[实用新型]一种半导体致冷器

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及一种半导体致冷器。

[背景技术]

热电半导体器件是利用直流电流通过半导体材料PN结时产生的帕尔贴效应产生致冷或致热效应根据电流方向的器件。

目前工业生产的典型的热电半导体器件的基本单元是一对热电偶，接通直流电源DC后，在热电偶上导流片和下导流片处就会产生温度差和热量转移。由于一对半导体热电偶的热交换量很小，通常都将若干对半导体热电偶在电路上串联起来，所有热电偶均布置并固定在陶瓷制的散热绝缘基板和导冷绝缘基板之间形成热传导并联结构的热电堆。由于散热绝缘基板和导冷绝缘基板均采用陶瓷片，而以陶瓷片作为热电偶固定基板存在如下缺点：首先将热电偶固定连接在陶瓷片一侧不方便，热电偶易从陶瓷片上脱落；其次陶瓷片生产成本高，容易破碎，不便于安装、运输，采用陶瓷片基板的实际使用效果不理想，不便于产品的进一不推广使用。

[实用新型内容]

本实用新型克服了上述技术不足，提供可牢固安装热电堆上各P型热电半导体元件和N型热电半导体元件、安装方便且生产成本低的一种半导体致冷器。

为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种半导体致冷器，包括有热电堆、散热件和导冷件，其特征在于还包括有绝缘定位件，所述绝缘定位件上设有用于固定热电堆上P型热电半导体元件和N型热电半导体元件的多个安装孔；

所述绝缘定位件为片状长条形的碳纤板，所述安装孔在碳纤板上呈线形排列，所述P型热电半导体元件和N型热电半导体元件相互交错地设置在上述各安装孔内；

所述安装孔为通孔，所述P型热电半导体元件和N型热电半导体元件两端部均伸出通孔外；

所述热电堆上的上导流片外侧与所述散热件贴合，上导流片外侧传导面上设有至少一层类金刚石膜；热电堆上的下导流片外侧与所述导冷件贴合，下导流片外侧传导面也设有至少一层类金刚石膜。

除上述结构外，所述散热件和导冷件还可以采用铝质，所述热电堆上的上导流片外侧与所述铝质的散热件贴合，散热件与上导流片接触端设有极氧化层，所述热电堆上的下导流片外侧与铝质的导冷件贴合，导冷件与下导流片接触端设有阳极氧化层。

本实用新型的有益效果是：

1、绝缘定位件上设有呈线形排列的多个通孔，P型半导体和N型半导体相互交错地设置在上述各通孔内，整体机构简单，使用方便；

2、绝缘定位件为片状长条形的碳纤板，碳纤板质量轻，材料成本低，加工也十分方便，碳纤板取代陶瓷片制的基板从而便于在工业上广泛推广使用；

3、在上导流片或上导流片和下导流片传导面上电镀类金刚石膜替代现有的陶瓷片或者在铝质的散热件和导冷件传导面上分别设有绝缘、导热的阳极氧化层，从而避免在电热堆上导流片与散热件之间、下导流片和导冷件之间使用陶瓷片，节省了材料，降低了生产成本，改善了冷、热面传导效果，致冷效果提高。

[附图说明]

下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例二结构示意图；

图3为绝缘定位件主剖结构示意图。

[具体实施方式]

如图所示，一种半导体致冷器，包括有热电堆1、散热件2、导冷件3和绝缘定位件7。其中，热电堆1的基本单元是把一只P型热电半导体元件15和一只N型热电半导体元件16用上导流片11和下导流片12联结成一对热电偶，热电堆1接通直流电源后，在上导流片11和下导流片12处就会产生温度差和热量转移。本实用新型中，在下导流片12处温度下降并吸热，称为冷端；在上导流片11处温度上升并放热，称为热端。因为铜片传导性能较好，上导流片11和下导流片12均为铜片制造。

绝缘定位件7上设有用于固定热电堆1上P型热电半导体元件15和N型热电半导体元件16的多个安装孔71。本实用新型中，绝缘定位件7为片状长条形的碳纤板，绝缘定位件7上的安装孔71在碳纤板上呈线形排列，安装孔71为通孔，所述P型热电半导体元件15和N型热电半导体元件16相互交错地设置在上述各安装孔71内，P型热电半导体元件15和N型热电半导体元件16两端部均伸出通孔外。