[發明專利]基于光電混合驅動的電卡制冷裝置及其方法

有效

• 申請號: 201711251330.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108007014B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 李會雨;侯旭;王杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種基于光電混合驅動的電卡制冷裝置及其方法。它包括基座、紫外光源、光纖、紫外光探頭、光電作動器、開關控制電路、制冷片、電卡制冷器、熱開關及散熱片；基座上設有紫外光源、紫外光探頭、光電作動器、開關控制電路、制冷片、電卡制冷器、熱開關及散熱片，紫外光源通過光纖與紫外光探頭連接，光電作動器通過導線與開關控制電路連接，開關控制電路通過導線與電卡制冷器、熱開關連接，制冷片、第一熱開關、電卡制冷器、第二熱開關、散熱片依次通過螺栓連接。紫外光照射時，光電作動器產生直流光生電壓，該電壓在開關控制電路的調制下成為方波電壓，驅動電卡制冷器和熱開關進行工作，實現電卡制冷。本發明具有結構簡單、應用范圍廣、非接觸式控制的特點。

技術領域

本發明涉及固體制冷裝置，尤其涉及一種基于光電混合驅動的電卡制冷裝置及其方法。

背景技術

固體制冷技術具有體積小、綠色環保、易于集成等特點，因此近年來發展迅速。常見的固體制冷技術包括半導體制冷、電卡制冷等。電卡制冷相比于半導體制冷而言，具有效率高、成本低的優點。

近年來出現的電卡制冷裝置全部采用電源驅動模式，例如專利CN104441848A公布了提高電介質電卡陶瓷制冷設備性能的方法，采用多層電卡陶瓷模組實現制冷功能；專利CN206056000U公開了一種流體換熱的電卡制冷裝置，通過流體在冷端和熱端間的循環實現熱交換；專利CN206055998U公開了一種旋轉式電卡制冷裝置，通過通電盤的轉動實現熱量在冷端和熱端制冷的傳遞。這些電卡制冷裝置的需要高壓電壓放大器，并且屬于接觸式控制，適合對空間限制小的場合。而光電混合驅動部分取代電源，不需要高壓電壓放大器，更易于小型化，并且屬于非接觸式驅動，本發明適用于飛行器等對自身空間有限制、且工作時外部紫外線豐富的場合。

發明內容

本發明目的是克服現有技術的不足，提供一種基于光電混合驅動的電卡制冷裝置及其方法。

基于光電混合驅動的電卡制冷裝置包括基座、紫外光源、光纖、紫外光探頭、光電作動器、開關控制電路、制冷片、電卡制冷器、熱開關及散熱片；熱開關包括第一熱開關、第二熱開關；基座上設有紫外光源、紫外光探頭、光電作動器、開關控制電路、制冷片、電卡制冷器、熱開關及散熱片，紫外光源通過光纖與紫外光探頭連接，光電作動器通過導線與開關控制電路連接，開關控制電路通過導線與電卡制冷器、第一熱開關、第二熱開關連接；第一熱開關位于電卡制冷器的一側，第二熱開關位于電卡制冷器的另一側；制冷片、第一熱開關、電卡制冷器、第二熱開關與散熱片之間依次通過固定件連接。

該電卡制冷裝置中，還可以采用如下優選方式：

所述的紫外光源的波長為365nm。所述的光電作動器采用鑭改性鋯鈦酸鉛(PLZT)。所述的電卡制冷器采用具有電卡效應的鐵電陶瓷制作,如鐵電陶瓷鈦酸鋇(BaTiO₃)、鈦酸鉛(PbTiO₃)等。所述的光電卡制冷器，采用具有電卡效應的鐵電聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯共聚物(PVDF-TrFE)等。所述的熱開關為主動式熱開關，能夠在電信號的控制下實現開合。所述的固定件可以為螺栓。