半导体致冷系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种半导体致冷系统，其包括第一级致冷组件和第二级致冷组件，其中，所述第一级致冷组件包括第一级致冷器、安装于所述第一级致冷器的热面上的热面散热器、以及安装于所述第一级致冷器的冷面上的导热散热块；所述第二级致冷组件包括第二级致冷器、以及依次安装于所述第二级致冷器的冷面上的导冷块和冷面散热器，其中，所述第二级致冷器的热面安装于所述导热散热块上。其能够增强半导体致冷系统的致冷效果，实现深冷的目的，满足用户的多种需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体致冷系统，特别涉及一种能够实现深冷的半导体致冷系统。
技术介绍
半导体致冷又称为温差电致冷或热电致冷。具有热电能量转换性的材料，在通过直流电时有致冷功能，因此而得名热电致冷。半导体致冷器在工作时通以直流电，使组件一面致冷，称之为冷面；一面致热，称之为热面。冷热两面安装散冷(热)器，以实现致冷(热)的目的。半导体致冷系统常采用结构相同的冷、热面铝制散热器，致冷器冷、热两面涂上导热硅脂后，与冷、热面散热器采用机械连接，用风扇强迫通风冷却热面散热器，冷面通过冷面散冷器使箱桶内的空气自然对流吸收热量散发冷量。致冷器四周用保温隔热效果优异的泡沫材料将冷、热面隔离。参见图1，现有的半导体致冷系统大都只是单级致冷，即使用一级致冷器2’ (其包含一层致冷片)。该致冷器2’的热面通过紧固螺钉5安装有热面散热器I’，冷面通过紧固螺钉5依次安装有导冷块3和冷面散热器4。这种半导体致冷系统的致冷效果不佳，致冷空间的内外温差小，应用范围较为局限。本技术的目的在于，增强半导体致冷系统的致冷效果，实现深冷的目的，满足用户的多种需求。
技术实现思路
为此，本技术提供了一种半导体致冷系统，其包括第一级致冷组件和第二级致冷组件，其中，所述第一级致冷组件包括第一级致冷器、安装于所述第一级致冷器的热面上的热面散热器、以及安装于所述第一级致冷器的冷面上的导热散热块；所述第二级致冷组件包括第二级致冷器、以及依次安装于所述第二级致冷器的冷面上的导冷块和冷面散热器，其中，所述第二级致冷器的热面安装于所述导热散热块上。进一步地，所述热面散热器、所述导热散热块、所述导冷块、所述冷面散热器、以及所述第二级致冷器均通过紧固螺钉分别安装于所述第一级致冷器的热面、所述第一级致冷器的冷面、所述第二级致冷器的冷面、所述导冷块、以及所述导热散热块上，并分别与所述第一级致冷器的热面、所述第一级致冷器的冷面、所述第二级致冷器的冷面、所述导冷块、以及所述导热散热块相接触。进一步地，在所述热面散热器、所述导热散热块、所述导冷块、所述冷面散热器、以及所述第二级致冷器分别与所述第一级致冷器的热面、所述第一级致冷器的冷面、所述第二级致冷器的冷面、所述导冷块、以及所述导热散热块相接触的面上，均均匀印刷有导热硅脂。进一步地，所述第一级致冷器和所述第二级致冷器均包括多个致冷片，所述导冷块的个数为多个。优选地，所述第一级致冷器包括8个致冷片，所述第二级致冷器包括4个致冷片，所述导冷块的个数为4个。本技术的半导体致冷系统，能够增强半导体致冷系统的致冷效果，实现深冷的目的，满足用户的多种需求。【附图说明】图1为现有技术中半导体致冷系统的结构示意图；图2为本技术的半导体致冷系统的结构示意图；图3为图2的分解示意图(其中紧固螺钉未示出)；图4为本技术的半导体致冷系统的验证实验的温度变化曲线图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术的半导体致冷系统作进一步的详细描述，但不作为对本技术的限定。参见图2和图3，本技术的半导体致冷系统，其包括第一级致冷组件10和第二级致冷组件20。第一级致冷组件10包括第一级致冷器5、安装于第一级致冷器5的热面上的热面散热器6、以及安装于第一级致冷器5的冷面上的导热散热块4。第二级致冷组件20包括第二级致冷器3、以及依次安装于第二级致冷器3的冷面上的导冷块2和冷面散热器1，其中，第二级致冷器3的热面安装于导热散热块4上。本技术的半导体致冷系统，通过第一级致冷组件10给第二级致冷器3降温，使冷面散热器可以达到比常规单级致冷器更低的致冷温度，其冷冻效果可使空间内外的温差达到45°C以上(即当环境温度为25°C时，冰箱内的温度可达_20°C )，从而实现深冷的目的。其中，热面散热器6、导热散热块4、导冷块2、冷面散热器1、以及第二级致冷器3均通过紧固螺钉7分别安装于第一级致冷器5的热面、第一级致冷器5的冷面、第二级致冷器3的冷面、导冷块2、以及导热散热块4上，其安装表面的平面度不大于0.03mm。热面散热器6、导热散热块4、导冷块2、冷面散热器1、以及第二级致冷器3均通过紧固螺钉7分别与第一级致冷器5的热面、第一级致冷器5的冷面、第二级致冷器3的冷面、导冷块2、以及导热散热块4相接触，且在这些相接触的面上，均均匀印刷有导热硅脂，以增强导热和导冷的效果。特别地，第一级致冷器5和第二级致冷器3均包括多个致冷片，导冷块2的个数为多个。优选地，当该半导体致冷系统的耗电功率为400W时，第一级致冷器5包括8个致冷片，第二级致冷器3包括4个致冷片，导冷块2的个数为4个。为了验证本技术的半导体致冷系统的致冷效果，进行如下实验过程:I)准备一个测试箱，将测试箱放置在恒温室的测试架内，恒温室内的环境温度设置为25°C。箱内布置感温器Tl，冷面散热器上安装感温器T2，并在冷面散热器上安装2台风机，强迫冷面散冷以实现对箱内空气的交换。2)将本技术的半导体致冷系统放置在测试箱内，热面散热器超出测试箱，然后将热面散热器上安装感温器T3，并在热面散热器上安装I台风机，强迫热面风冷。3)在恒温室内设置感温器Τ，用于监测环境温度，将所有感温器连接至温度巡检仪。4)将风机及致冷系统的输入引线接至直流电源，电源调至24V。接通电源，致冷系统开始运行，记录时间，观测巡检仪上各感温器的温度变化，其变化曲线如图4所示(图中纵向的几条直线为温度的瞬间突变，不影响温度的变化趋势)。5)测试3小时后，箱内温度Tl为-19.1°C，环境温度与箱内温度的温差为Λ T =27.3-(-19.1) = 46.4°C，实现了 46°C的温差冷冻效果，达到了深冷的目的。本技术的半导体致冷系统，比现有的半导体致冷系统只增加了一级致冷器和导热板，但其致冷效果却有了明显地提升，能够实现深冷的目的，满足用户的多种需求。以上【具体实施方式】仅为本技术的示例性实施方式，不能用于限定本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。【主权项】1.一种半导体致冷系统，其特征在于，包括第一级致冷组件(10)和第二级致冷组件(20)，其中， 所述第一级致冷组件(10)包括第一级致冷器(5)、安装于所述第一级致冷器(5)的热面上的热面散热器(6)、以及安装于所述第一级致冷器(5)的冷面上的导热散热块(4); 所述第二级致冷组件(20)包括第二级致冷器(3)、以及依次安装于所述第二级致冷器(3)的冷面上的导冷块(2)和冷面散热器(1)，其中，所述第二级致冷器(3)的热面安装于所述导热散热块(4)上。2.根据权利要求1所述的半导体致冷系统，其特征在于，所述热面散热器(6)、所述导热散热块(4)、所述导冷块(2)、所述冷面散热器(I)、以及所述第二级致冷器(3)均通过紧固螺钉(7)分别安装于所述第一级致冷器(5)的热面、所述第一级致冷器(5)的冷面、所述第二级致冷器(3)的冷面、所述导冷块(2)、以及所述导热散热块(4)上，并分别与所述第一级致冷器(5)的热面、所述第一级致冷器(5)的冷面、所述第二级致冷器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体致冷系统，其特征在于，包括第一级致冷组件(10)和第二级致冷组件(20)，其中，所述第一级致冷组件(10)包括第一级致冷器(5)、安装于所述第一级致冷器(5)的热面上的热面散热器(6)、以及安装于所述第一级致冷器(5)的冷面上的导热散热块(4)；所述第二级致冷组件(20)包括第二级致冷器(3)、以及依次安装于所述第二级致冷器(3)的冷面上的导冷块(2)和冷面散热器(1)，其中，所述第二级致冷器(3)的热面安装于所述导热散热块(4)上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马泽明，邓世卿，
申请(专利权)人：香河华北致冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13