термоэлектрический модуль

Формула изобретения

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы Пельтье, имеющие две ветви с проводимостью n- и p-типа, соединенные электрически последовательно металлическими соединителями, расположенными на теплопроводящих пластинах, отличающийся тем, что ветви элементов выполнены в виде металлических стержней, покрытых с торцов тонким слоем полупроводникового материала с n-проводимостью для одних ветвей элементов и с p-проводимостью для других.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодильной технике, холодильному оборудованию с использованием электрических или магнитных эффектов.

Известны термоэлектрические модули (ТЭМ), состоящие из батареи термоэлектрических элементов (ТЭЭ) Пельтье с применением полупроводниковых материалов с электронной проводимостью (n) для одних ветвей ТЭЭ и с дырочной проводимостью (p) для других ветвей.

Прототипом изобретения является термоэлектрический холодильник с ветвями p- и n-типа, попарно соединенными холодными спаями посредством гибкой электропроводной связи, при этом горячие спаи соединены электрически последовательно с помощью коммутационных элементов, расположенных в одной плоскости.

Изобретение направлено на создание ТЭМ с высоким холодильным коэффициентом для использования в холодильниках и кондиционерах.

ТЭМ состоит из ТЭЭ Пельтье, состоящих из ветвей с n- и p-проводимостью, соединенных электрически последовательно в термобатарею Пельтье. Последовательное электрическое соединение осуществляется металлическими соединителями, расположенными на теплопроводящих пластинах. При этом образуется жесткая конструкция, состоящая из двух теплопроводящих, параллельно расположенных пластин с нанесенными на них металлическими соединителями и металлополупроводниковых стержней ТЭЭ, расположенных между ними.

Отличительной особенностью изобретения является то, что стержни ТЭЭ состоят из металла, покрытого по торцам тонким слоем полупроводниковых материалов с n-проводимостью для одних ветвей ТЭЭ и p-проводимостью для других. Благодаря этому при заданной длине стержня его электрическое сопротивление и, следовательно, всего ТЭМ снижается по сравнению с сопротивлением стержня из полупроводникового материала, что приводит к снижению джоулевых потерь мощности в стержнях, увеличению полезной хладопроизводительности ТЭМ и снижению величины потребляемой для питания ТЭМ электрической мощности. Увеличение при этом теплопроводности стержней и, следовательно, увеличение тепловых потерь за счет передачи тепла с "горячей" стороны ТЭМ на холодную при определенных соотношениях между джоулевыми потерями и потерями от теплопроводности не противоречит изложенному выше. При этом теплопроводность металлической части стержня должна быть значительно больше теплопроводности каждого слоя полупроводникового материала в составе стержня.

На фиг. 1 показано электрическое соединение ТЭЭ в составе ТЭМ; на фиг. 2 изображен ТЭМ, общий вид, где 1 теплопроводящие пластины, 2 металлические соединители, 3 металлополупроводниковые стержни.