PL109724B2 - Method of assembling peltier cell thermoelements - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób montazu termoelementów w ogniwie Peltiera.Termoelement sklada sie z dwóch galezi pólprzewodnikowych o róznym typie przewodnictwa spojonych odpowiednio zworami metalowymi.W znanych w technice konstrukcjach ogniw Peltiera, montaz termoelementów polega na stosowaniu od¬ dzielnych dla kazdego z termoelementów zwór metalowych klejonych do podstawy konstrukcyjnej ogniwa przez warstwe dielektryka. Sposób ten jest bardzo pracochlonny, ponadto ze wzgledu na niskie przewodnictwo kleju i stosowanych dielektryków nie zapewnia dobrego sprzezenia cieplnego ogniwa z podstawa i nie zapewnia tez dobrej wytrzymalosci mechanicznej urzadzenia. Szczególny problem stanowi konstruowanie ogniwa wielo¬ stopniowego, w którym stopien poprzedni musi byc kilkakrotnie wiekszy od nastepnego. Problem ten rozwiazy¬ wany jest przez lutowanie poszczególnych galezi termoelementów pierwszego stopnia do uprzednio przymoco¬ wanych do radiatora zwór. Nastepnie lutuje sie spojone razem zwory z przeciwnej strony termoelementów pierwszego stopnia. Zwazywszy, ze wymiary galezi termoelementów sa rzedu paru milimetrów, a odleglosci miedzy nimi rzedu ulamków milimetra, jest to niezwykle pracochlonne i uciazliwe oraz latwo prowadzi do niezamierzonych zwarc.Istota wynalazku polega na tym, ze z obu stron galezi p-n termoelementów stanowiacych jeden stopien ogniwa, ustawionych tak, aby w sasiedztwie znajdowaly sie galezie o róznym typie przewodnictwa, mocuje sie izolacyjne, obustronnie metalizowane plytki o wysokim przewodnictwie cieplnym. Nastepnie plytki izolacyjne nacina sie na przyklad pila drutowa na glebokosc wieksza od grubosci metalu. Sposób nacinania musi dac w. efekcie szeregowe polaczenie poszczególnych galezi w kazdym rzedzie. Kolejne rzedy laczy sie szeregowo przez zwarcie zewnetrznych galezi o przeciwnym typie przewodnictwa. Jedna plytka izolacyjna stanowi pola¬ czenie z radiatorem, a druga jest zimnym zakonczeniem ogniwa jednostopniowego lub tez stanowi podloze dla nastepnego stopnia ogniwa wielostopniowego. Jezeli wykorzystuje sie w charakterze izolacji warstwe pólprze¬ wodnika, metalizacje powierzchni pólprzewodnika wykonuje sie tak, aby na styku metal-pólprzewodnik lub w warstwie przypowierzchniowej pólprzewodnika powstala zlacze p-n. Po nacieciu warstwy metalu i izolacji na glebokncr wi*^-* niz polozenie zlacza p-n, zlacze to stanowic bedzie doskonala izolacje elektryczna miedzy termoelementami.2 109724 Sposób montazu termoelementów wedlug wynalazku pozwala uzyskac lepsze parametry urzadzenia dzieki mozliwosci montazu termoelementów w odleglosci kilkakrotnie mniejszej niz dotychczas i ograniczeniu sprzeze¬ nia cieplnego miedzy elementami konstrukcyjnymi ogniwa.Sposób wedlug wynalazku zmniejsza pracochlonnosc wytwarzania urzadzenia, zwieksza niezawodnosc i wytrzymalosc mechaniczna.Przedmiot wynalazku zostanie blizej przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku schematycznie przedstawiajacym termoelektryczne ogniwo Peltiera z jednym rzedem galezi pólprzewodnikowych.Galezie p^n T termoelementów ustawione sa tak, ze obok galezi n znajduje sie galaz p. Z obu stron galezi 1 mocuje sie plytki pólprzewodnikowe 3 pokryte obustronnie warstwa metalu 2. Na styku metal — pól¬ przewodnik, powstalo zlacze p-n 6. Naciecia 5 wykonuje sie tak, aby galezie p-n w rzedzie wytworzyly szerego¬ we polaczenie. Jedna z plytek izolacyjnych 3 przymocowana jest do radiatora 4. Prad elektryczny przeplywajac przez zlacze p-n w kierunku zaporowym powoduje pochlanianie ciepla w tym zlaczu. Cieplo wydzielane jest natomiast w zlaczu spolaryzowanym w kierunku przewodzenia. Na skutek tego jedna z plytek izolacyjnych ulega znacznemu chlodzeniu, natomiast druga — ogrzaniu. W zwiazku z tym musza byc one wykonane z materialu o wysokim przewodnictwie cieplnym. Sposób montazu wedlug wynalazku znajduje zastosowanie miedzy innymi do konstrukcji chlodziarek termoelektrycznych, które z kolei w róznych postaciach adaptacyjnych stosowane sa w technice podczerwieni, preparatyce biologicznej, technice prózniowej, chirurgii okulistycznej, terapeutyce me¬ dycznej, akustyce, rentgenografii, spektroskopii jadrowej, ratownictwie górniczym i innych.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób montazu termoelementów w ogniwie Peltiera, znamienny tym, ze z obu stron galezi p-n (1) termoelementów stanowiacych jeden stopien ogniwa ustawionych tak, aby w sasiedztwie znajdowaly sie galezie o róznym typie przewodnictwa, mocuje sie izolacyjne obustronnie metalizowane plytki (3) o wysokim przewodnictwie cieplnym, nastepnie plytki izolacyjne nacina sie na glebokosc wieksza od grubosci metalu w taki sposób, ze galezie p-n w poszczególnych rzedach jednego stopnia tworza polaczenie szeregowe, a kolejne rzedy laczy sie szeregowo przez zwarcie zewnetrznych galezi o przeciwnym typie przewodnictwa. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jedna plytke izolacyjna (3) laczy sie z radiato¬ rem (4), a druga stanowi zimny koniec ogniwa jednostopniowego. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jedna plytke izolacyjna (3) laczy sie z radiato¬ rem (4), a druga stanowi podloze dla nastepnego stopnia. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako metalizowana plytke izolacyjna stosuje sie warstwe pólprzewodnika metalizowana tak, aby na styku metal-pólprzewodnik powstalo zlacze p-n.Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 8 Cena 45 zl PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób montazu termoelementów w ogniwie Peltiera, znamienny tym, ze z obu stron galezi p-n (1) termoelementów stanowiacych jeden stopien ogniwa ustawionych tak, aby w sasiedztwie znajdowaly sie galezie o róznym typie przewodnictwa, mocuje sie izolacyjne obustronnie metalizowane plytki (3) o wysokim przewodnictwie cieplnym, nastepnie plytki izolacyjne nacina sie na glebokosc wieksza od grubosci metalu w taki sposób, ze galezie p-n w poszczególnych rzedach jednego stopnia tworza polaczenie szeregowe, a kolejne rzedy laczy sie szeregowo przez zwarcie zewnetrznych galezi o przeciwnym typie przewodnictwa.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jedna plytke izolacyjna (3) laczy sie z radiato¬ rem (4), a druga stanowi zimny koniec ogniwa jednostopniowego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jedna plytke izolacyjna (3) laczy sie z radiato¬ rem (4), a druga stanowi podloze dla nastepnego stopnia.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako metalizowana plytke izolacyjna stosuje sie warstwe pólprzewodnika metalizowana tak, aby na styku metal-pólprzewodnik powstalo zlacze p-n. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 8 Cena 45 zl PL