一种温差电制冷装置 【技术领域】
本发明涉及应用电效应的制冷装置，特别是一种利用半导体材料制冷的温差电制冷装置。
背景技术
目前，公知的温差电制冷装置通常由半导体制冷器、半导体制冷器冷端的传导装置、半导体制冷器热端的散热装置等组成。根据制冷传导或散热方式的不同，具体可分为空气自然对流、强迫通风、环流、热管等多种形式，也可以根据载热介质的不同，分为空气冷却、水冷却、双温二级等形式，但无论何种形式的温差电制冷装置，其基本的结构中，传导装置中必须具有与半导体制冷器的冷端面相贴合的吸热器，散热装置中必须具有与半导体制冷器的热端面相贴合的换热器，以直接进行热量的传递，而吸热器、换热器的基面与半导体制冷器冷、热端面的贴合度直接影响温差电制冷装置的制冷、传热效率。贴合度越好，贴合面热阻就越小，就会极大地提高温差电制冷装置地制冷、传热效率。公知的温差电制冷装置中，吸热器、换热器的基面与半导体制冷器冷、热端面的贴合连接一般是以螺钉固定的方式实现的，由于温度、压力等原因，这种连接方式很难保证贴合度，容易造成贴合面变形，形成应力集中，直接影响了温差电制冷装置的制冷、传热效率及使用寿命。另一种连接方式是采用胶粘或钎焊固定，但无法拆卸、维修，一旦损坏，就会造成整体装置报废。
【发明内容】
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足而提供一种改进的温差电制冷装置，该装置一方面要保证吸热器、换热器的基面与半导体制冷器冷、热端面的紧密贴合，并解决贴合面易变形的问题，以提高温差电制冷装置的制冷、传热效率及使用寿命，另一方面，又要安装、拆装方便，便于维修。
本发明的目的是以如下技术方案实现的：一种温差电制冷装置，包括半导体制冷器、传导装置、散热装置，其中，传导装置中有与半导体制冷器的冷端面相贴合的吸热器，散热装置中有与半导体制冷器的热端面相贴合的换热器，其特征在于，在吸热器的外侧有一与吸热器相邻设置的固定的支撑板，支撑板上装有可旋进的调整螺栓，调整螺栓的顶端连接有压紧件，压紧件顶于吸热器。这样，就以换热器的与半导体制冷器热端面相贴合的基面为固定基准面，以调整螺栓旋进、利用压紧件接触的方式顶紧吸热器，既保证了吸热器与半导体制冷器冷端面、换热器与半导体制冷器热端面的紧密贴合，又不容易形成应力集中，提高了温差电制冷装置的制冷、传热效率及使用寿命，拆卸、维修也很方便。
压紧件与调整螺栓的顶端为转动定位连接是优选实施例。转动定位连接可以采用开口销连接、定位凸头连接等方式，使调整螺栓旋进而压紧件不随之旋转，以轴向的顶紧力顶紧吸热器。
进一步优选的实施例是，调整螺栓的顶端有定位球面，压紧件与定位球面装配的位置有与之匹配的球座面。球座面的配合使调整螺栓的顶紧力在压紧件上均匀分布，又能使调整螺栓在压紧件上定位不准确时，保证产生轴向的顶紧力。
所述压紧件为压簧是优选实施例。利用具有一定弹性的压簧顶紧吸热器，可以进一步保证吸热器与半导体制冷器冷端面、换热器与半导体制冷器热端面的紧密贴合，较好地克服应力集中的缺陷，又解决了半导体制冷器承压过大易损坏的问题。所述的压簧可以使用蝶簧或三爪簧，使压紧件与吸热器产生圆周线上的面接触，避免点接触的方式。当然，也可以采用板簧、柱簧等其它实现面接触的等同设计。
支撑板可以固定在温差电制冷装置的任一位置或安装有温差电制冷装置的产品上，例如，支撑板可以固定在安装有温差电制冷装置的冷藏设备的箱体上，但作为优选的实施例，换热器的与半导体制冷器热端面相贴合的端面上固定有连接件，连接件上延伸出导向柱，支撑板上有装配的通孔，支撑板固定连接于导向柱上，利于定位。而连接件不仅具有导向、连接作用，还能将温差电制冷装置的各个部分连接为一体，并作为应用于冷藏设备上的连接件，方便温差电制冷装置在冷藏设备上的安装。
另一结构较为简单的实施例是，换热器的与半导体制冷器热端面相贴合的端面上延伸出导向柱，支撑板上有装配的通孔，支撑板固定连接于导向柱上。
对吸热器的安装要求是，只要调整螺杆通过压紧件能够推动吸热器移动，直至吸热器与半导体制冷器的冷端面紧密贴合即可，因此，吸热器可以不装于导向柱上滑动定位，例如，将吸热器设计为工字板型，使吸热器能够沿导向柱移动。但作为优选的实施例是，吸热器上有装配的通孔，吸热器装于导向柱上滑动定位。
进一步优选的实施例是，吸热器的装配通孔中装有柔性导向套，以方便吸热器的基面与相贴合的半导体制冷器的冷端面的定位调整。
本发明的技术方案使吸热器、换热器的基面与半导体制冷器的冷、热端面能够紧密贴合，解决了贴合面易变形的问题，提高了温差电制冷装置的制冷、传热效率及使用寿命，而且拆装、维修方便，可广泛应用于使用温差电制冷装置的制冷设备和产品中。
【附图说明】
图1是本发明实施例的剖面简图。
图2是本发明另一实施例的剖面简图。
图3是调整螺栓与压紧件的连接示意图。
图4是图3的左视图。
图5是调整螺栓与压紧件的另一种连接示意图。
图6是图5的左视图。
图7是本发明安装于冷藏箱的剖面简图。
【具体实施方式】
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。
图中，1-吸热器，2-支撑板，3-压紧件，4-调整螺栓，5-紧固螺母，6-导向套，7-导向柱，8-紧固螺钉，9-连接件，10-半导体制冷器，11-换热器，12-紧固螺钉，13-风扇，14-定位球面，15-球座面，16-开口销，17-定位凸头，18-冷藏箱，19-散热器。
图1所示的实施例中，本发明包括半导体制冷器10、传导装置、散热装置，其中，传导装置中有与半导体制冷器10的冷端面相贴合的U型板式吸热器1，散热装置中有与半导体制冷器10的热端面相贴合的空腔型换热器11(也可以采用其它类型的如均温块型换热器)。在吸热器1的外侧有一与吸热器相邻设置的平板形支撑板2，支撑板2的与半导体制冷器10的贴合面相对应的中心位置开设有螺孔，调整螺栓4通过螺孔装于支撑板2，并实现调整螺栓4的旋动进退。换热器11的与半导体制冷器10热端面相贴合的端面上用紧固螺钉12固定有框架式连接件9，连接件9的框架形状应当与温差电制冷装置安装于制冷设备或产品上的安装口的形状相匹配。连接件9上延伸出四个导向柱7，吸热器1上有四个对应的装配通孔，装配通孔中装有橡胶材料制成的柔性导向套6，吸热器1装于导向柱7的中部滑动定位。支撑板2上也有四个对应的装配通孔，支撑板2连接于导向柱7的外端，并用紧固螺钉8固定。调整螺栓4的尾端装有紧固螺母5，调整螺栓4的顶端连接有压紧件3，压紧件3顶于吸热器1。这样，就以换热器11的与半导体制冷器10的热端面相贴合的基面为固定基准面，以调整螺栓4旋进、利用压紧件3接触的方式顶紧吸热器1，实现了吸热器1与半导体制冷器10的冷端面、换热器11与半导体制冷器10的热端面的紧密贴合。
图2所示的实施中，采用了常用的翅片型吸热器1。换热器11的与半导体制冷器10的热端面相贴合的端面上没有固定连接连接件9，而是直接延伸出四个导向柱7，导向柱7与换热器11制成一体。另外，增设了风扇13，用于强制风冷。其它部分与图1所示实施例相同。
压紧件3与调整螺栓4的顶端为转动定位连接。所述的压紧件3为压簧，如蝶簧、三爪簧，具体见图3、图4、图5、图6。调整螺栓4的顶端有定位球面14，压紧件3与定位球面14装配的位置有与之匹配的球座面15。定位球面14顶端的中心位置延伸出开口销16或定位凸头17，球座面15的中心位置有对应的装配通孔，实现压紧件3与调整螺栓4顶端的转动定位连接。
将本发明的装置应用于制冷设备或产品，例如冷藏箱18时，可以通过连接件9装配。作为散热装置的组成部分，可以采用管式散热器19。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。