片的热端热连接，而且使其每根散热管路420的冷凝段421与外壳的内表面贴靠，以将来自热端散发的热量散发至周围环境。
[0052]具体地，半导体制冷片可设置于半导体制冷冰箱的下部，且其热端可与热端换热装置400的热端换热部410的前表面接触热连接。在本发明的一些替代性实施例中，半导体制冷片可设置于半导体制冷冰箱的中部或上部，为了扩展热端换热装置400的散热空间，半导体制冷冰箱还可以设置有:导热装置。该导热装置竖直设置于所述外壳的后背310与所述内胆100的后壁之间作为热桥。该导热装置一般性地可以包括:第一传热块、导热体和第二传热块。第一传热块与半导体制冷片的热端以直接贴靠或其他方式热连接；导热体在竖直方向上具有预设的传热长度，其位于上方的第一端与第一传热块热连接，以将半导体制冷片的热端的热量从第一端传至位于下方的第二端；第二传热块与导热体的第二端连接，并与热端换热部410的后表面以直接贴靠或其他方式热连接。利用热桥，热端换热部410可以布置在较低的位置上，为散热管路420提供更大的向上延伸的空间，从而可以使半导体冰箱具有更大的散热面积。
[0053]为解决半导体制冷片向储物间室内提供冷量的问题，本实施例的半导体制冷冰箱还可以包括:冷端换热装置200，与半导体制冷片的冷端热连接，用于将冷端产生的冷量传导至储物间室内，从而利用半导体制冷片对储物间室进行制冷。
[0054]如图6和图7所示，该冷端换热装置200可包括:冷端换热部和制冷剂管路20。冷端换热部限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热。制冷剂管路20配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且每根制冷剂管路20的形成为开口端的第一端连通至冷端换热部的内腔的下部，每根制冷剂管路20的从其第一端倾斜向下地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端。制冷剂管路20的蒸发段21可以贴靠在冰箱的内胆100上，例如部分制冷剂管路20的蒸发段21贴靠于内胆后壁的外表面，其余部分制冷剂管路20的蒸发段21贴靠于内胆两个侧壁的外表面。冷端换热部和制冷剂管路20中灌注的制冷剂可以为二氧化碳或其他制冷工质，且制冷剂的灌注量可以由通过试验测试得出。每根制冷剂管路20向下地弯折延伸需要保证液态的制冷剂可以依靠重力自由的在管路中流动。本实施例的冷端换热装置200工作时，制冷剂在冷端换热部和制冷剂管路20中进行气液相变，进行热循环。具体地，当半导体制冷片通电工作时，冷端温度下降，通过传导，冷端换热部温度相应下降，其内气态的制冷剂遇冷时发生相变冷凝，变化成为低温的液态制冷剂，液态的制冷剂会靠重力沿着制冷剂管路20管腔下流，冷凝下流的制冷剂在制冷剂管路20中由于吸收冰箱内部的热量受热相变蒸发，变化成为气态。气态蒸汽在热源压力的推动下会上升，气态制冷剂上升到冷端换热部处继续冷凝，由此循环制冷，致使导致储物间室的温度下降实现降温。
[0055]使用该冷端换热装置200与以上实施例介绍的热端换热装置400进行装配时，其结构可以为:半导体制冷片布置在冰箱内胆100的后壁与冰箱外壳后背310之间的空间的上部，冷端换热装置200的冷端换热部的后壁与半导体制冷片的冷端贴靠热连接。半导体制冷片的热端与导热装置的第一传热块直接贴靠热连接；导热装置的第二传热块并与热端换热部410的后表面以直接贴靠热连接。在本发明的一些替代性实施例中，本领域的技术人员也可采用其它形式的冷端换热装置200，例如，采用包括热管、翅片和风机的冷端换热装置200。
[0056]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种用于半导体制冷冰箱的热端换热装置，包括: 热端换热部，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔或管道，且配置成允许制冷剂在其内流动并发生相变换热；和 多根散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，每根所述散热管路具有:在一竖直平面中向上弯折延伸且末端封闭的冷凝段，和从所述冷凝段的起始端向下弯折延伸并连通至所述内腔或管道的连接段；而且 所述多根散热管路中至少部分散热管路的冷凝段布置于相互垂直的两个竖直平面中。
2.根据权利要求1所述的热端换热装置，其中 所述热端换热部为扁平长方体状，其相对设置的前表面与后表面的面积大于其他表面的面积，且所述热端换热部的前表面或后表面用作与热源热连接的换热面。
3.根据权利要求2所述的热端换热装置，其中 所述两个竖直平面包括与所述热端换热部的后表面垂直的第一平面和与所述热端换热部的后表面平行的第二平面。
4.根据权利要求3所述的热端换热装置，其中 所述多根散热管路中部分散热管路的冷凝段布置于与所述第一平面平行的第三平面中。
5.根据权利要求4所述的热端换热装置，其中 其冷凝段布置于所述第二平面中的每根散热管路的冷凝段位于所述第一平面和所述第三平面之间； 其冷凝段布置于所述第一平面中的每根散热管路的冷凝段和其冷凝段布置于所述第三平面中的每根散热管路的冷凝段均位于所述第二平面的一侧。
6.根据权利要求5所述的热端换热装置，其中 其冷凝段布置于所述第二平面中的散热管路的数量为两根，关于一竖向几何对称面对称设置。
7.根据权利要求6所述的热端换热装置，其中 其冷凝段布置于所述第一平面中的散热管路和其冷凝段布置于所述第三平面中的散热管路的数量均为一根，并关于所述竖向几何对称面对称设置。
8.根据权利要求7所述的热端换热装置，其中 其冷凝段布置于所述第二平面中的每根散热管路的冷凝段在水平面上的投影长度小于所述半导体制冷冰箱的外壳后背宽度的1/2且大于所述外壳后背宽度的1/4 ; 其冷凝段布置于所述第一平面中的散热管路的冷凝段和其冷凝段布置于所述第三平面中的散热管路的冷凝段在水平面上的投影长度均小于所述半导体制冷冰箱的外壳侧壁宽度且大于所述外壳侧壁宽度的1/2。
9.根据权利要求1所述的热端换热装置，其中 每根所述散热管路的冷凝段包括: 多个直管区段，沿竖直方向间隔地设置，每个所述直管区段以相对于水平面呈10°至70°的角度倾斜设置；和 弯折区段，连接每两个相邻所述直管区段。
10.根据权利要求9所述的热端换热装置，进一步包括: 多个固位钢丝，沿竖直方向设置；而且 每根所述散热管路同侧的各个弯折区段的外顶点处管壁均焊接于一个所述固位钢丝。
11.一种半导体制冷冰箱，包括: 内胆，其内限定有储物间室； 外壳，包括有U壳和后背，设置于所述内胆的外侧； 半导体制冷片，设置于所述外壳的后背与所述内胆的后壁之间；和根据权利要求1至10中任一项所述的热端换热装置，设置于所述外壳的后背与所述内胆的后壁之间，且其被安装成使其热端换热部的后表面与所述半导体制冷片的热端热连接，而且使其每根散热管路的冷凝段与所述外壳的内表面贴靠，以将来自所述热端散发的热量散发至周围环境。
【专利摘要】本发明提供了一种热端换热装置及半导体制冷冰箱。其中该热端换热装置包括：热端换热部，限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔或管道；和多根散热管路，每根散热管路具有：在一竖直平面中向上弯折延伸且末端封闭的冷凝段，和从冷凝段的起始端向下弯折延伸并连通至内腔或管道的连接段；而且多根散热管路中至少部分散热管路的冷凝段布置于相互垂直的两个竖直平面中。此外，本发明还提供了一种具有该热端换热装置的半导体制冷冰箱。由于至少部分散热管路的冷凝段布置于相互垂直的两个竖直平面中，可使外壳的至少一个侧壁和后背与散热管路的冷凝段进行热交换，显著提高了热端换热装置的散热效率和提高了半导体制冷冰箱的能效。
【IPC分类】F25B21-02, F25D19-00
【公开号】CN104534727
【申请号】CN201410778448
【发明人】陶海波, 于冬, 李鹏, 刘建如, 王定远, 李春阳, 戚斐斐, 姬立胜
【申请人】青岛海尔股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月15日