一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置

1.本发明属于半导体制冷领域，涉及火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷控制方法，特别是一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置。


背景技术：

2.当气态或者液态碳氢化合物发生不完全反应时(如燃烧或热解等一系列复杂化学、物理作用)就会产生碳烟颗粒。由于大气中碳烟颗粒对全球气候和人类健康存在不利影响，越来越多的研究者将兴趣和焦点放在碳烟颗粒的研究上。但是碳烟颗粒收集过程中会存在冷却温度难以调整、冷却效率较低的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，用以解决火焰碳烟颗粒采集装置的冷却温度不可控、冷却效率低的问题，可用于进一步探究不同冷却温度下火焰碳烟颗粒的生成特性。
4.实现本发明目的的技术解决方案为：
5.一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，包括半导体制冷片、翼板式散热器、相变散热结构、太阳花散热器、下壳体、热柱结构、导热胶片；
6.所述半导体制冷片的热端与翼板式散热器贴合，所述半导体制冷片的冷端通过所述下壳体与所述导热胶片贴合，所述半导体制冷片通过两端导线与外接电源连接，所述相变散热结构嵌入所述翼板式散热器中，且位于翼板式散热器的上端中间，所述太阳花散热器设置于所述相变散热结构上方，中部嵌有所述热柱结构，作为取热芯。
7.本发明与现有技术相比，其显著优点是：
8.(1)为增大所述半导体制冷片热端散热面积采用翼板式散热器，并利用相变散热和热柱散热相结合的方法进一步提高本装置的散热效率。(2)为实现火焰碳烟颗粒采集装置冷却温度的可调，可调整通过所述半导体制冷片的电压或电流来改变所述半导体制冷片的制冷功率。(3)与所述半导体制冷片的冷端贴合的导热胶片为可进行冷热扩散和冷热传导的黏性凝胶，可根据火焰碳烟颗粒采集装置的玻璃片的实际大小对导热胶片进行剪裁。(4)半导体制冷片密封在所述下壳体与所述翼板式散热器之间，可以减小外部环境对所述半导体制冷片的损伤。(5)半导体制冷装置结果简单、体积小，通过多种散热方式相结合的方法可提高散热效率，并可对冷却温度进行调整，可进一步探究不同冷却温度下火焰碳烟颗粒的生成特性。
附图说明
9.图1为本发明提供的半导体制冷装置与火焰碳烟颗粒采集装置整体结构示意图。
10.图2为本发明提供的半导体制冷装置与火焰碳烟颗粒采集装置爆炸视图。
11.图3为本发明提供的半导体制冷装置前视图。
具体实施方式
12.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
13.结合图1，为本实施例的一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置整体结构图。本发明提供的半导体制冷装置置于火焰碳烟颗粒采集装置的玻璃片上方。
14.如图1至图3所示，本发明提供的半导体制冷装置包括半导体制冷片1、翼板式散热器2、相变散热结构3、太阳花散热器4、下壳体5、热柱结构6、导热胶片7。所述半导体制冷片1的热端与所述翼板式散热器2贴合，所述半导体制冷片1的冷端通过所述下壳体5与所述导热胶片7贴合，所述半导体制冷片1通过两端导线与外接电源连接，所述相变散热结构3嵌入所述翼板式散热器2中，且位于翼板式散热器2的上端中间，所述太阳花散热器4设置于所述相变散热结构3上方，中部嵌有所述热柱结构6。整个半导体制冷装置设置于所述火焰碳烟颗粒采集装置的玻璃片8上方对所述玻璃片8进行冷却。
15.所述下壳体5和所述翼板式散热器2将所述半导体制冷片1密封其中，对其进行保护。于采用翼板式铝制散热翅片增大散热面积，提高散热效率。相变散热结构3可将热量均匀地分布到整个翼板式散热器中，减小了所述翼板式散热器的热阻，提高了整体的散热效率。
16.所述太阳花散热器4由圆柱筒本体和沿圆柱筒本体一周外延伸的等间隔布置的多个铝制肋片组成。
17.如图1和图2所示，对燃烧器进行点燃后，将所述玻璃片8固定于火焰上方，用来采集火焰燃烧生成的碳烟颗粒，将半导体制冷装置置于所述玻璃片8上方对所述玻璃片8进行冷却。
18.所述导热胶片7的大小、形状可通过剪裁与所述玻璃片8的大小、形状匹配。导热胶片7为可进行冷热扩散和冷热传导的黏性凝胶。
19.所述翼板式散热器2的散热翅片和所述太阳花散热器4的肋片均采用铝制材料制成，能够有效的增大散热面积，提高散热效率。
20.所述相变散热结构3可将热量均匀地分布到整个所述翼板式散热器2中，减小了所述翼板式散热器2的热阻，提高了整体的散热效率，另外采用相变的散热方式能够保护所述半导体制冷片1免于过载。
21.所述热柱结构6将导热系数较高的金属材料铜作为取热芯，取热芯将所述相变散热结构3中剩余的热量取出并经过所述太阳花散热器的铝制肋片释放到环境中。该散热方法结构简单、成本较低。


技术特征：
1.一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，其特征在于，包括半导体制冷片(1)、翼板式散热器(2)、相变散热结构(3)、太阳花散热器(4)、下壳体(5)、热柱结构(6)、导热胶片；所述半导体制冷片(1)的热端与翼板式散热器(2)贴合，所述半导体制冷片(1)的冷端通过所述下壳体(5)与所述导热胶片(7)贴合，所述半导体制冷片(1)通过两端导线与外接电源连接，通过电压或电流来实现对制冷功率的控制；所述相变散热结构(3)嵌入所述翼板式散热器(2)中，且位于翼板式散热器(2)的上端中间，所述太阳花散热器(4)设置于所述相变散热结构(3)上方，中部嵌有所述热柱结构(6)，作为取热芯；所述半导体制冷装置放置在火焰碳烟颗粒采集装置的玻璃片(8)上方。2.根据权利要求1所述的用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，其特征在于，所述下壳体(5)和翼板式散热器(2)将所述半导体制冷片(1)密封在中间。3.根据权利要求1所述的用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，其特征在于，所述太阳花散热器(4)由圆柱筒本体和沿圆柱筒本体一周外延伸的等间隔布置的多个肋片组成。4.根据权利要求1所述的用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，其特征在于，所述翼板式散热器(2)的散热翅片和所述太阳花散热器(4)的肋片均采用铝制材料制成。5.根据权利要求1所述的用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，其特征在于，所述热柱结构(6)采用铜材料制成。

技术总结
本发明公开了一种用于火焰碳烟颗粒采集的半导体制冷装置，包括半导体制冷片、翼板式散热器、相变散热结构、太阳花散热器、下壳体、热柱结构。半导体制冷装置通过翼板式散热器增大散热面积，并通过相变散热结构和热柱结构进一步散热。本发明采用半导体制冷片、相变结构散热和热柱结构散热相结合，通过结合半导体制冷片强大的制冷能力及相变材料具有极大的相变潜热等优点，实现半导体制冷装置高效的散热。整个半导体制冷装置置于玻璃片上方，并可针对玻璃片的实际大小对导温胶片作对应裁剪。此外，通过调整半导体制冷片的电压电流可以实现制冷功率的控制，从而实现对温度的调整。从而实现对温度的调整。从而实现对温度的调整。


技术研发人员：李赓 金其颀 孟倩 应遥瑶 刘冬
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2022/5/25