[發明專利]半導體制冷冰箱及其熱端換熱裝置

有效

• 申請號: 201410123864.2
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN104329829B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張奎;李鵬;王晶;陶海波;劉昀曦;李春陽
• 申請（專利權）人: 海爾集團公司;青島海爾股份有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F25D11/00
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙)11391
• 代理人: 薛峰,范曉斌

技術領域

本發明涉及制冷設備，特別是涉及半導體制冷冰箱及其熱端換熱裝置。

背景技術

半導體制冷冰箱，也稱之為熱電冰箱。其利用半導體制冷片通過高效環形雙層熱管散熱及傳導技術和自動變壓變流控制技術實現制冷，無需制冷工質和機械運動部件，解決了介質污染和機械振動等傳統機械制冷冰箱的應用問題。

然而，半導體制冷片的冷端在制冷的同時，會在其熱端產生大量的熱量，為保證半導體制冷片可靠持續地進行工作，需要及時對熱端進行散熱，然而現有技術中針對半導體制冷片的熱端散熱一般使用散熱片的方式與周邊環境進行熱交換，這種方式散熱效率低，限制了半導體制冷冰箱的發展。

目前現有技術中出現了通過設置風機對散熱片進行強制對流散熱的方案，以提高換熱效率，但是散熱翅片本省體積較大，另外設置風扇更加占用冰箱空間。風扇啟動后會引起噪音增加，而且風扇連續工作，可靠性也較差。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種散熱效率高、占用空間小的熱端換熱裝置。

本發明一個進一步的目的是要使得熱端換熱裝置生產及裝配工藝簡單、與冰箱本體配合可靠穩定。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種用于半導體制冷冰箱的熱端換熱裝置。該用于半導體制冷冰箱的熱端換熱裝置包括：熱端導熱板，其具有與熱源熱連接的換熱面；多根散熱環形熱管，沿徑向依次間隔排列于與換熱面平行的平面中，其中每根散熱環形熱管的下部與冷端導熱板接觸換熱，沿與換熱面平行的平面向上布置。

可選地，每根散熱環形熱管為以熱端導熱板的縱向中心線軸對稱的多邊形，其構成底角的兩條邊或者其底邊的一部分與熱端導熱板接觸換熱。

可選地，每根散熱環形熱管為圓角方形，其底邊的至少一部分與熱端導熱板接觸換熱，其兩個側邊沿與換熱面平行的豎直向上延伸。

可選地，散熱環形熱管的管腔內部具有燒結的金屬粉末結構。

可選地，每根散熱環形熱管為菱形，其第一組對角線豎直設置，第二組對角線水平設置，構成第一組對角線的下方底角及形成下方底角的鄰邊的至少一部分與熱端導熱板接觸換熱。

可選地，散熱環形熱管為光管熱管。

可選地，每根散熱環形熱管的外表面為扁平方形。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種半導體制冷冰箱。

該半導體冰箱包括：內膽，其內限定有儲物間室；外殼，設置于內膽的外側，其包括有U殼和后背，外殼的后背與內膽的后壁限定有安裝空間；半導體制冷片；上述任一種的熱端換熱裝置，其與半導體制冷片均布置于安裝空間內，熱端換熱裝置被安裝成使其換熱面與半導體制冷片的熱端熱連接，而且使其每根制冷環形熱管的至少一部分與外殼的內表面貼靠，以將來自熱端的熱量散發至周圍環境。

可選地，該半導體冰箱還包括：

冷端換熱裝置，與半導體制冷片的冷端熱連接，用于將冷端的溫度傳導至儲物間室內。

可選地，冷端換熱裝置包括：冷端換熱箱，限定有用于容裝氣液兩相共存的制冷劑的內腔，且配置成允許制冷劑在其內發生相變換熱；和制冷劑管路，配置成允許制冷劑在其內流動且發生相變換熱，而且制冷劑管路的形成為開口端的第一端和第二端皆連通至冷端換熱箱的內腔的下部，制冷劑管路分別從其第一端和第二端傾斜向下地彎折延伸至共同的最低位置，而且制冷劑管路的至少一部分與內膽的外表面貼靠。

可選地，冷端換熱裝置包括：冷端換熱箱，限定有用于容裝氣液兩相共存的制冷劑的內腔，且配置成允許制冷劑在其內發生相變換熱；和多根制冷劑管路，配置成允許制冷劑在其內流動且發生相變換熱，而且每根制冷劑管路的形成為開口端的第一端連通至內腔的下部，每根制冷劑管路從其第一端傾斜向下地彎折延伸，終結于其形成為封閉端的第二端，而且每根制冷劑管路的至少一部分與內膽的外表面貼靠。

可選地，冷端換熱裝置包括：冷端導熱板，其與冷端熱連接；和多根制冷環形熱管，每根制冷環形熱管的一部分與冷端導熱板接觸換熱，另一部分與半導體制冷冰箱的內膽的外壁接觸換熱。

可選地，冷端換熱裝置包括：冷端導熱板，其與冷端熱連接；多根熱管，每根熱管的一部分與冷端導熱板接觸換熱，以向其另一部分傳導溫度；翅片，設置于多根熱管的另一部分上，并通過內膽上的開口裸露在儲物間室中；風機，用于在儲物間室中生成通過翅片的氣流。