CN112781270B - 半导体换热器和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体换热器和制冷设备，其中，该半导体换热器包括半导体制冷片、热端换热部和冷端换热部，所述半导体制冷片设于所述冷端换热部和所述热端换热部之间。所述热端换热部和所述冷端换热部中至少一者设有流体入口、流体出口以及连通所述流体入口和所述流体出口的换热液道，所述换热液道在所述流体入口和所述流体出口之间呈迂回曲折设置。本发明技术方案能够提升半导体换热器的换热效率。

Description

半导体换热器和制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种半导体换热器和制冷设备。

背景技术

半导体制冷系统通常由冷端换热器、热端换热器和夹在冷端换热器和热端换热器之间的半导体芯片组成，然而目前的半导体制冷系统换热效果普遍较差，导致制冷量小，制冷效果差。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种半导体换热器，旨在提升换热效率。

为实现上述目的，本发明提出的半导体换热器，包括：

半导体制冷片；

热端换热部；以及

冷端换热部，所述半导体制冷片设于所述冷端换热部和所述热端换热部之间；

所述热端换热部和所述冷端换热部中至少一者设有流体入口、流体出口以及连通所述流体入口和所述流体出口的换热液道，所述换热液道在所述流体入口和所述流体出口之间呈迂回曲折设置。

可选地，所述换热液道连接所述流体入口的一端设有第一导流结构，所述第一导流结构朝向所述流体入口设置，并与所述换热液道相对的两个液道侧壁间隔设置。

当换热液体自流体入口流入时，能使得换热液体朝分流隔筋的两相对侧均匀流动，从而有利于提升各个第一子流道中换热液体的流速均匀性，进而使得换热液道与流体入口连接的部分散热较为均匀。

可选地，所述第一导流结构包括分流隔筋和分流凸起，所述分流隔筋沿所述换热液道的长度方向延伸，所述分流凸起设于所述分流隔筋朝向所述流体入口的一端，所述分流凸起朝所述分流隔筋的两相对侧凸出设置。

如此相当于增大了第一导流结构朝向流体入口的一端与换热液体的接触面积，当换热液体自流体入口流入时，分流凸起能够将换热液体朝分流隔筋侧向更远的位置导出，通过调整分流凸起的尺寸，可以调节换热液体朝分流隔筋侧向导出的距离，从而可以使得换热液体流入远离分流隔筋的第一子流道和流入靠近分流隔筋的第一子流道的流量较为均匀，进而能进一步提升各个第一子流道中换热液体流动均匀性，保证换热均匀性。

可选地，所述换热液道具有至少一个转角流道，至少一个所述转角流道设有至少一个第二导流结构，所述第二导流结构用以将换热液体均匀导向所述转角流道的下游。

通过在转角流道设置第二导流结构，以将换热液体均匀导向所述转角流道的下游的流道中，即通过第二导流结构能够减小转角流道下游的流道中靠近外侧壁一侧的换热液体流速，增大靠近内侧壁一侧的换热液体流速，从而保证转角流道下游的流道在其宽度方向各个位置的换热液体流速较为均匀，进而保证转角流道下游的流道换热均匀，避免出现高温点。

可选地，所述第二导流结构设有多个，多个所述第二导流结构在所述转角流道的下游的宽度方向间隔分布，多个所述第二导流结构朝向所述转角流道的端部在所述转角流道下游的宽度方向且在所述转角流道由内至外的方向上呈逐渐上升的阶梯状设置；和/或，所述第二导流结构设有多个，多个所述第二导流结构在所述转角流道的下游的宽度方向间隔分布，每一所述第二导流结构的两相对侧分别形成一个导流子流道，在所述转角流道下游的宽度方向且在所述转角流道由内至外的方向上，多个所述导流子流道的宽度呈逐渐减小设置。

如此使得多个导流子流道在第一方向上的流入阻力逐渐增大，有利于减小转角流道下游流道中靠近转角流道外侧壁的导流子流道的流速，增大转角流道下游流道中靠近转角流道内侧壁的导流子流道的流速，保证各个导流子流道中流速均匀，提升散热均匀性，避免出现高温点。

可选地，所述换热液道包括首端流道、末端流道以及设于所述首端流道和所述末端流道之间的迂回流道，所述首端流道与所述流体入口连通，所述末端流道与所述流体出口连通；其中，所述首端流道与所述迂回流道之间呈弯折设置，以形成一个所述转角流道，所述首端流道与所述迂回流道之间的转角流道设有所述第二导流结构；和/或，所述末端流道与所述迂回流道之间呈弯折设置，以形成一个所述转角流道，所述末端流道与所述迂回流道之间的转角流道设有所述第二导流结构。

如此设置，能够保证迂回流道宽度方向各个位置的换热液体流速均匀，也能保证末端流道宽度方向各个位置的换热液体流速均匀，热端换热部整体散热均匀性。

可选地，所述换热液道具有至少一个转角流道，至少一个所述转角流道设有至少一个第三导流结构，所述第三导流结构用以将换热液体均匀导向所述转角流道的下游。

如此能保证转角流道下游的流道在其宽度方向各个位置的换热液体流速较为均匀，进而保证转角流道下游的流道换热均匀，避免出现高温点。

可选地，所述转角流道的上游至少设有一个所述第三导流结构，所述第三导流结构沿所述转角流道上游朝所述下游的弯折方向弯折设置；和/或，所述转角流道的下游至少设有一个所述第三导流结构，所述第三导流结构沿所述转角流道下游朝所述上游的弯折方向弯折设置。

如此有利于增大转角流道下游流道中靠近转角流道内侧壁的一侧的换热流体流速，从而可以提升转角流道下游流道宽度方向各个位置的散热均匀性。

可选地，所述换热液道包括首端流道、末端流道以及设于所述首端流道和所述末端流道之间的迂回流道，所述首端流道与所述流体入口连通，所述末端流道与所述流体出口连通；所述迂回流道包括在流体流动方向上依次连接的第一流道段和第二流道段，所述第一流道段与所述首端流道连接，所述第一流道段和所述第二流道段之间呈弯折设置，以形成所述转角流道，所述第一流道段和所述第二流道段之间的转角流道设有所述第三导流结构。

如此设置，能够保证第二流道段宽度方向各个位置的换热液体流速均匀，而且在第一流道段与所述首端流道之间的转角流道设置第二导流结构时，通过第二导流结构和第一导流结构的配合，能够保证整体迂回流道中流速均匀，散热效果更好。

可选地，所述热端换热部设有所述流体入口、所述流体出口以及所述换热液道，所述冷端换热部包括散冷基体和设于所述散冷基体上的多个散冷翅片，多个所述散冷翅片依次间隔分布，相邻两所述散冷翅片之间形成散冷风道。

如此在将半导体换热器用于空调器时，可以将风机组件设于散冷翅片的一侧，使得风机组件送出的气流直接经过散冷翅片后送向室内，能够提升制冷效果。

可选地，所述半导体换热器还包括固定件，所述固定件具有相对的两个第一表面和相对的两个第二表面，所述固定件设有贯穿两个所述第一表面的过风风道，所述第二表面设有贯穿所述过风风道的内壁面的安装孔，所述散冷基体安装于所述固定件，所述散冷翅片自所述安装孔伸入所述过风风道内，所述散冷翅片沿所述过风风道的送风方向延伸。

如此既能通过固定件对冷端换热部进行固定，也能较好地形成冷端换热风道。其中，冷端换热部包括两个散冷基体时，每一个第一表面均设有装配孔，每一个第一表面均对应上设有一个散冷基体。

可选地，所述半导体换热器包括至少两个热端换热部，所述冷端换热部设于相对的两个所述热端换热部之间，每一所述热端换热部和所述冷端换热部之间均设有所述半导体制冷片。

如此增加了热端换热部和半导体制冷片的数量，能增大半导体换热器的制冷量。同时，如此中间储冷的结构有利于冷端换热部的保温，而在冷端换热部的两相对侧均设有热端换热部，有利于热端换热部散热。即本方案能大幅提升半导体换热器的换热效率。

本发明还提出一种制冷设备，包括如上述的半导体换热器。

可选地，所述制冷设备为风扇，所述风扇包括风机组件，所述风机组件的进风侧或出风侧连通所述半导体换热器中冷端换热部的散冷风道。如此通过风机组件带动散冷气流的流动时，可以增加散冷气流的流动速度，从而可以提升散冷效果，提升半导体换热器的换热效率。而且将半导体换热器用于风扇上，使得风扇能够吹出冷气流，能够提升风扇的降温能力。

可选地，所述风机组件包括风机和导风件，所述导风件设置在所述风机的出风端和所述冷端换热部的散冷风道之间；所述风机和所述半导体换热器在冷端换热部和热端换热部的排布方向分布。

将风机和半导体换热器在冷端换热部和热端换热部的排布方向分布时，能够避免制冷设备在散冷风道延伸方向的尺寸过大，有利于提升制冷设备的结构紧凑性。

可选地，所述导风件设有风道入口和风道出口，所述风道入口的边缘设有第一连接部，所述第一连接部通过螺钉连接于所述风机，且所述风道入口与所述风机的出风侧连通，所述风道出口的边缘设有第二连接部，所述第二连接部通过螺钉连接于所述半导体换热器，且所述风道出口与所述散冷风道的进风侧连通。

如此通过螺钉将导风件固定在风机和半导体换热器上，能够保证导风件与半导体换热器、以及与风机固定稳定。

本发明技术方案通过在热端换热部和冷端换热部中至少一者设有流体入口、流体出口以及连通流体入口和流体出口的换热液道，并将换热液道在流体入口和流体出口之间呈迂回曲折设置。相较于换热液道呈从流体入口径直延伸至流体出口的方式，如此可以增加换热液道的长度和换热面积，有利于提升半导体换热器的换热效率，而且可以在热端换热部或冷端换热部上仅设置一个流体入口和一个流体出口，有利于简化半导体换热器的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明半导体换热器一实施例的结构示意图；

图2为图1中半导体换热器的爆炸图；

图3为图1中热端换热部的内部结构示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为图3中B处的放大图；

图6为图2中冷端换热部的爆炸图；

图7为图2中固定件的结构示意图；

图8为本发明制冷设备一实施例中风机组件和半导体换热器的结构示意图；

图9为图8中风机组件和半导体换热器的爆炸图；

图10为图8中风机组件和半导体换热器的剖切示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种半导体换热器，用于制冷设备，制冷设备可以为冷风扇、塔扇等风扇，也可以为空调器、饮水机或冰箱等等。

在本发明实施例中，请参照图1至图3，该半导体换热器包括半导体制冷片30、热端换热部10和冷端换热部20，半导体制冷片30设于冷端换热部20和热端换热部10之间。热端换热部10和冷端换热部20中至少一者设有流体入口105、流体出口106以及连通流体入口105和流体出口106的换热液道，换热液道在流体入口105和流体出口106之间呈迂回曲折设置。

本实施例中，换热液道在流体入口105和流体出口106之间呈迂回曲折设置，指的是换热液道呈弯折状或者连续弯折状等等。换热液道用于供换热液体流动，即换热液体从流体入口105流入，在流经换热液道后，从流体出口106流出。换热液体在流经换热液道的过程中，换热液体能够带走热端换热部10的热量，从而实现热端换热部10散热。其中，换热液体可以为水、水与乙二醇的混合液或者其它液体等。此外，半导体制冷片30的一侧与热端换热部10导热连接，半导体制冷片30相对的另一侧与冷端换热部20导热连接。可以在仅热端换热部10上设置换热液道，也可以仅在冷端换热部20上设置换热液道，还可在热端换热部10和冷端换热部20上均设有换热液道。

本发明技术方案通过在热端换热部10和冷端换热部20中至少一者设有流体入口105、流体出口106以及连通流体入口105和流体出口106的换热液道，并将换热液道在流体入口105和流体出口106之间呈迂回曲折设置。相较于换热液道呈从流体入口105径直延伸至流体出口106的方式，如此可以增加换热液道的长度和换热面积，有利于提升半导体换热器的换热效率，而且可以在热端换热部10或冷端换热部20上仅设置一个流体入口105和一个流体出口106，有利于简化半导体换热器的结构。

在一实施例中，换热液道连接流体入口105的一端设有第一导流结构111，第一导流结构111朝向流体入口105设置，并与换热液道相对的两个液道侧壁间隔设置。具体而言，第一导流结构111沿换热液道的延伸方向延伸，即换热液体自流体入口105流入换热液道的流入方向与第一导流结构111的延伸方向大致相同。第一导流结构111在换热液道宽度方向的两相对侧分别形成有第一子流道112。当换热液体自流体入口105流入时，能使得换热液体朝分流隔筋114的两相对侧均匀流动，从而有利于提升各个第一子流道112中换热液体的流速均匀性，进而使得换热液道与流体入口105连接的部分散热较为均匀。

在一实施例中，第一导流结构111的两相对侧均设有至少一个第一隔筋113，第一隔筋113的两相对侧各形成一个第一子流道112，第一导流结构111与流体入口105的间距小于第一隔筋113与流体入口105的间距。具体而言，第一隔筋113沿换热液道的长度方向延伸。本实施例中，第一导流结构111的两相对侧各设有一个第一隔筋113，第一隔筋113与第一导流结构111之间形成一个第一子流道112，且第一隔筋113背离第一导流结构111的一侧形成另一个第一子流道112。第一导流结构111相较第一隔筋113朝流体入口105凸出设置，如此使得从流体入口105流入的换热液体先经第一导流结构111的分割形成两道较为均匀的流体后，再流入第一隔筋113两侧的第一子流道112中，如此有利于进一步提升各个第一子流道112中换热液体流动均匀性，保证换热液道与流体入口105连接部分的换热均匀性。当然，在其它实施例中，第一导流结构111的两相对侧各设有两个或更多的第一隔筋113。另外，也可以不设置第一隔筋113。

一实施例中，多个第一子流道112的宽度大致相同，以保证各个第一子流道112中换热液体流速均匀，从而使得首端流道110各处的散热较为均匀。

在一实施例中，第一导流结构111包括分流隔筋114和分流凸起115，分流隔筋114沿换热液道的长度方向延伸，分流凸起115设于分流隔筋114朝向流体入口105的一端，分流凸起115朝分流隔筋114的两相对侧凸出设置。如此相当于增大了第一导流结构111朝向流体入口105的一端与换热液体的接触面积，当换热液体自流体入口105流入时，分流凸起115能够将换热液体朝分流隔筋114侧向更远的位置导出，通过调整分流凸起115的尺寸，可以调节换热液体朝分流隔筋114侧向导出的距离，从而可以使得换热液体流入远离分流隔筋114的第一子流道112和流入靠近分流隔筋114的第一子流道112的流量较为均匀，进而能进一步提升各个第一子流道112中换热液体流动均匀性，保证换热均匀性。当然，在其它实施例中，也可以不设置分流凸起115。

在一实施例中，分流隔筋114和第一隔筋113中至少一者在换热液道的延伸方向设有多个依次第一缺口116，相邻两个第一子流道112通过第一缺口116连通。本实施例中，分流隔筋114和每一个第一隔筋113均设有多个第一缺口116，如此设置，使得任意相邻两个第一子流道112相通，能够使得各个第一子流道112中的压力较为均匀，从而使得各个第一子流道112中换热液体的流速更加均匀，能进一步提升首端流道110中换热液体的流动均匀性。当然，在其它实施例中，也可以不设置第一缺口116。

请参照图3和图4，在一实施例中，换热液道具有至少一个转角流道160，至少一个转角流道160设有至少一个第二导流结构170，第二导流结构170用以将换热液体均匀导向转角流道160的下游。具体而言，转角流道160呈弯折设置，并具有相对的外侧壁161和内侧壁，转角流道160在流体流动路线上靠近流体入口105的一端为转角流道160的上游，转角流道160在换热液体的流动路线上远离流体入口105的一端为转角流道160的下游(换热液体在转角流道中的流动方向参照图4中虚线箭头W所指方向)。

应当理解，换热液体在流经转角流道160时，由于离心力的作用，会导致转角流道160中靠近外侧壁161的换热液体流速较大，转角流道160中靠近内侧壁的换热液体流速较小。在换热液体流入转角流道160下游的流道后，可能导致转角流道160下游的流道中分别靠近两侧壁的换热液体流速相差较大，造成转角流道160下游的流道中换热液体流速不均，进而导致换热不均，容易出现高温点。

通过在转角流道160设置第二导流结构170，以将换热液体均匀导向转角流道160的下游的流道中，即通过第二导流结构170能够减小转角流道160下游的流道中(在其宽度方向)靠近外侧壁161一侧的换热液体流速，增大靠近内侧壁一侧的换热液体流速，从而保证转角流道160下游的流道在其宽度方向各个位置的换热液体流速较为均匀，进而保证转角流道160下游的流道换热均匀，避免出现高温点。其中，第二导流结构170可以仅设于转角流道160的下游，或者第二导流结构170可以沿换热液体的流动路线朝下一转角流道160延伸。

在一实施例中，换热液道设有至少两个转角流道160，第二导流结构170设于转角流道160的下游，并沿换热液体的流动路线朝下一转角流道160或者朝流体出口106延伸。第二导流结构170在换热液道宽度方向的两相对侧分别形成有导流子流道171。如此设置，使得每个导流子流道171的宽度均小于转角流道160的宽度，如此能够提升单个导流子流道171中换热液体的流速。从而有利于提升换热液体的换热能力，提升半导体换热器的换热效率。

在一实施例中，第二导流结构170朝下一转角流道160或者朝流体出口106延伸的部分设有第二缺口172，相邻两个导流子流道171通过第二缺口172连通。如此设置，使得相邻两个导流子流道171相通，能够使得各个导流子流道171中的压力较为均匀，从而使得各个导流子流道171中换热液体的流速更加均匀，能进一步提升转角流道160下游流道的换热均匀性。当然，在一实施例中，也可以不设置第二缺口172。

在一实施例中，第二导流结构170设有多个，多个第二导流结构170在转角流道160的下游的宽度方向间隔分布，多个第二导流结构170朝向转角流道160的端部在转角流道160下游的宽度方向且在转角流道160由内至外的方向上呈逐渐上升的阶梯状设置(参照图4中虚线标示)。以下为便于说明，将“转角流道160下游的宽度方向且在转角流道160由内至外的方向”定义为第一方向(参照图4中箭头G所指方向)，“转角流道160下游的宽度方向且在转角流道160由外至内的方向”定义为第二方向，即第一方向和第二方向为相反的两个方向。

即在多个第二导流结构170朝向转角流道160的端部在第二方向上呈沿换热液体的流动方向逐渐降低的阶梯状，如此使得在第一方向上，多个第二导流结构170朝向转角流道160的端部与转角流道160的外侧壁161的间距逐渐减小，从而使得多个导流子流道171在第一方向上的流入阻力逐渐增大，有利于减小转角流道160下游流道中靠近转角流道160外侧壁161的导流子流道171的流速，增大转角流道160下游流道中靠近转角流道160内侧壁的导流子流道171的流速，保证各个导流子流道171中流速均匀，提升散热均匀性，避免出现高温点。当然，在其它实施例中，多个第二导流结构170的端部也可以平齐设置。

在一实施例中，第二导流结构170设有多个，多个第二导流结构170在转角流道160的下游的宽度方向间隔分布，每一第二导流结构170的两相对侧分别形成一个导流子流道171，在转角流道160下游的宽度方向且在转角流道160由内至外的方向上，多个导流子流道171的宽度呈逐渐减小设置。即多个导流子流道171的宽度在第一方向上逐渐减小，从而也可以使得多个导流子流道171在第一方向上的流入阻力逐渐增大，有利于减小转角流道160下游流道中靠近转角流道160外侧壁161的导流子流道171的流速，增大转角流道160下游流道中靠近转角流道160内侧壁的导流子流道171的流速，如此可以通过调整各个导流子流道171宽度，来改变各个导流子流道171的阻力，进而可以改变各个导流子流道171中换热液体的流速，使得各个导流子流道171中换热液体的流速较为均匀，提升散热均匀性，避免出现高温点。

进一步地，在一实施例中，在第一方向上，相邻两个导流子流道171的宽度的比值不小于1.1，且不大于1.3。即任意相邻的两个导流子流道171中，宽度较大的导流子流道171与宽度较小的导流子流道171的比值不小于1.1，且不大于1.3，如此能够更好地保证各个导流子流道171散热均匀。其中，相邻两个导流子流道171的宽度的比值可以为1.1、1.15、1.2、1.25或1.3等等。当然，在其它实施例中，相邻两个导流子流道171的宽度的比值也可以大于1.3或小于1.1。

换热液道包括首端流道110、末端流道120以及设于首端流道110和末端流道120之间的迂回流道130，首端流道110与流体入口105连通，末端流道120与流体出口106连通。

在一实施例中，首端流道110与迂回流道130之间呈弯折设置，以形成一个转角流道160，首端流道110与迂回流道130之间的转角流道160设有第二导流结构170，和/或，末端流道120与迂回流道130之间呈弯折设置，以形成一个转角流道160，末端流道120与迂回流道130之间的转角流道160设有第二导流结构170。即可以仅在首端流道110与迂回流道130之间的转角流道160设有第二导流结构170，也可以仅在末端流道120与迂回流道130之间的转角流道160设有第二导流结构170，还可以在首端流道110与迂回流道130之间的转角流道160、以及末端流道120与迂回流道130之间的转角流道160均设有第二导流结构170。

具体而言，首端流道110可以沿流体入口105的流入方向延伸，末端流道120可以沿流体出口106的流出方向延伸，即首端流道110和末端流道120均为直流道。迂回流道130自身呈迂回曲折设置，即迂回流道130中具有至少一个转角流道160，而迂回流道130的一端通过一个转角流道160与首端流道110连接，迂回流道130的另一端通过一个转角流道160与末端流道120连接。如此设置，能够保证迂回流道130宽度方向各个位置的换热液体流速均匀，也能保证末端流道120宽度方向各个位置的换热液体流速均匀，热端换热部10整体散热均匀性。

本实施例中，首端流道110与迂回流道130相并行设置，即迂回流道130相较首端流道110大致弯折180°，使得首端流道110和迂回流道130上游中的流体流动方向相反，如此可以使得首端流道110与迂回流道130之间的间距较小，能提升热端换热部10和/或冷端换热部20的空间利用率，还能提升换热液道在热端换热部10和/或冷端换热部20上占用面积，从而可以在不增加热端换热部10和/或冷端换热部20尺寸的情况下提升有效换热面积。当然，在其它实施例中，首端流道110与迂回流道130之间的夹角也可以呈锐角、直角或钝角设置。

请参照图3和图5，在一实施例中，换热液道具有至少一个转角流道160，至少一个转角流道160设有至少一个第三导流结构180，第三导流结构180用以将换热液体均匀导向转角流道160的下游。具体而言，转角流道160呈弯折设置，并具有相对的外侧壁161和内侧壁，转角流道160在流体流动路线上靠近流体入口105的一端为转角流道160的上游，转角流道160在换热液体的流动路线上远离流体入口105的一端为转角流道160的下游(换热液体在转角流道中的流动方向参照图5中虚线箭头M所指方向)。

通过在转角流道160设置第三导流结构180，以将换热液体均匀导向转角流道160的下游的流道中，即通过第三导流结构180能够减小转角流道160下游的流道中(在其宽度方向)靠近外侧壁161一侧的换热液体流速，增大靠近内侧壁一侧的换热液体流速，从而保证转角流道160下游的流道在其宽度方向各个位置的换热液体流速较为均匀，进而保证转角流道160下游的流道换热均匀，避免出现高温点。其中，第三导流结构180可以仅设于转角流道160的下游，或者第三导流结构180可以沿换热液体的流动路线朝下一转角流道160延伸。

在一实施例中，转角流道160的上游至少设有一个第三导流结构180，第三导流结构180沿转角流道160上游朝下游的弯折方向弯折设置；和/或，转角流道160的下游至少设有一个第三导流结构180，第三导流结构180沿转角流道160下游朝上游的弯折方向弯折设置。即可以仅在转角流道160的上游至少设有一个第三导流结构180，也可以仅在转角流道160的下游至少设有一个第三导流结构180，还可以在转角流道160的上游和转角流道160的下游各设有至少一个第三导流结构180。

即位于转角流道160上游的第三导流结构180沿转角流道160上游朝下游的弯折方向弯折设置，如此当换热液体从转角流道160的上游流向下游时，位于转角流道160上游的第三导流结构180能够改变换热液体的流向，从而将更多换热液体导向转角流道160下游流道中靠近转角流道160内侧壁的一侧，如此有利于增大转角流道160下游流道中靠近转角流道160内侧壁的一侧的换热流体流速，从而可以提升转角流道160下游流道宽度方向各个位置的散热均匀性。

通过将位于转角流道160下游的第三导流结构180沿转角流道160下游朝上游的弯折方向弯折设置，如此当换热液体从转角流道160的上游流向下游时，位于转角流道160下游的第三导流结构180能够将更多换热液体导向转角流道160下游流道中靠近转角流道160内侧壁的一侧，有利于增大转角流道160下游流道中靠近转角流道160内侧壁的一侧的换热流体流速，从而可以提升转角流道160下游流道宽度方向各个位置的散热均匀性。

在一实施例中，迂回流道130包括在流体流动方向上依次连接的第一流道段140和第二流道段150，第一流道段140与首端流道110连接，第一流道段140和第二流道段150之间呈弯折设置，以形成转角流道160，第一流道段140和第二流道段150之间的转角流道160设有第三导流结构180。即第一流道段140和第二流道段150通过一个转角流道160连通，如此设置，能够保证第二流道段150宽度方向各个位置的换热液体流速均匀，而且在第一流道段140与首端流道110之间的转角流道160设置第二导流结构170时，通过第二导流结构170和第一导流结构111的配合，能够保证整体迂回流道130中流速均匀，散热效果更好。当然，在其它实施例中，也可以在第一流道段140和第二流道段150之间的转角流道160设置第二导流结构170。或者也可以在第一流道段140和首端流道110之间的转角流道160设置第三导流结构180。

另外，在其它实施例中，迂回流道130还可以包括连接于第二流道段150下游的第三流道段，此时，第三流道段与末端流道120连接。此外，迂回流道130还可以包括连接于第二流道段150下游的第三流道段和连接于第三流道段下游的第四流道段等等，此时，第四流道段或者迂回流道130的末端与末端流道120连接。另外，在其它实施例中，也可以设置多个依次连接的迂回流道130，每一个迂回流道130均包括第一流道段140和第二流道段150，其中一个迂回流道130的第一流道段140与首端流道110连接，另一个迂回流道130的第二流道段150与末端流道120连接。

在一实施例中，第一流道段140和第二流道段150之间的转角流道160的上游设有多个第三导流结构180，每一第三导流结构180远离该转角流道160的一端朝第一流道段140与首端流道110之间的转角流道160延伸，且每一第三导流结构180远离该转角流道160的一端均大致与一个第二导流结构170共线，如此能保证每一第二导流结构170两侧的导流子流道171与第三导流结构180的两侧的流道对应，保证换热液体在第二导流结构170和第三导流结构180之间流动顺畅。当然，在其它实施例中，第三导流结构180远离该转角流道160(第一流道段140和第二流道段150之间的转角流道160)的一端与第二导流结构170在换热液体的流动方向呈错位设置。

在一实施例中，第一流道段140和第二流道段150中的流体流动方向相反。即第一流道段140和第二流道段150相并行设置，第一流道段140与第二流道段150的延伸方向大致平行，且第一流道段140与首端流道110相并行设置。如此可以使得第一流道段140和第二流道段150之间的间距较小，能提升热端换热部10和/或冷端换热部20的空间利用率，还能提升迂回流道130在热端换热部10和/或冷端换热部20上占用面积，从而可以在不增加热端换热部10和/或冷端换热部20尺寸的情况下提升有效换热面积。本实施例中，第二流道段150与末端流道120连接，即第二流道段150与末端流道120之间呈弯折设置，且第二流道段150与末端流道120相并行。当然，在其它实施例中，第一流道段140与第二流道段150之间的夹角也可以呈锐角、直角或钝角设置。

请参照图3，在一实施例中，第二流道段150设有多个第二隔筋152，多个第二隔筋152均沿第二流道段150的长度方向延伸，并在第二流道段150的宽度方向间隔分布，第二隔筋152的两相对各形成一个第二子流道151。位于转角流道160下游的第三导流结构180远离该转角流道160(第一流道段140和第二流道段150之间的转角流道160)的一端朝第一流道段140与首端流道110之间的转角流道160延伸，且每一第三导流结构180远离该转角流道160的一端均大致与一个第二隔筋152共线，并与第二隔筋152间隔。如此能保证每一第三导流结构180两侧的流道与第二隔筋152两侧的流道对应，保证换热液体在第二流道段150流动顺畅。

在一实施例中，第二隔筋152在第二流道段150的长度方向至少设有一个第三缺口153，相邻两个第二子流道151通过第三缺口153连通。如此设置，使得相邻两个第二子流道151相通，能够使得各个第二子流道151中的压力较为均匀，从而使得各个第二子流道151中换热液体的流速更加均匀，能进一步提升第二流道段150中换热液体的流动均匀性。当然，在一实施例中，也可以不设置第三缺口153。

在一实施例中，末端流道120设有多个第三隔筋122，多个第三隔筋122均沿末端流道120的长度方向延伸，并在末端流道120的宽度方向间隔分布，相邻两个第三隔筋122之间形成一个第三子流道121。第三隔筋122在末端流道120的长度方向至少设有一个第四缺口123，相邻两个第三子流道121通过第四缺口123连通。如此设置，使得相邻两个第三子流道121相通，能够使得各个第三子流道121中的压力较为均匀，从而使得各个第三子流道121中换热液体的流速更加均匀，能进一步提升末端流道120中换热液体的流动均匀性。当然，在一实施例中，也可以不设置第四缺口123。

在一实施例中，散热主体101设有螺钉柱104，换热盖板对应螺钉柱104设有螺钉过孔，螺钉柱104朝换热液道内凸出设置，部分或每一个第一缺口116、第二缺口172、第三缺口153和/或第四缺口123处对应设有一个螺钉柱104。如此既能使得第一缺口116、第二缺口172、第三缺口153和/或第四缺口123两侧的流道的压力均匀，也能避免靠近螺钉柱104凸出设置而导致流道变窄的情况。

请参照图2和图3，在一实施例中，热端换热部10设有流体入口105、流体出口106以及换热液道，冷端换热部20包括散冷基体210和设于散冷基体210上的多个散冷翅片220，多个散冷翅片220依次间隔分布，相邻两散冷翅片220之间形成散冷风道240。具体而言，散冷基体210和散冷翅片220一体成型。如此在将半导体换热器用于空调器时，可以将风机组件60设于散冷翅片220的一侧，使得风机组件60送出的气流直接经过散冷翅片220后送向室内，能够提升制冷效果。在一实施例中，冷端换热部20也设有流体入口105、流体出口106以及换热液道，如此可以使得半导体换热器的应用场景更广。

请参照图2、图6和图7，在一实施例中，冷端换热部20包括两个散冷基体210，每一散冷基体210上均设有多个散冷翅片220，两个散冷基体210设有散冷翅片220的一侧相对设置。即冷端换热部20由两个部分拼接形成，如此可以使得每一散冷基体210上散冷翅片220相对散冷基体210的凸设高度较小，以便于加工成型散冷翅片220，降低制造难度。当然，在其它实施例中，冷端换热部20也可以为一体成型。

在一实施例中，半导体换热器还包括固定件40，固定件40具有相对的两个第一表面410和相对的两个第二表面420，固定件40设有贯穿两个第一表面410的过风风道430，第二表面420设有贯穿过风风道430的内壁面的安装孔440，散冷基体210安装于固定件40，散冷翅片220自安装孔440伸入过风风道430内，散冷翅片220沿过风风道430的送风方向延伸。具体而言，两个第一表面410和两个第二表面420在固定件40的周向依次交替分布，即相当于任意一个第一表面410位于两个第二表面420之间，任意一个第二表面420位于两个第一表面410之间。过风风道430的两端各贯穿一个第一表面410，过风风道430在固定件40上的贯通方向与安装孔440在固定件40上的贯通方向大致垂直，冷端换热部20安装于固定件40时，散冷基体210设有散冷翅片220的一侧面向第二表面420，以使散冷基体210上的散冷翅片220穿过安装孔440而伸入过风风道430内，以当过风风道430内有气流通过时，使得气流与散冷翅片220接触而实现热交换。如此既能通过固定件40对冷端换热部20进行固定，也能较好地形成冷端换热风道。其中，冷端换热部20包括两个散冷基体210时，每一个第一表面410均设有安装孔440，每一个第一表面410均对应上设有一个散冷基体210。当然，在其它实施例中，也可以不设置固定件40，而通过两个散冷基体210相互连接，热端换热部10再与冷端换热部20连接。

在一实施例中，热端换热部10的两相对侧各设有一个连接结构107，两个热端换热部10的连接结构107一一对应连接，以将冷端换热部20夹持于两个热端换热部10之间。具体而言，每一热端换热部10均设有两个连接结构107，两个连接结构107分设于热端换热部10的两相对侧，连接结构107设有连接孔108，连接孔108内穿设有固定螺栓，即两个热端换热部10的连接结构107通过固定螺栓连接。如此结构简单，便于安装，且固定牢靠。而且通过热端换热部10的两相对侧进行固定，能够保证热端换热部10和冷端换热部20受力均匀，有利于提升连接稳定性。当然，在其它实施例中，连接结构107也可以为卡扣结构等。

在一实施例中，冷端换热部20对应部分或每一连接孔108设有第一过孔230，固定螺栓穿设于第一过孔230，如此也能通过固定螺栓对冷端换热部20进行限位，提升了冷端换热部20的连接稳定性。在一实施例中，固定件40对应部分或每一连接孔108设有第二过孔460，固定螺栓穿设于第二过孔460，如此也能通过固定螺栓对固定件40进行限位，而且在固定螺栓穿设于第一过孔230时，进一步提升了冷端换热部20的连接稳定性。

在一实施例中，热端换热部10包括散热主体101和散热盖板102，散热主体101设有流体入口105、流体出口106和热端流道槽，热端流道槽的一端与热端入口连通，另一端与热端出口连通，盖板盖合热端流道槽，以形成散热液道。如此可以使得散热盖板102的结构简单，便于生产加工，有利于降低生产成本。当然，在其它实施例中，也可以将热端入口和热端出口设于散热盖板102。另外，热端换热部10也可以有两个槽体拼接形成。

在一实施例中，热端换热部10设有定位凸台103，半导体制冷片30设于定位凸台103。具体而言，定位凸台103凸设于热端换热部10朝向冷端换热部20的表面，如此能便于半导体制冷片30安装定位。当然，在其它实施例中，也可以在热端换热部10朝向冷端换热部20的表面设置定位槽，将半导体制冷片30设于定位槽内。

在一实施例中，半导体换热器还包括隔热件50，隔热件50设于热端换热部10和冷端换热部20之间，隔热件50上开设有装配孔510，半导体制冷片30设置在装配孔510内，半导体制冷片30的热端面与热端换热部10接触，半导体制冷片30的冷端面与冷端换热部20接触。即热端换热部10和冷端换热部20之间通过隔热件50隔开，如此能够降低热端换热部10和冷端换热部20之间的热交换，有利于提升半导体换热器的换热效率。其中，半导体制冷片30的热端面与热端换热部10可以为直接抵接，也可以在半导体制冷片30的热端面与热端换热部10之间涂设导热介质。同理，半导体制冷片30的冷端面与冷端换热部20可以为直接抵接，也可以在半导体制冷片30的冷端面与冷端换热部20之间涂设导热介质。隔热件50可以为隔热泡沫或者泡棉等等。

在一实施例中，半导体换热器包括至少两个热端换热部10，冷端换热部20设于相对的两个热端换热部10之间，每一热端换热部10和冷端换热部20之间均设有半导体制冷片30。本实施例中，半导体换热器设有两个热端换热部10，两个热端换热部10分设于冷端换热部20的两相对侧，半导体制冷片30的一侧与热端换热部10导热连接，半导体制冷片30相对的另一侧与冷端换热部20导热连接。通过将冷端换热部20设于相对的两个热端换热部10之间，且在每一热端换热部10和冷端换热部20之间均设有半导体制冷片30，使得半导体换热器形成中间储冷，两端散热的结构。如此增加了热端换热部10和半导体制冷片30的数量，能增大半导体换热器的制冷量。同时，如此中间储冷的结构有利于冷端换热部20的保温，而在冷端换热部20的两相对侧均设有热端换热部10，有利于热端换热部10散热。即本方案能大幅提升半导体换热器的换热效率。当然，在其它实施例中，热端换热部10的数量也可以为三个、四个或更多等等，多个热端换热部10可以分布于冷端换热部20的四周。或者半导体换热器包括一个热端换热部10和一个冷端换热部20等等。

本发明还提出一种制冷设备，该制冷设备包括设备主体和半导体换热器，该半导体换热器的具体结构参照上述实施例，由于本制冷设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，半导体换热器设于设备主体。制冷设备可以为空调器、饮水机或冰箱等等。

请参照图8至图10，在一实施例中，制冷设备为风扇，风扇包括风机组件60，风机组件60的进风侧或出风侧连通半导体换热器中冷端换热部20的散冷风道240。如此通过风机组件60带动散冷气流的流动时，可以增加散冷气流的流动速度，从而可以提升散冷效果，提升半导体换热器的换热效率。而且将半导体换热器用于风扇上，使得风扇能够吹出冷气流，能够提升风扇的降温能力。制冷设备可以为冷风扇或塔扇等风扇。

在一实施例中，风机组件60包括风机610和导风件620，导风件620设置在风机610的出风端和冷端换热部20的散冷风道240之间。风机610和半导体换热器在冷端换热部20和热端换热部10的排布方向分布。即导风件620具有导风通道624，导风通道624的一端设于连通风机610的出风侧，另一端连通散冷风道240。导风件620具有相邻且呈夹角设置的两个安装表面621，导风通道624的一端贯穿其中一个安装表面621，另一端贯穿另一个安装表面621。导风件620的其中一个安装表面621安装于风机610的出风口处，导风件620的另一个安装表面621安装于散冷风道240处。由于半导体换热器在冷端换热部20和热端换热部10的排布方向的尺寸小于散冷风道240延伸方向的尺寸，故而将风机610和半导体换热器在冷端换热部20和热端换热部10的排布方向分布时，能够避免制冷设备在散冷风道240延伸方向的尺寸过大，有利于提升制冷设备的结构紧凑性。当然，在其它实施例中，也可以将风机610和半导体换热器在散冷风道240延伸方向分布。此外，也可以不设置导风件620，直接将贯流风机610的出风口安装于散冷风道240处。

在一实施例中，风机610为贯流风机。通过采用贯流风机，即能克服一定的风压，保证风量损失较小，又能实现较大的出风范围。当然，在其它实施例中，也可以采用离心风机或轴流风机等。

在一实施例中，导风件620设有风道入口和风道出口，风道入口的边缘设有第一连接部622，第一连接部622通过螺钉连接于风机610，且风道入口与风机610的出风侧连通，风道出口的边缘设有第二连接部623，第二连接部623通过螺钉连接于半导体换热器，且风道出口与散冷风道240的进风侧连通。具体而言，导风件620在散冷基体210上多个散冷翅片220的依次排布方向的两相对侧均设有第一连接部622，导风件620在散冷基体210上多个散冷翅片220的依次排布方向的两相对侧也均设有第二连接部623，以保证导风件620固定时受力均匀，保证固定牢靠。如此通过螺钉将导风件620固定在风机610和半导体换热器上，能够保证导风件620与半导体换热器、以及与风机610固定稳定。当然，在其它实施例中，也可以将导风件620卡接或粘接于半导体换热器(风机610)。

在一实施例中，位于导风件620同一端的第一连接部622和第二连接部623相互连接，以提升第一连接部622和第二连接部623的结构稳定性，使得导风件620固定更加牢靠。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种半导体换热器，其特征在于，包括：

半导体制冷片；

热端换热部；以及

冷端换热部，所述半导体制冷片设于所述冷端换热部和所述热端换热部之间；

所述热端换热部和所述冷端换热部中至少一者设有流体入口、流体出口以及连通所述流体入口和所述流体出口的换热液道，所述换热液道在所述流体入口和所述流体出口之间呈迂回曲折设置；所述换热液道连接所述流体入口的一端设有第一导流结构，所述第一导流结构朝向所述流体入口设置，并与所述换热液道相对的两个液道侧壁间隔设置；

所述第一导流结构包括分流隔筋和分流凸起，所述分流隔筋沿所述换热液道的长度方向延伸，所述分流凸起设于所述分流隔筋朝向所述流体入口的一端，所述分流凸起朝所述分流隔筋的两相对侧凸出设置。

2.如权利要求1所述的半导体换热器，其特征在于，所述换热液道具有至少一个转角流道，至少一个所述转角流道设有至少一个第二导流结构，所述第二导流结构用以将换热液体均匀导向所述转角流道的下游。

3.如权利要求2所述的半导体换热器，其特征在于，所述第二导流结构设有多个，多个所述第二导流结构在所述转角流道的下游的宽度方向间隔分布，多个所述第二导流结构朝向所述转角流道的端部在所述转角流道下游的宽度方向且在所述转角流道由内至外的方向上呈逐渐上升的阶梯状设置；

和/或，所述第二导流结构设有多个，多个所述第二导流结构在所述转角流道的下游的宽度方向间隔分布，每一所述第二导流结构的两相对侧分别形成一个导流子流道，在所述转角流道下游的宽度方向且在所述转角流道由内至外的方向上，多个所述导流子流道的宽度呈逐渐减小设置。

4.如权利要求2所述的半导体换热器，其特征在于，所述换热液道包括首端流道、末端流道以及设于所述首端流道和所述末端流道之间的迂回流道，所述首端流道与所述流体入口连通，所述末端流道与所述流体出口连通；

其中，所述首端流道与所述迂回流道之间呈弯折设置，以形成一个所述转角流道，所述首端流道与所述迂回流道之间的转角流道设有所述第二导流结构；和/或，所述末端流道与所述迂回流道之间呈弯折设置，以形成一个所述转角流道，所述末端流道与所述迂回流道之间的转角流道设有所述第二导流结构。

5.如权利要求1所述的半导体换热器，其特征在于，所述换热液道具有至少一个转角流道，至少一个所述转角流道设有至少一个第三导流结构，所述第三导流结构用以将换热液体均匀导向所述转角流道的下游。

6.如权利要求5所述的半导体换热器，其特征在于，所述转角流道的上游至少设有一个所述第三导流结构，所述第三导流结构沿所述转角流道上游朝所述下游的弯折方向弯折设置；和/或，

所述转角流道的下游至少设有一个所述第三导流结构，所述第三导流结构沿所述转角流道下游朝所述上游的弯折方向弯折设置。

7.如权利要求5所述的半导体换热器，其特征在于，所述换热液道包括首端流道、末端流道以及设于所述首端流道和所述末端流道之间的迂回流道，所述首端流道与所述流体入口连通，所述末端流道与所述流体出口连通；

所述迂回流道包括在流体流动方向上依次连接的第一流道段和第二流道段，所述第一流道段与所述首端流道连接，所述第一流道段和所述第二流道段之间呈弯折设置，以形成所述转角流道，所述第一流道段和所述第二流道段之间的转角流道设有所述第三导流结构。

8.如权利要求1所述的半导体换热器，其特征在于，所述热端换热部设有所述流体入口、所述流体出口以及所述换热液道，所述冷端换热部包括散冷基体和设于所述散冷基体上的多个散冷翅片，多个所述散冷翅片依次间隔分布，相邻两所述散冷翅片之间形成散冷风道。

9.如权利要求8所述的半导体换热器，其特征在于，所述半导体换热器还包括固定件，所述固定件具有相对的两个第一表面和相对的两个第二表面，所述固定件设有贯穿两个所述第一表面的过风风道，所述第二表面设有贯穿所述过风风道的内壁面的安装孔，所述散冷基体安装于所述固定件，所述散冷翅片自所述安装孔伸入所述过风风道内，所述散冷翅片沿所述过风风道的送风方向延伸。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的半导体换热器，其特征在于，所述半导体换热器包括至少两个热端换热部，所述冷端换热部设于相对的两个所述热端换热部之间，每一所述热端换热部和所述冷端换热部之间均设有所述半导体制冷片。

11.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1至10中任意一项所述的半导体换热器。

12.根据权利要求11所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为风扇，所述风扇包括风机组件，所述风机组件的进风侧或出风侧连通所述半导体换热器中冷端换热部的散冷风道。

13.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，所述风机组件包括风机和导风件，所述导风件设置在所述风机的出风端和所述冷端换热部的散冷风道之间；所述风机和所述半导体换热器在冷端换热部和热端换热部的排布方向分布。

14.根据权利要求13所述的制冷设备，其特征在于，所述导风件设有风道入口和风道出口，所述风道入口的边缘设有第一连接部，所述第一连接部通过螺钉连接于所述风机，且所述风道入口与所述风机的出风侧连通，所述风道出口的边缘设有第二连接部，所述第二连接部通过螺钉连接于所述半导体换热器，且所述风道出口与所述散冷风道的进风侧连通。

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