一种半导体制冷系统冷端装置和热端装置间的锁紧结构的制作方法

本实用新型涉及半导体制冷技术领域，具体涉及一种半导体制冷系统冷端装置和热端装置间的锁紧结构。

背景技术：

目前，公知的半导体制冷系统中的核心为半导体制冷片，而半导体制冷片的两侧分别是冷端和热端，传统的半导体制冷系统一般使用无锁紧粘合或穿透式螺接方式连接冷端装置和热端装置。由于半导体制冷片装置本身可产生的温度差比较小，较低的锁紧力势必大幅增加两端的热阻，降低可有效输出温度；穿透式螺接虽然可提供较大的锁紧力，但强力螺柱依赖金属制造，直接穿透两端的金属螺柱会产生冷热导通消耗问题，大大降低制冷系统的有效输出；这一问题尤其在热端装置为翅片式散热器、冷端装置为板状放冷器这种常用状态时，更为严重。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于半导体制冷系统中冷端装置和热端装置间需要较强的锁紧力以降低热阻，冷端装置和热端装置中间需要避免冷热导通消耗，本实用新型提出一种半导体制冷系统冷端装置和热端装置间的锁紧结构。所述半导体制冷系统冷端装置和热端装置间的锁紧结构较为简单，容易实现匹配设计，部件较少、成本低廉。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种半导体制冷系统冷端装置和热端装置间的锁紧结构，包括半导体制冷片、作为主要热端装置的散热器、作为主要冷端装置的放冷器、导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块，所述半导体制冷片的热端装置和冷端装置中间设有所述导热锁紧嵌块和所述绝热锁紧镶块组成的驳接结构，所述导热锁紧嵌块的侧面设有与所述绝热锁紧镶块相匹配的嵌入槽，所述导热锁紧嵌块通过所述嵌入槽与所述绝热锁紧镶块相互扣合，所述绝热锁紧镶块沿所述嵌入槽向外平伸，所述绝热锁紧镶块平伸出所述嵌入槽的区域设置有第二锁紧螺孔，所述导热锁紧嵌块的底部表面与所述散热器固定连接，所述导热锁紧嵌块顶部表面与所述半导体制冷片的热端连接，所述半导体制冷片的顶部设有所述放冷器，所述放冷器通过所述第二锁紧螺孔与所述绝热锁紧镶块固定连接。

进一步地，所述半导体制冷片的冷端和热端位置互换。

进一步地，所述绝热锁紧镶块为一字型或者十字形。

进一步地，所述绝热锁紧镶块的数量为一个或者多个。

进一步地，所述导热锁紧嵌块为独立结构或者为与热端装置共形并具备同样功能的结构。

进一步地，所述放冷器的顶部设有多个第一锁紧螺孔，所述第一锁紧螺孔的位置与所述绝热锁紧镶块的第二锁紧螺孔相匹配，所述第一锁紧螺孔与所述第二锁紧螺孔通过螺栓将所述放冷器与所述绝热锁紧镶块固定连接。

本实用新型是在传统的半导体制冷系统的热端装置和冷端装置中间增加一套由导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块组成的驳接结构，热端装置为翅片散热器或其他散热装置，冷端装置为放冷器，导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块相互扣合，导热锁紧嵌块直接与热端装置连接实现传热导通，绝热锁紧镶块置于导热锁紧嵌块与热端装置之间的空隙内并伸出，绝热锁紧镶块平伸出导热锁紧嵌块的区域设置有锁紧螺丝结构，冷端装置的紧固螺丝与绝热锁紧镶块连接，通过驳接形式实现系统锁紧。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.此结构可以提供较大的锁紧力。

2.此结构可以有效避免冷端装置和热端装置之间的冷热导通能量消耗问题。

3.此结构拉大了系统中冷端装置和热端装置的物理距离，增强了两端的隔绝性。

4.此结构简单，适配、更换、修改都比较容易。

5.零件较少，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的第一个实施例一字型锁紧结构的三维图；

图2为本实用新型的第一个实施例一字型锁紧结构的侧视图；

图3为本实用新型的第一个实施例一字型锁紧结构的导热锁紧嵌块；

图4为本实用新型的第一个实施例的一字型绝热锁紧镶块；

图5为本实用新型的第一个实施例一字型锁紧结构的导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块扣合状态；

图6为本实用新型的第二个实施例一字形锁紧结构的三维图；

图7为本实用新型的第二个实施例一字形锁紧结构的侧视图；

图8为本实用新型的第二个实施例一字形锁紧结构的导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块扣合状态；

图9为本实用新型的第二个实施例的一字形绝热锁紧镶块；

图10为本实用新型的第三个实施例导热锁紧嵌块与散热器共形后配合夹抱式绝热锁紧镶块的锁紧结构三维图；

图11为本实用新型的第三个实施例导热锁紧嵌块与散热器共形后配合夹抱式绝热锁紧镶块的锁紧结构侧视图；

图12为本实用新型的第三个实施例的导热锁紧嵌块与散热器共形结构的型材挤出生产截面图；

图13为本实用新型的第三个实施例的导热锁紧嵌块与散热器共形结构；

图14为本实用新型的第三个实施例的夹抱式绝热锁紧镶块。

附图标记说明

1-导热锁紧嵌块，2-绝热锁紧镶块，3-热端锁紧螺孔，4-散热器，5-放冷器，6-第一锁紧螺孔，7-半导体制冷片，8-半导体制冷片热端结合面，9-嵌入槽，10-第二锁紧螺孔，11-第三锁紧螺孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

一种半导体制冷系统冷端装置和热端装置间的锁紧结构，包括半导体制冷片7、作为主要热端装置的散热器4、作为主要冷端装置的放冷器5、导热锁紧嵌块1和绝热锁紧镶块2，所述半导体制冷片7的热端装置和冷端装置中间设有所述导热锁紧嵌块1和所述绝热锁紧镶块2组成的驳接结构，所述导热锁紧嵌块1的侧面设有与所述绝热锁紧镶块2相匹配的嵌入槽9，所述导热锁紧嵌块1通过所述嵌入槽9与所述绝热锁紧镶块2相互扣合，所述绝热锁紧镶块2沿所述嵌入槽9向外平伸，所述绝热锁紧镶块2平伸出所述嵌入槽9的区域设置有第二锁紧螺孔10，所述导热锁紧嵌块1的底部表面与所述散热器4固定连接，所述导热锁紧嵌块1顶部表面与所述半导体制冷片7的热端连接，所述半导体制冷片7的顶部设有所述放冷器，所述放冷器5通过所述第二锁紧螺孔10与所述绝热锁紧镶块2固定连接。

具体而言，所述半导体制冷片7的冷端和热端位置互换。

具体而言，所述绝热锁紧镶块2为一字型或者十字形。

具体而言，所述绝热锁紧镶块2的数量为一个或者多个。

具体而言，所述导热锁紧嵌块1为独立结构或者为与热端装置共形并具备同样功能的结构。

具体而言，所述放冷器5的顶部设有多个第一锁紧螺孔6，所述第一锁紧螺孔6的位置与所述绝热锁紧镶块2的第二锁紧螺孔10相匹配，所述第一锁紧螺孔6与所述第二锁紧螺孔10通过螺栓将所述放冷器5与所述绝热锁紧镶块2固定连接。

实施例一：参考图1-图5所示，系统热端装置是散热器4为常规翅片式空冷散热结构，系统冷端装置是放冷器5为常规平板结构，系统导热锁紧嵌块1为带一字型绝热锁紧镶块嵌入槽9的梯形导热块，系统绝热锁紧镶块2为十字型，有四个绝热锁紧镶块2，绝热锁紧镶块上设有第二锁紧螺孔10。绝热锁紧镶块2放入到导热锁紧嵌块1的绝热锁紧镶块嵌入槽9内，然后通过热端锁紧螺孔3将散热器4和导热锁紧嵌块1锁紧；在半导体制冷片热端结合面8上放置半导体制冷片7，在半导体制冷片7上放置放冷器5，锁紧放冷器5上的第一锁紧螺孔6与绝热锁紧镶块上的第二锁紧螺孔10，系统实现有效锁紧。绝热锁紧镶块2使用导热性差、强度较高的材料制造，可以有效保证冷端设备与热端设备的冷热隔离；导热锁紧嵌块1使用导热性好、强度较高的材料制造，可以减小热端装置与半导体制冷片7之间的工作热阻较低，保证系统在较高效率状态下工作。

实施例二：参考图6-图9所示，系统热端装置是散热器4为常规翅片式空冷散热结构，系统冷端装置是放冷器5为常规平板结构，系统导热锁紧嵌块1为带绝热锁紧镶块嵌入槽9的梯形导热块，系统绝热锁紧镶块2为一字型，有两个绝热锁紧镶块2，绝热镶块2上设有第二锁紧螺孔10。绝热锁紧镶块2放入到导热锁紧嵌块1的绝热锁紧镶块嵌入槽9内，然后通过热端锁紧螺孔3将散热器4和导热锁紧嵌块1锁紧；在半导体制冷片热端结合面8上放置半导体制冷片7，在半导体制冷片7上放置放冷器5，锁紧放冷器5上的第一锁紧螺孔6与绝热锁紧镶块上的第二锁紧螺孔10，系统实现有效锁紧。绝热锁紧镶块2使用导热性差、强度较高的材料制造，可以有效保证冷端设备与热端设备的冷热隔离；导热锁紧嵌块1使用导热性好、强度较高的材料制造，可以减小热端装置与半导体制冷片7之间的工作热阻较低，保证系统在较高效率状态下工作。

实施例三：参考图10-图14所述，系统热端装置是散热器4为常规翅片式空冷散热结构，系统冷端装置是放冷器5为常规平板结构，系统导热锁紧嵌块1为共形在散热器4上的一个倒t字形结构，系统绝热锁紧镶块2为两个长条状结构，其各有两个绝热锁紧镶块2，绝热锁紧镶块顶部上设有第二锁紧螺孔10，绝热锁紧镶块侧面设有第三锁紧螺孔11。两个绝热锁紧镶块2分别通过绝热锁紧镶块侧面的第三锁紧螺孔11固定在导热锁紧嵌块1上的绝热锁紧镶块嵌入槽9内；在半导体制冷片热端结合面8上放置半导体制冷片7，在半导体制冷片7上放置放冷器5，锁紧放冷器5上的第一主锁紧螺孔6与绝热锁紧镶块2上的第二锁紧螺孔10，系统实现有效锁紧。绝热锁紧镶块2使用导热性差、强度较高的材料制造，可以有效保证冷端设备与热端设备的冷热隔离；导热锁紧嵌块1与散热器4共形后导热性能良好，可以减小热端装置与半导体制冷片7之间的工作热阻较低，保证系统在较高效率状态下工作。

实用新型原理：热端装置翅片散热器或其他散热装置和冷端装置放冷器中间增加一套由导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块组成的驳接结构，导热锁紧嵌块和绝热锁紧镶块相互扣合，导热锁紧嵌块直接与热端装置连接实现传热导通，绝热锁紧镶块置于导热锁紧嵌块与热端装置之间的空隙内并伸出，绝热锁紧镶块平伸出导热锁紧嵌块的区域设置有锁紧螺丝结构，冷端装置的紧固螺丝与绝热锁紧镶块连接，通过驳接形式实现系统锁紧。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。