[实用新型]强化传热型冷饮水器

说明书

本实用新型述及一种强化传热型冷饮水器，属半导体制冷技术领域。

目前市场上供应的冷饮水器一般是机械压缩式制冷的饮水器及热电半导体制冷的饮水器，前者使用压缩机及工质氟利昂，其缺点是氟利昂对臭氧层有破坏作用，影响环境保护，且压缩机系统重量大、尺寸大、噪音也较大；后者以半导体制冷技术制造的饮水器，由于热端散热问题未获很好的解决，因此制冷效果也不理想，且耗电也较多。目前的半导体制冷饮水器，基本上有二种形式；一种是顶部制冷形式，即在铝金属盛水容器的顶部安装有半导体制冷器，在半导体制冷器的热端侧设置一传统惯用的铝型材散热器及一个小风扇(参见图1)。这种结构存在的问题是由于使用铝型材散热器，其散热面积小，以致半导体制冷器热端温度较高，即使采用粘接型及钎焊型高密度肋片散热器，也因其边缘地区肋片效率低的原因，改进效果也不大。若夏天环境温度为30℃，使用上述的散热器，半导体制冷器的热端温度将达到50℃左右，在如此高的热端温度下，半导体制冷器的制冷量及效率都十分低，要在1小时内使室温下的饮用水降低到5～10℃的温度范围是不可能的。另一种目前制造的半导体制冷饮水器的型式基本上与上述的相同，其不同点仅仅是其半导体制冷器，散热器和风扇安装在盛水容器的底部(参见图2)。这一形式的饮水器可使容器近底部的水冷得特别快，但上部水温仍较高。同样，这种形式的半导体制冷饮水器也存在着半导体制冷器热端温度高、制冷量小和冷却效率低的缺点。

半导体制冷器的原理主要是：它主要是由数量众多的成对的P-N型碲化铋半导体块粒藉铜片串联而成的半导体组件主体，在直流正向通电状态下，在半导体组件主体两侧形成冷端和热端，冷端可与被冷却物体接触，冷端获得的热量通过半导体组件主体到达热端，此处的热量通过设置于热端侧的散热器和风扇将热量排至外界空气中。

本实用新型的目的是从根本上改进半导体制冷器热端的散热效果，从而使半导体制冷器工作时热端温度降低，冷热端温差缩小，以有利于提高制冷量和效率。

本实用新型是通过以下技术手段来达到上述目的的。

本实用新型强化传热型冷饮水器主要包括有一盛水容器，一个半导体制冷器、一散热器和一风扇。在盛水容器的外面设置有一台半导体制冷器，半导体制冷器的冷端侧贴近盛水容器，其热端侧则设置有散热器和风扇，其特征是半导体制冷器热端侧设置的散热器为一特殊设计的平面型热管散热器，它主要是由作为蒸发段的平面蒸发基板和作为冷凝段的带有散热翅片的冷凝管即翅片管所组成，二者之间有连接管相通；热管内充有可进行气液相转换的工质(如氨)，热管内壁可设置有微孔多孔物质构成的管芯；当在热管的冷凝段高于蒸发段使用状态下，或者热管的冷凝段在上，蒸发段在下的垂直使用状态下，此种热管即为重力热管，重力热管可以不设置管芯。本实用新型中的平面型热管散热器，其热管即为重力热管。本实用新型强化传热型冷饮水器主要技术特点是将平面型热管散热器的平面蒸发基板紧贴设置于半导体制冷器的热端；半导体制冷器的冷端可紧贴于盛水容器，也可在容器内部设置一个冷端散热器即铝型材散热器，并紧贴于半导体制冷器的冷端。

强化传热型冷饮水器的工作原理及工作方式如下：

本实用新型冷饮水器在正常使用工作过程中，半导体到冷器热端可以散发出45～75w的热量，此热量使平面型热管散热器蒸发基板内的传热工质氨从液相变为气相，即它吸收了半导体制冷器热端散发的热量而形成气相氨，气相氨通过连接管进入上面的冷凝管，气相氨的热量通过冷凝管管壁及管身外的散热翅片，将其散发至外界空气中，从而使气相氨转变为液相氨，氨液沿冷凝管之内壁藉重力作用向下回流至蒸发基板，如此往复循环，最终将来自半导体制冷器冷端的热量不断放出，也即来自饮用水的热量通过冷端铝型材散热器、半导体制冷器冷端到半导体制冷器热端，再通过热端散热器即平面型热管散热器不断散发至周围空气中，因而降低了饮用水的温度。

半导体制冷器和平面型热管散热器、冷端铝型材散热器等整套装置可以设置于盛水容器的侧面，也可以设置在盛水容器的顶部。盛水容器可以是金属的、半金属的或非金属的。平面型热管散热器其热管可以为单管式、双管式或多管式的；也即平面型热管散热器可以具有单根冷凝翅片管的形式，可以具有二根并列对称的冷凝翅片管的双管形式，也可以具有三根或三根以上的冷凝翅片管的多管形式。平面型热管散热器其平面蒸发基板可以以其水平平面接触方式布置，也可以其垂直侧平面接触方式布置。

风扇的设置可使冷凝翅片管散发出的热量在强迫对流情况下进行散热，可大大提高散热效果。