CN113594344A - 一种制冷芯片散热装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷芯片散热装置及使用方法，包括制冷芯片本体，所述制冷芯片本体的热面板体处固定连接有导热板，且导热板的表面向上凸起有格栅散热板，所述格栅散热板内部板块之间的导热板表面开设有导热孔槽，且格栅散热板的顶端开设有M形下陷槽，所述M形下陷槽的内部嵌入有M形冷却管，本发明通过在制冷芯片本体的热面处设置有多孔式的导热板，并借助格栅散热板构成散热空间，同时配合M形冷却管的循环水冷散热和微型散热扇的持续风冷散热构成组合式散热结构，实现了制冷芯片本体热面板体处的良好散热，从而提升制冷芯片本体的制冷效率。
Description
技术领域
本发明涉及制冷芯片散热技术领域，特别涉及一种制冷芯片散热装置及使用方法。
背景技术
半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高，半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热。通常半导体制冷片冷热端的温差可以达到40～65度之间，如果通过主动散热的方式来降低热端温度，那冷端温度也会相应的下降，从而达到更低的温度。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端；由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。
专利号CN202011339227.0的一种多回路微型半导体制冷芯片，包括底面基板、若干工作基板和与工作基板数量相对应的热电电路，所述热电电路设置在工作基板与底面基板之间，各个热电电路独立设置，各个工作基板互不接触。本发明的优点是：采用同一底面基板，使得制冷芯片外形尺寸精度更易控制，适用于对外形尺寸要求严苛的领域，设有独立的工作基板和热电电路，能够对不同的发热点进行准确的制冷。
现有技术的制冷芯片在工作时，其芯片的热面会产生升温，而此种芯片的升温热面处的热量缺乏较好的导热结构，不能较好的将制冷芯片的热面温度从芯片内向外传导出来，同时此种制冷芯片的热面片体外侧借助简单的风冷进行散热，简单的风冷散热效率不佳，因而此种制冷芯片的热面片体外侧缺乏组合式的散热结构进行散热性能的提升。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种制冷芯片散热装置及使用方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种制冷芯片散热装置，包括制冷芯片本体，所述制冷芯片本体的热面板体处固定连接有导热板，且导热板的表面向上凸起有格栅散热板，所述格栅散热板内部板块之间的导热板表面开设有导热孔槽，且格栅散热板的顶端开设有M形下陷槽，所述M形下陷槽的内部嵌入有M形冷却管，且M形冷却管的底端管体贴合于导热板的板体表面，所述M形冷却管的两端管口处互通连接有内螺纹管头，且内螺纹管头的管体伸出M形下陷槽的两端槽口，所述格栅散热板的顶端贴合有安装板，且安装板的中部设置有散热窗，所述散热窗两侧的安装板表面开设有螺纹孔B，且螺纹孔B下方的导热板表面开设有螺纹孔A，所述螺纹孔B和螺纹孔A之间螺纹旋接有螺纹杆，所述散热窗外侧的安装板表面固定连接有微型扇框，且微型扇框的内部安装有微型散热扇。
进一步地，所述安装板的螺纹孔B与导热板的螺纹孔A孔心竖向垂直，且安装板的螺纹孔B与导热板的螺纹孔A孔体尺寸相同；孔体尺寸相同且孔心竖向垂直的螺纹孔A和螺纹孔B之间可以竖直的旋入螺纹杆。
进一步地，所述M形冷却管的管体尺寸小于M形下陷槽的槽体尺寸，且M形冷却管的材质为紫铜材质；较小的M形冷却管可以嵌入M形下陷槽内，并且紫铜材质的M形冷却管具有较好的热传导性。
进一步地，所述M形冷却管两端的内螺纹管头内开设有螺孔，且内螺纹管头的螺孔内螺纹旋接有外螺纹接头管前端的螺纹管体，所述外螺纹接头管的管体中部凸起有环柄，所述外螺纹接头管背离环柄的尾端管体表面凸起有环形凸台，且环形凸台的环形台体外径自上而下逐渐缩小；捏住环柄可以将外螺纹接头管旋入M形冷却管两端的内螺纹管头内，并且外螺纹接头管尾端管体处的环形凸台在嵌入软性水管时可以起到撑管作用，使得软性水管可以更牢固的嵌套在外螺纹接头管的尾端。
进一步地，所述导热板的材质为紫铜材质，且导热板的板体表面阵列开设有导热孔槽；紫铜材质的导热板配合阵列开设的导热孔槽构成多孔导热板体，具备较好的导热能力。
进一步地，所述安装板中部的散热窗内开设有散热方孔，且散热方孔贯穿安装板的中部板体；散热窗处的的散热防孔贯穿安装板，使得微型散热扇处的风力可以透过安装板的散热方孔向下吹入散热格栅板内。
进一步地，所述螺纹杆的杆体为柱形螺纹长杆，且螺纹杆的螺纹长杆尺寸与螺纹孔B和螺纹孔A的螺孔尺寸相同；柱形螺纹长杆体的螺纹杆尺寸与螺纹孔B和螺纹孔A的螺孔尺寸相同，使得螺纹杆可以旋入螺纹孔B和螺纹孔A内。
进一步地，将M形冷却管嵌入格栅散热板的M形下陷槽内固定，并将微型散热扇的微型扇框贴在安装板的表面，此时使用螺纹杆从安装板的螺纹孔B处旋入导热板的螺纹孔A内固定，完成微型散热扇的安装，将外螺纹接头管尾端环形凸台处的管体嵌入软性水管的一端，并捏住环柄将外螺纹接头管的螺纹管体旋入内螺纹管头的螺孔内，此时将M形冷却管的两端管口处均安装有带有外螺纹接头管的内螺纹管头，然后将M形冷却管一端管口处的软性水管接通微型水泵的排水口，然后微型水泵的进水口借助水管连接外部的水箱，并且M形冷却管另一端管口处的软性水管也插入外部水箱内，当制冷芯片本体工作时，在外部水箱内注满清水并接通微型水泵和微型散热扇的电源使微型水泵和微型散热扇通电工作，当制冷芯片本体的热面板体处开设升温时，导热板配合导热孔槽形成多孔的导热薄板体，可以迅速的导出制冷芯片本体一侧热面处的温度进入格栅散热板内，此时微型水泵作为循环本体将外部水箱内的水体向外抽动经过M形冷却管后重新排入外部水箱内，而M形冷却管内循环流动的水体可以降低M形冷却管的温度，并且M形冷却管的循环水体在循环抽动过程中随管体和外部水箱的箱体向外散出热量，此时具有降温性的M形冷却管在导热板的表面可以较好的对导热板进行接触降温，同时微型扇框内的微型散热扇通电工作后从安装板的散热窗处向格栅散热板内吹入风力，使得格栅散热板内处的温度被风力吹动向外从板体的间隙之间向外散出，进一步实现对格栅散热板下方导热板的散热，进而借助风冷、水冷配合薄板导热和格栅式的间隙散热，较好的对制冷芯片本体的热面进行高效散热，并且主动式的高效散热结构可以提升制冷芯片本体的冷面的制冷效率，使其达到更低的温度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在制冷芯片本体的热面处设置有多孔式的导热板，并借助格栅散热板构成散热空间，同时配合M形冷却管的循环水冷散热和微型散热扇的持续风冷散热构成组合式散热结构，实现了制冷芯片本体热面板体处的良好散热，从而提升制冷芯片本体的制冷效率。
附图说明
图1为本发明一种制冷芯片散热装置及使用方法的整体结构示意图。
图2为本发明一种制冷芯片散热装置及使用方法的散热结构爆炸图。
图3为本发明一种制冷芯片散热装置及使用方法的导热板结构示意图。
图4为本发明一种制冷芯片散热装置及使用方法的安装板结构示意图。
图5为本发明一种制冷芯片散热装置及使用方法的外螺纹接头管结构示意图。
图中：1、制冷芯片本体；2、导热板；3、导热孔槽；4、螺纹孔A；5、格栅散热板；6、M形下陷槽；7、M形冷却管；8、内螺纹管头；801、外螺纹接头管；802、环柄；803、环形凸台；9、安装板；10、螺纹孔B；11、散热窗；12、微型扇框；13、微型散热扇；14、螺纹杆。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-5所示，一种制冷芯片散热装置及使用方法，包括制冷芯片本体1，所述制冷芯片本体1的热面板体处固定连接有导热板2，且导热板2的表面向上凸起有格栅散热板5，所述格栅散热板5内部板块之间的导热板2表面开设有导热孔槽3，且格栅散热板5的顶端开设有M形下陷槽6，所述M形下陷槽6的内部嵌入有M形冷却管7，且M形冷却管7的底端管体贴合于导热板2的板体表面，所述M形冷却管7的两端管口处互通连接有内螺纹管头8，且内螺纹管头8的管体伸出M形下陷槽6的两端槽口，所述格栅散热板5的顶端贴合有安装板9，且安装板9的中部设置有散热窗11，所述散热窗11两侧的安装板9表面开设有螺纹孔B10，且螺纹孔B10下方的导热板2表面开设有螺纹孔A4，所述螺纹孔B10和螺纹孔A4之间螺纹旋接有螺纹杆14，所述散热窗11外侧的安装板9表面固定连接有微型扇框12，且微型扇框12的内部安装有微型散热扇13。
其中，所述安装板9的螺纹孔B10与导热板2的螺纹孔A4孔心竖向垂直，且安装板9的螺纹孔B10与导热板2的螺纹孔A4孔体尺寸相同；孔体尺寸相同且孔心竖向垂直的螺纹孔A4和螺纹孔B10之间可以竖直的旋入螺纹杆14。
其中，所述M形冷却管7的管体尺寸小于M形下陷槽6的槽体尺寸，且M形冷却管7的材质为紫铜材质；较小的M形冷却管7可以嵌入M形下陷槽6内，并且紫铜材质的M形冷却管7具有较好的热传导性。
其中，所述M形冷却管7两端的内螺纹管头8内开设有螺孔，且内螺纹管头8的螺孔内螺纹旋接有外螺纹接头管801前端的螺纹管体，所述外螺纹接头管801的管体中部凸起有环柄802，所述外螺纹接头管801背离环柄802的尾端管体表面凸起有环形凸台803，且环形凸台803的环形台体外径自上而下逐渐缩小；捏住环柄802可以将外螺纹接头管801旋入M形冷却管7两端的内螺纹管头8内，并且外螺纹接头管801尾端管体处的环形凸台803在嵌入软性水管时可以起到撑管作用，使得软性水管可以更牢固的嵌套在外螺纹接头管801的尾端。
其中，所述导热板2的材质为紫铜材质，且导热板2的板体表面阵列开设有导热孔槽3；紫铜材质的导热板2配合阵列开设的导热孔槽3构成多孔导热板体，具备较好的导热能力。
其中，所述安装板9中部的散热窗11内开设有散热方孔，且散热方孔贯穿安装板9的中部板体；散热窗11处的的散热防孔贯穿安装板9，使得微型散热扇13处的风力可以透过安装板9的散热方孔向下吹入散热格栅板5内。
其中，所述螺纹杆14的杆体为柱形螺纹长杆，且螺纹杆14的螺纹长杆尺寸与螺纹孔B10和螺纹孔A4的螺孔尺寸相同；柱形螺纹长杆体的螺纹杆14尺寸与螺纹孔B10和螺纹孔A4的螺孔尺寸相同，使得螺纹杆14可以旋入螺纹孔B10和螺纹孔A4内。
其中，将M形冷却管7嵌入格栅散热板5的M形下陷槽6内固定，并将微型散热扇13的微型扇框12贴在安装板9的表面，此时使用螺纹杆14从安装板9的螺纹孔B10处旋入导热板2的螺纹孔A4内固定，完成微型散热扇13的安装，将外螺纹接头管801尾端环形凸台803处的管体嵌入软性水管的一端，并捏住环柄802将外螺纹接头管801的螺纹管体旋入内螺纹管头8的螺孔内，此时将M形冷却管7的两端管口处均安装有带有外螺纹接头管801的内螺纹管头8，然后将M形冷却管7一端管口处的软性水管接通微型水泵的排水口，然后微型水泵的进水口借助水管连接外部的水箱，并且M形冷却管7另一端管口处的软性水管也插入外部水箱内，当制冷芯片本体1工作时，在外部水箱内注满清水并接通微型水泵和微型散热扇13的电源使微型水泵和微型散热扇13通电工作，当制冷芯片本体1的热面板体处开设升温时，导热板2配合导热孔槽3形成多孔的导热薄板体，可以迅速的导出制冷芯片本体1一侧热面处的温度进入格栅散热板5内，此时微型水泵作为循环本体将外部水箱内的水体向外抽动经过M形冷却管7后重新排入外部水箱内，而M形冷却管7内循环流动的水体可以降低M形冷却管7的温度，并且M形冷却管7的循环水体在循环抽动过程中随管体和外部水箱的箱体向外散出热量，此时具有降温性的M形冷却管7在导热板2的表面可以较好的对导热板2进行接触降温，同时微型扇框12内的微型散热扇13通电工作后从安装板9的散热窗11处向格栅散热板5内吹入风力，使得格栅散热板5内处的温度被风力吹动向外从板体的间隙之间向外散出，进一步实现对格栅散热板5下方导热板2的散热，进而借助风冷、水冷配合薄板导热和格栅式的间隙散热，较好的对制冷芯片本体1的热面进行高效散热，并且主动式的高效散热结构可以提升制冷芯片本体1的冷面的制冷效率，使其达到更低的温度。
需要说明的是，本发明为一种制冷芯片散热装置及使用方法，当制冷芯片本体1工作时，其板体的热面产生热量，在外部水箱内注满清水并接通微型水泵和微型散热扇13的电源使微型水泵和微型散热扇13通电工作，当制冷芯片本体1的热面板体处开设升温时，导热板2配合导热孔槽3形成多孔的导热薄板体，可以迅速的导出制冷芯片本体1一侧热面处的温度进入格栅散热板5内，此时微型水泵作为循环本体将外部水箱内的水体向外抽动经过M形冷却管7后重新排入外部水箱内，而M形冷却管7内循环流动的水体可以降低M形冷却管7的温度，并且M形冷却管7的循环水体在循环抽动过程中随管体和外部水箱的箱体向外散出热量，此时具有降温性的M形冷却管7在导热板2的表面可以较好的对导热板2进行接触降温，同时微型扇框12内的微型散热扇13通电工作后从安装板9的散热窗11处向格栅散热板5内吹入风力，使得格栅散热板5内处的温度被风力吹动向外从板体的间隙之间向外散出，进一步实现对格栅散热板5下方导热板2的散热，进而借助风冷、水冷配合薄板导热和格栅式的间隙散热，较好的对制冷芯片本体1的热面进行高效散热，并且主动式的高效散热结构可以提升制冷芯片本体1的冷面的制冷效率，使其达到更低的温度。
需要说明的是，本发明为一种制冷芯片散热装置及使用方法，包括1、制冷芯片本体；2、导热板；3、导热孔槽；4、螺纹孔A；5、格栅散热板；6、M形下陷槽；7、M形冷却管；8、内螺纹管头；801、外螺纹接头管；802、环柄；803、环形凸台；9、安装板；10、螺纹孔B；11、散热窗；12、微型扇框；13、微型散热扇；14、螺纹杆，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种制冷芯片散热装置，包括制冷芯片本体(1)，其特征在于：所述制冷芯片本体(1)的热面板体处固定连接有导热板(2)，且导热板(2)的表面向上凸起有格栅散热板(5)，所述格栅散热板(5)内部板块之间的导热板(2)表面开设有导热孔槽(3)，且格栅散热板(5)的顶端开设有M形下陷槽(6)，所述M形下陷槽(6)的内部嵌入有M形冷却管(7)，且M形冷却管(7)的底端管体贴合于导热板(2)的板体表面，所述M形冷却管(7)的两端管口处互通连接有内螺纹管头(8)，且内螺纹管头(8)的管体伸出M形下陷槽(6)的两端槽口，所述格栅散热板(5)的顶端贴合有安装板(9)，且安装板(9)的中部设置有散热窗(11)，所述散热窗(11)两侧的安装板(9)表面开设有螺纹孔B(10)，且螺纹孔B(10)下方的导热板(2)表面开设有螺纹孔A(4)，所述螺纹孔B(10)和螺纹孔A(4)之间螺纹旋接有螺纹杆(14)，所述散热窗(11)外侧的安装板(9)表面固定连接有微型扇框(12)，且微型扇框(12)的内部安装有微型散热扇(13)。
2.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置，其特征在于：所述安装板(9)的螺纹孔B(10)与导热板(2)的螺纹孔A(4)孔心竖向垂直，且安装板(9)的螺纹孔B(10)与导热板(2)的螺纹孔A(4)孔体尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置，其特征在于：所述M形冷却管(7)的管体尺寸小于M形下陷槽(6)的槽体尺寸，且M形冷却管(7)的材质为紫铜材质。
4.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置，其特征在于：所述M形冷却管(7)两端的内螺纹管头(8)内开设有螺孔，且内螺纹管头(8)的螺孔内螺纹旋接有外螺纹接头管(801)前端的螺纹管体，所述外螺纹接头管(801)的管体中部凸起有环柄(802)，所述外螺纹接头管(801)背离环柄(802)的尾端管体表面凸起有环形凸台(803)，且环形凸台(803)的环形台体外径自上而下逐渐缩小。
5.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置，其特征在于：所述导热板(2)的材质为紫铜材质，且导热板(2)的板体表面阵列开设有导热孔槽(3)。
6.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置，其特征在于：所述安装板(9)中部的散热窗(11)内开设有散热方孔，且散热方孔贯穿安装板(9)的中部板体。
7.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置，其特征在于：所述螺纹杆(14)的杆体为柱形螺纹长杆，且螺纹杆(14)的螺纹长杆尺寸与螺纹孔B(10)和螺纹孔A(4)的螺孔尺寸相同。
8.根据权利要求1所述的一种制冷芯片散热装置的使用方法，其特征在于：将M形冷却管(7)嵌入格栅散热板(5)的M形下陷槽(6)内固定，并将微型散热扇(13)的微型扇框(12)贴在安装板(9)的表面，此时使用螺纹杆(14)从安装板(9)的螺纹孔B(10)处旋入导热板(2)的螺纹孔A(4)内固定，完成微型散热扇(13)的安装，将外螺纹接头管(801)尾端环形凸台(803)处的管体嵌入软性水管的一端，并捏住环柄(802)将外螺纹接头管(801)的螺纹管体旋入内螺纹管头(8)的螺孔内，此时将M形冷却管(7)的两端管口处均安装有带有外螺纹接头管(801)的内螺纹管头(8)，然后将M形冷却管(7)一端管口处的软性水管接通微型水泵的排水口，然后微型水泵的进水口借助水管连接外部的水箱，并且M形冷却管(7)另一端管口处的软性水管也插入外部水箱内，当制冷芯片本体(1)工作时，在外部水箱内注满清水并接通微型水泵和微型散热扇(13)的电源使微型水泵和微型散热扇(13)通电工作，当制冷芯片本体(1)的热面板体处开设升温时，导热板(2)配合导热孔槽(3)形成多孔的导热薄板体，可以迅速的导出制冷芯片本体(1)一侧热面处的温度进入格栅散热板(5)内，此时微型水泵作为循环本体将外部水箱内的水体向外抽动经过M形冷却管(7)后重新排入外部水箱内，而M形冷却管(7)内循环流动的水体可以降低M形冷却管(7)的温度，并且M形冷却管(7)的循环水体在循环抽动过程中随管体和外部水箱的箱体向外散出热量，此时具有降温性的M形冷却管(7)在导热板(2)的表面可以较好的对导热板(2)进行接触降温，同时微型扇框(12)内的微型散热扇(13)通电工作后从安装板(9)的散热窗(11)处向格栅散热板(5)内吹入风力，使得格栅散热板(5)内处的温度被风力吹动向外从板体的间隙之间向外散出，进一步实现对格栅散热板(5)下方导热板(2)的散热，进而借助风冷、水冷配合薄板导热和格栅式的间隙散热，较好的对制冷芯片本体(1)的热面进行高效散热，并且主动式的高效散热结构可以提升制冷芯片本体(1)的冷面的制冷效率，使其达到更低的温度。
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