CN104344630B - 半导体制冷冰箱及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体制冷冰箱及其制造方法。本发明提供了一种半导体制冷冰箱，包括内胆和半导体模块以及将半导体模块的冷量传至内胆的至少一根冷端热管，特别地，半导体制冷冰箱的内胆包括石墨膜层，其设置在内胆的基板层的至少部分外表面上，以将每根冷端热管的至少部分蒸发段的冷量散布至内胆的基板层的外表面。此外，本发明还提供了一种半导体制冷冰箱的制造方法。本发明的半导体制冷冰箱及其制造方法中因为内胆的基板层的至少部分外表面上具有石墨膜层，其能够将每根冷端热管的至少部分蒸发段的冷量均匀地散布至内胆的基板层的外表面，从而使储物间室受冷均匀，显著提高了半导体制冷冰箱的制冷效率和制冷效果。

Description

半导体制冷冰箱及其制造方法

技术领域

本发明涉及冰箱，特别是涉及一种半导体制冷冰箱及其制造方法。

背景技术

传统冰箱使用氟利昂作为制冷剂，并以压缩机作为冰箱内部工质循环的动力，存在着对臭氧层破坏等污染问题，不符合国家的环保要求。半导体制冷，又称为温差电制冷、热电制冷。与传统的蒸汽压缩式制冷方式相比，半导体制冷无需压缩机、制冷剂，制冷启动迅速，结构简单，无噪音等优点，因此被认为是一种有助于解决臭氧破坏问题的环保制冷方式。同时，半导体制冷还具有制冷器体积小，移动、安装方便等优点，其制冷量可在毫瓦级至千瓦级之间变化，制冷温差可在20～150℃范围内调整，因此在电子元器件冷却，小型制冷设备，军事、医疗设备，科研等领域都有很多应用，更为重要的是半导体制冷开辟了制冷技术的一个新分支，解决了许多场合的制冷难题。特别是近年来随着我国人民生活水平的提高，半导体制冷在小型冰箱、饮水机、除湿机等家用领域的应用得到迅速推广。

目前，市场上大多数半导体冰箱采用散冷铝槽或热管套翅片作为散冷模块，并在轴流风扇作用下进行强制对流散冷，这种冷热端散冷方式，虽然能够保证半导体冷热端的温度和冷藏室内空气温度的要求，但是也存在一些问题，如实现强制对流的轴流风扇需要消耗额外的电能，同时随着轴流风扇运行的时间增加，其产生的噪声和故障率也越来越大，影响室内的舒适性，此外，冰箱室内若采用强制对流散冷，还需对铝内胆开槽，容易造成冷量的泄露。本申请的发明人为了解决上述问题将热管的蒸发段直接贴靠在内胆表面上，以使内胆内部空间自然对流制冷，同时，本申请的发明人发现冰箱采用此种方式进行制冷的制冷效率和效果均远远低于采用强制对流散冷的冰箱。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在提供一种新颖的半导体制冷冰箱，能够使储物间室内受冷均匀，显著提高了其制冷效率和制冷效果。

本发明第一方面的一个进一步的目的是要尽量使冷端热管牢固地固定于内胆。

本发明第一方面的另一个进一步的目的是要尽量提高冷端热管与内胆之间的换热效率。

本发明第二方面的一个目的是要提供一种用于上述任一种半导体制冷冰箱的制造方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种半导体制冷冰箱，包括内胆和半导体模块以及将所述半导体模块的冷量传至所述内胆的至少一根冷端热管，特别地，所述内胆包括：石墨膜层，其设置在所述内胆的基板层的至少部分外表面上，以将每根所述冷端热管的至少部分蒸发段的冷量散布至所述内胆的基板层的外表面。

可选地，每根所述冷端热管的蒸发段包括位于该冷端热管的冷凝段两侧的第一蒸发段和第二蒸发段。

可选地，每根所述冷端热管的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述内胆的两个相对侧壁的外表面。

可选地，所述至少一根冷端热管的数量为至少两根，一部分所述冷端热管中的每根冷端热管的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述内胆的两个相对侧壁的外表面，其余部分所述冷端热管中的每根冷端热管的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于所述内胆的顶壁的外表面。

可选地，每根所述冷端热管的至少部分蒸发段焊接于所述内胆的基板层的外表面；所述内胆上焊接有所述冷端热管至少部分蒸发段的胆壁的基板层的除去用于焊接每根所述冷端热管的至少部分蒸发段的外表面后的其余外表面上设置有所述石墨膜层。

可选地，所述半导体制冷冰箱进一步包括：至少一个冷端固定压板，每个所述冷端固定压板将每根所述冷端热管的至少部分蒸发段固定于所述内胆的外表面；所述内胆上固定有所述冷端热管至少部分蒸发段的胆壁的基板层的外表面上设置有所述石墨膜层。

可选地，所述半导体模块包括：半导体制冷片；和冷端传热基板，其被安装成使其后表面与所述半导体制冷片的冷端热连接，所述冷端传热基板上形成有至少一个容纳槽，每个所述容纳槽配置成容纳一根相应所述冷端热管的至少部分冷凝段。

可选地，所述内胆的后壁的基板层的外表面上设置有所述石墨膜层，所述冷端传热基板的前表面与所述内胆的后壁的石墨膜层的外表面接触抵靠。

可选地，所述半导体模块进一步包括：导冷块，其后表面与所述半导体制冷片的冷端接触抵靠，其前表面与所述冷端传热基板的后表面接触抵靠；和具有中央开口的冷热端隔热层，所述半导体制冷片和所述导冷块设置在所述中央开口中，所述半导体制冷片的热端凸出于或平齐于所述冷热端隔热层的后侧面，所述导冷块的前表面凸出于或平齐于所述冷热端隔热层的前侧面。

可选地，每个所述容纳槽的开口处于所述冷端传热基板的后表面，以使每根所述冷端热管的至少部分冷凝段的部分外壁与所述导冷块接触抵靠。

可选地，每根所述冷端热管的至少部分蒸发段为扁管。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种上述任一种半导体制冷冰箱的制造方法，包括：在所述内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜，以形成所述内胆的石墨膜层。

可选地，在所述内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料包括：通过喷枪装置将具有结合剂的乳状的所述石墨涂料均匀地喷涂在所述内胆的基板层的至少部分外表面上。

可选地，在所述内胆的基板层的至少部分外表面上粘贴石墨膜包括：在所述石墨膜的一个表面涂上一层粘胶；将所述石墨膜缠绕在所述内胆的基板层的至少部分外表面上，以使所述石墨膜的涂有粘胶的表面与所述内胆的基板层的至少部分外表面接触抵靠。

可选地，在所述内胆的用于焊接相应所述冷端热管的至少部分蒸发段的胆壁的基板层的外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜时，在该胆壁的基板层的外表面上预留用于焊接相应所述冷端热管的至少部分蒸发段的区块。

本发明的半导体制冷冰箱及其制造方法中因为内胆的基板层的至少部分外表面上具有石墨膜层，其能够将每根冷端热管的至少部分蒸发段的冷量均匀地散布至内胆的基板层的外表面，从而使储物间室受冷均匀，显著提高了半导体制冷冰箱的制冷效率和制冷效果。

进一步地，由于本发明的半导体制冷冰箱及其制造方法中冷端热管的特别的结构，大大提高了传冷效率和冰箱的能效。

进一步地，由于本发明的半导体制冷冰箱及其制造方法中，冷端热管的特别的安装方式，不仅使冷端热管牢固地固定于内胆，且显著提高了冷端热管与内胆之间的换热效率。

进一步地，由于本发明的半导体制冷冰箱及其制造方法中冷端传热基板与内胆接触抵靠，显著增加了散冷面积。

进一步地，由于本发明的半导体制冷冰箱及其制作方法中内胆内没有导流风扇，可避免了运动部件因磨损、碰撞等情况而出现故障的概率，提高了半导体制冷冰箱运行的可靠性和寿命。储物间室内部除了核心半导体制冷片外，无需为任何耗电的辅助设备提供驱动力，减小了整个系统的功率消耗。

进一步地，本发明的半导体制冷冰箱能够充分利用内胆表面作为散冷面，且内胆内部自然对流制冷，从而使该半导体制冷冰箱噪音低、节能环保、可靠性高，且结构简单、安装方便、适应性强。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性爆炸图；

图2是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性局部结构图；

图3是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性局部结构图；

图4是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱中冷端固定压板的示意性结构图

图5是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性剖视图；

图6是图5中A处的示意性局部放大图；

图7是具有本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的外壳的示意性局部结构图；

图8是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性爆炸图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性爆炸图。本发明实施例提供了一种半导体制冷冰箱，其包括内胆10和半导体模块20以及将半导体模块20的冷量传至内胆10的至少一根冷端热管30。特别地，本发明实施例中的半导体制冷冰箱的内胆10包括石墨膜层12，其设置在内胆10的基板层11的至少部分外表面上，以将每根冷端热管30的至少部分蒸发段的冷量散布至内胆10的基板层11的外表面。具体地，内胆10上贴靠有冷端热管30至少部分蒸发段的胆壁的基板层11的至少部分外表面上设置有石墨膜层12，以快速、均匀地将热量散发至内胆外表面。例如，可在内胆10的两相对竖向胆壁的基板层的外表面上设置石墨膜层。在本发明的另外一些实施例中，内胆10的所有胆壁的基板层11的最外层均可为石墨膜层12。本发明实施例的半导体制冷冰箱充分利用石墨膜层12的横向高导热率(也可称为均温性)，将冷端热管30传出的冷量均匀发散至具有石墨膜层的胆壁的基板层11表面，以使具有石墨膜层的胆壁的基板层11均匀地散发冷量至内胆10内的储物间室。

本领域的技术人员通常认为，金属基板层就具有导热特性，能够将冷量传递至内胆的储物间室内，且不需要均温，然而本发明的发明人发现，直接将每根冷端热管的蒸发段的冷量传至内胆外表面时，内胆上的靠近冷端热管的蒸发段的区域的温度要远远低于远离冷端热管的蒸发段的区域，使内胆内的储物间室内各个部分吸收的冷量不一致，降低了半导体制冷冰箱的传冷效率。在基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料或者粘贴石墨膜形成的石墨膜层可使储物间室内的各个地方受冷比较均匀。

考虑到冰箱内胆的结构的特殊性，本发明实施例中将每根冷端热管设计为“类似U型”的结构。具体地，每根冷端热管30的蒸发段包括位于该冷端热管的冷凝段两侧的第一蒸发段和第二蒸发段，每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别垂直于相应冷端热管30的至少部分冷凝段。在本发明实施例中，每根冷端热管30的冷凝段为相应冷端热管的中间管段部分，主要用于吸收半导体模块20产生的冷量，例如，每根冷端热管30的冷凝段可至少包括相应冷端热管的嵌入到半导体模块20中的冷端传热基板22中的部分管段。

图2是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性局部结构图。每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于内胆的两个相对侧壁的外表面。在该实施例中，每根冷端热管30的至少部分蒸发段焊接于内胆10的外表面，即每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向焊接于内胆的两个相对侧壁的外表面。为了进一步提高换热效率，每根冷端热管30的至少部分蒸发段为扁管，即贴靠在内胆10上的部分冷端热管管段的横截面为近似方形或矩圆形。每根冷端热管30的至少部分蒸发段可通过锡焊焊接于内胆10的外表面，以降低接触热阻。

内胆10上焊接有冷端热管30至少部分蒸发段的胆壁的基板层11的除去用于焊接每根冷端热管的至少部分蒸发段的外表面后的其余外表面上设置有石墨膜层12。也就是说，在该实施例中，内胆10的两个相对胆壁的基板层11的外表面上除去用于焊接热管的部分后的剩余部分为石墨膜层12，冷端热管30的蒸发段的冷量能够快速地、均匀地被传递至储物间室的两个相对的侧壁，使储物间室内受冷均匀。

图3是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性局部结构图。在本发明实施例中，至少一根冷端热管30的数量为至少两根，一部分冷端热管中的每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于内胆10的两个相对侧壁的外表面，其余部分冷端热管中的每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于内胆10的顶壁的外表面。冷端热管30是沿着内胆10两侧面和上表面排布，储物间室内顶部的空气吸收冷量，温度降低，密度增加，向下沉淀，从而加快储物间室内空气的循环流动。

本发明实施例中的半导体制冷冰箱还包括至少一个冷端固定压板40。每个冷端固定压板40将每根冷端热管30的至少部分蒸发段固定于内胆10的外表面，以使每根冷端热管30的至少部分蒸发段贴靠于内胆10的外表面。每个冷端固定压板40能够牢固地将相应冷端热管30固定在内胆10上，每根冷端热管30的至少部分蒸发段与内胆10直接贴靠，以降低接触热阻。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，每个冷端固定压板40也可采用特别的结构，其可具有隆起部41和两个固定侧翼42。隆起部41上形成有沿其长度方向延伸的固定槽，以容纳相应冷端热管30的至少部分蒸发段。两个固定侧翼42分别从隆起部41的两个长度边缘向外侧延伸出，用于与内胆10固定连接且贴靠在内胆10的外表面上，以将相应冷端热管30的至少部分蒸发段传递给冷端固定压板40的冷量传至内胆10的外表面。每个固定侧翼42上具有沿其长度方向间隔设置的多个螺钉孔，以使每个冷端固定压板40的每个固定侧翼42通过螺钉固定于内胆。

内胆10上固定有冷端热管30至少部分蒸发段的胆壁的基板层的外表面上设置有石墨膜层12。也即是说，在该实施例中，内胆10的两个相对胆壁和顶壁的基板层的外表面均为石墨膜层。部分冷端热管30的蒸发段的冷量能够快速地、均匀地被传递至储物间室的两个相对的侧壁，使储物间室内受冷均匀，同时另一部分冷端热管30的蒸发段的冷量能够快速地、均匀地被传递至储物间室的顶壁，以加速储物间室内空气的对流。

需要注意的是，在图2所示的实施例和图3所示的实施例中的部分技术特征可相互替代或者结合，以提高半导体制冷冰箱产品的丰富性。例如，每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于内胆10的两个相对侧壁的外表面时也可采用冷端固定压板40进行固定，或者采用冷端固定压板40与焊接同时进行固定。又如，至少一根冷端热管30的数量为至少两根，一部分冷端热管中的每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于内胆10的两个相对侧壁的外表面，其余部分冷端热管中的每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于内胆10的顶壁的外表面时，也可采用焊接的方式进行固定。

本发明的至少一根冷端热管30的数量可根据实际的需要(制冷量等)合理设计，每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的位置也可根据实际需要重新设置。例如在制冷量为40W以内时，通过两根“类似U形”热管将半导体模块的冷量传导至内胆10的两侧面。在制冷量为40～100W时，通过四根“类似U形”热管将半导体模块的冷量传导至内胆10的两侧面，也可通过三根“类似U形”热管将半导体模块的冷量传导至内胆10的两侧面和通过一根“类似U形”热管将半导体模块的冷量传导至内胆10的上表面。一般来说，冷端冷量每增加25W，则需要增加一根冷端热管30。

在本发明的一些替代性实施例中，每根冷端热管30的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于内胆的一个相应侧壁的外表面和顶壁的外表面。例如，至少一根冷端热管30的数量可为2根，一根冷端热管30的第一蒸发段的至少部分管段沿水平纵向方向贴靠于内胆10的一个相应侧壁的外表面，第二蒸发段的至少部分管段沿水平纵向方向贴靠于内胆10的顶壁的外表面；另外一根冷端热管30的第一蒸发段的至少部分管段沿水平纵向方向贴靠于内胆10的一个相应侧壁的外表面，第二蒸发段的至少部分管段沿水平纵向方向贴靠于内胆10的顶壁的外表面。

图5是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性剖视图。如图5所示，并参考图6，半导体模块20可包括半导体制冷片21、冷端传热基板22、热端传热基板25和导冷块23以及具有中央开口的冷热端隔热层24。半导体制冷片21的数量可为一块或多块。在本发明实施例中，半导体制冷片21的数量为一块。冷端传热基板22被安装成使其后表面与半导体制冷片21的冷端热连接，冷端传热基板22上形成有至少一个容纳槽，每个容纳槽配置成容纳一根相应冷端热管30的至少部分冷凝段。导冷块23的后表面与半导体制冷片21的冷端接触抵靠，导冷块23的前表面与冷端传热基板22的后表面接触抵靠，以将半导体制冷片21的冷量传至冷端传热基板22。半导体制冷片21和导冷块23设置在冷热端隔热层24的中央开口中，半导体制冷片21的热端凸出于或平齐于冷热端隔热层24的后侧面，导冷块23的前表面凸出于或平齐于冷热端隔热层24的前侧面，以防止冷端传热基板22与热端传热基板25之间进行冷热交换。热端传热基板25的前表面与半导体制冷片21的热端接触抵靠，以将半导体制冷片21的热量传递至空气中，进行散热。半导体制冷片21、冷端传热基板22、热端传热基板25和导冷块23相互之间的接触面皆要涂抹导热硅脂，以降低接触面热阻。

在本发明的一个优选的实施例中，内胆10的后壁的基板层11的外表面上设置有石墨膜层12，冷端传热基板22的前表面与内胆10的后壁的石墨膜层12的外表面接触抵靠，以使冷端传热基板22与石墨膜层12接触，显著增加了散冷面积。在本发明的一些其它的实施例中，冷端传热基板22的每个容纳槽的开口处于冷端传热基板22的后表面，以使每根冷端热管30的至少部分冷凝段的部分外壁与导冷块23接触抵靠，以使每根冷端热管30的冷凝段与内胆10后壁的外表面之间具有一定的间距，可防止每根冷端热管30的冷凝段吸收内胆10外表面上的冷量，降低制冷效果。

图7是具有本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的外壳的示意性局部结构图。本发明实施例的半导体制冷冰箱还可包括将半导体模块20的热量传至半导体制冷冰箱的外壳50的至少一根热端热管60和至少一个热端固定压板70。特别地，外壳50的至少部分最内层也可为外壳50的石墨膜层51，以提高散热效率。具体地，外壳50上贴靠有热端热管60至少部分冷凝段的壳壁的基板层的至少部分外表面上设置有石墨膜层51，以快速、均匀地将热量散发至内胆外表面。

每个热端固定压板70将每根热端热管60的至少部分冷凝段固定于外壳50的内表面，以使每根热端热管60的至少部分冷凝段贴靠于外壳50的内表面。半导体制冷冰箱以外壳内表面作为散热面，省去传统的冷热端散热翅片，简化加工工艺，节约成本。每个热端固定压板70与用于固定冷端热管30的冷端固定压板40的结构一致。在本发明的一些替代性实施例中，每根热端热管60的至少部分冷凝段焊接于外壳50的内表面，且采用的为锡焊的焊接方式，即热端热管60可与经过表面镀镍处理的外壳50进行锡焊连接，以降低接触热阻。

每根热端热管60的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向固定于外壳50的两个相对侧壁的内表面。或，至少一根热端热管60的数量为至少三根，以可被分为两部分或者三部分。当被分隔为两部分时，一部分热端热管中的每根热端热管60的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向固定于外壳50的两个相对侧壁的内表面，其余部分热端热管中的每根热端热管60的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段均沿水平纵向方向固定于外壳50的顶壁的内表面。当被分隔为三部分时，一部分热端热管中的每根热端热管60的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向固定于外壳50的两个相对侧壁的内表面，另一部分热端热管中的每根热端热管60的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段均沿水平纵向方向固定于外壳50的顶壁的内表面，其余部分热端热管中的每根热端热管60的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段均沿水平纵向方向固定于外壳50的底壁的内表面。

热端传热基板25上也形成有至少一个容纳槽，每个容纳槽配置成容纳一根相应热端热管60的至少部分蒸发段。每个容纳槽的开口处于热端传热基板25的前表面，以使每根热端热管60的至少部分蒸发段的部分外壁与半导体制冷片的热端接触抵靠。热端传热基板25的后表面与外壳50的后壁的内表面接触抵靠。每根热端热管60的至少部分冷凝段为扁管。

图8是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性爆炸图。在本发明实施例中，半导体制冷冰箱的散热方式也可采用热端翅片组块80进行散热。热端翅片组块80包括类似U型散热热管和套装在散热热管的冷凝段的多个散热翅片，其利用环境空气在密度差的作用，使空气从半导体冰箱后壁下通风口进入散热区，流经散热翅片表面，然后从后壁上通风口流出并带走散热翅片的热量。

在本发明的一个实施例中，内胆10的基板层、冷端传热基板22和热端传热基板25以及外壳50的基板层皆采用铝合金6061且利用铝型材冷挤压成型工艺一体成型，并对其进行表面镀镍处理，对其缝隙进行氩弧焊，利用钻床在相应位置钻孔。此外，外壳50外表面可覆盖ABS硬质材料。导冷块23的材质可采用传热效率更高的铜材料。内胆10的基板层、冷端传热基板22、导冷块23和热端传热基板25以及外壳50的基板层也可采用其它金属材质。

冷端热管30和热端热管60主要采用的是铜材料，冷端热管30内的工质可为乙醇或甲醇，热端热管60内的工质可为去离子水。为了保证半导体制冷片21的冷热端的温度和温差，单根冷端热管30和热端热管60在25W的功率测试条件下其温差必须小于5℃。冷端热管30和热端热管60经过烧结、注液、抽真空、除气和封口后工艺后先形成圆直热管，然后利用冲床和压模将圆直热管冲压成所需形状，例如扁管状，压扁后还需对其表面进行精车加工，以保证平面度。在使用环境湿度较大，还需对冷端热管30和热端热管60表面进行化学镀镍，并进行盐雾检验，以避免冷端热管被腐蚀。

半导体模块20的冷热端隔热层24采用聚氨酯发泡材料，通过模具一体发泡成型，然后对其相应位置钻孔，并将半导体制冷片21和导冷块23过盈配合地放置于中央开口内。

本发明实施例还提供了一种制造上述任一种半导体制冷冰箱的制造方法，其包括：在内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜，以形成内胆的石墨膜层。具体地，在内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料包括：通过喷枪装置将具有结合剂的乳状的石墨涂料均匀地喷涂在内胆的基板层的至少部分外表面上。在内胆的基板层的至少部分外表面上粘贴石墨膜包括：在石墨膜的一个表面涂上一层粘胶；将石墨膜缠绕在内胆的基板层的至少部分外表面上，以使石墨膜的涂有粘胶的表面与内胆的基板层的至少部分外表面接触抵靠。需要注意的是，若采用焊接的方式将冷端热管的至少部分蒸发段固定于内胆时，在内胆的用于焊接相应冷端热管的至少部分蒸发段的胆壁的基板层的外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜时，在该胆壁的基板层的外表面上预留用于焊接相应冷端热管的至少部分蒸发段的区块，以用于焊接冷端热管的至少部分蒸发段。

在步骤：在内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜，以形成内胆的石墨膜层，之后还包括：

通过压铆工艺将每根冷端热管的至少部分冷凝段嵌入半导体制冷冰箱的半导体模块的冷端传热基板的相应容纳槽内；将半导体制冷冰箱的每根冷端热管的至少部分蒸发段固定于半导体制冷冰箱的内胆，以形成第一预装组件。

通过压铆工艺将每根热端热管的至少部分蒸发段嵌入半导体制冷冰箱的半导体模块的热端传热基板的相应容纳槽内；将半导体制冷冰箱的每根热端热管的至少部分冷凝段固定于半导体制冷冰箱的外壳的除去后壁的内表面后的其余内表面上，以形成第二预装组件。

将半导体模块的半导体制冷片、导冷块安装于冷热端隔热层后形成的第三预装组件的前表面抵靠于冷端传热基板的后表面。

将半导体模块的热端传热基板的前表面抵靠于半导体制冷片的热端，也就是将第二预装组件安装在第一预装组件上。

将多个螺钉分别依次穿过热端传热基板上的相应通孔、冷热端隔热层上的相应通孔和冷端传热基板上的相应通孔后旋入内胆后壁上的螺钉孔内。

将半导体冰箱的外壳的后壁与外壳的其余部分通过螺钉固定在一起，在外壳和内胆之间填充聚氨酯发泡层，以隔绝储物间室内的冷量泄露。

在半导体制冷冰箱的前门和外壳的接触处安装磁性密封条，将前门通过铰链与外壳铰接在一起。

需要注意的是，上述步骤已经能够使半导体冰箱进行工作，但是为了美观或者其它要求，还需要安装一些装饰性部件、保护性的部件等。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (14)

1.一种半导体制冷冰箱，包括内胆和半导体模块以及将所述半导体模块的冷量传至所述内胆的至少一根冷端热管，其特征在于，所述内胆包括：

石墨膜层，其设置在所述内胆的基板层的至少部分外表面上，以将每根所述冷端热管的至少部分蒸发段的冷量散布至所述内胆的基板层的外表面；且

所述半导体模块包括：

半导体制冷片；和

冷端传热基板，其被安装成使其后表面与所述半导体制冷片的冷端热连接，所述冷端传热基板上形成有至少一个容纳槽，每个所述容纳槽配置成容纳一根相应所述冷端热管的至少部分冷凝段。

2.根据权利要求1所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

每根所述冷端热管的蒸发段包括位于该冷端热管的冷凝段两侧的第一蒸发段和第二蒸发段。

3.根据权利要求2所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

每根所述冷端热管的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述内胆的两个相对侧壁的外表面。

4.根据权利要求2所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

所述至少一根冷端热管的数量为至少两根，一部分所述冷端热管中的每根冷端热管的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述内胆的两个相对侧壁的外表面，其余部分所述冷端热管中的每根冷端热管的第一蒸发段和第二蒸发段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于所述内胆的顶壁的外表面。

5.根据权利要求1所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

每根所述冷端热管的至少部分蒸发段焊接于所述内胆的基板层的外表面；

所述内胆上焊接有所述冷端热管至少部分蒸发段的胆壁的基板层的除去用于焊接每根所述冷端热管的至少部分蒸发段的外表面后的其余外表面上设置有所述石墨膜层。

6.根据权利要求1所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，进一步包括：

至少一个冷端固定压板，每个所述冷端固定压板将每根所述冷端热管的至少部分蒸发段固定于所述内胆的外表面；

所述内胆上固定有所述冷端热管至少部分蒸发段的胆壁的基板层的外表面上设置有所述石墨膜层。

7.根据权利要求1所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

所述内胆的后壁的基板层的外表面上设置有所述石墨膜层，所述冷端传热基板的前表面与所述内胆的后壁的石墨膜层的外表面接触抵靠。

8.根据权利要求1所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，所述半导体模块进一步包括：

导冷块，其后表面与所述半导体制冷片的冷端接触抵靠，其前表面与所述冷端传热基板的后表面接触抵靠；和

具有中央开口的冷热端隔热层，所述半导体制冷片和所述导冷块设置在所述中央开口中，所述半导体制冷片的热端凸出于或平齐于所述冷热端隔热层的后侧面，所述导冷块的前表面凸出于或平齐于所述冷热端隔热层的前侧面。

9.根据权利要求8所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

每个所述容纳槽的开口处于所述冷端传热基板的后表面，以使每根所述冷端热管的至少部分冷凝段的部分外壁与所述导冷块接触抵靠。

10.根据权利要求1所述的半导体制冷冰箱，其特征在于，

每根所述冷端热管的至少部分蒸发段为扁管。

11.一种权利要求1至10中任一项所述半导体制冷冰箱的制造方法，其特征在于，包括：

在所述内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜，以形成所述内胆的石墨膜层。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，

在所述内胆的基板层的至少部分外表面上喷涂石墨涂料包括：

通过喷枪装置将具有结合剂的乳状的所述石墨涂料均匀地喷涂在所述内胆的基板层的至少部分外表面上。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，

在所述内胆的基板层的至少部分外表面上粘贴石墨膜包括：

在所述石墨膜的一个表面涂上一层粘胶；

将所述石墨膜缠绕在所述内胆的基板层的至少部分外表面上，以使所述石墨膜的涂有粘胶的表面与所述内胆的基板层的至少部分外表面接触抵靠。

14.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，

在所述内胆的用于焊接相应所述冷端热管的至少部分蒸发段的胆壁的基板层的外表面上喷涂石墨涂料或粘贴石墨膜时，在该胆壁的基板层的外表面上预留用于焊接相应所述冷端热管的至少部分蒸发段的区块。