CN2763757Y - 半导体大功率致冷装置 - Google Patents

Abstract

一种半导体大功率致冷装置，属于致冷设备技术领域。它有箱体，箱体背部有冷热综合器，冷热综合器上有1片或2片以上的通过串联、并联、混合联接而成的热电堆组系统，其中制冷热电堆外侧设有储冷器，储冷器外侧设有冷量循环风机，每个热电堆上设有散热器，其中主散热器外侧设有散热风机。该装置前面的热电堆制冷，后面的热电堆散热，在热电致冷中能充分发挥前面热电堆的最大效率。环保、节能，易于与它周围系统装置配套，可以灵活选配现有的单个热电堆组合构成大功率热电堆组。从而为制造半导体冰箱、空调奠定基础，技术前景广阔。

Description

半导体大功率致冷装置

技术领域

本实用新型属于致冷设备技术领域。

背景技术

随着人们的环保意识的提高，热电致冷(半导体致冷)技术应用范围越来越广。现在普遍采用的热电致冷技术，特别是大功率的热电致冷效率低，主要原因是散热系统设计不合理，一般采用的是强迫风冷、水冷和热管散热等，都不能很好的解决散热系统热交换效率低，换热系数小，致冷效果差等一系列问题，从而制约了热电致冷的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种半导体大功率致冷装置，使之在最小温差状态下工作，以获得高致冷量、高致冷效率的半导体大功率致冷装置。

半导体大功率致冷装置是采取以下方案实现的：半导体大功率致冷装置具有一个箱体(7)，箱体(7)内有冷热综合器(6)，冷热综合器(6)周围上设有(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)1片或2片以上的热电堆，其中热电堆上又有散热器(4-1、4-2、4-3、4-4)，而热电堆(3-1)外侧上设有储冷器(2-1)，储冷器(2-1)外侧上设有冷量循环风机(1-1)，热电堆(3-2)外侧设有主散热器(2-2)，主散热器(2-2)外侧上设有散热风机(1-2)。本实用新型的半导体大功率致冷装置主要采用前面1片或2片以上多片热电堆通过串联、并联、混联连接而成的热电堆组系统对箱体制冷，通过中间冷热综合器散热，再由后面1片或2片以上多片热电堆通过串联、并联、混联连接而成的热电堆组系统对冷热综合器制冷，前面热电堆组制冷的热量由后面热电堆组制冷的冷量综合形成的系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型专利在热电致冷(亦称半导体致冷，它同时包含制冷、制热的两个方面)的系统中，采用前面1片或2片以上多片热电堆通过串联、并联、混联连接而成的热电堆组系统对箱体制冷，通过中间冷热综合器散热，再由后面1片或2片以上多片热电堆通过串联、并联、混联连接而成的热电堆组系统对冷热综合器制冷，前面热电堆组制冷的热量由后面热电堆组制冷的冷量综合，也就是说，前面热电堆制冷，后面热电堆散热，这种系统结构的热电堆组在热电致冷(半导体致冷)中，能充分发挥前面热电堆最大效率，使之成为真正的无化学制冷剂，环保、无噪声、节能、容易全自动化控制的系统。并易于与它周围系统装置配套，可以灵活选配现有的单个热电堆组合构成大功率热电堆组，同时由于致冷组件是一种固态热泵，因而它无需维护，无噪音，能在任何位置工作，抗冲击和抗振动能力强。从而为制造半导体冰箱(冷藏柜、冷冻柜、保温柜)、空调，提供了广阔技术前景。

附图说明

图1是半导体大功率致冷装置的主体立体示意图。

图2是半导体大功率致冷装置的主体俯视剖面图。

图3是半导体大功率致冷装置的主体正视剖面图。

图4是半导体大功率致冷装置的冷热综合器纵向剖面图。

以上图1～4中，其中：

1-1-冷量循环风机                     1-2-散热风机

2-1-储(蓄)冷器                       2-2-主散热器

3-1-热电堆                           3-2-热电堆

3-3-热电堆                           3-4-热电堆

3-5-热电堆                             3-6-热电堆

4-1-散热器                             4-2-散热器

4-3-散热器                             4-4-散热器

5-冷热综合器腔内翅片                   6-冷热综合器

7-半导体冰箱箱体                       8-冷热综合器腔内斜坡体

具体实施方式

本实用新型结合附图具体实施例进一步说明如下：

半导体大功率致冷装置，其结构参见附图1、图2、图3、图4，具有冷量循环风机(1-1)，储冷器(2-1)，冷热综合器(6)，散热风机(1-2)，热电堆(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)和主散热器(2-2)及散热器(4-1、4-2、4-3、4-4)。所述的热电堆均为1片或2片以上热电堆通过串联、并联、混合联接而成热电堆组。上述储冷器(2-1)是将热电堆(3)的冷量迅速吸收并储藏起来，然后通过冷量循环风机(1-1)迅速将储冷器(2-1)上冷量拉出(热交换)来在箱体内循环，使箱体内的温度达到预设的温度。热电堆(3)是1片或2片以上多片热电堆通过串联、并联、混合联接而成的热电堆组系统，是根据箱体的大小和制冷量的需要而定热电堆的数量以其串联、并联、混合联接，可以调节增大制冷量的大小，为箱体提供所需的冷量，充分发挥其制冷效率，达到致冷要求。上述冷热综合器(6)，是一种腔内带翅片和斜坡体(面)汽化盒；冷热综合器(6)腔内装有导热系数高的工质如甲醇、液态氨、液态金属或直接使用固态金属(铝、铜)；冷热综合器(6)的功率可以根据半导体冰箱容器大小来定，小功率致冷容器贴两片热电堆(3-1)、(3-2)，其中间设置为固体金属。所述冷热综合器(6)六面均设有1片或2片以上通过串联、并联、混合联接而成的热电堆(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)，热电堆上均设有散热器散热。冷热综合器即可吸收热电堆(3-1)的热量，又可以吸收热电堆(3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)的冷量，降低热电堆(3-1)热端面的温度，提高热电堆(3-1)的制冷量和制冷效率，是热电堆(3-1)的散热器，是热电堆冷热温度的综合区，能提高热电堆功率因素和制冷效率。冷热综合器(与冷热交换成一定比例)是致冷系统的关键部件，可以是汽化盒，腔内装气体、液体或液体金属，也可以是固体金属。热电堆(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)是1片或2片以上热电堆通过串联、并联、混合联接而成的热电堆组系统，根据箱体容积的大小和制冷量的需要而定热电堆的数量以其串联、并联、混合联接，为冷热综合器(6)制冷提供冷量，其主要目的是综合(抵消)热电堆(3-1)热端面的热量，增加热电堆的温差，充分提高热电堆(3-1)制冷效率，根据需要可以是一片或多片。散热器(4-1、4-2、4-3、4-4)是将热电堆(3-3、3-4、3-5、3-6)的热量迅速吸收并散发到空气中，降低热电堆(3-3、3-4、3-5、3-6)热面的温度。散热风机(1-2)，是将散热器(2-2、4-1、4-2、4-3、4-4)上温度迅速散发到空气中，保证所有热电堆的正常工作。由此而来，半导体大功率致冷装置的功率得以最大，从而提高整体半导体致冷效率，增加整个半导体致冷容器系统抗环境温度变化的能力，升级了半导体容器的气候环境等级，使之能适用全天候环境(气候环境等级SN、N、ST、T)，提高珀尔帖效益。故而该装置在热电致冷(半导体致冷)系统装置中，优于传统的机械化学制冷，无污染、无噪声，已日益受到人们的青睐，并易于与它周围系统装置配套，温度易控制，致冷效率可调，由此为制造半导体冰箱、空调，奠定了基础，为半导体致冷事业的发展提供了广阔前景。

Claims (6)

1、半导体大功率致冷装置，包括冷量循环风机(1-1)，储冷器(2-1)，热电堆(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)，冷热综合器(6)，散热器(4-1、4-2、4-3、4-4)，主散热器(2-2)，散热风机(1-2)所组成的。其特征在于：它有箱体(7)，箱体(7)背部有冷热综合器(6)，冷热综合器(6)上有1片或2片以上的热电堆组(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)，热电堆上又有散热器(4-1、4-2、4-3、4-4)，其中制冷热电堆(3-1)外侧设有储冷器(2-1)，储冷器(2-1)外侧设有冷量循环风机(1-1)，热电堆(3-2)外侧设有主散热器(2-2)，主散热器(2-2)外侧设有散热风机(1-2)。

2、根据权力要求1所述的一种半导体大功率致冷装置，其特征在于：采用制冷热电堆(3-1)来制冷，中间有冷热综合器(6)，由(3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)热电堆来散热。

3、根据权力要求1所述的一种半导体大功率致冷装置，其特征在于：冷热综合器(6)，是一种小型的汽化盒，盒内装导热系数高的工质，如：甲醇、液态氨或液态金属等，冷热综合器(6)更可以是导热系数好的固体金属如：铝块、铜块等。

4、根据权力要求1所述的一种半导体大功率致冷装置，其特征在于：冷热综合器(6)，是一种汽化盒，盒内有翅片，盒内有斜坡体(面)。

5、根据权力要求1所述的一种半导体大功率致冷装置，其特征在于：冷热综合器(6)可以根据半导体容器的功率来定，小功率致冷只用(3-1)、(3-2)热电堆组，其中间冷热综合器(6)设置为固体金属块。

6、根据权力要求1所述的一种半导体大功率致冷装置，其特征在于：冷热综合器(6)六面均有1片或2片以上热电堆通过串联、并联、混合联接而成的热电堆组，并设有散热器散热。

Images