專利名稱：溫差電效應致冷演示儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學用的實驗儀器，具體涉及一種溫差電效應致冷演示實驗儀。
背景技術：
溫差電現(xiàn)象是由德國物理學家塞貝克(Seebeck)發(fā)現(xiàn)的，但在致冷方面的應用還是近 幾十年的事。隨著半導體技術的發(fā)展，溫差電致冷進入實用階段。溫差電效應(半導體)致 冷機與其它制冷設備相比，具有體積小、無噪聲、冷卻速度快、不用任何有污染的制冷劑 等優(yōu)點，所以具有十分廣闊的應用前景。為了讓學生了解溫差電效應致冷方法，有必要在 教學上有一臺簡易溫差電效應致冷演示儀。目前還沒有演示內容豐富，演示效果明顯，實 驗裝置結構簡單的溫差電效應致冷演示儀。 發(fā)明內容
本實用新型的目的是獲得一種結構簡單、致冷效率高，演示內容豐富，演示效果明顯 的溫差電效應致冷演示實驗儀。
本實用新型提出的溫差電效應致冷演示實驗儀，由散熱部件、散熱板2、半導體致冷 片3、電源8和金屬圓環(huán)9組成。其中，半導體致冷片3位于散熱板上方，電源外接插座 5通過支架4固定于散熱板2上方，電源外接插座5通過連接線6連接接線柱7，接線柱7 位于電源8面板上，半導體致冷片3上設有金屬圓環(huán)9，金屬圓環(huán)9內設有用于演示結冰 的水IO，半導體致冷片3通過導線連接電源外接插座5，散熱板2位于散熱部件上方。
本實用新型中，散熱部件采用冷卻散熱水盆1或散熱風扇12。
本實用新型中，使用冷卻散熱水盆1時，散熱板2浸入冷卻散熱水盆1內的冷水11中。
本實用新型中，使用散熱風扇12時，散熱板2位于散熱風扇12上方。 本實用新型采用水冷卻(散熱)制冰的工作過程如下
將實驗儀放入冷卻散熱水盆1內，冷卻散熱水盆l內放入水(注意水位不要超過半 導體致冷片3)。散熱板2上放上金屬圓環(huán)9，金屬圓環(huán)9內放入用于演示結冰的水10。接 通電源8。同時，輕輕撥動散熱板2旁的水面，仔細觀察金屬圓環(huán)9內水的結冰過程。用 紅外線溫度計(另配)測量金屬圓環(huán)9內水的溫差變化。當金屬圓環(huán)9內的水結冰后，關 掉電源8。拿出金屬圓環(huán)9，從中取出冰塊，制冰結束。
本實用新型采用風冷卻(散熱)制冰的工作過程如下
3金屬圓環(huán)9內放入水，接通半導體致冷片3和散熱風扇12的電源，待金屬圓環(huán)9內 水結冰后，關掉電源8，制冰結束。 本實用新型的有益效果在于
a) 實驗中用金屬圓環(huán)代替金屬盆，這樣水與半導體致冷片直接接觸，致冷效果迅速 增強，同時可方便取出冰塊。
b) 在半導體致冷片冷端面加上散熱片，防止因半導體致冷片放熱面的熱量傳遞給冷 端面，維持冷熱面有較大溫差。
c) 將散熱片全部浸入水中或用小電風扇幫助散熱片快速散熱。
本實用新型的有益效果在于制作簡單，取材容易。溫差電效應演示儀致冷裝置可以 用風冷或水(介質)冷散熱，所以演示內容豐富，現(xiàn)象明顯。此外，制冰的水為敞開式， 所以結冰過程看得非常清楚。

圖1為采用水冷時本實用新型的結構圖示。 圖2是采用風冷時本實用新型的結構圖示。
圖中標號l是冷卻散熱水盆，2是散熱板，3是半導體致冷片，4是支架，5是電源 外接插座，6是連接線，7是接線柱，8是電源，9是金屬圓環(huán)，IO是用于演示結冰的水， ll是冷水，12是散熱風扇。
具體實施方式

下面通過實施例進一歩說明本實用新型。
實施例l:將下列各部件按圖l-圖2所示方式連接，該領域技術人員均能順利實施。 散熱板2的長、寬、高分別為80X70X35mm、冷卻散熱水盆1的長、寬、高為520x320x80 mm、金屬圓環(huán)9的內直徑25 mm，高為10mm、散熱風扇12的直徑為70mm，高為15 mm。 溫差電效應致冷(水冷)演示儀裝置長、寬、高分別為85x65x70mm，溫差電效應致冷(風 冷)演示儀裝置長、寬、高分別為110x70x75mm，電源8電壓為12伏。
溫差電效應致冷(水冷)演示儀如圖1所示，半導體致冷片3下面有散熱板2，散熱 板2浸入冷水11中。散熱板2上面放上金屬圓環(huán)9，金屬圓環(huán)9內放入用于演示結冰的水 10，用于制冰。
溫差電效應致冷(風冷)演示儀如圖2所示，半導體致冷片3下面有散熱板2，散熱 板2下面裝有散熱風扇12。散熱板2上面放上金屬圓環(huán)9，金屬圓環(huán)9內放入用于演示結 冰的水IO，用于制冰。
權利要求1、一種溫差電效應致冷演示實驗儀，由散熱部件、散熱板(2)、半導體致冷片(3)、電源(8)和金屬圓環(huán)(9)組成，其特征在于半導體致冷片(3)位于散熱板(2)上方，電源外接插座(5)通過支架(4)固定于散熱板(2)上方，電源外接插座(5)通過連接線(6)連接接線柱(7)，接線柱(7)位于電源(8)面板上，半導體致冷片(3)上設有金屬圓環(huán)(9)，金屬圓環(huán)(9)內設有用于演示結冰的水(10)，半導體致冷片(3)通過導線連接電源外接插座(5)，散熱板(2)位于散熱部件上方。
2、 根據(jù)權利要求1所述的溫差電效應致冷演示實驗儀，其特征在于散熱部件采用冷卻散熱水盆(1)或散熱風扇(12)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的溫差電效應致冷演示實驗儀，其特征在于使用冷卻散熱水盆(1)日寸，散熱板(2)浸入冷卻散熱水盆(1)內的冷水(ll)中。
4、 根據(jù)權利要求2所述的溫差電效應致冷演示實驗儀，其特征在于使用散熱風扇(12)時，散熱板(2)位于散熱風扇(12)上方。
專利摘要本實用新型涉及一種教學用的實驗儀器，具體涉及一種溫差電效應致冷演示實驗儀。由散熱部件、散熱板、半導體致冷片、電源和金屬圓環(huán)組成，其特征在于半導體致冷片位于散熱板上方，電源外接插座通過支架固定于散熱板上方，電源外接插座通過連接線連接機箱，機箱內設有電源，半導體致冷片上設有金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)內設有用于演示結冰的水，半導體致冷片通過導線連接電源外接插座，散熱板位于散熱部件上方。本實用新型結構簡單，成本低，教學效果好。
文檔編號G09B23/00GK201345183SQ200920067878
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權日2009年2月19日
發(fā)明者童培雄, 趙在忠 申請人:復旦大學