半导体制冷冰箱及其冷端换热装置制造方法

半导体制冷冰箱及其冷端换热装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种半导体制冷冰箱及其冷端换热装置。其中该冷端换热装置包括：冷端导热板，其具有与制冷源热连接的换热面；多根制冷环形热管，沿径向依次间隔排列于与换热面平行的平面中，其中每根制冷环形热管的上部与冷端导热板接触换热，沿与换热面平行的平面向下布置。本发明的技术方案，冷端换热装置中多根制冷环形热管将冷端导热板传输过来的温度有效的进行传导，占用空间小，有助于与冰箱结构的配合。
【专利说明】半导体制冷冰箱及其冷端换热装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷设备，特别是涉及半导体制冷冰箱及其冷端换热装置。

【背景技术】
[0002]半导体制冷冰箱，也称之为热电冰箱。其利用半导体制冷片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷，无需制冷工质和机械运动部件，解决了介质污染和机械振动等传统机械制冷冰箱的应用问题。
[0003]然而，半导体制冷冰箱需要有效地将半导体制冷片冷端的温度传导至冰箱储物间室内，现有技术一般采用散热片强制对流，散热片通过与半导体制冷片冷端直接接触，并与储物间室进行热交换，这种固体之间的导热换热效率低，不利于半导体最佳性能的发挥，而且散热翅片体积较大，占用冰箱空间，配合风扇后，会引起噪音增加，且风扇连续工作，可靠性较差。


【发明内容】

[0004]本发明的一个目的是要提供一种换热效率高、占用空间小的冷端换热装置。
[0005]本发明一个进一步的目的是要使得冷端换热装置生产及装配工艺简单、与冰箱本体配合可靠稳定。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置。该冷端换热装置包括:冷端导热板，其具有与制冷源热连接的换热面；多根制冷环形热管，沿径向依次间隔排列于与换热面平行的平面中，其中每根制冷环形热管的上部与冷端导热板接触换热，沿与换热面平行的平面向下布置。
[0007]可选地，每根制冷环形热管为以冷端导热板的纵向中心线轴对称的多边形，其构成顶角的两条边或者其顶边的一部分与冷端导热板接触换热。
[0008]可选地，每根制冷环形热管为圆角方形，其上边的至少一部分与冷端导热板接触换热，其两个侧边沿与换热面平行的竖直向下延伸。
[0009]可选地，制冷环形热管的管腔内部具有烧结的金属粉末结构。
[0010]可选地，每根制冷环形热管为菱形，其第一组对角线竖直设置，第二组对角线水平设置，构成第一组对角线的上方顶角及形成上方顶角的邻边的至少一部分与冷端导热板接触换热。
[0011]可选地，制冷环形热管为光管热管。
[0012]可选地，每根制冷环形热管的外表面为扁平方形。
[0013]根据本发明的另一个方面，还提供了一种半导体制冷冰箱。该半导体制冷冰箱包括:内胆，其内限定有储物间室；外壳，设置于内胆的外侧，其包括有U壳和后背，外壳的后背与内胆的后壁限定有安装空间；半导体制冷片；可选地，以上介绍的任一种冷端换热装置，与半导体制冷片均布置于安装空间内，冷端换热装置被安装成使其换热面与半导体制冷片的冷端热连接，而且使其每根制冷环形热管的至少一部分与内胆的外表面贴靠，以将来自冷端的冷量传至储物间室。
[0014]可选地，上述半导体制冷冰箱还包括:热端换热装置，与半导体制冷片的热端热连接，用于将热端产生的热量散发至周围环境。
[0015]可选地，热端换热装置包括:热端换热箱，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热；和散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且散热管路的形成为开口端的第一端和第二端皆连通至热端换热箱的内腔的上部，散热管路分别从其第一端和第二端倾斜向上地弯折延伸至共同的最高位置。
[0016]可选地，热端换热装置包括:热端换热箱，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热；和多根散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且每根散热管路的形成为开口端的第一端连通至热端换热箱的内腔的上部，每根散热管路的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端。
[0017]可选地，热端换热装置包括:热端导热板，其与热端热连接；和多根散热环形热管，每根散热环形热管的一部分与热端导热板接触换热，另一部分与半导体制冷冰箱的外壳的内壁接触换热。
[0018]可选地，热端换热装置包括:热端导热板，其与热端热连接；多根散热热管，每根散热热管的一端与热端导热板接触换热；散热翅片，设置于多根散热热管上；和风机，通过紧固机构固定在散热翅片上，以对从多根散热热管传至散热翅片的热量进行强制对流散热。
[0019]可选地，热端换热装置包括:热端换热箱，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热；多根散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且每根散热管路的形成为开口端的第一端连通至热端换热箱的内腔的上部，每根散热管路的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端；散热翅片，设置于多根散热管路上；和风机，通过紧固机构固定在散热翅片上，以对从多根散热管路传至散热翅片的热量进行强制对流散热。
[0020]本发明的冷端换热装置中多根制冷环形热管将冷端导热板传输过来的温度有效的进行传导，占用空间小，有助于与冰箱结构的配合。
[0021]进一步地，本发明的半导体制冷冰箱，使冷端换热装置的至少一部分与内胆的外表面贴靠，利用内胆进行热量传导，充分利用冰箱结构，占用空间小。
[0022]更进一步地，本发明的半导体制冷冰箱可以采用多种形式的热端换热装置及时有效地将半导体制冷片热端产生的热量散发至周边环境，配置灵活、保证了冰箱的可靠工作。
[0023]根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0025]图1是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置的示意图；
[0026]图2是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置的另一种制冷环形热管的示意图；
[0027]图3是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置的另一种制冷环形热管的示意图；
[0028]图4是可用于本发明半导体制冷冰箱的一种热端换热装置的示意性爆炸图；
[0029]图5是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置的示意性爆炸图；
[0030]图6是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置的示意图；
[0031]图7是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置的示意图；
[0032]图8是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置的示意图
[0033]图9是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置的示意图；以及
[0034]图10是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置的B向剖视图。

【具体实施方式】
[0035]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0036]图1是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置100的示意图。该冷端换热装置100 —般性地可以包括:冷端导热板110和多根制冷环形热管120。其中，冷端导热板110具有与制冷源(例如半导体制冷片的冷端)热交换的换热面；多根制冷环形热管120沿径向依次间隔排列于与换热面平行的平面中，每根制冷环形热管120的上部与冷端导热板110接触换热，沿与换热面平行的平面向下布置。多根制冷环形热管120沿径向依次间隔排列，形成大环套小环的结构，之间间隔一定的距离。
[0037]冷端换热装置100工作时，冷端导热板110温度下降，将温度传递给与其接触的制冷环形热管120，制冷环形热管120管内温度下降时，其内液态制冷剂受冷冷凝，转化为液态，由自身重力以及烧结粉末的吸附作用，向下部流动，制冷环形热管120下部与之贴靠的物体的温度，从而降低周边环境的温度。吸收了热量的制冷剂汽化成为气态，在热源动力的推动下上升到制冷环形热管120的上部，重新吸收冷端导热板110的温度，冷凝为液态，由此循环工作。
[0038]为保证冷端导热板110与制冷源的热交换效率，冷端导热板110的换热面可具有导热层，该导热层由涂覆在换热面上的导热硅脂(石墨或其他介质)形成。本实施例中的“热连接”或“热接触”，本可以是是直接抵靠接触，采用热传导的方式进行传热。若抵靠接触面涂覆导热硅脂(石墨或其他介质)，可将其认为是抵靠接触面上的一部分，作为改善热连接(或热接触)的导热层。
[0039]制冷环形热管120可以选择使用多种形状的环形，考虑到加工工艺和制冷效果，每根制冷环形热管120为以冷端导热板的纵向中心线轴对称的多边形，其构成顶角的两条边或者其顶边的一部分与冷端导热板接触换热。图1示出的制冷环形热管120为六边形，其一个顶角及该顶角的两个邻边的部分作为冷凝器，与冷端导热板110接触换热，制冷环形热管120的其他部分作为蒸发器。
[0040]图2是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置100的另一种制冷环形热管的示意图，每根制冷环形热管120为圆角方形，其上边的至少一部分与冷端导热板110接触换热作为冷凝器，其两个侧边沿与换热面平行的竖直向下延伸。制冷环形热管120采用管腔内部具有烧结的金属粉末结构的热管。
[0041]圆角方形制冷环形热管120的下边及两个侧边的至少一部分(比如下半部分)作为蒸发器，当液态的制冷剂位于上边的水平部分时，液态的制冷剂无法单独依靠重力下流，可以依靠烧结的金属粉末产生的毛细力，将液态制冷剂吸收到吸热区域。
[0042]图3是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置100的另一种制冷环形热管的示意图，每根制冷环形热管120为菱形，其第一组对角线竖直设置，第二组对角线水平设置，构成第一组对角线的上方顶角及形成上方顶角的邻边的至少一部分与冷端导热板110接触换热，构成冷凝器。制冷环形热管120位于冷端导热板110之外的部分作为蒸发器，由于菱形不存在水平部分，因此，依靠重力上部的液态制冷剂就可以自动向下流动，吸热蒸发，因此制冷环形热管120可以采用光管热管。
[0043]以上各种形状的制冷环形热管120可以直接嵌入到冷端导热板110中或者与冷端导热板110焊接固定，为方便与其他部件连接，制冷环形热管120可选用扁平式结构，增大接触面积。
[0044]本发明的实施例还提供了一种利用了以上冷端换热装置100的半导体制冷冰箱，半导体制冷冰箱一般性地可以包括:内胆、外壳、半导体制冷片、以及冷端换热装置100。其中冰箱的内胆限定有储物间室，外壳一般存在两种结构，一种是拼装式、即由顶盖、左右侧板、后背板、下底板等拼装成一个完整的箱体。另一种是整体式，即将顶盖与左右侧板按要求辊轧成一倒“U”字形，称为U壳，在于后背板、下底板点焊成箱体。本发明实施例的半导体制冷冰箱优选使用整体式外壳，即外壳包括有U壳和后背,其中U壳设置于内胆的侧壁和顶壁的外侧，外壳的后背与内胆的后壁限定有安装空间。冷端换热装置100和半导体制冷片可以安装于该安装空间内，具体布置结构为冷端换热装置100的换热面与半导体制冷片的冷端热连接，而且使其每根制冷环形热管120的至少一部分与内胆的外表面贴靠，以将来自冷端的冷量传至储物间室。
[0045]使用圆角方形的制冷环形热管120的情况下,半导体制冷芯片的冷端与冷端传热板110接触固定，为增强传热效果可在接触面涂抹导热材料。制冷环形热管120的上部与冷端传热板110传热板接触，制冷环形热管120通过嵌入到冷端传热板110中或者二者通过焊接的方式使其具有良好接触面。
[0046]制冷环形热管120内壁上具有烧结的金属粉末结构，该结构产生毛细作用。制冷环形热管120内部充注有制冷剂工质，充注之前管内要进行真空处理，真空充注之后对热管进行密封，常态下，制冷环形热管120内部为制冷剂的气液两相共存状态，大部分的液态由于自身重力处于管内的下部位置并被吸附在烧结粉末内部，大部分的气态位于管内空间中上部。当半导体制冷冰箱工作时，半导体制冷芯片冷端产生的热量通过热传导传递给冷端传热板110，冷端传热板110再将热量传递给与其接触的制冷环形热管120，管内的气态制冷剂受冷冷凝，转化为液态，液态的制冷剂由于自身的重力加热管的毛细力作用，向下流动，在与半导体制冷冰箱的内腔接触的部分，吸收内腔的热量，受热汽化蒸发，吸收了热量的制冷剂汽化成为气态，在热源动力的推动下上升到热管的上部，重新依靠冷端传热板110的温度冷凝，由此循环工作。冰箱内腔的热量被制冷环形热管120带走，从而降低了储物间室的温度。当液态的制冷剂位于上部或者下部的水平部分时，在此处自身的重力无法引起制冷剂的回流，但制冷环形热管120内部的烧结粉末具有毛细作用，会产生毛细力，将液态制冷剂吸到受热区域。
[0047]该半导体制冷冰箱采用相变的方式进行热量的传递，相对于传统的导热方式传热效率高，且制冷环形热管120可做成扁平式，方便与冰箱内腔进行配合。不额外占用冰箱空间，外形美观。且该系统无须额外的风机强制对流，静音，无振动，安全可靠。
[0048]菱形的制冷环形热管120与圆角方形的制冷环形热管120的工作原理相似，只不过由于不存在水平部分，因此可以使用光管。其他多边形的制冷环形热管的相应采用相似的工作原理进行布置。
[0049]为解决半导体制冷片热端的散热问题，本实施例的半导体制冷冰箱还可以包括:热端换热装置，与半导体制冷片的热端热连接，用于将热端产生的热量散发至周围环境。以下结合附图对本实施例的半导体制冷冰箱的热端换热装置进行介绍。
[0050]图4是可用于本发明半导体制冷冰箱的一种热端换热装置200的示意性爆炸图。该热端换热装置200包括:热端换热箱210和散热管路220。热端换热箱210限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热。散热管路220配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且散热管路200的形成为开口端的第一端和第二端皆连通至热端换热箱210的内腔的上部，散热管路220分别从其第一端和第二端倾斜向上地弯折延伸至共同的最高位置。
[0051]散热管路220可以贴靠在冰箱的外壳230上，利用外壳230将热量散发至周边环境。热端热交换箱210内部灌注制冷剂可以为水或其他制冷剂，其状态为气液两相共存状态，半导体制冷片通电工作时，其热端温度升高。热端面与热端换热箱210进行热交换，热端换热箱210形成蒸发器,变化为气态,气态的制冷剂会在热源压力下沿着制冷剂管路上升，将热量传递给冰箱外壳230，然后通过自然对流将热量传递给外部空间，制冷剂管路220形成冷凝器，制冷剂冷凝放热后成为液态，依靠重力回流至热端换热箱210，重新吸收热端热量进行蒸发，形成热循环。
[0052]使用该热端换热装置200与以上实施例介绍的冷端换热装置100进行装配时，其结构可以为:半导体制冷片布置在冰箱内胆130的后壁与冰箱外壳后壁之间的空间内，冷端换热装置100的冷端换热箱110的后壁112与半导体制冷片的冷端热连接，制冷剂管路120贴靠在冰箱内胆上，用于对储物内腔制冷。半导体制冷片的热端通过一个竖直向下设置的热桥装置将热端的热量传导到较低的位置，热桥装置的上端与半导体制冷片的热端连接，热端换热装置200的热端热交换箱210可以通过热桥装置的下端与半导体制冷片的热端热连接，从而为散热管路220提供了更大的向上延伸的空间。
[0053]图5是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置300的示意性爆炸图。该热端换热装置300包括:热端换热箱310和多根散热管路320。热端换热箱310限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热。多根散热管路320，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且每根散热管路320的形成为开口端的第一端连通至热端换热箱310的内腔的上部，每根散热管路320的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端。
[0054]图5所示的热端换热装置300与图4所示的热端换热装置200的工作原理相似，但是区别在于，采用多根一端封闭的散热管路320，而并非形成环路的散热管路220。热端面与热端换热箱310进行热交换,热端换热箱310形成蒸发器,变化为气态,气态的制冷剂会在热源压力下沿着制冷剂管路320上升，将热量传递给冰箱外壳230，然后通过自然对流将热量传递给外部空间，制冷剂管路320形成冷凝器，制冷剂冷凝放热后成为液态，依靠重力回流至热端换热箱310，重新吸收热端热量进行蒸发，形成热循环。采用这种断开的散热管路，生产工艺较为简单，而且可以更好的与冰箱的外壳230进行装配。
[0055]本实施例的热端换热装置300，也可以采用与热桥连接的方式将位置布置于较低的位置，从而为散热管路320提供了更大的向上延伸的空间，以具有更大的散热面积。
[0056]图6是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置400的示意图。该热端换热装置400包括:热端导热板410和多根散热环形热管420。热端导热板410与热端热连接。每根散热环形热管420的一部分与热端导热板410接触换热，另一部分与半导体制冷冰箱的外壳内壁接触换热。
[0057]热端导热板410与半导体芯片的热端接触的接触面涂抹有导热材料，以增强传热效果。多根散热环形热管420直接嵌入到导热板410中或者与导热板410焊接固定，为方便与其他部件连接，散热环形热管420可选用扁平式结构，增大接触面积。
[0058]散热环形热管420内壁上可以选择使用具有烧结的金属粉末结构，该结构产生毛细作用。常态下，散热环形热管420内部为制冷剂的气液两相共存状态，大部分的液态由于自身重力处于管内的下部位置并被吸附在烧结粉末内部，大部分的气态位于管内空间中上部。
[0059]当系统工作时，半导体芯片热端产生的热量通过热传导传递给热端导热板410，热端导热板410再将热量传递给与其接触的散热环形热管420，当散热环形热管420受热时，管内的液态制冷剂受热汽化蒸发，吸收了热量的制冷剂汽化成为气态，在热源动力的推动下上升到热散热环形热管420的上部，再通过冰箱外壳壳体与外部空间进行对流换热，重新冷凝回液态，液态的制冷剂由于自身的重力加热管的毛细力作用重新流回散热环形热管4200的下部，然后继续吸热汽化蒸发，由此循环工作。
[0060]每根环形热管420的形状可以为方形或者菱形，其中，方形热管420中位置靠下的水平部与导热板410热接触，方形热管420位置靠上的水平部以及竖直部与冰箱外壳内壁贴合，当液态的制冷剂位于热管420水平部分时，在此处自身的重力无法引起制冷剂的回流，但方形热管420内部的烧结粉末具有毛细作用，会产生毛细力，将液态制冷剂吸到受热区域。
[0061]菱形环形热管420的一组对角线竖直设置，另一组对角线水平设置，位置靠下的一组邻边的一部分与导热板410固定。菱形管路420中没有水平部分管路，因此，也可以将管内部的烧结粉末结构去掉，采用普通的光管结构，液态制冷剂下流时完全依靠自身的重力。该种热端散热装置400无需额外占用冰箱空间，外形美观，且无须额外的风机强制对流，静音，无振动，安全可靠。
[0062]图7是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置500的示意图。该热端换热装置500包括:热端导热板510、换热多根热管520、散热翅片530和风机540。热端导热板510与热端热连接。每根热管520的一端与热端导热板510接触换热。散热翅片530设置于多根热520上。风机540通过紧固机构固定在散热翅片530上，以对从多根热管520传至散热翅片530的热量进行强制对流散热。为保证传热效率各连接部件间采用导热硅脂(石墨或其他介质)接触。该种热端换热装置500，通过热管翅片进行传热，通过风扇进行强制对流，散热效果快，结构简单、维修方便、生产工艺简洁。
[0063]图8是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置600的示意图。该热端换热装置600包括:热端换热箱610、多根散热管路620、散热翅片630和风机640。热端换热箱610限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热。多根散热管路620配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且每根散热管路620的形成为开口端的第一端连通至热端换热箱610的内腔的上部,每根散热管路620的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端。散热翅片630设置于多根散热管路620上。风机640通过紧固机构固定在散热翅片630上，以对从多根散热管路620传至散热翅片630的热量进行强制对流散热。
[0064]该种热端换热装置600在半导体制冷片通电工作时,热端面与热端换热箱610进行热交换，热端换热箱610形成蒸发器,变化为气态,气态的制冷剂会在热源压力下沿着制冷剂管路620上升，将热量传递给翅片630，然后通过对流将热量传递给外部空间，制冷剂管路620形成冷凝器，制冷剂冷凝放热后成为液态，依靠重力回流至热端换热箱610，重新吸收热端热量进行蒸发，形成热循环，翅片630和风机640提高了制冷剂管路620的冷凝速度。制冷剂管路620将热量传导至翅片630上，通过风机640进一步提高翅片的散热效率。
[0065]图9是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置700的示意图，图10是可用于本发明半导体制冷冰箱的另一种热端换热装置700的B向剖视图。该热端换热装置700 —般性地可以包括:热端换热箱710、多根散热管路720、和多个栅状丝管散热面730。其中，热端换热箱710限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热；多根散热管路720配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且每根散热管路720从热端换热箱710的顶壁向上延伸至最高点后，沿不同的竖直平面弯折向下延伸至热端换热箱710的侧壁的底部，每根散热管路720的管腔与热端换热箱710的内腔连通，形成散热环路；多个栅状丝管散热面730分别贴靠设置于散热管路720的一侧或者贴靠设置于两个相邻的散热管路720之间。
[0066]热端换热装置700的一种可选结构为:两根散热管路720从热端换热箱710顶部伸出的两个连接管起始向上其延伸，并在延伸到一定高度后向一个侧倾斜延伸至最高点，然后分别在两个竖直平面内蛇形向下延伸，最终通过热端换热箱710的侧壁的底部的连接管连通热端换热箱710的内腔。栅状丝管散热面730有多组散热丝管平行间隔设置而成，包括三组，分别贴于两根散热管路720的一侧和中间间隔处。当热端换热箱710内的制冷剂受热蒸发后，沿散热管路720上升，将温度散发至周边环境，然后沿蛇形管路逐渐冷凝为液体，在重力作用下返回热端换热箱710。栅状丝管增大了散热面积，提高了散热效率。散热管路720上也可以设置有用于灌注制冷剂的三通装置。
[0067]通过以上实施例介绍的冷端换热装置与各种形式的热端换热装置进行装配，构成了半导体冰箱的制冷系统，可以可靠地保证半导体制冷片的正常工作，而且提高了换热效率。
[0068]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
[0069]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【权利要求】
1.一种用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置，包括: 冷端导热板，其具有与制冷源热连接的换热面； 多根制冷环形热管，沿径向依次间隔排列于与所述换热面平行的平面中，其中每根所述制冷环形热管的上部与所述冷端导热板接触换热，沿与所述换热面平行的平面向下布置。
2.根据权利要求1所述的冷端换热装置，其中 每根所述制冷环形热管为以所述冷端导热板的纵向中心线轴对称的多边形，其构成顶角的两条边或者其顶边的一部分与所述冷端导热板接触换热。
3.根据权利要求2所述的冷端换热装置，其中 每根所述制冷环形热管为圆角方形，其上边的至少一部分与所述冷端导热板接触换热，其两个侧边沿与所述换热面平行的竖直向下延伸。
4.根据权利要求3所述的冷端换热装置，其中 所述制冷环形热管的管腔内部具有烧结的金属粉末结构。
5.根据权利要求2所述的冷端换热装置，其中 每根所述制冷环形热管为菱形，其第一组对角线竖直设置，第二组对角线水平设置，构成所述第一组对角线的上方顶角及形成所述上方顶角的邻边的至少一部分与所述冷端导热板接触换热。
6.根据权利要求5所述的冷端换热装置，其中 所述制冷环形热管为光管热管。
7.根据权利要求1所述的冷端换热装置，其中 每根所述制冷环形热管的外表面为扁平方形。
8.—种半导体制冷冰箱,包括: 内胆，其内限定有储物间室； 外壳，设置于所述内胆的外侧，其包括有U壳和后背，所述外壳的后背与所述内胆的后壁限定有安装空间； 半导体制冷片； 根据权利要求1至7中任一项所述的冷端换热装置，其与所述半导体制冷片均布置于所述安装空间内， 所述冷端换热装置被安装成使其换热面与所述半导体制冷片的冷端热连接，而且使其每根制冷环形热管的至少一部分与所述内胆的外表面贴靠，以将来自所述冷端的冷量传至所述储物间室。
9.根据权利要求8所述的半导体制冷冰箱，还包括: 热端换热装置，与所述半导体制冷片的热端热连接，用于将所述热端产生的热量散发至周围环境。
10.根据权利要求9所述的半导体制冷冰箱，其中 所述热端换热装置包括: 热端换热箱，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热；和 散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且 所述散热管路的形成为开口端的第一端和第二端皆连通至所述热端换热箱的内腔的上部， 所述散热管路分别从其第一端和第二端倾斜向上地弯折延伸至共同的最高位置。
11.根据权利要求9所述的半导体制冷冰箱，其中 所述热端换热装置包括: 热端换热箱，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热；和 多根散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且 每根所述散热管路的形成为开口端的第一端连通至所述热端换热箱的内腔的上部， 每根所述散热管路的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端。
12.根据权利要求9所述的半导体制冷冰箱，其中 所述热端换热装置包括: 热端导热板，其与所述热端热连接；和 多根散热环形热管，每根所述散热环形热管的一部分与所述热端导热板接触换热，另一部分与所述半导体制冷冰箱的外壳的内壁接触换热。
13.根据权利要求9所述的半导体制冷冰箱，其中 所述热端换热装置包括: 热端导热板，其与所述热端热连接； 多根散热热管，每根所述散热热管的一端与所述热端导热板接触换热； 散热翅片，设置于所述多根散热热管上；和 风机，通过紧固机构固定在所述散热翅片上，以对从所述多根散热热管传至所述散热翅片的热量进行强制对流散热。
14.根据权利要求9所述的半导体制冷冰箱，其中 所述热端换热装置包括: 热端换热箱，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热； 多根散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且 每根所述散热管路的形成为开口端的第一端连通至所述热端换热箱的内腔的上部， 每根所述散热管路的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端; 散热翅片，设置于所述多根散热管路上；和 风机，通过紧固机构固定在所述散热翅片上，以对从所述多根散热管路传至所述散热翅片的热量进行强制对流散热。
【文档编号】F28D15/02GK104329868SQ201410123561
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】陶海波, 张奎, 李春阳, 王晶, 刘昀曦, 李鹏 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔股份有限公司