[發明專利]用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置與半導體制冷設備

在審

• 申請號: 201610792984.0
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107796140A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 王定遠;裴玉哲;劉杰;張立臣
• 申請（專利權）人: 青島海爾智能技術研發有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F25D17/06;F28D15/02;F28F3/00
• 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,劉長江

技術領域

本發明涉及冷凍冷藏設備，特別是涉及用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置與半導體制冷設備。

背景技術

半導體制冷設備(包括半導體冰箱、制冷酒柜等)的制冷核心是半導體制冷模塊，它基于帕爾貼效應，通直流電時，一端為冷面，一端為熱面。

半導體制冷模塊的熱端的熱量為制冷量和電功率的總和，同時，由于半導體制冷模塊的熱源面積很小，導致熱流密度很大。比如，常用的TEC1-12708型號的半導體制冷模塊的尺寸為50*50mm，其最大熱功率＝電功率(12V*8A)+69W＝165W，考慮到環境溫度高時的惡劣條件，需要保證散熱器的能力至少1.2至1.5倍，約198至247.5W。

由于半導體制冷模塊的熱端產生了大量的熱量，為保證半導體制冷模塊可靠持續地進行工作，需要及時對熱端進行散熱。

現有技術中針對半導體制冷模塊的熱端散熱一般使用通過設置風機對散熱翅片進行強制對流散熱。這種熱交換器的體積比較大，需要安裝空間大等問題，不適合在較小的空間內安裝。另外，為了滿足散熱要求，一般通過增加風機的轉速和功率來提高對流能力，散熱效率差且噪音大能耗高。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種散熱效率高的用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置。

本發明一個進一步的目的是要使得熱端換熱裝置的結構緊湊。

本發明另一個進一步的目的是要滿足具有雙半導體制冷模塊的半導體制冷設備散熱要求。

特別地，本發明提供了一種用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置，包括：至少一個熱端傳熱基座，其配置成與半導體制冷模塊的熱端配合；兩個翅片組，分別布置于熱端傳熱基座的兩側，翅片組包括多個平行間隔設置的翅片，并且翅片組的中部向內凹入，以形成兩個凹腔；多根散熱熱管，每根散熱熱管一部分與熱端傳熱基座相連，其另一部分從熱端傳熱基座的一側伸出，以穿入翅片組，從而將半導體制冷模塊的熱端的熱量傳導至翅片組上；以及兩個風機，分別布置在兩個翅片組的凹腔內，以供生成穿過翅片組的散熱氣流。

可選地，散熱熱管包括水平設置的第一熱管，第一熱管的第一管段與熱端傳熱基座相連，其第二管段從熱端傳熱基座的一側伸出，以穿入翅片組。

可選地，散熱熱管包括彎折的第二熱管，第二熱管豎直設置的第一管段與熱端傳熱基座相連，其第二管段從第一管段的末端彎折水平延伸出熱端傳熱基座，并穿入翅片組。

可選地，熱端傳熱基座為多個，縱向排列于兩個翅片組之間，并且每個熱端傳熱基座具有與其連接的多根散熱熱管。

可選地，每個熱端傳熱基座連接的散熱熱管的數量相同，并且均分地穿入兩個翅片組。

可選地，翅片組中翅片均為豎直設置，并且翅片組上部的翅片之間的間隔小于翅片組下部的翅片之間的間隔。

可選地，翅片之間最小間隔設置為大于或等于6毫米。

可選地，風機為無邊框軸流風扇，其旋轉軸線平行于翅片。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種半導體制冷設備，其包括：內膽，其內限定有儲物間室；半導體制冷模塊，用于對儲物間室制冷；上述介紹的任一種的熱端換熱裝置，其被安裝成使其熱端傳熱基座與半導體制冷模塊的熱端熱連接，以對半導體制冷模塊散熱。

可選地，半導體制冷模塊為多片，熱端換熱裝置的熱端傳熱基座也為多個，每個半導體制冷模塊的熱端與一個熱端傳熱基座相連接。

本發明的用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置，利用設置在熱端傳熱基座的兩側的兩個翅片組，加大散熱面積，同時翅片組中部向內凹入以形成按照風機的凹腔，風機可以嵌入翅片組內，從而減小了換熱裝置占用的空間，結構緊湊。

進一步地，本發明的用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置，采用翅片組與風機對流的方式共同進行散熱，由于風機采用無邊框設計，并且嵌入翅片組內部，實現了高效散熱。

更進一步地，本發明的用于半導體制冷設備的熱端換熱裝置，可以適用于具有雙半導體制冷模塊的半導體制冷設備，兩個半導體制冷模塊共同使用一體化的換熱裝置進行散熱，即使兩個半導體制冷模塊在不同散熱功率下工作時，仍然可以利用換熱裝置有效地均分高熱功率部分的熱量，占用空間小，散熱效率高，充分利用了換熱裝置的散熱能力，尤其適用于雙溫區的半導體制冷冰箱、酒柜等半導體制冷設備。

根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明