专利名称：新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷冻设备，具体的是一种采用新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱。
半导体致冷技术是在珀尔贴效应的基础上，利用两种导体中的电子和空穴在通电回路中产生的势能变化和吸热、放热现象，形成冷、热端，进而实现致冷(致热)性能的。目前半导体致冷技术在很多方面都被广泛应用，但在冰箱产品的实际应用中，往往由于致冷、散热结构不能很好的匹配及半导体制冷组件本身的致冷深度的影响，使冰箱在致冷性能效果方面受到很大的限制，由于半导体材料的优化选择目前仍处在摸索实验阶段，这就更加需要提供一种更具科学、合理的致冷、散热结构，在实现半导体致冷工作中实现无声、无污染等多种特点的同时，更大程度地实现深度致冷。
本发明的目的是提供一种新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，以合理匹配的致冷传导板、散热传导板进行高效率传导，加速半导体致冷组件高低温传导，减少冷、热端的热量积累和热交换，减少两端温差，提高致冷效率。
本发明的目是这样实现的一种新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，包括一有门的隔热的箱体，在该箱体壁上装有半导体致冷组件，其在箱体内的冷端装有致冷传导装置，其在箱体外的热端装有散热传导装置，其特征在于所述散热传导装置包括一有蒸发室的蒸发块，该蒸发块固接有由多束传导管呈平面排列组成的散热传导板，在所述蒸发室的外壁上设置有一环状的循环管，各传导板、管内的工质与蒸发室相通。
本发明的目的还可以通过以下措施实现所述致冷传导装置包括一有冷凝室的致冷块，该致冷块固接有冷端散热组件，该冷端散热组件可以为由多束传导管呈平面排例组成的致冷传导板，以及肋片散热器、圆针状散热器、大面积金属传导板中的任一种，各传导板、管内的工质与冷凝室相通。
所述散热传导装置的蒸发室及致冷传导装置的冷凝室的形状可以呈矩形、圆形及圆锥台形、棱锥台形，当其呈圆锥台、棱锥台形时，该锥台小端邻接半导体致冷组件。
在所述组成散热传导板的传导管上连接有翅片、翅条。
在所述装有散热传导板的箱壳上还装有散热风扇，该风扇的气流朝向散热传导板。
所述装在箱体壁上的半导体致冷组件及其冷、热端的致冷、散热传导装置可以设置一组，也可以设置多组。
本发明有以下积极有效的效果本发明以合理匹配的半导体致冷组件的致冷、散热结构，使冷、热端的冷热量通过致冷传导板、散热传导板进行高效率的散发和传导，减少因两端热量聚集引起的热交换，最大限度地降低两端的温差，使其工作在最小的温差状态下，获得较多的致冷量，改善半导体致冷组件的工作条件，提高致冷效率，扩大致冷容积，使之适合在更多的领域广泛应用，其致冷温度在0℃以下。
现以较佳实施例结合附图进行说明
图1是本发明的新型半导体致冷散热结构中散热装置一实施例的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是本发明的新型半导体致冷散热结构的冷冻箱一实施例的整体装配示意图；图4是图3的A-A局部剖视5同图3，为另一实施例；图6是本发明的新型半导体致冷散热结构中致冷装置一实施例的结构示意图；图7是图6的侧视图。
附图编号；1．半导体致冷组件2．致冷传导板3．致冷块4．冷凝室5．工质 6．蒸发室7．环状循环管8．散热传导板9．箱体外壳10．风扇及电机 11．翅片和翅条 12．(冷冻箱)门13．连接螺钉请参照图3图5，本发明的采用新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，包括一有门12的隔热的箱体9，在该箱体壁上装有半导体致冷组件1，其在箱体内的冷端装有致冷传导装置，其在箱体外的热端装有散热传导装置请参照图1图2和图4，所述散热传导装置包括一有蒸发室6的蒸发块，该蒸发块固接有由多束传导管呈平面排列组成的散热传导板8，在所述蒸发室6的外壁上设置有一环状的循环管7，各传导板、管内的工质5与蒸发室6相通。
所述致冷传导装置包括一有冷凝室4的致冷块3，该致冷块3固接有冷端散热组件，该冷端散热组件可以为由多束传导管呈平面排例组成的致冷传导板2见图6图7，以及肋片散热器、圆针状散热器、大面积金属传导板中的任一种(后几种为已有技术，附图未示)，各传导板、管内的工质与冷凝室相通。
实施时，所述散热传导装置的蒸发室6及致冷传导装置的冷凝室4的形状可以呈矩形、圆形及圆锥台形、棱锥台形，当其呈圆锥台、棱锥台形(四棱或多棱)时，该锥台小端邻接半导体致冷组件见图2图3。
实施时，在所述组成散热传导板8的传导管上连接有翅片、翅条11。
在图5所示实施例中，在所述装有散热传导板的箱壳9上还装有散热风扇10，该风扇的气流朝向散热传导板8。
所述装在箱体壁上的半导体致冷组件及其冷、热端的致冷、散热传导装置可以设置一组见图5，也可以设置多组，图3为对称设置2组的实施例。
本发明的结构特点和工作原理、实现方法本发明所述新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，主要包括；(一)散热装置。由安装在半导体致冷组件1热端的多束带翅片或翅条且汇集于蒸发室6的散热传导板8，蒸发室6的外壁上的环状的循环管7，以及连接在散热传导板8周边的箱体9的外壳组成如图1图2；(二)致冷装置。由半导体致冷组件1，安装在半导体致冷组件1冷端的梯形致冷块3，固定在致冷块3上布有多束吹涨管路汇集于冷凝室4的致冷传导板2组成如图6图7；采用新型半导体致冷散热结构的冷冻箱，采用了散热传导板、致冷传导板实现散热、致冷工作。其工作原理散热传导板在半导体致冷组件的热端加热后，原充入散热传导板内大量的工质在吸收热端带来的热量，一部分向下部进行核沸腾式传导热量，另一部分被汽化向散热传导板上部传导热量。传导的同时与外界环境产生热交换，释放热量。工质冷凝后流向散热传导板下部液池，利用科学计算，确定充装工质量，其中一小部分在进行管路内部的冲刷运动即实现了高效率的散热，并且避免了干涸、携带等几种极限的发生，另外散热传导板上设置的翅条可起到加大散热面积，改善散热条件的良好作用，如此周而复始，连续不断地将热端的热量快速带到散热传导板的上部(即冷端)，此部分的散热是靠工质的相变实现的，下部根据同相传导实现的，能在很小的温差状态下，获得较高的导热率，而且在接近散热传导板的中下部设置的蒸发室，不仅扩展了吹涨管路的内容积，而且在工质传输热量的同时扩展了热交换面积，能更加充分、高效率地实现工质的相变及传导热量，是比较理想、合理的结构。
所述致冷传导装置是将致冷空间作为热源，在加热端吸收热量，汽化的工质传入冷端后，通过半导体致冷组件降温冷凝，其工作原理相同。
本发明所述新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱的实现方法致冷装置首先确定半导体致冷组件冷热端最大温差，然后根据冷热端的温度范围，选择合适的充装工质，其工质的溶点低于致冷传导板的工作温度，而临界点必须高于致冷传导板的工作温度，为气液两种状态，然后通过科学计算确定充装量，在结构和工艺上，致冷传导板采用纯铝板热涨成型，也可采用大面积金属板，肋片散热器、圆针状散热器(这些是已有技术，在我公司的专利ZL 00201488.2中附图有记载，本说明书不详述。)通过校核工作压力后充装。此结构可承受较大的工作压力，导热率高，且可排布密集的各种任意形式的循环管道，而且设有的冷凝室可扩展散热空间，使工质相变过程中更大程度地增加蒸发与散热面积，是比较理想的结构。
散热传导板可采用双层板模压成型、滚焊密封的结构，也可采用纯铝板热压吹涨成型，在吹涨管路周围设置翅片或翅条的结构，以增加改善散热面积，与蒸发室相连通的管路采用放射状，充装之前与所述致冷传导板一样，通过压力检测合格后充装。之后在冷冻箱内部安装致冷传导板，在冷冻箱上致冷传导板和散热传导板之间安装半导体致冷组件，在冷冻箱外部安装散热传导板，该致冷传导板与散热传导板用螺钉连接在一起。
图3示半导体致冷组件及其冷、热端的致冷传导板及散热传导板组合于冷冻箱上的实施例，在该箱体壁上对称地设置有两组。
在图5所示实施例的冷冻箱中，内部采用致冷传导板，外部采用附加风扇散热的散热传导板。
权利要求
1．一种新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，包括一有门的隔热的箱体，在该箱体壁上装有半导体致冷组件，其在箱体内的冷端装有致冷传导装置，其在箱体外的热端装有散热传导装置，其特征在于所述散热传导装置包括一有蒸发室的蒸发块，该蒸发块固接有由多束传导管呈平面排列组成的散热传导板，在所述蒸发室的外壁上设置有一环状的循环管，各传导板、管内的工质与蒸发室相通。
2．如权利要求1所述的新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，其特征在于所述致冷传导装置包括一有冷凝室的致冷块，该致冷块固接有冷端散热组件，该冷端散热组件可以为由多束传导管呈平面排例组成的致冷传导板，以及肋片散热器、圆针状散热器、大面积金属传导板中的任一种，各传导板、管内的工质与冷凝室相通。
3．如权利要求1或2所述的新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，其特征在于所述散热传导装置的蒸发室及致冷传导装置的冷凝室的形状可以呈矩形、圆形及圆锥台形、棱锥台形，当其呈圆锥台、棱锥台形时，该锥台小端邻接半导体致冷组件。
4．如权利要求1所述的新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，其特征在于在所述组成散热传导板的传导管上连接有翅片、翅条。
5．如权利要求1所述的新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，其特征在于在所述装有散热传导板的箱壳上还装有散热风扇，该风扇的气流朝向散热传导板。
6．如权利要求1所述的新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱，其特征在于所述装在箱体壁上的半导体致冷组件及其冷、热端的致冷、散热传导装置可以设置一组，也可以设置多组。
全文摘要
一种新型半导体致冷、散热结构的冷冻箱,在箱体壁上装有半导体致冷组件,其在箱体内的冷端装有致冷传导装置,其在箱体外的热端装有散热传导装置,所述散热传导装置包括一有蒸发室的蒸发块,该蒸发块固接有由多束传导管呈平面排列组成的散热传导板,在所述蒸发室的外壁上设置有一环状的循环管,各传导板、管内的工质与蒸发室相通;本发明的致冷、散热结构进行高效率传导,减少冷、热端的热量积累和热交换,减少两端温差,提高致冷效率。
文档编号F25D11/00GK1311422SQ0010334
公开日2001年9月5日 申请日期2000年3月2日 优先权日2000年3月2日
发明者郭琛, 高俊岭, 张爱民 申请人:河北节能投资有限责任公司