[发明专利]一种半导体制冷器

说明书

本发明公开了一种半导体制冷器，它解决了现有技术中冷热端距离太近影响制冷效果、半导体制冷器均为硬性材质，不利于其对表面形状不规则或表面形状可变化的物体冷却的问题，具有冷热端分离、冷量损失少、布置使用方便、冷端可采用柔性材质的效果；其技术方案为：包括冷端模块、热端模块，所述冷端模块和热端模块通过排线相连，实现冷热端分离；其中，冷端模块包括用于提高冷端换热热流密度的集成半导体薄膜，所述集成半导体薄膜的两侧分别与冷端电路板、冷端基板贴合；集成半导体薄膜包括若干交叉且间隔分布的N型半导体薄膜和P型半导体薄膜。

技术领域

本发明涉及温度控制领域，尤其涉及一种半导体制冷器。

背景技术

半导体制冷器，又叫热电制冷器，是利用珀尔帖效应达到制冷目的一种制冷装置，具有尺寸小、重量轻、结构简单可靠、无机械传动、无噪声、无污染、抗颠簸移动等众多优点。近年来，随着半导体材料技术的不断发展，半导体制冷器的制冷效率也在不断提高，目前已广泛应用于航空、航天、红外探测、医疗设备、电子设备等领域，并正在向普通民用方向拓展，逐渐应用于家用冰箱、空调、酒柜等制冷设备中。

然而，半导体制冷器与压缩式制冷装置相比，制冷效率仍然较低。在制约半导体制冷器制冷效率的众多因素中，很重要的一点就是由于现有的半导体制冷片的厚度很小，冷热端距离太近，如果其热端产生的热量不能及时导出，就会很容易通过制冷片的内部结构传导到冷端，从而严重影响制冷效果。并且现有的半导体制冷器均为硬性材质，不利于其对表面形状不规则或表面形状可变化的物体冷却。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种半导体制冷器，其具有冷热端分离、冷量损失少、布置使用方便、冷端可采用柔性材质的效果。

本发明采用下述技术方案：

一种半导体制冷器，包括冷端模块、热端模块，所述冷端模块和热端模块通过排线相连，实现冷热端分离；

其中，冷端模块包括用于提高冷端换热热流密度的集成半导体薄膜，所述集成半导体薄膜的两侧分别与冷端电路板、冷端基板贴合；集成半导体薄膜包括若干交叉且间隔分布的N型半导体薄膜和P型半导体薄膜。

进一步的，所述集成半导体薄膜还包括基膜，所述基膜开设2n个均匀排列用于设置N型半导体薄膜和P型半导体薄膜的孔位。

进一步的，n为大于等于1的整数。

进一步的，所述冷端基板一侧设置有电路，冷端基板通过电路将相邻的构成半导体薄膜PN结的N型半导体薄膜与P型半导体薄膜连接在一起。

进一步的，所述集成半导体薄膜、冷端基板和冷端电路板均采用柔性材料制成，使冷端模块整体表现为柔性，可用于冷却非平面形状的物体或形状会发生变化的物体。

进一步的，所述冷端模块具有冷端保温层。

进一步的，所述冷端电路板为集成电路板，其一端设置冷端排线接口，冷端电路板设有2n个贴合位，每一个贴合位分别有独立的电路连接至冷端排线接口。

进一步的，所述热端模块包括热端基板、热端电路板和设置于二者之间的n个N型半导体片、n个P型半导体片。

进一步的，所述热端电路板具有2n个贴合位，n个N型半导体片和n个P型半导体片交叉间隔设置于热端电路板的贴合位上。

进一步的，所述热端电路板为集成电路板，其一端设置热端排线接口，热端电路板的每一个贴合位分别有独立的电路连接至热端排线接口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明能够实现冷热端分离，分别在不同位置进行制冷和散热，有效降低了冷热端的热量交换，减少了制冷量的损失，并使半导体制冷器的布置方式更加灵活；