一种tec芯片的热端及冷端集成散热结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电子元件散热结构【技术领域】，特别是涉及一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其包括TEC芯片、热端散热组件和冷端制冷组件；TEC芯片的两端分别为芯片热端部和芯片冷端部，热端散热组件与芯片热端部连接，冷端制冷组件与芯片冷端部连接；热端散热组件包括依次设置的热管、导热固定基板、散热翅片和风扇；冷端制冷组件包括依次设置的保温件和热扩散件；芯片热端部设置于保温件的一侧并与热管的热端触接，芯片冷端部设置于保温件的另一侧并与热扩散件触接。该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构具有散热制冷效率高的优点，该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构能够应用于大型空调或大型冰箱，应用范围广。
【专利说明】一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子元件散热结构【技术领域】，特别是涉及一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构。
【背景技术】
[0002]热电制冷器由于具有体积小，无噪音，不使用冷煤，无环保公害，寿命长，可倒立或侧立灵活使用，无方向限制等优点，因此具有很广阔的应用领域，所应用的行业包括军事、医疗、工业、日常消费品、科研和电信行业等。现实生活和工作中，热电制冷器存在许多具体的应用实例，例如，家庭野餐时食物和饮料的冷藏柜，导弹或者航空器上面极其精密的温度控制系统，都应用有热电制冷器。
[0003]但是，现有技术中，热电制冷器的芯片(简称TEC芯片)的冷热端由于普遍采用翅片和强迫风冷传热结构进行导热，导致TEC芯片的散热与制冷模组热阻较高，从而使得TEC芯片存在能源转换效率低的缺点，其能源转换效率一般为40%~50%。而且，现有的TEC芯片的冷端和热端的热量比较集中，导致散热制冷效率低。因此，现有的TEC芯片还无法应用于大型空调或大型冰箱。即使TEC芯片已部分应用于存储食物和饮料的小型冰箱上，但现有的TEC芯片在低温段的制冷效果并不佳。因此，现有的TEC芯片的应用范围受到限制，使其难以在市场上大面积普及和推广。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构具有散热制冷效率高的优点，因此，该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构能够应用于大型空调或大型冰箱，应用范围广。
`[0005]为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。
[0006]提供一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，包括TEC芯片、热端散热组件和冷端制冷组件；所述TEC芯片的两端分别为芯片热端部和芯片冷端部，所述热端散热组件与所述芯片热端部连接，所述冷端制冷组件与所述芯片冷端部连接；
[0007]所述热端散热组件包括依次设置的热管、导热固定基板、散热翅片和风扇；所述热管的热端嵌接于所述导热固定基板，所述热管的冷端嵌套于所述散热翅片，所述风扇与所述散热翅片连接；
[0008]所述冷端制冷组件包括依次设置的保温件和热扩散件；所述TEC芯片嵌于所述保温件，所述芯片热端部设置于所述保温件的一侧并与所述热管的热端触接，所述芯片冷端部设置于所述保温件的另一侧并与所述热扩散件触接。
[0009]所述热扩散件包括第二热管、支撑导热基块、近端制冷翅片和第二风扇；所述第二热管的冷端嵌接于所述支撑导热基块并与所述芯片冷端部触接，所述近端制冷翅片与所述支撑导热基块连接并一体成型；所述第二风扇与所述近端制冷翅片连接。[0010]所述第二热管的形状为U型，U型的第二热管的两端均为第二热管的热端；两个所述第二热管的热端均设置有远端制冷翅片、第三风扇和安装固定板；所述远端制冷翅片固定于所述安装固定板，所述第三风扇与所述远端制冷翅片连接；所述第二热管的热端嵌套于所述远端制冷翅片。
[0011]所述热扩散件包括依次连接的均热板、支撑导热基板、制冷翅片和第四风扇；所述均热板的一侧与所述芯片冷端部触接，所述均热板的另一侧与所述支撑导热基板连接。
[0012]所述支撑导热基板和所述制冷翅片设置为一体成型。
[0013]所述热扩散件包括依次连接的支撑导热基板、第二近端制冷翅片和第五风扇；所述支撑导热基板的一侧与所述芯片冷端部触接，所述支撑导热基板的另一侧与所述第二近端制冷翅片连接。
[0014]所述支撑导热基板和所述第二近端制冷翅片设置为一体成型。
[0015]所述导热固定基板的一侧设置有凹槽，所述热管的热端嵌接于所述凹槽内。
[0016]所述支撑导热基块的一侧设置有槽体，所述第二热管的冷端嵌接于所述支撑导热基块的槽体内。
[0017]所述风扇、所述第二风扇、所述第三风扇、所述第四风扇、所述第五风扇、所述导热固定基板、所述保温件、所述支撑导热基块、所述均热板、所述支撑导热基板、所述散热翅片、所述近端制冷翅片、所述制冷翅片、所述远端制冷翅片、所述第二近端制冷翅片、所述安装固定板均开设有安装固定孔。
[0018]本实用新型的有益效果:本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，包括TEC芯片、热端散热组件和冷端制冷组件；TEC芯片的两端分别为芯片热端部和芯片冷端部，热端散热组件与芯片热端部连接，冷端制冷组件与芯片冷端部连接；热端散热组件包括依次设置的热管、导热固定基板、散热翅片和风扇；热管的热端嵌接于导热固定基板，热管的冷端嵌套于散热翅片，风扇与散热翅片连接；冷端制冷组件包括依次设置的保温件和热扩散件；TEC芯片嵌于保温件，芯片热端部设置于保温件的一侧并与热管的热端触接，芯片冷端部设置于保温件的另一侧并与热扩散件触接。该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构具有散热制冷效率高的优点，因此，该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构能够应用于大型空调或大型冰箱，应用范围广。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例1的爆炸结构示意图。
[0020]图2是本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例1的结构示意图。
[0021]图3是本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例2的爆炸结构示意图。
[0022]图4是本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例2的结构示意图。
[0023]图5是本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例3的爆炸结构示意图。[0024]图6是本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例3的结构示意图。
[0025]在图1至图6中包括有:
[0026]I——TEC芯片、101——芯片热端部、102——芯片冷端部、
[0027]2——热管、
[0028]3——导热固定基板、301——凹槽、
[0029]4——散热翅片、
[0030]5-风扇、
[0031]6——保温件、
[0032]7——第二热管、
[0033]8——支撑导热基块、801——槽体、
[0034]9——近端制冷翅片、
[0035]10——第二风扇、
[0036]11——远端制冷翅片、
[0037]12 第二风扇、
[0038]13——安装固定板、
[0039]14——均热板、
[0040]15-支撑导热基板、
[0041]16-制冷翅片、
[0042]17——第四风扇、
[0043]18——支撑导热基板、
[0044]19——第二近端制冷翅片、
[0045]20——第五风扇、
[0046]21——安装固定孔。
【具体实施方式】
[0047]结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。
[0048]实施例1。
[0049]见图1和图2。本实施例的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，包括TEC芯片1、热端散热组件和冷端制冷组件；TEC芯片I的两端分别为芯片热端部101和芯片冷端部102，热端散热组件与芯片热端部101连接，冷端制冷组件与芯片冷端部102连接；热端散热组件包括依次设置的热管2、导热固定基板3、散热翅片4和风扇5 ;热管2的热端嵌接于导热固定基板3,热管2的冷端嵌套于散热翅片4,风扇5与散热翅片4连接；冷端制冷组件包括依次设置的保温件6和热扩散件；TEC芯片I嵌于保温件6，芯片热端部101设置于保温件6的一侧并与热管2的热端触接，芯片冷端部102设置于保温件6的另一侧并与热扩散件触接。其中，芯片热端部101与热管2的热端触接处涂有导热层。该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构具有散热制冷效率高的优点，因此，该TEC芯片的热端及冷端集成散热结构能够应用于大型空调或大型冰箱，应用范围广。
[0050]本实施例中，导热固定基板3的一侧设置有凹槽301，热管2的热端嵌接于凹槽301内。本实施例中，凹槽301的形状为半圆槽。
[0051]本实施例中，热扩散件包括第二热管7、支撑导热基块8、近端制冷翅片9和第二风扇10 ;第二热管7的冷端嵌接于支撑导热基块8并与芯片冷端部102触接,近端制冷翅片9与支撑导热基块8连接并一体成型；第二风扇10与近端制冷翅片9连接。其中，芯片冷端部102与第二热管7的冷端触接处涂有导热层。
[0052]本实施例中，支撑导热基块8的一侧设置有槽体801，第二热管7的冷端嵌接于支撑导热基块8的槽体801内。本实施例中，槽体801的形状为半圆槽。
[0053]本实施例中，第二热管7的形状为U型，U型的第二热管7的两端均为第二热管7的热端；两个第二热管7的热端均设置有远端制冷翅片11、第三风扇12和安装固定板13 ；远端制冷翅片11固定于安装固定板13,第三风扇12与远端制冷翅片11连接；第二热管7的热端嵌套于远端制冷翅片11。
[0054]其中，通过近端制冷翅片9和远端制冷翅片11进行散热，能够形成较好的循环气流，使得散热效果好。
[0055]本实施例中，风扇5、第二风扇10、第三风扇12、导热固定基板3、保温件6、支撑导热基块8、散热翅片4、近端制冷翅片9、远端制冷翅片11和安装固定板13均开设有安装固定孔21，通过安装固定孔21并利用机械上常用的连接件将上述各组件进行对应固定连接，从而保证整体结构可靠，同时避免了复杂的焊接工艺。其中，保温件6的设置于导热固定基板3和支撑导热基块8之间，而且保温件6的外侧被导热固定基板3和支撑导热基块8通过安装固定孔21和连接件压紧，同时，TEC芯片I也通过安装固定孔21被夹紧嵌接固定于保温件6。
[0056]本实施例中,热管2和第二热管7设置为常温铜水热管,其中常温铜水热管为烧结式常温铜水热管或者为沟槽式常温铜水热管。另外，根据实际生产需要，热管2和第二热管7还可设置为铝氨水低温热管。
[0057]其中，导热固定基板3和支撑导热基块8采用铝或铜等具有良好导热性能的金属材料制成。
[0058]实施例2。
[0059]见图3和图4。本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，热扩散件包括依次连接的均热板14、支撑导热基板15、制冷翅片16和第四风扇17 ;均热板14的一侧与芯片冷端部102触接,均热板14的另一侧与支撑导热基板15连接。本实施例中，支撑导热基板15和制冷翅片16设置为一体成型。
[0060]其中,均热板14、支撑导热基板15、制冷翅片16和第四风扇17均开设有安装固定孔21，通过安装固定孔21并利用机械上常用的连接件将上述各组件进行对应固定连接，从而保证整体结构可靠，同时避免了复杂的焊接工艺。本实施例中，均热板14的形状为平板状，当然，根据实际生产的散热需要，均热板14还可以设计为其它三维形状。
[0061]其中，支撑导热基板15采用铝或铜等具有良好导热性能的金属材料制成。
[0062]本实施例的其它结构及工作原理与实施例1相同，在此不再赘述。
[0063]实施例3。
[0064]见图5和图6。本实用新型的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构的实施例3，本实施例与实施例1的不同之处在于，热扩散件包括依次连接的支撑导热基板18、第二近端制冷翅片19和第五风扇20 ;支撑导热基板18的一侧与芯片冷端部102触接,支撑导热基板18的另一侧与第二近端制冷翅片19连接。本实施例中，支撑导热基板18和第二近端制冷翅片19设置为一体成型。第二近端制冷翅片19为铝型材的第二近端制冷翅片19，该第二近端制冷翅片19设置为直肋形，从而提高第二近端制冷翅片19的传热效率。当然，根据实际生产的需要，该第二近端制冷翅片19还可设置为其它形状。
[0065]其中，支撑导热基板18、第二近端制冷翅片19和第五风扇20均开设有安装固定孔21，通过安装固定孔21并利用机械上常用的连接件将上述各组件进行对应固定连接，从而保证整体结构可靠，同时避免了复杂的焊接工艺。
[0066]支撑导热基板18采用铝或铜等具有良好导热性能的金属材料制成。
[0067]本实施例的其它结构及工作原理与实施例1相同，在此不再赘述。
[0068]最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:包括TEC芯片、热端散热组件和冷端制冷组件；所述TEC芯片的两端分别为芯片热端部和芯片冷端部，所述热端散热组件与所述芯片热端部连接，所述冷端制冷组件与所述芯片冷端部连接； 所述热端散热组件包括依次设置的热管、导热固定基板、散热翅片和风扇；所述热管的热端嵌接于所述导热固定基板，所述热管的冷端嵌套于所述散热翅片，所述风扇与所述散热翅片连接； 所述冷端制冷组件包括依次设置的保温件和热扩散件；所述TEC芯片嵌于所述保温件，所述芯片热端部设置于所述保温件的一侧并与所述热管的热端触接，所述芯片冷端部设置于所述保温件的另一侧并与所述热扩散件触接。
2.根据权利要求1所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述热扩散件包括第二热管、支撑导热基块、近端制冷翅片和第二风扇；所述第二热管的冷端嵌接于所述支撑导热基块并与所述芯片冷端部触接，所述近端制冷翅片与所述支撑导热基块连接并一体成型；所述第二风扇与所述近端制冷翅片连接。
3.根据权利要求2所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述第二热管的形状为U型，U型的第二热管的两端均为第二热管的热端；两个所述第二热管的热端均设置有远端制冷翅片、第三风扇和安装固定板；所述远端制冷翅片固定于所述安装固定板，所述第三风扇与所述远端制冷翅片连接；所述第二热管的热端嵌套于所述远端制冷翅片。
4.根据权利要求1所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述热扩散件包括依次连接的均热板、支撑导热基板、制冷翅片和第四风扇；所述均热板的一侧与所述芯片冷端部触接，所述均热板的另一侧与所述支撑导热基板连接。
5.根据权利要求4所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述支撑导热基板和所述制冷翅片设置为一体成型。
6.根据权利要求1所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述热扩散件包括依次连接的支撑导热基板、第二近端制冷翅片和第五风扇；所述支撑导热基板的一侧与所述芯片冷端部触接，所述支撑导热基板的另一侧与所述第二近端制冷翅片连接。
7.根据权利要求6所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述支撑导热基板和所述第二近端制冷翅片设置为一体成型。
8.根据权利要求1所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述导热固定基板的一侧设置有凹槽，所述热管的热端嵌接于所述凹槽内。
9.根据权利要求2所述的一种TEC芯片的热端及冷端集成散热结构，其特征在于:所述支撑导热基块的一侧设置有槽体，所述第二热管的冷端嵌接于所述支撑导热基块的槽体内。
【文档编号】H01L23/36GK203588992SQ201320534859
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】李勇, 陈创新, 向建化, 陈 胜, 王巍 申请人:广东新创意科技有限公司