CN204693920U - 传冷装置及具有该传冷装置的半导体制冷箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传冷装置及具有该传冷装置的半导体制冷箱。本实用新型提供了一种传冷装置，其包括：一根或多根热管，每根热管具有上部区段和与上部区段相距一距离的下部区段，每根热管的上部区段配置成直接或间接地与一冷源热连接，以吸收冷源的冷量并传递出，且传递到每根热管的下部区段；和上部翅片组，其与每根热管的上部区段直接或间接地热连接。此外，本实用新型还提供了一种具有该传冷装置的半导体制冷箱。本实用新型的传冷装置及半导体制冷箱由于具有与每根热管的上部区段热连接的上部翅片组，可使冷源的冷量在每根热管的上端和下端同时向储物空间内传递，以使储物空间内的温度分布均匀。

Description

传冷装置及具有该传冷装置的半导体制冷箱

技术领域

本实用新型涉及冰箱技术领域，特别是涉及一种传冷装置及具有该传冷装置的半导体制冷箱。

背景技术

半导体制冷冰箱，也称之为热电冰箱。其利用半导体制冷片通过热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷，无需制冷工质和机械运动部件，解决了介质污染和机械振动等传统机械制冷冰箱的应用问题。然而，现有的半导体冰箱由于受到冷热端换热、噪音、成本等因素，一般采用小容量单温区，应用中也主要是车载、医疗等特殊小型制冷箱。而且，现有的半导体制冷冰箱中，传冷装置仅仅将半导体制冷片的冷量传递到储物间室内。发明人发现，半导体制冷冰箱的储物间室内的温度分布不够均匀。

实用新型内容

本实用新型第一方面的一个目的旨在克服现有的半导体冰箱的至少一个缺陷，提供一种用于半导体制冷箱的传冷装置，其能够使半导体制冷箱的储物空间内的温度分布均匀。

本实用新型第二方面的一个目的是要提供一种具有上述传冷装置的半导体制冷箱。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供了一种用于半导体制冷箱的传冷装置，该传冷装置包括：

一根或多根热管，每根所述热管具有上部区段和与所述上部区段相距一距离的下部区段，每根所述热管的上部区段配置成直接或间接地与一冷源热连接，以吸收所述冷源的冷量并传递出，且传递到每根所述热管的下部区段；和

上部翅片组，其与每根所述热管的上部区段直接或间接地热连接。

可选地，每根所述热管为烧结热管。

可选地，所述传冷装置进一步包括：导冷基体，其用于与所述冷源热接触；且每根所述热管的上部区段抵靠于或嵌入所述导冷基体中。

可选地，所述上部翅片组中的多个翅片相对应平行间隔地设置于所述导冷基体的一个竖向侧面。

可选地，所述传冷装置进一步包括：上部风机，配置成对所述上部翅片组上的冷量进行强制对流散冷。

可选地，所述传冷装置进一步包括：下部翅片组，其与每根所述热管的下部区段直接或间接地热连接。

可选地，所述下部翅片组中的多个翅片相对应平行间隔地安装于所述一根或多根热管的下部区段。

可选地，所述传冷装置进一步包括：下部风机，配置成对所述下部翅片组上的冷量进行强制对流散冷。

可选地，所述热管的数量为多根，多根所述热管沿竖直方向平行延伸。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型提供了一种半导体制冷箱，其包括：

箱体，其内限定有一个或多个储物空间；和

一个或多个半导体制冷系统，每个所述半导体制冷系统包括其自身的一个或多个半导体制冷片，以及将该半导体制冷系统内每个半导体制冷片冷端的冷量供应到一个储物空间的传冷装置；且

每个所述半导体制冷系统的传冷装置为上述任一种传冷装置。

本实用新型的传冷装置及半导体制冷箱由于具有与每根热管的上部区段热连接的上部翅片组，可使冷源的冷量在每根热管的上端和下端同时向储物空间内传递，以使储物空间内的温度分布均匀。

进一步地，由于本实用新型的传冷装置及半导体制冷箱还具有与每根热管的下部区段热连接的下部翅片组，进一步使储物空间内的温度分布均匀。

进一步地，由于本实用新型的半导体制冷箱具有多个储物空间和多个半导体制冷系统，显著提高了半导体制冷箱的储物容量，而且能够使每个储物空间内的温度相等或不等，从而使半导体制冷箱内具有多个温区。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型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实用新型的一些具体实施例。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是根据本实用新型一个实施例的传冷装置的示意性主视图；

图2是根据本实用新型一个实施例的传冷装置的示意性右视图；

图3是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱的示意性主视图；

图4是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱的示意性右视图；

图5是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱的示意性后视图；

图6是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱的示意性右视图；

图7是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱的示意性后视图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的传冷装置32的示意性主视图。如图1所示，本实用新型实施例提供的用于半导体制冷箱100的传冷装置32可包括一根或多根热管322，用于传递冷源的冷量。具体地，每根热管322可具有上部区段和与上部区段相距一距离的下部区段。每根热管322的上部区段配置成直接或间接地与一冷源热连接，以吸收冷源的冷量并传递出，且传递到每根热管322的下部区段。特别地，本实用新型实施例的传冷装置32还可包括上部翅片组323，其与每根热管322的上部区段直接或间接地热连接，以向半导体制冷箱100的储物空间21内传递冷量。

在本实用新型实施例中，当冷源提供冷量时，该传冷装置32的上部翅片组323和每根热管322的下部区段均可向半导体制冷箱100的一个储物空间21内传递冷量。由于热管322传热的多方向性，当冷源停止提供冷量时，传冷装置32也可利用每根热管322使半导体制冷箱100的各个储物间室内温度分布均匀，防止冷空气全部处于该储物空间21的下部，热空气全部处于该储物空间21的上部，造成该储物间室内的上下温差较大。

在本实用新型实施例中，每根热管322可为烧结热管，其内部空腔内灌注有二氧化碳、超导介质等制冷剂，其内壁上可附着有烧结的金属粉末结构，以提高传冷效率。热管322的数量为多根，多根热管322沿竖直方向平行延伸。例如，热管322可为3根，每根热管322的长度可为60cm，直径为8mm。

在本实用新型的一些实施例中，传冷装置32可进一步包括下部翅片组324，其与每根热管322的下部区段直接或间接地热连接，以进一步提高传冷效率。

图2是根据本实用新型一个实施例的传冷装置32的示意性右视图。如图2所示，为了便于与冷源热连接，在本实用新型的一些实施例中，传冷装置32可进一步包括导冷基体321，其用于与冷源热接触。每根热管322的上部区段抵靠于或嵌入导冷基体321中。例如，每根热管322的上部区段嵌入该导冷基体321中。冷源可为一个或多个半导体制冷片31，该导冷基体321的一个竖向侧面与一个或多个半导体制冷片31的冷端接触换热。进一步地，导冷基体321与半导体制冷片31的接触面可涂抹导热硅脂。优选地，导冷基体321可为由铝材料制成的导热块。

在本实用新型实施例一些实施例中，该传冷装置32的上部翅片组323中的多个翅片相对应平行间隔地设置于导冷基体321的一个竖向侧面。而且，导冷基体321的与该竖向侧面相对的另一竖向侧面可用于与冷源接触换热。下部翅片组324中的多个翅片相对应平行间隔地安装于一根或多根热管322的下部区段，以使下部翅片组324中的每个翅片与每根热管322接触换热。

为了提高散冷效率，本实用新型实施例中的传冷装置32还包括两个风机，分别为上部风机325和下部风机326。上部风机325可配置成对上部翅片组323上的冷量进行强制对流散冷。下部风机326可配置成对下部翅片组324上的冷量进行强制对流散冷。在该实施例中，上部风机325和下部风机326均可为轴流风机，分别安装于上部翅片组323和下部翅片组324上。

图3是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱100的示意性主视图。如图3所示，本实用新型实施例还提供了一种半导体制冷箱100，该半导体制冷箱100一般性可包括箱体20和半导体制冷系统30。该箱体20内限定有一个或多个储物空间21。半导体制冷系统30的数量可为一个或多个，每个半导体制冷系统30包括其自身的一个或多个半导体制冷片31，以及将该半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31冷端的冷量供应到一个储物空间21的传冷装置。特别地，每个半导体制冷系统30的传冷装置为上述任一实施例中的传冷装置32。

在本实用新型的一些实施例中，储物空间21可为多个，半导体制冷系统30的数量也为多个。在本实用新型实施例中，每个半导体制冷系统30可独立制冷，以使相应的储物空间21处于一预定范围温度范围内，从而使多个储物空间21内的温度相等或不等，也就是说，多个半导体制冷系统30可使该半导体制冷箱100内形成多个温区，以保存与各个温区相对应的物品等。

在本实用新型的一些实施例中，多个储物空间21沿横向方向并列设置。多个半导体制冷系统30可沿横向方向并列设置于箱体20的后部，以使每个半导体制冷系统30的传冷装置32将该半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31冷端的冷量供应到该半导体制冷系统30前方的储物空间21。

图4是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱100的示意性右视图。如图4所示，每个储物空间21的后壁上可开设有安装孔，以安装一个相应的半导体制冷系统30的一个或多个半导体制冷片31。则每个传冷装置32设置于一个储物空间21内。在一些进一步的实施方式中，可在每个储物空间21内设置一风道盖板，以使风道盖板与该储物空间21的后壁形成一风道，传冷装置32可安装于该风道中。

图5是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱100的示意性后视图。本实用新型实施例的半导体制冷箱100可进一步包括第一散热装置40，配置成将每个半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31热端的热量散发到周围环境。

具体地，第一散热装置40包括多个第一导热基体41和沿水平方向延伸的多根第一散热热管42。每个第一导热基体41的前表面与一个半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31的热端热连接，以吸收热量。例如，每个第一导热基体41的前表面可与一个半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31的热端接触抵靠。进一步地，每个第一导热基体41与半导体制冷片31的接触面可涂抹导热硅脂。优选地，每个第一导热基体41可为由铝材料制成的导热块。

每根第一散热热管42均穿过多个第一导热基体41，以将每个第一导热基体41中吸收的热量传递出。在本实用新型实施例中，每根第一散热热管42可为烧结热管，其内部空腔内可灌注有去离子水等，其内壁上可附着有烧结的金属粉末结构，以提高散热效率。每根第一散热热管42可为直径为10mm的长热管；且第一散热热管42的数量可为3至8根，优选为4根、5根。

为了进一步提高散热效率，多根第一散热热管42的位于每两个相邻的第一导热基体41之间的区段上均设置有第一散热翅片组43。和/或，多根第一散热热管42的位于多个第一导热基体41的两侧的端部区段上均设置有第二散热翅片组44。第一散热翅片组43和第二散热翅片组44均具有多个相对应平行间隔设置的翅片。每个翅片上具有用于穿设第一散热热管42的穿管孔，以使翅片安装于每根第一散热热管42。第一散热翅片组43和第二散热翅片组44的每个翅片上均开设有允许气流通过的多个通孔，例如圆形通孔，以促进更好的空气流通散热。

在本实用新型的一些实施例中，每个第一散热翅片组43中每两个相邻翅片之间的间距小于每个第二散热翅片组44中每两个相邻翅片之间的间距。例如，每个第一散热翅片组43中每两个相邻翅片之间的间距为1.5mm至5mm；每个第二散热翅片组44中每两个相邻翅片之间的间距5mm至20mm。

在本实用新型的一些实施例中，第一散热装置40还可包括至少一个第一散热风机45，每个第一散热风机45配置成对一个第一散热翅片组43上的热量进行强制对流散热。每个第一散热风机45可为轴流风机，设置于一个第一散热翅片组43上。

在本实用新型的一些实施例中，储物空间21可为两个，箱体20内按照左右分割方式设置为双温区结构，左右两个储物空间21的空间大小可相同或不同。则半导体制冷系统30为两个，第一散热装置40的第一导热基体41的数量为两个。由于第一导热基体41的数量为两个，且第一散热翅片组43和第一散热风机45均可为一个，第二散热翅片组44为两个，从而使第一散热装置40的外形像一个张开翅膀的蝴蝶。第一散热装置40工作模式可为：当半导体制冷箱100的储物空间21需要加快制冷，即半导体制冷片31需要加快散热，以用于大功率的热量散热时，每个第一散热风机45可开启，进行自然散热的具有大翅片间距的第二散热翅片组44、进行第一散热风机45强制散热的具有小翅片间距的第一散热翅片组43共同作用。当半导体制冷箱100的储物空间21需要稳定制冷，即半导体制冷片31需要稳定散热时，可关闭各个第一散热风机45，使第一散热翅片组43和第二散热翅片组44均进行自然散热，且能够降低半导体制冷箱100的噪音。

图6是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱100的示意性右视图，图7是根据本实用新型一个实施例的半导体制冷箱100的示意性后视图。本实用新型实施例的半导体制冷箱100还可包括多个第二散热装置50，每个第二散热装置50配置成将一个半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31热端的热量散发到周围环境。例如，在一些实施方式中，多个第二散热装置50可代替第一散热装置40用于多个半导体制冷系统30的散热。在一些替代性实施例方式中，多个第二散热装置50也可与第一散热装置40同时用于多个半导体制冷系统30的散热。

在本实用新型的一些实施例中，如图6和图7所示，该实施例的半导体制冷箱100中，每个第二散热装置50可包括第二导热基体51、多根第二散热热管52、第三散热翅片组53和第二散热风机54。

具体地，每个第二散热装置50的第二导热基体51与一个半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31的热端热连接，以吸收热量。例如，每个第二导热基体51的前表面与一个半导体制冷系统30内每个半导体制冷片31的热端接触换热。优选地，每个第二导热基体51可为由铝材料制成的导热块。

每根第二散热热管52的下端抵靠于或嵌入第二导热基体51中，以与第二导热基体51接触换热。每根第二散热热管52可为烧结热管，其内部空腔内可灌注有去离子水等，其内壁上可附着有烧结的金属粉末结构，以提高散热效率。进一步地，第二散热热管52的数量可为3到4根，每根第二散热热管52的长度在35cm内，直径为10mm。

第三散热翅片组53可具有多个相对应平行间隔设置的翅片，设置于多根第二散热热管52上。第二散热风机54可为轴流风机，安装于第三散热翅片组53上，配置成对从多根第二散热热管52传至第三散热翅片组53的热量进行强制对流散热。

在本实用新型的一些实施例中，半导体制冷箱100还包括用以自箱体20的前侧封闭多个储物空间21的封闭装置。具体地，该封闭装置可为第一门体，其可转动地安装于箱体20，用以自箱体20的前侧封闭多个储物空间21。可选地，该封闭装置也可包括多个第二门体，每个第二门体可转动地安装于箱体20，用以自一个储物空间21的前侧封闭该储物空间21。可选地，该封闭装置也可为折叠门体，安装于箱体20。折叠门体可具有多个门体单元，每个门体单元用以自一个储物空间21的前侧封闭该储物空间21，且每两个相邻的门体单元枢转连接。

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实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型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 (10)

1.一种用于半导体制冷箱的传冷装置，其特征在于包括：

一根或多根热管，每根所述热管具有上部区段和与所述上部区段相距一距离的下部区段，每根所述热管的上部区段配置成直接或间接地与一冷源热连接，以吸收所述冷源的冷量并传递出，且传递到每根所述热管的下部区段；和

上部翅片组，其与每根所述热管的上部区段直接或间接地热连接。

2.根据权利要求1所述的传冷装置，其特征在于

每根所述热管为烧结热管。

3.根据权利要求1所述的传冷装置，其特征在于还包括：

导冷基体，其用于与所述冷源热接触；且

每根所述热管的上部区段抵靠于或嵌入所述导冷基体中。

4.根据权利要求3所述的传冷装置，其特征在于

所述上部翅片组中的多个翅片相对应平行间隔地设置于所述导冷基体的一个竖向侧面。

5.根据权利要求1所述的传冷装置，其特征在于还包括：

上部风机，配置成对所述上部翅片组上的冷量进行强制对流散冷。

6.根据权利要求1所述的传冷装置，其特征在于还包括：

下部翅片组，其与每根所述热管的下部区段直接或间接地热连接。

7.根据权利要求6所述的传冷装置，其特征在于

所述下部翅片组中的多个翅片相对应平行间隔地安装于所述一根或多根热管的下部区段。

8.根据权利要求6所述的传冷装置，其特征在于还包括：

下部风机，配置成对所述下部翅片组上的冷量进行强制对流散冷。

9.根据权利要求1所述的传冷装置，其特征在于

所述热管的数量为多根，多根所述热管沿竖直方向平行延伸。

10.一种半导体制冷箱，其特征在于包括：

箱体，其内限定有一个或多个储物空间；和

一个或多个半导体制冷系统，每个所述半导体制冷系统包括其自身的一个或多个半导体制冷片，以及将该半导体制冷系统内每个半导体制冷片冷端的冷量供应到一个储物空间的传冷装置；且

每个所述半导体制冷系统的传冷装置为根据权利要求1至9中任一项所述的传冷装置。