间冷式半导体制冷装置制造方法及图纸

技术编号:8077721 阅读:168 留言:0更新日期:2012-12-13 19:17
本发明专利技术公开了一种间冷式半导体制冷装置,包括:冷缸、半导体制冷片、散热单元和传冷单元;所述传冷单元包括内部有蒸发工质的传冷热管、若干传冷胁片和内部有载冷剂的载冷剂筒,所述传冷胁片安装于所述传冷热管的外表面,安装有传冷胁片的传冷热管安置于载冷剂筒中,所述载冷剂筒安置于所述冷缸中;所述载冷剂筒采用符合食品卫生安全要求的材质制成。本发明专利技术间冷式半导体制冷装置采用间接传冷模式,从根本上解决了传冷介质结冰的问题,由此极大提高了半导体制冷系统的制冷效率;同时采用大直径载冷剂筒传冷,这样由于传冷面积大,所有涉水材料均采用符合食品卫生要求的材质作为传冷介质,确保饮水卫生和安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及饮水机领域,特别是涉及ー种间冷式半导体制冷装置
技术介绍
由于传统的压缩式制冷系统所用的制冷剂会导致大气臭氧层的破坏和温室气体效应,所以在饮水机行业,半导体制冷系统受到越来越多的重视。但现有的用于饮水机的半导体制冷装置存在如下主要问题 (1)采用介质传热,传热的效率取决于传热面积和材料导热系数,半导体制冷片的面积一般很小,所以导致受热面材料的単位面积传热密度和温度太高,无法达到半导体制冷片要求的エ况,半导体制冷的效率严重下降。采用高导热系数的材料虽然可以改善传热效果,但由于受热面的传热面积太小,与散热面之间的热阻还是很大,所以即使加大了散热面的面积,也不能达到理想散热效果,而成本将会大大增加;· (2)采用介质传冷,通常的设计是将半导体的冷面直接与传冷铝块结合(不采用不锈钢材料的原因是材料导热系数太低),将传冷铝块直接插入冷胆中,通过传冷铝块将半导体制冷片产生的冷量,直接传递到冷胆的水中。基于同散热同样的受冷面的面积和材料导热系数的原因,铝块传递冷量的效率也很低; (3)插入水中的传冷铝块的表面会结冰,而且制冷时间越长冰层会越厚,导致传冷效率进ー步降低,水温不能达到理想的饮用温度; (4)由于铝块直接与冷胆内的饮用水接触,铝块本身会析出有害健康的重金属离子,再加上铝块表面虽然可以进行氧化保护处理,但事实上铝块在长期浸泡在水里后都出现严重腐蚀现象,所以目前冷胆的传冷结构是完全不符合卫生要求的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种间冷式半导体制冷装置,能够从根本上解决了传冷介质结冰的问题,由此极大提高了半导体制冷系统的制冷效率。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是提供一种间冷式半导体制冷装置,包括 一冷缸,内部注有吸热介质; 一半导体制冷片,包括散热面和制冷面; 一散热单元,位于所述半导体制冷片的散热面,将所述半导体制冷片在工作中产生的热量散发出去; 一传冷单元,位于所述半导体致冷片的致冷面,将所述半导体制冷片在工作中产生的制冷量传输给冷缸中的吸热介质; 所述传冷単元包括内部有蒸发エ质的传冷热管、若干传冷胁片和内部有载冷剂的载冷剂筒,所述传冷胁片安装于所述传冷热管的外表面,安装有传冷胁片的传冷热管安置于载冷剂筒中,所述载冷剂筒安置于所述冷缸中。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述半导体制冷片、散热单元和传冷单元形成的制冷系统在工作时,所述散热単元在上,所述传冷単元在下,所述半导体制冷片竖直放置。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述载冷剂筒采用符合食品卫生安全要求的材质制成。在本专利技术一个较佳实施例中,所述载冷剂筒采用不锈钢材质制成。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述传冷胁片从上至下垂直于所述传冷热管的外表面。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述载冷剂为不冻液,所述冷缸内的吸热介质为饮用水。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述散热单兀包括传热蒸发器、散热翅片和散热风 机,所述传热蒸发器一端与所述半导体制冷片的散热面接触,另一端安装散热翅片,所述散热风机位于散热翅片处;所述传热蒸发器为热管蒸发器并包括内部有蒸发エ质的传热热管。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述制冷装置还包括温度检测与制冷控制电路,所述温度检测与制冷控制电路对所述半导体制冷片的散热面温度、载冷剂温度和冷缸中的饮用水温进行检测和控制,调整所述半导体制冷片的工作电流和风扇的工作电压。在本专利技术ー个较佳实施例中,所述蒸发エ质为氨。在本专利技术一个较佳实施例中,所述冷缸外还包覆有保温层。本专利技术的有益效果是本专利技术间冷式半导体制冷装置,采用间接传冷模式,从根本上解决了传冷介质结冰的问题,由此极大提高了半导体制冷系统的制冷效率;同时采用大直径载冷剂筒传冷,这样由于传冷面积大,所有涉水材料均采用符合食品卫生要求的材质作为传冷介质,确保饮水卫生和安全。附图说明图I是本专利技术间冷式半导体制冷装置一较佳实施例的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请參阅图I,本专利技术实施例包括 一种间冷式半导体制冷装置,包括冷缸100、半导体制冷片200、散热单元300和传冷单元400。所述冷缸100,包括进水管110和出水管120,内部可注有饮用水130 ;外表面包覆有保温层140 ; 所述半导体制冷片200,包括散热面和制冷面; 所述散热単元,位于所述半导体制冷片200的散热面,将所述半导体制冷片200在工作中产生的热量散发出去;本实施例中所述散热单元包括传热蒸发器310、散热翅片320和散热风机330,所述传热蒸发器310—端与所述半导体制冷片200的散热面接触,另一端安装散热翅片320,所述散热风机330位于散热翅片320处;所述传热蒸发器310为热管蒸发器,包括内部有蒸发エ质312的传热热管311。所述散热単元的功能是将半导体制冷片200的散热面产生的热量快速传递给传热蒸发器310和散热翅片320,并与空气进行热交換。传热热管311内部充入氨或其它天然制冷剂等蒸发エ质312,通过蒸发エ质312的蒸发和冷凝循环过程,完成热量的高效传递,散热风机330优选为离心风机将散热翅片320表面的热量送入空气中。所述传冷単元400,位于所述半导体致冷片200的致冷面,将所述半导体制冷片200在工作中产生的制冷量传输给冷缸100中的饮用水130。所述传冷单元400包括内部有蒸发エ质411的传冷热管410、若干传冷胁片420和内部有载冷剂431的载冷剂筒430,所述传冷胁片420安装于所述传冷热管410的外表面,安装有传冷胁片420的传冷热管410安置于载冷剂筒430中,所述载冷剂筒安置于所述冷缸100中;所述载冷剂筒430采用符合食品卫生安全要求的材质制成,优选采用不锈钢制成。所述传冷単元400的功能是将制冷片的制冷面产生的冷量快速传递给传冷热管410和传冷胁片420,并与载冷剂431进行热交換。传冷热管410上的传冷胁片420优选为 上下垂直布置的,可以保证顶端与底端的温度均匀和不影响冷却液的热对流循环。传冷热管410的内部充入氨或其它天然制冷剂等蒸发エ质411,通过制冷剂的蒸发和冷凝循环过程,完成冷量的高效传递。优选地所述半导体制冷片200、散热单元和传冷单元400形成的制冷系统在工作时,所述散热単元在上,所述传冷単元400在下,所述半导体制冷片200,竖直放置。本专利技术间冷式半导体制冷装置有如下优点 (1)由于采用了双热管制冷系统,在散热和传冷两个方向的传热效率高于普通介质传热系统; (2)由于双热管制冷系统采用了垂直布置的格局,使得制冷剂蒸发和冷凝的方向与热对流的方向完全一致,蒸发和冷凝效果达到最佳; (3)由于热管传冷器采用的是竖向布置的胁片式园管散热器,使得热交换过程中冷却液的热对流更快和效率更高; (4)由于采用了间接传冷模式,并用不冻液作为冷却液,避免了低温状态下的结冰问题,可以获得更更快的制冷效果和更低的水温。(5)由于将制冷片热面温度、冷却液温度和冷缸水温作为调节參数,使得制冷系统的工作效率更高,同时获得节电的效果。以上所述仅为本专利技术的实施例,并非因此限制本专利技术的专利范围,凡是利用本专利技术说明书及附图内容所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间冷式半导体制冷装置,其特征在于,包括:一冷缸,内部注有吸热介质;一半导体制冷片,包括散热面和制冷面;一散热单元,位于所述半导体制冷片的散热面,将所述半导体制冷片在工作中产生的热量散发出去;一传冷单元,位于所述半导体致冷片的致冷面,将所述半导体制冷片在工作中产生的制冷量传输给冷缸中的吸热介质;所述传冷单元包括内部有蒸发工质的传冷热管、若干传冷胁片和内部有载冷剂的载冷剂筒,所述传冷胁片安装于所述传冷热管的外表面,安装有传冷胁片的传冷热管安置于载冷剂筒中,所述载冷剂筒安置于所述冷缸中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:沈裕春
申请(专利权)人:苏州华爱电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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