[实用新型]一种采用高导热基板的宝塔形多级半导体致冷器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种半导体致冷器件，尤其涉及到一种采用高导热基板并可实现不同温差或大温差要求的宝塔形多级半导体致冷器件。

背景技术

目前常用的多级热电致冷器，一般都是工字型，如图1所示，上、下基板的外形尺寸一样，各级的半导体电偶对数量也一样，组装容易，成本较低，如中国专利号为CN200920162879.4的、名称为多级致冷致热器的实用新型专利，就公开了一种多级致冷致热器，由多个单级致冷致热件串联而成，前一个致冷致热的散热或吸热板是后一个致冷致热件的吸热或散热板，或者前一个致冷致热件的散热或吸热板连接于后一个致冷致热件的吸热或散热板上，由于采取了以上结构，使这样的致冷致热器具有功率大，致冷致热效果好的特点，但由于该致冷致热器的上、下外形尺寸一样，各级半导体电偶对数量也一样，使得上下温差相同，无法满足不同温差、尤其大温差要求的使用场合。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有多级热电致冷器各级半导体电偶对数量相等、上下温差相同的技术问题；提供了一种采用高导热基板并可实现不同温差或大温差要求的宝塔形多级半导体致冷器件。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案：

本实用新型的一种采用高导热基板的宝塔形多级半导体致冷器件，所述致冷器件呈宝塔状多级结构，包括多个基板及设于基板之间的半导体电偶对和导流片，所述基板包括从上到下尺寸逐次递增且相互叠合的上基板、若干中间基板和下基板，所述多级半导体电偶对的冷端方向一致，采用宝塔状多级结构，从下到上逐渐提高每级单位面积的热传递系数，可实现多级不同温差或大温差的要求，适用不同形状或特殊空间的安装要求，而且，逐级减少的半导体电偶数量和基板尺寸也相应降低了产品成本。

作为优选，所述致冷器件中任意一级半导体电偶对数量多于其上级的半导体电偶对数量，通过调整半导体电偶的数量，可调整单位面积的热传递系数，实现大温差的要求。

作为优选，所述致冷器件中任意一级半导体电偶的外形尺寸大于或小于其上级的半导体电偶的外形尺寸，通过调整半导体电偶的尺寸，可调整单位面积的热传递系数，可实现不同的温差控制。

作为优选，所述致冷器件中任意一级半导体电偶的纵横间距大于或小于其上级的半导体电偶的纵横间距，通过调整纵横间距，可调整单位面积的热传递系数，实现较大的温差控制。

作为优选，所述上基板和下基板均为氧化铝陶瓷基板，所述中间基板为高导热的氮化铝或氧化铍陶瓷基板，中间基板材料的热导率大于100W/m℃，中间基板采用高导热的氮化铝或氧化铍陶瓷基板，既具有较高的热导率，又具有与半导体电偶相匹配的膨胀系数，而上下基板的氧化铝陶瓷基板则提供了较高的机械强度和化学稳定性，且成本较低。

作为优选，所述中间基板上设有用于各级半导体电偶对电连接的通孔，所述通孔内穿设有用于各级半导体电偶对电连接的电接杆，所述电接杆一端连接于中间基板正面的相应导流片，电接杆另一端连接于中间基板背面的相应导流片，各级半导体电偶对串联连接形成单回路工作电路，多级半导体电偶对可通过中间基板上的电接杆相互连接，形成单回路的工作电路，控制和调节均方便准确。

本实用新型的有益效果是：采用宝塔状多级结构，从下到上逐渐提高每级单位面积的热传递系数，结合每级不同尺寸、数量和间距的半导体电偶设计，可实现多级不同温差或大温差的要求，适用不同形状或特殊空间的安装要求，而且，逐级减少的半导体电偶数量和基板尺寸也相应降低了产品成本。

附图说明

图1是现有技术的多级致冷器件结构示意图。

图2是本实用新型的一种多级致冷器件结构示意图。

图3是图2中的中间基板正面示意图。

图4是图3的中间基板背面示意图。

图中1.半导体电偶对，2.导流片，3.上基板，4.中间基板，5.下基板，

6.通孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。