热电装置 【技术领域】
本发明涉及一种热电装置，诸如热电式冷却装置或热离子式发电机，特别涉及一种将诸如水或防冻剂之类的流体用作传热介质的热电装置。
背景技术
图22和图23示出了一种传统的热电装置，其中图22是所述热电装置的剖视图，图23是沿图22中线X-X截取的剖视图。
如图22所示，由诸电极和P型、N型半导体层构成的热电元件组102被保持在一吸热侧绝缘基片100和一散热侧绝缘基片101之间，所述的两基片都是由诸如氧化铝之类的陶瓷制成的。
携带有与之相连的诸吸热翅片或其它类似物的吸热件103设置在所述吸热侧绝缘基片100的一外表面上。在散热侧绝缘基片101的一外表面上，设置有一流道形成件104，其各开口均朝向基片101。在流体通道形成件104的内部，形成一连续的流道，从而使作为传热介质的水105可以沿着基片101的所述外表面、从所述流道形成件的一端、朝着其另一端进行曲折地流动。一供给管107设置在流道形成件104地一端附近，一排放管设置在所述流道形成件的另一端附近。
将一预定电流供给至热电元件组102，与此同时，使水105通过供给管107流入流道成形件104内。借助热电元件组102的散热侧绝缘基片100将由吸热件103吸收的热量传递给散热侧绝缘基片101。通过使水105沿着基片101的所述外表面曲折地流动，水可以从基片101吸收热量。然后，通过排放管108将水105排出所述系统，由此可以在冷却吸热件103的一侧上进行冷却。
在例如日本已公开(Kokai)的出版物(PCT)No.HEI 6-504361、日本已公开但尚未授权(Kokai)的专利申请No.5-322366和日本已公开但尚未授权(Kokai)的专利申请No.HEI 5-343750中，可以找到其相关技术。
但是，这些传统的热电装置都具有这样一个问题，即：这些传统热电装置都不能得到足够高的热电转换能力。
本发明已围绕该问题进行了调查研究。结果，人们发现，特别是在使传热介质流过这些热电装置的方式上存在着一个问题。具体地说，人们发现，由于传热介质可以沿着每一种传统热电装置中的一绝缘基片的一表面作曲折的流动，但是，所述传热介质和绝缘基片之间的导热性是较低的，因此不能获得足够大的热电转换能力。
本发明的目的在于克服传统的现有技术的缺点，因此，本发明提供了一种具有优良性能且具有足够高的热电转换能力的热电装置。
本发明的揭示内容
为了实现上述目的，本发明权利要求1的特点在于供给装置设置有例如一分配件或其它类似物，所述供给装置用以供给诸如水或防冻剂之类的液体传热介质，并使所述液体传热介质能例如基本垂直地冲击在一基片的一侧上，所述基片上支承有N型半导体层和P型半导体层，并由例如一其上具有绝缘薄膜的金属板构成，所述的一侧设置在所述基片的半导体层支承侧的对面。
本发明权利要求2的特点在于，在如权利要求1所述的热电装置中，所述基片是一金属基片，在所述金属基片的所述半导体层支承侧上，所述金属基片具有一绝缘薄膜。
本发明权利要求3的特点在于，在如权利要求1所述的热电装置中，一基本在所述基片的整个面积上延伸的空间形成在所述供给装置的与基片相对的一侧上，并且已冲击在所述基片的该侧上的液体传热介质可以散布在所述空间内。
本发明权利要求4的特点在于，在如权利要求1所述的热电装置中，在所述传热介质的一冲击通道上，所述供给装置设置有一平整的第一空间、多个喷孔，以及一基本在所述基片的整个面积上延伸的第二空间，从而使所述第一空间、所述的各喷孔和所述第三空间从一上游侧朝着一下游侧连通起来；并且已在所述第一空间内流动的所述液体传热介质以一分流状态、朝着所述基片的所述侧、通过所述的各喷孔而喷射，已冲击在所述基片的所述侧上的所述液体传热介质可以在所述第二空间内部流散。
本发明权利要求5的特点在于，在如权利要求1所述的热电装置中，所述供给装置构造得可以使所述液体传热介质基本垂直地冲击在所述基片的所述表面上。
本发明权利要求6的特点在于，在如权利要求1所述的热电装置中，所述供给装置设置有多个紧邻所述基片的所述对置侧延伸的喷嘴。
本发明权利要求7的特点在于，在如权利要求1所述的热电装置中，所述液体传热介质冲击在其上的各凹腔和凸部形成在所述基片的所述对置侧处。
本发明权利要求8的特点在于，在如权利要求7所述的热电装置中，所述的各凹腔和凸部形成在所述供给装置的一喷孔的对面。
本发明权利要求9的特点在于一基片，所述基片上支承有N型半导体层和P型半导体层的基片，以及一其内设置有多个用来将一液体传热介质喷射在所述基片一侧上的喷嘴的分配件是彼此相互对置的，所述的一侧设置在所述基片的一半导体层支承侧的对面；并且各逸散凹部设置在所述分配件的各喷嘴附近，因此喷射在所述基片的所述对置侧上的所述液体传热介质可以从所述对置侧中逸散出来。
本发明权利要求10的特点在于，在如权利要求9所述的热电装置中，有大量的凹腔和凸部形成在所述基片的所述对置侧处。
附图的简要说明
图1是本发明第一实施例的热电装置的立体图。图2是所述热电装置的纵剖视图。图3是沿图2中线A-A截取的剖视图。图4是本发明中所使用的盖件的俯视图。图5是所述盖件的剖视图。图6是用在所述热电装置中的分配件的俯视图。图7是沿图6中线B-B截取的剖视图。图8是本发明第二实施例中的盖件的剖视图。图9是本发明第三实施例的热电装置的仰视图，其中所述热电装置的一部分是以剖视图示出的。图10是本发明第四实施例的热电装置的仰视图，其中所述热电装置的一部分是以剖视图示出的。图11是本发明第五实施例的热电装置的剖视图。图12是本发明第六实施例的热电装置的喷孔(供水管部分)的局部放大的剖视图。图13是用在本发明第七实施例的热电装置中的散热侧基片的俯视图。图14所述散热侧基片的局部放大的剖视图。图15是用在本发明第八实施例的热电装置中的散热侧基片的剖视图。图16是本发明第九实施例的热电装置的剖视图。图17是用在所述热电装置中的分配件的仰视图。图18是本发明第十实施例的热电装置的剖视图。图19是用在所述热电装置中的散热侧基片的俯视图。图20是一特性图，它示出了在本发明第九和第十实施例的热电装置中、水流动速率和导热性之间的相互关系。图21是一特性图，它示出了本发明的各实施例的热电装置和传统热电装置的导热性。图22是传统热电装置的纵剖视图。图23是沿图22中线X-X截取的剖视图。
本发明的较佳实施例
在每一种传统热电装置中，一液体传送介质沿着一基板(基片)的一表面流动，以在所述基板和液体传热介质之间进行热量传递。相反，在本发明中，可以使一液体传热介质冲击在一基板的一表面上，从而可以保证所述液体传热介质以湍流状态与基板相接触。这样就可以有效地进行热传递，因此，可以从总体上提高所述装置的热交换能力。
在对本发明的各具体实施例进行描述之前，将对本发明人在关于利用一传热介质的热电装置在性能上的改善的研究结果进行描述。
作为改善上述类型热电装置的特性的措施，可以列举出下述几种方法和其它类似方法：
[I]降低基片的热阻，以及
[II]改善使传热介质流动的方式。
(i)作为与前一措施相同的可有效降低基片热阻的方法，可以将一类似于具有一低热阻层的铝基片的、具有一绝缘薄膜的金属基片，例如一经阳极化处理的氧化铝薄膜来代替由诸如氧化铝之类的陶瓷制成的传统绝热基片。具体地说，藉助阳极化处理，可以将一阳极化的氧化铝薄膜形成在一铝基片的一表面上。或者，可以用热方法将铝喷射到一铝基片的一表面上，然后可以将它转变成一经阳极化处理的氧化铝层。
但是，如果一象吸热侧基片那样厚的基片也被用作一散热侧基片，就会出现有关可靠性方面的问题，这是因为在由散热侧基片-散热侧电极-P、N半导体层-吸热侧电极-吸热侧基片组成的系统中，金属基片在热影响下会以比陶瓷基片大得多的速率进行热胀或热缩并由于热应力，使剪切应力增大。
(ii)为了克服上述问题，可以将其中一个基片(例如，一吸热侧基片)形成得象普通基片那样厚，而其它基片(例如，一散热侧基片)形成得明显薄于吸热侧基片。换言之，可以使散热侧基片和吸热侧基片的厚度具有差异。这样就可以使散热侧基片跟随吸热侧基片的热变形，从而可以降低上述系统中热应力的出现。
但是，采用薄基片可能会遇到这样一个问题，即：当P、N半导体层的占用密度(P和N半导体层的横截面面积总和相对于基片总面积的百分比)较小时，热阻却在增大。
(iii)为了解决上述可能出现的问题，可以考虑：当P和N半导体层的占用密度较小时，降低热阻的增加量。这可以通过相对增大电极面积并保持有效的热传递面积同时使薄基片保持原样来做到。
另一方面，关于使热传递介质流动的方式，必须使它有所改善，这样，当所述热电装置作为一个完整的系统时，可以通过例如提供较小的电功率以使所述传热介质运动，而获得高的热交换能力。
(iv)作为一种获得高热交换能力的方法，较为适当的是通过改良结构来增大有效热传递面积。
(v)作为另一种获得高热交换能力的方法，还可以考虑：增大热传递的系数。当用来使所述介质运动的电功率保持常数时，较为适当的是降低热传递介质在流道内的流动压力损失，与此同时增大热传递介质的流动速率，换言之，增大待传递热量的数量。本发明主要涉及技术手段(v)。
下面将结合附图对本发明的各实施例进行描述。图1是所述热电装置的立体图，所述热电装置可以用作例如冰箱、冷冻机、冷藏器或其它类似物的热电冷却装置；图2是所述热电装置的剖视图；图3是沿图2中线A-A截取的剖视图；图4和图5分别是所述盖件的俯视图和剖视图；图6是所述分配件的俯视图；图7是沿图6中线B-B截取的剖视图。
如图1和图2所示，所述热电装置主要是由一适于设置得与一冷却侧接触的吸热件1、一吸热侧基片2、一热电元件组3(参见图2)、一散热侧基片4(参见图2)、一支架5、一盖件6，以及一分配件7(参见图2)构成的。
虽然图中未予示出，但是，吸热件1可以例如呈一容器的形式，如果需要，可以在其内部设置有多个吸热翅片和一风扇。
吸热侧基片2和散热侧基片4都是由诸如铝板之类的金属板制成的，并且在与热电元件组3相接触的各表面上用电学方法设置有诸个绝缘薄膜，诸如经阳极化处理的氧化铝薄膜。当各阳极化处理的氧化铝绝缘薄膜是藉助阳极化处理而形成时，未经密封处理的绝缘薄膜可以具有良好的、与热电元件组3相连接的能力。或者，也可以藉助用热学方法进行喷射或其它类似方法来形成电绝缘薄膜。
如图2所示，吸热侧基片2和散热侧基片4的厚度是不同的(在本实施例中，吸热侧基片的厚度是2∶5mm，散热侧基片的厚度是4∶0.2mm，因此，存在着一个吸热侧基片2＞散热侧基片4的厚度关系)，因此，厚度较小的基片可以充分地跟随厚度较大基片的热缩(热胀)。这样就会降低在散热侧基片2-热电元件组3-散热侧基片4内热应力的出现。
虽然图中未予示出，但是正如众所周知的那样，热电元件组3是由诸个吸热侧电极、散热侧电极，以及多个设置在各电极之间的P型半导体层和N型半导体层组成的。从结构上和热学上说，P型半导体层和N型半导体层是彼此相互平行设置的，但是，它们都借助上述电极而串联起来。这种热电元件组3可以是单级结构或者是多级级联结构。
支架5是由合成树脂模制而成的，并且将散热侧基片4支承在其上。其底端与吸热侧基片2相连。
盖件6是由合成树脂模制而成的，并且如图5所示，还一体地设置有一供给管8和一排放管9，所述两根管子都是垂直延伸的。供给管8是设置在盖件6的大约中心部分，而排放管9是设置在盖件6的周缘的附近。在盖件6的下半部内设置有一向下开口的周向壁10。在所述周向壁内部，形成有一其内设置有一分配件7的空间11。
分配件7也是由合成树脂模制而成的。如图6所示，一圆形凹部12形成在分配件上表面内的近似中心位置处，还设置有一壁部13，以便由所述壁部来包围住所述凹部。在分配件7的一外周缘上，并且从其厚度方向看在基本中间的位置处设置有一凸缘部分14。一些直径相对较大的排放孔15形成在凸缘部分14的四个转角内。
设置有九个垂直延伸的喷孔16a-16i，一个喷孔是设置在凹部12的中心部分，而其余八个喷孔是等间距地设置在所述凹部的外周缘处。位于中心部分的喷孔16a所具有的直径要稍稍大于其余喷孔16b-16i的直径。
如图2所示，通过将分配件7插入盖件6内，随后分别将分配件7的壁部13的上表面与盖件6的一内壁相粘结，将分配件7的凸缘部分14的外周缘表面与盖件6的周向壁10的一内表面相粘结，可以将分配件7设置在盖件6内部。而且，一平整的第一空间17形成在盖件6的所述内壁和分配件7的上壁之间，并与排放管9连通，一呈方形框架形式的排放槽18也形成在一由周向壁10、壁部13和凸缘部分14所围住的位置处。
藉助将盖件6的周向壁10的下表面与散热侧基片4相粘结，在分配件7的下壁和散热侧基片4的上壁之间就会形成一高度约1至3mm的、平整较窄的第二空间19，围绕所述平整较窄的第二空间还形成有一集水槽20，它与四个转角内的排放孔15相连通。
如图2所示，当通过中心供给管8来供送作为热传递介质的水21时，可以使水立刻流散在第一空间17内部，并通过九个喷孔16a-16i中的相应孔、朝着散热侧基片4平面以一基本垂直的方向强有力地流出来。已冲击在散热侧基片4上并已从散热侧基片4吸收了热量的水21可以流散在狭窄的第二空间19内部，并汇集在环绕的集水槽20内，随后借助附近的排放孔15和排放槽18而通过排放管9排出所述系统。按此方式排放出去的水21被冷却在一未予示出的散热器内或自冷却，并通过一再循环系统而供再利用。
图8示出了第二实施例。在本实施例中，一排放管9是设置在一盖件6的一周向壁10处，而汇集在集水槽20内的水21(参见图2)是直接通过所述排放管进行排放的。
图9示出了第三实施例。在本实施例中，多根管道22是一体地设置在一分配件7的一下壁上。各管道22的各孔都起喷孔16的作用。而且，各管道22之间的空间起一集水槽20的作用。
图10示出了第四实施例。在本实施例中，多个狭缝形的喷孔16是设置成从一分配件7的中心部分的一侧、朝着一环绕的集水槽20的方向延伸出来。
图11示出了第五实施例。在本实施例中，一分配件7是由一上件25和一下件26组合而成的，所述上件设置有一通过其中心部分的垂直延伸的供给管8，所述下件设置有一排放管9。
在上件25和一散热基片4之间形成有一平整的、狭窄的第二空间19，一集水槽20形成在上件25的凸中心部和下件26的一内周缘之间。
图12示出了第六实施例。在以上描述的每一实施例中，各喷孔16或供给管8是相对于散热侧基片4的平面基本垂直设置的。但是，在本实施例中，各喷孔16或一供给管8是相对于散热侧基片4的平面倾斜设置的。由于这种倾斜，水21的流动方向就保持不变，这样就可以使水21顺畅流动，从而可以降低压力损失。
图13和图14示出了第七实施例。在本实施例中，散热侧基片4上、用于热电元件组3的安装区域27是四个围绕作为一基点的散热侧基片4中心部而分隔开的分区，横截面呈人字形的弯曲部分28形成在各安装区域27之间。每一弯曲部分28可以连续延伸呈如图所示的凸脊形式，或者可以断续延伸。而且，弯曲部分29可以朝着热电元件组3凸伸出来，或相反，朝着一与热电元件组3相对的方向凸伸出来。虽然在本实施例中，各弯曲部分28形成得呈十字交叉状，但是，还可以形成更多的弯曲部分28。
图15示出了第八实施例。在本实施例中，一具有高效率开口区域的、薄的多孔热导体29，诸如一导线网、一板网或一冲孔金属(punching metal)是藉助点焊或其它类似方法而与散热侧基片4的一侧面相连的，所述侧面位于与用于热电元件组3的安装侧面相对的那一侧面上。
由于散热侧基片4上的各弯曲部分28的变形，或者如第七实施例或第八实施例中那样多孔热导体的连接，在散热侧基片4表面附近的水21的流动是以湍流形式进行流动的，从而使用于散热侧基片4的水21的吸热效率变得较高。
顺便说一下，弯曲部分28或者多孔热导体29都不会延伸至一形成在散热侧基片4上并沿其周缘的密封部分。
图16和图17示出了第九实施例，其中图16是热电装置的剖视图，图17是分配件的仰视图。一支架5将一散热侧基片4支承在其上，其底端藉助销30定位在一散热侧基片2上，并藉助粘结剂31而固定。
一盖件6设置有一向下开口的周向壁10。在所述周向壁内部，设置有一分配件7。周向壁10藉助一O形圈32以不透液方式与散热侧基片4的一周缘粘连在其下端处，所述O形圈设置在所述周向壁和散热侧基片之间。
从分配件7的底壁部33开始，多个具有喷孔34的喷嘴35向下延伸并彼此之间隔开相等间距，逸散凹部40形成在各喷嘴35的周围。这些逸散凹部40彼此相互连通，并还与一排水槽18相连。顺便说一下，在图17中省去了大部分的喷孔34和喷嘴35，因为如果图中都予以示出，图面将变得很复杂。
通过将分配件7安装在盖件6内部，在盖件6和分配件7之间就会形成一平整的第一空间17，在分配件7和散热侧基片4，以及分配件7一外侧面上的排水槽18之间就会形成一平整的第二空间19。而且，各喷嘴35的下端延伸而紧邻散热侧基片4的表面，因此各喷嘴35和散热侧基片4之间的间隙就会象大约1至3mm左右那样窄。
当通过中心供给管8来供送作为热传递介质的水21时，水可以立刻流散在第一空间17内部，并通过各喷嘴35朝着散热侧基片4平面以一基本垂直的方向强有力地流出来。已冲击在散热侧基片4上并已从散热侧基片4吸收了热量的水21立即朝着逸散凹部40流动，并由于冲击所产生的推斥力而离开散热侧基片4，随后，低温的新水21冲击在散热侧基片4上。不断重复这种作业。借助逸散凹部40，将已将热量吸收在其内的水21汇集在一集水槽20内，并随后通过排放管9而排出所述系统。在冷却之后，再重新利用水21。
顺便说一下，附图中的标号36表示一些一体地设置在支架5上的加强肋，标号37表示一绝热层，而标号38表示一设置在吸热侧基片2和热电元件组3之间的薄膜，它具有较高的导热性，并由一混合有硅酮树脂或其它类似物的填料制成。
图18和图19示出了第十实施例，其中图18是所述热电装置的剖视图，图19是散热侧基片4的俯视图。本实施例与上述第九实施例的区别在于：如图18所示，在散热侧基片4的一表面处一体地形成有多个凹腔和凸部39，并且分配件7的各喷嘴35设置在各个凹腔和凸部39的对面。顺便说一下，在图19中省去了大部分的凹腔和凸部39以及设置在其对面的喷嘴35，因为如果都予以示出，图面将变得更复杂。
虽然本实施例的各凹腔和凹部39都具有多个彼此相互独立的凹腔，但是，也可以设置多个槽形凹腔并将多个喷嘴35的尖端插入每一槽形凹腔内。无论选择哪一种设置情况，从各喷嘴35喷出的水21都能有效地从散热侧基片4吸收热量，并同时冲击在各凹腔和凸部39上，并在那里被断开。
在图20中示出了：在一使用吸热侧基片4的热电装置(虚线)中，在水21的流动速率和导热性之间的相互关系，所述吸热侧基片的一表面如图16所示是平的；以及在一使用吸热侧基片4的热电装置(实线)中，在水21的流动速率和导热性之间的相互关系，所述吸热侧基片在其一如图18所示的表面上具有多个凹腔和凸部39。
在每一种装置中，喷孔的直径都设为1.2mm，喷孔的个数设为24，喷嘴35和吸热侧基片4之间的间隙设为2mm。而且，根据下列公式来确定导热性hA：
hA＝Q/{Tj-(Tin+Tout)/2} [W/℃]
其中，
Q：热值(供给的电功率)
Tj：基片温度
Tin：入口处的水温
Tout：出口处的水温
正如从曲线图中可以清楚看到的那样，当被促使冲击在吸热侧基片4上的水21的流动速率增大时，在两种装置中，导热性都变得越来越高。特别应予理解的是，在其表面上设置有很多凹腔和凸部39的、利用吸热侧基片4的热电装置具有更大的导热性，并且其性能更为优良。
虽然在上述各实施例中将水用作热传递介质，但是，本发明并不仅限于使用水。除了水之外，还可以使用其它诸如防冻剂之类的液体。
在上述各实施例中，使用的都是由金属制成的基片。但是，本发明并不仅限于使用由金属制成的基片，也可以使用陶瓷，诸如氧化铝、氮化铝或其它类似物。
在上述的每一个实施例中，都描述了这样一种情况，即：使热传递介质与散热侧基片相接触。根据上述实施例，也可以使一热传递介质与一吸热侧基片相接触。
在上述的每一个实施例中，都对热电冷却装置进行了描述。但是，本发明也可以应用于热离子发电机。
图21是导热性的特性图，其中该特性图的横坐标表示的是正流过热电装置的水的流动速率(压力损失ΔP×流动率Gw)，所述热电装置的电功率是按预定量供给至一供水泵的，而该特性图的纵坐标表示的是导热性。在该图中，曲线A表示图2所示的本发明热电装置的特性，曲线B表示图11所示的本发明热电装置的特性，曲线C表示如图16所示的本发明热电装置的特性，曲线D表示如图18所示的本发明热电装置的特性，曲线E表示如图22和图23所示的本发明热电装置的特性。
如图23所示，在每一种传统的热电装置中，水105的流道、从供给管107延伸至排放管的所述流道是狭窄的，而且，被多次弯成曲形并且较长。因此，水105就会有压力损失现象。而且，水105是平行于散热侧绝缘基片101表面、以基本层流的状态进行流动的。因此，热量从散热侧绝缘基片101至水105的传递就不良好，从而使所述导热性就象曲线E所示的那样为最小。
与传统的热电装置相比，本发明各实施例的热电装置都是按下述方式进行构造的，即：水21被供给以使它冲击在散热侧基片4的热传递表面上，并使水21的流道短于传统热电装置中的长度，这样压力损失就较小。因此，本发明各实施例的热电装置都具有较高的导热性和优良的导热特性。工业应用性
本发明是旨在使一种液体传热介质冲击在如上所述的基片的表面上。因此，必须确保所述液体传热介质能以湍流的状态与所述基片相接触，从而有效地进行热传递。因此，从总体上来说，提高了所述装置的热交换能力，从而具有优良的性能。
使用一如权利要求2所述基片那样的、具有一绝缘薄膜的金属基片可以进一步提高热交换能力，因为与一诸如氧化铝基片之类的基片相比，金属基片所具有的热阻极其低。
如权利要求3中所述的那样，当一基本上在所述基片的整个面积上延伸的空间形成在所述供给装置的、与基片相对的一侧上，并且已冲击在所述基片的上述一侧上的液体传热介质可以流散在该空间内部时，所述液体传热介质可以迅速地流散在所述基片表面附近的一较宽的区域内。因此，可以降低热量损失，并能提高热交换能力。
如权利要求4中所述的那样，当所述供给装置在所述传热介质的冲击通道上设置有一平整的第一空间、多个喷孔和一基本上在所述基片的整个面积上延伸的、平整的第二空间，从而使第一空间、各喷孔和第三空间自上游侧朝着下游方向连通起来，并且使已在第一空间流动的液体传热介质以一种分流(distributed)状态、朝着所述基片的该侧、通过各喷孔而喷射出来，并使已冲击在基片该侧上的液体传热介质可以在所述第二空间内流散开时，与传统装置中的相应距离和压力损失相比，可以缩短传热介质至所述基片的距离，并可以降低压力损失。所以，还有一个优点就是：可以进一步提高热交换能力。
由于供给装置的这种构造，并且如权利要求5中所述的那样，液体传热介质是垂直地冲击在所述基片的表面上，因此，借助所述传热介质可以有效地进行热传递。
由于供给装置具有多个紧邻所述基片的该侧延伸的喷孔，并且，如权利要求6中所述的那样，该侧与半导体层支承侧相对，因此，借助所述传热介质可以更为有效地进行热传递。
由于在所述基片的对置侧上形成有液体传热介质冲击在其上的凹腔和凸部，并且如权利要求7和8所述的那样，该侧与半导体层支承侧相对，因此，可以提供这样一种装置，它具有较高的导热性，并且具有更为优良的性能，正如从图24所示的研究结果中可以清楚看到的那样。
在分配件的各喷嘴附近的各逸散凹部的形成，并且如权利要求9和10中所述的那样，所述各喷嘴适于将液体传热介质喷射在所述基片上，因此，可以使废的传热介质迅速地从所述基片的表面中逸散出来。因此，可以有效地进行热传递。因此，从总体上说，提供了所述装置的热交换能力，从而使它具有优良的性能。