[发明专利]半导体制冷冰箱及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冰箱，特别是涉及一种半导体制冷冰箱及其制造方法。

背景技术

传统冰箱使用氟利昂作为制冷剂，并以压缩机作为冰箱内部工质循环的动力，存在着对臭氧层破坏等污染问题，不符合国家的环保要求。半导体制冷，又称为温差电制冷、热电制冷。与传统的蒸汽压缩式制冷方式相比，半导体制冷无需压缩机、制冷剂，制冷启动迅速，结构简单，无噪音等优点，因此被认为是一种有助于解决臭氧破坏问题的环保制冷方式。同时，半导体制冷还具有制冷器体积小，移动、安装方便等优点，其制冷量可在毫瓦级至千瓦级之间变化，制冷温差可在20～150℃范围内调整，因此在电子元器件冷却，小型制冷设备，军事、医疗设备，科研等领域都有很多应用，更为重要的是半导体制冷开辟了制冷技术的一个新分支，解决了许多场合的制冷难题。特别是近年来随着我国人民生活水平的提高，半导体制冷在小型冰箱、饮水机、除湿机等家用领域的应用得到迅速推广。

目前，市场上大多数半导体冰箱采用散热铝槽或热管套翅片作为散热模块，这种散热方式，虽然能够保证半导体冷热端的温度和冷藏室内空气温度的要求，但是也存在一些问题，如实现强制对流的轴流风扇需要消耗额外的电能，同时随着轴流风扇运行的时间增加，其产生的噪声和故障率也越来越大，影响用户的舒适性。本申请的发明人为了解决上述问题将散热热管的冷凝段直接贴靠在外壳内表面上，以利用外壳表面作为散热面，同时，本申请的发明人发现冰箱采用此种方式进行制冷的制冷效率、散热效率和效果均远远低于采用强制对流散冷的冰箱。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在提供一种新颖的半导体制冷冰箱，能够充分利用外壳作为散热面，显著提高了其制冷效率和散热效率。

本发明第一方面的一个进一步的目的是要尽量使热端热管牢固地固定于外壳。

本发明第一方面的另一个进一步的目的是要尽量提高热端热管与外壳之间的换热效率。

本发明第二方面的一个目的是要提供一种用于上述任一种半导体制冷冰箱的制造方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种半导体制冷冰箱，包括外壳和半导体模块以及将所述半导体模块的热量传至所述外壳的至少一根热端热管，特别地，所述外壳包括：石墨膜层，其设置在所述外壳的基板层的至少部分内表面上，以将每根所述热端热管的至少部分冷凝段的热量散布至所述外壳的基板层的内表面。

可选地，每根所述热端热管的冷凝段包括位于该热端热管的蒸发段两侧的第一冷凝段和第二冷凝段。

可选地，每根所述热端热管的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述外壳的两个相对侧壁的内表面。

可选地，所述至少一根热端热管的数量为至少两根，一部分所述热端热管中的每根热端热管的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述外壳的两个相对侧壁的内表面，其余部分所述热端热管中的每根热端热管的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于所述外壳的顶壁的内表面；或

所述至少一根热端热管的数量为至少三根，一部分所述热端热管中的每根热端热管的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向贴靠于所述外壳的两个相对侧壁的内表面，另一部分所述热端热管中的每根热端热管的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于所述外壳的顶壁的内表面，其余部分所述热端热管中的每根热端热管的第一冷凝段和第二冷凝段的至少部分管段均沿水平纵向方向贴靠于所述外壳的底壁的内表面。

可选地，每根所述热端热管的至少部分冷凝段焊接于所述外壳的基板层的内表面；所述外壳上焊接有所述热端热管至少部分冷凝段的壳壁的基板层的除去用于焊接每根所述热端热管的至少部分冷凝段的内表面后的其余内表面上设置有所述石墨膜层。

可选地，所述半导体制冷冰箱进一步包括：至少一个热端固定压板，每个所述热端固定压板将每根所述热端热管的至少部分冷凝段固定于所述外壳的内表面；所述外壳上固定有所述热端热管至少部分冷凝段的壳壁的基板层的内表面上设置有所述石墨膜层。

可选地，所述半导体模块包括：半导体制冷片；和热端传热基板，其被安装成使其前表面与所述半导体制冷片的热端接触抵靠，所述热端传热基板上形成有至少一个容纳槽，每个所述容纳槽配置成容纳一根相应所述热端热管的至少部分蒸发段。

可选地，所述外壳的后壁的基板层的内表面上设置有所述石墨膜层，所述热端传热基板的后表面与所述外壳的后壁的石墨膜层的内表面接触抵靠。