[发明专利]半导体制冷冰箱及其冷端换热装置

说明书

技术领域

本发明涉及制冷设备，特别是涉及半导体制冷冰箱及其冷端换热装置。

背景技术

半导体制冷冰箱，也称之为热电冰箱。其利用半导体制冷片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷，无需制冷工质和机械运动部件，解决了介质污染和机械振动等传统机械制冷冰箱的应用问题。

然而，半导体制冷冰箱需要有效地将半导体制冷片冷端的温度传导至冰箱储物间室内，现有技术一般采用散热片强制对流，散热片通过与半导体制冷片冷端直接接触，并与储物间室进行热交换，这种固体之间的导热换热效率低，不利于半导体最佳性能的发挥，而且散热翅片体积较大，占用冰箱空间，配合风扇后，会引起噪音增加，且风扇连续工作，可靠性较差。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种换热效率高、占用空间小的冷端换热装置。

本发明一个进一步的目的是要使得冷端换热装置生产及装配工艺简单、与冰箱本体配合可靠稳定。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置。该冷端换热装置包括：冷端导热板，其具有与制冷源热连接的换热面；多根制冷环形热管，沿径向依次间隔排列于与换热面平行的平面中，其中每根制冷环形热管的上部与冷端导热板接触换热，沿与换热面平行的平面向下布置。

可选地，每根制冷环形热管为以冷端导热板的纵向中心线轴对称的多边形，其构成顶角的两条边或者其顶边的一部分与冷端导热板接触换热。

可选地，每根制冷环形热管为圆角方形，其上边的至少一部分与冷端导热板接触换热，其两个侧边沿与换热面平行的竖直向下延伸。

可选地，制冷环形热管的管腔内部具有烧结的金属粉末结构。

可选地，每根制冷环形热管为菱形，其第一组对角线竖直设置，第二组对角线水平设置，构成第一组对角线的上方顶角及形成上方顶角的邻边的至少一部分与冷端导热板接触换热。

可选地，制冷环形热管为光管热管。

可选地，每根制冷环形热管的外表面为扁平方形。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种半导体制冷冰箱。该半导体制冷冰箱包括：内胆，其内限定有储物间室；外壳，设置于内胆的外侧，其包括有U壳和后背，外壳的后背与内胆的后壁限定有安装空间；半导体制冷片；可选地，以上介绍的任一种冷端换热装置，与半导体制冷片均布置于安装空间内，冷端换热装置被安装成使其换热面与半导体制冷片的冷端热连接，而且使其每根制冷环形热管的至少一部分与内胆的外表面贴靠，以将来自冷端的冷量传至储物间室。

可选地，上述半导体制冷冰箱还包括：热端换热装置，与半导体制冷片的热端热连接，用于将热端产生的热量散发至周围环境。

可选地，热端换热装置包括：热端换热箱，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；和散热管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且散热管路的形成为开口端的第一端和第二端皆连通至热端换热箱的内腔的上部，散热管路分别从其第一端和第二端倾斜向上地弯折延伸至共同的最高位置。

可选地，热端换热装置包括：热端换热箱，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；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，而且每根散热管路的形成为开口端的第一端连通至热端换热箱的内腔的上部，每根散热管路的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端。

可选地，热端换热装置包括：热端导热板，其与热端热连接；和多根散热环形热管，每根散热环形热管的一部分与热端导热板接触换热，另一部分与半导体制冷冰箱的外壳的内壁接触换热。

可选地，热端换热装置包括：热端导热板，其与热端热连接；多根散热热管，每根散热热管的一端与热端导热板接触换热；散热翅片，设置于多根散热热管上；和风机，通过紧固机构固定在散热翅片上，以对从多根散热热管传至散热翅片的热量进行强制对流散热。

可选地，热端换热装置包括：热端换热箱，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；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，而且每根散热管路的形成为开口端的第一端连通至热端换热箱的内腔的上部，每根散热管路的从其第一端倾斜向上地弯折延伸，终结于其形成为封闭端的第二端；散热翅片，设置于多根散热管路上；和风机，通过紧固机构固定在散热翅片上，以对从多根散热管路传至散热翅片的热量进行强制对流散热。