熱電冷却器は、主に半導体材料のp-n接合部の特性を利用して、パールシール効果によって原理化された固体冷却技術です。その特性は:電流がnタイプとpタイプの材料の間で流れるとき、熱は冷却器の端から端に転移します。n型材料には余分な自由電子が存在し、p型材料には電子が不足しているため、n型材料の余分な電子とp型材料の「正孔」が担体となります。担体が移動すると熱が熱電素子を通過し、装置の上下で温度差が生じます。なお、この現象は完全に可逆であるため、直流電源の極性が変わると熱が逆方向に移動してしまいます。以上を総合すると、半導体冷却器は、冷やす必要があり、熱を作る必要がある特定の場面で広く使われていることがわかります。

▲の熱電冷却器の仕組みです

私達はすべて知っていて、圧縮机冷却は仕事の過程でフロンなどの有害物質を発生して、ひいては環境を破壊します。半導体冷凍器の中の熱電モジュールは圧縮机、スロットルバルブと冷媒を必要としないで、比較して安全で環境にやさしいです。転化効率が低く、冷却速度が遅い吸収式冷凍と比較して、熱電冷凍器冷凍速度が速く、効率が高く、コストが低いです。そのため、伝統的な3大冷凍技術の中で、熱電冷凍技術は唯一無二の存在と言えます。

▲異なるサイズの熱電冷却器です

最後に熱電冷媒独特の4つの利点を見ていきます。

1、任意のサイズをスケーリングすることができます:熱電冷凍器具の固体構造の特性は、形の任意のサイズをスケーリングすることができ、冷凍分野の微小サイズ:ポータブル冷蔵庫、手術プローブ、電子デバイス冷却、車のシートなどの関連分野は、その生来の優位性があります。

2、無振働特性:熱電冷媒の運行過程で、コンプレッサーを使う必要がなくて、運働部品がなくて、完全に先端探査分野を満たすことができます(例えば、走査トンネル電子顕微鏡など)。一部の低ノイズ環境での応用では、熱電冷媒も独自の利点を発揮することができます。

3、非常に高い精度の温度制御:適切な閉ループ温度制御回路を追加することによって、熱電冷凍器の温度制御精度は0.1℃に達することができますので、レーザ温度制御、電荷結合素子温度制御などの領域で温度の正確な制御を完了することができます。

4、信頼性は非常に高いです:熱電冷凍器具は信頼性が高くて、失効リスクが小さくて、メンテナンスコストが低くて、寿命は普通200000hより大きいです。宇宙実験室、遠隔探査などの信頼性の要求が非常に高い場合、それは最も良い選択です。