Способ изготовления двухкаскадных микроохладителей с параллельным питанием каскадов

(1 69056 Союз СоветснихСоциалистическихРеспублик ВДЬСТВУ ВЕСОВСКОМУ(22) Заявлено 22,12,77 (2 3409 18-25 ем заявкис присоедин23) Приоры ааиятФт сударстаеаный СССР ва делам кзебре я открытий(5 1.362 (088.8 икования описания 05.10,79 ата о 2) Автори изобретени Семенюк, О. Л, Нечннорук К, Мытил Одесский технологический институт холодильной промышленности 1) Заяв 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХКАСКАДНЫХ МИКРОО С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПИТАНИЕМ КАСКАДОВ 121имеет существенные не.неся в том, что очень вызготовления микроохла. Изобретение относится к термоэлектрическому охлаждению и может быть использовано для изготовления каскадных микроохладителей с параллельным питанием каскадов.Известны способы изготовления каскадных микроохладителей, заключающиеся в том, что изготавливают ветви индивидуально, затем производят их пайку в каскады с помощью коммутационных пластин 11.При изготовлении микроохладителей с сечением ветвей в десятые доли миллиметра та. кой способ дает очень высокий процент бра. ка в связи с хрупкостью ветвей и требует применения прецизионного оборудования,Известен способ, согласно которому изготавливают ветви в виде сегментов, коммути. руют их в каждом каскаде последовательно, а каскады - параллельно между собой. Микроохладитель, изготовленный таким способом, имеет цилиндрическую форму и обладает высо. кой компактностьюОднако он такжедостатки, заключающока трудоемкость и цнтеля( из.за необходимости индивидуальной,коммутации ветвей, а при малых (менее 1 ммсечениях ветвей высок процент брака изготавливаемых микроохладителей,Целью изобретения является повышение про.цента выхода годной продукции и снижениетрудоемкостипри изготовлении двухкаскадных микроохладителей с параллельным питанием каскадов,Поставленная цель достигается тем, чтоО предварительно изготавливают заготовки р- ии:типов проводимости для высокотемператур.ного и низкотемнературного каскадов, высота каждой из которых равна высоте ветвисоответствующего каскада, а йлошвдь; поперечу. ного сечения по крайней мере вдвое превышает площадь поперечного сечения ветви.соответствующего каскад, затем коммутируютзаготовки, например пайкой в каскады счетырьмя комбинациями типов проводимостизаготовок в каскадах, разрезают заготовкина элементы перпендикулярно плоскости коммутации каскадов, склеивают элементы с неповторяющимися комбинациями типов прово64на четыре части с образованием двухкаскадных элементов 4-7 (фиг. 2), каждый иэ ко торый содержал в основании ветвь высокотемпературного каскада и припаянную к нейполовину (по поперечному сечению) ветвинйзкотемпературного каскада, Через электроизолирующие прокладки 8 были склеены четы.ре двухкаскадных элемента 4-7 с неповторяющимися комбинациями типов проводимости, при этом в основании образовавшейсясборки ветви высокотемпературного каскадачередовались ло типу проводимости. Склеивание двухкаскаднйх элементов было выполс неэлектропроцодиым наполнитепем. Далееполовины ветвей 9 низкотемпературного кас..када соединили между собой в параллельнуюэлектрическую цепь, а сами ветви - поспедо.вательно е помощью коммутационной пласти.ны 10, выполненной из меди толщиной0,5 мм, Затем ветви высокотемпературногокаскада бь 0 ти скоммутированы в последова.тельную электрическую цепь с помощью коммутационных пластин 11 и перемычек 12. Ком.мутационнь 1 е пластины 11 изготавливались из ме.меди толщиной 0,5 мм, а перемычки 12 иэмедной проволокидиаметром 0,8 мм, Припаивание коммутационной пластины 10 производилось с помощью припоя из олова, висму. 30 та и сурьмы с температурой Ппавлення 150,а припаивание коммутационных нластйй11 и перемычек 12 - с помощью припояиз олова и висмута с температурой плавления 135.35 При токе 27,5 А микроохладитель развили условиях вакуума максимальный перепадтемператур, равный 112,2,Предлагаемый способ позволяет унифициро.вать . производство двухкаскаднь 1 х термоэлект-.40 рических охладителей, т,е. осуществлять ихсборку нз стандартных двухкаекадных элементов. Изобретение может быть с успехом применено при массовом изготовлении высококомпактных двухкаскадных микроохладителей с4 з параллельным питанием каскадов. Формула изобретенияСпособ изготовления двухкаскадных микро. охладителей. с параллельным питанием каскадов путем изготовления ветвей из полупроводникового вещества р- и и.щпа и ком.мутации ветвей в каждом из каскадов после. довательно, а самих каскадов - параллельно между собой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения процента выхода годной продукции и снижения трудоемкости, предварительно изготавливают заготовки р.1 и.тинов проводимости дпя высокотемйера. 3 69057димости каскадов через электроизолирующиещрокладкн по плоскостям реза одного с дру гим так, что в основании сборки ветви чере.дуются по типу проводимости и коммутируютгорячие и холодные спаи каскадного микроох- .ладителя.На фиг. 1 - 4 представлена последователь.ность технологических операций примера реализации предлагаемого способа. На фиг. 5 - вндА фиг, 4. 10На фиг. 1 показана операция спаиваниязаготовок р. и и-типов для высокотемпера.турного 2 каскадов через медные нпастины3 в блоки с различными комбинациями типов кено с помощью эпоксидного компаундапроводимости. На фиг. 2 показана операция 15разрезания блоков на части с образованиемдвухкаскадных элементов 4 - 7 с различнымикомбинациями типов проводимости по каскадам. На фнг. 3 представлена операция" склеивани я через электроизолируЮщие прокяадки 208 четырех двухкаскадных элементов с непов.торяющимися комбинациями типов проводимости. На фиг, 4 представлены: операциякоммутации половин ветвей 9 ниэкотемпературного каскада параллельно, а самих ветвей - последовательно, с помощью коммутационной пластины 10, а операции коммутации ветвей высокотемпературного каскада впоследовательную электрическую цепь с помощью коммутационных щтастин 11 и перемычек12,По предлагаеМому способу был изготовленмнкроохладитепь из пвтырех двухкаскадныхэлементов; предатавляютцийсобой цнпиндри.ческуюконструкциаэ сДиаметром 8 мми высотой 11 мм.Из кристаллического полупроводниковоговещества с добротностью 2 2,7. 10"з градизготавливались зоготовкн р и и-пшов проводимости дпя высокотемперагурного 1 и низ.котемпературного 2 каскадов., Заготовки длявысокотемпературного каскада изготавливались диаметром 8 мм и высотой 2,5 мм, азаготовки дпя ннзкотемпературного каскада - диаметром 5 мм и высотой 6,5 мм.Затем к каждой из загоъэвок высокотемпературного каскада как к основанию былипрннаянычерез медные пластины 3 (толщиной О,5 мм) заготовки ннзкотемпературного каскада с образованием блоков с ком Ибинацнями типов. проводимости по высокотемпературному и ннзкотемпературному каскадам соответственно р- и р-, и. и и-, р- и п-,и- и р- (фнг 1), Припаиванне производи.,лось припоем из висмута и сурьмы е температурой плавления 350. Затем каждый изблоков разрезался электроискровым способом по вертикальным ппоскостям симметрии690576 Жв 7 аз 5976/50дни сное турного и ннзкотемпературного каскадов, высота каждой из которых равна высоте ветви ооответствующего каскада, а площадь поперечного сечения по крайней мере вдвое превышает площадь поиеречного сечения ветви соответствующего каекада, затем коммутирую-. заготовки, например, пайкой в каскады с четырьмя комбинациями типов проводимости заготовок в каскадах, разре. зают заготовки на элементы перпендикулярно плоскости. коммутации каскадов, склеивают элементы с неповторяющимися комбинациями типов прбводимостн каскадов чег 2 реэ электроизолирующие прокладки по плоскостям реза одного с другим так, что в ос. новании сборки ветви чередуются по типу проводимости и коммутируют горячие и холодные спаи каскадного микроохладителя,