[发明专利]一种用于循环冷却系统的风冷半导体制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制冷装置，尤其涉及一种用于循环冷却系统的风冷半导体制冷装置，属于半导体制冷技术领域。

背景技术

目前，公知的半导体制冷片是由半导体N型(以下称N型)和半导体P型(以下称P型)经导线连接，用2片导热体(一般为电绝缘的陶瓷片)分别粘在N型和P型的两端面组成。半导体制冷片工作时，N型和P型的散热面所放出的热量，经相对应的导热体向外界散发，N型和P型的吸热面所需吸收的热量，经导热体向外界吸收，其N型和P型的吸热面就有了制冷的功能。但是半导体制冷器效率低，原因是：N型和P型的散热面和吸热面，仅一个端面与导热体相连接，导致热传递的面积小；而且N型和P型的散热面和吸热面被放置在同一个空间内，又导致了其散热面和吸热面之间的热量相互干扰。要想提高半导器的制冷效率，就需要尽可能使散热面温度低，散热面的热传导速度越快、散热效果越好，吸热面温度越高，吸热面的制冷效果就越好。

如图1所示，现有技术中，半导体循环制冷系统包括与热源76通过水循环管路连接的半导体制冷装置710和散热装置，在水循环管路上还设置循环水泵78，用于半导体循环制冷系统的半导体制冷装置710一般都包括：两层吸热面相对设置的半导体制冷片组71、换热器72、金属散热器73、轴流风机74等。半导体制冷片组71中间部分为换热器72，换热器72两侧为两层半导体制冷片组71的吸热面711，两层半导体制冷片组71面为金属散热器73。经过热源75的冷却用导热介质，经循环泵流经换热器72被降温冷却，半导体制冷片组71散热面的热量由金属散热器73加轴流风机74被散掉。所述的制冷器有以下缺陷：半导体制冷装置中半导体制冷片组71的散热面靠金属散热器73加轴流风机74散热，而金属散热器73体积大，与半导体制冷片组71的散热面可接触进行热交换的面积有限。金属散热器73两侧平行设置，不易形成散热风道。另外安装半导体制冷片数量受限，不宜扩展系统制冷功率；金属散热器73散热效率低，严重影响半导体制冷片的制冷效率(40％-60％制冷能效比)；制冷器整体体积大，且安装位置受散热风道的限制，不便安装，浪费空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何在一定空间内安装多片半导体制冷片并提高制冷能效比。

为实现上述的发明目的，本发明提供了一种用于循环冷却系统的风冷半导体制冷装置，包括：

换热装置，所述换热装置是多棱柱，所述换热装置中通有循环的导热介质；

所述多棱柱侧面贴有半导体制冷层，所述半导体制冷层的吸热面靠近所述多棱柱的侧面；

所述半导体制冷层的散热面设置有散热装置。

其中较优地，所述半导体制冷层是在所述多棱柱侧面的多片半导体制冷片。

其中较优地，所述半导体制冷片的宽度略小于所述多棱柱侧面的宽度。

其中较优地，所述半导体制冷层呈环状分布在所述多棱柱侧面。

其中较优地，所述换热装置中空，所述散热循环装置中通有可循环的导热介质。

其中较优地，所述换热装置中空，所述换热装置有预定厚度的管壁，所述管壁内设置有迷宫格；

所述换热装置还包括盖合所述换热装置本体两端的端盖；

所述端盖与所述管壁的迷宫格形成导热介质循环通路。

其中较优地，所述多棱柱是正多棱柱。

其中较优地，所述多棱柱的棱上设置有凸台。

其中较优地，所述散热装置包括贴合在半导体制冷层散热面的散热片，所述散热片上设置有散热鳍片。

其中较优地，所述散热装置还包括：

一组散热风扇；

所述散热风扇设置在所述换热装置一端；或

两组散热风扇，所述两组散热风扇设置在所述换热装置两端，所述两组散热风扇同向转动。

本发明提供的用于循环冷却系统的风冷半导体制冷装置，采用多棱柱换热器结构，突破传统半导体制冷器在一定空间内安装多片半导体制冷片有数量的限制；使半导体制冷器在满足较大的制冷功率输出的同时，具有较高的制冷能效比；解决了散热风道问题，提高半导体制冷器散热面的散热效率，进一步保证半导体制冷器较具有高的制冷能效比。本发明不仅结构紧凑，安装方便还具有85％－120％的制冷能效比，远远高于传统的半导体制冷器产品制冷能效比，具有较高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是现有技术中换热装置结构示意图；

图2是本发明风冷半导体制冷装置整体结构示意图；

图3是图2所示的风冷半导体制冷装置分解示意图；