小型的熱電制冷器通常由商品熱電堆、冷端吸熱器(或冷板)、熱端散熱器(或水箱)、導(dǎo)線等組成。商品熱電堆通常有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是不帶陶瓷板的熱電堆,由半導(dǎo)體元件、銅連接片、元件固定片、框架和導(dǎo)線等組成,焊接成型后,在元件空隙之間充注絕熱材料,然后再把冷、熱端面磨平整,它與散熱器裝配時(shí)要在冷、熱端面上墊絕緣層,以防止電路短路;另一種是雙面帶陶瓷板的熱電堆,由氧化鋁陶瓷板、半導(dǎo)體元件、銅連接片、元件固定片、導(dǎo)線等組成,它的兩個(gè)單面是電絕緣的.可直接與散熱器連接成熱電制冷器。圖8-23是由上述兩種熱電堆裝配而成的熱電制冷器。
圖8-23(a)的熱電堆使用時(shí),兩個(gè)端面與散熱器之間采用的絕緣措施常有以下幾種:
(1)在銅連接片和散熱器之間放一薄層云母片(或滌綸薄膜),為了保證良好的熱接觸,涂一簿層導(dǎo)熱硅脂并輕微加壓。
(2)散熱器用鋁制,對(duì)表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,其優(yōu)點(diǎn)是絕緣層薄,并能耐1000 V電壓。
(3)在冷、熱端面上涂一層低熱阻的高強(qiáng)度絕緣漆,也能取得理想的導(dǎo)熱和絕緣效果。
熱電制冷器在使用時(shí),必須注意先裝上冷卻熱端的散熱器或接上冷卻水源,然后才能接通電源制冷,否則會(huì)遭致熱電堆的損壞〔時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使熱電堆的釬焊處熔化而造成斷路)。
按使用條件不同,散熱器取不同形式,條件許可時(shí)最好使用流水冷卻,散熱器做成大小形狀不等的水箱,如果使用條件限制只能用自然對(duì)流或強(qiáng)迫通風(fēng)散熱.散熱器就做成不同形式的金屬散熱葉片。當(dāng)制冷器功率不大時(shí),可以用欲冷部件的機(jī)殼散熱。在制冷器是瞬時(shí)或不連續(xù)工作的場(chǎng)合,可以用某些低熔點(diǎn)鹽類來(lái)散熱,這些鹽類在熔化時(shí)吸收一定的熱量(熔化潛熱),而溫度不上升。
目前,由于熱電制冷器的應(yīng)用已非常廣泛。因此在熱電堆商品化的基礎(chǔ)上,制造廠預(yù)先給各種熱電堆配上合適的冷卻水箱,制成了規(guī)格各異的小型熱電制冷器,供用戶選購(gòu)。根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求,只要給制冷器接上合適的直流電源和冷卻水源,就可給被冷卻物提供一個(gè)方便的人工冷源。