半导体制冷与制热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种半导体制冷与制热装置，包括散热风扇、第一铝散热块、半导体片、第二铝散热块、水箱、温度探头、第一温度显示器、第二温度显示器、12V直流电源、导线、转换开关、电压显示器、和进出水管；第一铝散热块和第二铝散热块通过导热硅胶紧贴在半导体片的两侧，散热风扇紧贴在第一铝散热块的表面，水箱紧贴第二铝散热块的表面，水箱上设有进出水管，两个温度探头分别内置在第一铝散热块和第二铝散热块内部；第一温度显示器和第二温度显示器分别与一个温度探头电连接。本实用新型专利技术设计新颖、内容层次丰富，既可作为高校本专科生的教学实验仪器使用，亦可用作生活饮酒机、饮水机、小冰箱、车载冰柜以及局部散热器等。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于实验教学的验证实验仪器，尤其涉及一种利用半导体片的热电效应实现制冷和制热功能的半导体制冷与制热装置。
技术介绍
半导体材料的热电效应是一项重要的物理特性，半导体热电效应对我们具有重要的现实意义，例如可以利用热电发电，解决目前的电力紧缺问题，还有利用半导体片来制热或制冷。半导体片的研究涉及到很多物理和工科知识，如热学、电磁学、半导体物理和电路设计及组件制作等，有很好的综合性，能体现学科交叉的特点，符合目前清洁能源的发展要求，有一定的研究价值。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能够通过改变半导体片两端电压极性实现制冷和制热模式的转换，通过测量半导体片的温差电动势率来理解热电效应原理的半导体制冷与制热装置。为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案为一种半导体制冷与制热装置，包括散热风扇、第一铝散热块、半导体片、第二铝散热块、水箱、温度探头、第一温度显示器、第二温度显示器、12V直流电源、导线、转换开关、电压显示器、和进出水管；其特征在于第一铝散热块和第二铝散热块通过导热硅胶紧贴在半导体片的两侧，散热风扇紧贴在第一铝散热块的表面，水箱紧贴第二铝散热块的表面，水箱上设有进出水管，两个温度探头分别内置在第一铝散热块和第二铝散热块内部；第一温度显示器和第二温度显示器分别与一个温度探头电连接，12伏直流电源分别通过导线为散热风扇和半导体片提供电源；电压显示器与半导体片电连接，并且用于显示半导体片两端的电压；在12伏直流电压和半导体片之间还串联有用于改变外加在半导体片3上的电压极性的转换开关。本技术可以用来研究热电效应，其实验内容主要有两个方面，一是测半导体片的温差电动势率，即半导体片上接入外加12V电压后，电能做功，将热量从冷端输运到热端，直至半导体片两端产生20摄氏度以上的温差，然后切断电源，观察温差致电效应，测量制冷片的温差电动势率；二是制冷和制热过程演示，即通过转换开关改变外加电压的极性， 实现制冷和制热模式的转换。总之，本技术设计新颖、内容层次丰富，既可作为高校本专科生的教学实验仪器使用，亦可用作生活饮酒机、饮水机、小冰箱、车载冰柜以及局部散热器等。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为实施例1中温差电动势率的测量数据图。图3为实施例1中制冷过程演示数据图。以下结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。具体实施方式实施例1参见图1，本半导体制冷与制热装置，包括散热风扇1、第一铝散热块2、半导体片 3、第二铝散热块4、水箱5、温度探头6、第一温度显示器7、第二温度显示器8、12V直流电源 9、导线10、转换开关11、电压显示器12、和进出水管13 ；其特征在于第一铝散热块2和第二铝散热块4通过导热硅胶紧贴在半导体片3的两侧，散热风扇1紧贴在第一铝散热块2的表面，水箱5紧贴第二铝散热块4的表面，水箱5上设有进出水管13，两个温度探头6分别内置在第一铝散热块2和第二铝散热块4内部；第一温度显示器7和第二温度显示器8分别与一个温度探头6电连接，12伏直流电源9分别通过导线10为散热风扇1和半导体片3 提供电源；电压显示器12与半导体片3电连接，并且用于显示半导体片3两端的电压。在 12伏直流电压9和半导体片3之间还串联有用于改变外加在半导体片3上的电压极性的转换开关11。本实施例中，第一散热铝块和第二散热铝块的尺寸均为40*40*40mm ；第一温度显示器和第二温度显示器的精度为0.1摄氏度；半导体片材料为碲化铋；水箱内装入水体积为IOOOml ；转换开关可以变换电源的极性。本实施例可以进行温差电动势率的测量试验， 即利用电热效应产生20°C以上的温差，观察温差致电效应，测量制冷片的温差电动势率，测量结果如图3所示。还可以进行制冷过程演示实验，即在半导体片两端接上12V直流电压后，冷端和热端温度及温差变化曲线如图4所示。权利要求1. 一种半导体制冷与制热装置，包括散热风扇(1)、第一铝散热块O)、半导体片(3)、 第二铝散热块、水箱(5)、温度探头(6)、第一温度显示器(7)、第二温度显示器(8)、12V 直流电源(9)、导线(10)、转换开关(11)、电压显示器(12)、和进出水管(13)；其特征在于 第一铝散热块( 和第二铝散热块(4)通过导热硅胶紧贴在半导体片(3)的两侧，散热风扇(1)紧贴在第一铝散热块O)的表面，水箱( 紧贴第二铝散热块的表面，水箱(5) 上设有进出水管(13)，两个温度探头(6)分别内置在第一铝散热块( 和第二铝散热块 (4)内部；第一温度显示器(7)和第二温度显示器(8)分别与一个温度探头(6)电连接，12 伏直流电源(9)分别通过导线(10)为散热风扇(1)和半导体片(3)提供电源；电压显示器(12)与半导体片(3)电连接，并且用于显示半导体片(3)两端的电压；在12伏直流电压 (9)和半导体片(3)之间还串联有用于改变外加在半导体片(3)上的电压极性的转换开关 (11)。专利摘要本技术公开了一种半导体制冷与制热装置，包括散热风扇、第一铝散热块、半导体片、第二铝散热块、水箱、温度探头、第一温度显示器、第二温度显示器、12V直流电源、导线、转换开关、电压显示器、和进出水管；第一铝散热块和第二铝散热块通过导热硅胶紧贴在半导体片的两侧，散热风扇紧贴在第一铝散热块的表面，水箱紧贴第二铝散热块的表面，水箱上设有进出水管，两个温度探头分别内置在第一铝散热块和第二铝散热块内部；第一温度显示器和第二温度显示器分别与一个温度探头电连接。本技术设计新颖、内容层次丰富，既可作为高校本专科生的教学实验仪器使用，亦可用作生活饮酒机、饮水机、小冰箱、车载冰柜以及局部散热器等。文档编号G09B23/18GK202258057SQ20112036724公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日专利技术者张开驹 申请人:南京交通职业技术学院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张开驹，
申请(专利权)人：南京交通职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：