一种半导体制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种半导体制冷系统，涉及温度控制技术领域，包括制冷单元、导热金属、电路板和连接板；制冷单元位于连接板的一端面上，制冷单元包括半导体制冷片、冷端金属和热端金属，半导体制冷片设于热端金属和冷端金属之间；导热金属与电路板设于连接板的同一端面上；电路板上设有将外部的供电传输至制冷单元的接线端子，且接线端子与制冷单元中的半导体制冷片通过导线连接。本发明专利技术提供的制冷系统中的半导体制冷片立式放置，且水冷管道设于制冷系统的内部，提高了空间利用率高和功率密度高，具有易于拓展和维护方便等优点。具有易于拓展和维护方便等优点。具有易于拓展和维护方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体制冷系统


[0001]本专利技术涉及温度控制
，尤其是涉及一种半导体制冷系统。

技术介绍

[0002]现代制冷设备使用的制冷原理主要有压缩机制冷和半导体制冷两种方式，压缩机常用于大型设备上，半导体制冷片则由于其体积小、使用方便等优点用于小型制冷设备上。而半导体制冷的方法发热量大，受环境温度影响大，所以实际使用中需要外部辅助散热才能达到需要的制冷温度。目前的半导体制冷片通常直接水平贴装在需要制冷的物体表面，在半导体的另一面贴装散热器，安装方式简单，在大多数时候都比较适用。但是水平排布半导体的方法空间利用率低，半导体制冷片不成模块化，安装之后难以拆卸维修。因此需要一种空间利用率高，功率密度高，维护方便的制冷功率组件。
[0003]中国专利CN209371560U公开了一种半导体制冷组件，包括固定外壳、半导体制冷片、冷端基板和热端基板，所述冷端基板与半导体制冷片的冷端之间、以及热端基板与半导体制冷片的热端之间均设置有石墨烯导热层，所述半导体制冷片的冷端和热端的表面粗糙度Ra均小于0.2um，所述石墨烯导热层的表面粗糙度Ra小于0.04um，所述冷端基板和热端基板的表面粗糙度Ra均小于0.1um，所述热端基板内开设有冷却水道，所述冷却水道通过微型水泵与冷水机相连，突出于固定外壳的热端基板的侧面上固定有铜铝合金柱，所述铜铝合金柱内填充有铜质圆柱体，所述铜铝合金柱的外表面设置有导热硅脂套和圆柱形凸起。但是该专利需要人员手动操作，降低了操作过程中的方便性以及可靠性。
[0004]中国专利CN215062969U公开了一种基于半导体制冷片的制冷模组，其结构包括安装支架、若干半导体制冷片、若干热管散热器以及散热片，安装支架通过分隔板被划分为内热交换区、外热交换区，若干半导体制冷片从上到下分布在内热交换区的内部，若干半导体制冷片的热端均设置在分隔板上，散热片设置在半导体制冷片的冷端，内热交换区的内部排布有若干内微型风扇，外热交换区的内部通过间隔板被划分为若干安装槽，若干热管散热器分别均匀设置在安装槽的内部，热管散热器的蒸发端和半导体制冷片的热端相对设置在分隔板上，安装槽的内部排布有若干外微型风扇，但是该专利需要通过若干个微型风扇等进行提高散热效率，结构较为复杂，且安装和拆卸操作不方便。

技术实现思路

[0005]为了解决现有中存在的结构复杂以及空间利用率低等问题，本专利技术提供了一种半导体制冷系统。
[0006]为了实现本专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种半导体制冷系统，包括制冷单元、导热金属、电路板和连接板；所述制冷单元位于连接板的一端面上，所述制冷单元包括半导体制冷片、冷端金属和热端金属，半导体制冷片设于热端金属和冷端金属之间；所述导热金属与电路板设于连接板的同一端面上；所述电路板上设有将外部的供电传输至制冷单元的接线端子，且接线端子与制冷单元中的半
导体制冷片通过导线连接。
[0008]进一步地，所述热端金属至少设置有两个，且至少一个热端金属内部开设有溶液腔，所述导热金属内部设有水冷管道，水冷管道一端与溶液腔的一端连通，水冷管道的另一端连通制冷系统的外部。
[0009]进一步地，还包括堵头和隔热垫，堵头一端插入溶液腔内，隔热垫设于一热端金属和冷端金属之间，且隔热垫上设有凸起的通道，通道内壁设有螺纹，且隔热垫的凸起通道将热端金属的溶液腔与水冷管道连通。
[0010]进一步地，所述隔热垫和水冷管道之间设有冷端金属和连接板，冷端金属和连接板上对应均开设有安装孔，安装孔一端连通隔热垫的通道，一端连接水冷管道。
[0011]进一步地，所述连接板与制冷单元通过固定件固定连接，且紧固件拧入隔热垫的通道内，并于通道内的螺纹相配合，所述固定件包括螺栓。
[0012]进一步地，所述制冷单元至少设置一个，同一个制冷单元中的两个热端金属之间通过紧固件连接，且半导体制冷片与热端金属、冷端金属之间均采用机械限位的方式固定，所述紧固件包括螺栓。
[0013]进一步地，所述半导体制冷片的下端面与连接板的上端面之间设有间隙。
[0014]进一步地，多个制冷单元间隔设置在连接板上，且相邻制冷单元中的冷端金属之间连通。
[0015]进一步地，所述冷端金属上开设有通孔，同一个制冷单元中的两个热端金属之间的紧固件穿过冷端金属上的通孔，且通孔的截面直径大于紧固件的截面直径。
[0016]进一步地，所述导热金属上开设的通孔的直径大于内部安装的水冷管道的圆截面直径，且通孔和水冷管道的外表面之间的缝隙内填充有隔热发泡剂。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有意效果具体体现在：
[0018](1)本专利技术提供的导热金属上开设的通孔的直径大于内部安装的水冷管道的圆截面直径，这种结构不仅利于通孔和水冷管道的外表面之间的缝隙内可填充隔热发泡剂，更好的降低冷端金属和冷却液之间的热交换能力，且安装在导热金属内的冷端金属的体积减小，结合冷端金属存储的热量可以使温度的控制更灵敏，也减轻了制冷系统本身的质量。
[0019](2)本专利技术提供的隔热垫上凸起的通道内壁设置了螺纹结构，该结构不仅起到隔离冷端金属和热端金属的作用，并且将热端金属的溶液腔和制冷单元的外部联通，可阻止温度较高的冷却也和冷端金属接触，这种方式空间布局紧凑，水冷方式提高功率密度。
[0020](3)本专利技术提供的制冷系统中的半导体制冷片立式放置，且水冷管道设于制冷系统的内部，提高了空间利用率高和功率密度高，具有易于拓展和维护方便等优点。
附图说明
[0021]图1为本专利技术制冷系统的结构示意图；
[0022]图2为显示接线端子的本专利技术指令系统的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术制冷系统的主视图；
[0024]图4为图3的剖视图；
[0025]图5为本专利技术制冷系统的侧视图；
[0026]图6为图5的剖视图；
[0027]图7为本专利技术制冷系统的仰视图；
[0028]图8为本专利技术制冷系统的俯视图；
[0029]附图标记如下：1.冷端金属；2.热端金属；3.半导体制冷片；4.连接板；5.导热金属；6.溶液腔；7.隔热垫；8.堵头；9.固定件；10.电路板；11.水冷管道；12.接线端子；13.紧固件。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的和技术方案更加清楚，下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]实施例1
[0032]根据图1
‑
图8所示的一种半导体制冷系统，包括包括制冷单元、导热金属5、电路板10、连接板4、堵头8和隔热垫7；所述制冷单元位于连接板4的一端面上，连接板4上设置有多个制冷单元，如图1所示的连接板4上设置了4个完全相同的制冷单元，所述制冷单元包括半导体制冷片3、冷端金属1和热端金属2，半导体制冷片3设于热端金属2和冷端金属1之间；所述导热金属5与电路板10设于连接板4的同一端面上；所述电路板10上设有多对接线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体制冷系统，其特征在于，包括制冷单元、导热金属、电路板和连接板；所述制冷单元位于连接板的一端面上，所述制冷单元包括半导体制冷片、冷端金属和热端金属，半导体制冷片设于热端金属和冷端金属之间；所述导热金属与电路板设于连接板的同一端面上；所述电路板上设有将外部的供电传输至制冷单元的接线端子，且接线端子与制冷单元中的半导体制冷片通过导线连接。2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷系统，其特征在于，所述热端金属至少设置有两个，且至少一个热端金属内部开设有溶液腔，所述导热金属内部设有水冷管道，水冷管道一端与溶液腔的一端连通，水冷管道的另一端连通制冷系统的外部。3.根据权利要求2所述的一种半导体制冷系统，其特征在于，还包括堵头和隔热垫，堵头一端插入溶液腔内，隔热垫设于一热端金属和冷端金属之间，且隔热垫上设有凸起的通道，通道内壁设有螺纹，且隔热垫的凸起通道将热端金属的溶液腔与水冷管道连通。4.根据权利要求3所述的一种半导体制冷系统，其特征在于，所述隔热垫和水冷管道之间设有冷端金属和连接板，冷端金属和连接板上对应均开设有安装孔，安装孔一端连通隔热垫的通道，一端连接水冷管道。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李唐裔，张华雪，周新颖，王丰琳，唐涛，李彤，
申请(专利权)人：大连依利特分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：