半导体制冷冰箱及其热端换热装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104344641 A (43)申请公布日 2015.02.11 CN 104344641 A (21)申请号 201410437154.7 (22)申请日 2014.08.29 F25D 19/00(2006.01) F25D 11/00(2006.01) (71)申请人 青岛海尔股份有限公司 地址 266101 山东省青岛市崂山区海尔路 1 号海尔工业园 (72)发明人 陶海波 王定远 李鹏 王晶 李春阳 (74)专利代理机构 北京智汇东方知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11391 代理人 薛峰 范晓斌 (54) 发明名称 半导体制冷冰箱及其热端换热装置 。

2、(57) 摘要 本发明提供了一种半导体制冷冰箱及其热端 换热装置。其中热端换热装置包括 ： 热端传热基 板， 具有与半导体制冷片热端热连接的换热面 ； 间隔排列的多根散热热管， 每根散热热管的中部 与热端传热基板固定连接， 其两端分别沿与热端 传热基板平行的平面延伸出预设长度后， 弯折至 与热端传热基板垂直的平面继续延伸。利用本发 明的技术方案， 利用多根散热热管将热端的热量 有效地传导， 利用冰箱的外壳扩大散热面积， 保证 了半导体制冷片的工作可靠性， 占用空间小， 而且 加工工艺更加简便， 有助于与冰箱结构的配合。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 8 页 。

3、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 (10)申请公布号 CN 104344641 A CN 104344641 A 1/2 页 2 1. 一种用于半导体制冷冰箱的热端换热装置， 包括 ： 热端传热基板， 具有与半导体制冷片热端热连接的换热面 ； 间隔排列的多根散热热管， 每根所述散热热管的中部与所述热端传热基板固定连接， 其两端分别沿与所述热端传热基板平行的平面延伸出预设长度后， 弯折至与所述热端传热 基板垂直的平面继续延伸。 2. 根据权利要求 1 所述的热端换热装置， 其中 每根所述散热热管以所述热端传热基板的纵向中心线轴对称，。

4、 并在水平面的投影为 U 型。 3. 根据权利要求 2 所述的热端换热装置， 其中每根所述散热热管包括 ： 第一区段， 横向布置， 且与所述热端传热基板固定连接 ； 第二区段， 其第一端从所述第一区段沿与所述热端传热基板平行的平面水平或倾斜延 伸 ； 第三区段， 从所述第二区段的第二端弯折至与所述热端传热基板垂直的平面纵向延 伸。 4. 根据权利要求 3 所述的热端换热装置， 其中 所述多根散热热管的第三区段相互平行。 5. 根据权利要求 3 所述的热端换热装置， 其中 所述第一区段通过压铆嵌入所述热端传热基板。 6. 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的热端换热装置， 其中 与所述热端传。

5、热基板垂直的平面为与所述热端传热基板垂直的竖直平面和 / 或与所 述热端传热基板垂直的水平平面。 7. 一种半导体制冷冰箱， 包括 ： 外壳， 半导体制冷片 ； 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的热端换热装置， 其被安装成使其热端传热基板与 所述半导体制冷片的热端热连接， 且使其每根散热剂热管的至少一部分与所述外壳的内表 面贴靠， 以将来自所述热端的热量传导至所述外壳。 8. 根据权利要求 7 所述的半导体制冷冰箱， 还包括 ： 内胆， 其内限定有储物间室 ； 所述外壳设置于所述内胆的外侧， 其包括有 U 壳和后背， 所述外壳的后背与所述内胆 的后壁限定有安装空间 ； 所述半导体制冷片和。

6、所述热端换热装置布置于所述安装空间内， 且所述热端传热基板 与所述外壳的后壁相对。 9. 根据权利要求 8 所述的半导体制冷冰箱， 还包括 ： 冷端换热装置， 与所述半导体制冷片的冷端热连接， 用于将所述冷端的冷量传至所述 储物间室。 10. 根据权利要求 9 所述的半导体制冷冰箱， 其中 所述冷端换热装置包括 ： 冷端传热基板， 与所述冷端热连接 ； 权 利 要 求 书 CN 104344641 A 2 2/2 页 3 间隔排列的多根制冷热管， 每根所述制冷热管的中部与所述冷端传热基板固定连接， 其两端分别沿与所述冷端传热基板平行的平面延伸出预设长度后， 弯折至与所述冷端传热 基板垂直的平面。

7、继续延伸， 其中每根所述制冷热管延伸段的至少一部分与所述内胆的外表 面贴靠， 以将来自所述冷端的冷量传至所述储物间室。 权 利 要 求 书 CN 104344641 A 3 1/8 页 4 半导体制冷冰箱及其热端换热装置 技术领域 0001 本发明涉及制冷设备， 特别是涉及半导体制冷冰箱及其热端换热装置。 背景技术 0002 半导体制冷冰箱， 也称之为热电冰箱。其利用半导体制冷片通过高效环形双层热 管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷， 无需制冷工质和机械运动部件， 解 决了介质污染和机械振动等传统机械制冷冰箱的应用问题。 0003 然而， 半导体制冷片的冷端在制冷的同时， 会在其热。

8、端产生大量的热量， 为保证 半导体制冷片可靠持续地进行工作， 需要及时对热端进行散热， 然而现有技术中针对半导 体制冷片的热端散热一般使用散热翅片的方式与周边环境进行热交换， 这种方式散热效率 低， 限制了半导体制冷冰箱的发展。 0004 目前现有技术中出现了通过设置风机对散热片进行强制对流散热的方案， 以提高 换热效率， 但是散热翅片本省体积较大， 另外设置风扇更加占用冰箱空间。 风扇启动后会引 起噪音增加， 而且风扇连续工作， 可靠性也较差。 发明内容 0005 本发明的一个目的是要提供一种换热效率高、 占用空间小的热端换热装置。 0006 本发明一个进一步的目的是要使得热端换热装置生产及。

9、装配工艺简单、 与冰箱本 体配合可靠稳定。 0007 根据本发明的一个方面， 提供了一种用于半导体制冷冰箱的热端换热装置。该热 端换热装置包括 ： 热端传热基板， 具有与半导体制冷片热端热连接的换热面 ； 间隔排列的 多根散热热管， 每根散热热管的中部与热端传热基板固定连接， 其两端分别沿与热端传热 基板平行的平面延伸出预设长度后， 弯折至与热端传热基板垂直的平面继续延伸。 0008 可选地， 每根散热热管以热端传热基板的纵向中心线轴对称， 并在水平面的投影 为 U 型。 0009 可选地， 每根散热热管包括 ： 第一区段， 横向布置， 且与热端传热基板固定连接 ； 第二区段， 其第一端从第一。

10、区段沿与热端传热基板平行的平面水平或倾斜延伸 ； 第三区段， 从第二区段的第二端弯折至与热端传热基板垂直的平面纵向延伸。 0010 可选地， 多根散热热管的第三区段相互平行。 0011 可选地， 第一区段通过压铆嵌入热端传热基板。 0012 可选地， 与热端传热基板垂直的平面为与热端传热基板垂直的竖直平面和 / 或与 热端传热基板垂直的水平平面。 0013 根据本发明的另一个方面， 还提供了一种半导体制冷冰箱。该半导体制冷冰箱包 括 ： 外壳， 半导体制冷片 ； 以上介绍的任一种热端换热装置， 其被安装成使其热端传热基板 与半导体制冷片的热端热连接， 且使其每根散热剂热管的至少一部分与外壳的内。

11、表面贴 靠， 以将来自热端的热量传导至外壳。 说 明 书 CN 104344641 A 4 2/8 页 5 0014 可选地， 上述半导体制冷冰箱还包括 ： 内胆， 其内限定有储物间室 ； 外壳设置于内 胆的外侧， 其包括有 U 壳和后背， 外壳的后背与内胆的后壁限定有安装空间 ； 半导体制冷片 和热端换热装置布置于安装空间内， 且热端传热基板与外壳的后壁相对。 0015 可选地， 上述半导体制冷冰箱还包括 ： 冷端换热装置， 与半导体制冷片的冷端热连 接， 用于将冷端的冷量传至储物间室。 0016 可选地， 冷端换热装置包括 ： 冷端传热基板， 与冷端热连接 ； 间隔排列的多根制冷 热管， 。

12、每根制冷热管的中部与冷端传热基板固定连接， 其两端分别沿与冷端传热基板平行 的平面延伸出预设长度后， 弯折至与冷端传热基板垂直的平面继续延伸， 其中每根制冷热 管延伸段的至少一部分与内胆的外表面贴靠， 以将来自冷端的冷量传至储物间室。 0017 本发明的热端换热装置， 利用多根散热热管将热端的热量有效地传导， 利用冰箱 的外壳扩大散热面积， 保证了半导体制冷片的工作可靠性， 占用空间小， 而且加工工艺更加 简便， 有助于与冰箱结构的配合。 0018 进一步地， 本发明的半导体制冷冰箱， 无需设置风机等运动机构， 震动小， 无噪音。 0019 更进一步地， 本发明的半导体制冷冰箱还可以利用多根制。

13、冷热管均匀地传导冷端 传热基板的冷量， 有效地利用制冷源如半导体制冷片的温度。 0020 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述， 本领域技术人员将会更加明 了本发明的上述以及其他目的、 优点和特征。 附图说明 0021 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。 附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解， 这些 附图未必是按比例绘制的。附图中 ： 0022 图 1 是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置的示意图 ； 0023 图 2 是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置安装于冰 箱外壳上的。

14、示意图 ； 0024 图 3 是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置安装于冰 箱外壳上的第二种示意图 ； 0025 图 4 是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置安装于冰 箱外壳上的第三种示意图 ； 0026 图 5 是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性剖视图 ； 0027 图 6 是图 5 中 A 处的示意性局部放大图 ； 0028 图 7 是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置的示意图 ； 以及 0029 图 8 是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的一种示意性爆炸图。 具体实施方式 0030 下面详细描述本发明的实施例， 。

15、所述实施例的示例在附图中示出， 下面通过参考 附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。 在本发 明的描述中， 术语 “上” 、“下” 、“前” 、“后” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位 说 明 书 CN 104344641 A 5 3/8 页 6 或位置关系， 仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。 0031 图1是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置400的示意 图。如图， 本实施例的热端换热装置 400 一般性地可包括 ： 热端传热基板 410 和散热热管 420。

16、。热管 420 的数量可以根据半导体制冷片的功率进行配置， 在图 1 中示出了 5 根散热热 管 420 的情况， 此处仅为举例说明， 在一些其他实施例中散热热管 420 的数量可以为多根、 例如 3 根、 4 根、 6 根、 7 根等。 0032 热端传热基板 410 具有与半导体制冷片的热端热连接的换热面， 从而扩大热端的 热传导面积。多根散热热管 420 依次间隔排列， 每根散热热管 420 的中部与热端传热基板 410 固定连接， 其两端分别沿与热端传热基板 410 平行的平面延伸出预设长度后， 弯折至与 热端传热基板 410 垂直的平面继续延伸。 0033 每根散热热管 420 可以。

17、均以热端传热基板 410 的纵向中心线轴对称， 并在水平面 的投影为 U 型。也就是说每根散热热管 420 向两端分别延伸的姿态和长度是一致的。 0034 在本实施例中， 一种可选的每根散热热管 420 的结构为 ： 横向布置的第一区段 421 与热端传热基板 410 固定连接。第二区段 422 从其第一端从第一区段 421 沿与热端传热基 板 410 平行的平面水平或倾斜延伸 ； 第三区段 423 从第二区段 422 的第二端弯折至与热端 传热基板 410 垂直的平面纵向延伸。第一区段 421 可以通过压铆直接嵌入热端传热基板 410 内部， 例如热端传热基板 410 上形成有多个容纳槽， 。

18、每个容纳槽配置成容纳一根散热热 管 420 的至少部分第一区段 421， 从而实现可靠连接。 0035 以上多根每根散热热管420可以纵向依次排列， 其中第一区段421分别平行， 第三 区段 423 分别平行。第三区段 423 所在的平面可以为与热端传热基板 410 垂直的竖直平面 和 / 或与热端传热基板 410 垂直的水平平面， 分别对应于外壳的侧壁和 / 或顶壁、 底壁。 0036 第三区段 423 是散热热管 420 的主要冷凝区段， 第一区段 421 是散热热管 420 的 主要蒸发区段， 在冷凝区段中， 散热热管 420 吸收周围环境的冷量， 冷媒冷凝为液态， 并回 流至散热热管 。

19、420 的蒸发区段， 通过吸收热端传热基板 410 释放的热量进行蒸发。为了提 高第三区段与半导体制冷外壳的接触面积， 可以选用扁平的方形热管。 0037 需要说明的是以上横向、 纵向、 水平、 竖直、 倾斜等方位均以本实施例的热端换热 装置 400 在正常工作的状态为参照， 即热端传热基板 410 竖直地安装于半导体制冷冰箱的 后部， 散热热管 420 从半导体制冷冰箱的后部延伸至半导体制冷冰箱外壳的两侧壁、 顶壁、 底壁。 0038 以下结合热端换热装置 400 相对于半导体制冷冰箱的外壳的位置， 对本实施例的 实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置 400 进一步进行介绍。 0039 。

20、图2是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置400安装于 冰箱外壳上的示意图， 半导体制冷冰箱的壳体分为内胆210和外壳220， 其中， 内胆210内限 定有储物间室 ； 热端换热装置 400 被安装成使其热端传热基板 410 与半导体制冷片的热端 热连接。每根散热热管 420 的至少一部分贴靠于外壳 220 的两侧壁、 顶壁、 底壁的内侧， 以 将热量散发至外壳 220。 0040 热端传热基板 410 可以为扁平长方体状， 其一个外表面用作与半导体制冷片的热 端热连接的换热面， 热连接的方式可以包括该外表面直接与热端贴靠或者通过导热层接 说 明 书 CN 104344641。

21、 A 6 4/8 页 7 触， 其中导热层可以为涂覆于外表面和热端之间的导热硅胶或石墨等。本实施例中的 “热 连接” 或 “热接触” ， 本可以是是直接抵靠接触， 采用热传导的方式进行传热。若抵靠接触面 涂覆导热硅脂 ( 石墨或其他介质 )， 可将其认为是抵靠接触面上的一部分， 作为改善热连接 ( 或热接触 ) 的导热层。 0041 热端传热基板 410 布置于外壳 220 后背内侧的中部， 从其延伸出散热热管 420 从 中部延伸至外壳的侧壁、 顶壁、 底壁中的一个或多个， 并与之贴靠。在图 2 所示的 4 根散热 热管 420 中， 位于最上部的一根的散热热管 420 的第二区段 422 。

22、沿热端传热基板 410 平行 的平面倾斜向上延伸一定的长度， 该长度与热端传热基板 410 相对于外壳 220 的位置以及 外壳 220 尺寸相关， 需要满足可将第三区段 423 延伸至外壳 200 的顶壁内侧。位于中部的 两根的散热热管 420 的第三区段 423 延伸至外壳 200 的侧壁内侧。位于下部的两根的散热 热管 420 的第三区段 423 延伸至外壳 200 的底壁内侧。 0042 第三区段423优选使用扁管， 便于贴靠在外壳220的侧壁或顶壁或底壁的内侧。 散 热热管 420 的横截面为近似方形或矩圆形。 0043 本实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置 400 与外壳 2。

23、20 进行装配时， 可 以采用直接焊接、 压靠、 粘接的方式， 将散热热管 420 直接固定在外壳 220 内侧， 利用外壳 220 良好的传热性进行散热。本实施例的半导体制冷冰箱还可以在外壳 220 的至少部分内 表面上喷涂石墨涂料或者粘贴石墨膜形成的石墨膜层外壳 220 各个部分的传热均匀。 0044 图 2 中示出的第三区段 423 通过热端固定压板 610 压靠的方式实现固定。每个热 端固定压板 610 具有隆起部和两个固定侧翼。隆起部上形成有沿其长度方向延伸的固定 槽， 以容纳相应散热热管 420 的至少部分蒸发段。两个固定侧翼分别从隆起部的两个长度 边缘向外侧延伸出， 用于与外壳2。

24、20固定连接且贴靠在外壳220的内表面上， 以保证散热热 管 420 的第三区段 423 与外壳 220 的内表面紧密贴靠， 从而将热量散发至外壳。每个固定 侧翼上具有沿其长度方向间隔设置的多个螺钉孔， 以使每个热端固定压板 610 的每个固定 侧翼通过螺钉固定于外壳 220。 0045 采用压板固定的方式使制冷热管 120 与内胆 210 贴靠， 避免了焊接有可能造成的 热管损伤或者粘贴的不可靠。 0046 该实施例的热端换热装置 400 适用于散热量为 100W 以内时， 通过在外壳 220 的内 表面排布 4 根 “类似 U 形” 散热热管 420。 0047 图3是根据本发明一个实施例。

25、的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置400安装于 冰箱外壳上的第二种示意图， 在图 3 所示的半导体制冷冰箱的热端换热装置 400 中， 使用 了五根散热热管 420， 其中上部一根的第三区段 423 与顶壁内侧贴靠， 中部三根的第三区段 423与侧壁内侧贴靠， 下部一根的第三区段423与底壁内侧贴靠。 相比于图2示出的热端换 热装置 400， 该实施例的热端换热装置 400 可适用于 100 125W 的散热量。 0048 图4是根据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的热端换热装置400安装于 冰箱外壳上的第三种示意图， 该实施例的半导体制冷冰箱的热端换热装置 400 中， 使用了 六根散热。

26、热管 420， 其中上部两根的第三区段 423 与顶壁内侧贴靠， 在这两根中最上一根的 U 形开口较小， 中部三根的第三区段 423 与侧壁内侧贴靠， 下部一根的第三区段 423 与底壁 内侧贴靠。 相比于图2示出的热端换热装置400， 该实施例的热端换热装置400散热面积增 加了将近一倍， 可适用于 125 150W 的散热量。 说 明 书 CN 104344641 A 7 5/8 页 8 0049 通过以上几个实例看出， 本实施例的半导体制冷冰箱的热端换热装置 400 可以根 据半导体制冷冰箱的制冷量灵活进行配置， 通过增加散热热管 420 扩大散热面积， 到达更 好的散热效果。经过大量的。

27、测试， 不同根数的散热热管可以对不同功率的半导体制冷片的 热端进行有效散热， 例如 5 根散热热管 420 可以对散热量为 100 125W 的半导体制冷片的 热端进行有效散热。一般热端散热量每增加 30W， 则需要增加一根散热热管 420。 0050 本实施例的热端换热装置 400 装配于半导体制冷冰箱中， 可以在不使用任何风机 设备的情况， 均匀有效地对半导体制冷片进行散热结构紧凑， 占用空间小。 0051 进一步地， 本发明实施例还提供了一种使用上述热端换热装置 400 的半导体制冷 冰箱， 图 5 是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的示意性剖视图 ； 而图 6 是图 5 中 A 处。

28、的示意性局部放大图。本实施例的半导体制冷冰箱可以包括半导体模块、 冷端换热装置 100、 热端换热装置 400、 内胆 210、 外壳 220、 箱门 230 以及绝热层 240。内胆 210 的外表面 和外壳 220 的内表面的可以涂覆石墨膜层， 充分利用石墨膜层的横向高导热率， 实现对储 物间室的均匀制冷和均匀散热。 0052 半导体制冷冰箱的外壳 220 一般存在两种结构， 一种是拼装式、 即由顶盖、 左右侧 板、 后背板、 下底板等拼装成一个完整的箱体。另一种是整体式， 即将顶盖与左右侧板按要 求辊轧成一倒 “U” 字形， 称为 U 壳， 再与后背板、 下底板点焊成箱体。本发明实施例的。

29、半导 体制冷冰箱优选使用整体式外壳 220， 即外壳包括有 U 壳和后背， 其中 U 壳设置于内胆 210 的侧壁 212 和顶壁 213 的外侧， 外壳 220 的后背与内胆 210 的后壁限定有安装空间。 0053 半导体模块和热端换热装置 400 可以选择布置于内胆 210 的后壁 211 外侧与外壁 220 限定的安装空间内， 热端传热基板 410 与半导体制冷片的热端热连接， 且使其每根散热 热管 420 的至少一部分与外壳 220 内表面贴靠， 以对热端散热。具体的结构可以参见以上 对图 2 至图 4 的介绍。 0054 另外， 本实施例的半导体制冷冰箱设置的冷端换热装置 100，。

30、 可以采用类似于热端 换热装置 400 结构， 将半导体制冷片的冷量传导至内胆 210 限定的储物间室内。图 7 是根 据本发明一个实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置 100 的示意图。冷端换热装置 100 一般性地可包括 ： 冷端传热基板 110 和制冷热管 120。其中制冷热管 120 的具体的数量 可以根据半导体制冷片的功率进行配置， 一般而言， 半导体制冷片的制冷功率每增加 25W， 则需要增加一根制冷热管 120。 0055 冷端传热基板 110 具有与半导体制冷片的冷端热连接的换热面， 从而扩大制冷源 的热传导面积。多根制冷热管 120 依次间隔排列， 每根制冷热管 120 。

31、的中部与冷端传热基 板110固定连接， 其两端分别沿与冷端传热基板110平行的平面延伸出预设长度后， 弯折至 与冷端传热基板 110 垂直的平面继续延伸。 0056 每根制冷热管 120 可以均以冷端传热基板 110 的纵向中心线轴对称， 并在水平面 的投影为 U 型。也就是说每根制冷热管 120 向两端分别延伸的姿态和长度是一致的。 0057 在本实施例中， 一种可选的每根制冷热管 120 的结构为 ： 横向布置的第一区段 121 与冷端传热基板 110 固定连接。第二区段 122 从其第一端从第一区段 121 沿与冷端传热基 板 110 平行的平面水平或倾斜延伸 ； 第三区段 123 从第。

32、二区段 122 的第二端弯折至与冷端 传热基板 110 垂直的平面纵向延伸。第一区段 121 可以通过压铆直接嵌入冷端传热基板 110 内部， 以实现可靠连接。 说 明 书 CN 104344641 A 8 6/8 页 9 0058 以上多根每根制冷热管120可以纵向依次排列， 其中第一区段121分别平行， 第三 区段 123 分别平行。第三区段 123 所在的平面可以为与冷端传热基板 110 垂直的竖直平面 和 / 或与冷端传热基板 110 垂直的水平平面， 分别对应于内胆的侧壁 212 和顶壁 213。 0059 第三区段 123 是制冷热管 120 的主要蒸发段， 第一区段 121 是制。

33、冷热管 120 的主 要冷凝段， 在冷凝段中， 制冷热管吸收冷量， 冷媒冷凝为液态， 并回流至制冷热管蒸发段， 将 冷量传导至与之贴靠的冰箱内体后， 蒸发后为气态， 返回冷凝段进行循环， 完成传导冷量的 功能。为了提高第三区段与半导体制冷冰箱内胆的接触面积， 可以选用扁平的方形热管。 0060 制冷半导体冷端的冷量则通过导热硅脂传导至制冷热管的冷凝段和冷端传热基 板 110， 使热管内的气态工质液化， 并回流至制冷热管蒸发段， 并通过内胆， 将冷量传导给至 储物间室内部， 实现对储物间室内部的制冷。 0061 冷端传热基板 110 布置于内胆 210 后壁外侧的中部， 从其延伸出的制冷热管 1。

34、20 从内胆 210 的后壁 211 延伸至内胆 210 的两个侧壁 212 或者顶壁 213， 以与内胆 210 的外侧 贴靠。热管的第三区段 123 可以相对均匀的贴靠于内胆两个侧壁 212 和顶壁 213 上， 作为 蒸发段， 向储物间室内部传冷。第三区段 123 的长度与内胆 210 侧壁 212 的纵向长度匹配， 并且可以为水平布置。 0062 第三区段 123 优选使用扁管， 即贴靠在内胆 10 侧壁 212 或顶壁 213 上的至少部分 制冷热管管段的横截面为近似方形或矩圆形。 0063 本实施例的用于半导体制冷冰箱的冷端换热装置 100 与内胆 210 进行装配时， 可 以采用。

35、直接焊接、 压靠、 粘接的方式， 将制冷热管 120 直接固定在内胆 210 上， 利用内胆 210 良好的传热性进行制冷。 本领域的技术人员通常认为， 金属内胆就具有导热特性， 能够将冷 量传递至内胆的储物间室内， 且不需要均温， 在实现本发明的过程中发现， 直接将每根制冷 热管 120 的第三区段 123 的冷量传至内胆 210 外表面时， 内胆 210 上的靠近制冷热管 120 的区域的温度要远远低于远离制冷热管 120 的区域的温度的区域， 也就是随着至制冷热管 120 的距离增加， 温度逐渐提高， 导致使内胆 210 内的储物间室内各个部分吸收的冷量不一 致， 降低了半导体制冷冰箱的。

36、传冷效率。 因此本实施例的半导体制冷冰箱还可以在内胆210 的至少部分外表面上喷涂石墨涂料或者粘贴石墨膜形成的石墨膜层可使储物间室内的各 个位置的制冷比较均匀。 0064 半导体模块一般性地可以包括 ： 半导体制冷片 521、 导冷块 523 以及具有中央开口 的冷热端隔热层 524， 半导体制冷片 521 的数量可以为一块或多块， 冷端换热装置 100 的冷 端传热基板110被安装成使其后表面与半导体制冷片521的冷端热连接， 冷端传热基板110 上形成有至少一个容纳槽， 每个容纳槽配置成容纳一根制冷热管 120 的至少部分第一区段 121。导冷块 523 的后表面与半导体制冷片 521 的。

37、冷端接触抵靠， 导冷块 523 的前表面与冷 端传热基板 110 的后表面接触抵靠， 以将半导体制冷片 521 的冷量传至冷端传热基板 110。 半导体制冷片 521 和导冷块 523 设置在冷热端隔热层 524 的中央开口中。半导体制冷片 521的热端凸出于或平齐于冷热端隔热层524的后侧面， 导冷块523的前表面凸出于或平齐 于冷热端隔热层 524 的前侧面， 以防止冷端传热基板 110 与热端传热基板 410 之间进行冷 热交换。热端传热基板 410 的前表面与半导体制冷片 521 的热端接触抵靠， 以将半导体制 冷片 521 的热量传递至空气中， 进行散热。半导体制冷片 521、 冷端。

38、传热基板 110、 热端传热 基板 410 和导冷块 523 相互之间的接触面皆要涂抹导热硅脂， 以降低接触面热阻。 说 明 书 CN 104344641 A 9 7/8 页 10 0065 在本发明的一个优选的实施例中， 冷端传热基板 110 的前表面与内胆 210 的后壁 211的外表面接触抵靠， 且内胆的后壁211的最外层为石墨膜层512， 以使冷端传热基板510 与石墨膜层 512 接触， 显著增加了散冷面积。在本发明的一些其它的实施例中， 冷端传热基 板 110 的每个容纳槽的开口处于冷端传热基板 110 的后表面， 以使每根制冷热管 120 的第 一区段的部分外壁与导冷块 523 。

39、接触抵靠， 以使每根制冷热管 120 的第一区段 121 与内胆 后壁 211 的外表面之间具有一定的间距， 可防止每根制冷热管 120 的第一区段 121 吸收内 胆 210 外表面上的冷量， 降低制冷效果。 0066 每个热端固定压板 610 将每根散热热管 420 的至少部分冷凝段固定于外壳 220 的 内表面， 将半导体制冷冰箱以外壳内表面作为散热面， 省去传统的冷热端散热翅片， 简化加 工工艺， 节约成本。每个热端固定压板 610 与以上冷端固定压板 310 的结构一致。在本发 明的一些替代性实施例中， 散热热管 420 也可以焊接于外壳 220 的内表面， 即散热热管 420 可与。

40、经过表面镀镍处理的外壳 220 进行锡焊连接， 以降低接触热阻。 0067 每根散热热管 420 的冷凝段至少部分管段分别沿水平纵向方向固定于外壳 220 的两个相对侧壁的内表面。至少一根散热热管 420 的数量为至少三根， 以可被分为两部分 或者三部分。当被分隔为两部分时， 一部分热端热管 420 中的冷凝段的至少部分管段分别 沿水平纵向方向固定于外壳 220 的两个相对侧壁的内表面， 其余部分散热热管 420 的冷凝 段的至少部分管段均沿水平纵向方向固定于外壳 220 的顶壁的内表面。当被分隔为三部 分时， 第一部分热端热管 420 中的冷凝段的至少部分管段分别沿水平纵向方向固定于外壳 2。

41、20 的两个相对侧壁的内表面， 第二部分散热热管 420 的冷凝段的至少部分管段均沿水平 纵向方向固定于外壳 220 的顶壁的内表面， 第三部分散热热管 420 的冷凝段的至少部分管 段均沿水平纵向方向固定于外壳 220 的底壁的内表面。 0068 热端传热基板 410 上也形成有至少一个容纳槽， 每个容纳槽配置成容纳一根相应 散热热管 420 的至少部分蒸发段。每个容纳槽的开口处于热端传热基板 410 的前表面， 以 使每根散热热管 420 的至少部分蒸发段的部分外壁与半导体制冷片的热端接触抵靠。热端 传热基板 410 的后表面与外壳 220 的后壁的内表面接触抵靠。外壳 220 的至少部分。

42、最内层 也可为外壳220的石墨膜层551， 以提高散热效率。 每根散热热管420的至少部分冷凝段为 扁管。 0069 本发明的热管主要采用的是铜材料， 制冷热管 120 的冷媒工质可选用乙醇或甲 醇， 热端热管 420 的冷媒工质可选用去离子水。为了保证半导体冷热端的温度和温差， 单根 制冷热管 120 在 25W 的功率测试条件下其温差必须小于 5。 0070 图 8 是根据本发明一个实施例的半导体制冷冰箱的一种示意性爆炸图， 本发明实 施例的半导体制冷冰箱采用以上介绍的冷端传热装置 100 和热端传热装置 400， 将半导体 制冷片 521 的冷端冷量以及热端热量分别通过内胆 210 和外。

43、壳 230 进行传导。内胆 210 的 外表面和外壳 230 的内表面可以分别喷涂石墨涂料或者粘贴石墨膜 450， 热传导效率高， 传 热均匀。 0071 通过以上实施例介绍的热端换热装置与冷端端换热装置进行装配， 构成了半导体 冰箱的制冷系统， 可以可靠地保证半导体制冷片正常工作， 零噪音、 能耗低、 节能环保、 可靠 性高、 结构简单、 安装方便、 适应性强。 0072 至此， 本领域技术人员应认识到， 虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示 说 明 书 CN 104344641 A 10 8/8 页 11 例性实施例， 但是， 在不脱离本发明精神和范围的情况下， 仍可根据本发明公开的内。

44、容直接 确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此， 本发明的范围应被理解和认 定为覆盖了所有这些其他变型或修改。 说 明 书 CN 104344641 A 11 1/8 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 12 2/8 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 13 3/8 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 14 4/8 页 15 图 4 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 15 5/8 页 16 图 5 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 16 6/8 页 17 图 6 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 17 7/8 页 18 图 7 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 18 8/8 页 19 图 8 说 明 书 附 图 CN 104344641 A 19 。