[发明专利]半导体制冷冰箱及其热端换热装置

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热端换热装置。

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，半导体制冷片的冷端在制冷的同时，会在其热端产生大量的热量，为保证半导体制冷片可靠持续地进行工作，需要及时对热端进行散热，然而现有技术中针对半导体制冷片的热端散热一般使用散热片的方式与周边环境进行热交换，这种方式散热效率低，限制了半导体制冷冰箱的发展。

目前现有技术中出现了通过设置风机对散热片进行强制对流散热的方案，以提高换热效率，但是散热翅片本省体积较大，另外设置风扇更加占用冰箱空间。风扇启动后会引起噪音增加，而且风扇连续工作，可靠性也较差。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种散热效率高、占用空间小的热端换热装置。

本发明一个进一步的目的是要使得热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，本发明提供了一种用于半导体制冷冰箱的热端换热装置。

该热端换热装置包括：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，热端换热箱为扁平长方体状，其相对设置的前壁与后壁的面积大于其他面的面积，且后壁的外表面用作与发热源热连接的换热面。

可选地，热端换热箱的箱体外延边缘上设置有多个安装孔，以便利用紧固件将热端换热装置安装固定到半导体制冷冰箱中。

可选地，每根散热管路包括：连接管，与内腔连通且延伸至热端换热箱外部；第一区段，与连接管连接且在与后壁平行的平面中横向地且倾斜向上地延伸；和第二区段，从第一区段向前且倾斜向上地弯折至与热端换热箱的横向相对的侧壁平行的平面，并在与侧壁平行的平面中继续倾斜向上地弯折延伸。

可选地，第二区段包括：多个直管段，每个直管段以相对于水平面呈10°至70°的角度倾斜设置；和弯折管段，连接每两个相邻直管段。

可选地，上述热端换热装置还包括：三通装置，设置于一根散热管路的连接管和第一区段中，三通装置的第一端作为所述连接管与所述内腔连通或者与连接管相连，其第二端与第一区段相连，其第三端为配置成可操作地打开以接收从外部注入的制冷剂的常闭端。。

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，设置于内胆的外侧，外壳的后背与内胆的后壁限定有安装空间；半导体制冷片；上述任一种的热端换热装置；半导体制冷片与热端换热装置布置于安装空间内，而且被安装成热端换热装置的热端换热箱的后壁的外表面与半导体制冷片的热端热连接，而且热端换热装置的每根制冷剂管路的至少一部分与外壳的内表面贴靠并向上地弯折延伸，以将来自热端散发的热量散发至周围环境。

可选地，上述半导体制冷冰箱还包括：导热装置，竖直设置于安装空间内作为热桥，导热装置包括：第一传热块，与半导体制冷片的热端热连接；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，并与热端换热箱的后壁的外表面热连接。

可选地，导热体包括：多根热管，沿竖直方向平行向下延伸。

可选地，上述半导体制冷冰箱还包括：冷端换热装置，与半导体制冷片的冷端热连接，用于将冷端的温度传导至储物间室内。

可选地，冷端换热装置包括：冷端换热箱，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

制冷剂管路，配置成允许制冷剂在其内流动且发生相变换热，而且制冷剂管路的形成为开口端的第一端和第二端皆连通至冷端换热箱的内腔的下部，制冷剂管路分别从其第一端和第二端倾斜向下地弯折延伸至共同的最低位置，而且制冷剂管路的至少一部分与内胆的外表面贴靠。