半导体制冷器件的散热装置、半导体制冷器件及杀菌模块制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种半导体制冷器件的散热装置、半导体制冷器件及杀菌模块，散热装置包括：以隔热材料制作的片状主体，并在片状主体上等间隔开设M行N列通孔，以使得片状主体能够套装在半导体制冷器件的PN结阵列上；采用隔热材料制备散热装置套装在PN结阵列上，能够阻止冷端与热端之间的热量对流及热量传导，本实用新型专利技术进一步通过在隔热材料中添加反光粒子或在其表面附反光膜的方式，阻止热端与冷端之前的热量辐射，显著提升半导体制冷片的制冷性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体制冷器件的散热装置、半导体制冷器件及杀菌模块
本技术属于半导体制冷器件
，具体地说，是涉及一种半导体制冷器件的散热装置、半导体制冷器件及杀菌模块。
技术介绍
目前，半导体制冷片（TEC）的产品应用，大部分是单纯用冷端降温，其对于瓦级的紫外LED工业级产品散热具有良好的应用前景，将其保持在通电状态，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。由于TEC冷热端温差固定，当冷端吸收热量而温度升高时，导致热端升温，此时为了保持冷端较低的温度，可以降低热端的温度，根据温差恒定，使得冷端提供较佳的散热效果。此时，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。目前可知热量的传导方式包括导热、热对流及热辐射。其中，热辐射最难规避，即使在真空中，也不影响热量通过热辐射传递。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种半导体制冷器件的散热装置、半导体制冷器件及杀菌模块，采用隔热材料制备散热装置套装在PN结阵列上，阻止冷端与热端之间的热量对流及热量传导，并进一步通过在隔热材料中添加反光粒子或在其表面附反光膜的方式，阻止热端与冷端之前的热量辐射，显著提升半导体制冷片的制冷性能。本技术采用以下技术方案予以实现：提出一种半导体制冷器件的散热装置，包括：片状主体，以隔热材料制作；在所述片状主体上等间隔开设M行N列通孔，以使得所述片状主体能够套装在半导体制冷器件的PN结阵列上；其中，M和N为正整数。进一步的，所述隔热材料的表面附有反光膜。进一步的，所述隔热材料中添加有反光粒子。进一步的，所述反光粒子为二氧化钛、氧化锌、纳米铝粒子或反光玻璃微珠。提出一种半导体制冷器件，包括：PN结阵列；如上所述的半导体制冷器件的散热装置，所述片状主体套装在所述PN结阵列上；导体，交错导接所述PN结以实现所述PN结的串联；导热瓷片，贴装在所述片状主体两端面上以形成半导体制冷器件。进一步的，所述PN结阵列包括：P型半导体和N型半导体，交错排列；所述导体包括：第一导体和第二导体，所述片状主体套装在PN结阵列上后，在所述片状主体的第一面和与所述第一面相对的第二面上，分别以若干第一导体和若干第二导体对所述P型半导体和N型半导体交错导接以实现PN结的串联；其中，所述片状主体上的一个通孔套装一个P型半导体或一个N型半导体。进一步的，所述PN结阵列包括：若干PN结，呈阵列排布，每个PN结由一个P型半导体和一个N型半导体一端导接后形成；所述导体包括：第三导体，在所述片状主体套装在PN结阵列上后，在所述片状主体的一面上以若干第三导体对相邻PN结导接以实现PN结的串联；其中，所述片状主体上的一个通孔用于套装一个PN结。进一步的，所述PN结阵列表面喷涂有纳米透明隔热涂料。提出一种深紫外LED流体杀菌模块，包括：LED模组；如上述提出的半导体制冷器件，其冷端与所述LED模组的导热底板接触，二者之间涂有导热硅脂，并在二者接触的周边使用保温材料封装。进一步的，所述深紫外LED流体杀菌模块还包括：杀菌腔体，所述LED模组安装于所述杀菌腔体中，对所述杀菌腔体内的流体进行杀菌；半导体热端散热装置，安装于所述半导体制冷器件的热端，用以引导所述杀菌腔体内的流体对热端进行降温。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：本技术提出的半导体制冷器件的散热装置、半导体制冷器件及杀菌模块中，采用隔热材料制作片状主体，并在片状主体上等间隔开设多行多列的通孔，使得该片状主体和通孔组成的散热装置能够套装在预先制备的PN结阵列上，或将PN结阵列填放于通孔中，基于该由隔热材料制备的片状主体能够阻隔PN结的一个端部导热到另一个端部，从而强化了温度差，也即阻止了半导体制冷器件的冷端与热端之间的热量对流与热量传导，达到更佳的单面温控效果。进一步的，在隔热材料中添加有反光粒子或在其表面附有反光膜，能够阻止冷端与热端之前的热量辐射，进一步提高单面温控效果。进一步的，本技术提出的散热装置，以片状主体加开设通孔的方式作为一个模块套装在PN结阵列上进行应用，相比现有技术中在PN结阵列中填充隔热材料的方式，简化了半导体制冷器件的制备步骤，降低其制备难度，具有应用面广的通用性。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本技术提出的半导体制冷器件的散热装置的结构示意图；图2为本技术提出的半导体制冷器件的一个实施例结构示意图；图3为本技术提出的半导体制冷器件的又一个实施例结构示意图；图4为本技术提出的深紫外LED流体杀菌模块的结构示意图；图5为本技术提出的半导体制冷器件的PN结导接串联的结构示意图；图6为本技术提出的半导体制冷器件的又一PN结导接串联的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。本技术提出的半导体制冷器件的散热装置，如图1所示，由一个以隔热材料制作的片状主体1组成，其上等间隔开设有M行N列的通孔2，其中，M和N为正整数，具体数值根据半导体制冷器件的PN结数量决定。如图2所示的实施例中，将P型半导体31和N型半导体32交错排列设置呈阵列，该散热装置套装于该阵列上；或者如图3所示的实施例中，将一个P型半导体和一个N型半导体导接后形成一个PN结33，将若干PN结33呈阵列排布，该散热装置套装与该阵列上；基于该由隔热材料制备的片状主体1的各个通孔1之间的隔层，能够阻隔PN结的一个端部导热到另一个端部，从而强化了温度差，也即阻止了半导体制冷器件的冷端与热端之间的热量对流与热量传导，达到更佳的单面温控效果。优选的，在本技术实施例中，在隔热材料中添加反光材料或在其表面附反光膜，能够阻止半导体制冷器件的冷端与热端之前的热量辐射，进一步提高单面温控效果。反光粒子包括但不限定于二氧化钛、氧化锌、纳米铝粒子或反光玻璃微珠；其中反光玻璃微珠的之前在50-150微米之间。隔热材料需为绝缘材料，例如有机玻璃、气凝胶等。通孔2的尺寸根据应用情况，与P型半导体、N型半导体或PN结的体积相匹配或略大于，在片状主体1上以激光镂空方式开设。基于上述，本技术提出一种半导体制冷器件，包括上述的半导体制冷器件的散热装置、PN结阵列、导体和导热瓷片，散热装置的片状主体1套装在预先制备的PN结阵列上，并使用导体交错导接PN结以实现PN结的串联，最后在片状主体1的两端面上贴装导热瓷片形成半导体制冷器件。具体的，如图2所示，本技术实施例提出的PN结阵列由P型半导体31和N型半导体32交错排列组成，片状主体1套装PN结阵列时，一个通孔2套装一个P型半导体或一个N型半导体；片状主体1套装在PN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体制冷器件的散热装置，其特征在于，包括：/n片状主体，以隔热材料制作；/n在所述片状主体上等间隔开设M行N列通孔，以使得所述片状主体能够套装在半导体制冷器件的PN结阵列上；其中，M和N为正整数。/n

【技术特征摘要】
1.半导体制冷器件的散热装置，其特征在于，包括：
片状主体，以隔热材料制作；
在所述片状主体上等间隔开设M行N列通孔，以使得所述片状主体能够套装在半导体制冷器件的PN结阵列上；其中，M和N为正整数。


2.根据权利要求1所述的半导体制冷器件的散热装置，其特征在于，所述隔热材料的表面附有反光膜。


3.根据权利要求1所述的半导体制冷器件的散热装置，其特征在于，所述隔热材料中添加有反光粒子。


4.根据权利要求3所述的半导体制冷器件的散热装置，其特征在于，所述反光粒子为二氧化钛、氧化锌、纳米铝粒子或反光玻璃微珠。


5.半导体制冷器件，其特征在于，包括：
PN结阵列；
如权利要求1-4任一项所述的半导体制冷器件的散热装置，所述片状主体套装在所述PN结阵列上；
导体，交错导接所述PN结以实现所述PN结的串联；
导热瓷片，贴装在所述片状主体两端面上以形成半导体制冷器件。


6.根据权利要求5所述的半导体制冷器件，其特征在于，所述PN结阵列包括：
P型半导体和N型半导体，交错排列；
所述导体包括：
第一导体和第二导体，所述片状主体套装在PN结阵列上后，在所述片状主体的第一面和与所述第一面相对的第二面上，分别以若干第一导体和若干第二导体对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：武帅，潘兆花，周德保，梁旭东，
申请(专利权)人：青岛杰生电气有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37