CN210772617U - 一种半导体冷热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体冷热系统。该系统包括：第一微通道平板环路热管和半导体冷热片；第一微通道平板环路热管包括第一集气管、第一集液管、气液转化端和贴合端；第一集气管的一端通过气液转化端与第一集液管连通；第一集气管的另一端通过贴合端与第一集液管的另一端连通；气液转化端为第一蒸发端或第一冷凝端；贴合端为第二蒸发端或第二冷凝端；在制冷工况下微通道平板环路热管的第二蒸发端与半导体冷热片的热端紧贴，带走半导体冷热片热端的热量，使半导体热端温度下降，冷端温度也随之下降，提高制冷效率。在供热工况下第二冷凝端与半导体冷热片的冷端紧贴，冷端吸收热量，温度升高，从而使得热端温度也随之升高，提高供热效率。

Description

一种半导体冷热系统

技术领域

本实用新型涉及调温技术领域，特别是涉及一种半导体冷热系统。

背景技术

现有的半导体冷热系统是一种不需制冷剂、工况稳定、控制精确的系统。当半导体冷热片通入电流后，将由半导体特性在半导体冷热片两端形成冷端和热端，若通入反向电流，则原本的冷热端对换，但是，半导体冷热系统的应用仍有一些关键的缺点：半导体冷热片本身制冷或制热效率不高，无法承担大面积高负荷的制冷需求，无法大范围使用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种半导体冷热系统，以提高半导体冷热系统的制冷或制热效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种半导体冷热系统，包括：第一微通道平板环路热管和半导体冷热片；所述第一微通道平板环路热管与所述半导体冷热片贴合；

所述第一微通道平板环路热管包括第一集气管、第一集液管、气液转化端和贴合端；所述第一集气管的一端通过所述气液转化端与所述第一集液管连通；所述第一集气管的另一端通过所述贴合端与所述第一集液管的另一端连通；所述气液转化端为第一蒸发端或第一冷凝端；所述贴合端为第二蒸发端或第二冷凝端；

当需要制冷时，所述贴合端为所述第二蒸发端，所述气液转化端为所述第一冷凝端，所述贴合端与所述半导体冷热片的热端贴合；

当需要制热时，所述贴合端为所述第二冷凝端，所述气液转化端为所述第一蒸发端，所述贴合端与所述半导体冷热片的冷端贴合。

可选的，当需要制冷时，所述系统还包括第二微通道平板环路热管，所述第二微通道平板环路热管包括第二集气管、第二集液管和第三蒸发端，所述第二集气管的一端通过所述第三蒸发端与所述第二集液管的一端连通，所述第二集气管的另一端通过所述气液转化端与所述第二集液管的另一端连通。

可选的，所述系统还包括：太阳能光伏板；当需要制冷时，所述太阳能光伏板与所述第三蒸发端贴合；当需要制热时，所述太阳能光伏板与所述第一蒸发端贴合。

可选的，所述太阳能光伏板与所述半导体冷热片电连接，所述太阳能光伏板用于向所述半导体冷热片供电。

可选的，所述第一蒸发端、所述第二蒸发端和所述第三蒸发端内部有液态制冷剂。

可选的，所述第一蒸发端、所述第二蒸发端和所述第三蒸发端上设置有凹槽。

可选的，所述半导体冷热片的冷端和所述半导体冷热片的热端的形状为扁平状。

可选的，所述半导体冷热片的冷端和所述半导体冷热片的热端采用的半导体材料不同。

可选的，所述第一冷凝端、所述第二冷凝端、所述第一蒸发端、所述第二蒸发端和所述第三蒸发端均为扁平状。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型提出了一种半导体冷热系统。该系统通过将微通道平板环路热管和半导体冷热片结合使用，在制冷工况下微通道平板环路热管的蒸发端与半导体冷热片的热端紧贴，带走半导体冷热片热端的热量，使半导体热端温度下降，冷端温度也随之下降，提高制冷效率。在供热工况下冷凝端与半导体冷热片的冷端紧贴，冷端吸收热量，温度升高，从而使得热端温度也随之升高，提高供热效率。

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为本实用新型实施例1半导体冷热系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1半导体冷热系统中制冷工况的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1半导体冷热系统中制热工况的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2半导体冷热系统中制冷工况的结构示意图；

图5为本实用新型实施例3半导体冷热系统中供热工况的结构示意图；

图6为本实用新型实施例4半导体冷热系统的结构示意图。

符号说明：1-太阳能光伏板、2-半导体冷热片、3-第一集气管、4-第一集液管、5-第二蒸发端、6-第一冷凝端、7-第二冷凝端、8-第一蒸发端、9-第二集气管、10-第二集液管、11-第三蒸发端、12-贴合端、13-三通阀、14-气液转化端。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型的目的是提供一种半导体冷热系统，本实用新型通过在制冷工况下将微通道平板环路热管的蒸发端与半导体冷热片的热端紧贴，带走半导体冷热片热端的热量，使半导体热端温度下降，冷端温度也随之下降，提高制冷效率。在供热工况下将微通道平板环路热管的冷凝端与半导体冷热片的冷端紧贴，冷端吸收热量，温度升高，从而使得热端温度也随之升高，提高供热效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1到图3所示，本实施例中的半导体冷热系统包括：第一微通道平板环路热管和半导体冷热片2；所述第一微通道平板环路热管与所述半导体冷热片2贴合。

所述第一微通道平板环路热管包括第一集气管3、第一集液管4、气液转化端14和贴合端12；所述第一集气管3的一端通过所述气液转化端14与所述第一集液管4连通；所述第一集气管3的另一端通过所述贴合端12与所述第一集液管4的另一端连通；所述气液转化端14为第一蒸发端8或第一冷凝端6；所述贴合端12为第二蒸发端5或第二冷凝端7；所述半导体冷热片2，在通入电流后将由半导体特性在其两端分别形成冷端和热端。

当需要制冷时，所述贴合端12为第二蒸发端5，所述气液转化端14为第一冷凝端6，所述贴合端12与所述半导体冷热片2的热端贴合；冷端用于承担室内冷负荷。

当需要制热时，所述贴合端12为第二冷凝端7，所述气液转化端14为第一蒸发端8，所述贴合端12与所述半导体冷热片2的冷端贴合，热端用于室内供热。

作为一种可选的实施方式，所述第一蒸发端8和所述第二蒸发端5上设置有凹槽。

作为一种可选的实施方式，所述第一蒸发端8和所述第二蒸发端5内部有液态制冷剂。

作为一种可选的实施方式，所述第一冷凝端6、所述第二冷凝端7、所述第一蒸发端8和所述第二蒸发端5形状均为扁平状。

作为一种可选的实施方式，所述半导体冷热片2的冷端和所述半导体冷热片2的热端的形状均为扁平状。

作为一种可选的实施方式，所述半导体冷热片2的冷端和所述半导体冷热片2的热端采用的半导体材料不同。

本实施例中将半导体冷热片与第一微通道平板环路热管相结合，当需要制冷时：第二蒸发端与半导体冷热片的热端紧贴，带走热端的热量，使半导体热端温度下降，冷端温度也随之下降，提高制冷效率；当需要制热时：第二冷凝端与半导体冷热片的冷端紧贴，冷端吸收热量，温度升高，从而使得热端温度也随之升高，提高供热效率。

实施例2

如图4所示，本实施例与上述实施例1的不同之处在于：当需要制冷时，所述系统还包括第二微通道平板环路热管和太阳能光伏板1，所述第二微通道平板环路热管包括第二集气管9、第二集液管10和第三蒸发端11，所述第二集气管9的一端通过所述第三蒸发端11与所述第二集液管10的一端连通，所述第二集气管9的另一端通过所述气液转化端14与所述第二集液管10的另一端连通。所述太阳能光伏板1设置在建筑物朝阳面，所述太阳能光伏板1与所述第三蒸发端11贴合。所述第一集气管3和所述第二集气管9，用于输送所述第一集气管3和所述第二集气管9中的所述气态制冷剂；所述第一集液管4和所述第二集液管10，用于收集所述制冷剂液体，并将所述制冷剂液体输送至所述第一蒸发端8和所述第二蒸发端5。

作为一种可选的实施方式，所述太阳能光伏板1与所述半导体冷热片2电连接，用于向所述半导体冷热片2供电。

作为一种可选的实施方式，所述第三蒸发端11上设置有凹槽且所述第三蒸发端11内部有液态制冷剂，吸收热量后转化为气态制冷剂。

作为一种可选的实施方式，所述第三蒸发端11形状为扁平状。

作为一种可选的实施方式，所述第一冷凝端6安装于建筑热水系统中，用于将所述热量传递给热水系统，所述气态制冷剂在第一冷凝端6与水发生热交换转化为所述液态制冷剂。

本实施例中将半导体冷热片、第一微通道平板环路热管、第二微通道环路热管与太阳能光伏板相结合，在蒸发端，液态制冷剂吸热蒸发，转化为气态制冷剂；在冷凝端，制冷剂放热冷凝，气态制冷剂重新变为液态制冷剂；集气管和集液管连接蒸发端与冷凝端，实现制冷剂的循环，提高了半导体冷热系统效率。将太阳能光伏板与第三蒸发端贴合，用于为第三蒸发端提供热量，加速制冷剂的蒸发，实现余热高效回收，提高半导体冷热片的制冷效率。太阳能光伏板为半导体冷热片供电，可以大量减少系统在运行中所产生的能耗。

实施例3

如图5所示，本实施例与上述实施例1的不同之处在于：当需要制热时，所述系统还包括太阳能光伏板1，所述太阳能光伏板1设置在建筑物朝阳面，所述太阳能光伏板1与所述第一蒸发端8贴合。

作为一种可选的实施方式，所述太阳能光伏板1与所述半导体冷热片2电连接，用于向所述半导体冷热片2供电。

本实施例中将半导体冷热片、第一微通道平板环路热管与太阳能光伏板相结合，在蒸发端，液态制冷剂吸热蒸发，转化为气态制冷剂；在冷凝端，制冷剂放热冷凝；集气管和集液管连接蒸发端与冷凝端，实现制冷剂的循环，提高了半导体冷热系统效率。将太阳能光伏板与第一蒸发端贴合，用于为第一蒸发端提供热量，加速制冷剂的蒸发，实现余热高效回收，提高半导体冷热片的制冷效率。太阳能光伏板为半导体冷热片供电，可以大量减少系统在运行中所产生的能耗。

实施例4

如图6所示，本实施例中的半导体冷热系统包括：第一微通道平板环路热管、第二微通道平板环路热管、太阳能光伏板1和半导体冷热片2。所述太阳能光伏板1与半导体冷热片2电连接，用于为所述半导体冷热片2供电，所述第一微通道平板环路热管与所述半导体冷热片2贴合，所述第二微通道平板环路热管与所述太阳能光伏板1贴合，所述第一微通道平板环路热管和所述第二微通道平板环路热管共用同一个第一冷凝端6。

所述第一微通道平板环路热管包括第一集气管3、第一集液管4和贴合端12；所述第一集气管3的一端通过所述第一冷凝端6与所述第一集液管4连通；所述第一集气管3的另一端通过所述贴合端12与所述第一集液管4的另一端连通；所述贴合端12为第二蒸发端5或第二冷凝端7。

所述第二微通道平板环路热管包括第二集气管9、第二集液管10和第三蒸发端11；所述第二集气管9的一端通过所述第三蒸发端11与所述第二集液管10的一端连通，所述第二集气管9的另一端通过所述第一冷凝端6与所述第二集液管10的另一端连通。

所述第一集气管3、所述第二集气管9和所述第一冷凝端6的连接处设置有三通阀13，所述第一集液管4、所述第二集液管10和所述第一冷凝端6的连接处设置有三通阀13。

当需要制冷时，所述贴合端12为第二蒸发端5，所述贴合端12与所述半导体冷热片2的热端贴合；当需要制热时，所述第一冷凝端6的三通阀13的阀门关闭，所述贴合端12为第二冷凝端7，所述贴合端12与所述半导体冷热片2的冷端贴合。

本实施例通过设置三通阀使装置的使用更加方便，通过采用太阳能光伏板对半导体冷热片进行供电，可以大量减少系统在运行中所产生的能耗；同时利用微通道平板环路热管高效传热的能力，实现将太阳能光伏板产生的余热传递给第三蒸发端，提高半导体冷热片运行效率和系统的余热回收，保证舒适的室内环境温度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种半导体冷热系统，其特征在于，包括：第一微通道平板环路热管和半导体冷热片；所述第一微通道平板环路热管与所述半导体冷热片贴合；

所述第一微通道平板环路热管包括第一集气管、第一集液管、气液转化端和贴合端；所述第一集气管的一端通过所述气液转化端与所述第一集液管连通；所述第一集气管的另一端通过所述贴合端与所述第一集液管的另一端连通；所述气液转化端为第一蒸发端或第一冷凝端；所述贴合端为第二蒸发端或第二冷凝端；

当需要制冷时，所述贴合端为所述第二蒸发端，所述气液转化端为所述第一冷凝端，所述贴合端与所述半导体冷热片的热端贴合；

当需要制热时，所述贴合端为所述第二冷凝端，所述气液转化端为所述第一蒸发端，所述贴合端与所述半导体冷热片的冷端贴合。

2.根据权利要求1所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，当需要制冷时，所述系统还包括第二微通道平板环路热管，所述第二微通道平板环路热管包括第二集气管、第二集液管和第三蒸发端，所述第二集气管的一端通过所述第三蒸发端与所述第二集液管的一端连通，所述第二集气管的另一端通过所述气液转化端与所述第二集液管的另一端连通。

3.根据权利要求2所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，还包括：太阳能光伏板；当需要制冷时，所述太阳能光伏板与所述第三蒸发端贴合；当需要制热时，所述太阳能光伏板与所述第一蒸发端贴合。

4.根据权利要求3所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，所述太阳能光伏板与所述半导体冷热片电连接，所述太阳能光伏板用于向所述半导体冷热片供电。

5.根据权利要求2所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，所述第一蒸发端、所述第二蒸发端和所述第三蒸发端内部有液态制冷剂。

6.根据权利要求2所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，所述第一蒸发端、所述第二蒸发端和所述第三蒸发端上设置有凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，所述半导体冷热片的冷端和所述半导体冷热片的热端的形状均为扁平状。

8.根据权利要求1所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，所述半导体冷热片的冷端和所述半导体冷热片的热端采用的半导体材料不同。

9.根据权利要求2所述的一种半导体冷热系统，其特征在于，所述第一冷凝端、所述第二冷凝端、所述第一蒸发端、所述第二蒸发端和所述第三蒸发端均为扁平状。

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