CN219979558U - 一种便携组合式半导体降温装置 - Google Patents

Abstract

一种便携组合式半导体降温装置，包括壳体，壳体上端面一侧开设有进风口，进风口处安装有微型风扇，壳体远离微型风扇的一侧背面开设有换热口，换热口处设置有温度传递系统。把温度降低后的空气带给使用者，可以保证穿戴配备了本降温装置的衣服在炎热的夏天会感到凉爽舒适，避免了半导体降温产生的局部低温引起使用者的不适，采用空气对流的形式使得半导体元件不会冷凝起雾；微型风扇等组成的空气降温系统配合半导体元件降温，避免风机受环境影响，造成进入热风吹出热风的情况，穿着凉爽，适合炎热夏季，舒适度增加，方便使用。

Description

一种便携组合式半导体降温装置

技术领域

本实用新型涉及半导体降温技术领域，具体为一种便携组合式半导体降温装置。

背景技术

传统半导体降温装置在稳定电源的驱动下可以迅速将热量导出，实现局部有效降温，随着科技的发展，将半导体降温技术运用到智能穿戴领域的方法受到广泛关注。现有技术中有运用到风扇设置于衣服中进行散热的情况，但风机会受到温度的影响，容易产生进入热风吹出热风的情况，达不到降温的效果，若直接将半导体降温技术运用到穿戴的衣服中，一方面冷源与热空气的相遇会产生水珠凝结，打湿使用者的衣服，另一方面，降温面积受限于半导体本身的大小，只能做到局部降温，使用者的穿着舒适性能下降。

因此，如何避免水珠凝结和扩大降温面积成为智能穿戴领域需要突破的一个技术难点，本方案设计了新型的组合式半导体降温装置来克服这一技术难题。

实用新型内容

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种便携组合式半导体降温装置。

本实用新型技术方案如下：

一种便携组合式半导体降温装置，包括壳体，所述壳体上端面一侧开设有进风口，所述进风口处安装有微型风扇，所述壳体远离微型风扇的一侧背面开设有换热口，所述换热口处设置有温度传递系统，所述温度传递系统包括设置于壳体内部的半导体元件以及设置于换热口边缘处的高导热部件，所述半导体元件和高导热部件之间通过连接支撑件连接，所述连接支撑件将半导体元件与高导热部件分隔开，中间形成气流通道，所述壳体外表面开设有出风口。高导热部件靠近热源，吸收的热量在半导体元件处转移，并且同时启动微型风扇，吸进来的风一部分穿过连接支撑件之间的气流通道在出风口吹出冷风，对热源进行降温，实现了大面积的降温，并且采用了空气对流形式，半导体元件不会出现冷凝起雾的现象，另一部分将半导体元件吸收的热量在出风口吹出，促进半导体元件表面的热量挥发。

为了实现冷热气体分别在不同的位置排出，将降温的效果达到最佳，所述出风口开设有两处，包括位于半导体元件上方的第一出风口以及位于半导体元件一侧的第二出风口。第一出风口用于促进半导体元件表面的热量的挥发，第二出风口用于将经过半导体元件降温的气体吹出，实现大面积的降温功能。

进一步的，所述第一出风口开设有若干条，相邻的两条第一出风口在竖直方向上交错开设。若干条第一出风口保证了半导体元件表面热量的充分挥发，交错设置的第一出风口一方面可以保证气流的平缓流出，减轻噪音，另一方面可以较大面积的将热量散出，提高散热效果。

为了便于半导体元件降温的气体排出，所述第二出风口开设于顺应风向的壳体一侧，第二出风口用于排出冷气流，顺应风向是为了速度更快、量更多的排出冷气流，保证了冷气流排出的效率，且第二出风口的高度低于连接支撑件的高度，第二出风口高度低于连接支撑件的高度是为了避免排出半导体元件表面的热气流。

为了方便安装半导体元件，所述连接支撑件上端设置有安装模具，所述半导体元件镶嵌于安装模具内部。将半导体元件镶嵌于安装模具的内部，对半导体元件起到了防护的作用，延长了半导体元件的使用寿命。

为了将微型风扇排出的风分成两条气流，分别穿过半导体元件的上下方，一方面将促进半导体表面的热量散去，另一方面与半导体元件底部经过降温产生的冷空气形成对流，避免半导体元件冷凝起雾，微型风扇靠近安装模具的一侧为排风口，所述安装模具设置为箭头形，设置有箭头的一端指向微型风扇的排风口，且靠近排风口设置。箭头形的设置实现了将气流上下一分为二的作用。

进一步的，所述安装模具的宽度与壳体内部腔体的宽度一致，且安装模具的箭尾端与壳体内侧壁连接。安装模具的宽度设置以及与壳体内壁连接的目的是将壳体内腔体上下分隔开，保证半导体元件上方的气流在第一出风口排出，半导体元件下方的气流在第二出风口排出。

为了提高对热源表面的热量吸收，在靠近热源的一侧设置了高导热部件，所述高导热部件为导热薄膜或导热硅胶或导热硅脂材料，所述高导热部件与连接支撑件底部粘合连接，粘合连接的方式为最简单最快捷的连接方式。

进一步的，所述连接支撑件为顺应气流的槽型结构。槽型结构可以使气流迂回前进，保证高导热部件吸收的热量经过半导体元件对于气体充分的降温，也可以将微型风扇吹进的热风与冷风充分结合，保证第二出风口处送出的冷风的温度，提高使用者的舒适度。

如上所述的一种便携组合式半导体降温装置，所述微型风扇与半导体元件电性连接，所述微型风扇通过导线连接电源。电源为微型风扇和半导体元件进行供电，微型风扇和半导体元件连接的目的是保证同时启动。

需要进行说明的是，上述所提到的顺应风向指的是与安装模具的箭头所指的方向相反的方向。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型为一种便携组合式半导体降温装置，其通过半导体元件进行持续的降温，并且通过微型风扇等组成的空气循环系统使空气流过降温区域，把温度降低后的空气带给使用者，可以保证穿戴配备了本降温装置的衣服在炎热的夏天会感到凉爽舒适，避免了半导体降温产生的局部低温引起使用者的不适，采用空气对流的形式使得半导体元件不会冷凝起雾；微型风扇等组成的空气降温系统配合半导体元件降温，避免风机受环境影响，造成进入热风吹出热风的情况，穿着凉爽，适合炎热夏季，舒适度增加，方便使用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为实用新型主视图；

图2为本实用新型剖面图；

图3为连接支撑件结构示意图；

图4为本实用新型后视图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、壳体；2、进风口；3、微型风扇；4、换热口；5、半导体元件；6、高导热部件；7、连接支撑件；8、气流通道；9、出风口；91、第一出风口；92、第二出风口；10、安装模具；11、排风口；12、导线。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。

实施例

本实施例提供了一种便携组合式半导体降温装置，参见图1和图2，包括壳体1，壳体1可以采用PP、ABS、聚乙烯等多种材质，壳体1上端面一侧开设有进风口2，进风口2处安装有微型风扇3，微型风扇3通过导线12连接电源，壳体1远离微型风扇3的一侧背面开设有换热口4，换热口4处设置有温度传递系统，温度传递系统通过电路与微型风扇3连接，壳体1外表面开设有出风口9，微型风扇3与出风口9等部件组成空气循环系统，温度传递系统靠近热源使用，空气循环系统配合温度传递系统的使用对穿戴配备本装置的衣服的使用者进行降温，下面展开具体说明。

本实施例中，温度传递系统包括设置于壳体1内部的半导体元件5以及设置于换热口4边缘处的高导热部件6，高导热部件6靠近热源的一侧使用，半导体元件5优选的为TEC1、TEC2以及TES1，利用半导体的珀尔帖效应吸收热量，半导体元件5和高导热部件6之间通过连接支撑件7连接，连接支撑件7上端设置有安装模具10，半导体元件5镶嵌于安装模具10内部，安装模具10可以起到对半导体元件5的防护作用，高导热部件6为导热薄膜或导热硅胶或导热硅脂等材料，本实施例中采用的是导热硅脂，高导热部件6与连接支撑件7底部粘合连接，高导热部件6的尺寸略大于连接支撑件7的尺寸，如图4所示，方便将整个连接支撑件7覆盖，连接支撑件7将半导体元件5与高导热部件6分隔开，中间形成气流通道8，此处的气流通道8用于高导热部件6吸收的热量向半导体元件5传递，半导体元件5将热气体进行降温，微型风扇3吹过的气体的经过，与降温后的冷气体形成空气对流，将降温后的气体吹出壳体1，吹到使用者的衣服的各个部分，实现大面积的降温。

本实施例中，出风口9开设有两处，包括位于半导体元件5上方的第一出风口91以及位于半导体元件5一侧的第二出风口92，安装模具10设置为箭头形，箭头的顶端设置为圆弧形，是为了减小气流的阻力，微型风扇3靠近安装模具10的一侧为排风口11，设置有箭头的一端指向微型风扇3的排风口11，且靠近排风口11设置，箭头形的安装模具10的设置将微型风扇3吹出的气流一分为二，一部分带动半导体元件5表面的热量在第一出风口91排出，另一部分与半导体元件5降温的气体形成对流在第二出风口92排出，安装模具10的宽度与壳体1内部腔体的宽度一致，且安装模具10的箭尾端与壳体1内侧壁连接，此处的设置将壳体1内分成上下两部分，避免了第一出风口91和第二出风口92的连通，防止冷气流和热气流的混合，第一出风口91开设有若干条，若干条第一出风口91保证了半导体元件5表面热量的充分挥发，相邻的两条第一出风口91在竖直方向上交错开设，交错设置的第一出风口91一方面可以保证气流的平缓流出，减轻噪音，另一方面可以较大面积的将热量散出，提高散热效果，第一出风口91设置于半导体元件5上方，用于促进半导体元件5表面的热量的挥发，微型风扇3吹出的气流，一部分经过箭头形的安装模具10上方，将半导体元件5表面的热量通过第一出风口91带出壳体1，第二出风口92开设于顺应风向(顺应风向指的是如图2所示，与安装模具10的箭头方向相反的方向)的壳体1一侧，且第二出风口92的高度低于连接支撑件7的高度，微型风扇3的另一部分气流通过安装模具10的箭头下方进入到气流通道8内，与半导体元件5降温后的冷空气形成对流，并吹出壳体1。

进一步的，连接支撑件7为顺应气流的槽型结构，槽型结构如图3所示，中间的槽保证气流可以在连接支撑件7处经过，最终在第二出风口92排出壳体1。

具体来说，在使用本装置进行降温时，将本装置安装于穿戴衣物内，高导热部件6靠近身体一侧使用，在炎热的环境内，启动电源，为微型风扇3和半导体元件5供电，高导热部件6吸收热量，半导体元件5对吸收的热量在进行降温，同时微型风扇3带动空气在进风口2进入到壳体1内，经过安装模具10，空气上下分为两部分，一部分在半导体元件5上方带动其表面的热量在第一出风口91吹出，另一部分进入到底部的气体通道内，与半导体元件5制冷后的空气形成对流，最后经过连接支撑件7在第二出风口92将冷风吹出壳体1，吹向衣服的各个部位，达到更广泛的降温效果。

Claims (10)

1.一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)上端面一侧开设有进风口(2)，所述进风口(2)处安装有微型风扇(3)，所述壳体(1)远离微型风扇(3)的一侧背面开设有换热口(4)，所述换热口(4)处设置有温度传递系统；

所述温度传递系统包括设置于壳体(1)内部的半导体元件(5)以及设置于换热口(4)边缘处的高导热部件(6)，所述半导体元件(5)和高导热部件(6)之间通过连接支撑件(7)连接；

所述连接支撑件(7)将半导体元件(5)与高导热部件(6)分隔开，中间形成气流通道(8)；

所述壳体(1)外表面开设有出风口(9)。

2.根据权利要求1所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述出风口(9)开设有两处，包括位于半导体元件(5)上方的第一出风口(91)以及位于半导体元件(5)一侧的第二出风口(92)。

3.根据权利要求2所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述第一出风口(91)开设有若干条，相邻的两条第一出风口(91)在竖直方向上交错开设。

4.根据权利要求3所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述第二出风口(92)开设于顺应风向的壳体(1)一侧，且第二出风口(92)的高度低于连接支撑件(7)的高度。

5.根据权利要求2所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述连接支撑件(7)上端设置有安装模具(10)，所述半导体元件(5)镶嵌于安装模具(10)内部。

6.根据权利要求5所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述微型风扇(3)靠近安装模具(10)一侧为排风口(11)，所述安装模具(10)设置为箭头形，设置为箭头的一端指向微型风扇(3)的排风口(11)，且靠近排风口(11)设置。

7.根据权利要求6所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述安装模具(10)的宽度与壳体(1)内部腔体的宽度一致，且安装模具(10)的箭尾端与壳体(1)内侧壁连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述高导热部件(6)为导热薄膜或导热硅胶或导热硅脂材料，所述高导热部件(6)与连接支撑件(7)底部粘合连接。

9.根据权利要求6所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述连接支撑件(7)为顺应排风口(11)气流方向的槽型结构。

10.根据权利要求1所述的一种便携组合式半导体降温装置，其特征在于，所述微型风扇(3)与半导体元件(5)电性连接，所述微型风扇(3)通过导线(12)连接电源。