半導體致冷系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體致冷系統(tǒng)，特別涉及一種能夠實現(xiàn)深冷的半導體致冷系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]半導體致冷又稱為溫差電致冷或熱電致冷。具有熱電能量轉換性的材料，在通過直流電時有致冷功能，因此而得名熱電致冷。半導體致冷器在工作時通以直流電，使組件一面致冷，稱之為冷面；一面致熱，稱之為熱面。冷熱兩面安裝散冷(熱)器，以實現(xiàn)致冷(熱)的目的。
[0003]半導體致冷系統(tǒng)常采用結構相同的冷、熱面鋁制散熱器，致冷器冷、熱兩面涂上導熱硅脂后，與冷、熱面散熱器采用機械連接，用風扇強迫通風冷卻熱面散熱器，冷面通過冷面散冷器使箱桶內的空氣自然對流吸收熱量散發(fā)冷量。致冷器四周用保溫隔熱效果優(yōu)異的泡沫材料將冷、熱面隔離。
[0004]參見圖1，現(xiàn)有的半導體致冷系統(tǒng)大都只是單級致冷，即使用一級致冷器2’ (其包含一層致冷片)。該致冷器2’的熱面通過緊固螺釘5安裝有熱面散熱器I’，冷面通過緊固螺釘5依次安裝有導冷塊3和冷面散熱器4。這種半導體致冷系統(tǒng)的致冷效果不佳，致冷空間的內外溫差小，應用范圍較為局限。
[0005]本實用新型的目的在于，增強半導體致冷系統(tǒng)的致冷效果，實現(xiàn)深冷的目的，滿足用戶的多種需求。
【實用新型內容】
[0006]為此，本實用新型提供了一種半導體致冷系統(tǒng)，其包括第一級致冷組件和第二級致冷組件，其中，所述第一級致冷組件包括第一級致冷器、安裝于所述第一級致冷器的熱面上的熱面散熱器、以及安裝于所述第一級致冷器的冷面上的導熱散熱塊；所述第二級致冷組件包括第二級致冷器、以及依次安裝于所述第二級致冷器的冷面上的導冷塊和冷面散熱器，其中，所述第二級致冷器的熱面安裝于所述導熱散熱塊上。
[0007]進一步地，所述熱面散熱器、所述導熱散熱塊、所述導冷塊、所述冷面散熱器、以及所述第二級致冷器均通過緊固螺釘分別安裝于所述第一級致冷器的熱面、所述第一級致冷器的冷面、所述第二級致冷器的冷面、所述導冷塊、以及所述導熱散熱塊上，并分別與所述第一級致冷器的熱面、所述第一級致冷器的冷面、所述第二級致冷器的冷面、所述導冷塊、以及所述導熱散熱塊相接觸。
[0008]進一步地，在所述熱面散熱器、所述導熱散熱塊、所述導冷塊、所述冷面散熱器、以及所述第二級致冷器分別與所述第一級致冷器的熱面、所述第一級致冷器的冷面、所述第二級致冷器的冷面、所述導冷塊、以及所述導熱散熱塊相接觸的面上，均均勻印刷有導熱硅脂。
[0009]進一步地，所述第一級致冷器和所述第二級致冷器均包括多個致冷片，所述導冷塊的個數(shù)為多個。優(yōu)選地，所述第一級致冷器包括8個致冷片，所述第二級致冷器包括4個致冷片，所述導冷塊的個數(shù)為4個。
[0010]本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)，能夠增強半導體致冷系統(tǒng)的致冷效果，實現(xiàn)深冷的目的，滿足用戶的多種需求。
【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術中半導體致冷系統(tǒng)的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)的結構示意圖；
[0013]圖3為圖2的分解示意圖(其中緊固螺釘未示出)；
[0014]圖4為本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)的驗證實驗的溫度變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)作進一步的詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0016]參見圖2和圖3，本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)，其包括第一級致冷組件10和第二級致冷組件20。
[0017]第一級致冷組件10包括第一級致冷器5、安裝于第一級致冷器5的熱面上的熱面散熱器6、以及安裝于第一級致冷器5的冷面上的導熱散熱塊4。
[0018]第二級致冷組件20包括第二級致冷器3、以及依次安裝于第二級致冷器3的冷面上的導冷塊2和冷面散熱器1，其中，第二級致冷器3的熱面安裝于導熱散熱塊4上。
[0019]本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)，通過第一級致冷組件10給第二級致冷器3降溫，使冷面散熱器可以達到比常規(guī)單級致冷器更低的致冷溫度，其冷凍效果可使空間內外的溫差達到45°C以上(即當環(huán)境溫度為25°C時，冰箱內的溫度可達_20°C )，從而實現(xiàn)深冷的目的。
[0020]其中，熱面散熱器6、導熱散熱塊4、導冷塊2、冷面散熱器1、以及第二級致冷器3均通過緊固螺釘7分別安裝于第一級致冷器5的熱面、第一級致冷器5的冷面、第二級致冷器3的冷面、導冷塊2、以及導熱散熱塊4上，其安裝表面的平面度不大于0.03mm。
[0021]熱面散熱器6、導熱散熱塊4、導冷塊2、冷面散熱器1、以及第二級致冷器3均通過緊固螺釘7分別與第一級致冷器5的熱面、第一級致冷器5的冷面、第二級致冷器3的冷面、導冷塊2、以及導熱散熱塊4相接觸，且在這些相接觸的面上，均均勻印刷有導熱硅脂，以增強導熱和導冷的效果。
[0022]特別地，第一級致冷器5和第二級致冷器3均包括多個致冷片，導冷塊2的個數(shù)為多個。優(yōu)選地，當該半導體致冷系統(tǒng)的耗電功率為400W時，第一級致冷器5包括8個致冷片，第二級致冷器3包括4個致冷片，導冷塊2的個數(shù)為4個。
[0023]為了驗證本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)的致冷效果，進行如下實驗過程:
[0024]I)準備一個測試箱，將測試箱放置在恒溫室的測試架內，恒溫室內的環(huán)境溫度設置為25°C。箱內布置感溫器Tl，冷面散熱器上安裝感溫器T2，并在冷面散熱器上安裝2臺風機，強迫冷面散冷以實現(xiàn)對箱內空氣的交換。
[0025]2)將本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)放置在測試箱內，熱面散熱器超出測試箱，然后將熱面散熱器上安裝感溫器T3，并在熱面散熱器上安裝I臺風機，強迫熱面風冷。
[0026]3)在恒溫室內設置感溫器Τ，用于監(jiān)測環(huán)境溫度，將所有感溫器連接至溫度巡檢儀。
[0027]4)將風機及致冷系統(tǒng)的輸入引線接至直流電源，電源調至24V。接通電源，致冷系統(tǒng)開始運行，記錄時間，觀測巡檢儀上各感溫器的溫度變化，其變化曲線如圖4所示(圖中縱向的幾條直線為溫度的瞬間突變，不影響溫度的變化趨勢)。
[0028]5)測試3小時后，箱內溫度Tl為-19.1°C，環(huán)境溫度與箱內溫度的溫差為Λ T =27.3-(-19.1) = 46.4°C，實現(xiàn)了 46°C的溫差冷凍效果，達到了深冷的目的。
[0029]本實用新型的半導體致冷系統(tǒng)，比現(xiàn)有的半導體致冷系統(tǒng)只增加了一級致冷器和導熱板，但其致冷效果卻有了明顯地提升，能夠實現(xiàn)深冷的目的，滿足用戶的多種需求。
[0030]以上【具體實施方式】僅為本實用新型的示例性實施方式，不能用于限定本實用新型，本實用新型的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質和保護范圍內，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這些修改或等同替換也應視為落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種半導體致冷系統(tǒng)，其特征在于，包括第一級致冷組件(10)和第二級致冷組件(20)，其中， 所述第一級致冷組件(10)包括第一級致冷器(5)、安裝于所述第一級致冷器(5)的熱面上的熱面散熱器(6)、以及安裝于所述第一級致冷器(5)的冷面上的導熱散熱塊(4); 所述第二級致冷組件(20)包括第二級致冷器(3)、以及依次安裝于所述第二級致冷器(3)的冷面上的導冷塊(2)和冷面散熱器(1)，其中，所述第二級致冷器(3)的熱面安裝于所述導熱散熱塊(4)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述熱面散熱器(6)、所述導熱散熱塊(4)、所述導冷塊(2)、所述冷面散熱器(I)、以及所述第二級致冷器(3)均通過緊固螺釘(7)分別安裝于所述第一級致冷器(5)的熱面、所述第一級致冷器(5)的冷面、所述第二級致冷器(3)的冷面、所述導冷塊(2)、以及所述導熱散熱塊(4)上，并分別與所述第一級致冷器(5)的熱面、所述第一級致冷器(5)的冷面、所述第二級致冷器(3)的冷面、所述導冷塊(2)、以及所述導熱散熱塊(4)相接觸。
3.根據(jù)權利要求2所述的半導體致冷系統(tǒng)，其特征在于，在所述熱面散熱器(6)、所述導熱散熱塊(4)、所述導冷塊(2)、所述冷面散熱器(I)、以及所述第二級致冷器(3)分別與所述第一級致冷器(5)的熱面、所述第一級致冷器(5)的冷面、所述第二級致冷器(3)的冷面、所述導冷塊(2)、以及所述導熱散熱塊(4)相接觸的面上，均均勻印刷有導熱硅脂。
4.根據(jù)權利要求1所述的半導體致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級致冷器(5)和所述第二級致冷器(3)均包括多個致冷片，所述導冷塊(2)的個數(shù)為多個。
5.根據(jù)權利要求4所述的半導體致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級致冷器(5)包括8個致冷片，所述第二級致冷器(3)包括4個致冷片，所述導冷塊(2)的個數(shù)為4個。
【專利摘要】本實用新型提供了一種半導體致冷系統(tǒng)，其包括第一級致冷組件和第二級致冷組件，其中，所述第一級致冷組件包括第一級致冷器、安裝于所述第一級致冷器的熱面上的熱面散熱器、以及安裝于所述第一級致冷器的冷面上的導熱散熱塊；所述第二級致冷組件包括第二級致冷器、以及依次安裝于所述第二級致冷器的冷面上的導冷塊和冷面散熱器，其中，所述第二級致冷器的熱面安裝于所述導熱散熱塊上。其能夠增強半導體致冷系統(tǒng)的致冷效果，實現(xiàn)深冷的目的，滿足用戶的多種需求。
【IPC分類】F25B21-02
【公開號】CN204513842
【申請?zhí)枴緾N201520129243
【發(fā)明人】馬澤明, 鄧世卿
【申請人】香河華北致冷設備有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月5日