专利名称：半导体制冷制热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用电能制冷和制热的装置，特别是用半导体进行制冷制热的器件。
已有技术中，有用半导体制冷的器件，根据珀耳帖效应的原理设计，用N型半导体元件和P型半导体元件组成电偶，将多个电偶连接构成电堆块，并给NP电偶加上正向直流电，则在电堆块的两侧面形成温度制备面，利用其中的一侧吸热而制冷。但电堆块另一侧的放热却末能利用，且电堆块的表面积小，未能实现大面积制冷。
鉴于此，本实用新型的目的就在于提供一种用NP电堆块构成的具有大面积制冷并制热的半导体制冷制热器。
本实用新型的半导体制冷制热器(参见附图)，包含与直流电接通的、有至少一个由多对N型半导体元件和P型半导体元件组成的电偶所连接构成的电堆块(1、19)、电堆块温度制备面的绝缘传热层(2、3、16、17)，有与各电堆块同侧的绝缘传热层相连的有换热板(5、6)的换热件，各电堆块之间有隔热件(7、20)。
上述换热件，可以有换热翅片(8、21)；也可以有换热管(9、22)；也可以既有换热翅片，也有换热管。
上述换热板，可以是平面形；也可以是曲面形；还可以是筒形。其筒形的横截面可以是正圆形、椭圆形、方形、三角形、多边形等各种几何形状。
在上述直流电的供电线路中，可以有电流反向器(10)，以改变电流的流向。
上述绝缘传热层(2、3)，可以是陶瓷层。
本实用新型根据珀耳帖效应原理，NP电偶连接构成电堆块时(参见
图1)，电堆块一侧的电流流向是从N型半导体元件流向P型半导体元件，为吸热面，即制冷面；另一侧的电流流向是从P型半导体元件流向N型半导体元件，为放热面即制热面。NP电偶串联可增大制冷制热量，并联可降低制冷温度和提高制热温度，电堆块并联可增大制冷和制热量。用两块换热板分别将各电堆块的制冷面和制热面连接成一体，构成大面积的制冷面和制热面。
本实用新型与已有技术相比，具有如下的优点和效果。
一、本实用新型的同时制冷和制热结构，可提高制冷和制热效率。
二、本实用新型用两个换热板分别将各电堆块同侧的制冷面和制热面连成一体，以增大制冷量和制热量。这种结构，只要构成全部电堆块的电偶足够多，则可获得所需的足够大的制冷量和制热量。
三、本实用新型的隔热件，避免了各电堆块的各制冷面和各制热面间的热传递所产生的内耗，保证了充分制冷和制热，保证制冷制热效率。
四、本实用新型的直流电供电线路中的电流反向器结构，可改变NP电偶中的直流电流向，从而可使电堆块的制冷面和制热面互换，两块传热板的制冷和制热功能互换。
五、本实用新型的换热件的多种结构形状，使之可以适用于多种用途，并有利于与多种结构相匹配。
六、本实用新型当采用双面换热件时，具有同时制冷和制热的双重功能；当采用单面换热件时，具有制冷或制热的单一功能。
下面，再用实施例并对照实施例附图，对本实用新型作进一步说明。
附图的简要说明。
图1是本实用新型的一种半导体制冷制热器的电堆块的结构示意图。显示N型半导体元件和P型半导体元件用导流层11和12连成NP电偶，多对电偶成串联连接。
图2是本实用新型的一种半导体制冷制热器的结构示意图。显示多个电堆块1串联成平面形。
图3是图2的A－A剖视结构示意图。显示一侧的平面形换热板5及换热翅片8，另一侧的平面形换热板6及换热管9。
图4是本实用新型的一种半导体制冷制热器的结构示意图。显示多个电堆块19串联成圆筒形，外周的螺旋形的换热管22。
图5是图4的B－B剖视结构示意图。显示内侧的圆筒形换热板16及换热翅片21，外侧的圆筒形换热板17及换热管22。
图中＋号为直流电正电极，－号为负电极。
实施例1本实用新型的一种半导体制冷制热器，如
图1、2、3所示。由多个串联的电堆块、两个换热件、隔热件构成。
上述电堆块1，由多对N型半导体元件和P型半导体元件组成的电偶串联构成，上述N型元件和P型元件，可选用碲化铋和锑化铋原料，用通常的方法参杂制成。上述电偶的双侧各有一块陶瓷制的绝缘传热层2和3，在该陶瓷层内侧采用金属化，分别制出连接N型元件和P型元件的金属导流层11和12；陶瓷层的外侧金属化制出金属层13和14。
上述两个换热件，用传热率高的金属铝或铜材制成，都有一块平面矩形的金属制的换热板5和6，在换热板5的一侧有连成一体的多个直立的矩形的换热翅片8。在换热板6的一侧有与之焊接或粘结或一体的蛇形结构的换热管9。在换热板5和6的平面侧之间，有均布的分别与金属层13和14相焊连的多个上述电堆块1，各电堆块用导线15串接，两端与直流电源(图中未表示)接通，在该直流电源的供电线路中装设有通常的电流反向器10。
上述隔热件7，可选用通常的石棉、硅酸镁、膨胀珍珠岩等材料，充填在两个换热件5和6之间及电堆块之间的空隙中，或制成有与电堆块相吻合的厚度和空腔的平板，安装在两个换热件5和6之间，以隔离各电堆块的制冷制热面，防止其内部的热交换损耗。
上述换热板5和换热翅片8可与空气进行热交换而制冷；换热板6和换热管9可与换热管中流动的水进行热交换而制热。当操纵电流反向器使电流反向流动时，上述换热板5一侧制热，而换热板6一侧制冷。本实施例有较大的制冷，制热量。
实施例2本实用新型的一种半导体制冷制热器，如图4、5所示。其结构与实施例1基本相同。此外，构成电堆块的各对NP电偶成并联连接，各电堆块仍为串联连接。两个换热件的换热板16和17均呈圆筒形，在两圆筒之间是用导线18串联的多个电堆块19和隔热件20。换热板16为内圆筒，在内侧有成一体结构的沿圆筒轴向并呈辐射状的多块换热翅片21。换热板17为外圆筒，在外侧有与之紧贴或粘接或焊接的盘绕形的换热管22。本实施例可采用风机强迫内筒内的空气加速流动，以提高换热效率。
本实施例可获得较低的制冷温度和较高的制热温度及其较大的制冷制热量。
权利要求1.半导体制冷制热器，包含与直流电接通的、有至少一个由多对N型半导体元件和P型半导体元件组成的电偶所连接构成的电堆块(1、19)，电堆块温度制备面的绝缘传热层(2、3)，其特征在于有与各电堆块同侧的绝缘传热层相连的有换热板(5、6、16、17)的换热件，各电堆块之间有隔热件(7、20)。
2.如权利要求1所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的换热件有换热翅片(8、21)。
3.如权利要求1所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的换热件有换热管(9、22)。
4.如权利要求2所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的换热件有换热管。
5.如权利要求1、2、3、4任一所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的换热板为平面形。
6.如权利要求1、2、3、4任一所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的换热板为曲面形。
7.如权利要求1、2、3、4任一所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的换热板为筒形。
8.如权利要求7所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的筒形的横截面为圆形。
9.如权利要求1、2、3、4任一所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的直流电供电线路中有电流反向器(10)。
10.如权利要求1、2、3、4任一所述的半导体制冷制热器，其特征在于所说的绝缘传热层(2、3)为陶瓷层。
专利摘要本实用新型涉及用电能的半导体制冷制热器件。包含与直流电接通的、有至少一个由多对N型半导体元件和P型半导体元件组成的电偶所串联构成的电堆块1，电堆块温度制备面的绝缘传热层2和3，有分别与各电堆块同侧的绝缘传热层相连的有换热板5和6的换热件，各电堆块之间有隔热件7。上述换热件有换热翘片8和换热管9，换热板可以呈平面形、曲面形、筒形，在直流供电线路中有电流反向器。可同时制冷和制热。制冷和制热量大，用途广。
文档编号F25B29/00GK2201630SQ9423672
公开日1995年6月21日 申请日期1994年6月24日 优先权日1994年6月24日
发明者瞿德来 申请人:瞿德来