[實用新型]一種半導體驅動的制冷熱管裝置

有效

• 申請號: 201720942318.0
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN207247617U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 米維軍;趙永虎;李勇;劉賀業;李奮;苗學云;周有祿
• 申請（專利權）人: 中鐵西北科學研究院有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F28D15/02
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙)62201
• 代理人: 張英荷

技術領域

本實用新型涉及一種制冷熱管，尤其涉及一種半導體驅動的制冷裝置，主要用于多年凍土地基熱穩定維護，也可用于空調、冷庫等的制冷。

背景技術

在多年凍土地基、路基的熱穩定運營維護中，大量采用了熱管制冷裝置。熱管是一種汽液兩相對流循環的密封管導熱裝置，主要由蒸發段與散熱段兩部分組成，蒸發段置于多年凍土層中，散熱段置于大氣中，制冷工質充灌于其中。在寒季，當蒸發段的溫度高于散熱段溫度時，制冷工質開始循環工作；在熱侵蝕最為嚴重的暖季，當蒸發段的溫度高于散熱段溫度時，制冷工質停止循環，熱管則停止工作，則無法保護多年凍土。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對普通制冷熱管存在的問題，提供一種半導體驅動的制冷裝置，以解決熱管在暖季無法正常工作或在寒季制冷效率低下的問題。

本實用新型一種半導體驅動的制冷裝置，包括由散熱段、過渡段、蒸發段通管連接組成的熱管，該熱管的散熱段外設有外散熱片，熱管過渡段內設有內散熱片，熱管的蒸發段內充有液態制冷劑，在熱管過渡段安裝有半導體制冷裝置。

所述半導體制冷裝置包括安裝在熱管過渡段外的半導體制冷器、設置在半導體制冷器外的保溫層、以及保溫層外的保護罩。所述半導體制冷裝置的兩端由固定管帽固定在熱管過渡段上。

所述半導體制冷器包括半導體制冷片，在半導體制冷片的一側設有水冷器，另一側設有隔熱墊，并在隔熱墊外側設置有與熱管散熱段外緣面相適配的接觸轉換板；所述隔熱墊、半導體制冷片、水冷器及接觸轉換板通過壓條和螺栓連接固定。為了整體結構的緊湊性，隔熱墊上設置有與半導體制冷片相適配的半導體制冷片預留孔及電線預留孔。水冷器的頂端設有散熱液循環管，與半導體控制器的循環管連接。

所述保溫層包括設置在熱管過渡段外的第一保溫層（不包含半導體制冷器），及設置在第一保溫層及半導體制冷器外的第二保溫層；外保護罩在第二保溫層外。

在熱管散熱段安裝有半導體控制器，該半導體制制器包括封閉的水冷箱，水冷箱的上方安裝有散熱風扇，水冷箱的底部安裝有循環泵，該循環泵通過循環液泵送管與散熱風扇聯通；散熱風扇的底部分別設置有與半導體制冷器的散熱液循環管連接的循環液出流管、循環液回流管；散熱風扇的底部還設有與水冷箱聯通的落入管；水冷箱內加注循環液；水冷箱外設置有自動控制器控制半導體制冷器及散熱風扇、循環泵的工作時間、工作負荷及循環液的流向。其中循環液出流管、循環液回流管穿過水冷箱分別與半導體制冷器的進出口連接。為了保護其安全工作，將半導體控制器安裝在半導體控制箱內，并通過抱箍固定在熱管散熱段。

本實用新型的原理：半導體制冷器的半導體制冷器與熱管的側壁緊密接觸，半導體制冷器的冷量通過熱管側壁的管壁，傳導至熱管內內散熱肋片處，并與制冷劑蒸汽發生熱交換，將其冷凝成液體。半導體制冷器交換出的熱量通過散熱液循環管中的循環液進行循環，并通過半導體控制器進行控制對流循環和散熱。

本實用新型的優點：通過半導體制冷裝置的強制制冷，使普通熱管的蒸發段與散熱段（或過渡段）產生負溫差，從而使熱管不僅能在寒季強化循環制冷，而且在暖季迫使熱管啟動工作，實現熱管的全年運行與循環工作，特別是在多年凍土融化季節的暖季，能夠實現主動制冷，能有效防治多年凍土地基路基的熱融下沉、傾斜、開裂等病害，具有較強的實用性。

附圖說明

圖1為普通熱管的外觀圖。

圖2為半導體驅動的制冷裝置外觀圖。

圖3為半導體驅動的制冷裝置的局部剖視圖。

圖4為半導體制冷裝置的結構與安裝圖。

圖5為半導體制冷裝置中半導體制冷器的結構圖。

圖6為半導體制冷裝置中半導體制冷器的裝配圖。

圖7為半導體制冷控制器的結構圖。

具體實施方式

參照圖1、2，一種半導體驅動的制冷裝置，包括由散熱段2、過渡段3、蒸發段4通管連接組成的熱管1，熱管的散熱段2外設有外散熱片，熱管的蒸發段4內充有液態制冷劑9。熱管的過渡段3內安裝有內散熱片10，熱管的過渡段3外安裝有半導體制冷裝置7；熱管的散熱段2安裝有半導體控制器13（半導體控制器13安裝在半導體控制箱5內，并通過抱箍6固定在熱管散熱段2）。