CN216745164U - 一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水冷液仓领域，尤其是一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，现提出如下方案，其包括冷却液仓箱体，所述冷却液仓箱体的顶端开口处安装有冷却液仓盖，冷却液仓箱体的底端开口处粘连有热端隔离金属面板，热端隔离金属面板的顶端通过螺钉安装有多个针柱形金属散热器，热端隔离金属面板的底端粘连有多个与针柱形金属散热器对应设置的半导体制冷片。本装置将半导体制冷片内嵌但无直接接触的水冷液箱体结构，水冷循环中的冷却液仓采用“干湿分离”的设计，将用于导冷的金属散热器直接置于冷却液中，半导体制冷片则由一块高导热金属板与冷却液隔离，减少了结霜结露的可能性，大大降低了对设备的损害可能。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷却仓技术领域，尤其涉及一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓。
背景技术
半导体制冷器(TEC)是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器，它是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。
半导体制冷器(TEC)属于一种主动型致冷器件，可迅速将冷却对象降温至环境温度以下，在无法只靠被动散热的金属散热器的应用场景具有很大技术优势，具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。但它的制冷系数较小，电耗量相对较大，故它主要用于耗冷量小和占地空间小的场合，如电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却；同时常见的多级半导体制冷器冷量又通常由风扇导出，利用空气作为传播介质时其最大热流密度低于50W/cm2，传导效率较低，并容易在冷端因冷凝效应结露甚至聚集成霜，可能导致设备损坏，限制了其应用场景，为此我们提出一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓。
实用新型内容
本实用新型提出的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，解决了背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，包括冷却液仓箱体，所述冷却液仓箱体的顶端开口处安装有冷却液仓盖，冷却液仓箱体的底端开口处粘连有热端隔离金属面板，热端隔离金属面板的顶端通过螺钉安装有多个针柱形金属散热器，热端隔离金属面板的底端粘连有多个与针柱形金属散热器对应设置的半导体制冷片，半导体制冷片的下方设有通过螺钉固定在冷却液仓箱体上的一级水冷排，且一级水冷排的顶端开设有与半导体制冷片热端相接面相互匹配的凹槽；
冷却液仓箱体的顶端一侧开有冷却液热流入口，冷却液仓箱体的底端另一侧开有冷却液冷流出口。
值得说明的是，所述冷却液仓箱体的侧壁上从上到下依次开设有多个中空腔，且中空厚度从下向上逐渐递减，直至缩减为单层薄壁。
值得说明的是，所述半导体制冷片外部套接有隔热垫，且隔热垫位于热端隔离金属面板和一级水冷排之间。
值得说明的是，所述凹槽深度小于半导体制冷片的一半厚度，且凹槽的两侧并排开设有开放式缺口槽。
值得说明的是，所述冷却液热流入口的一侧设有安装在冷却液仓箱体内的分流器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出了一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，将半导体制冷片内嵌但无直接接触的水冷液箱体结构，作为参与终端设备降温的水冷循环的核心部件，水冷循环中的冷却液仓采用“干湿分离”的设计，将用于导冷的金属散热器直接置于冷却液中，半导体制冷片则由一块高导热金属板与冷却液隔离，减少了结霜结露的可能性，与被冷却设备完全隔离，大大降低了对设备的损害可能，冷却液仓壁为中空结构，中空夹层的厚度随距离冷端散热片距离增大递减直至缩减为单层薄壁，发挥增材制造对于复杂内构制造上的便利，在单一箱体空间里实现同时兼具保温与散热的功能，可在最大程度减少冷却液用量的同时满足水冷循环需求。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓的爆炸示意图；
图2为本实用新型提出的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓的侧视剖视图；
图3为本实用新型提出的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓的组合示意图。
图中：1、冷却液仓箱体；101、中空腔；11、冷却液热流入口；12、冷却液冷流出口；2、冷却液仓盖；3、针柱形金属散热器；4、热端隔离金属面板；5、半导体制冷片；6、隔热垫；7、一级水冷排。
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。
参照图1-3，一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，包括冷却液仓箱体1，冷却液仓箱体1的顶端一侧开有冷却液热流入口11，冷却液仓箱体1的底端另一侧开有冷却液冷流出口12，从终端设备输入的高温冷却液从上直下扩散融入整个仓体中时，上部温度相较工作室温更高，靠上的薄壁结构(可外贴散热器加强)有利于提高与工作环境空气的热传导效率，底部水冷液通过针柱形金属散热器3将半导体制冷片5冷端的温度充分降温，与来自上层的热流混合，最终通过冷却液冷流出口12排出，回流至终端设备完成降温循环；
所述冷却液仓箱体1的顶端开口处安装有冷却液仓盖2，冷却液仓箱体1的底端开口处粘连有热端隔离金属面板4，冷却液仓1底部开孔尺寸与半导体制冷片5热端隔离金属面板4的台阶一致，在热端隔离金属面板4台阶处一圈涂抹硅胶类防水胶体后，将冷却液仓箱体1与其粘合固定，热端隔离金属面板4由紫铜、黄铜等导热性较好的金属制成，热端隔离金属面板4的顶端通过螺钉安装有多个针柱形金属散热器3，热端隔离金属面板4的底端粘连有多个与针柱形金属散热器3对应设置的半导体制冷片5，半导体制冷片5的下方设有通过螺钉固定在冷却液仓箱体1上的一级水冷排7，且一级水冷排7的顶端开设有与半导体制冷片5热端相接面相互匹配的凹槽，半导体制冷片5的热端涂抹导热硅脂后紧贴置于凹槽中，凹槽深度小于半导体制冷片5的一半厚度，且凹槽的两侧并排开设有开放式缺口槽，分别为半导体制冷片5的正负极导线做引出用；
半导体制冷片5外部套接有隔热垫6，且隔热垫6位于热端隔离金属面板4和一级水冷排7之间，隔离半导体制冷片5两端的冷热传递，降低可能的制冷量损耗，同时也起到防压防位移的作用。
冷却液仓箱体1的侧壁上从上到下依次开设有多个中空腔101，且中空厚度从下向上逐渐递减，直至缩减为单层薄壁，半导体制冷器为瞬间制冷设备，越接近底部散热器端的冷却液温度越低，工作时一般环境室温远高于半导体制冷器冷端温度，为了尽可能减少与外界空气的热传导，则中空结构越厚，保有的真空度或空气体积越大则越有利于保温。
冷却液热流入口11的一侧设有安装在冷却液仓箱体1内的分流器，分流器采用现有技术，在此不做具体介绍。
在使用时：由外置的循环水泵提供动力，冷却液从终端设备的循环水道排出后流经循环水泵，通过冷却液热流入口11后被分流器分离成多股更细的水柱混合进入冷却液仓箱体1，通过针柱形金属散热器3将热量通过热端隔离金属面板4传入半导体制冷片5，利用半导体制冷片5进行制冷，热量通过一级水冷排导出，水泵提供的动力使得热流与冷却液仓箱体1下部的冷流形成对流循环降温，完成冷却系统封闭的水冷循环设置。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，包括冷却液仓箱体(1)，其特征在于，所述冷却液仓箱体(1)的顶端开口处安装有冷却液仓盖(2)，冷却液仓箱体(1)的底端开口处粘连有热端隔离金属面板(4)，热端隔离金属面板(4)的顶端通过螺钉安装有多个针柱形金属散热器(3)，热端隔离金属面板(4)的底端粘连有多个与针柱形金属散热器(3)对应设置的半导体制冷片(5)，半导体制冷片(5)的下方设有通过螺钉固定在冷却液仓箱体(1)上的一级水冷排(7)，且一级水冷排(7)的顶端开设有与半导体制冷片(5)热端相接面相互匹配的凹槽；
冷却液仓箱体(1)的顶端一侧开有冷却液热流入口(11)，冷却液仓箱体(1)的底端另一侧开有冷却液冷流出口(12)。
2.根据权利要求1所述的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，其特征在于，所述冷却液仓箱体(1)的侧壁上从上到下依次开设有多个中空腔(101)，且中空厚度从下向上逐渐递减，直至缩减为单层薄壁。
3.根据权利要求1所述的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，其特征在于，所述半导体制冷片(5)外部套接有隔热垫(6)，且隔热垫(6)位于热端隔离金属面板(4)和一级水冷排(7)之间。
4.根据权利要求1所述的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，其特征在于，所述凹槽深度小于半导体制冷片(5)的一半厚度，且凹槽的两侧并排开设有开放式缺口槽。
5.根据权利要求1所述的一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓，其特征在于，所述冷却液热流入口(11)的一侧设有安装在冷却液仓箱体(1)内的分流器。
Priority Applications (1)
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| CN202220252506.1U CN216745164U (zh) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | 一种适合增材制造的半导体制冷非接触式水冷液仓 |
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2022
- 2022-02-08 CN CN202220252506.1U patent/CN216745164U/zh active Active
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