CN222849393U - 一种储水式水冷半导体制冷空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储水式水冷半导体制冷空调系统，涉及半导体制冷技术领域，该种储水式水冷半导体制冷空调系统，在给半导体制冷片通电进行制冷工作时，对于半导体制冷片的热端，由于半导体制冷片处于家庭更换用水储水容器内，从而该热端与家庭更换用水储水容器内的常温的水进行换热，热量几乎全部被家庭更换用水储水容器内的水吸收，而不需要排放到环境当中就能实现散热的目的，热量不会散发在室内，且无需外加散热电扇。

Description

一种储水式水冷半导体制冷空调系统

技术领域

本实用新型涉及半导体制冷技术领域，特别是涉及一种储水式水冷半导体制冷空调系统。

背景技术

半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，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。

半导体制冷片一端为制冷端，另一端为发热端，半导体制冷片在使用时，为保持其稳定的制冷效果，一般需要外加风扇，及时将发热端的热量外导。

但是外加散热电扇会导致使用和安装不方便，同时在对于卫生间等相对密闭且狭小的空间内，外加风扇吹出的热量难以导出室外，制冷时制冷效果会变差。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种储水式水冷半导体制冷空调系统，以解决现有的半导体制冷片的发热端需要用外加散热电扇时安装和使用不便，以及对于卫生间等相对密闭且狭小的空间内，外加风扇吹出的热量难以导出室外，制冷时制冷效果会变差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种储水式水冷半导体制冷空调系统，包括：

半导体制冷模组，放置于家庭更换用水储水容器中，所述半导体制冷模组包括半导体制冷片、水冷板、水泵和第一水管，所述半导体制冷片与水冷板贴合设置，所述水冷板内设有第一循环水通道，所述水泵的出水端/进水端与第一循环水通道的一端通过第一水管连通；

换热模组，包括换热板和风扇，所述换热板内设有第二循环水通道，所述风扇位于换热板一侧；

换热管路，包括第二水管和第三水管，所述换热板的第二循环水通道的两端分别连接第二水管和第三水管，所述水泵的进水端/出水端连接第二水管，所述第一循环水通道的另一端与第三水管连接。

优选的，所述半导体制冷模组还包括壳体和散热板，所述壳体与散热板形成一密闭空间，所述半导体制冷片另一面贴合始终有散热板，所述半导体制冷片、水冷板、水泵和第一水管均位于密闭空间内。

优选的，所述散热板背对壳体一侧设有若干第一散热翅片。

优选的，所述换热板一侧固定安装若干第二散热翅片，所述第二散热翅片位于风扇和换热板之间。

优选的，所述水冷板、换热板、散热板、第一散热翅片和第二散热翅片的材质为铝合金或紫铜或陶瓷。

优选的，所述壳体内部填充有保温发泡材料。

优选的，所述半导体制冷片与水冷板和散热板之间均填充有导热界面材料。

优选的，所述第二水管和第三水管外部包裹有保温材料。

优选的，所述家庭更换用水储水容器内的水位不低于半导体制冷模组高度的一半。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

(1)在给半导体制冷片通电进行制冷工作时，对于半导体制冷片的热端，由于半导体制冷片处于家庭更换用水储水容器内，从而该热端与家庭更换用水储水容器内的常温的水进行换热，热量几乎全部被家庭更换用水储水容器内的水吸收，而不需要排放到环境当中就能实现散热的目的，热量不会散发在室内，且无需外加散热电扇；

(2)空调系统采用分体独立的模块化设置，提升了该空调系统布置和应用的灵活性，理论上只要换热管路能够排布，可以将换热模组安装于家庭其它位置(不限于卫生间)，同时当半导体制冷模组和换热模组某一损坏时，由于二者通过换热管路连接，拆卸更换方便，无需整体更换，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型半导体制冷模组爆炸结构示意图；

图3为本实用新型半导体制冷模组、换热模组和家庭更换用水储水容器结构示意图；

其中：1、半导体制冷模组；11、半导体制冷片；12、水冷板；13、水泵；14、第一水管；15、散热板；16、壳体；17、第一散热翅片；2、换热模组；21、换热板；22、风扇；23、第二散热翅片；3、换热管路；31、第二水管；32、第三水管；4、家庭更换用水储水容器。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部，基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围，下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

如图1-图3所示，本实用新型提供一种储水式水冷半导体制冷空调系统，包括半导体制冷模组1、换热模组2和换热管路3；

半导体制冷模组1放置于家庭更换用水储水容器4中，半导体制冷模组1包括半导体制冷片11、水冷板12、水泵13和第一水管14，半导体制冷片11与水冷板12贴合设置，水冷板12内设有第一循环水通道，水泵13的出水端/进水端与第一循环水通道的一端通过第一水管14连通；

换热模组2包括换热板21和风扇22，换热板21内设有第二循环水通道，风扇22位于换热板21一侧；

换热管路3包括第二水管31和第三水管32，换热板21的第二循环水通道的两端分别连接第二水管31和第三水管32，水泵13的进水端/出水端连接第二水管31，第一循环水通道的另一端与第三水管32连接；

以该储水式水冷半导体制冷空调系统在卫生间使用为例进行说明：此时的家庭更换用水储水容器4可以为卫生间马桶的储水箱(此处以此为例)或者一个额外能与马桶的储水箱连通能向马桶内储水的水箱；

将换热模组2安装于卫生间墙壁上(最好是马桶上方，方便换热管路3布置简单)，半导体制冷模组1放置于马桶的储水箱内(可在马桶储水箱盖上开孔方便换热管路3穿过)，水泵13的出水端与第一循环水通道的一端通过第一水管14连通，水泵13的进水端连接第二水管31；

使用时，当需要给卫生间制冷时，给半导体制冷片11通电，使半导体制冷片11与水冷板12贴合面制冷，从而对水冷板12制冷，从而对第一循环水通道内的水制冷，制冷的水经过水泵13作用，经过第一水管14和第二水管31进入第二循环水通道内，换热板21温度降低，换热板21与其周围空气换热，风扇22将制冷的空气吹出，从而实现对卫生间内的制冷工作；

对于半导体制冷片11的热端，由于半导体制冷片11处于马桶的储水箱内，从而该热端与马桶的储水箱内的常温的水进行换热，热量几乎全部被马桶的储水箱内的水吸收，而不需要排放到环境当中就能实现散热的目的，热量不会散发在室内，且无需外加散热电扇；

同时，马桶的储水箱内的水在使用马桶时会及时冲出，而后马桶的储水箱又会自动换上常温的水，对于热端换热后的水不会浪费，属于正常用水，在后续使用卫生间需要制冷时，马桶的储水箱内的常温的水继续起到换热，对半导体制冷片11热端继续起散热的作用；

该空调系统采用分体独立的模块化设置，提升了该空调系统布置和应用的灵活性，理论上只要换热管路3能够排布，可以将换热模组2安装于家庭其它位置(不限于卫生间)，同时当半导体制冷模组1和换热模组2某一损坏时，由于二者通过换热管路3连接，拆卸更换方便，无需整体更换，节约成本。

如图1和图2所示，半导体制冷模组1还包括壳体16和散热板15，壳体16与散热板15形成一密闭空间，半导体制冷片11另一面贴合始终有散热板15，半导体制冷片11、水冷板12、水泵13和第一水管14均位于密闭空间内；

水泵13优选安装于水冷板12上，也可安装于壳体16内壁；

通过设置散热板15与家庭更换用水储水容器4内的水接触，且壳体16和散热板15将半导体制冷片11封闭于密闭空间内，从而防止家庭更换用水储水容器4中的水与半导体制冷片11的热端直接接触，避免半导体制冷片11长期泡在水里损坏。

如图1和图2所示，散热板15背对壳体16一侧设有若干第一散热翅片17；

通过加设第一散热翅片17，可以显著的增加散热面积，从而增大散热端与水的接触面积，从而提高换热效率。

如图1所示，换热板21一侧固定安装若干第二散热翅片23，第二散热翅片23位于风扇22和换热板21之间；

通过设置第二散热翅片23，可以显著增加换热面积，从而提高换热效率，从而当空调在制冷时，提高制冷效果。

水冷板12、换热板21、散热板15、第一散热翅片17和第二散热翅片23的材质为铝合金或紫铜或陶瓷；

由于材料的导热系数越大，传热速度越快，热阻越小，从而可以通过采用这些铝合金或紫铜或陶瓷导热系数大的材料作为水冷板12、换热板21、散热板15、第一散热翅片17和第二散热翅片23，提高导热效果。

壳体16内部填充有保温发泡材料，进一步提高密闭空间内部的隔热保温和防水密封。

半导体制冷片11与水冷板12和散热板15之间均填充有导热界面材料，导热界面材料可采用导热硅脂或导热垫，从而降低它们之间的接触热阻，提高导热效果。

第二水管31和第三水管32外部包裹有保温材料，当空调进行制冷时，减少冷量的流失。

家庭更换用水储水容器4内的水位不低于半导体制冷模组1高度的一半，当空调制冷时，保证家庭更换用水储水容器4内有足够的常温下的水与散热板15和第一散热翅片17进行热交换，从而保证对热量进行很好的处理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于，包括：

半导体制冷模组(1)，放置于家庭更换用水储水容器(4)中，所述半导体制冷模组(1)包括半导体制冷片(11)、水冷板(12)、水泵(13)和第一水管(14)，所述半导体制冷片(11)与水冷板(12)贴合设置，所述水冷板(12)内设有第一循环水通道，所述水泵(13)的出水端/进水端与第一循环水通道的一端通过第一水管(14)连通；

换热模组(2)，包括换热板(21)和风扇(22)，所述换热板(21)内设有第二循环水通道，所述风扇(22)位于换热板(21)一侧；

换热管路(3)，包括第二水管(31)和第三水管(32)，所述换热板(21)的第二循环水通道的两端分别连接第二水管(31)和第三水管(32)，所述水泵(13)的进水端/出水端连接第二水管(31)，所述第一循环水通道的另一端与第三水管(32)连接。

2.根据权利要求1所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述半导体制冷模组(1)还包括壳体(16)和散热板(15)，所述壳体(16)与散热板(15)形成一密闭空间，所述半导体制冷片(11)另一面贴合始终有散热板(15)，所述半导体制冷片(11)、水冷板(12)、水泵(13)和第一水管(14)均位于密闭空间内。

3.根据权利要求2所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述散热板(15)背对壳体(16)一侧设有若干第一散热翅片(17)。

4.根据权利要求3所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述换热板(21)一侧固定安装若干第二散热翅片(23)，所述第二散热翅片(23)位于风扇(22)和换热板(21)之间。

5.根据权利要求4所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述水冷板(12)、换热板(21)、散热板(15)、第一散热翅片(17)和第二散热翅片(23)的材质为铝合金或紫铜或陶瓷。

6.根据权利要求2所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述壳体(16)内部填充有保温发泡材料。

7.根据权利要求2所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述半导体制冷片(11)与水冷板(12)和散热板(15)之间均填充有导热界面材料。

8.根据权利要求2所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述第二水管(31)和第三水管(32)外部包裹有保温材料。

9.根据权利要求2所述的储水式水冷半导体制冷空调系统，其特征在于：所述家庭更换用水储水容器(4)内的水位不低于半导体制冷模组(1)高度的一半。