[实用新型]一种用于热管制冷的半导体制冷器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体制冷器，尤其涉及一种用于热管制冷的半导体制冷器，主要用于多年冻土地基热稳定维护中，也可用于空调、冷库等的制冷。

背景技术

在多年冻土地基、路基的热稳定运营维护中，大量采用了热棒制冷装置。热棒是一种汽液两相对流循环的密封管导热装置，主要由蒸发段与散热段两部分组成，蒸发段置于多年冻土层中，散热段置于大气中，制冷工质充灌于其中。在寒季，当蒸发段的温度高于散热段温度时，制冷工质开始循环工作；在热侵蚀最为严重的暖季，当蒸发段的温度高于散热段温度时，制冷工质停止循环，热棒则停止工作，则无法保护多年冻土。针对这一问题，在普通热管的过渡段安装有半导体制冷器，通过半导体的强制制冷，强制普通热管的蒸发段与散热段（或过渡段）产生负温差，而使热管不仅能在寒季强化循环制冷，而且在暖季迫使热管启动工作，实现热管的全年运行与循环工作，特别是在多年冻土融化季节的暖季，能够实现主动制冷，能有效防治多年冻土地基路基的热融下沉、倾斜、开裂等病害，具有较强的实用性。

半导体制冷器，是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热-电制冷器，半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。但是，半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化，从而影响了半导体制冷器的制冷效率和效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有半导体制冷器存在的问题，提供一种能降低热端温度的半导体制冷器，以提高半导体制冷器的制冷效率。

本实用新型用于热管制冷的半导体制冷器，包括半导体制冷片，在半导体制冷片的外侧设有隔热垫，另一侧设有水冷器。隔热垫可隔绝半导体制冷器的热量传输，水冷器通过散热方式降低了半导体制冷片热端的温度。

为了使半导体制冷片更好的与热管接触和传热，在隔热垫的一侧设置有与热管外缘面相适配的接触转换板。该接触转换板向隔热垫的一面为平面，背向隔热垫的一面为与热管外缘面相适配的圆弧面。

为了整体结构的紧凑性，所述隔热垫上设置有与半导体制冷片相适配的半导体制冷片预留孔及电线预留孔。为了进一步提高制冷效率，在隔热垫的绝热垫板上设置有上下两组与半导体制冷片相适配的半导体制冷片预留孔及电线预留孔，其内分别安装半导体制冷片及其电线。

所述隔热垫、半导体制冷片、水冷器及接触转换板通过压条和螺栓连接成一体。

本实用新型相对现有技术具有以下有点：

1、本实用新型在半导体制冷片的两侧分别设有隔热垫和水冷器，隔热垫作用是将半导体制冷片四周隔开，使制冷或隔热单面的温度和热量不相互干扰或影响；水冷器通过散热方式降低了半导体制冷片热端的温度，有效提高了半导体制冷器的制冷效率；

2、本实用新型在隔热垫的外侧设置有与热管外缘面相适配的接触转换板，使半导体制冷片更好的与热管接触和传热，进一步提高了半导体制冷器的制冷效率；同时使其可以很稳固的安装于热管上。

附图说明

图1为本实用新型半导体制冷器的分解图。

图2为本实用新型半导体制冷器的装配图。

图3为本实用新型隔热垫的结构图。

图4为本实用新型半导体制冷器与热管的安装图。

具体实施方式

参照图1、一种用于热管制冷的半导体制冷器，包括半导体制冷片3，在半导体制冷片3的两侧分别设有隔热垫2和水冷器4，并在隔热垫2的外侧设有与热管外缘面相适配的接触转换板1。其中接触转换板1面向隔热垫2的一面为平面，背向隔热垫2的一面为与热管外缘面相适配的圆弧面。隔热垫2、半导体制冷片3、水冷器4及接触转换板1通过压条5和螺栓6连接固定成一体。隔热垫2上设置上下两组与半导体制冷片3相适配的半导体制冷片预留孔及电线预留孔，其内分别安装半导体制冷片及其电线。

接触面转换板1的材质为具有高导热性的金属，隔热垫的材质为具有低压缩性、低导热性和性能稳定的小孔隙材质。

半导体制冷器组装时以接触面转换板1为基础，然后按照先后顺序将隔热垫2、半导体制冷片3、水冷器4依次安放于接触面转换板1的平面上；半导体制冷片3的两侧平面均涂抹导热硅脂，并分别与接触面转换板1的平面、水冷器4紧密接触，然后采用压条5与螺栓6将接触面转换板1、隔热垫2、半导体制冷片3、水冷器4紧密连接。组装完成后的半导体制冷器与热管侧壁紧密接触，并在接触面转换板1的接触圆弧面上涂抹导热硅脂，使接触圆弧面与热管侧壁紧密接触。半导体制冷器与热管侧壁通过焊接或粘接。