循环液体制冷系统及制冷设备技术方案

本发明专利技术涉及制冷设备领域，公开了一种循环液体制冷系统，包括依次连接的与半导体制冷芯片(2)热端接触的散热模块(1)、半导体制冷芯片(2)、与半导体制冷芯片(2)的冷端端面接触的液冷换热单元(3)和存储容器(4)；所述液冷换热单元(3)包括集成在一起的换热片(31)、壳体(32)、泵送装置(33)和前壳(34)，所述存储容器(4)与所述液冷换热单元(3)相连形成闭环的循环液路(5)。本发明专利技术的循环液体制冷系统不仅能够有效提高制冷效率，提高制冷能力，而且组成部件模块化，节约安装空间，提供良好的用户体验。本发明专利技术还公开了一种具有循环液体制冷系统的制冷设备。

【技术实现步骤摘要】
循环液体制冷系统及制冷设备
本专利技术涉及制冷设备领域，具体地涉及一种循环液体制冷系统及制冷设备。
技术介绍
在现有的供饮装置中，大多采用半导体芯片制冷技术提供冷水或冷饮。半导体制冷芯片主要是由一块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，当热电偶对有电流通过时，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端；由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。半导体芯片制冷能力除了受其本身芯片的特性影响外，还受到冷端换热和热端散热性能的严重影响。比较突出的问题是，用户在需要冷水或冷饮时，常常不能快速制冷，需要用户等待较长时间。现有技术中的便携式半导体自循环冷饮机，其为了提高制冷效率，使得冷饮经过一个储液箱内部的冷室，其中冷泵的涡轮安装在储液箱的底部，并且冷室的出口也位于储液箱的底部，作出的技术改进应当说是比较大的，经过实际使用证实，这种冷饮机的制冷效率仍然不理想，用户在取用冷饮时，有时仅取了部分冷饮，其余取出的都是常温或温热的饮用液体，难以达到较为良好的用户体验。
技术实现思路
本专利技术第一方面所要解决的技术问题是提供一种循环液体制冷系统及制冷设备，该循环液体制冷系统不仅能够有效提高制冷效率，提高制冷能力，而且组成部件模块化，节约安装空间，提供良好的用户体验。本专利技术第二方面所要解决的技术问题是提供一种制冷设备，其不仅能够有效提高制冷效率，提高制冷能力，而且，利于制冷设备小型化，便于拆装维护。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种循环液体制冷系统，包括依次连接的与半导体制冷芯片热端接触的散热模块、半导体制冷芯片、与半导体制冷芯片的冷端接触的液冷换热单元和存储容器；所述液冷换热单元包括集成在一起的换热片、壳体、泵送装置和前壳，所述存储容器与所述液冷换热单元相连形成闭环的循环液路。优选地，所述循环液路形成的液体运动轨迹适于引导液体的热对流运动，且液体适于在所述液体运动轨迹的局部形成局部紊流。优选地，所述散热模块包括散热件和用于冷却所述散热件的冷却风驱动装置；所述散热件一侧端面设有多个散热片，所述散热片与所述冷却风驱动装置连接，且相邻所述散热片之间形成冷却风路径；所述冷却风路径上设置有适于喷洒吸热后汽化的液雾的吸热液雾散布装置。优选地，所述散热模块包括依次连接的热管单元、散热件和用于对所述散热件冷却的冷却风驱动装置；所述散热件包括多个散热片和隔热板，相邻所述散热片之间形成冷却风道，所述冷却风驱动装置与所述散热片连接。进一步优选地，所述热管单元包括热管和基板，所述热管具有热管蒸发部和热管冷凝部，所述热管蒸发部嵌入所述基板，且其管壁与所述基板表面齐平，适于与所述半导体制冷芯片的热端接触；所述热管两端通过局部弯曲使所述热管冷凝部插入到所述散热片内部。优选地，所述散热模块包括依次连接的冷却水箱、冷却水泵、散热件和用于对所述散热件冷却的冷却风驱动装置；所述冷却水箱包括本体和盖板，所述本体上设有多个第一安装孔，所述盖板上设有多个第二安装孔，所述本体通过所述第一安装孔和第二安装孔与所述盖板连接。进一步优选地，所述本体内部设有相互独立的第一水道和第二水道，所述第一水道和第二水道内部均设有交错排布的隔板，且所述第一水道和第二水道通过换向阀连接为能够在串联模式和并联模式之间切换的液路，所述第一水道连接有相互连通的第一进水口和第一出水口，所述第二水道连接有相互连通的第二进水口和第二出水口。进一步优选地，所述散热件一侧端面设有多个散热片，相邻所述散热片之间形成冷却风道；所述冷却水箱外接的液管反复弯折多次穿过所述散热片，且与所述冷却水泵相连通，所述液管、冷却水泵及冷却水箱形成闭合液路。优选地，所述壳体的一侧面设有换热腔，所述壳体的另一侧面设有泵送装置容纳腔，所述壳体上部和下部还分别设置有相互连通的换热器进口和换热器出口，所述换热器进口与所述换热腔连通，所述换热器出口与所述基座连通；所述换热片的一侧面设置有芯片接触区，所述换热片的另一侧面设置有多个用于形成局部紊流的扰流翅片，所述换热片与所述壳体密封固定，且所述扰流翅片伸入到所述换热腔内；所述泵送装置容纳腔内设有用于安装所述泵送装置的基座，所述前壳盖装在所述泵送装置容纳腔上；所述芯片接触区与所述半导体制冷芯片的冷端端面连接。优选地，所述换热腔和泵送装置容纳腔通过流液孔连通，所述流液孔位于所述基座内部。优选地，所述换热腔内靠近所述换热器进口设有进口挡板。优选地，所述存储容器上部和下部分别设有相互连通的存储容器进口和存储容器出口，通过所述存储容器进口和存储容器出口之间的高度差产生的液体冲击形成所述局部紊流。本专利技术第二方面提供一种制冷设备，其中，该制冷设备包括本专利技术上述第一方面的任一项技术方案所述的循环液体制冷系统。通过上述技术方案，本专利技术的技术效果如下：本专利技术的循环液体制冷系统利用半导体制冷芯片的原理及特性进行液体制冷；使半导体制冷芯片的冷端和热端分别与液冷换热单元、散热模块连接，散热模块能够及时对半导体制冷芯片热端散热，避免由于热端温度太高造成半导体制冷芯片报废，液冷换热单元内部集成有换热片和泵送装置，使得液冷换热单元模块化、小型化，适应各种供饮设备，而且液冷换热单元与存储容器相连形成闭环的循环液路，循环制冷。换热片上的扰流翅片直接与液体接触，能够形成局部紊流，液冷换热单元的壳体内部的进口挡板也辅助形成局部紊流，且能够从换热器进口进入壳体的液体均匀流入，与扰流翅片充分接触，提高制冷能力，泵送装置能够使液体在循环液路受控的循环流动，强化液体的热对流运动，将液体的自然对流换热方式转化为强迫对流换热方式，增大了对流换热系数，其中自然对流方式的换热系数为：200～1000W/(m2·℃),而强迫对流方式的换热系数为：1000～15000W/(m2·℃)，制冷效率显著提高，制冷迅速；存储容器上下部分别设有相互连通的存储容器进口和存储容器出口，通过存储容器进口和存储容器出口之间的高度差产生的液体冲击形成另一处局部紊流，紊流能够通过紊动产生的附加切应力引起耗能，还能够通过质点紊动引起的传质、传热和传递动量，进而强化液体的热对流运动，提升制冷效率；将本专利技术的循环液体制冷系统应用到供饮设备中，例如，饮水机、冷饮机、果汁机等；散热模块能够促进半导体制冷芯片热端散热，液冷换热单元同时提升半导体制冷芯片冷端制冷效率，使本专利技术制冷效率显著提高，不仅使制冷迅速，而且，可以使液体温度均匀，带给用户更好体验。有关本专利技术的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。附图说明图1是本专利技术一个实施例的示意图；图2是本专利技术另一个实施例的示意图；图3是图2的实施例中热管单元与散热件连接形式的示意图；图4是本专利技术另一个实施例的示意图；图5是图4的实施例中冷却水箱的结构示意图；图6是图4的实施例中液管与散热片连接形式的示意图；图7是本专利技术一个实施例中液冷换热单元的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环液体制冷系统，其特征在于，包括依次连接的与半导体制冷芯片(2)热端接触的散热模块(1)、半导体制冷芯片(2)、与半导体制冷芯片(2)的冷端接触的液冷换热单元(3)和存储容器(4)；所述液冷换热单元(3)包括集成在一起的换热片(31)、壳体(32)、泵送装置(33)和前壳(34)，所述存储容器(4)与所述液冷换热单元(3)相连形成闭环的循环液路(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种循环液体制冷系统，其特征在于，包括依次连接的与半导体制冷芯片(2)热端接触的散热模块(1)、半导体制冷芯片(2)、与半导体制冷芯片(2)的冷端接触的液冷换热单元(3)和存储容器(4)；所述液冷换热单元(3)包括集成在一起的换热片(31)、壳体(32)、泵送装置(33)和前壳(34)，所述存储容器(4)与所述液冷换热单元(3)相连形成闭环的循环液路(5)。


2.根据权利要求1所述的循环液体制冷系统，其特征在于，所述循环液路(5)形成的液体运动轨迹适于引导液体的热对流运动，且液体适于在所述液体运动轨迹的局部形成局部紊流。


3.根据权利要求2所述的循环液体制冷系统，其特征在于，所述散热模块(1)包括散热件(11)和用于冷却所述散热件(11)的冷却风驱动装置(12)；所述散热件(11)一侧端面设有多个散热片(111)，所述散热片(111)与所述冷却风驱动装置(12)连接，且相邻所述散热片(111)之间形成冷却风路径；所述冷却风路径上设置有适于喷洒吸热后汽化的液雾的吸热液雾散布装置(13)。


4.根据权利要求2所述的循环液体制冷系统，其特征在于，所述散热模块(1)包括依次连接的热管单元(14)、散热件(11)和用于对所述散热件(11)冷却的冷却风驱动装置(12)；所述散热件(11)包括多个散热片(111)和隔热板(112)，相邻所述散热片(111)之间形成冷却风道，所述冷却风驱动装置(12)与所述散热片(111)连接。


5.根据权利要求4所述的循环液体制冷系统，其特征在于，所述热管单元(14)包括热管(141)和基板(142)，所述热管(141)具有热管蒸发部(1411)和热管冷凝部(1412)，所述热管蒸发部(1411)嵌入所述基板(142)，且其管壁与所述基板(142)表面齐平，适于与所述半导体制冷芯片(2)的热端接触；所述热管(141)两端通过局部弯曲使所述热管冷凝部(1412)插入到所述散热片(111)内部。


6.根据权利要求2所述的循环液体制冷系统，其特征在于，所述散热模块(1)包括依次连接的冷却水箱(15)、冷却水泵(16)、散热件(11)和用于对所述散热件(11)冷却的冷却风驱动装置(12)；所述冷却水箱(15)包括本体(151)和盖板(152)，所述本体(151)上设有多个第一安装孔，所述盖板(152)上设有多个第二安装孔，所述本体(151)通过所述第一安装孔和第二安装孔与所述盖板(152)连接。


7.根据权利要求6所述的循环液体制冷系统，其特征在于，所述本体(151)内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：随晶侠，何海，孙静怡，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44