CN219087666U - 嵌装铜管的热沉散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种嵌装铜管的热沉散热系统，在热沉支架内嵌装有导热铜管；所述热沉支架从吸热面到散热翅片组区域设有贯通的铜管槽，所述导热铜管安装在所述铜管槽内，且所述导热铜管与铜管槽接触的面焊接固定；所述导热铜管的吸热端位于所述热沉支架的吸热面处，与热沉支架的吸热面外表面齐平，形成统一的吸热面，与所述半导体制冷单元的发热面相贴合。或者，所述导热铜管的吸热端设有吸热铜板；所述吸热铜板完全覆盖，且贴合在所述半导体制冷单元的发热面上。本实用新型通过设置导热铜管，来实现高效的导热，可以使半导体制冷单元所在区域维持在正常的温度，且半导体制冷单元自身可实现高效的冷量输出。

Description

嵌装铜管的热沉散热系统

技术领域

本实用新型涉及一种用在手持式美容仪内，针对半导体制冷单元进行散热的散热系统，特别是在热沉内嵌装铜管进行散热的系统。

背景技术

本申请人设计并申请了中国专利公开号为CN212789460U的带冷敷功能的家用激光美容仪，中国专利公开号为CN111557731A的手持式家用激光美容仪，以及中国专利公开号为CN211911794U的激光美容仪用金属帽组件，针对家用手持式美容仪，对于冷敷的需求，在美容仪的工作头部设置了半导体制冷单元(TEC)，由其工作产生冷量，然后传递给工作头(金属帽)，使工作头的表面维持在约4℃左右的低温状态，达到对皮肤冷敷的作用，以期缓解皮肤的肿、痛、痒等不适。

但半导体制冷单元(TEC)在工作中不仅会在制冷面产生冷量，同时其另一面会发热，形成发热面；为了维持半导体制冷单元有效工作状态，需要通过散热系统，将热量及时散发出去。而目前主要采用的手段为，采用热沉支架，直接贴在半导体制冷单元的发热面上，由热沉进行吸热，然后传导到散热片区域，结合风扇进行散热。

但热沉支架，一般采用铝合金压铸形成，其导热效率相对较低，热量容易在靠近发热源的部位堆积，将其环境加热，即不便于热量的散发，又会通过热辐射的方式影响半导体制冷单元的制冷面的冷量输出，以及辐射加热工作头、连接臂等，导致工作头无法长时间处于理想的低温冷敷状态。

针对上述不足，有必要对采用半导体制冷单元的冷敷型手持式美容仪内的散热系统进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种嵌装铜管的热沉散热系统，以期将半导体制冷单元的发热面产生的热量快速、高效的传递走，并进行散热，从而使半导体制冷单元所在区域维持在正常的温度，且半导体制冷单元自身可实现高效的冷量输出。

为达到上述实用新型目的，本实用新型提供了一种嵌装铜管的热沉散热系统，热沉支架的吸热面靠近半导体制冷单元，热沉支架的远端设有散热翅片组；

在热沉支架内嵌装有导热铜管；

所述热沉支架从吸热面到散热翅片组区域设有贯通的铜管槽，所述导热铜管安装在所述铜管槽内，且所述导热铜管与铜管槽接触的面焊接固定；

所述导热铜管的吸热端位于所述热沉支架的吸热面处，与热沉支架的吸热面外表面齐平，形成统一的吸热面，与所述半导体制冷单元的发热面相贴合。

作为本实用新型的进一步改进，所述导热铜管的吸热端设置为扁平状，其扁平面与所述半导体制冷单元的发热面相接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述导热铜管的吸热端及所述热沉支架的吸热面形成的统一吸热面，与所述半导体制冷单元的发热面之间设有柔性导热部件。

进一步的，所述柔性导热部件为导热硅脂，或导热硅片。

本实用新型还提供了一种嵌装铜管的热沉散热系统，热沉支架的吸热面靠近半导体制冷单元，热沉支架的远端设有散热翅片组；

在热沉支架内嵌装有导热铜管；

所述热沉支架从吸热面到散热翅片组区域设有贯通的铜管槽，所述导热铜管安装在所述铜管槽内，且所述导热铜管与铜管槽接触的面焊接固定；

所述导热铜管的吸热端位于所述热沉支架的吸热面处；

所述导热铜管的吸热端设有吸热铜板，所述吸热铜板焊接固定在所述导热铜管的吸热端上；

所述吸热铜板与所述导热铜管的有效导热部位相焊接固定；

所述吸热铜板的有效吸热面的尺寸大于所述半导体制冷单元的发热面的尺寸；

所述吸热铜板完全覆盖，且贴合在所述半导体制冷单元的发热面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述吸热铜板与所述半导体制冷单元的发热面之间设有柔性导热部件；

所述柔性导热部件为导热硅脂，或导热硅片。

作为本实用新型的进一步改进，所述导热铜管与所述吸热铜板的接触段设置为扁平状；

所述导热铜管的扁平面与所述吸热铜板相接触且焊接固定。

作为本实用新型的进一步改进，所述热沉支架的吸热面内设有铜板槽，所述吸热铜板嵌装在所述铜板槽内，且与所述热沉支架焊接固定。

本实用新型的嵌装铜管的热沉散热系统工作时，所述半导体制冷单元的发热面产生的热量，直接被所述导热铜管的吸热端，或所述吸热铜板所吸收，然后热量传递给所述导热铜管后，经导热铜管向散热翅片组进行传递，导热效率高于单纯的热沉支架，而散热翅片组远离发热区域，且配合散热风扇，可高效的进行散热。即使当发热量过大时，部分热量还可以直接传递给热沉支架的吸热面，由热沉支架进行储热、并辅助导热、散热，避免半导体制冷单元因为温度过高发生损坏。

本实用新型的嵌装铜管的热沉散热系统，通过设置导热铜管，来实现高效的导热，将热量快速转移到散热翅片组处进行散热，避免了半导体制冷单元所在区域的热量堆积，从而提高了散热效率，可以使半导体制冷单元所在区域维持在正常的温度，且半导体制冷单元自身可实现高效的冷量输出。

附图说明

图1为本实用新型的嵌装铜管的热沉散热系统的应用状态整体结构示意图；

图2为图1的半剖视图；

图3为铜管连接示意图；

图4为热沉支架结构示意图；

图5为热沉支架使用状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

本实用新型的嵌装铜管的热沉散热系统，应用在具有半导体制冷单元的冷敷型手持式美容仪内，如图1、图2、图3所示，具有半导体制冷单元的冷敷型手持式美容仪，设有工作头11、连接臂12、制冷单元安装台13、半导体制冷单元14；所述工作头11位于美容仪的壳体外，所述工作头11的后部连接有所述连接臂12，所述连接臂12的末端设有制冷单元安装台13，所述半导体制冷单元14的制冷面安装在所述制冷单元安装台13上，两者直接可以涂抹导冷硅脂，或垫导冷硅垫来提高导冷效率；工作头11、连接臂12、制冷单元安装台13均为高导冷材料制成，一般为金属材质，特别是铝或者铜，可以将所述半导体制冷单元14制冷面产生的冷量高效的传递到所述工作头11的表面，使手持式美容仪产生冷敷效果。

常规设计中，所述半导体制冷单元14的另一个面为发热面，与热沉支架2的吸热面相贴合，将所述半导体制冷单元14工作过程中发出的热量，吸入热沉支架2内，并传递给远端的散热翅片组21；在散热翅片组21附近还设有散热风扇5，通过散热风扇5，加速散热翅片组21处的空气流通，从而使热沉支架2的散热翅片组21能够及时将热量散发到空气中，自身保持相对较低的温度，便于热量从热沉支架2的吸热面传递到散热翅片组21处。

本实用新型的改进为，在所述热沉支架2内嵌入导热铜管4；所述热沉支架2内从吸热面到散热翅片组21开设有贯通的铜管槽22，所述导热铜管4嵌装在所述铜管槽22内，且焊接固定；所述导热铜管4的一端位于所述半导体制冷单元14的发热面处，与发热面相贴合，从而将所述半导体制冷单元14产生的热量，吸入导热铜管4内，然后经导热铜管4传递给所述热沉支架2，由热沉支架2进行散热，特别是将热量经所述导热铜管4直接传递到所述散热翅片组21所在区域，由散热翅片组21直接进行散热；所述导热铜管4的热传递效率远高于所述热沉支架2自身，故热量就不易在所述热沉支架2的原吸热面区域堆积，加热周围的环境空气，使连接臂12、半导体制冷单元14周围形成热的空气环境。

进一步的，所述导热铜管4设置为扁平状，特别是其吸热端41设置为扁平状，由扁平面与所述半导体制冷单元14的发热面相接触，即增加了接触面积，从而能够更加高效的吸热。

但受限与所述导热铜管4的尺寸，即使设置成扁平状，也不足以完全覆盖所述半导体制冷单元14的发热面；且受导热铜管4的制造工艺限制，其末端，即吸热端41的末端会存在3-5mm的无效端，不能用来导热；故如果仅采用导热铜管4嵌装在热沉支架2内，所述半导体制冷单元14发出的热量，还是会有部分直接进入到热沉支架2的吸热面内，再经有热沉支架2进行导热。

故，作为本实用新型的进一步改进，所述导热铜管4的吸热端41与所述半导体制冷单元14的发热面之间还设有吸热铜板3；所述吸热铜板3焊接固定在所述导热铜管4的吸热端41的扁平面上，所述吸热铜板3的尺寸较大，不仅覆盖了吸热端41末端3-5mm的无效端，且向有效部位延伸，大部分与所述导热铜管4的有效部位相焊接固定；所述吸热铜板3的有效吸热面的尺寸大于所述半导体制冷单元14的发热面的尺寸，故可完全覆盖在所述半导体制冷单元14的发热面上，所述半导体制冷单元14的发热面上发出的热量可以全部被所述吸热铜板3所吸收；两者之间还可设有柔性导热部件，如涂抹导热硅脂，或垫导热硅片，来提高导热效率。

进一步的，所述热沉支架2的吸热面内还设有铜板槽23，所述吸热铜板3嵌装在所述铜板槽23内，且焊接固定。

工作时，所述半导体制冷单元14的发热面产生的热量，直接被所述吸热铜板3所吸收，然后热量主要传递给所述导热铜管4，经导热铜管4向散热翅片组21进行传递，提高导热效率。当发热量过大时，所述吸热铜板3还能将部分热量传递给热沉支架2，由其进行储热、辅助导热、散热，避免所述半导体制冷单元14因为温度过高发生损坏。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.嵌装铜管的热沉散热系统，热沉支架的吸热面靠近半导体制冷单元，热沉支架的远端设有散热翅片组；

其特征在于，在热沉支架内嵌装有导热铜管；

所述热沉支架从吸热面到散热翅片组区域设有贯通的铜管槽，所述导热铜管安装在所述铜管槽内，且所述导热铜管与铜管槽接触的面焊接固定；

所述导热铜管的吸热端位于所述热沉支架的吸热面处，与热沉支架的吸热面外表面齐平，形成统一的吸热面，与所述半导体制冷单元的发热面相贴合。

2.如权利要求1所述的嵌装铜管的热沉散热系统，其特征在于，所述导热铜管的吸热端设置为扁平状，其扁平面与所述半导体制冷单元的发热面相接触。

3.如权利要求1或2所述的嵌装铜管的热沉散热系统，其特征在于，所述导热铜管的吸热端及所述热沉支架的吸热面形成的统一吸热面，与所述半导体制冷单元的发热面之间设有柔性导热部件。

4.如权利要求3所述的嵌装铜管的热沉散热系统，其特征在于，所述柔性导热部件为导热硅脂，或导热硅片。

5.嵌装铜管的热沉散热系统，热沉支架的吸热面靠近半导体制冷单元，热沉支架的远端设有散热翅片组；

其特征在于，在热沉支架内嵌装有导热铜管；

所述热沉支架从吸热面到散热翅片组区域设有贯通的铜管槽，所述导热铜管安装在所述铜管槽内，且所述导热铜管与铜管槽接触的面焊接固定；

所述导热铜管的吸热端位于所述热沉支架的吸热面处；

所述导热铜管的吸热端设有吸热铜板，所述吸热铜板焊接固定在所述导热铜管的吸热端上；

所述吸热铜板与所述导热铜管的有效导热部位相焊接固定；

所述吸热铜板的有效吸热面的尺寸大于所述半导体制冷单元的发热面的尺寸；

所述吸热铜板完全覆盖，且贴合在所述半导体制冷单元的发热面上。

6.如权利要求5所述的嵌装铜管的热沉散热系统，其特征在于，所述吸热铜板与所述半导体制冷单元的发热面之间设有柔性导热部件；

所述柔性导热部件为导热硅脂，或导热硅片。

7.如权利要求5所述的嵌装铜管的热沉散热系统，其特征在于，所述导热铜管与所述吸热铜板的接触段设置为扁平状；

所述导热铜管的扁平面与所述吸热铜板相接触且焊接固定。

8.如权利要求5所述的嵌装铜管的热沉散热系统，其特征在于，所述热沉支架的吸热面内设有铜板槽，所述吸热铜板嵌装在所述铜板槽内，且与所述热沉支架焊接固定。

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