CN219756686U - 一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，该电子制冷片热端采用流体冷却的系统包括至少一个一端为制冷面且另一端为制热面的电子制冷片、装设在电子制冷片的制热面上的散热器、用于存储低温流体的箱体、用于连接箱体与散热器并将箱体中的低温流体输送至散热器内的输流体总管、装设在散热器远离电子制冷片一侧的冷却组件、用于连接散热器与冷却组件并将散热器中的流体输送至冷却组件进行冷却降温的出流体总管以及用于连接冷却组件与箱体且将冷却组件冷却降温后的流体输送至箱体内的第一管道；所述输流体总管上装设有泵。本实用新型的电子制冷片热端采用流体冷却的系统使流体能够循环利用，减少流体的浪费，同时降低成本，实用性强。

Description

一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统。

背景技术

电子制冷片(即半导体制冷片)是一种热泵，原理是：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端与热端。当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，实现制冷的效果。然而，冷热两端之间的热量会通过半导体材料发生逆向穿透传递，并随着温差加大，逆向热传递效率逐渐升高。当冷热端达到一定温差，正向和逆向热传递的量相等时，正逆向热传递相互抵消，最终达到一个平衡点，此时冷热端的温度就不会继续发生变化。即：随着冷热端温差的加大，电功率输入效率逐渐趋于零。一般采取在热端快速散热的方式，持续降低热端的温度来使冷端达到更低的温度。

目前使电子制冷片的热端降温的方法一般有两种，第一种是在热端处设置风机，采用风冷散热的方式使热端降温；第二种是利用低温的流体介质对安装在制冷片热端的散热器进行热量转移，从而使热端降温。然而，第二种方法需要提供源源不断的低温流体到散热器处，成本高，实用性不强。

上述缺陷是本领域技术人员期待克服的。

实用新型内容

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种流体可循环利用且成本低的电子制冷片热端采用流体冷却的系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，包括至少一个一端为制冷面且另一端为制热面的电子制冷片、装设在电子制冷片的制热面上的散热器、用于存储低温流体的箱体、用于连接箱体与散热器并将箱体中的低温流体输送至散热器内的输流体总管、装设在散热器远离电子制冷片一侧的冷却组件、用于连接散热器与冷却组件并将散热器中的流体输送至冷却组件进行冷却降温的出流体总管以及用于连接冷却组件与箱体且将冷却组件冷却降温后的流体输送至箱体内的第一管道；所述输流体总管上装设有泵。

通过设置冷却组件，设置出流体总管的一端与散热器连接，另一端与冷却组件连接，出流体总管将散热器中的流体输送至冷却组件中，从而使散热器中的流体冷却降温；通过设置第一管道的一端与冷却组件连接，另一端与箱体连接，第一管道将经冷却组件冷却降温的流体输送至箱体中，低温的流体重新回到箱体中，能够通过输流体总管继续将低温的流体输送至散热器中，使电子制冷片的制热面降温；实现所述系统中的流体可循环利用，所述电子制冷片热端采用流体冷却的系统成本低且实用性强。

进一步地，所述输流体总管上并联连接有至少一个输流体支管；输流体支管分别与散热器的进流体口连接；所述出流体总管上并联连接有至少一个出流体支管；出流体支管分别与散热器的出流体口连接；所述电子制冷片、散热器、输流体支管以及出流体支管的数量相等。使得所述电子制冷片热端采用流体冷却的系统能够实现多个电子制冷片的制热面同时进行降温散热，工作效率高。

进一步地，所述输流体总管装设在所述箱体一侧的下端；所述第一管道装设在所述箱体的顶部。

进一步地，所述散热器与电子制冷片的制热面之间涂设有导热硅脂层。使得散热器与电子制冷片的制热面紧密贴合，提高了散热器与电子制冷片的制热面的热量传导效率。

进一步地，所述冷却组件包括用于接收散热器的流体并对流体进行冷却降温的降温装置以及装设在降温装置一侧且用于使降温装置降温的风机。通过风冷散热使得降温装置降温。

较佳的，所述冷却组件还包括装设在所述降温装置上方且用于使降温装置降温的喷淋装置；所述降温装置下方装设有接流体容器。在风冷散热的基础上，再加上喷洒冷却流体，能够进一步使得降温装置降温。

较佳的，所述喷淋装置通过第二管道与输流体总管连接。

较佳的，所述接流体容器的底部装设有连通接流体容器与箱体且用于将接流体容器中的流体输送至箱体中的第三管道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，通过在电子制冷片的制热面上设置散热器，设置输流体总管的一端与存储有低温流体的箱体连接，另一端与散热器连接，输流体总管将箱体中的低温流体输送至散热器中，从而使电子制冷片的制热面降温；通过设置冷却组件，设置出流体总管的一端与散热器连接，另一端与冷却组件连接，出流体总管将散热器中的流体输送至冷却组件中，从而使散热器中的流体冷却降温；通过设置第一管道的一端与冷却组件连接，另一端与箱体连接，第一管道将经冷却组件冷却降温的流体输送至箱体中，低温的流体重新回到箱体中，能够通过输流体总管继续将低温的流体输送至散热器中，使电子制冷片的制热面降温；实现所述系统中的流体可循环利用，无需从外部源源不断地向散热器提供低温的流体，减少流体的浪费，同时降低了成本，实用性强；

2.通过在输流体总管上并联连接至少一个输流体支管，输流体支管分别与散热器的进流体口连接，相应的，在出流体总管上并联连接至少一个出流体支管，出流体支管分别与散热器的出流体口连接，使得所述电子制冷片热端采用流体冷却的系统能够实现多个电子制冷片的制热面同时进行降温散热，工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的整体结构示意图。

【附图标记说明】1、电子制冷片；11、制冷面；12、制热面；2、散热器；21、进流体口；22、出流体口；3、箱体；4、输流体总管；41、第一输流体支管；42、第二输流体支管；43、第三输流体支管；44、第四输流体支管；5、冷却组件；51、降温装置；52、风机；53、喷淋装置；54、接流体容器；55、第三管道；6、出流体总管；61、第一出流体支管；62、第二出流体支管；63、第三出流体支管；64、第四出流体支管；7、第一管道；8、第二管道；9、泵。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1，为本实用新型一个实施例的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，该电子制冷片热端采用流体冷却的系统包括至少一个电子制冷片1、至少一个散热器2、箱体3、输流体总管4、冷却组件5、出流体总管6、第一管道7、第二管道8以及泵9。所述电子制冷片1的一端为制冷面11，另一端为制热面12；所述散热器2装设在所述电子制冷片1的制热面12上；所述箱体3呈中空结构设置，该箱体3用于存储低温流体；所述输流体总管4的一端与所述箱体3连接，另一端与所述散热器2连接，该输流体总管4用于连接所述箱体3与所述散热器2，并且将所述箱体3中的低温流体输送至所述散热器2中；所述泵9装设在所述输流体总管4上；所述冷却组件5装设在所述散热器2远离所述电子制冷片1的一侧；所述出流体总管6的一端与所述散热器2连接，另一端与所述冷却组件5连接，该出流体总管6用于连接所述散热器2与所述冷却组件5，并且将所述散热器2中的流体输送至所述冷却组件5中进行冷却降温；所述第一管道7的一端与所述冷却组件5连接，另一端与所述箱体3连接，该第一管道7装设在所述箱体3的顶部；所述第一管道7用于连接所述冷却组件5与所述箱体3，并且将所述冷却组件5冷却降温后的流体输送至所述箱体3内，实现所述系统内的流体可循环利用。

在本实施例中，所述系统中的电子制冷片1设置为四个，于其他实施例中，所述系统中的电子制冷片1还可以设置为五个或者六个，故不以此为限。相应的，所述系统中的散热器2设置为四个，各散热器2分别装设在所述电子制冷片1的制热面12上。在本实施例中，所述散热器2通过螺丝紧固件安装在所述电子制冷片1的制热面12上；于其他实施例中，所述散热器2还可以通过其他夹具安装在所述电子制冷片1的制热面12上，故不以此为限。

优选的，所述散热器2与所述电子制冷片1的制热面12之间涂设有导热硅脂层，避免所述散热器2与所述电子制冷片1的制热面12之间出现缝隙，并且还提高了所述散热器2与所述电子制冷片1的制热面12的热量传导效率。

所述电子制冷片1、散热器2、输流体支管以及出流体支管的数量相等。所述输流体总管4装设在所述箱体3一侧的下端。所述输流体总管4上并联连接有四个输流体支管，分别为：第一输流体支管41、第二输流体支管42、第三输流体支管43以及第四输流体支管44。所述第一输流体支管41、第二输流体支管42、第三输流体支管43、第四输流体支管44分别与各散热器2的进流体口21连接，用于将所述输流体总管4中的流体输送至各散热器2中。所述出流体总管6上并联有四个出流体支管，分别为：第一出流体支管61、第二出流体支管62、第三出流体支管63以及第四出流体支管64；所述第一出流体支管61、第二出流体支管62、第三出流体支管63、第四出流体支管64分别与各散热器2的出流体口22连接，用于将各散热器2中的流体输送汇集到所述出流体总管6中。

所述冷却组件5包括降温装置51、风机52、喷淋装置53、接流体容器54以及第三管道55。所述降温装置51的进流体端与所述出流体总管6的一端连接，所述降温装置51的出流体端与所述第一管道7的一端连接；所述降温装置51用于接收所述散热器2的流体并对流体进行冷却降温。具体的，在本实施例中，所述降温装置51为冷凝器，该冷凝器的进流体端与所述出流体总管6的一端连接，该冷凝器的出流体端与所述第一管道7的一端连接。于其他实施例中，所述降温装置51还可以为循环水塔或者小型的冷水机，故不以此为限。所述风机52装设在所述降温装置51的一侧，通过风冷散热使所述降温装置51降温，有利于所述降温装置51维持正常运行。所述喷淋装置53装设在所述降温装置51上方，通过喷淋低温的流体，使得所述降温装置51降温，进一步有利于所述降温装置51维持正常运行。所述喷淋装置53通过所述第二管道8与所述输流体总管4连接，即所述喷淋装置53喷出的流体是所述箱体3中的流体，不需要再提供所述系统外部的流体，不浪费流体资源，成本低。所述接流体容器54装设在所述降温装置51的下方，用于回收所述喷淋装置53喷淋出的流体。所述接流体容器54的底部还装设有第三管道55；所述第三管道55的一端装设在所述接流体容器54的底部，另一端装设在所述箱体3的顶部；所述第三管道55连通所述接流体容器54与所述箱体3，用于将接流体容器54中的流体输送至所述箱体3中循环使用。

使用时，在泵9的作用下，箱体3中的低温流体输送到输流体总管4中，再从输流体总管4分流到各输流体支管中，由各输流体支管输送至各散热器2中，使得各电子制冷片1的制热面12降温散热；随后各散热器2中的流体从各出流体支管中输送汇集到出流体总管6中，再由出流体总管6输送至降温装置51中进行冷却降温；经降温装置51冷却降温的流体经第一管道7输送到箱体3中继续循环使用。所述电子制冷片热端采用流体冷却的系统中的流体可循环利用，不需要从系统外部不断向散热器2提供低温的流体，减少了流体的浪费，同时还降低了成本，实用性强。所述电子制冷片热端采用流体冷却的系统还实现了多个电子制冷片1的制热面12同时进行降温散热，工作效率高。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，包括至少一个一端为制冷面(11)且另一端为制热面(12)的电子制冷片(1)、装设在电子制冷片(1)的制热面(12)上的散热器(2)、用于存储低温流体的箱体(3)、用于连接箱体(3)与散热器(2)并将箱体(3)中的低温流体输送至散热器(2)内的输流体总管(4)、装设在散热器(2)远离电子制冷片(1)一侧的冷却组件(5)、用于连接散热器(2)与冷却组件(5)并将散热器(2)中的流体输送至冷却组件(5)进行冷却降温的出流体总管(6)以及用于连接冷却组件(5)与箱体(3)且将冷却组件(5)冷却降温后的流体输送至箱体(3)内的第一管道(7)；所述输流体总管(4)上装设有泵(9)。

2.根据权利要求1所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述输流体总管(4)上并联连接有至少一个输流体支管；输流体支管分别与散热器(2)的进流体口(21)连接；所述出流体总管(6)上并联连接有至少一个出流体支管；出流体支管分别与散热器(2)的出流体口(22)连接；所述电子制冷片(1)、散热器(2)、输流体支管以及出流体支管的数量相等。

3.根据权利要求1所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述输流体总管(4)装设在所述箱体(3)一侧的下端；所述第一管道(7)装设在所述箱体(3)的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述散热器(2)与电子制冷片(1)的制热面(12)之间涂设有导热硅脂层。

5.根据权利要求1所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述冷却组件(5)包括用于接收散热器(2)的流体并对流体进行冷却降温的降温装置(51)以及装设在降温装置(51)一侧且用于使降温装置(51)降温的风机(52)。

6.根据权利要求5所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述冷却组件(5)还包括装设在所述降温装置(51)上方且用于使降温装置(51)降温的喷淋装置(53)；所述降温装置(51)下方装设有接流体容器(54)。

7.根据权利要求6所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述喷淋装置(53)通过第二管道(8)与输流体总管(4)连接。

8.根据权利要求6所述的一种电子制冷片热端采用流体冷却的系统，其特征在于，所述接流体容器(54)的底部装设有连通接流体容器(54)与箱体(3)且用于将接流体容器(54)中的流体输送至箱体(3)中的第三管道(55)。