[发明专利]小型高可靠温差电致冷器

说明书

技术领域

 本发明属于温差电应用技术领域，特别是涉及一种小型高可靠温差电致冷器。

背景技术

N型温差电元件和P型温差电元件是温差电致冷器的核心部件,分别将N型和P型温差电元件与导流片连接构成回路，形成温差电元件对，冷面陶瓷片与导流片、热面陶瓷片与导流片焊接为一体，为致冷器提供导电通路，实现温差电元件对之间的电路串联连接；若干个温差电元件对的冷端和热端全部并联在冷面陶瓷片和热面陶瓷片上，引出线为整个致冷器提供电输入的接口功能，在温差电元件对的输入端通以固定的直流电压，温差电元件对一端放热，一端吸热，形成冷、热端的输出表面，对放热端采取散热措施保证适当温度，吸热端便对目标体致冷降温。冷面陶瓷片、热面陶瓷片不仅作为热输入、输出面，还作为元件对之间的电串联平台，并确保元件对与外界的电绝缘功能，保证致冷器正常工作运行。

经过检索发现专利号为200620027666.7，公开号为CN200968744，专利名称为：水循环小型温差电控温装置，其说明书中公开了水循环小型温差电控温装置，包括带有进、出水口的致冷系统，通过管路与磁力泵、保温水箱和温度控制装置、负载形成水回路，温度控制装置包括温度控制仪表、热电偶和继电器；致冷系统是以换冷器水箱为对称，两外侧依次设置有温差电致冷组件、导块、散热器、排风扇，通过夹紧装置连为一体。该装置控温精度高，但结构复杂，并且不适用于微型精密控温设备。

专利号为200920251170.1，授权公告号为201555393U的实用新型专利“微型控温用温差电致冷器”其制作过程包括：带金属化图形的氧化铝陶瓷片作为温差电致冷组件的冷面陶瓷片和热面陶瓷片，先将导流片用焊料焊接在冷面陶瓷片和热面陶瓷片的金属化图形上，再将P型粒子和N型粒子组成N、P电偶对焊接在导流片上，然后将正、负极导线焊接到热面陶瓷片预留的引线位置上，组成温差电致冷组件，最后用绝缘导热胶将其热面陶瓷片与微型散热器黏结在一起，通过微型散热器将热量散发出去，其结构简单适用于地面微型精密控温设备。

随着科学技术的不断发展，温差电致冷器愈加广泛应用于各领域，特别是在环境恶略的高轨道空间中工作的敏感器，该敏感器要求为之控制温度的器件应具有体积小、温差大、致冷功率高、抗冲击、振动力学性能强，特别是耐空间辐照、可靠性高等特点。上述致冷器件无法满足高轨道空间中敏感器的使用要求。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种体积小、温差大、致冷功率高、抗冲击、振动力学性能强，耐空间辐照、可靠性高的小型高可靠温差电致冷器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是： 

小型高可靠温差电致冷器，包括纯度为99.99% N、P型温差电材料片制成的N型温差电元件、P型温差电元件，热面陶瓷片、冷面陶瓷片，冷面陶瓷片金属化图形、热面陶瓷片金属化图形，导流片和引出线；N型温差电元件和P型温差电元件通过导流片经手工焊和红外再流焊焊接于热面陶瓷片和冷面陶瓷片之间，构成串联电路，其特点是：所述N、P型温差电材料片两端面各镀有一层镍；冷面金属化图形和热面金属化图形上各镀有一层镍；导流片裸露处均滚镀有一层镍和一层锡。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述焊接用的焊料均为Sn63AA的焊料，焊接用的焊剂均为R型或者RMA型焊剂。

所述焊剂为松香-无水乙醇。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明通过温差电材料片、陶瓷片上金属化图形的镀镍和导流片的镀镍、镀锡，加之材料优选和双重焊接，提高了温差电致冷器空间耐辐照能力、加大温差和致冷功率，并具有抗冲击、振动力学性能强，可靠性高以及体积小的特点，特别适用于高轨道空间的应用。

附图说明

图1是本发明制备的产品结构示意图；

图2是图1中冷面陶瓷片的金属化图形示意图；

图3是图1中热面陶瓷片的金属化图形示意图。

图中：1、N型温差电元件；2、P型温差电元件；3、导流片；4、冷面陶瓷片； 5、热面陶瓷片；6、焊料；7、引出线；8、冷面陶瓷片金属化图形；9、热面陶瓷片金属化图形；10、冷面陶瓷片金属化图形浸锡方向；11、热面陶瓷片金属化图形浸锡方向。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1—图3。