一种简单大功率半导体制冷制热器
1.技术领域:本实用新型涉及半导体制冷制热技术,特别是一种大功率、大冷量半导体制冷制热装置。
2.
背景技术:现在市场上半导体制冷制热产品全部都是采用小功率、小冷量半导体制冷制热装置,由于大数量半导体制冷片整体制作半导体制冷制热装置的装配工艺要求高、难度大,内部及外部换热效率低等系列因素,难以制作大功率、大冷量半导体制冷制热装置。
3.
技术实现要素:本实用新型的目的是提供这样一种简单大功率半导体制冷制热器,该装置装配工艺难度不大、具有内部及外部换热效率高等系列因素,可用于百瓦级制冷量的中型大功率半导体制冷制热产品,与本发明人以前所研发的大功率、大冷量半导体制冷制热产品相比较,本简单大功率半导体制冷制热器的体积可以显著缩小,重量可以明显减轻。
4.本实用新型的目的是通过下面的技术方案实现的:用导热性能良好的金属材料制作成合适的一个内换热器、一个外换热器,内换热器开有让液体冷媒通过的液体冷媒流入/流出口,内换热器内部开有与液体冷媒流入/流出口相连通的液体冷媒流动通路,该液体冷媒流动通路是多条并行的平直扁长通孔,外换热器开有让液体冷媒通过的液体冷媒流入/流出口,外换热器内部开有与液体冷媒流入/流出口相连通的液体冷媒流动通路,该液体冷媒流动通路是多条并行的平直扁长通孔,选择至少两片高效率的半导体制冷片和高效率的隔热材料,用内换热器、外换热器、半导体制冷片和隔热材料装配成简单大功率半导体制冷制热器,其特征是:内换热器与至少两片半导体制冷片紧密接触后再与外换热器紧密接触实现热传导连通。
5.本实用新型的工作原理是这样的,这里以高温环境下电动汽车动力电池组的环境温度控制装置的制冷来举例说明,电动汽车动力电池组的环境温度控制装置通电后,简单大功率半导体制冷制热器、内循环输液泵、外循环输液泵及换热风机开始工作,动力电池组内部换热器不断地从动力电池组安装盒的内部吸取热量,通过与简单大功率半导体制冷制热器内换热器相连通的液体冷媒的循环流动通路把热量传给简单大功率半导体制冷制热器内换热器,再通过半导体制冷片的工作把热量传给简单大功率半导体制冷制热器外换热器,再通过液体冷媒的循环流动把热量传给复合换热器,由于换热风机工作散热,复合换热器上的热量被不断散发到周围的空气中,动力电池组安装盒内部的热量被不断地吸走,温度降低,达到电动汽车动力电池组的环境温度控制在规定范围内的目的,简单大功率半导体制冷制热器由一个内换热器、一个外换热器、实际使用中由至少两片半导体制冷片组合构成,内换热器内部的液体冷媒流动通路是多条并行的平直扁长通孔,可以大幅度增加内换热器与流动液体的换热面积,而且内换热器的多条并行的扁长通孔是平直通孔,有利于减少液体流动阻力,增加液体流量,能够大幅度提高内换热器与流动液体的换热效率,外换热器内部的液体冷媒流动通路是多条并行的平直扁长通孔,可以大幅度增加外换热器与流动液体的换热面积,而且外换热器的多条并行的扁长通孔是平直通孔,有利于减少液体流动阻力,增加液体流量,能够大幅度提高外换热器与流动液体的换热效率,简单大功率半导
体制冷制热器内换热器及简单大功率半导体制冷制热器外换热器都是通过液体换热把热量带走,效率很高。所以可用于百瓦级制冷量的中型大功率、大冷量半导体制冷制热产品。
6.附图说明:本实用新型的附图说明如下:
7.图1是本实用新型的实施例的原理结构示意图;
8.图2是本实用新型的第一种实施例中简单大功率半导体制冷制热器内换热器及外换热器正面剖视图;
9.图3是本实用新型的第二种实施例中简单大功率半导体制冷制热器内换热器及外换热器正面剖视图;
10.图中:1.半导体制冷片;2.内换热器;3.外换热器;4.液体冷媒流入/流出口;5.液体冷媒流动通路;6液体冷媒流入/流出口;7液体冷媒流动通路;8.隔热材料。
11.具体实施方式:如图1及图2所示,用导热性能良好的金属材料制作成合适的一个内换热器(2)、一个外换热器(3),内换热器(2)开有让液体冷媒通过的液体冷媒流入/流出口,内换热器(2)内部开有与液体冷媒流入/流出口(4)相连通的液体冷媒流动通路(5),该液体冷媒流动通路(5)是多条并行的平直扁长通孔,外换热器(3)开有让液体冷媒通过的液体冷媒流入/流出口(4),外换热器(3)内部开有与液体冷媒流入/流出口(4)相连通的液体冷媒流动通路(5),该液体冷媒流动通路(5)是多条并行的平直扁长通孔,选择至少两片高效率的半导体制冷片(1)和高效率的隔热材料(8),用内换热器(2)、外换热器(3)、半导体制冷片(1)和隔热材料(8)装配成简单大功率半导体制冷制热器,其特征是:内换热器(2)与至少两片半导体制冷片(1)紧密接触后再与外换热器(3)紧密接触实现热传导连通。
12.本实用新型的工作原理是这样的,这里以高温环境下电动汽车动力电池组的环境温度控制装置的制冷来举例说明,电动汽车动力电池组的环境温度控制装置通电后,简单大功率半导体制冷制热器、内循环输液泵、外循环输液泵及换热风机开始工作,动力电池组内部换热器不断地从动力电池组安装盒的内部吸取热量,通过与简单大功率半导体制冷制热器内换热器(2)相连通的液体冷媒的循环流动通路把热量传给简单大功率半导体制冷制热器内换热器(2),再通过半导体制冷片(1)的工作把热量传给简单大功率半导体制冷制热器外换热器(1),再通过液体冷媒的循环流动把热量传给复合换热器,由于换热风机工作散热,复合换热器上的热量被不断散发到周围的空气中,动力电池组安装盒内部的热量被不断地吸走,温度降低,达到电动汽车动力电池组的环境温度控制在规定范围内的目的,简单大功率半导体制冷制热器由一个内换热器(2)、一个外换热器(3)、实际使用中由至少两片半导体制冷片(1)组合构成,内换热器(2) 内部的液体冷媒流动通路(5)是多条并行的平直扁长通孔,可以大幅度增加内换热器(2)与流动液体的换热面积,而且内换热器(2)的多条并行的扁长通孔是平直通孔,有利于减少液体流动阻力,增加液体流量,能够大幅度提高内换热器(2)与流动液体的换热效率,外换热器(3)内部的液体冷媒流动通路(5) 是多条并行的平直扁长通孔,可以大幅度增加外换热器(3)与流动液体的换热面积,而且外换热器(3)的多条并行的扁长通孔是平直通孔,有利于减少液体流动阻力,增加液体流量,能够大幅度提高外换热器(3)与流动液体的换热效率,简单大功率半导体制冷制热器内换热器(2)及简单大功率半导体制冷制热器外换热器(3)都是通过液体换热把热量带走,所以可用于百瓦级的中型大功率、大冷量半导体制冷制热产品,在实际测试中,按照本技术方案制作的样机的最大制冷量达到了800瓦特,与本发明人以前所研发的大功率、大冷量半导体制冷制热产
品相比较,本简单大功率半导体制冷制热器的体积显著缩小,重量明显减轻。
13.如图2所示,内换热器(2)内部的液体冷媒流动通路(5)是多条并行的平直扁长通孔。
14.如图3所示,内换热器(2)内部的液体冷媒流动通路(7)也可以是s 形弯曲的长通孔。
15.如图2所示,外换热器(3)内部的液体冷媒流动通路(5)是多条并行的平直扁长通孔
16.如图3所示,外换热器(3)内部的液体冷媒流动通路(7)也可以是s 形弯曲的长通孔。
17.显然,在实际使用中为了增加制冷量,可以将至少两个简单大功率半导体制冷制热器组合在一起,各个简单大功率半导体制冷制热器内换热器液体冷媒流动通路用连接管路直接连通,构成新的大功率半导体制冷制热器全内换热器液体冷媒流动通路,各个简单大功率半导体制冷制热器外换热器液体冷媒流动通路用连接管路直接连通,构成新的大功率半导体制冷制热器全外换热器液体冷媒流动通路。