本發(fā)明涉及半導體制冷，尤其涉及一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、半導體熱電制冷技術(shù)，是一種基于帕爾貼效應、湯姆遜效應等熱電效應的固態(tài)制冷技術(shù)，通過向熱電模塊施加直流電源，在半導體元件與金屬接頭處產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生制冷效應。半導體熱電制冷技術(shù)無需制冷劑、節(jié)流閥、壓縮機等相關(guān)制冷設(shè)備，因此，不存在因制冷劑泄漏造成的環(huán)境問題，也不涉及運動部件，運行穩(wěn)定可靠。半導體熱電制冷技術(shù)因為其結(jié)構(gòu)簡單、輕質(zhì)小巧、無循環(huán)工質(zhì)，溫度響應快并可進行精準靈活控溫，制冷效率高的優(yōu)點，被廣泛運用于電子設(shè)備的熱管理、紅外探測器制冷、高精度溫控等高科技和航空航天領(lǐng)域等各領(lǐng)域之中，在電子技術(shù)、生物工程、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)、國防軍事、科學研究、日常生活等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

2、但是，現(xiàn)有技術(shù)中的半導體熱電制冷技術(shù)制冷量不大、制冷效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中半導體制冷系統(tǒng)制冷效率低的缺陷，實現(xiàn)提高半導體制冷系統(tǒng)的制冷效率。

2、本發(fā)明提供一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，包括：

3、半導體制冷片；

4、第一電源，與所述半導體制冷片連接，且所述第一電源為直流電源；

5、電場發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生電場，且所述電場內(nèi)設(shè)置所述半導體制冷片。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述電場發(fā)生裝置包括：

7、熱端換熱器，與所述半導體制冷片的熱端連接；

8、冷端換熱器，與所述半導體制冷片的冷端連接；

9、第二電源，與所述熱端換熱器和所述冷端換熱器均連接。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述第二電源為直流電源或交流電源。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，還包括安全保護罩，所述安全保護罩包括：

12、第一絕緣層，設(shè)置于所述電場的外周；

13、電場屏蔽層，設(shè)置于所述第一絕緣層的外周。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述安全保護罩還包括：

15、第二絕緣層，設(shè)置于所述電場屏蔽層的外周。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述電場發(fā)生裝置還包括電極板，設(shè)置于所述熱端換熱器上；且所述電極板與所述第二電源連接。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述熱端換熱器采用液冷方式冷卻，且所述熱端換熱器內(nèi)流通有冷卻流體；所述冷端換熱器采用液冷方式與使用流體換熱。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述熱端換熱器采用風冷方式冷卻，所述熱端換熱器為肋片式換熱器，且所述熱端換熱器上設(shè)置有散熱風機；所述冷端換熱器采用液冷方式與使用流體換熱。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述熱端換熱器采用液冷方式冷卻，且所述熱端換熱器內(nèi)流通有冷卻流體；所述冷端換熱器為肋片式換熱器，所述冷端換熱器連接有散冷風機，且所述冷端換熱器背向所述半導體制冷片的一側(cè)連接有使用腔體。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，所述熱端換熱器和所述冷端換熱器均采用肋片式換熱器，且所述熱端換熱器和所述冷端換熱器分別連接有散熱風機和散冷風機；所述冷端換熱器背向所述半導體制冷片的一側(cè)連接有使用腔體。

21、本發(fā)明提供的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，通過半導體制冷片與第一電源連接，基于帕爾貼效應，在熱端和冷端分別出現(xiàn)吸熱和放熱現(xiàn)象；實現(xiàn)制冷目的；且當半導體制冷片處于電場內(nèi)時，基于電卡和熱離子制冷效應，外加電場能夠?qū)е陆殡姴牧现信紭O子極化狀態(tài)產(chǎn)生變化，進而引起材料自身溫度或熵發(fā)生改變，有效降低半導體制冷溫度，增強制冷效能，從而實現(xiàn)更佳的冷卻效果。

22、另外，本發(fā)明與水冷、風冷等其他散熱方式結(jié)合生成一種新式制冷散熱系統(tǒng)，有效改善系統(tǒng)制冷效果，提高系統(tǒng)制冷性能。

技術(shù)特征：

1.一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述電場發(fā)生裝置（3）包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電源（33）為直流電源或交流電源。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括安全保護罩，所述安全保護罩包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述安全保護罩還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述電場發(fā)生裝置還包括電極板（7），設(shè)置于所述熱端換熱器（31）上；且所述電極板（7）與所述第二電源（33）連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述熱端換熱器（31）采用液冷方式冷卻，且所述熱端換熱器（31）內(nèi)流通有冷卻流體；所述冷端換熱器（32）采用液冷方式與使用流體換熱。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述熱端換熱器（31）采用風冷方式冷卻，所述熱端換熱器（31）為肋片換熱器，且所述熱端換熱器（31）上設(shè)置有散熱風機（34）；所述冷端換熱器（32）采用液冷方式與使用流體換熱。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述熱端換熱器（31）采用液冷方式冷卻，且所述熱端換熱器（31）內(nèi)流通有冷卻流體；所述冷端換熱器（32）為肋片式換熱器，所述冷端換熱器（32）連接有散冷風機，且所述冷端換熱器（32）背向所述半導體制冷片的一側(cè)連接有使用腔體（8）。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述熱端換熱器（31）和所述冷端換熱器（32）均采用肋片式換熱器，且所述熱端換熱器（31）和所述冷端換熱器（32）分別連接有散熱風機（34）和散冷風機（35）；所述冷端換熱器（32）背向所述半導體制冷片（1）的一側(cè)連接有使用腔體（8）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導體制冷技術(shù)領(lǐng)域，提供一種電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，包括半導體制冷片；第一電源，與所述半導體制冷片連接，且所述第一電源為直流電源；電場發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生電場，且所述電場內(nèi)設(shè)置所述半導體制冷片。本發(fā)明提供的電場作用下的半導體制冷系統(tǒng)，通過半導體制冷片與第一電源連接，基于帕爾貼效應，在熱端和冷端分別出現(xiàn)吸熱和放熱現(xiàn)象，實現(xiàn)制冷目的；且當半導體制冷片處于電場內(nèi)時，基于電卡和半導體熱離子制冷效應，外加電場能夠有效降低半導體制冷溫度，增強制冷效能，從而實現(xiàn)更佳的冷卻效果。

技術(shù)研發(fā)人員：唐明生,俞璇,李佩儒,鄒慧明
受保護的技術(shù)使用者：中國科學院理化技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30