CN200979315Y - 一种用于温差电致冷器的管翅式热管散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温差电致冷器用的管翅式热管散热器，它由蒸发皿、异形三通管件、异形三通管件、下端板、散热翅片、上端板、U形管和充液管构成。温差电致冷器的热端将热量传导至蒸发皿内腔，并加热其内的工质使其成为工质蒸汽。工质蒸汽沿U型管轴线上升，上升过程中将热量传导至散热翅片。最后由微形轴流风机或离心风机强迫散热，将热量传到环境之中。工质的吸热蒸发、放热冷凝循环往复，实现了快速散热，分别适用于侧致冷、顶盖致冷、底平面致冷、高度尺寸较小或发热地点与散热地点必须相距较远的场合。

Description

一种用于温差电致冷器的管翅式热管散热器

技术领域

本实用新型涉及温差电致冷器热端的散热装置，特别涉及一种用于温差电致冷器的管翅式热管散热器。

背景技术

由于温差电致冷器运行时，有直流电通过温差电偶产生焦耳热，同时热端的热量也将传入冷端，故在平衡状态下，冷端的热平衡方程为：

Qc＝anpTcI-0.5I²R-k(T_h-Tc)……………(1)

即冷端的致冷量等于冷端产生的珀尔帖冷量减去带入冷端的1/2焦耳热，再减去由付里叶传导定律决定的由热端传入冷端的热量。由公式(1)可知，要提高致冷性能，除选择适当的电压、电流并相对减少带入冷端的焦耳热外，更主要的是改善温差电致冷器热端的热传导方式，将热端的温度尽快地散去，减少冷热端因温度积累形成的热交换。在改善冷端冷传导水平的同时，最大限度降低两端的温差，才能获得较大的致冷量。因此，研制温差电致冷器热端的高效散热装置，一直是许多同仁的课题。

目前市场上性能较好的散热装置是各种热管散热器。我们知道热管散热器是靠工质的吸热蒸发、放热冷凝的循环往复工作的。其散热效果比传统的铝型才翅片式散热器好的多。我的专利(专利号ZL200420084800.8)“一种温差电致冷器用热管散热器”在40L电子冷藏箱上应用就获得了30K的温差。但这种热管散热器用了许多铜材，价格较高；同时铜又不能和性能较好的工质氨相容，这也是它的不之处。上述原因限制了它的应用。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的，在于提出一种比较经济、适于多种工质和在多种场合下都可应用的用于温差电致致冷器的管翅式热管散热器。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

一种用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，它主要由蒸发皿、异型三通管件、下端板、散热翅片、上端板、U形管和充液管组成。蒸发皿与两个异型三通管件密封连接，两异型三通管件的另一端与U形管密封连接。U形管上套装有一组散热翅片，下端板、上端板分别设在散热翅片的上、下两端。

蒸发皿的内腔由数个圆柱面或椭圆柱面构成，相邻圆柱面的中心距或相邻两椭圆柱面的中心距，应小于圆柱面的直径或小于沿两椭圆柱中心连线方向的椭圆轴长。构成蒸发皿内腔的圆柱面或椭圆柱面的内表面上有均匀分布的纵向沟槽，沟槽的横断面可以是矩形、三角形、梯形、倒梯形和圆弧形。

散热翅片可以是光滑片、波纹片或条缝片。蒸发皿两个平面中的一个或全部与温差电致冷器的热端紧贴连接。与温差电致冷器的热端接触的平面须机械加工为光滑平整的平面。蒸发皿上的两个孔用于固定温差电致冷器，两孔连线根据情况可以是水平线也可以是铅垂线。U型管的内壁可以是光滑的，也可以均匀分布有纵向沟槽，沟槽的横断面可以是三角形、矩形、梯形、倒梯形或圆弧形。

本实用新型的温差电致冷器的管翅式热管散热器，将温差电致冷器热端的热量传导至环境之中，实现了对温差电致冷器热端的快速散热，最大限度地降低了两端的温差，因而获得了较大的致冷量。

附图说明

图1为本实用新型管翅式热管散热器的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型第二种实施方式的主视图；

图4为图3的左视图；

图5为本实用新型的第三种实施方式的主视图；

图6为图5的左视图；

图7为本实用新型的第四种实施方式的主视图；

图8为图7的左视图；

图9为蒸发皿的主视图；

图10为图9的左视图；

图11为图9的A-A断面图。

具体实施方式

如图1至图11所示，本实用新型用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，主要由蒸发皿1、异形三通管件2、异形三通管件5、下端板3、散热翅片4、上端板6、U型管7和充液管8组成。

温差电致器接通电源后，其热端发热，将与其紧贴连接的蒸发皿1内腔102中的工质液体加热使之沸腾，并蒸发为具有一定压力和热量的工质蒸汽。这些工质蒸汽经异形三通管件2、异形三通管件5进入U形管7，并通过U形管7的管壁将热量传导至散热翅片4之上。最后经微型轴流风机或离心风机的强迫散热将热量散发到环境之中。失去热量的工质蒸汽冷凝为工质液体并沿原路线返回到蒸发皿1的内腔102之中，继续参加吸热蒸发、放热冷凝的循环往复之中。工质吸热蒸发、放热冷凝的循环往复，将温差电致冷器热端的热量传导至环境之中，实现了对温差电致冷器热端的快速散热，从而使温差电致冷器的冷端获得较多的冷量。除下端板3、上端板6可不用工业纯铝外，其他另件全部采用工业纯铝。同一种材料具有较好的焊接性能，而工业纯铝导热性能良好。经多次试验，本实用新型与采用了铜的ZL200420084800专利产品性能大体相同。工业纯铝与环保工质600a、134a以及氨相容，克服了热管中有铜不能使用氨的缺点。

图3——图8给出了本实用的另外三种实施方式。参照图3、图4，该种方式适用于温差电致冷器布置在箱体的顶盖或底面。参照图5、图6，该种方式适于安装空间较小的场合。参照图7、图8，该种方式适用于蒸发皿1与散热翅片4距离较远的场合。用其它形状的连接件代替连接件异形三通管件2、异形三通管件5，即形成本实用新型的其它形式，都在本实用新型的保护范围之内。如图1中的异形三通管件2、异形三通管件5被图3中的Y形三通管件9、Y形三通管件10所取代，即可形成本实用新型的第二种实施方式。

Claims (7)

1、一种用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：它由蒸发皿(1)、异形三通管件(2)、异形三通管件(5)、下端板(3)、散热翅片(4)、上端板(6)、U型管(7)和充液管(8)组成；蒸发皿(1)与异型三通管件(2)、异型三通管件(5)密封连接，异形三通管件(2)、异形三通管件(5)的另一端与U形管(7)密封连接，U形管(7)上套装有一组散热翅片(4)，下端板(3)、上端板(6)分别设在散热翅片(4)的上、下两端。

2、根据权利要求1所述的用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：所述蒸发皿(1)的内腔(102)由数个圆柱面或椭圆柱面构成；相邻两圆柱面的中心距或相邻两椭圆柱面的中心距，分别小于圆柱面的直径或小于沿两椭圆柱面轴心线连接方向之椭圆柱面之轴长。

3、根据权利要求1所述的用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：所述蒸发皿(1)内腔(102)的表面，设有均匀分布的纵向沟槽。

4、根据权利要求1或3所述的用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：所述蒸发皿(1)之内腔(102)表面均布沟槽的横断面可以为矩形、三角形、梯形、倒梯形或圆弧形。

5、根据权利要求1所述的用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：所述的散热翅片(4)可以是光滑片、波纹片或条缝片。

6、根据权利要求1所述的用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：所述U形管(7)的内壁可以是光滑的，也可设有均匀分布的纵向沟槽。

7、根据权利要求1或6所述的用于温差电致冷器的管翅式热管散热器，其特征在于：所述U形管(7)内壁均布的沟槽，其横断面可以是三角形、矩形、梯形、倒梯形或圆弧形。

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