CN219120800U - 半导体调温组件及挂脖调温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半导体调温组件及挂脖调温装置，半导体调温组件包括半导体制冷片和导温件，所述半导体制冷片包括PN电偶粒子层以及设于所述PN电偶粒子层相对两侧的第一基板和第二基板，所述第一基板远离所述PN电偶粒子层的一侧设有第一曲面，所述导温件上设有与所述第一曲面形状匹配的第二曲面，所述第一曲面与所述第二曲面热传导连接。本实用新型通过去除材料的方式在第一基板上加工出与导温件的第二曲面形状匹配的第一曲面，使得半导体制冷片与导温件可以紧密贴合，与在导温件上加工出凸出的平面部相比一方面降低了生产制造的难度，另一方面减小了半导体调温组件的整体厚度和重量。

Description

半导体调温组件及挂脖调温装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制冷技术领域，具体而言，涉及一种半导体调温组件及挂脖调温装置。

背景技术

半导体制冷片通常包括由N型半导体和P型半导体联结而成的热电偶对，以及设于热电偶对相对两侧的绝缘导热层，当电流通过热电偶对时，热电偶对的两侧分别吸收热量和放出热量，实现一侧制冷，一侧制热的效果。

在现有的半导体制冷片中，绝缘导热层远离热电偶对的一侧通常为平面结构，例如中国专利CN211823257U公开了一种半导体制冷片及保温盒，半导体制冷片包括第一基片和第二基片，第一基片和第二基片即为绝缘导热层，第一基片远离热电偶对的一侧和第二基片远离热电偶对的一侧均为平面结构。

而在半导体制冷片的一些实际应用中，导冷片为弯曲结构，弯曲结构的导冷片如何与平面结构的绝缘导热层进行有效的热传导就成了研究的方向，例如中国专利CN213687096U公开了一种带制冷功能的便携式挂脖风扇，包括半导体制冷片和导冷片，为了提高导冷片与人体颈部的贴合程度以方便对人体颈部进行导冷，因此将导冷片设为弯曲结构以适配人体颈部的形状。平面结构的半导体制冷片的冷端与曲面结构的导冷片接触面积过小，不利于半导体制冷片将冷量传导至导冷片上，故现有的导冷片靠近半导体制冷片冷端的一侧加工出了凸出的平面部来与平面结构的半导体制片的冷端接触进行热传导，从而导致半导体调温组件的整体厚度和重量增加，并且由于导冷片为曲面结构，进一步增大了平面部的加工难度。

实用新型内容

本实用新型实施例提出了一种半导体调温组件，以改善以上问题。

本实用新型实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

本实用新型实施例提供一种半导体调温组件，包括半导体制冷片和导温件，所述半导体制冷片包括PN电偶粒子层以及设于所述PN电偶粒子层相对两侧的第一基板和第二基板，所述第一基板远离所述PN电偶粒子层的一侧设有第一曲面，所述导温件上设有与所述第一曲面形状匹配的第二曲面，所述第一曲面与所述第二曲面热传导连接。

其中，所述第一基板靠近所述PN电偶粒子层的一侧设有第一平面。

其中，所述第一曲面与所述第一平面之间的距离从所述第一曲面的中部开始朝两端逐渐变大，或，所述第一曲面与所述第一平面之间的距离从所述第一曲面的一端开始朝另一端逐渐变大。

其中，所述第二基板靠近所述PN电偶粒子层的一侧设有第二平面，相对的另一侧设有第三平面，和/或，所述第二基板为均厚板。

其中，所述导温件远离所述半导体制冷片的一侧设有第三曲面。

其中，所述半导体调温组件还包括散热件，所述散热件包括导热部和设于所述导热部上的多个散热片，所述导热部与所述第二基板热传导连接，每两个相邻的所述散热片之间形成有散热风道。

其中，所述散热件还包括第一风机，所述第一风机设于所述导热部上且出风口朝向所述散热风道。

本实用新型实施例还提供了一种挂脖调温装置，包括外壳以及如上所述的半导体调温组件，所述半导体制冷片设于所述外壳内，所述导温件设于所述外壳上。

其中，所述外壳上设有安装口，所述导温件设于所述安装口上，所述导温件与设有所述第二曲面的一侧相对的另一侧露出于所述安装口。

其中，所述外壳上设有散热口、进风口和出风口，所述散热口与所述半导体制冷片的位置对应，所述外壳内设有第二风机，所述第二风机与所述进风口的位置对应，所述第二风机用于从所述进风口吸入气流并从所述出风口吹出，或用于从所述进风口吸入气流并从所述出风口和所述散热口吹出。

本实用新型通过去除材料的方式在第一基板远离PN电偶粒子层的一侧加工出与导温件的第二曲面形状匹配的第一曲面，通过第一曲面与第二曲面进行配合，实现了半导体制冷片和导温件的热传导连接，由于第一基板远离PN电偶粒子层的一侧为平面结构，导温件靠近第一基板的一侧为曲面结构，在平面结构上加工出第一曲面与在曲面结构上加工出凸出的平面部相比降低了生产制造的难度，同时减小了半导体调温组件的整体厚度和重量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的半导体调温组件的结构示意图；

图2为图1所示半导体调温组件的剖视图；

图3为图1所示半导体调温组件的分解图；

图4为图3在另一角度的分解图；

图5为本实用新型第二实施例提供的挂脖调温装置的结构示意图；

图6为图5所示挂脖调温装置的剖视图；

图7为本实用新型第三实施例提供的半导体调温组件的分解图；

图8为本实用新型第四实施例提供的挂脖调温装置的结构示意图；

图9为图8的部分剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图4，本实用新型第一实施例提供一种半导体调温组件10，包括半导体制冷片100和导温件200，半导体制冷片100包括PN电偶粒子层110以及设于PN电偶粒子层110相对两侧的第一基板120和第二基板130，第一基板120远离PN电偶粒子层110的一侧设有第一曲面121，导温件200上设有与第一曲面121形状匹配的第二曲面201，第一曲面121与第二曲面201热传导连接。

具体地，PN电偶粒子层110中封装有半导体晶粒及导流金属片，电流通过时热量从PN电偶粒子层110的一端转移到另一端，从而使两端产生温差并分别形成冷热端。当半导体制冷片100处于制冷模式时，第一基板120为靠近冷端的低温侧，第一基板120与导温件200之间直接或通过硅脂、导热硅胶等介质进行连接；第二基板130为靠近热端的高温侧。可选地，第一基板120和第二基板130采用陶瓷或铝合金制成。

进一步地，第一基板120靠近PN电偶粒子层110的一侧设有第一平面122。由于现有的PN电偶粒子层110的相对两侧均为平面结构，在第一基板120上设置第一平面122有利于第一基板120与PN电偶粒子层110进行装配，降低了半导体制冷片100生产制造的难度。

进一步地，第一曲面121与第一平面122之间的距离从第一曲面121的中部开始朝两端逐渐变大，或，第一曲面121与第一平面122之间的距离从第一曲面121的一端开始朝另一端逐渐变大。

本实施例中，导温件200为弧形结构且形状与人体颈部后侧的形状适配。当半导体制冷片100设于导温件200中部时，由于PN电偶粒子层110的相对两侧为平面结构，第一曲面121与第一平面122之间的距离从第一曲面121的中部开始朝两端逐渐变大或第一曲面121与第一平面122之间的距离从第一曲面121的一端开始朝另一端逐渐变大可以便于适配不同形状的第二曲面201，提高了半导体制冷片100和导温件200连接的紧密性，降低了半导体调温组件10整体的厚度。

进一步地，第二基板130靠近PN电偶粒子层110的一侧设有第二平面131，相对的另一侧设有第三平面132，和/或，第二基板130为均厚板。

可以理解的是，第二平面131的设置方便了第二基板130与PN电偶粒子层110的装配，第三平面132的设置方便了在第二基板130上安装散热组件，以便于提高PN电偶粒子层110的制冷效率。

进一步地，导温件200远离半导体制冷片100的一侧设有第三曲面202。

需要说明的是，导温件200用于直接与人体皮肤接触进行热量的传递。当半导体调温组件10用于挂脖式空调或腕戴式空调时，第三曲面202的设置可以使导温件200更好地与用户手腕或脖子贴合，提高导温件200制冷或制热的效率。

进一步地，半导体调温组件10还包括散热件300，散热件300包括导热部310和设于导热部310上的多个散热片320，导热部310与第二基板130热传导连接，每两个相邻的散热片320之间形成有散热风道301。

具体地，导热部310为板状结构且设于第三平面132上，多个散热片320间隔均匀地设于导热部310上，每两个相邻的散热片320之间均设有散热风道301，以增大经过散热风道301的气流与散热件300的接触面积，提高散热效率。

进一步地，散热件300还包括第一风机330，第一风机330设于导热部310上且第一风机330的气流出口朝向散热风道301。

可以理解的是，第一风机330的设置可以驱使空气从散热风道301通过并形成气流，提高了散热效率。

请参考图5至图6，本实用新型第二实施例还提供了一种挂脖调温装置，包括外壳20以及如第一实施例所示的半导体调温组件10，半导体制冷片100设于外壳20内，导温件200设于外壳20上。本实施例中，外壳20呈U形，其用于佩戴在人体的脖子上。

进一步地，外壳20上设有安装口21，导温件200设于安装口21上，导温件200与设有第二曲面201的一侧相对的另一侧露出于安装口21。本实施例中，外壳20内设有连通安装口21的收容腔22，半导体制冷片100设于收容腔22内。导温件200大致呈长圆形且一侧相对安装口21凸出，以便于与用户的脖子接触。

进一步地，外壳20上设有散热口23、进风口24和出风口25，散热口23与半导体制冷片100的位置对应，外壳20内设有第二风机26，第二风机26与进风口24的位置对应，第二风机26用于从进风口24吸入气流并从出风口25吹出。

本实施例中，由于散热件300包括第一风机330，第一风机330可以直接对散热风道301进行散热，第二风机26从进风口24吸入气流后直接从出风口25吹出，使得出风口25处具有更高的出风速度和出风距离。

请参考图7，本实用新型第三实施例还提供了一种半导体调温组件10，其与第一实施例的区别在于，导温件200的形状与人体颈部左侧或右侧的形状适配。

请参考图8至图9，本实用新型第四实施例还提供了一种挂脖调温装置，其与第二实施例的区别在于，包括两个如第三实施例所示的半导体调温组件10，两个半导体调温组件10上的导温件200分别对应人体颈部的左侧和右侧设置，并且散热件300不包括第一风机330。

本实施例中，第二风机26用于从进风口24吸入气流并从出风口25和散热口23吹出，节省了设置第一风机330的空间，减小了挂脖调温装置的体积，提高了便携性。

本实用新型在第一基板120远离PN电偶粒子层110的一侧加工出与导温件200的第二曲面201形状匹配的第一曲面121，通过第一曲面121与第二曲面201进行配合，实现了半导体制冷片100和导温件200的热传导连接，由于第一基板120远离PN电偶粒子层110的一侧为平面结构，导温件200靠近第一基板120的一侧为曲面结构，在平面结构上加工出第一曲面121与在曲面结构上加工出凸出的平面部相比降低了生产制造的难度，同时减小了半导体调温组件10的整体厚度和重量。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体调温组件，其特征在于，包括半导体制冷片和导温件，所述半导体制冷片包括PN电偶粒子层以及设于所述PN电偶粒子层相对两侧的第一基板和第二基板，所述第一基板远离所述PN电偶粒子层的一侧设有第一曲面，所述导温件上设有与所述第一曲面形状匹配的第二曲面，所述第一曲面与所述第二曲面热传导连接。

2.如权利要求1所述的半导体调温组件，其特征在于，所述第一基板靠近所述PN电偶粒子层的一侧设有第一平面。

3.如权利要求2所述的半导体调温组件，其特征在于，所述第一曲面与所述第一平面之间的距离从所述第一曲面的中部开始朝两端逐渐变大，或，所述第一曲面与所述第一平面之间的距离从所述第一曲面的一端开始朝另一端逐渐变大。

4.如权利要求1所述的半导体调温组件，其特征在于，所述第二基板靠近所述PN电偶粒子层的一侧设有第二平面，相对的另一侧设有第三平面，和/或，所述第二基板为均厚板。

5.如权利要求1所述的半导体调温组件，其特征在于，所述导温件远离所述半导体制冷片的一侧设有第三曲面。

6.如权利要求1所述的半导体调温组件，其特征在于，还包括散热件，所述散热件包括导热部和设于所述导热部上的多个散热片，所述导热部与所述第二基板热传导连接，每两个相邻的所述散热片之间形成有散热风道。

7.如权利要求6所述的半导体调温组件，其特征在于，所述散热件还包括第一风机，所述第一风机设于所述导热部上且出风口朝向所述散热风道。

8.一种挂脖调温装置，其特征在于，包括外壳以及如权利要求1至7任一项所述的半导体调温组件，所述半导体制冷片设于所述外壳内，所述导温件设于所述外壳上。

9.如权利要求8所述的挂脖调温装置，其特征在于，所述外壳上设有安装口，所述导温件设于所述安装口上，所述导温件与设有所述第二曲面的一侧相对的另一侧露出于所述安装口。

10.如权利要求8所述的挂脖调温装置，其特征在于，所述外壳上设有散热口、进风口和出风口，所述散热口与所述半导体制冷片的位置对应，所述外壳内设有第二风机，所述第二风机与所述进风口的位置对应，所述第二风机用于从所述进风口吸入气流并从所述出风口吹出，或用于从所述进风口吸入气流并从所述出风口和所述散热口吹出。

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