熱交換裝置及半導體制冷設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷裝置，尤其涉及一種熱交換裝置及半導體制冷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，制冷設(shè)備(例如冰箱、冷柜、酒柜)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫碾娖?，制冷設(shè)備中通常具有制冷系統(tǒng)，一般情況下制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)較低溫的制冷。然而，隨著半導體制冷技術(shù)的發(fā)展，采用半導體制冷片進行制冷的制冷設(shè)備也被廣泛使用?，F(xiàn)有技術(shù)中的半導體制冷設(shè)備通過半導體制冷模塊的冷端釋放冷量對箱體內(nèi)的儲物空間進行制冷。但是，在實際使用過程中，半導體制冷模塊的冷端通常采用散熱片進行強制對流以將冷量通過散發(fā)到儲物空間中，需要借助風扇才能夠?qū)⒗淞枯斔偷街评湓O(shè)備的儲物空間中，制冷效率較低。如何設(shè)計一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速傳遞釋放冷量的半導體制冷設(shè)備，以提高制冷效率是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種熱交換裝置及半導體制冷設(shè)備，實現(xiàn)通過熱交換裝置快速傳遞釋放冷量，提高半導體制冷設(shè)備制冷效率。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種熱交換裝置，包括導熱體和兩根熱管，所述導熱體上開設(shè)有多個插孔，所述熱管密封插在所述插孔中，相鄰兩個所述插孔之間設(shè)置有第一貫通孔，所述熱管插在所述插孔中的端部開設(shè)有第二貫通孔，所述第一貫通孔與所述第二貫通孔相互連通形成通道，所述通道一端口設(shè)置有加注口，另一端口設(shè)置有安全壓力閥。
[0005]本發(fā)明還提供一種半導體制冷設(shè)備，包括導熱內(nèi)膽和半導體制冷模塊，所述半導體制冷模塊的熱端設(shè)置有散熱器，還包括上述熱交換裝置，所述熱交換裝置的熱管貼在所述導熱內(nèi)膽上，所述熱交換裝置的導熱體貼在所述半導體制冷模塊的冷端。
[0006]本發(fā)明提供的熱交換裝置及半導體制冷設(shè)備，通過導熱體將半導體制冷模塊的冷端冷量傳遞給熱管，熱管能夠快速的將冷量分布在整條熱管上，且熱管的整體溫度均勻，使得熱管能夠快速的將冷量傳遞到內(nèi)膽所形成的儲物空間中，從而確保內(nèi)部的儲物空間的冷量分布均勻，提高了半導體制冷設(shè)備的制冷性能。同時，通過在通道上連接有安全壓力閥，當熱管內(nèi)的壓力過高時，安全壓力閥能夠自動泄壓，而避免熱管炸管，提高了安全性能。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例的爆炸圖； 圖3為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中箱體的局部剖視圖；
圖5為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中熱交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中熱交換裝置與導熱內(nèi)膽的組裝圖；
圖8為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中第一導熱體的剖視圖；
圖9為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中第一導熱體與定位件的組裝關(guān)系圖；
圖10為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中熱端散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖11為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中熱端散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
圖12為圖11中風在散熱片組的流動原理圖；
圖13為本發(fā)明半導體制冷設(shè)備實施例中第二導熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0010]如圖1-圖2所示，本實施例半導體制冷設(shè)備，包括導熱內(nèi)膽100和半導體制冷模組，所述半導體制冷模組包括半導體制冷模塊200、熱交換裝置300和熱端散熱器400，所述熱交換裝置300連接在所述半導體制冷模塊200的冷端，所述熱端散熱器400連接在所述半導體制冷模塊200的熱端，所述熱交換裝置300還與所述內(nèi)膽100連接，其中，如圖6-圖9所示，本實施例中的所述熱交換裝置300包括第一導熱體31和兩根第一熱管32，第一導熱體31上開設(shè)有多個插孔311，所述第一熱管32密封插在所述插孔311中，相鄰兩個所述插孔311之間設(shè)置有第一貫通孔312，所述第一熱管32插在所述插孔311中的端部開設(shè)有第二貫通孔(未圖示)，所述第一貫通孔與所述第二貫通孔相互連通形成通道，通道和所述第一熱管32中設(shè)置有氣液兩相共存的制冷劑，通道的一端連接有可開關(guān)的加注口 313，另一端連接有安全壓力閥314 ;所述第一導熱體31貼在所述半導體制冷模塊200的冷端，所述第一熱管32貼在所述內(nèi)膽100上，第一熱管32通過第一導熱體31實現(xiàn)與半導體制冷模塊200的冷端熱連接。
[0011]具體而言，半導體制冷模塊200的冷端產(chǎn)生的冷量通過第一導熱體31傳遞給第一熱管32，而第一熱管32能夠快速的將冷量分散到導熱內(nèi)膽100上，導熱內(nèi)膽100能夠直接將冷量釋放到其內(nèi)部形成的儲物空間進行制冷，有效的提高了制冷效率，避免了半導體制冷模塊200的冷端產(chǎn)生的冷量采用散熱片進行散冷而出現(xiàn)制冷效率低的現(xiàn)象。在熱交換裝置300實際組裝過程中，第一熱管32插入到插孔311中，通過合理設(shè)計插孔311的深度以及第一熱管32上第二貫通孔的位置，使得第一貫通孔312與第二貫通孔連通形成通道，或者，在實際組裝過程中，第一導熱體31上先設(shè)置有插孔311，在將第一熱管32插入到插孔311中后，從第一導熱體31的側(cè)壁上開設(shè)有貫通第一導熱體31和第一熱管32的貫通孔，以在第一導熱體31中形成通道，然后，再將用于熱管中氣液相變制冷劑灌注到第一熱管32以及腔體中，使得第一熱管32具有熱管速熱的性能。而為了便于液化后的制冷劑能夠快速的進入到第一熱管32中進行制冷，所述第一導熱體31的下端部開設(shè)有所述插孔311。其中，所述第一導熱體31上還設(shè)置有可開關(guān)的加注口 313，所述加注口 313與所述腔體連通，通過加注口 313能夠方便的向第一熱管32中灌注制冷劑，而在實際使用過程中，為了避免因故障使得半導體制冷模塊200不能正常運行而導致第一熱管32內(nèi)的壓力過大發(fā)生炸管，第一導熱體31上還設(shè)置有安全壓力閥314，所述安全壓力閥314與所述腔體連通，當?shù)谝粺峁?2中的壓力超過設(shè)定值后，安全壓力閥314將打開釋放壓力，以確保使用安全。對于灌注的制冷劑，第一熱管32中需要灌注制冷劑工質(zhì)可以為冰箱制冷系統(tǒng)常用制冷劑，如R134a、R600a、C02等均可，具體制冷劑工質(zhì)的選取可根據(jù)通用性要求、系統(tǒng)壓力要求、冷量傳遞要求、工質(zhì)物性、環(huán)保等因素綜合確定。優(yōu)選的，為了減少第一熱管32的數(shù)量，同時，滿足散冷均勻的要求，熱交換裝置300包括兩根所述第一熱管32，所述第一導熱體31上開設(shè)有四個所述插孔311，所述第一熱管32的兩端部均插在對應的所述插孔311中；其中一第一熱管32彎曲分布在所述導熱內(nèi)膽100的兩側(cè)部，另一所述第一熱管32彎曲分布在所述導熱內(nèi)膽100的背部。具體的，第一熱管32的兩端部均插在插孔311中，使得第一熱管32實現(xiàn)兩根熱管的散冷能力，而其中一第一熱管32彎曲分布在導熱內(nèi)膽100的兩側(cè)部，另一第一熱管32彎曲分布在導熱內(nèi)膽100的背部，在通過第一熱管32散冷過程中，彎曲分布的第一熱管32與導熱內(nèi)膽100的接觸面積更大，從而使得導熱內(nèi)膽100能夠更加均勻的獲取冷量，同時，導熱內(nèi)膽100的兩側(cè)部和背部均分布有第一熱管31進行散冷，使得導熱內(nèi)膽100形成環(huán)抱式的散冷表面，從而確保內(nèi)部的儲物空間制冷均勻。而為了使得第一熱管31能夠快速的將冷量從其端部延伸傳遞，第一熱管32從其兩端部分別傾斜向下地彎折延伸，具體的，第一熱管32中的制冷劑在受冷后液化成液體、而在受熱時氣化成氣體，通過將第一熱管32采用傾斜向下地彎折的方式延伸，而在第一熱管32散冷過程中，液化的制冷劑能夠在重力作用下向下流動，而氣化的制冷劑能夠沿著傾斜的第一熱管32上升到第一導熱體31形成的腔體中進行制冷，其中，第一熱管32在彎曲延伸后將形成直管段和彎管段，對于第一熱管32的直管段的傾斜角度為:第一熱管32的以毫米為單位的管路直徑(以下簡稱管徑)被配置成大于或等于第一熱管32的以度為單位的相對于水平方向的傾角Θ的1.2-1.3倍，在實際生產(chǎn)中，每個第一熱管32的直管段以相對于水平面呈10°至70°的角度傾斜設(shè)置以保證液態(tài)制冷劑在其內(nèi)依靠重力自由流動，以提高第一熱管32的散冷效率。另外，對于單根第一熱管32，第一熱管32的兩端部呈對稱方式向下傾斜彎曲延伸。
[0012]其中，本實施例半導體制冷設(shè)備可以包括多個導熱內(nèi)膽100，每個導熱內(nèi)膽100對應有半導體制冷模組，半導體制冷模組將對應的制冷導熱內(nèi)膽100內(nèi)的儲物空間，而半導體制冷模組中半導體制冷模塊200的冷端產(chǎn)生的冷量通過熱交換裝置300傳遞到導熱內(nèi)膽100上，由導熱內(nèi)膽100將迅速的將冷量釋放到其內(nèi)形成的儲物空間中進行制冷，而半導體制冷模塊200的熱端產(chǎn)生的熱量通過熱端散熱器400散熱。而由于多個導熱內(nèi)膽100間隔設(shè)置，同時，每個導熱內(nèi)膽100由對應半導體制冷模塊200進行獨立的制冷，在實際使用過程中，能夠根據(jù)不同導熱內(nèi)膽100中所存儲的物品制冷要求不同，控制對應的半導體制冷模塊200釋放適應量的冷量，實現(xiàn)多溫區(qū)制冷。
[0013]另外，相鄰兩個所述導熱內(nèi)膽100之間設(shè)置有隔熱連接件102，相鄰兩個所述導熱內(nèi)膽100通過所述隔熱連接件102連接在一起。具體的，如圖3-圖5所示，隔熱連接件102一方面能夠起到將相鄰的兩個導熱內(nèi)膽100連接在一起，另一方面還能夠通過隔熱連接件102