CN212910578U - 流体半导体制冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制冷设备的技术领域，尤其涉及一种流体半导体制冷装置，包括防护罩、防护盖，温控显示器和泵体及制冷单元，泵体通过管道与制冷单元连通温控显示器与制冷单元电连接；制冷单元包括储液箱、上盖和设于该上盖上且与防护罩内液体接触的多组半导体制冷组件；防护罩上设有穿过其的出液管及回液管，泵体输出端与出液管连通，储液箱与回液管连通；半导体制冷组件包括半导体制冷片、设于该半导体制冷片冷端的制冷铝座和设于该半导体制冷片热端的散热结构。本实用新型采用半导体制冷技术，具有体积小、散热快、制冷效果好、无噪音、无环境污染等特点；并且整体结构简单、占用空间小、安装和操作方便，制造成本显著降低，便于推广使用。

Description

流体半导体制冷装置

技术领域

本实用新型属于制冷设备的技术领域，尤其涉及一种流体半导体制冷装置。

背景技术

对于任何电器或者加工机床等设备来说，设备在工作过程中都会产生热量，维持设备工作环境温度的稳定是设备持续工作的前提，因此散热都是保证设备良效工作必须考虑的问题。设备主要发热部件，一旦出现过热，极易出现设备运行异常，造成设备功能性锐减，影响设备的正常使用及使用寿命等。目前，用于设备的散热方式主要包括空气自然冷却、风扇通风散热、水冷水循环散热以及安装散热铝片散热等几种方式。

现有技术中，针对设备运作过程中散发的热量需要快速冷却的需求，流体冷却的方式(诸如水冷、油冷等方式)较空冷、风冷方式具有更高效的冷却效率，而被广为采纳作为冷却的结构。然而，现有流体冷却的结构大多采用循环流体经曲折的散热管路结合热传导部件(诸如散热片等)的组合方式构成；但是，该种常规散热结构方式并不能有效解决一些设备运行中的大量热量的快速散发，远远不能满足设备的散热需求。而需要增设一些辅助功能装置来提高散热效率，这样势必造成设备中散热装置的结构繁琐、制造成本高、维护成本高及占用空间大的弊端。

故此，对现行流体冷却装置结构设计的合理性及制冷效率的高效性等进行改善是一个亟待解决的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种流体半导体制冷装置，旨在解决现有技术中的流体冷却装置结构设计复杂、散热效率不高等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种流体半导体制冷装置，包括一端开口的防护罩、设于该防护罩开口端的防护盖，嵌装于该防护罩侧壁的温控显示器和设于该防护罩内腔的泵体及制冷单元，所述泵体通过管道与所述制冷单元连通，所述温控显示器与所述制冷单元电连接。

可选地，所述制冷单元包括设于所述防护罩底部的储液箱、与该储液箱相盖合的上盖和设于该上盖上且与所述储液箱内液体接触的多组半导体制冷组件；所述防护罩上设有穿过其的出液管及回液管，所述泵体输出端与出液管连通，所述储液箱与回液管连通。该结构设计采用半导体制冷技术，占用空间小，安装、维护方便及操作简便。

可选地，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片、设于该半导体制冷片冷端的制冷铝座和设于该半导体制冷片热端的散热结构；所述制冷铝座经紧固件固设于所述上盖的下端面，且经其顶端的凸块穿过所述上盖与所述半导体制冷片冷端相抵接。该结构设计避免传统制冷设备存在的噪音、需制冷剂等弊端，并有利于保护环境及大功率制冷所需。

可选地，所述散热结构包括与所述半导体制冷片相抵接的散热铝座和设于该散热铝座上的散热风扇，所述散热铝座经紧固件固设于所述上盖的上端面。

可选地，所述散热风扇四角等距设有固定孔，所述散热风扇通过该固定孔与所述散热铝座固接。

可选地，所述制冷铝座及所述散热铝座的外圆面皆径向方向凸起延伸形成翅片结构。该结构设计实现大量吸热及快速散热的效果，达到进一步强化散热快且制冷效果佳的目的。

可选地，所述凸块设于所述制冷铝座的管口端部，所述上盖上开设有与所述凸块仿形的定位孔。该结构设计强化快速吸热效果同时，且起到便捷安装所述制冷铝座。

可选地，所述防护盖上开设有散热孔，该散热孔位于所述散热风扇的上方。该结构设计便于该流体半导体制冷装置的热量至外部环境中。

可选地，所述半导体制冷片的热端与冷端均涂有导热硅脂。

本实用新型实施例提供的半导体制冷装置中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：

1、采用所述制冷铝座设于储有液体的所述储液箱内，所述储液箱中的液体是经所述回液管返回的高温冷却液，结合所述半导体制冷片的冷端和热端分别抵接所述制冷铝座、所述散热铝座的结构，经形成热量吸收及散发的传导路径。具体地，高温冷却液经所述回液管进入所述储液箱，在所述半导体制冷片导通电流使得所述制冷铝座吸收热量持续从所述半导体制冷片的冷端流向其热端，再经所述半导体制冷片的热端流动至所述散热铝座进行散热，并通过所述散热风扇将热量经所述散热孔散发至外部环境中。本实用新型采用半导体制冷技术，具有体积小、散热快、制冷效果好、无噪音、无环境污染等特点；并且整体结构简单、占用空间小、安装和操作方便，制造成本显著降低，便于推广使用。

2、采用所述制冷铝座经其顶端的凸块穿过所述上盖与所述半导体制冷片冷端相抵接，及所述凸块设于所述制冷铝座的管口端部，使得所述制冷铝座与所述半导体制冷片有效接触面积大，强化快速从所述储液箱内吸热效果。并且，所述制冷铝座及所述散热铝座皆呈纵向翅片管结构，使得呈纵向翅片管结构的所述制冷铝座从高温冷却液大量吸热，热量经所述半导体制冷片定向传导至呈纵向翅片管结构的所述散热铝座快速散热，达到进一步强化散热快且制冷效果佳的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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提供的流体半导体制冷装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的流体半导体制冷装置(无防护盖)结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的制冷单元结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的半导体制冷组件结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的半导体制冷组件分解结构示意图；

图6为图5标示A的局部放大示意图；

其中，图中各附图标记：

10-防护罩、11-防护盖、111-散热孔12-温控显示器、13-出液管、14-回液管、20-泵体、30-制冷单元、31-储液箱、311-上盖、32-半导体制冷组件、321-半导体制冷片、322-制冷铝座、3221-凸块、323-散热结构、3231-散热铝座、3232-散热风扇。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1～2所示，提供一种流体半导体制冷装置，包括一端开口的防护罩10、设于该防护罩开口端的防护盖11，嵌装于该防护罩侧壁的温控显示器12和设于该防护罩内腔的泵体20及制冷单元30。具体地，所述泵体20通过管道与所述制冷单元30连通，所述温控显示器12与所述制冷单元30电连接。本实施例中，通过所述防护罩10的设置，起到承载且使用过程中保护所述泵体20及所述制冷单元30的目的，还可以经其便捷与所需冷却用设备的组装结构所需。

在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，该流体半导体制冷装置的所述制冷单元30包括设于所述防护罩10底部的储液箱31、与该储液箱相盖合的上盖311和设于该上盖上且与所述储液箱31内液体接触的多组半导体制冷组件32。进一步地，所述防护罩11上设有穿过其的出液管13及回液管14，所述泵体20输出端与所述出液管13连通，所述储液箱31与所述回液管14连通。具体地，所需冷却用设备中的高温冷却液经所述回液管14返回至所述储液箱31，经所述半导体制冷组件32的半导体制冷技术，使得高温冷却液降温至预定温度，在所述泵体20的抽取作用下使得冷却后的冷却液经所述出液管13输出至所需冷却用设备冷却吸热后经所述回液管14重新回到所述储液箱31，形成循环的冷却散热的回路。本实用新型采用半导体制冷技术，整体结构简单、占用空间小、安装和操作方便，制造成本显著降低，便于推广使用。需要说明的是，半导体制冷技术的工作原理为：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；半导体制冷片即含有上述N型半导体材料和P型半导体材料，对半导体制冷片导通电流时，其中一端形成热端，另一端形成冷端。

在本实用新型的另一个实施例中，如图4和图5所示，该制冷单元的所述半导体制冷组件32包括半导体制冷片321、设于该半导体制冷片冷端的制冷铝座322和设于该半导体制冷片热端的散热结构323。具体地，所述制冷铝座322经紧固件固设于所述上盖311的下端面，且经其顶端的凸块穿过所述上盖311与所述半导体制冷片321冷端相抵接，且所述半导体制冷片321的热端与冷端均涂有导热硅脂。本实施例采用所述制冷铝座322设于储有液体的所述储液箱31内，所述储液箱31中的液体是经所述回液管14返回的高温冷却液，结合所述半导体制冷片321的冷端和热端分别抵接所述制冷铝座322、所述散热结构323的结构，经形成热量吸收及散发的传导路径。具体地，高温冷却液经所述回液管14进入所述储液箱31，在所述半导体制冷片321导通电流使得所述制冷铝座322吸收热量持续从所述半导体制冷片321的冷端流向其热端，再经所述半导体制冷片321的热端流动至所述散热铝座3231进行散热，并通过所述散热风扇3232将热量经所述散热孔111散发至外部环境中，使得该流体半导体制冷装置的制冷过程具备散热快、制冷效果好、无噪音、无环境污染等特点。需要说明的是，本实用新型的半导体制冷结构设计，其采用的是多个所述制冷铝座322浸泡接触所述储液箱31内的高温冷却液，使得高温冷却液先制冷再经所述泵体20输出，较市面上的一些制冷管结合半导体制冷技术结构，具有输出冷却液温度较为均匀的特点，不会因冷却液的温差变化大而造成对所需冷却用设备影响；另外，高温冷却液液先经制冷再通过所述泵体20，对所述泵体20起到保护作用，延长所述泵体20的使用寿命。

更进一步地，该半导体制冷组件的所述散热结构323包括与所述半导体制冷片321相抵接的散热铝座3231和设于该散热铝座上的散热风扇3232。具体地，所述散热铝座3231经紧固件固设于所述上盖311的上端面，所述散热风扇3232四角等距设有固定孔，所述散热风扇3232通过该固定孔与所述散热铝座3231固接。为了便于该流体半导体制冷装置的热量至外部环境中，所述防护盖11上开设有散热孔111，且该散热孔位于所述散热风扇3232的上方。

在本实用新型的另一个实施例中，如图6所示，所述制冷铝座322及所述散热铝座3231的外圆面皆径向方向凸起延伸形成翅片结构；且所述凸块3221设于所述制冷铝座322的管口端部，所述上盖311上开设有与所述凸块3221仿形的定位孔。具体地，本实施例采用所述制冷铝座322经其顶端的凸块3221穿过所述上盖311与所述半导体制冷片321冷端相抵接，及所述凸块3221设于所述制冷铝座322的管口端部，使得所述制冷铝座322与所述半导体制冷片321有效接触面积大，强化所述半导体制冷片321快速从所述储液箱31的高温冷却液内吸热，实现高温冷却液的快速降温。另外，所述制冷铝座322及所述散热铝座3231的外圆面皆径向方向凸起延伸形成翅片结构，使得具有翅片结构的所述制冷铝座322从高温冷却液大量吸热，热量经所述半导体制冷片321定向传导至具有翅片结构的所述散热铝座3231快速散热，达到进一步强化散热快且制冷效果佳的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种流体半导体制冷装置，包括一端开口的防护罩、设于该防护罩开口端的防护盖，嵌装于该防护罩侧壁的温控显示器和设于该防护罩内腔的泵体及制冷单元，所述泵体通过管道与所述制冷单元连通，所述温控显示器与所述制冷单元电连接；其特征在于：所述制冷单元包括设于所述防护罩底部的储液箱、与该储液箱相盖合的上盖和设于该上盖上且与所述储液箱内液体接触的多组半导体制冷组件；所述防护罩上设有穿过其的出液管及回液管，所述泵体输出端与所述出液管连通，所述储液箱与所述回液管连通。

2.根据权利要求1所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述半导体制冷组件包括半导体制冷片、设于该半导体制冷片冷端的制冷铝座和设于该半导体制冷片热端的散热结构；所述制冷铝座经紧固件固设于所述上盖的下端面，且经其顶端的凸块穿过所述上盖与所述半导体制冷片冷端相抵接。

3.根据权利要求2所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述散热结构包括与所述半导体制冷片相抵接的散热铝座和设于该散热铝座上的散热风扇，所述散热铝座经紧固件固设于所述上盖的上端面。

4.根据权利要求3所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述散热风扇四角等距设有固定孔，所述散热风扇通过该固定孔与所述散热铝座固接。

5.根据权利要求3所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述制冷铝座及所述散热铝座的外圆面皆径向方向凸起延伸形成翅片结构。

6.根据权利要求5所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述凸块设于所述制冷铝座的管口端部，所述上盖上开设有与所述凸块仿形的定位孔。

7.根据权利要求3所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述防护盖上开设有散热孔，该散热孔位于所述散热风扇的上方。

8.根据权利要求2所述的流体半导体制冷装置，其特征在于：所述半导体制冷片的热端与冷端均涂有导热硅脂。

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