风冷散热流动型半导体制冷系统及制冷设备技术方案

技术编号:25434652 阅读:22 留言:0更新日期:2020-08-28 22:24
本发明专利技术涉及制冷设备领域,公开了一种风冷散热流动型半导体制冷系统及制冷设备。该制冷系统包括存储容器、半导体制冷芯片和与该半导体制冷芯片的热端接触的风冷热端散热器;所述存储容器的一侧设有或一体形成有内表面暴露于该存储容器内腔的导冷件,所述导冷件与所述半导体制冷芯片的冷端接触;所述存储容器上设有液体驱动装置,该液体驱动装置与所述存储容器形成液体流动路径,以能够通过所述液体驱动装置在工作过程中引导饮用液体的热对流运动,且所述液体流动路径上设有用于形成液体局部紊流的局部紊流形成结构。本发明专利技术通过液体流动路径促进存储容器中不同区域的饮用液体保持温度均匀,有效地提高了制冷效率、增强了制冷效果。

【技术实现步骤摘要】
风冷散热流动型半导体制冷系统及制冷设备
本专利技术涉及制冷
,具体地涉及一种风冷散热流动型半导体制冷系统及具有其的制冷设备。
技术介绍
目前的液体制冷设备中制冷方式分为两种:一种是以制冷压缩机为工作部件,其原理与一般电冰箱相同,其优点是制冷快、制冷量大,缺点是结构复杂、价格高;另一种以半导体制冷芯片为工作部件,是利用珀尔帖效应的一种特殊制冷方式,具有结构简单、无冷媒更环保、噪音小、重量轻、生产工艺高等优点,缺点是制冷慢、制冷量小。半导体制冷芯片在通电后,其两个端面一面制热、一面制冷,制冷能力除了受芯片本身的特性影响外,还受到冷端和热端散热/换热性能的影响。市场上已有的冷饮制冷设备的半导体制冷系统中,半导体芯片的冷端一般通过与存储容器内的液体直接接触进行制冷,使得液体温度逐渐降低,该结构冷端的导热面积小、换热效率低,只能满足与半导体芯片冷端接触的局部液体的制冷,而远离半导体芯片冷端的液体可能仍处于常温或温热的状态,影响人们的正常使用。目前半导体芯片制冷技术中,制冷能力低下、制冷不及时、温度不均匀,已经成为比较突出、长期无法解决的技术难题。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足,本专利技术首先要解决的基本技术问题是提供一种风冷散热流动型半导体制冷系统,该半导体制冷系统的结构简单,并且可以有效解决现有技术中半导体制冷芯片的热传递速度慢、制冷效率低、温度不均匀等问题。本专利技术还提出一种制冷设备,所述制冷设备包括上述风冷散热流动型半导体制冷系统。为了解决本专利技术的上述技术问题,第一方面,本专利技术提供一种风冷散热流动型半导体制冷系统,包括:存储容器、半导体制冷芯片和与该半导体制冷芯片的热端接触的风冷热端散热器;所述存储容器的一侧设有或一体形成有内表面暴露于该存储容器内腔的导冷件,所述导冷件与所述半导体制冷芯片的冷端接触;所述存储容器上设有液体驱动装置,该液体驱动装置与所述存储容器形成液体流动路径,以能够通过所述液体驱动装置在工作过程中引导饮用液体的热对流运动,且所述液体流动路径上设有用于形成液体局部紊流的局部紊流形成结构。作为一种优选实施方式,所述液体驱动装置包括设置在所述存储容器外部的液体流动管路和泵送装置,所述存储容器上设有进液口和出液口,所述进液口和所述出液口通过所述液体流动管路连接,所述液体流动管路与所述存储容器内腔形成闭环的流动液路,所述泵送装置设在所述流动液路上。优选地,所述局部紊流形成结构包括:所述存储容器的进液口设置在该存储容器的上部,且出液口设置在该存储容器的下部,以在工作过程中能够通过高度差产生的液体冲击形成所述局部紊流。优选地,所述导冷件暴露于所述存储容器内腔的一侧外部罩设有导流板,该导流板与所述导冷件之间形成导流通道,所述液体流动管路通入所述存储容器内部直至所述导流通道。作为另一种优选实施形式,所述液体驱动装置设置在所述存储容器的内壁上,所述液体驱动装置的抽吸口和泵出口均位于所述存储容器内腔内,其中,所述抽吸口朝向所述导冷件,所述泵出口的泵出方向与所述抽吸口的抽吸方向具有夹角,以能够在工作过程中驱动所述导冷件周围的饮用液体朝向离开该导冷件的方向运动,并使得所述存储容器内其他区域的饮用液体被引导朝向所述导冷件运动。优选地,所述导冷件位于所述存储容器的制冷侧侧壁上,所述液体驱动装置设置在与所述制冷侧侧壁相对的引流侧侧壁上。优选地,所述液体驱动装置为离心泵。优选地,所述导冷件包括导冷板和突出于所述导冷板的内表面上、用作所述局部紊流形成结构的扰流翅片,其中,所述扰流翅片凸出到所述存储容器内腔内,所述导冷板的外表面与所述半导体制冷芯片的冷端接触。优选地,所述风冷热端散热器包括散热件和用于对该散热件冷却用的冷却风驱动装置,所述散热件和所述冷却风驱动装置之间形成冷却风路径。优选地,所述冷却风路径上设置有吸热液雾散布装置,该吸热液雾散布装置在所述冷却风路径上设置在冷却风进入所述散热件之前的位置上或者设置在经由所述散热件的区段上。优选地,所述吸热液雾散布装置能够喷洒吸热气化的液雾。第二方面,本专利技术提供一种制冷设备,包括机体,所述机体内安装有上述所述的风冷散热流动型半导体制冷系统。与现有的技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术的风冷散热流动型半导体制冷系统中,半导体制冷芯片的冷端通过导冷件与存储容器内的饮用液体接触制冷,同时利用液体驱动装置使存储容器内待冷却的饮用液体形成具有至少一条循环路径的强制热对流运动,并在热对流运动的运动轨迹的局部区域形成局部紊流,促进饮用液体间的热传递,避免存储容器内饮用液体出现温度梯度差,增强制冷效率,半导体制冷芯片的热端通过风冷热端散热器进行快速降温,以保持半导体制冷芯片冷端的制冷性能。本专利技术的半导体制冷系统结构简单实用、成本相对较低,能够普遍适用于饮水机、冷饮机、果汁机等供饮设备。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术第一种具体实施方式的结构示意图,其液体驱动装置为存储容器外部的液体流动管路和泵送装置;图2是本专利技术图1的半导体制冷系统增加了导流板的结构示意图;图3是本专利技术第二种具体实施方式的结构示意图,其液体驱动装置为离心泵;图4是本专利技术中导冷件的一种具体实施方式的结构示意图;图5是本专利技术中风冷热端散热器的一种具体实施方式的结构示意图。附图标记说明1存储容器11进液口12出液口1a制冷侧侧壁1b引流侧侧壁2半导体制冷芯片3风冷热端散热器31散热件32冷却风驱动装置33吸热液雾散布装置4导冷件41导冷板42扰流翅片5液体驱动装置51液体流动管路52泵送装置53抽吸口54泵出口6导流板7液体流动路径具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”、“接触”应做广义理解,例如,接触可以是直接紧贴接触,也可以是通过中间媒介进行间接接触。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术提供的风冷散热流动型半导体制冷系统,包括存储容器1、半导体制冷芯片2和与该半导体制冷芯片2的热端接触的风冷热端散热器3;存储容器1的一侧设有或一体形成有内表面暴露于该存储容器1内腔的导冷件4,导冷件4与半导体制冷芯片2的冷端接触;存储容器1上设有液体驱动装置5,该液体驱动装置5与存储容器1形成液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风冷散热流动型半导体制冷系统,其特征在于,包括:/n存储容器(1)、半导体制冷芯片(2)和与该半导体制冷芯片(2)的热端接触的风冷热端散热器(3);/n所述存储容器(1)的一侧设有或一体形成有内表面暴露于该存储容器(1)内腔的导冷件(4),所述导冷件(4)与所述半导体制冷芯片(2)的冷端接触;/n所述存储容器(1)上设有液体驱动装置(5),该液体驱动装置(5)与所述存储容器(1)形成液体流动路径(7),以能够通过所述液体驱动装置(5)在工作过程中引导饮用液体的热对流运动,且所述液体流动路径(7)上设有用于形成液体局部紊流的局部紊流形成结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种风冷散热流动型半导体制冷系统,其特征在于,包括:
存储容器(1)、半导体制冷芯片(2)和与该半导体制冷芯片(2)的热端接触的风冷热端散热器(3);
所述存储容器(1)的一侧设有或一体形成有内表面暴露于该存储容器(1)内腔的导冷件(4),所述导冷件(4)与所述半导体制冷芯片(2)的冷端接触;
所述存储容器(1)上设有液体驱动装置(5),该液体驱动装置(5)与所述存储容器(1)形成液体流动路径(7),以能够通过所述液体驱动装置(5)在工作过程中引导饮用液体的热对流运动,且所述液体流动路径(7)上设有用于形成液体局部紊流的局部紊流形成结构。


2.根据权利要求1所述的风冷散热流动型半导体制冷系统,其特征在于,所述液体驱动装置(5)包括设置在所述存储容器(1)外部的液体流动管路(51)和泵送装置(52),所述存储容器(1)上设有进液口(11)和出液口(12),所述进液口(11)和所述出液口(12)通过所述液体流动管路(51)连接,所述液体流动管路(51)与所述存储容器(1)内腔形成闭环的流动液路,所述泵送装置(52)设在所述流动液路上。


3.根据权利要求2所述的风冷散热流动型半导体制冷系统,其特征在于,所述局部紊流形成结构包括:所述存储容器(1)的进液口(11)设置在该存储容器(1)的上部,且出液口(12)设置在该存储容器(1)的下部,以在工作过程中能够通过高度差产生的液体冲击形成所述局部紊流。


4.根据权利要求2所述的风冷散热流动型半导体制冷系统,其特征在于,所述导冷件(4)暴露于所述存储容器(1)内腔的一侧外部罩设有导流板(6),该导流板(6)与所述导冷件(4)之间形成导流通道,所述液体流动管路(51)通入所述存储容器(1)内部直至所述导流通道。


5.根据权利要求1所述的风冷散热流动型半导体制冷系统,其特征在于,所述液体驱动装置(5)设置在所述存储容器(1)的内壁上,所述液体驱动装置(5)的抽吸口(53)和泵出口(54)均位于所述存储容器(1)内腔内,其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:随晶侠孙静怡何海
申请(专利权)人:佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司美的集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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