本實用新型涉及制冷技術，具體來說是一種循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)。

背景技術：

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

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、緊湊且效率高、節(jié)能環(huán)保的循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)，包括電源、蓄水桶、水泵、制冷機構和噴淋機構，所述電源與制冷機構連接，所述水泵的進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構的一端連接，所述制冷機構的另一端與噴淋機構連接，所述噴淋機構安裝于蓄水桶的上方，所述噴淋機構的噴淋出口與蓄水桶上端的開口相通。

所述制冷機構包括散熱水管、冷風風管、傳熱套管、半導體制冷片和導冷塊，所述傳熱套管與散熱水管套接，所述半導體制冷片的熱端固定于傳熱套管，所述半導體制冷片的冷端與導冷塊連接；所述冷風風管包括圓餅部和兩條圓管部，所述圓餅部包裹傳熱套管、半導體制冷片和導冷塊，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后與噴淋機構連接；兩條圓管部的另一端均設有冷風風機，所述半導體制冷片與電源連接。

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

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。所述傳熱套管的內徑與散熱水管的外徑相等。

所述噴淋機構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蓄水桶上端的開口。

所述散熱水管和冷風風管垂直設置。

所述第一水管設有第一閥門，所述第二水管設有第二閥門。

所述第二水管設有至少兩個彎角部。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點：

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

2、本循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)中的制冷機構主要由散熱水管、冷風風管、傳熱套管、半導體制冷片和導冷塊構成，這結構簡單緊湊，且傳熱套管可與多個半導體制冷片固定連接，這實現(xiàn)對空間利用的最大化，結構緊湊，減小了整個系統(tǒng)的體積。

3、本循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)利用水泵、水管、制冷機構、噴淋機構和蓄水桶等組成的水流回路，則冷卻水形成循環(huán)回路，不需要持續(xù)補充水源，達到節(jié)約資源，使用便捷的效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)的結構框圖。

圖2是本實用新型的循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)的結構示意圖。

圖3是本實用新型的制冷機構的結構示意圖。

圖4是本實用新型的制冷機構的內部結構示意圖。

圖5是本實用新型的傳熱套管的結構示意圖。

具體實施方式

為便于本領域技術人員理解，下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1和圖2所示，本循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)，包括電源1、蓄水桶2、水泵3、制冷機構4和噴淋機構5，所述電源1與制冷機構4連接，所述水泵3的進水口通過第一水管6與蓄水桶2的下端連接，所述水泵3的出水口通過第二水管7與制冷機構4的一端連接，所述制冷機構4的另一端與噴淋機構5連接，所述噴淋機構5安裝于蓄水桶2的上方，所述噴淋機構5的噴淋出口與蓄水桶2上端的開口相通。

在實際工作中，水泵3、水管(即第一水管6和第二水管7)、制冷機構4、噴淋機構5和蓄水桶2等組成的冷卻水流回路，即先通過水泵3自蓄水桶2抽取水分供送到制冷機構4，這水分進入制冷機構4的散熱水管401時吸收半導體制冷片404產生的熱量，然后吸收熱量的水再通過噴淋機構5噴灑下蓄水桶2，在水份從噴淋機構5噴撒落到蓄水桶2的過程中，水分的氣溫快速下溫后再回落到蓄水桶2，這些回到蓄水桶2的水分可再次被用作冷卻水，即可再次被水泵3抽取送到制冷機構4吸收熱量。這冷卻水形成循環(huán)回路，不需要持續(xù)補充水源，達到節(jié)約資源，使用便捷的效果。為進一步提高水的冷卻效果，蓄水桶2安裝有冷卻塔，此冷卻塔可直接在市場購買。而制冷機構4通過水冷散熱，這提高了制冷機構4的散熱效果，以保證制冷機構4具有良好的制冷效果。

如圖3和圖4所示，所述制冷機構4包括散熱水管401、冷風風管402、傳熱套管403、半導體制冷片404和導冷塊405，所述傳熱套管403與散熱水管401套接，所述半導體制冷片404的熱端固定于傳熱套管403，所述半導體制冷片404的冷端與導冷塊405連接；所述冷風風管402包括圓餅部4021和兩條圓管部4022，所述圓餅部4021包裹傳熱套管403、半導體制冷片404和導冷塊405，兩條圓管部4022的一端分別與圓餅部4021的兩端連接，所述散熱水管401的一端穿過圓餅部4021的一側后與第二水管7連接，所述散熱水管401的另一端穿過圓餅部4021的另一側后與噴淋機構5連接；兩條圓管部4022的另一端均設有冷風風機8，所述半導體制冷片404與電源1連接。此制冷機構4的結構簡單，方便安裝及維護。其中，冷風風管402具有圓餅部4021和圓管部4022，則冷風風機8鼓吹進入的氣體可在圓餅部4021內形成環(huán)流，以進一步提高制冷機構4的制冷散熱效果。

如圖5所示，所述傳熱套管403的外壁設有多個固定平面9，而半導體制冷片404的數(shù)量及導冷塊405的數(shù)量均與固定平面9的數(shù)量相等；各個半導體制冷片404的熱端分別固定于相應的固定平面9，各個導冷塊405固定于相應的半導體制冷片404的冷端。固定平面9可增加傳熱套管403與半導體制冷片404之間的接觸面積，以進一步提高半導體制冷片404熱端產生的熱量通過傳熱套管403傳遞到散熱水管401的水中，故提高了制冷機構4的散熱效果。本實施例中，固定平面的數(shù)量為6個，此6個固定平面繞傳熱套管的軸線均勻圓周分布。而固定平面的數(shù)量不僅限于6個，還可為5、8、12等，以根據環(huán)境的變化而增減數(shù)量，以最大限度的適應負荷變化。

所述傳熱套管403采用銅或鋁合金制成。傳熱套管403的材料不僅限于銅或鋁合金，還可采用其他具有良好導熱性能的金屬材料。采用良好傳熱效果的材料制成的傳熱套管，以進一步提高制冷機構的散熱效果。

所述傳熱套管403的內徑與散熱水管401的外徑相等。這保證傳熱套管403的內壁與散熱水管401的外壁之間充分接觸，以保證傳熱效率，進一步提高制冷機構的散熱效果。

所述噴淋機構5包括連接管501和噴淋頭502，所述噴淋頭502通過連接管501與散熱水管401連接，所述噴淋頭502的噴淋出口正對蓄水桶2上端的開口。此結構簡單，安裝方便。吸收了熱量的水通過噴淋頭502噴灑到蓄水桶2時可通過自然風冷，以降低這些水分的溫度，以達到節(jié)能環(huán)保的效果。

所述散熱水管401和冷風風管402垂直設置。此設計緊湊，且保證冷風風管402的圓餅部4021內的氣體環(huán)流與導冷塊充分接觸，提高了制冷機構4的制冷效果。

所述第一水管6設有第一閥門10，所述第二水管7設有第二閥門11。閥門(即第一閥門10和第二閥門11)可有效控制水流的流速，保證制冷機構4的散熱效果。

所述第二水管7設有至少兩個彎角部12。彎角部12可減慢水流的流速，使水分可充分吸收從傳熱套管403傳遞過來的熱量，進一步提高了水冷散熱的效果。

在實際中，本實施例的循環(huán)水冷式散熱半導體制冷系統(tǒng)中制冷裝置中半導體制冷片的數(shù)目為6片，單個半導體制冷片額定功率為93W，半導體制冷片的熱端與傳熱套管的固定平面相貼，半導體制冷片的冷端與導冷塊相貼。此外，為更好的導熱、導冷，半導體制冷片的熱端與傳熱套管的接合面間及半導體制冷片的冷端與導冷塊的接合面間均設有導熱膠；本實施例中的電源的實際功率為600W的直流電源，連接著6個半導體制冷片。工作時，直流電源半導體制冷片提供9.3V電壓。6個半導體制冷片熱端貼緊傳熱套管的固定平面，冷卻水流經散熱水管是吸收傳熱套管傳遞過來的熱量。半導體制冷片冷端通過導冷塊傳導冷量，導冷塊的翅片上有三維的凹槽波紋，風扇鼓吹的氣流橫掠導冷翅片兩側，可以提高氣流湍流度。

上述具體實施方式為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。