CN215983312U - 一种高效半导体制冷装置及制冷电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高效半导体制冷装置及制冷电器。高效半导体制冷装置包括：至少2个并排设置的半导体制冷片，每个半导体制冷片的两相对侧面分别为热端面和冷端面；与每个半导体制冷片的热端面接触设置的冷媒盒，冷媒盒包括存储有冷媒介质的介质腔；至少2根相互分离设置的导热管，每根导热管的两末端分别与介质腔相连通；至少2层相互间隔设置的散热网，每层散热网分别与其中一根导热管位于两末端的中部部分接触连接。通过让每根导热管与每层散热网分别通过冷媒盒的介质腔构成一个散热回路，每个散热回路之间通过间隔设置或相互分离设置能够，能够有效避免不同散热回路之间产生干扰，有利于提高整体散热能力，确保获得高效快捷的制冷能力。

Description

一种高效半导体制冷装置及制冷电器

技术领域

本实用新型涉及半导体制冷领域，尤其涉及一种高效半导体制冷装置及制冷电器。

背景技术

半导体制冷片也叫热电制冷片，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。半导体制冷片是使用直流电流，既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，表现为半导体制冷片会同时产生冷端和热端。

半导体制冷片的热端快速散热能力，是决定半导体制冷片具有高效制冷性能的主要因素之一。热端的散热通常使用金属肋片加风扇强制对流散热，但风扇的转动使其无法避免地具有噪音。若不使用风扇，使用自然对流的散热方式则可以从根本上做到零噪音。因此，如何有效地、快速地对制冷电器的热端进行散热，且没有噪音，是所属本领域的技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型公开一种高效半导体制冷装置及制冷电器，高效半导体制冷装置采用多个半导体制冷片并配合具有多根导热管的散热结构使用，热交换快速且充分，从而提供低噪音的高效制冷性能。

本实用新型提出一种高效半导体制冷装置，其包括：至少2个并排设置的半导体制冷片，每个半导体制冷片的两相对侧面分别为热端面和冷端面；与每个半导体制冷片的热端面接触设置的冷媒盒，冷媒盒包括存储有冷媒介质的介质腔；至少2根相互分离设置的导热管，每根导热管的两末端分别与介质腔相连通；至少2层相互间隔设置的散热网，每层散热网分别与其中一根导热管位于两末端的中部部分接触连接。

在一个优选实施例中，介质腔的内侧壁设有若干凸部。

在一个优选实施例中，冷媒盒包括一体成型的盒本体及两块封板，在盒本体两相对末端开设有贯通槽，两块封板密封连接在贯通槽的两端，以将贯通槽密封后形成介质腔。

在一个优选实施例中，在盒本体上设有多组连接孔，每根导热管的两末端分别插接在其中一组连接孔内与介质腔相连通设置。

在一个优选实施例中，在盒本体的外侧面包覆有隔热围板。

在一个优选实施例中，所述高效半导体制冷装置还包括隔热基板，在隔热基板上对应各个半导体制冷片分别设有第一避空槽，每个半导体制冷片分别设置在其中一个第一避空槽内。

本实用新型还公开一种制冷电器，至少包括其中一侧面设有门体的壳体和设置在壳体内的内胆，壳体与内胆之间具有隔热间隙；其特征在于，还包括前述高效半导体制冷装置，其中，各个半导体制冷片及冷媒盒位于隔热间隙内，各个半导体制冷片的冷端面靠近内胆甚至贴合内胆设置，而散热网固定在壳体上以将热量对外散发。

在一个优选实施例中，所述制冷电器还包括导冷块，导冷块的两相对侧面分别与内胆及各个半导体制冷片的冷端面贴合设置，且导冷块的面积大于各个半导体制冷片的冷端面面积之和。

在一个优选实施例中，在散热网上设有固定端，散热网通过固定端固定在壳体上。

在一个优选实施例中，壳体包括内壳和外壳，散热网隐藏设置在内壳与外壳之间，且在外壳上靠近散热网设有散热栅格。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型公开的高效半导体制冷装置，通过采用多个并排设置的半导体制冷片来提供较大的制冷量，并通过采用多根导热管及多层散热网相配合的结构，让每根导热管分别与每层散热网一一对应接触相连，让每根导热管与每层散热网分别通过冷媒盒的介质腔构成一个散热回路，且每个散热回路之间通过间隔设置或相互分离设置能够，既能够有效避免不同散热回路之间产生干扰，又能够提高整体散热能力，确保各个半导体制冷片发挥最佳的制冷性能以获得高效快捷的制冷能力。另外，本实用新型的整体结构简单，采用无噪声的导热管与散热网搭配使用，相比采用散热风扇具有静音无噪声的特点。

附图说明

图1是高效半导体制冷装置的分解结构示意图。

图2是制冷电器一个实施例的立体结构示意图。

图3是制冷电器的内部结构示意图。

图4是图3的局部A的放大示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型公开一种高效半导体制冷装置，包括：至少2个并排设置的半导体制冷片1，每个半导体制冷片1的两相对侧面分别为热端面和冷端面；与每个半导体制冷片1的热端面接触设置的冷媒盒5，冷媒盒5内部设有存储有冷媒介质的介质腔511；至少2根相互分离设置的导热管7，每根导热管7的两末端分别与介质腔511相连通，以利用冷媒介质与半导体制冷片1的热端面进行热交换；至少2层相互间隔设置的散热网6，每层散热网6分别与其中一根导热管7位于两末端的中部部分接触连接，以通过与导热管7进行热交换起到快速散热的作用。

本实用新型公开的高效半导体制冷装置，通过采用多个并排设置的半导体制冷片1来提供较大的制冷量，并通过采用多根导热管及多层散热网相配合的结构，让每根导热管分别与每层散热网一一对应接触相连，让每根导热管与每层散热网分别通过冷媒盒5的介质腔511构成一个散热回路，且每个散热回路之间通过间隔设置或相互分离设置能够，既能够有效避免不同散热回路之间产生干扰，又能够提高整体散热能力，确保各个半导体制冷片1发挥最佳的制冷性能以获得高效快捷的制冷能力。另外，本实用新型的整体结构简单，采用无噪声的导热管与散热网搭配使用，相比采用散热风扇具有静音无噪声的特点。

半导体制冷片1的热端面的热量传递给冷媒介质后，与介质腔内的冷媒介质换热，冷媒介质从导热管7的一末端进入后，在导热管7内流动过程中，冷媒介质通过导热管7与散热网6进行热交换，散热网6具有较大的散热表面积，让热量经过散热网6快速对外散热，从而为半导体制冷片1能够提供高效制冷性能提供保障。

介质腔511的内侧壁设有若干凸部512以增加介质腔的表面积，以提高介质腔与冷媒介质之间的热交换面积，确保冷媒介质与半导体制冷片1的热端面之间具有优异的热交换性能。

在一个实施例中，冷媒盒5包括一体成型的盒本体51及两块封板52，在盒本体51两相对末端开设有贯通槽，两块封板52则通过焊接等现有方式密封连接贯通槽的两端以将贯通槽密封后形成介质腔。通过在盒本体51的两相对末端贯通开设介质腔，便于对介质腔的内侧壁进一步加工出若干凸部512，具有方便加工制造的主要特点。

在盒本体51上设有多组连接孔516，每根导热管7的两末端分别插接在其中一组连接孔516内与介质腔511相连通设置。这种结构方便导热管7与冷媒盒5的组装。

在盒本体51的外侧面包覆有隔热围板4以阻隔热量朝向半导体制冷片1的冷端面传递。隔热围板4通常采用泡沫、隔热棉等隔热材料制成。在隔热围板4设有第二避空槽41，盒本体51穿过第二避空槽41以使隔热围板4套设在盒本体51的外侧面。

在一个实施例中，还包括包覆在半导体制冷片1周侧的隔热基板2，在隔热基板2上对应各个半导体制冷片1分别设有第一避空槽21，每个半导体制冷片1分别设置在其中一个第一避空槽21内。通过设置隔热基板2能够避免半导体制冷片1的冷端面的冷量朝向冷媒盒5传递，有利于提高各个半导体制冷片1的制冷性能。

进一步结合图2-图4所示。本实用新型还公开一种制冷电器，采用前述的高效半导体制冷装置来提供制冷功能，具体产品表现为电子冰箱、车载冰箱、冰激凌机甚至酒柜等。通过采用前述的高效半导体制冷装置，不仅能够提供容量高的制冷量，且能够对半导体制冷片1的热端面提供高效、无噪音的散热性能，让每个半导体制冷片充分发挥高效的制冷性能，从而让制冷电器获得快速、高效且静音的制冷性能。

制冷电器至少包括其中一侧面设有门体92的壳体91和设置在壳体91内的内胆93，壳体91与内胆93之间具有隔热间隙94；还包括前述的高效半导体制冷装置，其中，各个半导体制冷片1及冷媒盒5位于隔热间隙94内，各个半导体制冷片1的冷端面靠近内胆93甚至贴合内胆93设置，以将冷量传递给内胆93，使内胆93快速、均匀的降温以提供物质冷藏环境，而散热网6固定在壳体91上以方便散热网6将热量对外散发。

在一个实施例中，还包括导冷块3。导冷块3的两相对侧面分别与内胆93及各个半导体制冷片1的冷端面贴合设置，且导冷块3的面积大于各个半导体制冷片1的冷端面面积之和。通过导冷块3能够提高各个半导体制冷片1的冷端面与内胆93之间冷量传递性能。

在一个实施例中，在散热网6上设有固定端61，可以借助螺钉等固定件穿过固定端61将散热网6固定在壳体91上，从而方便组装。

在一个实施例中，壳体91包括内壳911和外壳912，散热网6隐藏设置在内壳911与外壳912之间，且在外壳912上靠近散热网6设有散热栅格910，让散热网6利用散热栅格910与壳体91外部进行热交换来散热。这种结构不会影响制冷电器的整体外形，且能够保证散热网6保持优异的散热性能。

在一个实施例中，在壳体91上设有与隔热间隙94相连通的发泡孔，利用发泡孔采用发泡工艺往隔热间隙94内成型有隔热泡沫，利用隔热泡沫填充隔热间隙94来阻隔内胆93与隔热间隙94之间进行热交换，从而让内胆93保持优良的制冷及冷储能力。

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

Claims (10)

1.一种高效半导体制冷装置，其特征在于，包括：

至少2个并排设置的半导体制冷片(1)，每个半导体制冷片(1)的两相对侧面分别为热端面和冷端面；

与每个半导体制冷片(1)的热端面接触设置的冷媒盒(5)，冷媒盒(5)包括存储有冷媒介质的介质腔(511)；

至少2根相互分离设置的导热管(7)，每根导热管(7)的两末端分别与介质腔(511)相连通；

至少2层相互间隔设置的散热网(6)，每层散热网(6)分别与其中一根导热管(7)位于两末端的中部部分接触连接。

2.根据权利要求1所述高效半导体制冷装置，其特征在于，介质腔(511)的内侧壁设有若干凸部(512)。

3.根据权利要求1所述高效半导体制冷装置，其特征在于，冷媒盒(5)包括一体成型的盒本体(51)及两块封板(52)，在盒本体(51)两相对末端开设有贯通槽，两块封板(52)密封连接在贯通槽的两端，以将贯通槽密封后形成介质腔。

4.根据权利要求3所述高效半导体制冷装置，其特征在于，在盒本体(51)上设有多组连接孔(516)，每根导热管(7)的两末端分别插接在其中一组连接孔(516)内与介质腔(511)相连通设置。

5.根据权利要求1所述高效半导体制冷装置，其特征在于，在盒本体(51)的外侧面包覆有隔热围板(4)。

6.根据权利要求1所述高效半导体制冷装置，其特征在于，还包括隔热基板(2)，在隔热基板(2)上对应各个半导体制冷片(1)分别设有第一避空槽(21)，每个半导体制冷片(1)分别设置在其中一个第一避空槽(21)内。

7.一种制冷电器，至少包括其中一侧面设有门体(92)的壳体(91)和设置在壳体(91)内的内胆(93)，壳体(91)与内胆(93)之间具有隔热间隙(94)；其特征在于，还包括如权利要求1-6任何一项所述高效半导体制冷装置，其中，各个半导体制冷片(1)及冷媒盒(5)位于隔热间隙(94)内，各个半导体制冷片(1)的冷端面靠近内胆(93)甚至贴合内胆(93)设置，而散热网(6)固定在壳体(91)上以将热量对外散发。

8.根据权利要求7所述制冷电器，其特征在于，还包括导冷块(3)，导冷块(3)的两相对侧面分别与内胆(93)及各个半导体制冷片(1)的冷端面贴合设置，且导冷块(3)的面积大于各个半导体制冷片(1)的冷端面面积之和。

9.根据权利要求7所述制冷电器，其特征在于，在散热网(6)上设有固定端(61)，散热网(6)通过固定端(61)固定在壳体(91)上。

10.根据权利要求7所述制冷电器，其特征在于，壳体(91)包括内壳(911)和外壳(912)，散热网(6)隐藏设置在内壳(911)与外壳(912)之间，且在外壳(912)上靠近散热网(6)设有散热栅格(910)。

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