一种半导体驱动的制冷热管装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种半导体驱动的制冷热管装置，主要用于多年冻土地基热稳定维护，也可用于空调、冷库等的制冷。本实用新型专利技术的制冷热管是在普通热管的过渡段安装有半导体制冷装置，通过半导体的强制制冷，强制普通热管的蒸发段与散热段（或过渡段）产生负温差，从而使热管不仅能在寒季强化循环制冷，而且在暖季迫使热管启动工作，解决热管在暖季无法正常工作或在寒季制冷效率低下的问题，实现了热管的全年运行与循环工作，特别是在多年冻土融化季节的暖季，能够实现主动制冷，能有效防治多年冻土地基路基的热融下沉、倾斜、开裂等病害，具有较强的实用性。

A kind of semiconductor driven refrigeration heat pipe device

The utility model provides a semiconductor driven refrigeration heat pipe device, which is mainly used for thermal stability maintenance of permafrost ground, and can also be used for air conditioning, cold storage and other refrigeration. Refrigeration heat pipe of the utility model is a semiconductor refrigeration device installed in the transition section of ordinary heat pipe, forced by semiconductor refrigeration, evaporator of heat pipe cooling and forced ordinary section (or transition) negative temperature difference, so that the heat pipe can not only strengthen the refrigeration in cold season and warm season in force the heat pipe start work, solve in the warm season can not work normally or in the cold season refrigeration efficiency of the heat pipe, the heat pipe and the annual operating cycle, especially in the warm season permafrost thawing season, can realize active cooling, can effectively prevent the permafrost subgrade thaw subsidence, tilt, cracking and other diseases, and has strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体驱动的制冷热管装置
本技术涉及一种制冷热管，尤其涉及一种半导体驱动的制冷装置，主要用于多年冻土地基热稳定维护，也可用于空调、冷库等的制冷。
技术介绍
在多年冻土地基、路基的热稳定运营维护中，大量采用了热管制冷装置。热管是一种汽液两相对流循环的密封管导热装置，主要由蒸发段与散热段两部分组成，蒸发段置于多年冻土层中，散热段置于大气中，制冷工质充灌于其中。在寒季，当蒸发段的温度高于散热段温度时，制冷工质开始循环工作；在热侵蚀最为严重的暖季，当蒸发段的温度高于散热段温度时，制冷工质停止循环，热管则停止工作，则无法保护多年冻土。
技术实现思路
本技术的目的是针对普通制冷热管存在的问题，提供一种半导体驱动的制冷装置，以解决热管在暖季无法正常工作或在寒季制冷效率低下的问题。本技术一种半导体驱动的制冷装置，包括由散热段、过渡段、蒸发段通管连接组成的热管，该热管的散热段外设有外散热片，热管过渡段内设有内散热片，热管的蒸发段内充有液态制冷剂，在热管过渡段安装有半导体制冷装置。所述半导体制冷装置包括安装在热管过渡段外的半导体制冷器、设置在半导体制冷器外的保温层、以及保温层外的保护罩。所述半导体制冷装置的两端由固定管帽固定在热管过渡段上。所述半导体制冷器包括半导体制冷片，在半导体制冷片的一侧设有水冷器，另一侧设有隔热垫，并在隔热垫外侧设置有与热管散热段外缘面相适配的接触转换板；所述隔热垫、半导体制冷片、水冷器及接触转换板通过压条和螺栓连接固定。为了整体结构的紧凑性，隔热垫上设置有与半导体制冷片相适配的半导体制冷片预留孔及电线预留孔。水冷器的顶端设有散热液循环管，与半导体控制器的循环管连接。所述保温层包括设置在热管过渡段外的第一保温层（不包含半导体制冷器），及设置在第一保温层及半导体制冷器外的第二保温层；外保护罩在第二保温层外。在热管散热段安装有半导体控制器，该半导体制制器包括封闭的水冷箱，水冷箱的上方安装有散热风扇，水冷箱的底部安装有循环泵，该循环泵通过循环液泵送管与散热风扇联通；散热风扇的底部分别设置有与半导体制冷器的散热液循环管连接的循环液出流管、循环液回流管；散热风扇的底部还设有与水冷箱联通的落入管；水冷箱内加注循环液；水冷箱外设置有自动控制器控制半导体制冷器及散热风扇、循环泵的工作时间、工作负荷及循环液的流向。其中循环液出流管、循环液回流管穿过水冷箱分别与半导体制冷器的进出口连接。为了保护其安全工作，将半导体控制器安装在半导体控制箱内，并通过抱箍固定在热管散热段。本技术的原理：半导体制冷器的半导体制冷器与热管的侧壁紧密接触，半导体制冷器的冷量通过热管侧壁的管壁，传导至热管内内散热肋片处，并与制冷剂蒸汽发生热交换，将其冷凝成液体。半导体制冷器交换出的热量通过散热液循环管中的循环液进行循环，并通过半导体控制器进行控制对流循环和散热。本技术的优点：通过半导体制冷装置的强制制冷，使普通热管的蒸发段与散热段（或过渡段）产生负温差，从而使热管不仅能在寒季强化循环制冷，而且在暖季迫使热管启动工作，实现热管的全年运行与循环工作，特别是在多年冻土融化季节的暖季，能够实现主动制冷，能有效防治多年冻土地基路基的热融下沉、倾斜、开裂等病害，具有较强的实用性。附图说明图1为普通热管的外观图。图2为半导体驱动的制冷装置外观图。图3为半导体驱动的制冷装置的局部剖视图。图4为半导体制冷装置的结构与安装图。图5为半导体制冷装置中半导体制冷器的结构图。图6为半导体制冷装置中半导体制冷器的装配图。图7为半导体制冷控制器的结构图。具体实施方式参照图1、2，一种半导体驱动的制冷装置，包括由散热段2、过渡段3、蒸发段4通管连接组成的热管1，热管的散热段2外设有外散热片，热管的蒸发段4内充有液态制冷剂9。热管的过渡段3内安装有内散热片10，热管的过渡段3外安装有半导体制冷装置7；热管的散热段2安装有半导体控制器13（半导体控制器13安装在半导体控制箱5内，并通过抱箍6固定在热管散热段2）。参照图3、4，半导体制冷装置7包括安装在热管过渡段外的半导体制冷器11，以及设置在半导体制冷器11外的保温层12和外保护罩16。其中保温层12包括设置在热管过渡段3外（不包含半导体制冷器11）的第一保温层14，设置在第一保温层14及半导体制冷器11外的第二保温层15；外保护罩16在第二保温层外。半导体制冷装置7的两端由固定管帽17固定在热管过渡段3上。参照图4、5，半导体制冷器11，包括半导体制冷片11-3，设置在半导体制冷片11-3两侧的隔热垫11-2和水冷器11-4，并在隔热垫11-2一侧设置有与热管散热段外缘面相适配的接触转换板11-1；且隔热垫11-2、半导体制冷片11-3、水冷器11-4及接触转换板11-1通过压条11-5和螺栓11-6连接固定成一体。水冷器11-4的顶端设有散热液循环管11-7。为了便于组装，隔热垫11-2的绝热垫板上设置有与半导体制冷片11-3相适配的半导体制冷片预留孔及电线预留孔。组装后在接触面转换板的接触圆弧面上涂抹导热硅脂，使接触圆弧面与热管侧壁紧密接触；然后通过焊接或粘接辐射固定在热管侧壁。半导体制冷器11安装完成后，在热管1的过渡段3的全范围内安装第一保温层14，使保温层深入地面下一定深度。再在第一保温层14外侧全范围内安装第二保温层15，并使其完全包裹住半导体制冷器11，使第二保温层15深入地面下一定深度。最后在第二保温层15外侧安装外保护罩16，最后在保护罩16的上下端安装固定管帽17。参照图6，半导体制冷控制器13包括封闭的水冷箱13-1，水冷箱的上方安装有散热风扇13-2，水冷箱的底部安装有循环泵13-3，该循环泵通过循环液泵送管13-6与散热风扇13-2联通；散热风扇13-2的底部分别设置有与半导体制冷器的散热液循环管（11-7）连接的循环液出流管13-7、循环液回流管13-8（为了节省空间，循环液出流管13-7、循环液回流管13-8穿过水冷箱13-1）；散热风扇13-2的底部还设有与水冷箱联通的落入管13-9；水冷箱内加注循环液13-4；水冷箱外设置有自动控制器13-5控制半导体制冷器及散热风扇、循环泵的工作时间、工作负荷及循环液的流向。安装时，式热管1的蒸发段4埋设于土层中，过渡段3、散热段2置于大气中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体驱动的制冷装置，包括由散热段（2）、过渡段（3）、蒸发段（4）通管连接组成的热管（1），热管的散热段（2）外设有外散热片，热管的过渡段（3）内安装有内散热片（10），蒸发段（4）内充有液态制冷剂（9）；其特征在于：在热管过渡段（3）安装有半导体制冷装置（7）。

【技术特征摘要】
1.一种半导体驱动的制冷装置，包括由散热段（2）、过渡段（3）、蒸发段（4）通管连接组成的热管（1），热管的散热段（2）外设有外散热片，热管的过渡段（3）内安装有内散热片（10），蒸发段（4）内充有液态制冷剂（9）；其特征在于：在热管过渡段（3）安装有半导体制冷装置（7）。2.如权利要求1所述半导体驱动的制冷装置，其特征在于：所述半导体制冷装置（7）包括安装在热管过渡段（3）外的半导体制冷器（11），设置在半导体制冷器（11）外的保温层（12），以及设置在保温层（12）外的保护罩（16）。3.如权利要求2所述半导体驱动的制冷装置，其特征在于：所述半导体制冷器（11）包括半导体制冷片（11-3），在半导体制冷片（11-3）的一侧设有水冷器（11-4），另一侧设有隔热垫（11-2），并在隔热垫（11-2）外侧设置有与热管散热段外缘面相适配的接触转换板（11-1）；所述隔热垫（11-2）、半导体制冷片（11-3）、水冷器（11-4）及接触转换板（11-1）通过压条（11-5）和螺栓（11-6）连接固定；水冷器（11-4）的顶端设有散热液循环管（11-7）。4.如权利要求3所述半导体驱动的制冷装置，其特征在于：所述隔热垫（11-2）上设置有与半导体制冷片相适配的半导体制冷片预留孔及电线预留孔。5.如权利要求2所述半导体驱动的制冷装置，其特征在于：所述保温层（12）包括设置在热管过渡段（3）外的第一保温层（14），设置在第一保温层（14）及半导体制冷器（11）外的第二保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：米维军，赵永虎，李勇，刘贺业，李奋，苗学云，周有禄，
申请(专利权)人：中铁西北科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62