技术摘要:
本发明涉及液体制冷技术领域,公开了一种制冷模块,包括模块主体、半导体制冷芯片和泵送装置;所述模块主体内形成有换热腔,且该模块主体上设有换热腔出口和换热腔进口;所述换热腔一侧侧壁的内表面为液体接触面,且其外表面为芯片接触面,该芯片接触面与所述半导体制 全部
背景技术:
在现有的供饮装置中,常用的制冷系统为压缩机制冷;但是压缩机系统体积大,重 量大,安装效率低,生产、运输成本高且要求安装空间较大,整个系统成本也偏高。 在现有的供饮装置中,还常采用半导体芯片制冷技术提供冷水或冷饮;半导体制 冷芯片没有滑动部件,主要应用在一些空间受限、可靠性要求高、无制冷剂污染的情况下; 主要是由一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对,当热电偶对有电流 通过时,在热电偶的两端分别形成产生热量的热端和吸收热量的冷端;半导体芯片制冷技 术不采用冷媒,比较环保,噪音小,重量轻,安装方便。 但是,半导体芯片制冷能力除了受其本身芯片的特性影响外,还受到冷端换热和 热端散热性能的严重影响。比较突出的问题是,用户在需要冷水或冷饮时,常常不能快速制 冷,需要用户等待较长时间。而且,制冷组件安装拆卸不方便,难以达到良好的用户体验。
技术实现要素:
本发明所要解决的第一方面的技术问题是提供一种制冷模块,该制冷模块不仅有 效地提高制冷效率,提高制冷能力,制冷温度均匀,而且,集成为模块,有利于节省空间,能 够便捷地安装在制冷设备上。 本发明所要解决的第二方面的技术问题是提供一种制冷系统,该制冷系统不仅使 制冷模块匹配不同大小的存储容器,而且,安装拆卸便捷,有利于节省空间。 本发明所要解决的第三方面的技术问题是提供另一种制冷系统,该制冷系统不仅 使其体积能够得到压缩,而且,简化生产装配,有利于节省空间。 本发明所要解决的第四方面的技术问题是提供一种制冷设备,该制冷设备不仅安 装维护方便,而且,便于满足不同大小机器及不同存储容器容量的需求。 为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种制冷模块,包括模块主体、半导体制 冷芯片和泵送装置;所述模块主体内形成有换热腔,且该模块主体上设有换热腔出口和换 热腔进口;所述换热腔一侧侧壁的内表面为液体接触面,且其外表面为芯片接触面,该芯片 接触面与所述半导体制冷芯片的冷端接触,所述泵送装置安装在所述模块主体上,且该泵 送装置经由所述换热腔进口与所述换热腔能够输送液体地连接,所述泵送装置的泵送进口 伸出所述模块主体,且与所述换热腔出口处于所述模块主体的同一侧。在本技术方案中,将 模块主体、半导体制冷芯片和泵送装置等集成形成模块,有利于节省空间,当安装到相应的 制冷系统或设备中时,也有利于制冷系统或设备的小型化,所述泵送进口与换热腔出口处 于所述模块主体的同一侧,安装更便利。 优选地,所述侧壁处于所述模块主体的安装侧,该安装侧与所述换热腔出口所在 一侧相对,所述换热腔通过换热片封盖以使得该换热片形成为该换热腔的所述侧壁;所述 4 CN 111595052 A 说 明 书 2/11 页 模块主体的所述安装侧还设有第一安装腔,所述换热腔与所述第一安装腔通过所述换热腔 进口相连通,所述泵送装置安装在所述第一安装腔内;所述第一安装腔的与所述换热片相 对的侧壁上开有通孔,所述泵送进口穿过所述通孔。在本优选技术方案中,换热腔是分体结 构,换热腔与换热片结合能够形成制冷的腔室空间,便于拆卸维护;通过第一安装腔实现将 泵送装置集成在模块主体内。 进一步优选地,所述模块主体设有用于安装保温结构的第二安装腔,所述第二安 装腔与所述安装侧所在一侧相对,所述换热腔出口密封性穿过所述第二安装腔的所述保温 结构。在本优选技术方案中,保温结构可以减弱换热腔出口内的液体与外部环境的热交换, 提高了制冷效果。 更优选地,所述第一安装腔内镶嵌有泵送装置保温结构,所述泵送装置保温结构 封盖所述泵送装置。在本优选技术方案中,泵送装置保温结构可以减弱泵送装置内的液体 与外部环境的热交换,加强制冷效果。 具体优选地,所述换热腔的朝向所述安装侧的一侧为开口侧,该开口侧的边缘部 位设有多个换热腔安装孔,各所述换热腔安装孔与所述换热片上的多个换热片安装孔相配 合以能够通过紧固件紧固所述换热片。 典型地,所述换热腔与所述换热片之间安装有密封圈,所述密封圈嵌装在沿所述 换热腔边缘设置的密封圈安装槽内。 优选地,所述泵送装置的泵送出口与所述换热腔进口通过密封性连接以能够无泄 露地输送液体。 具体优选地,所述第一安装腔内设有成对的卡扣件和成对的安装腔安装孔,所述 第一安装腔通过所述卡扣件与所述泵送装置连接,各所述安装腔安装孔与所述泵送装置上 的泵送装置安装孔相配合以能够通过紧固件紧固所述泵送装置。 更优选地,所述液体接触面上设有位于所述换热腔内的扰流翅片。在本优选技术 方案中,通过扰流翅片使换热腔内的液体形成局部紊流,促进不同温度的液体之间的热交 换,提高制冷效率。 典型地,所述半导体制冷芯片的热端连接有散热器,所述散热器包括依次连接的 基座、导热管、散热片和风机,所述导热管具有热管蒸发部和热管冷凝部,所述基座上设有 凸台,所述热管蒸发部嵌入所述凸台内,所述热管冷凝部插入所述散热片内。 具体地,所述基座的边缘部位设有多个基座安装孔,各所述基座安装孔与所述模 块主体上的模块主体安装孔相配合;所述凸台与所述半导体制冷芯片的热端接触。 本发明第二方面提供一种制冷系统,包括存储容器和第一方面技术方案中任一项 所述的制冷模块。 具体优选地,所述存储容器上设有存储容器进口和存储容器出口,所述存储容器 进口与所述换热腔出口、所述存储容器出口与所述泵送进口分别通过一个密封件相连通以 能够无泄露地输送液体;所述存储容器外裹敷有存储容器保温结构。在本具体优选技术方 案中,所述存储容器进口与所述换热腔出口、所述存储容器出口与所述泵送进口分别通过 一个密封件相连通,使制冷模块能够匹配不同大小的存储容器,提升了制冷模块的安装拆 卸便捷性;存储容器保温结构能够减弱存储容器内的液体与外部环境的热交换,强化制冷 效果。 5 CN 111595052 A 说 明 书 3/11 页 本发明第三方面提供一种制冷系统,包括储液箱体、半导体制冷芯片和泵送设备, 所述储液箱体上形成有箱体换热腔,且所述储液箱体上设有箱体换热腔出口、箱体换热腔 进口和泵送设备进口;所述箱体换热腔上安装有换热片或与该换热片一体成型,所述换热 片包括液体接触面和芯片接触面,所述芯片接触面与所述半导体制冷芯片的冷端接触;所 述泵送设备安装在所述储液箱体上,该泵送设备经由所述箱体换热腔进口与所述箱体换热 腔能够输送液体地连接,且该泵送设备经由所述泵送设备进口与所述储液箱体能够输送液 体地连接。本技术方案有益效果在于使本制冷系统的体积小型化。 优选地,所述储液箱体上设有适于容纳所述泵送设备的安装腔,所述箱体换热腔 进口通过第一连接管与所述泵送设备能够密封性输送液体地连接,所述泵送设备进口通过 第二连接管与所述泵送设备能够密封性输送液体地连接,所述泵送设备进口位于所述安装 腔内,且所述储液箱体外裹敷有保温层。其中,保温层利于提升制冷能力。 典型地,所述半导体制冷芯片的热端连接有散热器。 更优选地,所述液体接触面上设有位于所述箱体换热腔内的扰流翅片,且该液体 接触面与所述箱体换热腔密封性连接。其中,扰流翅片便于提高制冷效率。 本发明第四方面提供一种制冷设备,包括第二方面和第三方面技术方案中任一项 所述的制冷系统。 通过上述技术方案,本发明的有益效果如下: 在本发明的基本技术方案中,将模块主体、半导体制冷芯片和泵送装置等集成形 成模块,有利于节省空间,当安装到相应的制冷系统或设备中时,也有利于制冷系统或设备 的小型化,泵送进口与换热腔出口处于模块主体的同一侧,使制冷模块安装更便利;换热腔 可以是一体成型的封闭空间,也可以是分体组合形式,实现方式多样化,满足不同使用需 求。 另外,保温结构能减弱换热腔出口内的液体与外部环境的热交换、泵送装置保温 结构能够减弱泵送装置内的液体与外部环境的热交换,提高制冷效果;扰流翅片使换热腔 内的液体形成局部紊流,促进不同温度的液体之间的热交换,提高制冷效率。 而且,当制冷模块应用到制冷系统中后,通过存储容器进口与换热腔出口、存储容 器出口与泵送进口分别连通,使制冷模块能够匹配不同大小的存储容器,满足不同制冷系 统的需求,提升了制冷模块的安装拆卸便捷性;存储容器保温结构能够减弱存储容器内的 液体与外部环境的热交换,强化制冷效果。 当半导体制冷芯片、泵送设备和换热片之间安装在储液箱体上时,能够减小整个 制冷系统的体积,简化生产装配;进一步,半导体制冷芯片的热端连接散热器,能够提升制 冷系统的制冷效率;储液箱体外包覆保温层能够保证制冷效果,节约能源。 并且,泵送装置使得存储容器内的液体不断运动并与制冷模块内的液体接触并交 换,形成并促进液体的强迫对流换热,有效地提高制冷效率,使得液体温度迅速降低,液体 的强迫对流换热系数达到1000~15000W/(m2·℃),制冷效率显著提高,制冷迅速。 本发明的其它特征和优点将在随后的