CN2748841Y - 一种温差电致冷器用热管散热器 - Google Patents
一种温差电致冷器用热管散热器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种温差电致冷器用热管散热器。它由工质盒、填充管、下端板，U型铜管，上端板，铝箔翅片构成，U型铜管的两臂与工质盒的交点，分别在工质盒的上部和侧下部。上端板和下端板分别位于散热器的上下两边，在上端板上装有铝箔翅片。工质盒中的工件侧面连接安装有温差电致冷器件。利用工质盒内的工质吸热蒸发汽化和冷凝放热的原理工作，能将温差电致冷器热端的热量迅速散去，使其温差电致冷器的冷端产生较大的致冷量和致冷系数。本实用新型用在半导体冷藏箱上，可获得27℃的温差。
Description
技术领域
本实用新型涉及温差电致冷领域，特别涉及一种温差电致冷器用热管散热器。
背景技术
由于温差电致冷器运行时有直流电通过温差电偶产生焦耳热，同时热端的温度也将传入冷端，故在热平衡状态下，冷端的热平衡方程为：
Qc＝anp Tc I-0.5I2R-K(Th-Tc)……(1)
即冷端的致冷量等于冷端产生的帕尔贴冷量减去带入冷端的1/2焦耳热，再减去由付里叶热传导定律决定的由热端传入冷端的热量。由公式(1)推导可知，在不改变温差电隅材料和热传导方式的情况下，冷热端达到最大温差时，致冷量和致冷系数均趋近于零。由此可见，要提高致冷性能，除选择适当的电压电流，相对地减少带入冷端的焦耳热外，更重要的是改善温差电制冷器热传导方式，减少冷热端因温度积累形成的热交换，最大限度的降低冷热端的温差，才能获得较好的致冷量和致冷系数。现有的温差电致冷器本身尺寸较小，常用的40×40mm或50×50mm，这样热流密度很大，若不很快将热量迅速传递出去，势必加大冷热端的温差，而影响冷端的致冷量和致冷系数。传统的铝型材翅片式散热器逐渐被各种型式的热管散热器所取代。当前常用的热管散热器大致可分为三种类型，其一是华北节能投资有限公司的专利(申请号为00100480.8，98101096.2等)所代表的所谓无声热管，我们也可以叫分离式热管或丝网式热管，这种热管的最大特点是工质蒸气和工质冷凝液在同一管内同向流动，热阻较小。其不足之处，因没有风机和所使用的材料导热系数很低的钢管和钢丝，以及在工质盒内与工质热交换面积较小等原因，故其散热效果还是不十分理想。另一种是以苏州三星电子有限公司的专利(02292990.8，02292989.4)所代表的热管，可以使用风机，也可以用铝铜等导热系数较大的材料，这增加了热管与环境热交换强度，使其散热速度较前者为快，获得的致冷量也较大，但在其结构中，增加了汇流管使其制选工艺复杂，焊口太多其质量不易保证。第三种类型是以华北节能投资有限责任公司的专利(02200194.8)所述的两种热管，可以使用导热较好的材料，可以使用风机也可不使用风机，工质盒与温差电致冷器热端所贴合的盒内侧设置一些凸筋，翅或凹坑或以下平面增加换热面积其效果在理论上较为理想。但是从专利说明书和说明书附图中，我们只能看出工作原理，不知道热管所必需的散热面积是如何形成的。也就是说仅从说明书和附图来看，温差电致冷器热端的热量可以迅速传给热管，但热管没有将热量散到环境中所需要的散热面积。另外，从图看出采用了管翅式散热器，但因温差电致冷器尺寸较小，与其尺寸相对应的工质盒中出三个管其间距将是很小的。在三个间距很小的铜管上涨装铜质铝质的散热片，其在饮水机有关尺寸范围内是无法达到所需的散热面积的。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可获得较大致冷量和致冷系数的温差电致冷器用热管散热器。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
一种温差电致冷器用热管散热器，它由工质盒(1)、填充管(2)、下端板(3)，U型铜管(4)，上端板(5)，铝箔翅片(6)构成，U型铜管(4)的两臂(41)(42)与工质盒(1)的交点，分别在工质盒(1)的上部和侧下部。工质盒(1)的下部为工质盒底部(14)，与填充管(2)相连接，上端板(5)和下端板(3)分别位于散热器的上下两边，在上端板(5)上装有铝箔翅片(6)。
工质盒(1)中的设有工件(11)，工件(11)上焊有工件(12)，工件(11)的侧面连接安装有温差电致冷器件(7)。
工质盒(1)可以由紫铜制造，也可以用铝制造。
U型铜管(4)可以用U型铝管替代，但必须与工质盒(1)用相同的材料。
U型铜管(4)内壁可是光滑的，也可以制成沟槽或螺纹的，其沟槽断面可是矩型，三角形，梯形，倒梯型或半园型。
铝箔翅片(6)可以用铜箔代替，铝箔翅片(6)的表面，可以是平面的，也可以是代有波纹的，还可以是开天窗等异型表面。
工质盒(1)中的工件(11)有上焊有工件(12)。工质盒的其它表面可以制成一些凸筋、翅，凹坑等一些增加其刚度和强度的措施并以增加散热交换面积。
本实用新型利用工质盒内的工质吸热蒸发汽化和冷凝放热的原理工作，能将温差电致冷器热端的热量迅速散去，使其温差电致冷器的冷端产生较大的致冷量和致冷系数。由于工质盒与温差电制冷器热端所紧贴面内表面焊有立筋，其余5个内表面也做了增加刚度和热交换面积的措施，故本实用新型可使温差电致冷器冷端产生较大的致冷量和致冷系数。若本实用新型用在半导体冷藏箱上，可获得27℃的温差。
附图说明
图1为本实用新型温差电致冷器用热管散热器的结构示意图；
图2为图1的右视图；
图3、图4为为工件11、12的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，本实用新型一种温差电致冷器用热管散热器，由工质盒1、填充管2、下端板3、U型铜管4、上端板5和铝箔翅片6组成。
温差电致冷器件7接通直流电后，其热端迅速发热，将与其紧贴的工质盒1的工件11、工件12迅速加热，并通过工件11、12将填充在工质盒1内的工质加热，工质吸热蒸发为代有压力的工质蒸汽，工质蒸汽沿U型铜管4的41、42部分上升和下降，在其上升和下降过程中，与U型铜管4的41、42两部分进行热交换，即将其热量传至管壁及涨装在U型铜管上的铝箔翅片上。通过轴流风机的强迫散热，其热量被轴流风机的风流代到环境中去。被冷却的工质蒸汽散热冷凝为工质液体沿U型铜管4的41、42两部分回到工质盒1之中。循环往复，工质盒内的工质吸热汽化为工质蒸汽，工质蒸汽被冷却冷凝为工质液体，回到工质盒中。为增加工质盒与其内工质热交换面积，工质盒1的件11上焊接了件12，使其本实用新型启动速度加快和散热速率提高。为了降低冷凝的工质液体温度件42与工质盒的交点应在工质盒底部14之上，水平中心线之下。
Claims (6)
1、一种温差电致冷器用热管散热器，其特征在于：它由工质盒(1)、填充管(2)、下端板(3)，U型铜管(4)，上端板(5)，铝箔翅片(6)构成，U型铜管(4)的两臂(41)(42)与工质盒(1)的交点，分别在工质盒(1)的上部和侧下部；工质盒(1)的下部为工质盒底部(14)，与填充管(2)相连接，上端板(5)和下端板(3)分别位于散热器的上下两边，在上端板(5)上装有铝箔翅片(6)；工质盒(1)中的设有工件(11)，工件(11)上焊有工件(12)，工件(11)的侧面连接安装有温差电致冷器件(7)。
2、根据权利要求1所述的温差电致冷器用热管散热器，其特征在于：工质盒(1)可以由紫铜制造，也可以用铝制造。
3、根据权利要求1所述的温差电致冷器用热管散热器，其特征在于：U型铜管(4)可以用U型铝管替代，但必须与工质盒(1)用相同的材料。
4、根据权利要求1所述的温差电致冷器用热管散热器，其特征在于：U型铜管(4)内壁可是光滑的，也可以制成沟槽或螺纹的，其沟槽断面可是矩型，三角形，梯形，倒梯型或半园型。
5、根据权利要求1所述的温差电致冷器用热管散热器，其特征在于：铝箔翅片(6)可以用铜箔代替，铝箔翅片(6)的表面，可以是平面的，也可以是代有波纹的，还可以是开天窗等异型表面。
6、根据权利要求1所述的温差电致冷器用热管散热器，其特征在于：工质盒(1)上除焊有工件(12)的表面外，其它表面可以加有凸筋、翅或凹坑。
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| CN 200420084800 CN2748841Y (zh) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | 一种温差电致冷器用热管散热器 |
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| CN 200420084800 CN2748841Y (zh) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | 一种温差电致冷器用热管散热器 |
Publications (1)
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| CN2748841Y true CN2748841Y (zh) | 2005-12-28 |
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| CN (1) | CN2748841Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101377392B (zh) * | 2007-08-27 | 2012-02-22 | Abb研究有限公司 | 热交换器 |
| CN105188316A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-23 | 四川斯普信信息技术有限公司 | 一种双系统互备机柜热管背板排热系统 |
| CN107727971A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-02-23 | 苏州安泰变压器有限公司 | 一种三相y型大电流试验装置 |
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2004
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