[發(fā)明專利]一種循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611219116.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN106766346B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方利國;馮錦新;金碩;黃江常;郭欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B21/02
• 分類號(hào): F25B21/02;F25B41/40;F25B49/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

本發(fā)明公開了一種循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，包括電源、蓄水桶、水泵、制冷機(jī)構(gòu)和噴淋機(jī)構(gòu)，所述電源與制冷機(jī)構(gòu)連接，所述水泵的進(jìn)水口通過第一水管與蓄水桶的下端連接，所述水泵的出水口通過第二水管與制冷機(jī)構(gòu)的一端連接，所述制冷機(jī)構(gòu)的另一端與噴淋機(jī)構(gòu)連接，所述噴淋機(jī)構(gòu)安裝于蓄水桶的上方，所述噴淋機(jī)構(gòu)的噴淋出口與蓄水桶上端的開口相通。本發(fā)明利用水泵、水管、制冷機(jī)構(gòu)、噴淋機(jī)構(gòu)和蓄水桶等組成的水流回路，對(duì)半導(dǎo)體制冷片熱端進(jìn)行循環(huán)水冷式散熱，水冷效果較好，能有效降低熱端溫度，提高制冷機(jī)構(gòu)的散熱效率，從而提高制冷機(jī)構(gòu)的制冷效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷技術(shù)，具體來說是一種循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前大部分制冷設(shè)備由壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器構(gòu)成，其工質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染破壞，而且產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。半導(dǎo)體制冷作為一種新興發(fā)展起來的制冷技術(shù),是一種具有良好前景的制冷方式其理論基礎(chǔ)是熱電制冷。其優(yōu)點(diǎn)是不需要制冷劑，結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)環(huán)境無污染，故受理廣泛使用。但目前的使用的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)還會(huì)存在以下缺陷：1、其體積較大，且制造成本較高；2、散熱和導(dǎo)冷的效率較低，制冷效率不理想。3、目前的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的功率恒定，無法滿足不斷變化的環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且效率高、節(jié)能環(huán)保的循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，包括電源、蓄水桶、水泵、制冷機(jī)構(gòu)和噴淋機(jī)構(gòu)，所述電源與制冷機(jī)構(gòu)連接，所述水泵的進(jìn)水口通過第一水管與蓄水桶的下端連接，所述水泵的出水口通過第二水管與制冷機(jī)構(gòu)的一端連接，所述制冷機(jī)構(gòu)的另一端與噴淋機(jī)構(gòu)連接，所述噴淋機(jī)構(gòu)安裝于蓄水桶的上方，所述噴淋機(jī)構(gòu)的噴淋出口與蓄水桶上端的開口相通。

所述制冷機(jī)構(gòu)包括散熱水管、冷風(fēng)風(fēng)管、傳熱套管、半導(dǎo)體制冷片和導(dǎo)冷塊，所述傳熱套管與散熱水管套接，所述半導(dǎo)體制冷片的熱端固定于傳熱套管，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端與導(dǎo)冷塊連接；所述冷風(fēng)風(fēng)管包括圓餅部和兩條圓管部，所述圓餅部包裹傳熱套管、半導(dǎo)體制冷片和導(dǎo)冷塊，兩條圓管部的一端分別與圓餅部的兩端連接，所述散熱水管的一端穿過圓餅部的一側(cè)后與第二水管連接，所述散熱水管的另一端穿過圓餅部的另一側(cè)后與噴淋機(jī)構(gòu)連接；兩條圓管部的另一端均設(shè)有冷風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述半導(dǎo)體制冷片與電源連接；2條圓管部相對(duì)于圓餅部的軸線對(duì)稱設(shè)置。

所述傳熱套管的外壁設(shè)有多個(gè)固定平面，而半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量及導(dǎo)冷塊的數(shù)量均與固定平面的數(shù)量相等；各個(gè)半導(dǎo)體制冷片的熱端分別固定于相應(yīng)的固定平面，各個(gè)導(dǎo)冷塊固定于相應(yīng)的半導(dǎo)體制冷片的冷端。

所述固定平面繞傳熱套管的軸線均勻圓周分布。

所述傳熱套管采用銅或鋁合金制成。所述傳熱套管的內(nèi)徑與散熱水管的外徑相等。

所述噴淋機(jī)構(gòu)包括連接管和噴淋頭，所述噴淋頭通過連接管與散熱水管連接，所述噴淋頭的噴淋出口正對(duì)蓄水桶上端的開口。

所述散熱水管和冷風(fēng)風(fēng)管垂直設(shè)置。

所述第一水管設(shè)有第一閥門，所述第二水管設(shè)有第二閥門。

所述第二水管設(shè)有至少兩個(gè)彎角部。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1、本循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)主要由直流電源、蓄水桶、水泵、制冷機(jī)構(gòu)和噴淋機(jī)構(gòu)，其利用水泵、水管、制冷機(jī)構(gòu)、噴淋機(jī)構(gòu)和蓄水桶等組成的水流回路，對(duì)半導(dǎo)體制冷片熱端進(jìn)行循環(huán)水冷式散熱，水冷效果較好，能有效降低熱端溫度，提高制冷機(jī)構(gòu)的散熱效率，從而提高制冷機(jī)構(gòu)的制冷效率。

2、本循環(huán)水冷式散熱半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)中的制冷機(jī)構(gòu)主要由散熱水管、冷風(fēng)風(fēng)管、傳熱套管、半導(dǎo)體制冷片和導(dǎo)冷塊構(gòu)成，這結(jié)構(gòu)簡單緊湊，且傳熱套管可與多個(gè)半導(dǎo)體制冷片固定連接，這實(shí)現(xiàn)對(duì)空間利用的最大化，結(jié)構(gòu)緊湊，減小了整個(gè)系統(tǒng)的體積。