換熱裝置及半導(dǎo)體制冷冰箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及制冷設(shè)備，特別是涉及一種換熱裝置及具有該換熱裝置的半導(dǎo)體制冷冰箱。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制冷冰箱，也稱之為熱電冰箱。其利用半導(dǎo)體制冷片通過高效環(huán)形雙層熱管散熱及傳導(dǎo)技術(shù)和自動(dòng)變壓變流控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)制冷，無需制冷工質(zhì)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，解決了介質(zhì)污染和機(jī)械振動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)械制冷冰箱的應(yīng)用問題。
[0003]半導(dǎo)體制冷片的冷端在制冷的同時(shí)，會(huì)在其熱端產(chǎn)生大量的熱量，為保證半導(dǎo)體制冷片可靠持續(xù)地進(jìn)行工作，需要及時(shí)對(duì)熱端進(jìn)行散熱，然而現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)半導(dǎo)體制冷片的熱端散熱一般使用翅片的方式與周邊環(huán)境進(jìn)行熱交換。然而，現(xiàn)有采用翅片的換熱裝置的散熱效率較低，滿足不了半導(dǎo)體制冷冰箱的散熱要求，大大制約了半導(dǎo)體制冷冰箱的發(fā)展；加大翅片的尺寸雖然能夠提高一定的散熱效率，但大大增大了換熱裝置的體積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型第一方面的一個(gè)目的是要提供一種換熱效率高的換熱裝置。
[0005]本實(shí)用新型第一方面的一個(gè)進(jìn)一步的目的是要降低換熱裝置的占用空間。
[0006]本實(shí)用新型第二方面的一個(gè)目的要提供一種具有上述換熱裝置的半導(dǎo)體制冷冰箱。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置，其包括多個(gè)翅片。特別地，每個(gè)所述翅片包括多個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域，每個(gè)所述條帶形通風(fēng)區(qū)域中開設(shè)有多個(gè)通風(fēng)孔。
[0008]可選地，每個(gè)所述翅片上通風(fēng)孔的開孔率為10% — 30%。
[0009]可選地，每個(gè)所述翅片上的多個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域包括位于相應(yīng)所述翅片的橫向幾何中央軸線兩側(cè)的第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和第二條帶形通風(fēng)區(qū)域；且所述第一條帶形通風(fēng)區(qū)域中的多個(gè)通風(fēng)孔和所述第二條帶形通風(fēng)區(qū)域中的多個(gè)通風(fēng)孔關(guān)于相應(yīng)所述翅片的橫向幾何中央軸線對(duì)稱設(shè)置。
[0010]可選地，所述第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和所述第二條帶形通風(fēng)區(qū)域中每一個(gè)的多個(gè)通風(fēng)孔沿相應(yīng)所述翅片的縱向方向布置為兩排，且靠近相應(yīng)所述翅片的橫向幾何中央軸線的一排所述通風(fēng)孔的數(shù)量少于另一排所述通風(fēng)孔的數(shù)量；或，所述第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和所述第二條帶形通風(fēng)區(qū)域中每一個(gè)的多個(gè)通風(fēng)孔沿相應(yīng)所述翅片的縱向方向布置為三排，且中間一排所述通風(fēng)孔的數(shù)量多于其余每排所述通風(fēng)孔的數(shù)量。
[0011]可選地，每個(gè)所述通風(fēng)孔的形狀為長(zhǎng)條形或圓形。
[0012]可選地，每個(gè)所述翅片上還開設(shè)有多個(gè)穿管孔，沿相應(yīng)所述翅片的橫向幾何中央軸線間隔地布置。
[0013]可選地，每個(gè)所述翅片上的多個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域還包括設(shè)置于所述第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和所述第二條帶形通風(fēng)區(qū)域之間的第三條帶形通風(fēng)區(qū)域，其上的多個(gè)通風(fēng)孔沿相應(yīng)所述翅片的橫向幾何中央軸線間隔地布置；且所述第三條帶形通風(fēng)區(qū)域中的每個(gè)通風(fēng)孔的直徑等于每個(gè)所述穿管孔的直徑。
[0014]可選地，所述換熱裝置還包括:多根導(dǎo)熱管，每根所述導(dǎo)熱管的一端垂直地穿設(shè)于每個(gè)所述翅片上的相應(yīng)穿管孔，另一端熱連接至所述半導(dǎo)體制冷冰箱的半導(dǎo)體制冷片熱端或冷端；和軸流風(fēng)機(jī)，通過緊固機(jī)構(gòu)固定在所述多個(gè)翅片上。
[0015]可選地，所述換熱裝置還包括換熱箱，限定有用于容裝氣液兩相共存的制冷劑的內(nèi)腔，且配置成允許制冷劑在其內(nèi)發(fā)生相變換熱；而且每根所述導(dǎo)熱管為散熱管路，配置成允許制冷劑在其內(nèi)流動(dòng)且發(fā)生相變換熱，每根所述散熱管路的形成為開口端的第一端連通至所述換熱箱的內(nèi)腔的上部，每根所述散熱管路的從其第一端向上延伸，垂直地穿過每個(gè)所述翅片上的相應(yīng)穿管孔，終結(jié)于其形成為封閉端的第二端；或每根所述導(dǎo)熱管為散冷管路，配置成允許制冷劑在其內(nèi)流動(dòng)且發(fā)生相變換熱，每根所述散冷管路的形成為開口端的第一端連通至所述換熱箱的內(nèi)腔的下部，每根所述散冷管路的從其第一端向下延伸，垂直地穿過每個(gè)所述翅片上的相應(yīng)穿管孔，終結(jié)于其形成為封閉端的第二端。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，本實(shí)用新型還提供了一種半導(dǎo)體制冷冰箱，其包括上述任一種換熱裝置，所述換熱裝置熱連接至所述半導(dǎo)體制冷冰箱的半導(dǎo)體制冷片的熱端或冷端，以通過所述多個(gè)翅片將來自所述半導(dǎo)體制冷片的熱端的熱量散發(fā)到環(huán)境空氣中，或通過所述多個(gè)翅片將來自所述半導(dǎo)體制冷片的冷端的冷量散發(fā)到所述半導(dǎo)體制冷冰箱的儲(chǔ)物間室。
[0017]本實(shí)用新型的換熱裝置及半導(dǎo)體制冷冰箱中的翅片上因?yàn)榫哂卸鄠€(gè)通風(fēng)孔，其能夠影響流經(jīng)換熱裝置的氣流，顯著提高了翅片的換熱效率，進(jìn)而提高了半導(dǎo)體制冷冰箱的能效。此外，由于換熱裝置采用了高能效的翅片，能夠減小換熱裝置的體積。
[0018]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的換熱裝置和半導(dǎo)體制冷冰箱中利用制冷劑在換熱箱和多根導(dǎo)熱管中相變循環(huán)換熱，同時(shí)使用翅片增加了散熱面積，并采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流，有效地對(duì)半導(dǎo)體制冷片的熱端進(jìn)行散熱，或?qū)Π雽?dǎo)體制冷片的冷端進(jìn)行散冷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小。
[0019]進(jìn)一步地，由于本實(shí)用新型的換熱裝置和半導(dǎo)體制冷冰箱中第三條帶形通風(fēng)區(qū)域的通風(fēng)孔和穿管孔的特殊結(jié)構(gòu)，可便于導(dǎo)熱管的靈活安裝，提高了第三條帶形通風(fēng)區(qū)域的通風(fēng)孔和穿管孔的通用性。
[0020]根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本實(shí)用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說明】
[0021]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0022]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置中翅片的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置中翅片的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置中翅片的不意性結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷冰箱的示意性剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0028]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于半導(dǎo)體制冷冰箱的換熱裝置，其可包括多根導(dǎo)熱管10、多個(gè)翅片20和軸流風(fēng)機(jī)30。每根導(dǎo)熱管10的一端垂直地穿設(shè)于每個(gè)翅片20上的相應(yīng)穿管孔，以形成多個(gè)翅片20平行間隔地安裝于多根導(dǎo)熱管10上的結(jié)構(gòu)，另一端熱連接至半導(dǎo)體制冷冰箱的半導(dǎo)體制冷片200熱端或冷端，以將半導(dǎo)體制冷冰箱的半導(dǎo)體制冷片200熱端的熱量/冷端的冷量傳遞至多個(gè)翅片20。軸流風(fēng)機(jī)30可通過緊固機(jī)構(gòu)固定在多個(gè)翅片20上，以對(duì)從多根導(dǎo)熱管10傳至多個(gè)翅片20的熱量/冷量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱/散冷。特別地，每個(gè)翅片20包括多個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域，每個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域中開設(shè)有多個(gè)通風(fēng)孔22，以對(duì)流經(jīng)多個(gè)翅片20的氣流產(chǎn)生影響，可使每個(gè)翅片20下方的氣流流至其上方，或使每個(gè)翅片20上方的氣流流至其下方，顯著提高了翅片20及換熱裝置的散熱/散冷效率。
[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱裝置可為熱端換熱裝置100，可應(yīng)用到半導(dǎo)體制冷冰箱中，當(dāng)半導(dǎo)體制冷片200通電工作時(shí)，其熱端散發(fā)熱量，與之熱連接的多根導(dǎo)熱管10將熱量傳遞至每個(gè)翅片20上，軸流風(fēng)機(jī)30進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱，將半導(dǎo)體制冷片200熱端的熱量傳遞至空氣中。本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱裝置也可為冷端換熱裝置300，當(dāng)半導(dǎo)體制冷片200通電工作時(shí)，其冷端散發(fā)冷量，與之熱連接的多根導(dǎo)熱管10將冷量傳遞至每個(gè)翅片20上，軸流風(fēng)機(jī)30進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散冷，將半導(dǎo)體制冷片200冷端的冷量傳遞至半導(dǎo)體制冷冰箱的儲(chǔ)物間室內(nèi)。
[0030]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，每個(gè)翅片20上通風(fēng)孔22的開孔率為10 % — 30 %，其中開孔率是指每個(gè)翅片20的用于通風(fēng)的通風(fēng)孔22的總面積與相應(yīng)翅片20的上表面面積之比。
[0031]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，每個(gè)翅片20上的多個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域包括設(shè)置于翅片20的橫向幾何中央軸線兩側(cè)的第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和第二條帶形通風(fēng)區(qū)域。可選地，第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和第二條帶形通風(fēng)區(qū)域關(guān)于相應(yīng)翅片20的橫向幾何中央軸線對(duì)稱設(shè)置，也就是說第一條帶形通風(fēng)區(qū)域中的多個(gè)通風(fēng)孔和第二條帶形通風(fēng)區(qū)域中的多個(gè)通風(fēng)孔關(guān)于該橫向幾何中央軸線對(duì)稱設(shè)置。每個(gè)翅片20上的多個(gè)穿管孔21沿相應(yīng)翅片20的橫向幾何中央軸線間隔地布置。兩個(gè)條帶形通風(fēng)區(qū)域的通風(fēng)孔對(duì)稱地設(shè)置于多根導(dǎo)熱管10的兩側(cè)，提高了翅片20散熱的均勻性和提高了翅片20的利用率。
[0032]如圖2所示，第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和第二條帶形通風(fēng)區(qū)域中每一個(gè)的多個(gè)通風(fēng)孔22可沿相應(yīng)翅片20的縱向方向布置為三排，且中間一排通風(fēng)孔22的數(shù)量多于其余每排通風(fēng)孔22的數(shù)量，例如中間一排通風(fēng)孔22的數(shù)量可為12個(gè)，其余每排通風(fēng)孔22的數(shù)量可為11個(gè)。每個(gè)通風(fēng)孔22的形狀可優(yōu)選為長(zhǎng)條形。
[0033]如圖3所示，第一條帶形通風(fēng)區(qū)域和第二條帶形通風(fēng)區(qū)域中每一個(gè)的多個(gè)通風(fēng)孔22沿相應(yīng)翅片20的縱向方向布置為兩排，且靠近翅片20的橫向幾何中央軸線的一排通風(fēng)孔22的數(shù)量少于另一排通風(fēng)孔22