一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器制造技术

本发明专利技术公开了一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器。为了克服现有技术的热交换器采用板式结构，热交换器体积大，热能交换密度小，在大功率制冷方面效率低的问题；本发明专利技术包括多面体冷块、芯轴、联接法兰和半导体制冷片；所述的多面体冷块是截面为多边形的棱柱，沿棱柱中心轴向方向设有内孔，沿内孔壁开设有供待制冷液体流通的螺旋槽；联接法兰与多面体冷块的两端固定连接；半导体制冷片安装在多面体冷块的各侧面；芯轴的直径适配内孔，芯轴插入内孔中与螺旋槽形成密封的螺旋通道。从各位置对多面体冷块一起进行制冷，提升了能量交换的密度，减少了热交换器的体积，使得制冷更加均匀。螺旋通道延长液体流经的时间提升热交换的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器
本专利技术涉及一种半导体制冷领域，尤其涉及一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器。
技术介绍
近年来，随着科学技术快速发展，人们生活水平的提升，在医疗美容、生物技术、试验室设备、通讯、生活日用小家电等各种生产、生活领域对温度控制提出更精确、更快速、更小巧、更高能量交换密度等要求。半导体制冷器具有尺寸小，重量轻，无机械传动部分，工作中无噪音，无液态、气态工作介质的优点，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响。通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率，通过切换电流方向，可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态。且有作用速度快，使用寿命长，易于控制的优点，但是半导体致冷器使用需要与冷热交换部件配套作为冷却来使用。目前应用冷却用热交换器一般为板式结构，一面制冷一面放热，存在热交换器体积大，热能交换密度小，在大功率制冷方面效率低的问题。例如，一种在中国专利文献上公开的“饮用液体半导体制冷系统及制冷设备”，其公告号CN210154182U，包括半导体制冷芯片、与所述半导体制冷芯片的冷端接触的制冷单元和与半导体制冷芯片的热端接触的散热单元；所述制冷单元包括与所述半导体制冷芯片的冷端接触的制冷传递部、用于存储饮用液体的存储容器以及液体驱动装置，以形成液体流动路径，所述液体驱动装置设置在所述液体流动路径上，以能够在工作过程中驱动饮用液体经由所述制冷传递部形成强制热对流运动，所述制冷单元内在所述液体流动路径上设有用于形成局部紊流的局部紊流形成结构。该制冷设备采用板式结构，热能交换密度小，在大功率制冷方面效率低。
技术实现思路
本专利技术主要解决现有技术的热交换器采用板式结构，热交换器体积大，热能交换密度小，在大功率制冷方面效率低的问题；提供一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，多面体内加工螺旋通道，通过在多面体各侧面配置半导体制冷片，使多组制冷片同时对一块制冷体进行制冷，从而提升了能量交换密度，减少了热交换器的体积，螺旋通道延长了液体流过时间，提升热交换效率。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括多面体冷块、芯轴、联接法兰和半导体制冷片；所述的多面体冷块是截面为多边形的棱柱，沿棱柱中心轴向方向设有内孔，沿内孔壁开设有供待制冷液体流通的螺旋槽；联接法兰与多面体冷块的两端固定连接，联接法兰与多面体冷块之间设置有对芯轴定位的挡板；半导体制冷片安装在多面体冷块的各侧面；芯轴的直径适配内孔，芯轴插入内孔中与螺旋槽形成密封的螺旋通道。本方案在多面体冷块中设置供待冷却液体流经的通道，在多面体冷块的各侧面设置半导体制冷片，各组半导体制冷片从各位置对多面体冷块一起进行制冷，提升了能量交换的密度，减少了热交换器的体积，使得制冷更加均匀。待冷却液体通过螺旋通道，延长了流经的时间，充分进行热交换，提升了热交换的效率。作为优选，所述的螺旋槽的槽间距大于螺旋槽的槽宽。内孔壁表面除螺旋槽外还有螺旋槽间隔部的内径保留，用于与芯轴表面的密封圈相配合，形成密封，使螺旋槽形成密封的通道。作为优选，所述的芯轴上开设有与螺旋槽螺距相同的燕尾槽，燕尾槽中填充有密封条，密封条的两端与芯轴端面平齐。保证螺旋通道的密封性，减少能量的散失。芯轴上的燕尾槽与密封条形成紧密配合，方便组装，保证密封可靠性。作为优选，所述的螺旋槽之间形成密封面，密封条位于密封面的中央位置。进一步保证密封性。作为优选，所述的芯轴两端设置有定位固定的凸台。凸台为方形凸台，能够对芯轴轴向进行定位，防止芯轴转动。作为优选，所述的挡板中央开设有适配凸台的安装槽，挡板上开设有供液体流经的通道；联接法兰与挡板之间和挡板与芯轴之间，分别安装有垫片。挡板与凸台配合，对芯轴进行轴向定位，防止芯轴转动，保证密封性。设置垫片能够进一步的保证密封性。作为优选，所述的联接法兰为标准快装法兰。制冷热交换器的两端为标准快装法兰，能够方便地与其它系统对接；制冷热交换器作为标准单元，能够通过串联、并联进行展使用，增加换热功率。作为优选，所述的多面体冷块的每个侧面均贴合有两个半导体制冷片，半导体制冷片与多面体冷块的侧面之间涂有导热胶。设置导热胶，使得热交换均匀。作为优选，所述的多面体冷块的各侧面均粘贴有隔热垫。设置隔热垫减少半导体制冷片冷端热传递损失。作为优选，所述的半导体制冷片的热面安装有散热片，散热片通过螺钉固定在多面体冷块的侧面，半导体制冷片与散热片之间涂有导热胶。散热片对半导体制冷片的热面散热，减少对制冷的影响，涂有导热胶使得热交换均匀。本专利技术的有益效果是：1.多面体内加工螺旋通道，通过在多面体各侧面配置半导体制冷片，使多组制冷片同时对一块制冷体进行制冷，从而提升了能量交换密度，减少了热交换器的体积。2.螺旋通道延长了液体流过时间，提升热交换效率。3.芯轴上的燕尾槽与密封条形成紧密配合，方便组装，保证密封可靠性。4.两端挡板中部设计有方槽与芯轴端部台阶形成配合，防止芯轴窜动，提升系统可靠性。5.制冷热交换器的两端为标准快装法兰，能够方便地与其它系统对接。6.制冷热交换器作为标准单元，能够通过串联、并联进行展使用，增加换热功率。附图说明图1是本专利技术的多面体螺旋通道液体制冷用热交换器的结构示意图。图2是本专利技术的多面体螺旋通道液体制冷用热交换器的剖视图。图3是本专利技术的多面体螺旋通道液体制冷用热交换器的爆炸图。图中1.多面体冷块，2.芯轴，21.燕尾槽，22.凸台，3.联接法兰，4.螺旋通道，5.半导体制冷片，6.挡板，61.安装槽，7.密封条，8.隔热垫，9.散热片，10.垫片。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，如图1-3所示，包括多面体冷块1、芯轴2、联接法兰3、半导体制冷片5和挡板6。多面体冷块1是截面为多边形的棱柱，在本实施例中，多面体冷块1是截面为六边形的棱柱。沿棱柱中心轴向方向设有内孔，芯轴2套接在内孔中，联接法兰3通过螺钉分别固定在棱柱的两端，棱柱各侧面分别与半导体制冷片5的冷端贴合。沿内孔壁开设有供待制冷液体流通的螺旋槽。螺旋槽的槽间距大于螺旋槽的槽宽。内孔壁表面除螺旋槽外还有螺旋槽间隔部的内径保留，用于与芯轴2表面的密封圈相配合，形成密封，使螺旋槽形成密封的通道4。芯轴2为两端带密封圈的芯轴。芯轴2的直径适配内孔，芯轴2插入内孔中与螺旋槽形成密封的螺旋通道4。芯轴2上开设有与螺旋槽螺距相同的燕尾槽21，燕尾槽21中填充有密封条7，密封条7的两端与芯轴2端面平齐。螺旋槽之间形成密封面，密封条位于密封面的中央位置。保证螺旋通道的密封性，减少能量的散失。芯轴上的燕尾槽与密封条形成紧密配合，方便组装，保证密封可靠性。芯轴2两端设置有定位固定的凸台22。在本实施例中的凸台22为方形凸台22，挡板6设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，其特征在于，包括多面体冷块（1）、芯轴（2）、联接法兰（3）和半导体制冷片（5）；所述的多面体冷块（1）是截面为多边形的棱柱，沿棱柱中心轴向方向设有内孔，沿内孔壁开设有供待制冷液体流通的螺旋槽；联接法兰（3）与多面体冷块（1）的两端固定连接，联接法兰（3）与多面体冷块（1）之间设置有对芯轴（2）定位的挡板（6）；半导体制冷片（5）安装在多面体冷块（1）的各侧面；芯轴（2）的直径适配内孔，芯轴（2）插入内孔中与螺旋槽形成密封的螺旋通道（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，其特征在于，包括多面体冷块（1）、芯轴（2）、联接法兰（3）和半导体制冷片（5）；所述的多面体冷块（1）是截面为多边形的棱柱，沿棱柱中心轴向方向设有内孔，沿内孔壁开设有供待制冷液体流通的螺旋槽；联接法兰（3）与多面体冷块（1）的两端固定连接，联接法兰（3）与多面体冷块（1）之间设置有对芯轴（2）定位的挡板（6）；半导体制冷片（5）安装在多面体冷块（1）的各侧面；芯轴（2）的直径适配内孔，芯轴（2）插入内孔中与螺旋槽形成密封的螺旋通道（4）。


2.根据权利要求1所述的一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，其特征在于，所述的螺旋槽的槽间距大于螺旋槽的槽宽。


3.根据权利要求1或2所述的一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，其特征在于，所述的芯轴（2）上开设有与螺旋槽螺距相同的燕尾槽（21），燕尾槽（21）中填充有密封条（7），密封条（7）的两端与芯轴（2）端面平齐。


4.根据权利要求3所述的一种多面体螺旋通道液体制冷用热交换器，其特征在于，所述的螺旋槽之间形成密封面，密封条（7）位于密封面的中央位置。


5.根据权利要求1或2或4所述的一种多面体螺旋通道液体制冷用热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：金重玄，
申请(专利权)人：杭州大和热磁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33