换热装置及具有该换热装置的半导体制冷设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种换热装置及具有该换热装置的半导体制冷设备。该换热装置包括：至少一个传热基板，每个传热基板均具有与热源热连接的换热面，以从相应的热源接收热量；至少一根第一热管，第一热管具有与一个传热基板热连接的连接区段和由连接区段的一端朝传热基板的横向一侧延伸的散热区段；第一散热翅片组，其包括竖向延伸、且沿横向间隔设置的多个第一散热翅片，第一散热翅片组设置在第一热管的散热区段上，以散发从连接区段向散热区段传送的热量；以及风机，设置在至少一个传热基板和/或第一散热翅片组的上方或下方，配置成驱使气流在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向流动。本发明专利技术可减小换热装置的厚度，且提高其散热效率。

Heat exchanger and semiconductor refrigeration equipment with the heat exchanger

The invention provides a heat exchange device and a semiconductor refrigeration equipment with the heat exchange device. The heat transfer device includes at least one heat transfer substrate, each heat transfer substrate has heat transfer surface connected with the heat, to receive heat from the heat source; at least a first heat pipe, a first heat pipe with radiating section and a connecting section heat heat transfer substrate and extends from one end of the connecting section the lateral side towards the heat transfer to the substrate; the first radiating fin group comprises a plurality of first radiating fins arranged along the transverse and vertical extension, the interval, the first radiating fin group is arranged on the first radiating section of the heat pipe, to radiate from the connection section to the heat transfer section of heat; and a fan, set in at least one a heat transfer substrate and / or the first radiating fin group above or below, configured to drive air flow in the gap between any two adjacent first fin along the vertical flow. The invention can reduce the thickness of the heat exchange device and improve the heat dissipation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
换热装置及具有该换热装置的半导体制冷设备
本专利技术涉及换热技术，特别是涉及一种换热装置及具有该换热装置的半导体制冷设备。
技术介绍
近年来，半导体制冷设备由于其优越的性能而被广泛应用，例如半导体制冷冰箱、半导体制冷冰柜等。半导体制冷设备利用半导体制冷片的自动变压变流控制技术实现制冷，同时通过热管及传导技术实现散热，无需制冷工质和机械运动部件。因此，半导体制冷设备在应用过程中没有工质污染和机械振动等传统机械制冷设备在应用上的一系列问题。然而，半导体制冷片的冷端产生冷量的同时，其热端会产生大量的热量。半导体制冷片热端的热量为其冷端制冷量和电功率的总和。同时，由于半导体制冷片的热端面积很小，导致热流密度很大。比如，常用的TEC1-12708的尺寸为50*50mm，其最大热功率＝电功率(12V*8A)+69W＝165W；考虑到环境温度高时的恶劣条件，需要保证散热器的散热能力至少其最大热功率的1.2～1.5倍，约198～247.5W。由于半导体制冷片热端产生了大量的热量，为保证半导体制冷片可靠持续地进行工作，需要及时对热端进行散热。现有技术中针对半导体制冷片的热端散热一般通过设置风机对散热翅片进行强制对流散热的方案，以提高换热效率。但是现有技术的缺陷在于散热翅片本身体积较大，另外还需在散热翅片的一侧设置轴流风机，以向相邻两个翅片之间的间隙吹送气流，或从相邻两个翅片之间的间隙吸入气流。这种热交换器的体积比较大，需要安装空间大，不适合在较小的空间内安装。此外，半导体制冷片的热端散热通常是通过增加风机的转速和功率来达到散热的目的，散热效率差且噪音大能耗高。并且，现有技术无法有效解决热流密度高的半导体制冷片的散热问题，从而无法保证半导体制冷能力。例如，常规的半导体制冷冰箱的容积一般小于等于50L，在环境温度为32℃时，冰箱内温度只能下拉到12℃，无法实现更低温度，导致无法实现大容积(容积大于50L)的半导体制冷冰箱。
技术实现思路
本专利技术第一方面的一个目的旨在克服现有换热装置的至少一个缺陷，提供一种换热效率高的换热装置。本专利技术第一方面的一个进一步的目的是要提高换热装置换热的均匀性。本专利技术第二方面的一个目的是提供一种具有换热装置的半导体制冷设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种换热装置，包括：至少一个传热基板，每个所述传热基板均具有与热源热连接的换热面，以从相应的热源接收热量；至少一根第一热管，所述第一热管具有与一个所述传热基板热连接的连接区段和由所述连接区段的一端朝所述传热基板的横向一侧延伸的散热区段；第一散热翅片组，其包括竖向延伸、且沿横向间隔设置的多个第一散热翅片，所述第一散热翅片组设置在所述第一热管的散热区段上，以散发从所述连接区段向所述散热区段传送的热量；以及风机，设置在所述至少一个传热基板和/或所述第一散热翅片组的上方或下方，配置成驱使气流在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向流动。可选地，所述第一散热翅片组分为上部翅片组和下部翅片组，其中所述上部翅片组中任意两个相邻的第一散热翅片之间的横向间距小于所述下部翅片组中任意两个相邻的第一散热翅片之间的横向间距；所述风机配置成驱使气流从所述第一散热翅片组的下端在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向向上流动。可选地，所述换热装置还包括：至少一根第二热管，所述第二热管具有与一个所述传热基板热连接的连接区段和由所述连接区段的一端朝所述传热基板的横向另一侧延伸的散热区段；和第二散热翅片组，其包括竖向延伸、且沿横向间隔设置的多个第二散热翅片，所述第二散热翅片组设置在所述第二热管的散热区段上，以散发从所述连接区段向所述散热区段传送的热量，其中所述风机设置在所述至少一个传热基板的下方，配置成同时驱使气流自所述第一散热翅片组和所述第二散热翅片组的下端在任意两个相邻的散热翅片之间的间隙中沿竖向向上流动。可选地，所述第二散热翅片组也分为上部翅片组和下部翅片组，其中所述第二散热翅片组的上部翅片组中任意两个相邻的第二散热翅片之间的横向间距小于其下部翅片组中任意两个相邻的第二散热翅片之间的横向间距。可选地，所述传热基板的数量为两个，两个所述传热基板在所述第一散热翅片组和所述第二散热翅片组之间沿竖向间隔设置；且与每个所述传热基板热连接的所述第一热管和所述第二热管的数量均为多个。可选地，所述第一散热翅片组的上部翅片组和所述第二散热翅片组的上部翅片组分别设置在与位于上方的所述传热基板热连接的所述第一热管和所述第二热管上；所述第一散热翅片组的下部翅片组和所述第二散热翅片组的下部翅片组分别设置在与位于下方的所述传热基板热连接的所述第一热管和所述第二热管上。可选地，所述第一热管的散热区段和所述第二热管的散热区段均沿水平方向延伸；在与所述第一散热翅片组的上部翅片组热连接的所述第一热管中，两个相邻的第一热管的散热区段之间的竖向间距自上向下逐渐增大；在与所述第一散热翅片组的下部翅片组热连接的所述第一热管中，两个相邻的第一热管的散热区段之间的竖向间距自上向下逐渐增大；在与所述第二散热翅片组的上部翅片组热连接的所述第二热管中，两个相邻的第二热管的散热区段之间的竖向间距自上向下逐渐增大；且在与所述第二散热翅片组的下部翅片组热连接的所述第二热管中，两个相邻的第二热管的散热区段之间的竖向间距自上向下逐渐增大。可选地，所述第一热管和所述第二热管的连接区段沿竖直方向或水平方向嵌设在所述传热基板中；连接区段沿竖直方向延伸的所述第一热管和所述第二热管相对所述传热基板对称设置；且所述第一散热翅片组和所述第二散热翅片组相对所述传热基板对称设置。可选地，所述风机为离心风机；所述换热装置还包括：导风风道，用于将所述风机吹送的气流自下向上地输送至所述第一散热翅片组和所述第二散热翅片组的下端。根据本专利技术的第二方面，提供了一种半导体制冷设备，包括：箱体，其内限定有用于储存物品的储物间室；至少一个半导体制冷片，其冷端与所述储物间室热连接，以为所述储物间室提供冷量；以及如前任一所述的换热装置，其至少一个传热基板的换热面与所述至少一个半导体制冷片的热端热连接，以散发所述热端产生的热量。本专利技术的换热装置由于在传热基板和/或第一散热翅片组的上方或下方设置驱使气流在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向流动的风机，使气流沿第一散热翅片的散热表面沿竖向流动，增加了第一散热翅片的空气流动量，提高了流经第一散热翅片换热表面的空气流速，以使空气与第一散热翅片之间进行强制对流换热，提高换热装置的换热效率。并且，相比现有技术中利用轴流风机前后送风的方式，本专利技术将风机设置在传热基板和/或第一散热翅片组的上方或下方，采用上侧或下侧送风方式，可减小换热装置的前后厚度及总体积。并且，由于换热装置的前侧或后侧安装在热源所处的设备上，从而使得换热装置与热源所处设备之间的间隙较小，这样利用前后送风方式不能有效地将散热翅片的热量散发。而本申请通过采用上侧或下侧送风方式，可提供充足的风量有效地将散热翅片的热量散发，提高换热装置的散热效率。进一步地，本专利技术将第一散热翅片组分为上部翅片组和下部翅片组，其中上部翅片组中任意两个相邻的第一散热翅片之间的横向间距小于下部翅片组中任意两个相邻的第一散热翅片之间的横向间距；以及将风机设置成驱使气流从第一散热翅片组的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热装置，包括：至少一个传热基板，每个所述传热基板均具有与热源热连接的换热面，以从相应的热源接收热量；至少一根第一热管，所述第一热管具有与一个所述传热基板热连接的连接区段和由所述连接区段的一端朝所述传热基板的横向一侧延伸的散热区段；第一散热翅片组，其包括竖向延伸、且沿横向间隔设置的多个第一散热翅片，所述第一散热翅片组设置在所述第一热管的散热区段上，以散发从所述连接区段向所述散热区段传送的热量；以及风机，设置在所述至少一个传热基板和/或所述第一散热翅片组的上方或下方，配置成驱使气流在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向流动。

【技术特征摘要】
1.一种换热装置，包括：至少一个传热基板，每个所述传热基板均具有与热源热连接的换热面，以从相应的热源接收热量；至少一根第一热管，所述第一热管具有与一个所述传热基板热连接的连接区段和由所述连接区段的一端朝所述传热基板的横向一侧延伸的散热区段；第一散热翅片组，其包括竖向延伸、且沿横向间隔设置的多个第一散热翅片，所述第一散热翅片组设置在所述第一热管的散热区段上，以散发从所述连接区段向所述散热区段传送的热量；以及风机，设置在所述至少一个传热基板和/或所述第一散热翅片组的上方或下方，配置成驱使气流在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向流动。2.根据权利要求1所述的换热装置，其中所述第一散热翅片组分为上部翅片组和下部翅片组，其中所述上部翅片组中任意两个相邻的第一散热翅片之间的横向间距小于所述下部翅片组中任意两个相邻的第一散热翅片之间的横向间距；所述风机配置成驱使气流从所述第一散热翅片组的下端在任意两个相邻的第一散热翅片之间的间隙中沿竖向向上流动。3.根据权利要求1或2所述的换热装置，还包括：至少一根第二热管，所述第二热管具有与一个所述传热基板热连接的连接区段和由所述连接区段的一端朝所述传热基板的横向另一侧延伸的散热区段；和第二散热翅片组，其包括竖向延伸、且沿横向间隔设置的多个第二散热翅片，所述第二散热翅片组设置在所述第二热管的散热区段上，以散发从所述连接区段向所述散热区段传送的热量，其中所述风机设置在所述至少一个传热基板的下方，配置成同时驱使气流自所述第一散热翅片组和所述第二散热翅片组的下端在任意两个相邻的散热翅片之间的间隙中沿竖向向上流动。4.根据权利要求3所述的换热装置，其中所述第二散热翅片组也分为上部翅片组和下部翅片组，其中所述第二散热翅片组的上部翅片组中任意两个相邻的第二散热翅片之间的横向间距小于其下部翅片组中任意两个相邻的第二散热翅片之间的横向间距。5.根据权利要求4所述的换热装置，其中所述传热基板的数量为两个，两个所述传热基板在所述第一散热翅片组和所述第二散...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴玉哲，王定远，刘永辉，刘杰，张立臣，
申请(专利权)人：青岛海尔智能技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37