问题成为制约其进一步发展的重要因素之一。热管是一种有效的导热元器件，近年来已经大量应用于笔记本电脑、台式机、LED、IGBT等领域的散热。热管的制作工艺比较复杂，影响热管性能的制造参数很多，为了保证每支生产的热管性能都能满足使用要求，热管在生产完成后都要进行性能测试。传统的热管性能测试单纯采用冷却水槽制冷的方式，冷却水槽长期处于工作状态，水温逐渐升高，故障率较高，且冷却效果不好。因此，需要设计一种冷却效率高、体积小、无噪音的冷却装置。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决现有技术中冷却效率低、体积大的的问题。

为此，采用的技术方案是，本实用新型的一种裸铜半导体制冷芯片，包括：第一导电片、第二导电片、第三导电片、P型半导体、N型半导体，所述第一导电片的下方分别设置有第二导电片和第三导电片，所述第一导电片和所述第二导电片之间通过P型半导体连接，所述第一导电片与所述第三导电片之间通过N型半导体连接。

优选的，所述第二导电片远离所述P型半导体的一侧、所述第三导电片远离所述N型半导体的一侧均与热端陶瓷片连接。

优选的，还包括壳体，所述第一导电片、所述第二导电片、所述第三导电片、所述P型半导体、所述N型半导体均位于所述壳体内，所述热端陶瓷片与所述壳体内壁底部连接，所述壳体顶端设置有开口。

优选的，所述开口内靠近外侧处设置过滤网。

优选的，所述壳体内壁底部设置有电池，所述电池的正负极分别与所述第二导电片、所述第三导电片电性连接。

优选的，还包括密封装置，所述密封装置包括：第一转轴、连杆、滑块、第二转轴、齿轮、电动伸缩杆、齿条，

所述壳体内壁上设置有水平方向的第一滑槽和竖直方向的第二滑槽，第一滑槽位于所述开口下方，第一滑槽的左端与第二滑槽一端连接，第二滑槽另一端朝下，所述第一滑槽内设置有滚轮，第一转轴一端与滚轮转动连接，第一转轴另一端与连杆一端垂直连接；

所述第二滑槽内设置有滑块，所述滑块能在所述第二滑槽内上下往复运动，第二转轴一端与所述滑块转动连接，第二转轴另一端与齿轮连接，连杆远离所述第一转轴的一端与第二转轴垂直连接，所述壳体内壁底部设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端朝上与齿条一端连接，齿条另一端与齿轮啮合；

所述连杆的左侧设置有挡板，所述挡板与所述连杆平行，并通过连接板连接。

优选的，所述挡板远离所述连接板的一侧设置有密封圈。

优选的，所述壳体外壁上设置有开关，所述开关与电动伸缩杆电性连接。

本实用新型技术方案具有以下优点：本实用新型的一种裸铜半导体制冷芯片，包括：第一导电片、第二导电片、第三导电片、P型半导体、N型半导体，第一导电片的下方分别设置有第二导电片和第三导电片，第一导电片和第二导电片之间通过P型半导体连接，第一导电片与第三导电片之间通过N型半导体连接。由于通电后在不到一分钟，通常制冷片就能达到最大温差，因而冷却效率高，组成结构简单、体积小、可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中驱动装置的结构示意图；

图3是本实用新型中密封装置的结构示意图；

图4是本实用新型中滑块及齿轮的结构示意图；

其中，1-第一导电片，2-第二导电片，3-第三导电片，4-P型半导体，5-N 型半导体，6-热端陶瓷片，7-壳体，8-开口，9-过滤网，10-电池，11-第一转轴， 12-连杆，13-滑块，14-第二转轴，15-齿轮，16-电动伸缩杆，17-齿条，18-挡板，19-连接板，20-开关，21-第一滑槽，22-第二滑槽，23-滚轮。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供了一种裸铜半导体制冷芯片，如图1所示，包括：第一导电片1、第二导电片2、第三导电片3、P型半导体4、N型半导体5，所述第一导电片1的下方分别设置有第二导电片2和第三导电片3，所述第一导电片 1和所述第二导电片2之间通过P型半导体4连接，所述第一导电片1与所述第三导电片3之间通过N型半导体5连接。所述第二导电片2远离所述P型半导体4的一侧、所述第三导电片3远离所述N型半导体5的一侧均与热端陶瓷片6连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：在第二导电片2和第三导电片 3分别接直流电源的正负极，P型半导体4电子不足，有正温差电势，N型半导体5有多余的电子，有负温差电势，当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量，相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。因而，通过改变电流方向，就能在电流接头的两端形成温差，起到降温或散热的作用。由于通电后在不到一分钟，通常制冷片就能达到最大温差，因而冷却效率高，组成结构简单、体积小、可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

裸铜半导体制冷芯片因为没有冷端陶瓷片，所以可以更好的与接触面贴合，能够有效快速的将热量散出。半导体致冷片由许多N型半导体和P型半导体互相排列而成，而N/P型之间以导流片相连接而成一完整线路，通常是铜或其他金属导体，陶瓷片必须绝缘且导热良好，进而提高致冷芯片的工作效率。

由帕尔贴效应可知，通过在裸铜半导体致冷芯片的两端加载一个适当的直流电压，热量就会从元件的一端流到另一端。此时，制冷芯片的一端温度就会降低，而另一端的温度就会同时上升。只要改变电流方向，就可以改变热流的方向，将热量输送到另一端。所以，在一个热电制冷芯片上就可以同时实现制冷和加热两种功能。

在一个实施例中，如图2所示，还包括壳体7，所述第一导电片1、所述第二导电片2、所述第三导电片3、所述P型半导体4、所述N型半导体5均位于所述壳体7内，所述热端陶瓷片6与所述壳体7内壁底部连接，所述壳体 7顶端设置有开口8，壳体7起到保护内部结构放入作用，开口8用于通风散热。

在一个实施例中，所述开口8内靠近外侧处设置过滤网9，过滤网能减少灰尘的进入。

在一个实施例中，所述壳体7内壁底部设置有电池10，所述电池10的正负极分别与所述第二导电片2、所述第三导电片3电性连接，电池用于提供电能。

在一个实施例中，如图3-4所示，还包括密封装置，所述密封装置包括：第一转轴11、连杆12、滑块13、第二转轴14、齿轮15、电动伸缩杆16、齿条17，

所述壳体7内壁上设置有水平方向的第一滑槽21和竖直方向的第二滑槽 22，第一滑槽21位于所述开口8下方，第一滑槽21的左端与第二滑槽22一端连接，第二滑槽22另一端朝下，所述第一滑槽21内设置有滚轮23，第一转轴11一端与滚轮23转动连接，第一转轴11另一端与连杆12一端垂直连接；

所述第二滑槽22内设置有滑块13，所述滑块13能在所述第二滑槽22内上下往复运动，第二转轴14一端与所述滑块13转动连接，第二转轴14另一端与齿轮15连接，连杆12远离所述第一转轴11的一端与第二转轴14垂直连接，所述壳体7内壁底部设置有电动伸缩杆16，所述电动伸缩杆16的输出端朝上与齿条17一端连接，齿条17另一端与齿轮15啮合；

所述连杆12的左侧设置有挡板18，所述挡板18与所述连杆12平行，并通过连接板19连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当制冷片长时间不用时，启动电动伸缩杆16，推动齿条17向上运动，通过齿条17与齿轮15的啮合，带动齿轮15旋转，齿轮15带动第二转轴14、连杆12旋转，连杆12上端推动滚轮23沿着第一滑槽21滚动，同时，带动滑块13向沿着第二滑槽22向上运动，连杆12就带动连接板19、挡板18旋转的同时，并向上运动，最终挡板18封堵在开口8上，将开口8密封住，减少灰尘或者水分的进入，提高了制冷芯片的使用寿命，当需要使用时，启动伸缩杆16推动齿条17向下运动，相应地挡板18就运动至初始位置。

在一个实施例中，所述挡板18远离所述连接板19的一侧设置有密封圈，提高密封效果。

在一个实施例中，所述壳体7外壁上设置有开关20，所述开关20与电动伸缩杆16电性连接，开关20用于控制伸缩杆16。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，包括：第一导电片(1)、第二导电片(2)、第三导电片(3)、P型半导体(4)、N型半导体(5)，所述第一导电片(1)的下方分别设置有第二导电片(2)和第三导电片(3)，所述第一导电片(1)和所述第二导电片(2)之间通过P型半导体(4)连接，所述第一导电片(1)与所述第三导电片(3)之间通过N型半导体(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，所述第二导电片(2)远离所述P型半导体(4)的一侧、所述第三导电片(3)远离所述N型半导体(5)的一侧均与热端陶瓷片(6)连接。

3.根据权利要求2所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，还包括壳体(7)，所述第一导电片(1)、所述第二导电片(2)、所述第三导电片(3)、所述P型半导体(4)、所述N型半导体(5)均位于所述壳体(7)内，所述热端陶瓷片(6)与所述壳体(7)内壁底部连接，所述壳体(7)顶端设置有开口(8)。

4.根据权利要求3所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，所述开口(8)内靠近外侧处设置过滤网(9)。

5.根据权利要求3所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，所述壳体(7)内壁底部设置有电池(10)，所述电池(10)的正负极分别与所述第二导电片(2)、所述第三导电片(3)电性连接。

6.根据权利要求3所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，还包括密封装置，所述密封装置包括：第一转轴(11)、连杆(12)、滑块(13)、第二转轴(14)、齿轮(15)、电动伸缩杆(16)、齿条(17)，

所述壳体(7)内壁上设置有水平方向的第一滑槽(21)和竖直方向的第二滑槽(22)，第一滑槽(21)位于所述开口(8)下方，第一滑槽(21)的左端与第二滑槽(22)一端连接，第二滑槽(22)另一端朝下，所述第一滑槽(21)内设置有滚轮(23)，第一转轴(11)一端与滚轮(23)转动连接，第一转轴(11)另一端与连杆(12)一端垂直连接；

所述第二滑槽(22)内设置有滑块(13)，所述滑块(13)能在所述第二滑槽(22)内上下往复运动，第二转轴(14)一端与所述滑块(13)转动连接，第二转轴(14)另一端与齿轮(15)连接，连杆(12)远离所述第一转轴(11)的一端与第二转轴(14)垂直连接，所述壳体(7)内壁底部设置有电动伸缩杆(16)，所述电动伸缩杆(16)的输出端朝上与齿条(17)一端连接，齿条(17)另一端与齿轮(15)啮合；

所述连杆(12)的左侧设置有挡板(18)，所述挡板(18)与所述连杆(12)平行，并通过连接板(19)连接。

7.根据权利要求6所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，所述挡板(18)远离所述连接板(19)的一侧设置有密封圈。

8.根据权利要求6所述的一种裸铜半导体制冷芯片，其特征在于，所述壳体(7)外壁上设置有开关(20)，所述开关(20)与电动伸缩杆(16)电性连接。

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