CN209857420U - 半导体制冷设备 - Google Patents

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裴玉哲
王定远
王大伟
刘杰
徐佳
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Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种半导体制冷设备,包括外壳和内胆,所述内胆设置在所述外壳中,还包括风冷式制冷组件,所述风冷式制冷组件包括半导体制冷芯片、风道和第一风机,所述半导体制冷芯片的冷端面设置有冷端散热器,所述半导体制冷芯片的热端面还设置有热端散热器,所述冷端散热器和所述第一风机位于所述风道中;所述内胆上设置有出风口和回风口,所述风道的一端部与所述出风口连通,所述风道的另一端部与所述回风口连通。实现提高半导体制冷设备内的温度分布均匀性以提高制冷效果。

Description

半导体制冷设备
技术领域
本实用新型涉及半导体制冷技术领域,尤其涉及一种半导体制冷设备。
背景技术
目前,采用半导体制冷芯片来进行制冷的制冷设备被广泛的使用半导体制冷芯片在使用过程中,其冷端面将释放冷量,相对应的,其热端面将释放热量。中国专利号201410711177.2公开了一种半导体制冷设备,利用热管的方式将半导体制冷芯片冷端面将释放冷量的传递给内胆实现直冷式制冷。但是,由于采用直冷式制冷方式,内胆内部的温度分布不均匀,导致制冷效果较差。如何设计一款温度分布均匀、制冷效果好的半导体制冷技术是本实用新型所要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种半导体制冷设备,实现提高半导体制冷设备内的温度分布均匀性以提高制冷效果。
为达到上述技术目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
一种半导体制冷设备,包括外壳和内胆,所述内胆设置在所述外壳中,还包括风冷式制冷组件,所述风冷式制冷组件包括半导体制冷芯片、风道和第一风机,所述半导体制冷芯片的冷端面设置有冷端散热器,所述半导体制冷芯片的热端面还设置有热端散热器,所述冷端散热器和所述第一风机位于所述风道中;所述内胆上设置有出风口和回风口,所述风道位于所述内胆的外部,所述风道的一端部与所述出风口连通,所述风道的另一端部与所述回风口连通。
进一步的,所述风道包括依次连接的回风通道、制冷腔体和出风通道,所述回风通道与所述回风口连通,所述出风通道与所述出风口连通,所述冷端散热器位于所述制冷腔体中。
进一步的,所述第一风机位于所述回风通道或所述出风通道中。
进一步的,所述冷端散热器包括第一导热板和设置在所述第一导热板上的多片第一散热片,所述第一导热板与所述半导体制冷芯片的冷端面导热连接。
进一步的,所述第一导热板与所述第一散热片连接的表面为倾斜设置的导流面,所述导流面用于引导冷凝水流淌至所述热端散热器上。
进一步的,所述外壳中设置有隔板,所述隔板上设置有第一安装孔,所述隔板将所述外壳分隔为第一安装腔体和第二安装腔体,所述内胆位于所述第一安装腔体中;所述风冷式制冷组件还包括固定支架,固定支架33设置有第二安装孔,所述半导体制冷芯片位于所述第二安装孔中,固定支架33位于第一安装孔中,所述热端散热器位于所述第二安装腔体中。
进一步的,所述热端散热器包括第二导热板,所述第二导热板与所述半导体制冷芯片的热端面导热连接,所述第二导热板位于所述第二安装腔体中。
进一步的,所述第二导热板上设置有多片第二散热片,所述第二安装腔体中还设置有第二风机,所述外壳上还设置有连通所述第二安装腔体的散热通风口。
进一步的,所述热端散热器还包括热管和散热翅片,所述热管的一端部安装在所述第二导热板上,所述热管的另一端部伸出至所述外壳的外部,所述散热翅片位于所述外壳的外部并设置在所述热管上。
进一步的,所述半导体制冷芯片的外周还设置有隔热圈。
与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果是:通过配置风道和风机来对半导体制冷芯片的冷端面上的冷端散热器进行散冷,半导体制冷芯片产生的冷量以循环风的方式输送到内胆的内部以实现风冷式制冷,这样,可以使得内胆内部的温度分布更加的均匀以提高制冷效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型半导体制冷设备实施例一的结构示意图;
图2为本实用新型半导体制冷设备实施例一中半导体制冷芯片的组装图;
图3为本实用新型半导体制冷设备实施例二的结构示意图一;
图4为本实用新型半导体制冷设备实施例二的结构示意图二;
图5为本实用新型半导体制冷设备实施例二中半导体制冷芯片的组装图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图2所示,本实施例半导体制冷设备,包括外壳1和内胆2,内胆2设置在外壳1中,还包括风冷式制冷组件,风冷式制冷组件包括半导体制冷芯片3、风道4和第一风机(未图示),半导体制冷芯片3的冷端面设置有冷端散热器31,半导体制冷芯片3的热端面还设置有热端散热器32,冷端散热器31和第一风机位于风道4中;内胆2上设置有出风口21和回风口(未标记),风道4位于内胆2的外部,风道4的一端部与出风口21连通,风道4的另一端部与回风口连通。
具体而言,本实施例半导体制冷设备采用风冷式制冷组件来实现风冷式制冷,具体为:半导体制冷芯片3的冷端面通过冷端散热器31向外释放冷量,而冷端散热器31位于风道4中,在第一风机的作用下,内胆2中的空气从回风口进入到风道4中经与冷端散热器31热交换形成冷风后,冷风从出风口21进入到内胆2中实现风道4和内胆2中的空气循环流动,以实现风冷式制冷,这样,便可以保证内胆2中的温度分布更加均匀,以提高制冷效果。其中,风道4可以内置于内胆2中,优选的,为了增大内胆2的储物空间,则将风道4设置在内胆2的外部,具体的,风道4位于外壳1中并安装在内胆2外壁上,风道4的两端部与对应的出风口21和回风口连接,其中,风道4包括依次连接的回风通道41、制冷腔体42和出风通道43,冷端散热器31位于制冷腔体42中,回风通道41与回风口连通以实现内胆2的空气流回到风道4中,而出风通道43与出风口21连通以实现与冷端散热器31换热后的冷气重新进入到内胆2中进行制冷,而第一风机则位于回风通道41或出风通道43中,以第一风机位于出风通道43中为例,第一风机可以为离心风机,第一风机。而对于风道4的具体结构形式,可以采用独立风管的方式通过螺钉固定在内胆2的外部,或者,风道4可以采用罩壳的方式,罩壳通过螺钉固定在内胆2的外部,罩壳与内胆2的外壁之间形成封闭的通道结构,在此对风道4的具体结构形式不做限制。另外,出风口21位于内胆2的上部,回风口位于内胆2的下部,出风口21和回风口可以分布在内胆2的两侧壁上呈对角线方向布置,以确保进入到内胆2中的冷气进行充分的散冷。优选的,外壳1中设置有隔板11,隔板11上设置有第一安装孔(未图示),隔板11将外壳1分隔为第一安装腔体101和第二安装腔体102,内胆2位于第一安装腔体101中;风冷式制冷组件还包括固定支架33,固定支架33设置有第二安装孔(未图示),半导体制冷芯片3位于第二安装孔中,固定支架33位于第一安装孔中,热端散热器32位于第二安装腔体102中,具体的,外壳1通过隔板11分隔为上下布置的第一安装腔体101和第二安装腔体102,内胆2、风道4和冷端散热器31则位于第一安装腔体101中,而热端散热器32则位于第二安装腔体102中,而外壳1、内胆2和隔板11之间形成发泡腔体以填充发泡材料形成发泡层,相对应的,风道4则位于发泡层中。半导体制冷芯片3通过固定支架33安装在隔板11上,为了减少半导体制冷芯片3的冷热端之间的热传递,半导体制冷芯片3的外周还设置有隔热圈。
进一步的,冷端散热器31包括第一导热板311和设置在第一导热板311上的多片第一散热片312,第一导热板311与半导体制冷芯片3的冷端面导热连接。具体的,第一导热板311贴在半导体制冷芯片3的冷端面上,而为了提高传热效率,两者之间可以设置有导热胶,半导体制冷芯片3的冷端面释放的冷量传递给第一导热板311,第一导热板311通过其上设置的若干片第一散热片312向风道4外释放冷量,而流经风道4的空气与第一散热片312进行热交换形成冷风进入到内胆2中进行制冷。第一导热板311和第一散热片312可以为铝或铜等导热性能好的材料制成,多片第一散热片312相互平行,相邻两片第一散热片312之间形成通风区域以增大与空气的换热面积,而第一散热片312在风道4内部则沿着空气流动方向延伸布置。优选的,第一导热板311与第一散热片312连接的表面为倾斜设置的导流面310,导流面310用于引导冷凝水流淌至热端散热器32上,具体的,第一导热板311可以通过螺钉固定在固定支架33上,在制冷过程中,从内胆2进入到风道4的空气中含有水分,含水分的空气接触温度较低的第一散热片312后会冷凝形成冷凝水,冷凝水沿着第一散热片312的表面流淌到下方的第一导热板311上并经由导流面310引导流向下方的热端散热器32上。而对于冷凝水具体如下流动到热端散热器32的方式可以有多种形式,例如:可以在第一导热板311上开设漏水孔,而热端散热器32则位于漏水孔的下方,或者,可以在导流面310下端配置接水盒来收集冷凝水,接水盒再通过输水管将冷凝水输送至热端散热器32上,在此对冷凝水的具体流动方式不做限制。
更进一步的,热端散热器32包括第二导热板321,第二导热板321与半导体制冷芯片3的热端面导热连接,第二导热板321位于第二安装腔体102中。具体的,第二导热板321可以通过螺钉固定在固定支架33上,半导体制冷芯片3夹在第一导热板311和第二导热板321之间,半导体制冷芯片3的热端面释放的热量则通过第二导热板321向外散热,而第二导热板321向外散热的方式有多种方式。例如:如图1-图2所示,第二导热板321上设置有多片第二散热片322,第二安装腔体102中还设置有第二风机30,外壳1上还设置有连通第二安装腔体102的散热通风口(未图示)。具体的,半导体制冷芯片3的热端面释放的热量通过第二导热板321上的第二散热片322向外快速散热,外壳1上形成两个散热通风口以实现进出风,在第二风机30的作用下,使得外界的空气经过一散热通风口进入到第二安装腔体102中与第二散热片322热交换,形成的高温气体从另一散热通风口输出。或者,如图3-图5所示,热端散热器32还包括热管323和散热翅片324,热管323的一端部安装在第二导热板321上,热管323的另一端部伸出至外壳1的外部,散热翅片324位于外壳1的外部并设置在热管323上。具体的,半导体制冷芯片3的热端面释放的热量经过第二导热板321上的热管323传递至外壳1外部并经过散热翅片324进行自然散热。
与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果是:通过配置风道和风机来对半导体制冷芯片的冷端面上的冷端散热器进行散冷,半导体制冷芯片产生的冷量以循环风的方式输送到内胆的内部以实现风冷式制冷,这样,可以使得内胆内部的温度分布更加的均匀以提高制冷效果。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种半导体制冷设备,包括外壳和内胆,所述内胆设置在所述外壳中,其特征在于,还包括风冷式制冷组件,所述风冷式制冷组件包括半导体制冷芯片、风道和第一风机,所述半导体制冷芯片的冷端面设置有冷端散热器,所述半导体制冷芯片的热端面还设置有热端散热器,所述冷端散热器和所述第一风机位于所述风道中;所述内胆上设置有出风口和回风口,所述风道的一端部与所述出风口连通,所述风道的另一端部与所述回风口连通。
2.根据权利要求1所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述风道包括依次连接的回风通道、制冷腔体和出风通道,所述回风通道与所述回风口连通,所述出风通道与所述出风口连通,所述冷端散热器位于所述制冷腔体中。
3.根据权利要求2所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述第一风机位于所述回风通道或所述出风通道中。
4.根据权利要求1所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述冷端散热器包括第一导热板和设置在所述第一导热板上的多片第一散热片,所述第一导热板与所述半导体制冷芯片的冷端面导热连接。
5.根据权利要求4所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述第一导热板与所述第一散热片连接的表面为倾斜设置的导流面,所述导流面用于引导冷凝水流淌至所述热端散热器上。
6.根据权利要求1所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述外壳中设置有隔板,所述隔板上设置有第一安装孔,所述隔板将所述外壳分隔为第一安装腔体和第二安装腔体,所述内胆位于所述第一安装腔体中;所述风冷式制冷组件还包括固定支架,固定支架33设置有第二安装孔,所述半导体制冷芯片位于所述第二安装孔中,固定支架33位于第一安装孔中,所述热端散热器位于所述第二安装腔体中。
7.根据权利要求6所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述热端散热器包括第二导热板,所述第二导热板与所述半导体制冷芯片的热端面导热连接,所述第二导热板位于所述第二安装腔体中。
8.根据权利要求7所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述第二导热板上设置有多片第二散热片,所述第二安装腔体中还设置有第二风机,所述外壳上还设置有连通所述第二安装腔体的散热通风口。
9.根据权利要求7所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述热端散热器还包括热管和散热翅片,所述热管的一端部安装在所述第二导热板上,所述热管的另一端部伸出至所述外壳的外部,所述散热翅片位于所述外壳的外部并设置在所述热管上。
10.根据权利要求6所述的半导体制冷设备,其特征在于,所述半导体制冷芯片的外周还设置有隔热圈。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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