[發明專利]半導體致冷器件及其應用的車船用半導體空調

無效

• 申請號: 200810026661.6
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101527345A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 王立華;倪秀波
• 申請（專利權）人: 珠海熙瑪電子科技有限公司
• 主分類號: H01L35/30
• 分類號: H01L35/30;F25B21/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 溫 旭

技術領域

本發明涉及一種半導體致冷器件及其應用的車船用半導體空調。

背景技術

如圖1所示，半導體致冷器件包括兩個絕緣板，兩個絕緣板之間設有多個N型半導體元件、多個P型半導體元件，上述N型半導體元件和P型半導體元件相互間隔地串聯在一起，并由兩個接腳2引出。現有半導體致冷器件都采用陶瓷絕緣板。由于陶瓷的導熱性能差，一般作成薄瓷片1，尺寸過大很容易破碎。所以現有半導體致冷器件尺寸小(多為60mm×60mm以下，最大不超過100mm×100mm)、制冷能力差，已經成為限制半導體致冷技術發展、應用的一大瓶頸。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何克服現有半導體致冷器件尺寸小、制冷能力差的缺陷，提供一種尺寸大、工作能力強的半導體致冷器件及其應用的車船用半導體空調。

為解決上述技術問題，本半導體致冷器件，包括兩個絕緣板，兩個絕緣板之間設有多個N型半導體元件、多個P型半導體元件，上述N型半導體元件和P型半導體元件相互間隔地串聯在一起，并由兩個接腳引出，所述絕緣板包括金屬基板及其表面的氧化絕緣層。上述金屬基板可以采用鋁或鎂或其合金材料。通過電化學氧化在其表面形成氧化絕緣層。一方面金屬材料強度大、不易破碎，可以制成大尺寸的本半導體致冷器件；另一方面金屬材料導熱性能強。如此設計，可以克服現有半導體致冷器件尺寸小、制冷能力差的缺陷，極大地擴大了其應用范圍和制冷能力。

本車船用半導體空調，包括半導體致冷器件、風機、風道、換熱水箱、泵、散熱器和風扇，其中散熱器主體由帶有翅片的金屬盤管組成，風機與風道組成送風系統，換熱水箱與泵、散熱器串聯成水循環系統，風扇設置在散熱器的一側，半導體致冷器件設置在風道和換熱水箱之間，其工作端面分別與風道和換熱水箱的表面緊密接觸，所述半導體致冷器件為前述半導體致冷器件。如此設計，適用于車船等交通工具。

作為優化，所述風道內設有散熱翅片，該散熱翅片沿風道縱向分布，并垂直于半導體致冷器件的工作端面。如此設計，換熱效果好。

作為優化，所述半導體致冷器件的金屬基板構成風道或換熱水箱的側壁，或者分別構成二者的側壁。也就是說：風道或換熱水箱的外側壁經氧化形成氧化絕緣層，直接充當半導體致冷器件工作端面的絕緣板。如此設計，換熱效果更好。

本發明半導體致冷器件具有尺寸大、制冷、制熱能力強、壽命長的優點，以其構成的車船用半導體空調具有下述優點：1、采用電子元件制冷，制冷量由電流控制調整方便；2、不需要氟鋰昂等制冷劑，環保、安全、無泄漏危害；3、不需要壓縮機，噪音小；4、減少了發動機的功率損失，也就減少了油耗，節省了燃油；5、結構簡單，維修量小，使用壽命長(可工作10萬小時)；6、不消耗制冷劑，節省了費用，保養費用低；7、制冷、制熱轉換方便快捷。廣泛適用于各種車船等交通工具。

附圖說明

下面結合附圖對本發明車船用半導體空調作進一步說明：

圖1是現有半導體致冷器件結構及工作原理示意圖；

圖2是本發明半導體致冷器件的結構示意圖(一)；

圖3是本發明半導體致冷器件的結構示意圖(二)；

圖4是本車船用半導體空調的風道、換熱水箱的立體示意圖(含半導體致冷器件和風機)；

圖5是圖4的截面示意圖(一)；

圖6是圖4的截面示意圖(一)。

圖中：1為薄瓷片、2為接腳、3為銅箔、4為金屬基板、5為氧化絕緣層、6為半導體致冷器件、7為鼓風機、8為風道、9為換熱水箱、10為散熱翅片、11為夾緊裝置、12為出風口。

具體實施方式

實施方式一：如圖2所示，本發明半導體致冷器件包括兩個絕緣板，兩個絕緣板之間設有多個N型半導體元件、多個P型半導體元件，上述N型半導體元件和P型半導體元件相互間隔地串聯在一起，并由兩個接腳2引出，所述絕緣板包括金屬基板4及其表面的氧化絕緣層5。

氧化時，在金屬基板4兩面都形成氧化絕緣層5，如圖3所示，但其厚度很薄，其對換熱的不利影響可以忽略不計。