專利名稱：半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實用新型涉及一種半導(dǎo)體交換器，確切地說是一種半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器。背景技術(shù)：
[0002]半導(dǎo)體制冷技術(shù)是利用半導(dǎo)體電偶對顯著的帕爾帖效應(yīng)來實現(xiàn)致冷。早在1834 年世界著名物理學(xué)冢J-C-A帕爾帖就發(fā)現(xiàn)了電流通過不同的導(dǎo)體組成的回路時，除產(chǎn)生不可逆流的焦耳熱外，在不同導(dǎo)體的接頭處隨著電流方向的不同會分別出現(xiàn)吸熱、放熱現(xiàn)象。 以此原理可以將物體的熱能(即內(nèi)能)轉(zhuǎn)化成電能，也可以將電能來傳遞熱能。在應(yīng)用上能實現(xiàn)溫差發(fā)電和溫差制冷。由于半導(dǎo)體溫差材料的品質(zhì)因數(shù)比金屬高很多，所以具有實用價值的溫差電、制冷、制熱材料均由半導(dǎo)體材料制成。[0003]自從二十世紀(jì)五十年代以來人類開始用半導(dǎo)體元件生產(chǎn)各類小功率溫差發(fā)電機及各類微型制冷器、恒溫器，但該類半導(dǎo)體產(chǎn)品主要運用在一些特殊場合，而在使用量特別廣闊的家用電器(如冰箱、冰柜、熱水器等)以及各類空調(diào)器上卻顯得無能為力，其主要原因是半導(dǎo)體元件的缺陷。[0004]以最佳的材料和最新的工藝技術(shù)生產(chǎn)的半導(dǎo)體能源組件是一種全新的能源，大幅度地提高了復(fù)合式半導(dǎo)體器件自身品質(zhì)，拓寬了其實際應(yīng)用的范圍，提高了廣泛應(yīng)用的性能，使其更有實際應(yīng)用的價值。[0005]相對而言元件(半導(dǎo)體能源組件)的性能和質(zhì)量大大提高了。如何最大程度地利用元件(半導(dǎo)體能源組件)所產(chǎn)生的能源即熱能、制冷量、發(fā)電效率等能量，這就對各種熱交換器提出了更高的要求。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種不僅效率高 (僅次于汽化與冷凝)，尤其是使熱效率力應(yīng)用大幅提高的半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，該交換器無真空要求，工藝簡單，加工難度低，成本低廉，而且體積小，制冷制熱效果、安全性、故障率以及產(chǎn)品壽命均較為理想。[0007]本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，包括多個半導(dǎo)體能源組件和上、下?lián)Q熱單元，多個所述半導(dǎo)體能源組件設(shè)置于兩組所述換熱單元之間，所述半導(dǎo)體能源組件相互串接或并聯(lián)后與電源連接；所述換熱單元由基體和蓋板組成，所述基體為一矩形開口腔體，該基體殼體兩端分別開有進液口和出液口，該基體內(nèi)腔底面固定有多個凸起且相互交錯的阻尼紊流片；所述基體腔體開口四周溝槽內(nèi)設(shè)有有機硅膠墊圈，所述蓋板通過焊接或螺栓連接將該基體腔體開口封閉并形成水密封；所述上、下?lián)Q熱單元的蓋板分別貼近所述半導(dǎo)體能源組件的正反兩面，并通過螺釘連接為一體，三者之間的間隙填充有保溫材料。[0008]所述基體由低蝕鋁合金、食品級尼龍、銅或食品級塑料制成。[0009]本實用新型的原理是采用外置式半導(dǎo)體能源組件，將其設(shè)置于與換熱單元外部，而且在二者之間設(shè)置了導(dǎo)熱絕緣材料，真正做到將液體與電流完全隔離，消除了使用時的漏電隱患，安全性大大提高。本產(chǎn)品無真空要求，工藝簡單，制造容易，成本低廉，體積小，故障少，只需將其裝于飲水機、熱水器、雙循環(huán)空調(diào)器、雙循環(huán)冰箱上，即可制成制冷、制熱效率高的“半導(dǎo)體即冷式飲水機”、“半導(dǎo)體熱水器”“半導(dǎo)體雙循環(huán)空調(diào)器”、“半導(dǎo)體雙循環(huán)冰箱”。
[0010]下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型基體的主視圖，[0013]圖3為本實用新型基體的仰視圖，[0014]圖4為采用三層換熱單元的冷熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖，。
具體實施方式
[0015]實施例1 :參見圖1，半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，包括多個半導(dǎo)體能源組件1、上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’，多個半導(dǎo)體能源組件I設(shè)置于上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’之間，半導(dǎo)體能源組件I相互串接或并聯(lián)后與總電源連接。上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’分別由基體3和蓋板4，基體3’和蓋板4’組成。[0016]參見圖2、3，基體3或3’為一矩形開口腔體，該基體殼體兩端分別設(shè)有進液口 5、 5’，出液口 6、6’，基體3或3’內(nèi)腔底面固定有多個凸起且相互交錯的阻尼紊流片7 ;基體3 或3’腔體開口四周的溝槽內(nèi)設(shè)有矩形有機硅膠墊圈8，蓋板4通過氬弧焊接或螺栓連接固定在基體3上，將基體3腔體開口完全封閉并形成水密封，防止換熱介質(zhì)滲漏導(dǎo)致漏電。[0017]上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’的蓋板4和4’分別貼近半導(dǎo)體能源組件I的正反兩面，三者之間的間隙填充有保溫材料10，上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’通過螺釘9連接為一體。[0018]基體3或3’由低蝕鋁合金、食品級尼龍、銅或食品級塑料制成。當(dāng)本產(chǎn)品應(yīng)用在熱水器、飲水機等直接供人飲用的設(shè)備時，需采用食品級尼龍、或食品級塑料，確保飲水安全。 而在空調(diào)、冰箱等工業(yè)品制造中應(yīng)用時，則采用低蝕鋁合金或銅等金屬材質(zhì)的基體，保證熱交換高效率。[0019]實際使用時，如果半導(dǎo)體能源組件I為純加熱能源組件，則換熱介質(zhì)依次經(jīng)過下?lián)Q熱單元的進液口 5’、下?lián)Q熱單元的出液口 6’及上換熱單元的進液口 5,最后從上換熱單元的出液口 6輸出，整個過程中，半導(dǎo)體能源組件I與上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’同步進行換熱工作。此時上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’的連接關(guān)系是下?lián)Q熱單元的進液口 5’ 與換熱介質(zhì)輸送泵連接，下?lián)Q熱單元的出液口 6’通過管路與上換熱單元的進液口 5連接， 上換熱單元的出液口 6與其他換熱單元連接或直接輸出使用。換熱介質(zhì)一般采用液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)進行熱交換。[0020]如果半導(dǎo)體能源組件I為制冷能源組件，那么制冷能源組件的冷面對應(yīng)的是換熱單元為冷交換器，制冷能源組件的的熱面對應(yīng)的是換熱單元為熱交換器，此時冷、熱交換器的管路各自獨立運行，冷、熱交換器的進液口同時與換熱介質(zhì)輸送泵連接，冷交換器的出液口供輸出使用，熱交換器的出液口排放到外部冷卻系統(tǒng)或廢熱利用。[0021]實施例2 :參見圖4，圖中的半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器采用三個疊加在一起的換熱 單元，在上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’之間加裝一個第三換熱單元a，第三換熱單元a的 基體3a采用低蝕鋁合金或銅等金屬材料制成，便于進行熱交換。上換熱單元2和下?lián)Q熱單 元2’分別通過螺釘與第三換熱單元a固接，第三換熱單元a蓋板與上換熱單元2之間、第 三換熱單元a基體和下?lián)Q熱單元2’之間均設(shè)有半導(dǎo)體能源組件1，上述部件之間的間隙均 填充保溫材料。[0022]實際使用時，如果半導(dǎo)體能源組件I為純加熱能源組件，則換熱介質(zhì)依次經(jīng)過下 換熱單元的進液口 5’、下?lián)Q熱單元的出液口 6’、上換熱單元的進液口 5,上換熱單元的出液 口 6，再回到第三換熱單元a的進液口，最后從第三換熱單元a的出液口輸出。整個過程中， 半導(dǎo)體能源組件I與上換熱單元2、第三換熱單元a和下?lián)Q熱單元2’同步進行換熱工作。 此時上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’的連接關(guān)系是下?lián)Q熱單元的進液口 5’與換熱介質(zhì)輸 送泵連接，下?lián)Q熱單元的出液口 6’通過管路與上換熱單元的進液口 5連接，上換熱單元的 出液口 6與第三換熱單元a的進液口連接，第三換熱單元a的出液口連接其他換熱單元或 直接輸出使用。換熱介質(zhì)一般采用液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)進行熱交換。[0023]如果半導(dǎo)體能源組件I為制冷能源組件，那么上下制冷能源組件的冷面均對應(yīng)中 間的第三換熱單元a，上下制冷能源組件的的熱面則分別對應(yīng)上換熱單元2和下?lián)Q熱單元 2’，第三換熱單元a進液口同時與換熱介質(zhì)輸送泵連接，其出液口輸出冷風(fēng)或冷水使用，而 上換熱單元2和下?lián)Q熱單元2’出液口則將熱風(fēng)或熱水排放到外部冷卻系統(tǒng)或廢熱利用。[0024]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修 改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，包括多個半導(dǎo)體能源組件和上、下?lián)Q熱單元，多個所述半導(dǎo)體能源組件設(shè)置于兩組所述換熱單元之間，所述半導(dǎo)體能源組件相互串接或并聯(lián)后與電源連接；所述換熱單元由基體和蓋板組成，所述基體為一矩形開口腔體，該基體殼體兩端分別開有進液口和出液口，該基體內(nèi)腔底面固定有多個凸起且相互交錯的阻尼紊流片；其特征在于所述基體腔體開口四周溝槽內(nèi)設(shè)有有機硅膠墊圈，所述蓋板通過焊接或螺栓連接將該基體腔體開口封閉并形成水密封；所述上、下?lián)Q熱單元的蓋板分別貼近所述半導(dǎo)體能源組件的正反兩面，并通過螺釘連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，其特征在于所述基體由低蝕鋁合金、食品級尼龍、銅或食品級塑料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，其特征在于所述上換熱單元和下?lián)Q熱單元之間加裝有第三換熱單元，所述上換熱單元和下?lián)Q熱單元分別通過螺釘與所述第三換熱單元固接；所述第三換熱單元的基體采用低蝕鋁合金或銅制成，便于進行熱交換；所述第三換熱單元蓋板與所述上換熱單元、第三換熱單元基體和下?lián)Q熱單元之間均設(shè)有半導(dǎo)體能源組件。
專利摘要本實用新型涉及一種半導(dǎo)體交換器，確切地說是一種半導(dǎo)體單循環(huán)冷熱交換器，包括多個半導(dǎo)體能源組件和上、下?lián)Q熱單元，多個所述半導(dǎo)體能源組件設(shè)置于兩組所述換熱單元之間，所述半導(dǎo)體能源組件相互串接或并聯(lián)后與電源連接；所述換熱單元由基體和蓋板組成，所述基體為一矩形開口腔體，該基體殼體兩端分別開有進液口和出液口，該基體內(nèi)腔底面固定有多個凸起且相互交錯的阻尼紊流片；所述基體腔體開口四周溝槽內(nèi)設(shè)有有機硅膠墊圈，所述蓋板通過焊接或螺栓連接將該基體腔體開口封閉并形成水密封；所述上、下?lián)Q熱單元的蓋板分別貼近所述半導(dǎo)體能源組件的正反兩面，并通過螺釘連接為一體。本實用新型采用外置式半導(dǎo)體能源組件，而且設(shè)置了導(dǎo)熱絕緣材料，消除了使用時的漏電隱患。
文檔編號F25B21/02GK202835904SQ20122047128
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者李 杰 申請人:合肥市盛思電子科技有限公司