logo好方法网

饮用液体半导体制冷系统


技术摘要:
本发明涉及制冷设备领域,公开了一种饮用液体半导体制冷系统,包括半导体制冷芯片、与所述半导体制冷芯片的冷端接触的制冷单元和与半导体制冷芯片的热端接触的散热单元;所述制冷单元包括与所述半导体制冷芯片的冷端接触的制冷传递部、用于存储饮用液体的存储容器以及  全部
背景技术:
半导体制冷技术自20世纪50年代末发展起来后,因其具有独特的优点而得到了较 广泛的应用。半导体制冷芯片的工作原理是半导体制冷芯片在有电流通过时,两端之间就 会产生热量转移,热量就会从一端转移到另一端,从而产生温差形成冷热端,但是半导体自 身存在电阻,当电流经过半导体时就会产生热量,从而会影响热传递,而且两个极板之间的 热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递,当冷热端达到一定温差,这两种热 传递的量相等时,就会达到一个平衡点,正逆向热传递相互抵消,此时冷热端的温度就不会 继续发生变化,半导体制冷芯片的制冷效率会降低,甚至会停止工作。 此外,不仅是上述热端争夺冷端的冷能,而且由于现有技术的饮用液体在与冷端 接触的过程中,无法有效地进行热传递、甚至破环饮用液体的热对流运动,导致制冷效率低 下。 基于上述原因,现有技术难以提高半导体制冷芯片的工作效率,制冷效果不理想。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种饮用液体半导体制冷系统,该饮用液体半导体制冷系统 克服现有技术的半导体制冷芯片制冷效率低下、制冷效果不理想的缺点。 为了实现上述目的,本发明提供一种饮用液体半导体制冷系统,包括半导体制冷 芯片、与所述半导体制冷芯片的冷端接触的制冷单元和与半导体制冷芯片的热端接触的散 热单元;所述制冷单元包括与所述半导体制冷芯片的冷端接触的制冷传递部、用于存储饮 用液体的存储容器以及液体驱动装置,以形成液体流动路径,所述液体驱动装置设置在所 述液体流动路径上,以能够在工作过程中驱动饮用液体经由所述制冷传递部形成强制热对 流运动,所述制冷单元内在所述液体流动路径上设有用于形成局部紊流的局部紊流形成结 构。 优选地,所述散热单元为风冷散热单元,包括散热件、冷却风驱动装置和吸热液雾 散布装置;所述散热件内形成有用于接收所述冷却风驱动装置驱动的冷却风的风路;所述 吸热液雾散布装置设置在所述风路的进风端区域或所述风路中,以能够向所述风路中导入 吸热液雾;或者 所述散热单元为热管散热单元,包括热管单元和散热件,所述热管单元包括基板 和热管,所述基板上形成有热管槽,所述热管的中间段嵌设到所述热管槽中且与所述基板 的表面成一个平面,以能够用于与外部热源接触,所述热管的两端区域弯曲以各自从所述 散热件的两侧插入到该散热件的内部;或者 所述散热单元为水冷散热单元,包括冷却水箱,该冷却水箱的至少一侧侧壁形成 4 CN 111595102 A 说 明 书 2/7 页 有导热接触部,其内部包括至少一条由隔板交错分隔而成的散热水道。 进一步地,所述制冷传递部包括导冷板和突出设置在所述导冷板上、用作所述局 部紊流形成结构的扰流翅片,各所述扰流翅片之间形成有供饮用液体经过的通道。 作为一种优选实施形式,所述制冷传递部设置为与所述存储容器相互独立的液冷 换热单元,所述存储容器、所述液体驱动装置与所述液冷换热单元的液路连接为闭环的循 环液路,所述循环液路形成的液体运动轨迹能够引导液体的所述热对流运动,且能够形成 所述局部紊流。 更优选地,所述局部紊流形成结构包括:所述存储容器的进口设置在该存储容器 的上部,且与所述存储容器内的饮用液体的液面具有高度差,以能够通过高度差产生的液 体冲击形成所述局部紊流。 进一步地,所述制冷传递部包括与多个所述半导体制冷芯片对应配合的多个所述 液冷换热单元,多个所述液冷换热单元串联形成所述循环液路的一部分;或者 所述制冷传递部包括与多个所述半导体制冷芯片配合的单个所述液冷换热单元。 作为另一种优选实施形式,所述制冷传递部设于所述存储容器上或与所述存储容 器形成为一体,所述制冷传递部的吸热面暴露接触于所述存储容器内,所述存储容器通过 其外部的连接液路连接为循环液路,所述液体驱动装置设置在所述连接液路上,所述循环 液路形成的液体运动轨迹能够引导液体的所述热对流运动,且能够形成所述局部紊流。 更优选地,所述局部紊流形成结构包括:所述存储容器的进口设置在该存储容器 的上部,且与所述存储容器内的饮用液体的液面具有高度差,以能够通过高度差产生的液 体冲击形成所述局部紊流。 具体地,所述制冷传递部包括与多个所述半导体制冷芯片对应配合的导冷接触 部。 作为一种具体地实施方式,所述制冷传递部设于所述存储容器上或与所述存储容 器形成为一体,所述制冷传递部的吸热面暴露接触于所述存储容器内,所述液体驱动装置 设于所述存储容器内,该液体驱动装置能够在工作过程中驱动饮用液体在所述存储容器内 形成强制热对流运动,所述液体驱动装置在所述存储容器内的设置为兼作所述局部紊流形 成结构,以搅动或促使饮用液体碰撞而形成局部紊流。 更具体地,所述液体驱动装置能够在所述存储容器内驱动饮用液体形成至少一条 内部循环路径。 进一步地,所述液体驱动装置为离心泵,所述制冷传递部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该制冷侧侧壁相对的引流侧侧壁上,且其抽吸口 朝向所述制冷传递部,泵出口的泵出方向与所述抽吸口的抽吸方向具有夹角;或者 所述液体驱动装置为叶轮装置,所述制冷传递部位于所述存储容器的制冷侧侧壁 上,所述叶轮装置设置在所述储存容器的底壁上且邻近于所述制冷侧侧壁和其相对的引流 侧侧壁中的任一者。 在本发明上述技术方案的基础上,本发明还提供一种制冷设备,其中,该制冷设备 具有根据权利要求根据上述技术方案任一项所述的饮用液体半导体制冷系统。 本发明的饮用液体半导体制冷系统中,包括半导体制冷芯片、与所述半导体制冷 芯片的冷端接触的制冷单元和与半导体制冷芯片的热端接触的散热单元,通过散热单元对 5 CN 111595102 A 说 明 书 3/7 页 半导体制冷芯片的热端进行散热,通过液体驱动装置来促使饮用液体不断循环运动且与制 冷传递部接触,同时相对精准地控制饮用液体的运动轨迹,使得饮用液体的循环运动形成 强对流运动,并且利用制冷单元中的局部紊流形成结构人为地形成至少一处局部紊流,提 高了制冷效率,并使得饮用液体温度均匀。经过测试证实,本发明的饮用液体半导体制冷系 统通过控制存储容器内不同区域的饮用液体不断运动并与制冷传递部接触,形成并促进水 的强迫对流换热,有效地提高制冷效率,使得水温迅速降低,饮用液体的强迫对流换热系数 达到1000~15000W/(㎡·℃),制冷效率显著提高,制冷迅速,并且存储容器内的饮用液体 温度保持均匀,不会再产生底部温度低,顶部温度高的现象,有效地提升了用户的使用体 验。 附图说明 图1是本发明的饮用液体半导体制冷系统的第一种
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏