RU40536U1 - Каскадный модуль из термоэлектрических батарей - Google Patents
Каскадный модуль из термоэлектрических батарей Download PDFInfo
- Publication number
- RU40536U1 RU40536U1 RU2004115230/22U RU2004115230U RU40536U1 RU 40536 U1 RU40536 U1 RU 40536U1 RU 2004115230/22 U RU2004115230/22 U RU 2004115230/22U RU 2004115230 U RU2004115230 U RU 2004115230U RU 40536 U1 RU40536 U1 RU 40536U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- thermoelectric
- heat exchange
- module
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к термоэлектрическим устройствам и может быть использована как в стационарных, так и в передвижных (автомобильном, железнодорожном и др. транспорте) установках для охлаждения и нагревания. Задачей технического решения является создание каскадного модуля термоэлектрического, который обладал бы большой холодопроизводительностью, низким КПД, позволял бы изготавливать крупногабаритные термоэлектрические модули. Поставленная задача решается предлагаемым каскадным модулем из термоэлектрических батарей, содержащим полупроводниковые ветви n- и р- типов проводимости, соединенные коммутационными шинами, которые присоединены соответственно к охлаждающей и теплоотводящей теплообменным пластинам, при этом каждая из коммутационных шин присоединена к теплообменной пластине посредством теплоконтактного соединения, выполненного в виде слоя нетвердеющей теплопроводящей пасты толщиной не более 30 мкм, модуль содержит нечетное количество теплообменных пластин, при этом теплообменные пластины представляют собой плоскоовальные трубы, каждая коммутационная шина бескорпусного блока термоэлектрического преобразователя расположена на поверхности плоскоовальной трубы.
Description
Полезная модель относится к термоэлектрическим устройствам и может быть использована как в стационарных, так и в передвижных (автомобильном, железнодорожном и др. транспорте) установках для охлаждения и нагревания.
Известен термоэлектрический модуль, содержащий полупроводниковые ветви р- и n-типа проводимости, объединенные попарно попеременно металлическими шинами в единую электрическую цепь, размещенные между подложками так, что все горячие спаи соединены через контактные площадки с одной подложкой, а все холодные - с противоположной. Подложки выполнены в виде металлического основания, например, из алюминия, титана, стали, тантала, и нанесенного на него полиамидного слоя (патент РФ №2075138, опубликован в БИ №15, 1997 год).
Недостатками известного технического решения являются:
небольшая холодопроизводительность, невозможность изготовления крупногабаритных термоэлектрических модулей, низкий коэффициент полезного действия.
Наиболее близким к заявляемому является термоэлектрический охлаждающий модуль, содержащий также полупроводниковые ветви n- и р- типов проводимости, соединенные коммутационными шинами, которые присоединены соответственно к охлаждающей и теплоотводящей теплообменным пластинам. Каждая из коммутационных шин расположена по крайней мере на одной из теплообменных пластин и присоединена к ней посредством
теплоконтактного соединения, выполненного в виде слоя упругого клеевого компаунд атолщиной 5-30 мкм из высокотеплопроводного вещества на силоксановой основе. В известном термоэлектрическом охлаждающем модуле коммутационные шины, расположенные на охлаждающей теплообменной пластине, присоединены к ней при помощи теплоконтактных соединений. Кроме того модуль выполнен каскадным и состоит из термоэлектрических батарей, разделенных теплообменными пластинами.
Недостатками прототипа являются: так же небольшая холодопроизводительность, невозможность изготовления крупногабаритных термоэлектрических модулей, низкий КПД.
Задачей технического решения является создание каскадного модуля термоэлектрического, который позволял бы устранить вышеперечисленные недостатки Поставленная задача решается предлагаемым каскадным модулем из термоэлектрических батарей, содержащим полупроводниковые ветви n- и р- типов проводимости, соединенные коммутационными шинами, которые присоединены соответственно к охлаждающей и теплоотводящей теплообменным пластинам, при этом каждая из коммутационных шин присоединена к теплообменной пластине посредством теплоконтактного соединения, выполненного в виде слоя из высокотеплопроводного вещества толщиной не более 30 мкм, модуль содержит нечетное количество теплообменных пластин, при этом теплообменные пластины представляют собой плоскоовальные трубы, каждая коммутационная шина бескорпусного блока термоэлектрического преобразователя расположена на поверхности плоскоовальной трубы и присоединена к ней посредством теплоконтактного соединения, выполненного в виде слоя нетвердеющей теплопроводящей пасты.
Между плоскоовальными трубами расположены через нетвердеющую теплопроводную смазку бескорпусные блоки термоэлектрических преобразователей.
На фиг.1 изображен заявляемый каскадный модуль из термоэлектрических батарей, разделенных теплообменными плоскоовальными трубами, содержащий теплообменные плоскоовальные трубы с горячим теплоносителем 1, теплообменную плоскоовальную трубу с холодным теплоносителем 2, теплопроводную пасту 3, коммутационные шины 4, полупроводниковые ветви р- и n-типов проводимости 5.
Каскадный модуль из термоэлектрических батарей, разделенных теплообменными плоскоовальными трубами работает следующим образом.
При подаче постоянного тока на полупроводниковые ветви на их спаях возникает разность температур, причем средняя плоскоовальная труба охлаждается и, в свою очередь, охлаждает теплоноситель, протекающий через нее, а крайние плоскоовальные трубы нагреваются и, в свою очередь, нагревают теплоноситель, протекающий через них. Далее холодный и горячий теплоносители используются по назначению.
Заявляемый каскадный модуль из термоэлектрических батарей имеет отличия: соединение с плоскоовальными трубами в отличие о керамических или металлических пластин не клеем, а нетвердеющей теплопроводящей пастой. Таким образом при температурном расширении (сжатии) набор полупроводниковых ветвей скользит между плоскоовальными трубами, не разрушаясь горизонтальными силами расширения (сжатия), что позволяет делать блоки термоэлектрических модулей значительно больших размеров в отличие отныне существующих (48×60 мм). Для
ликвидации изгибающего момента каскадный модуль сверху и снизу ограничен металлическими пластинами, стянутыми между собой резьбовым соединением. При переключении полярности - наружные теплообменные трубы охлаждаются, а внутренние нагреваются, что позволяет использовать каскадный модуль в климатических установках для поддержания заданной температуры в данном объеме как при положительных температурах, так и при отрицательных. Кроме того, упрощается сборка агрегатов из блоков модулей. Ликвидация несущих керамических (металлических) пластин приводит к резкому повышению КПД системы, не менее, чем на 30%, а значит повышается холодопроизводительность.
Claims (1)
- Каскадный модуль из термоэлектрических батарей, содержащий полупроводниковые ветви n- и р-типов проводимости, соединенные коммутационными шинами, которые присоединены соответственно к охлаждающему и теплоотводящему теплообменным элементам, при этом каждая из коммутационных шин присоединена к теплообменному элементу посредством теплоконтактного соединения толщиной 5-30 мкм, отличающийся тем, что он содержит нечетное количество теплообменных элементов, выполненных в виде плоскоовальных труб, каждая коммутационная шина бескорпусного блока термоэлектрического преобразователя расположена на поверхности плоскоовальной трубы, а в качестве теплоконтактного соединения использовано высокотеплопроводное вещество в виде слоя нетвердеющей теплопроводящей пасты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115230/22U RU40536U1 (ru) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Каскадный модуль из термоэлектрических батарей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115230/22U RU40536U1 (ru) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Каскадный модуль из термоэлектрических батарей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU40536U1 true RU40536U1 (ru) | 2004-09-10 |
Family
ID=48234327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115230/22U RU40536U1 (ru) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Каскадный модуль из термоэлектрических батарей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU40536U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580205C2 (ru) * | 2011-01-26 | 2016-04-10 | Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх | Термоэлектрический модуль с теплопроводным слоем |
| RU180121U1 (ru) * | 2017-11-27 | 2018-06-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Устройство для регулируемого охлаждения жидкого металла в трубах реакторов на быстрых нейтронах |
-
2004
- 2004-05-24 RU RU2004115230/22U patent/RU40536U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580205C2 (ru) * | 2011-01-26 | 2016-04-10 | Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх | Термоэлектрический модуль с теплопроводным слоем |
| RU180121U1 (ru) * | 2017-11-27 | 2018-06-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Устройство для регулируемого охлаждения жидкого металла в трубах реакторов на быстрых нейтронах |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1336204B1 (en) | Thermoelectric module with integrated heat exchanger and method of use | |
| RU2360328C2 (ru) | Усовершенствованные термоэлектрические тепловые насосы | |
| US20110100406A1 (en) | Split thermo-electric structure and devices and systems that utilize said structure | |
| CN201199528Y (zh) | 一种新型半导体制冷制热装置 | |
| CN101292125A (zh) | 用于热电应用的换热器 | |
| RU40536U1 (ru) | Каскадный модуль из термоэлектрических батарей | |
| JP2011192759A (ja) | 熱電発電システム | |
| CN203014716U (zh) | 高热流密度器件废热发电装置 | |
| CN203561015U (zh) | 一种多层热管换热式半导体制冷系统 | |
| RU85756U1 (ru) | Термоэлектрическое охлаждающее устройство | |
| US20090301538A1 (en) | Thermoelectric module | |
| CN201488389U (zh) | 一种高效的半导体致冷器件结构 | |
| CN212827777U (zh) | 一种半导体制冷制热汽车空调 | |
| CN201992904U (zh) | 一种新型高效的半导体致冷器件结构 | |
| CN207280263U (zh) | 一种基于温差对冲的冷板换热器 | |
| CN201514074U (zh) | 一种高效的大尺寸半导体致冷器件结构 | |
| CN113098324A (zh) | 一种热管换热式水冷汽车尾气发电装置 | |
| RU10289U1 (ru) | Термоэлектрический охлаждающий модуль | |
| Dhanasekar et al. | Implementation of PV based solar water cooler with enhanced chiller performance using Peltier module | |
| CN210052121U (zh) | 一种提高散热效率的计算机散热冷排 | |
| CN219180500U (zh) | 双面冷却的功率模块、冷却系统和车辆 | |
| CN217685944U (zh) | 一种叉指结构的全固态制冷器件 | |
| RU2566950C1 (ru) | Устройство охлаждения | |
| CN210015851U (zh) | 用于不同发热量半导体器件的散热装置及数据中心机房 | |
| CN111649610B (zh) | 多孔介质换热装置及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080525 |