[發明專利]間冷式半導體制冷裝置

有效

• 申請號: 201210287023.6
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102818394A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 沈裕春
• 申請（專利權）人: 蘇州華愛電子有限公司
• 主分類號: F25B21/04
• 分類號: F25B21/04
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術領域

本發明涉及飲水機領域，特別是涉及一種間冷式半導體制冷裝置。

背景技術

由于傳統的壓縮式制冷系統所用的制冷劑會導致大氣臭氧層的破壞和溫室氣體效應，所以在飲水機行業，半導體制冷系統受到越來越多的重視。但現有的用于飲水機的半導體制冷裝置存在如下主要問題：

（1）采用介質傳熱，傳熱的效率取決于傳熱面積和材料導熱系數，半導體制冷片的面積一般很小，所以導致受熱面材料的單位面積傳熱密度和溫度太高，無法達到半導體制冷片要求的工況，半導體制冷的效率嚴重下降。采用高導熱系數的材料雖然可以改善傳熱效果，但由于受熱面的傳熱面積太小，與散熱面之間的熱阻還是很大，所以即使加大了散熱面的面積，也不能達到理想散熱效果，而成本將會大大增加；

（2）采用介質傳冷，通常的設計是將半導體的冷面直接與傳冷鋁塊結合（不采用不銹鋼材料的原因是材料導熱系數太低），將傳冷鋁塊直接插入冷膽中，通過傳冷鋁塊將半導體制冷片產生的冷量，直接傳遞到冷膽的水中?；谕嵬瑯拥氖芾涿娴拿娣e和材料導熱系數的原因，鋁塊傳遞冷量的效率也很低；

（3）插入水中的傳冷鋁塊的表面會結冰，而且制冷時間越長冰層會越厚，導致傳冷效率進一步降低，水溫不能達到理想的飲用溫度；

（4）由于鋁塊直接與冷膽內的飲用水接觸，鋁塊本身會析出有害健康的重金屬離子，再加上鋁塊表面雖然可以進行氧化保護處理，但事實上鋁塊在長期浸泡在水里后都出現嚴重腐蝕現象，所以目前冷膽的傳冷結構是完全不符合衛生要求的。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種間冷式半導體制冷裝置，能夠從根本上解決了傳冷介質結冰的問題，由此極大提高了半導體制冷系統的制冷效率。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種間冷式半導體制冷裝置，包括：

一冷缸，內部注有吸熱介質；

一半導體制冷片，包括散熱面和制冷面；

一散熱單元，位于所述半導體制冷片的散熱面，將所述半導體制冷片在工作中產生的熱量散發出去；

一傳冷單元，位于所述半導體致冷片的致冷面，將所述半導體制冷片在工作中產生的制冷量傳輸給冷缸中的吸熱介質；

所述傳冷單元包括內部有蒸發工質的傳冷熱管、若干傳冷脅片和內部有載冷劑的載冷劑筒，所述傳冷脅片安裝于所述傳冷熱管的外表面，安裝有傳冷脅片的傳冷熱管安置于載冷劑筒中，所述載冷劑筒安置于所述冷缸中。

在本發明一個較佳實施例中，所述半導體制冷片、散熱單元和傳冷單元形成的制冷系統在工作時，所述散熱單元在上，所述傳冷單元在下，所述半導體制冷片豎直放置。

在本發明一個較佳實施例中，所述載冷劑筒采用符合食品衛生安全要求的材質制成。

在本發明一個較佳實施例中，所述載冷劑筒采用不銹鋼材質制成。

在本發明一個較佳實施例中，所述傳冷脅片從上至下垂直于所述傳冷熱管的外表面。

在本發明一個較佳實施例中，所述載冷劑為不凍液，所述冷缸內的吸熱介質為飲用水。

在本發明一個較佳實施例中，所述散熱單元包括傳熱蒸發器、散熱翅片和散熱風機，所述傳熱蒸發器一端與所述半導體制冷片的散熱面接觸，另一端安裝散熱翅片，所述散熱風機位于散熱翅片處；所述傳熱蒸發器為熱管蒸發器并包括內部有蒸發工質的傳熱熱管。

在本發明一個較佳實施例中，所述制冷裝置還包括溫度檢測與制冷控制電路，所述溫度檢測與制冷控制電路對所述半導體制冷片的散熱面溫度、載冷劑溫度和冷缸中的飲用水溫進行檢測和控制，調整所述半導體制冷片的工作電流和風扇的工作電壓。

在本發明一個較佳實施例中，所述蒸發工質為氨。

在本發明一個較佳實施例中，所述冷缸外還包覆有保溫層。

本發明的有益效果是：本發明間冷式半導體制冷裝置，采用間接傳冷模式，從根本上解決了傳冷介質結冰的問題，由此極大提高了半導體制冷系統的制冷效率；同時采用大直徑載冷劑筒傳冷，這樣由于傳冷面積大，所有涉水材料均采用符合食品衛生要求的材質作為傳冷介質，確保飲水衛生和安全。

附圖說明

圖1是本發明間冷式半導體制冷裝置一較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發明實施例包括：