CN213514503U - 一种基于热电制冷片的预存式水冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于热电制冷片的预存式水冷装置，包括：水冷液储液罐、水泵和TEC组件，TEC组件包括水冷板底座，水冷板底座上固定有水冷板盖子，水冷板底座与水冷板盖子之间设有泡沫金属片，水冷液储液罐的一端连接有水泵，另一端连接有出水接头，水泵一端连接有水冷液储液罐，另一端连接有进水接头。本申请提供的一种基于热电制冷片的预存式水冷装置与现有技术相比，使用金属泡沫替代了传统的简单流道，大幅提高了制冷效率，采用压缩制冷装置对水冷液储液罐降温，取代了传统的将升温后的水冷液排入水冷排，再流回水冷液储液罐并对水冷排进行降温的结构，实现大功率制冷的同时，节约了设备的内部空间，减小了设备尺寸。

Description

一种基于热电制冷片的预存式水冷装置

技术领域

本实用新型涉及食品机械的制冷技术领域，特别是涉及一种基于热电制冷片的预存式水冷装置。

背景技术

热电制冷片(TEC,Thermoelectric Cooler)是利用珀尔贴(Peltier)效应制成的一种半导体器件，通常为片状结构，上下分为冷面和热面。其工作原理可以理解为温差发电的逆过程，当热电制冷片(下称TEC)通过一定的电流后，其冷面和热面会产生一定的温差。使用TEC制冷时，需要把热面产生的热量，用散热装置迅速带走，否则，当热面累积的热量超过TEC承受范围时，会造成TEC损坏。TEC作为一种热量搬运器件，使用时需要和散热装置配合组成TEC组件；是否具备足够的散热能力，直接影响了TEC组件的性能指标、可靠性及使用寿命。目前，散热方式主要有风冷、水冷和热管等，其中水冷是常用的大功率散热技术。

现有技术中的热电制冷片的使用是通过TEC配合水冷技术，组成水冷式TEC组件。使用时，TEC的冷面紧贴制冷目标，如功率器件或冷冻缸等；TEC的热面紧贴水冷板；水冷板内部通常带有蛇形流道或翅片，使得水冷液在受迫流动时带走更多的热量，确保TEC组件正常工作。

因现有技术中的水冷式TEC组件，水冷板和制冷目标之间的接触面积有限，且现有的水冷板流道简单，散热性能低，难以满足实用需要，且散热器所采用的风冷散热方式效率低，在大功率制冷过程中会导致水冷液升温过快，都是制约水冷式TEC组件提高效率的重要因素。

因此，现有技术有待发展。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于热电制冷片的预存式水冷装置，用于解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于热电制冷片的预存式水冷装置，包括：水冷液储液罐、水泵和TEC组件，所述TEC组件包括水冷板底座，所述水冷板底座设有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内部还开设有一个进水口一个出水口，所述凹槽内设置有泡沫金属片，所述水冷板底座开有凹槽的一侧还固定有水冷板盖子，所述水冷板盖子远离水冷板底座的一侧还设有TEC板，所述出水口上连接有出水接头，所述进水口上连接有进水接头，所述水冷液储液罐的一端连接有水泵，另一端连接有出水接头，所述水泵一端连接有水冷液储液罐，另一端连接有进水接头。

于本实用新型的一实施例中，所述水冷板底座与水冷板盖子之间设有密封圈。

于本实用新型的一实施例中，所述TEC板与水冷板盖子通过粘贴的方式固定连接。

于本实用新型的一实施例中，所述水冷液储液罐与水泵之间通过水管连接，所述水泵与进水接头之间通过水管连接，所述出水接头与水冷液储液罐通过水管连接。

于本实用新型的一实施例中，密封圈位于水冷板底座的凹槽的外缘上。

如上所述，本实用新型的基于热电制冷片的预存式水冷装置，具有以下有益效果：本申请提供的一种基于热电制冷片的预存式水冷装置与现有技术相比，使用金属泡沫替代了传统的简单流道，大幅提高了制冷效率，采用压缩制冷装置对水冷液储液罐降温，取代了传统的将升温后的水冷液排入水冷排，再流回水冷液储液罐并对水冷排进行降温的结构，实现大功率制冷的同时，节约了设备的内部空间，减小了设备尺寸。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中公开的一种基于热电制冷片的预存式水冷装置的TEC组件的结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例中公开的一种基于热电制冷片的预存式水冷装置的工作原理示意图。

元件标号说明

1 水冷板底座

2 泡沫金属片

3 水冷板盖子

4 密封圈

5 TEC板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种基于热电制冷片的预存式水冷装置，包括：水冷液储液罐、水泵和TEC组件，所述TEC组件包括水冷板底座1，所述水冷板底座1设有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内部还开设有一个进水口一个出水口，所述凹槽内设置有泡沫金属片2，所述水冷板底座1开有凹槽的一侧还固定有水冷板盖子3，所述水冷板盖子3远离水冷板底座1的一侧还设有TEC板5，所述出水口上连接有出水接头，所述进水口上连接有进水接头，所述水冷液储液罐的一端连接有水泵，另一端连接有出水接头，所述水泵一端连接有水冷液储液罐，另一端连接有进水接头。

其中，必然的，水冷液储液罐中储存有适量的低温水冷液。

其中，水冷板底座1和水冷板盖子3以及泡沫金属片2和密封圈组成水冷板，水冷板紧贴TEC板的热面。

具体的，所述水冷板底座1与水冷板盖子3之间设有密封圈4。

具体的，所述TEC板5与水冷板盖子3通过粘贴的方式固定连接。

具体的，所述水冷液储液罐与水泵之间通过水管连接，所述水泵与进水接头之间通过水管连接，所述出水接头与水冷液储液罐通过水管连接。

具体的，密封圈4位于水冷板底座1的凹槽的外缘上。

其中，泡沫金属是指含有泡沫气孔的特种金属材料，与一般烧结多孔金属相比，泡沫金属的气孔率更高，孔径尺寸可控。由于泡沫金属是由金属基体骨架连续相和气孔分散相组成的两相复合材料，因此其性质取决于所用金属基体、气孔率和气孔结构，并受制备工艺的影响。通常，泡沫金属的力学性能随气孔率的增加而降低，其导电性、导热性也相应呈指数关系降低。由泡沫金属材料制成的泡沫金属片，相比其他用于水冷散热的流道或翅片，其独特的骨架结构既能充分地与水冷液接触，又不构成对水冷液的流动阻力。由此，本申请独创性的采用泡沫金属片，代替水冷板中的蛇形流道或翅片，大幅增加了固液接触面积，有效提高了TEC组件的制冷效率。此内容为公知常识，在此不再赘述。

工作原理：如图2所示，本实用新型提供的一种基于热电制冷片的预存式水冷装置，使用时，水泵通过机械做功，迫使水冷液储液罐中的低温水冷液经过水泵和进水接头流入水冷板内，泡沫金属片因其本身特性能够迅速将热量传导至贯穿期间的水冷液中，带走由TEC通电制冷时产生的热量，水冷液由此升温，升温后的水冷液经过出水接头，流回水冷液储液罐，如此不断循环。本申请中的水冷液储液罐在使用前预存适量的低温水冷液，升温后的水冷液回到水冷液储液罐中后，通过压缩制冷装置对水冷液储液罐的升温后的水冷液进行冷却，满足了提高TEC组件效能和水冷液保持低温的要求，从而实现了大功率制冷。常用的压缩制冷技术有活塞式的和螺杆式的，均能够实现低于环境温度的降温幅度(风冷的降温极限是环境温度)，从而实现对低温水冷液的预存，其中，低于环境温度的压缩制冷方式均可以用于本申请中的压缩制冷装置。综上所述，本申请提供的一种基于热电制冷片的预存式水冷装置与现有技术相比，使用金属泡沫替代了传统的简单流道，大幅提高了制冷效率，采用压缩制冷装置对水冷液储液罐降温，取代了传统的将升温后的水冷液排入水冷排，再流回水冷液储液罐并对水冷排进行降温的结构，实现大功率制冷的同时，节约了设备的内部空间，减小了设备尺寸。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种基于热电制冷片的预存式水冷装置，包括：水冷液储液罐、水泵和TEC组件，其特征在于，所述TEC组件包括水冷板底座，所述水冷板底座设有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内部还开设有一个进水口一个出水口，所述凹槽内设置有泡沫金属片，所述水冷板底座开有凹槽的一侧还固定有水冷板盖子，所述水冷板盖子远离水冷板底座的一侧还设有TEC板，所述出水口上连接有出水接头，所述进水口上连接有进水接头，所述水冷液储液罐的一端连接有水泵，另一端连接有出水接头，所述水泵一端连接有水冷液储液罐，另一端连接有进水接头。

2.根据权利要求1所述的基于热电制冷片的预存式水冷装置，其特征在于：所述水冷板底座与水冷板盖子之间设有密封圈。

3.根据权利要求1所述的基于热电制冷片的预存式水冷装置，其特征在于：所述TEC板与水冷板盖子通过粘贴的方式固定连接。

4.根据权利要求1所述的基于热电制冷片的预存式水冷装置，其特征在于：所述水冷液储液罐与水泵之间通过水管连接，所述水泵与进水接头之间通过水管连接，所述出水接头与水冷液储液罐通过水管连接。

5.根据权利要求1所述的基于热电制冷片的预存式水冷装置，其特征在于：密封圈位于水冷板底座的凹槽的外缘上。

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