[發(fā)明專利]半導(dǎo)體柔性制冷帶

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310365371.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN103423915A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程哲銘;歐陽新萍;包琳琳;林夢(mèng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B21/02
• 分類號(hào): F25B21/02
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所 31259
• 代理人: 脫穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及半導(dǎo)體制冷裝置，具體涉及半導(dǎo)體柔性制冷帶。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體制冷片是一種常見的熱電體制冷裝置，它由許多N型和P型半導(dǎo)體之顆?；ハ嗯帕卸?，而NP之間以一般的導(dǎo)體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導(dǎo)體，最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導(dǎo)熱良好。當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對(duì)中有電流通過時(shí)，兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對(duì)數(shù)來決定。

目前，常見的半導(dǎo)體制冷片一般為獨(dú)立的片狀個(gè)體，熱端和冷端采用的導(dǎo)熱材料不可彎曲。有些情況下，我們需要對(duì)圓柱形管道進(jìn)行冷卻，這時(shí)，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制冷片將無法貼合并纏繞管道，半導(dǎo)體制冷片在管道上的應(yīng)用存在著很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體柔性制冷帶，其能克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的某種或某些缺點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體柔性制冷帶，包括：

2n個(gè)等高的半導(dǎo)體片，包含n個(gè)N型半導(dǎo)體片和n個(gè)P型半導(dǎo)體片，n個(gè)N型半導(dǎo)體片和n個(gè)P型半導(dǎo)體片并排間隔交叉設(shè)置，n為大于或等于1的整數(shù),每個(gè)半導(dǎo)體片具有上端面和下端面；

2n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片，其中，第1個(gè)金屬導(dǎo)體片與第1個(gè)半導(dǎo)體片的下端面貼接，第2個(gè)金屬導(dǎo)體片與第1個(gè)半導(dǎo)體片的上端面以及第2個(gè)半導(dǎo)體片的上端面貼接，第3個(gè)金屬導(dǎo)體片與第2個(gè)半導(dǎo)體片的下端面以及第3個(gè)半導(dǎo)體片的下端面貼接，依此類推，第2n個(gè)金屬導(dǎo)體片與第2n-1個(gè)N型半導(dǎo)體片的上端面以及第2n個(gè)半導(dǎo)體片的上端面貼接，第2n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片與第2n個(gè)半導(dǎo)體片的下端面貼接；

電源引線，包含電源正極引線和電源負(fù)極引線，其中，電源正極引線與第1個(gè)金屬導(dǎo)體片連接，電源負(fù)極引線與第2n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片連接；以及

石墨橡膠板，包含上層石墨橡膠板和下層石墨橡膠板，其中，上層石墨橡膠板貼接在2n個(gè)半導(dǎo)體片的上端面的n個(gè)金屬導(dǎo)體片上并完全覆蓋相鄰N型半導(dǎo)體片和P型半導(dǎo)體片之間的間隙，下層石墨橡膠板貼接在2n個(gè)半導(dǎo)體片的下端面的n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片上并完全覆蓋相鄰N型半導(dǎo)體片和P型半導(dǎo)體片之間的間隙。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，金屬導(dǎo)體片為銅片，厚度小于0.5mm。

本發(fā)明的有益效果在于：將半導(dǎo)體制冷技術(shù)和石墨橡膠的柔性以及相對(duì)較高的導(dǎo)熱系數(shù)等特點(diǎn)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)出半導(dǎo)體柔性制冷帶，從而解決了半導(dǎo)體制冷裝置在圓柱形管道上應(yīng)用的技術(shù)難題。

附圖說明

圖1為半導(dǎo)體制冷原理圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體柔性制冷帶的剖視圖；以及

圖3為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體柔性制冷帶的平面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的半導(dǎo)體柔性制冷帶。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面描述的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的示例性說明，而非用于對(duì)其作出任何限制。

圖1為半導(dǎo)體制冷原理圖。由P、N型半導(dǎo)體以及連接P、N半導(dǎo)體元件的導(dǎo)體等組成。當(dāng)電流通過時(shí)，P、N型半導(dǎo)體連接的兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差，形成冷面（吸熱面）1和熱面（放熱面）2。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體柔性制冷帶主要由2n個(gè)半導(dǎo)體片3、2n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片4、兩層石墨橡膠板5以及電源正極引線6和電源負(fù)極引線7組成，n為大于或等于1的整數(shù)。

2n個(gè)半導(dǎo)體片3具有相同的高度，包含n個(gè)N型半導(dǎo)體片和n個(gè)P型半導(dǎo)體片，n個(gè)N型半導(dǎo)體片和n個(gè)P型半導(dǎo)體片并排間隔交叉設(shè)置（排列方式為NPNP…NPNP或PNPN…PNPN,圖2以NPNP…NPNP排列方式作為示例），每個(gè)半導(dǎo)體片具有上端面和下端面。

2n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片4作為傳輸電流以及熱量的媒介，其中，第1個(gè)金屬導(dǎo)體片與第1個(gè)半導(dǎo)體片的下端面貼接，第2個(gè)金屬導(dǎo)體片與第1個(gè)半導(dǎo)體片的上端面以及第2個(gè)半導(dǎo)體片的上端面貼接，第3個(gè)金屬導(dǎo)體片與第2個(gè)半導(dǎo)體片的下端面以及第3個(gè)半導(dǎo)體片的下端面貼接，依此類推，第2n個(gè)金屬導(dǎo)體片與第2n-1個(gè)N型半導(dǎo)體片的上端面以及第2n個(gè)半導(dǎo)體片的上端面貼接，第2n+1個(gè)金屬導(dǎo)體片與第2n個(gè)半導(dǎo)體片的下端面貼接。金屬導(dǎo)體片4優(yōu)選為銅片，厚度小于0.5mm，以滿足本發(fā)明的可彎曲的柔性制冷帶的需要。