热交换装置及半导体制冷设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷装置，尤其涉及一种热交换装置及半导体制冷设备。
【背景技术】
[0002]目前，制冷设备(例如冰箱、冷柜、酒柜)是人们日常生活中常用的电器，制冷设备中通常具有制冷系统，一般情况下制冷系统由压缩机、冷凝器和蒸发器构成，能够实现较低温的制冷。然而，随着半导体制冷技术的发展，采用半导体制冷片进行制冷的制冷设备也被广泛使用。现有技术中的半导体制冷设备通过半导体制冷模块的冷端释放冷量对箱体内的储物空间进行制冷。但是，在实际使用过程中，半导体制冷模块的冷端通常采用散热片进行强制对流以将冷量通过散发到储物空间中，需要借助风扇才能够将冷量输送到制冷设备的储物空间中，制冷效率较低。如何设计一种能够实现快速传递释放冷量的半导体制冷设备，以提高制冷效率是本发明所要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种热交换装置及半导体制冷设备，实现通过热交换装置快速传递释放冷量，提高半导体制冷设备制冷效率。
[0004]本发明提供的技术方案是，一种热交换装置，包括导热体和多根热管，导热体上开设有多个插孔，所述热管密封插在所述插孔中，相邻两个所述插孔之间设置有第一贯通孔，所述热管插在所述插孔中的端部开设有第二贯通孔，所述第一贯通孔与所述第二贯通孔相互连通形成通道，所述通道和所述热管中设置有气液两相共存的制冷剂。
[0005]本发明还提供一种半导体制冷设备，包括导热内胆和半导体制冷模块，所述半导体制冷模块的热端设置有散热器，还包括上述热交换装置，所述热交换装置的热管贴在所述导热内胆上，所述热交换装置的导热体贴在所述半导体制冷模块的冷端。
[0006]本发明提供的热交换装置及半导体制冷设备，通过导热体将半导体制冷模块的冷端冷量传递给热管，热管能够快速的将冷量分布在整条热管上，且热管的整体温度均匀，使得热管能够快速的将冷量传递到内胆所形成的储物空间中，从而确保内部的储物空间的冷量分布均匀，提高了半导体制冷设备的制冷性能。
【附图说明】
[0007]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0008]图1为本发明半导体制冷设备实施例的结构示意图；
图2为本发明半导体制冷设备实施例的爆炸图；
图3为本发明半导体制冷设备实施例中箱体的结构示意图； 图4为本发明半导体制冷设备实施例中箱体的局部剖视图；
图5为本发明半导体制冷设备实施例中安装板的结构示意图；
图6为本发明半导体制冷设备实施例中热交换装置的结构示意图；
图7为本发明半导体制冷设备实施例中热交换装置与导热内胆的组装图；
图8为本发明半导体制冷设备实施例中第一导热体的剖视图；
图9为本发明半导体制冷设备实施例中第一导热体与定位件的组装关系图；
图10为本发明半导体制冷设备实施例中热端散热器的结构示意图一；
图11为本发明半导体制冷设备实施例中热端散热器的结构示意图二 ；
图12为图11中风在散热片组的流动原理图；
图13为本发明半导体制冷设备实施例中第二导热体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0010]如图1-图2所示，本实施例半导体制冷设备，包括导热内胆100和半导体制冷模组，所述半导体制冷模组包括半导体制冷模块200、热交换装置300和热端散热器400，所述热交换装置300连接在所述半导体制冷模块200的冷端，所述热端散热器400连接在所述半导体制冷模块200的热端，所述热交换装置300还与所述内胆100连接，其中，如图6-图9所示，本实施例中的所述热交换装置300包括第一导热体31和多根第一热管32，第一导热体31上开设有多个插孔311，所述第一热管32密封插在所述插孔311中，相邻两个所述插孔311之间设置有第一贯通孔312，所述第一热管32插在所述插孔311中的端部开设有第二贯通孔(未图示)，所述第一贯通孔与所述第二贯通孔相互连通形成通道，通道和所述第一热管32中设置有气液两相共存的制冷剂；所述第一导热体31贴在所述半导体制冷模块200的冷端，所述第一热管32贴在所述内胆100上，第一热管32通过第一导热体31实现与半导体制冷模块200的冷端热连接。
[0011]具体而言，半导体制冷模块200的冷端产生的冷量通过第一导热体31传递给第一热管32，而第一热管32能够快速的将冷量分散到导热内胆100上，导热内胆100能够直接将冷量释放到其内部形成的储物空间进行制冷，有效的提高了制冷效率，避免了半导体制冷模块200的冷端产生的冷量采用散热片进行散冷而出现制冷效率低的现象。在热交换装置300实际组装过程中，第一热管32插入到插孔311中，通过合理设计插孔311的深度以及第一热管32上第二贯通孔的位置，使得第一贯通孔312与第二贯通孔连通形成通道，或者，在实际组装过程中，第一导热体31上先设置有插孔311，在将第一热管32插入到插孔311中后，从第一导热体31的侧壁上开设有贯通第一导热体31和第一热管32的贯通孔，以在第一导热体31中形成通道，然后，再将用于热管中气液相变制冷剂灌注到第一热管32以及腔体中，使得第一热管32具有热管速热的性能。而为了便于液化后的制冷剂能够快速的进入到第一热管32中进行制冷，所述第一导热体31的下端部开设有所述插孔311。其中，所述第一导热体31上还设置有可开关的加注口 313，所述加注口 313与所述腔体连通，通过加注口 313能够方便的向第一热管32中灌注制冷剂，而在实际使用过程中，为了避免因故障使得半导体制冷模块200不能正常运行而导致第一热管32内的压力过大发生炸管，第一导热体31上还设置有安全压力阀314，所述安全压力阀314与所述腔体连通，当第一热管32中的压力超过设定值后，安全压力阀314将打开释放压力，以确保使用安全。对于灌注的制冷剂，第一热管32中需要灌注制冷剂工质可以为冰箱制冷系统常用制冷剂，如R134a、R600a、C02等均可，具体制冷剂工质的选取可根据通用性要求、系统压力要求、冷量传递要求、工质物性、环保等因素综合确定。优选的，为了减少第一热管32的数量，同时，满足散冷均匀的要求，热交换装置300包括两根所述第一热管32，所述第一导热体31上开设有四个所述插孔311，所述第一热管32的两端部均插在对应的所述插孔311中；其中一第一热管32弯曲分布在所述导热内胆100的两侧部，另一所述第一热管32弯曲分布在所述导热内胆100的背部。具体的，第一热管32的两端部均插在插孔311中，使得第一热管32实现两根热管的散冷能力，而其中一第一热管32弯曲分布在导热内胆100的两侧部，另一第一热管32弯曲分布在导热内胆100的背部，在通过第一热管32散冷过程中，弯曲分布的第一热管32与导热内胆100的接触面积更大，从而使得导热内胆100能够更加均匀的获取冷量，同时，导热内胆100的两侧部和背部均分布有第一热管31进行散冷，使得导热内胆100形成环抱式的散冷表面，从而确保内部的储物空间制冷均匀。而为了使得第一热管31能够快速的将冷量从其端部延伸传递，第一热管32从其两端部分别倾斜向下地弯折延伸，具体的，第一热管32中的制冷剂在受冷后液化成液体、而在受热时气化成气体，通过将第一热管32采用倾斜向下地弯折的方式延伸，而在第一热管32散冷过程中，液化的制冷剂能够在重力作用下向下流动，而气化的制冷剂能够沿着倾斜的第一热管32上升到第一导热体31形成的腔体中进行制冷，其中，第一热管32在弯曲延伸后将形成直管段和弯管段，对于第一热管32的直管段的倾斜角度为:第一热管32的以毫米为单位的管路直径(以下简称管径)被配置成大于或等于第一热管32的以度为单位的相对于水平方向的倾角Θ的1.2-1.3倍，在实际生产中，每个第一热管32的直管段以相对于水平面呈10°至70°的角度倾斜设置以保证液态制冷剂在其内依靠重力自由流动，以提高第一热管32的散冷效率。另外，对于单根第一热管32，第一热管32的两端部呈对称方式向下倾斜弯曲延伸。
[0012]其中，本实施例半导体制冷设备可以包括多个导热内胆100，每个导热内胆100对应有半导体制冷模组，半导体制冷模组将对应的制冷导热内胆100内的储物空间，而半导体制冷模组中半导体制冷模块200的冷端产生的冷量通过热交换装置300传递到导热内胆100上，由导热内胆100将迅速的将冷量释放到其内形成的储物空间中进行制冷，而半导体制冷模块200的热端产生的热量通过热端散热器400散热。而由于多个导热内胆100间隔设置，同时，每个导热内胆100由对应半导体制冷模块200进行独立的制冷，在实际使用过程中，能够根据不同导热内胆100中所存储的物品制冷要求不同，控制对应的半导体制冷模块200释放适应量的冷量，实现多温区制冷。
[0013]另外，相邻两个所述导热内胆100之间设置有隔热连接件102，相邻两个所述导热内胆100通过所述隔热连接件102连接在一起。具体的，如图3-图5所示，隔热连接件102一方面能够起到将相邻的两个导热内胆100连接在一起，另一方面还能够通过隔热连接件102减少或阻断相邻两个导热内胆100之间发生热传导，从而使得各个导热内胆100所形成的温区更加的独立。隔热连接件102可以采用多种方式，例如:所述隔热连接件102设置有背向布置的插槽1021，所述导热内胆100插在所述插