CN218096678U - 一种半导体制冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体设备技术领域，公开了一种半导体制冷装置，其包括依次层叠贴合设置的导热板、半导体组以及导冷板，导热板上设置有加热部件，加热部件位于半导体组的外侧，用于加热导热板。基于上述结构，当需要制热时，接通电源，使得半导体组和加热部件同时进行制热，使得导热板传递的热量增大，温度升高，可将常温水加热至沸点，从而大大增强了半导体制冷装置的制热能力；其次，由于加热部件的位置布置使得其不会影响半导体组的工作和导冷板的冷量传递，并且，整体结构较为紧凑。

Description

一种半导体制冷装置

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种半导体制冷装置。

背景技术

半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵，其优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合即为灵活方便。半导体制冷片的工作原理为利用半导体材料的珀耳帖效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现一端制冷以及一端加热的功能。

现有的半导体制冷装置的制热端由于制热能力有限，通常只能到达80摄氏度左右，无法将常温水加热至沸点，使用场景受限。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种半导体制冷装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种半导体制冷装置，其包括依次层叠贴合设置的导热板、半导体组以及导冷板，所述导热板上设置有加热部件，所述加热部件位于所述半导体组的外侧，用于加热导热板。

在本申请的一些实施例中，所述导热板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述导热板的第一侧与所述半导体组相贴合，所述导热板的第一侧设置有安装槽，所述安装槽的槽口朝向所述导冷板，所述安装槽绕设于所述半导体组的外侧，所述加热部件装设于所述安装槽内。

在本申请的一些实施例中，所述安装槽呈环形，所述加热部件与所述安装槽的形状相匹配。

在本申请的一些实施例中，还包括第一固定板，所述第一固定板贴合设置于所述导热板的第二侧，所述第一固定板与所述导热板可拆卸连接。

在本申请的一些实施例中，所述第一固定板设置有第一连接孔，所述导热板的外周设置有连接耳，所述连接耳具有第二连接孔，所述半导体制冷装置还包括紧固件，所述紧固件穿过第一连接孔并穿入所述第二连接孔内，以连接所述第一固定板和所述导热板。

在本申请的一些实施例中，所述导热板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述导热板的第一侧与所述半导体组相贴合，所述导热板的第二侧设置有安装槽，所述安装槽的槽口背向所述导冷板，所述加热部件装设于所述安装槽内。

在本申请的一些实施例中，所述导冷板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述导冷板的第一侧与所述半导体组相贴合，所述半导体制冷装置还包括散热组件，所述散热组件设置于所述导冷板的第二侧。

在本申请的一些实施例中，所述散热组件包括散热片组和散热风扇，所述散热片组贴合设置于所述导冷板的第二侧，所述散热片组限定出避空位，所述散热风扇设于所述避空位内，并与所述散热片组相连接，所述散热风扇被配置为引导气流从靠近所述导冷板的位置朝向远离所述导冷板的位置流动。

在本申请的一些实施例中，所述半导体制冷装置还包括第二固定板，所述第二固定板设置于散热片组远离所述导冷板的一侧，所述第二固定板具有通风孔，所述通风孔与所述散热风扇正对设置，所述第二固定板与所述散热片组可拆卸连接。

在本申请的一些实施例中，所述第二固定板具有第三连接孔，所述散热片组具有连接部，所述连接部具有第四连接孔，所述半导体制冷装置还包括紧固件，所述紧固件穿过所述第三连接孔并穿入所述第四连接孔内，以连接所述第二固定板和所述散热片组。

本实用新型提供一种半导体制冷装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型提供的半导体制冷装置包括依次层叠贴合设置的导热板、半导体组以及导冷板，导热板上设置有加热部件，加热部件位于半导体组的外侧，用于加热导热板。基于上述结构，当需要制热时，接通电源，使得半导体组和加热部件同时进行制热，使得导热板传递的热量增大，温度升高，可将常温水加热至沸点，从而大大增强了半导体制冷装置的制热能力；其次，由于加热部件的位置布置使得其不会影响半导体组的工作和导冷板的冷量传递，并且，整体结构较为紧凑。

附图说明

图1为本实用新型实施例的半导体制冷装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的半导体制冷装置的分体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的半导体制冷装置的仰视示意图；

图4为本实用新型实施例的半导体制冷装置的侧视示意图；

图5为本实用新型实施例的导热板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的半导体制冷装置的分体结构示意图；

图7为本实用新型实施例的散热部件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的半导体制冷装置的分体结构示意图。

图中：1、导热板；11、安装槽；12、连接耳；121、第二连接孔；2、半导体组；21、导流条；3、导冷板；4、加热部件；5、第一固定板；51、第一连接孔；6、散热组件；61、散热片组；611、避空位；612、第四连接孔；62、散热风扇；7、第二固定板；71、通风孔；72、第三连接孔；8、紧固件；9、线束。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要理解的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。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，也即，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。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图8所示，本实用新型实施例提供了一种半导体制冷装置，其包括依次层叠贴合设置的导热板1、半导体组2以及导冷板3，导热板1上设置有加热部件4，加热部件4位于半导体组2的外侧，用于加热导热板1。具体地，半导体组2通常由多个N型半导体和多个P型半导体之颗粒互相排列形成，半导体颗粒的两侧通常设置有导流条21，导流条21用于与导冷板3/导热板1相贴合，以增强导冷/导热效果，半导体组2连接有线束9，通过通电以实现加热制冷功能。加热部件4具体可为加热丝，其连接有线束9，通过通电实现加热功能。

基于上述结构，当需要制热时，接通电源，使得半导体组2和加热部件4同时进行制热，使得导热板1传递的热量增大，温度升高，可将常温水加热至沸点，从而大大增强了半导体制冷装置的制热能力；其次，由于加热部件4的位置布置使得其不会影响半导体组2的工作和导冷板3的冷量传递，并且，整体结构较为紧凑。

可选地，如图5和图6所示，在本实施例中，导热板1具有相对设置的第一侧和第二侧，导热板1的第一侧与半导体组2相贴合，导热板1的第一侧设置有安装槽11，安装槽11的槽口朝向导冷板3，安装槽11绕设于半导体组2的外侧，加热部件4装设于安装槽11内。当然，也可以为导热板1的第二侧设置有安装槽11，安装槽11的槽口背向导冷板3，加热部件4装设于安装槽11内。基于此，安装槽11的便于定位安装加热部件4，且加热部件4不会占用额外的空间，使得本半导体制冷装置结构更为紧凑，适用于空间受限的使用场景。

可选地，如图5和图6所示，在本实施例中，安装槽11呈环形，加热部件4与安装槽11的形状相匹配。

可选地，如图1至图4所示，在本实施例中，半导体测试装置还包括第一固定板5，第一固定板5贴合设置于导热板1的第二侧，第一固定板5与导热板1可拆卸连接。如此，第一固定板5便于安装固定导热板1，且便于进行传递热量。

可选地，如图1至图4所示，在本实施例中，第一固定板5设置有第一连接孔51，导热板1的外周设置有连接耳12，连接耳12具有第二连接孔121，半导体制冷装置还包括紧固件8，紧固件8穿过第一连接孔51并穿入第二连接孔121内，以连接第一固定板5和导热板1。具体地，紧固件8可为螺栓、插销等。当然，第一固定板5和导热板1也可为粘接、卡接等连接方式。

由于半导体自身存在电阻，当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递，并且，两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消，此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可选地，如图2、图7和图8所示，在本实施例中，导冷板3具有相对设置的第一侧和第二侧，导冷板3的第一侧与半导体组2相贴合，半导体制冷装置还包括散热组件6，散热组件6设置于导冷板3的第二侧。基于此，散热组件6增强了导冷板3附近的散热，从而使得制冷效果更好，相应地，也进一步增强了制热效果。

可选地，如图7和图8所示，在本实施例中，散热组件6包括散热片组61和散热风扇62，散热片组61贴合设置于导冷板3的第二侧，散热片组61限定出避空位611，散热风扇62设于避空位611内，并与散热片组61相连接，散热风扇62被配置为引导气流从靠近导冷板3的位置朝向远离导冷板3的位置流动。

可选地，如图2和图3所示，在本实施例中，半导体制冷装置还包括第二固定板7，第二固定板7设置于散热片组61远离导冷板3的一侧，第二固定板7具有通风孔71，通风孔71与散热风扇62正对设置，第二固定板7与散热片组61可拆卸连接。第二固定板7便于安装固定散热组件6。

可选地，如图2所示，在本实施例中，第二固定板7具有第三连接孔72，散热片组61具有连接部，连接部具有第四连接孔612，半导体制冷装置还包括紧固件8，紧固件8穿过第三连接孔72并穿入第四连接孔612内，以连接第二固定板7和散热片组61。

本实用新型实施例提供的半导体制冷装置的工作过程为：当需要制热时，连接电源使加热部件4和半导体组2同时工作，当需要制冷时，连接电源使半导体组2和散热风扇62同时工作。

综上，本实用新型实施例提供了一种半导体制冷装置，其主要由导热板1、半导体组2以及导冷板3构成，导热板1上设置有加热部件4，加热部件4位于半导体组2的外侧，用于加热导热板1。与现有技术相比，本半导体制冷装置具有如下优点：

1、当需要制热时，接通电源，使得半导体组和加热部件同时进行制热，使得导热板传递的热量增大，温度升高，可将常温水加热至沸点，从而大大增强了半导体制冷装置的制热能力，由于加热部件的位置布置使得其不会影响半导体组的工作和导冷板的冷量传递，并且，整体结构较为紧凑；

2、安装槽的便于定位安装加热部件，且加热部件不会占用额外的空间，使得本半导体制冷装置结构更为紧凑，适用于空间受限的使用场景。

3、散热组件增强了导冷板附近的散热，从而使得制冷效果更好，相应地，也进一步增强了制热效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体制冷装置，其特征在于，包括依次层叠贴合设置的导热板、半导体组以及导冷板，所述导热板上设置有加热部件，所述加热部件位于所述半导体组的外侧，用于加热导热板。

2.如权利要求1所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述导热板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述导热板的第一侧与所述半导体组相贴合，所述导热板的第一侧设置有安装槽，所述安装槽的槽口朝向所述导冷板，所述安装槽绕设于所述半导体组的外侧，所述加热部件装设于所述安装槽内。

3.如权利要求2所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述安装槽呈环形，所述加热部件与所述安装槽的形状相匹配。

4.如权利要求2所述的半导体制冷装置，其特征在于，还包括第一固定板，所述第一固定板贴合设置于所述导热板的第二侧，所述第一固定板与所述导热板可拆卸连接。

5.如权利要求4所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述第一固定板设置有第一连接孔，所述导热板的外周设置有连接耳，所述连接耳具有第二连接孔，所述半导体制冷装置还包括紧固件，所述紧固件穿过第一连接孔并穿入所述第二连接孔内，以连接所述第一固定板和所述导热板。

6.如权利要求1所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述导热板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述导热板的第一侧与所述半导体组相贴合，所述导热板的第二侧设置有安装槽，所述安装槽的槽口背向所述导冷板，所述加热部件装设于所述安装槽内。

7.如权利要求1所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述导冷板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述导冷板的第一侧与所述半导体组相贴合，所述半导体制冷装置还包括散热组件，所述散热组件设置于所述导冷板的第二侧。

8.如权利要求7所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述散热组件包括散热片组和散热风扇，所述散热片组贴合设置于所述导冷板的第二侧，所述散热片组限定出避空位，所述散热风扇设于所述避空位内，并与所述散热片组相连接，所述散热风扇被配置为引导气流从靠近所述导冷板的位置朝向远离所述导冷板的位置流动。

9.如权利要求8所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述半导体制冷装置还包括第二固定板，所述第二固定板设置于散热片组远离所述导冷板的一侧，所述第二固定板具有通风孔，所述通风孔与所述散热风扇正对设置，所述第二固定板与所述散热片组可拆卸连接。

10.如权利要求9所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述第二固定板具有第三连接孔，所述散热片组具有连接部，所述连接部具有第四连接孔，所述半导体制冷装置还包括紧固件，所述紧固件穿过所述第三连接孔并穿入所述第四连接孔内，以连接所述第二固定板和所述散热片组。

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