[实用新型]一种水冷型半导体制冷装置

说明书

本实用新型公开了一种水冷型半导体制冷装置，包括半导体制冷片、水冷散热的散热单元和吸热单元，其特征在于：所述散热单元包括至少一个、并构成完整的环柱形，所述吸热单元包括至少一个、并构成完整的环柱形，所述散热单元和吸热单元嵌套设置，所述半导体制冷片设置在散热单元和吸热单元之间。采用环形结构的制冷装置，能够提高制冷装置的空间利用率，利于小型化设计；采用环形结构增大了面积，利于排布更多的半导体制冷片，提高制冷功率；半导体制冷片和水循环散热单元配套使用，换热效率高，利于获得较高的制冷效率，而且噪音小。

技术领域

本实用新型涉及制冷装置，尤其是一种水冷型半导体制冷装置。

背景技术

半导体制冷技术是指：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端；由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。能量转移大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定。

由于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。只有将热面热量及时高效地散发掉，才能得到冷面高效的制冷量。常用的水冷型半导体制冷装置，如申请号为200410005745.3的中国专利公开的一种半导体制冷装置用导热器，包括一个壳体，壳体内具有一个容纳液体的空腔，壳体包括一个金属导热板和一个密封盖，导热板的外侧具有一个热源输入端，壳体的上、下端具有可与散热器水管连接的进液口和出液口，导热板上一体成型有翅片；又如申请号为201010161021.3的中国专利公开的一种用于半导体激光器的液体制冷器，包括制冷器主体，所述制冷器主体的上端为一安装平面，所述安装平面上平行开设有一条或多条预留通道，预留通道内的一端设有进水口，另一端设有出水口，预留通道的底部设有卡座，卡座上插设有散热翅片组件，所述散热翅片组件由连接盖板和固定排列于连接盖板下侧面的翅片阵列组成，翅片阵列伸进预留通道内且下端插在卡座上，连接盖板与预留通道组成密封的散热通道。

上述现有的半导体制冷装置，其散热装置多采用带有水管的平板式铝制板粘贴在热端。为使得散热有效，一般采取较大的散热器以增加换热面积，这使得制冷装置体积较大，并且散热风机的噪音较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种提高制冷效率、利于小型化的水冷型半导体制冷装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水冷型半导体制冷装置，包括半导体制冷片、水冷散热的散热单元和吸热单元，其特征在于：所述散热单元包括至少一个、并构成完整的环柱形，所述吸热单元包括至少一个、并构成完整的环柱形，所述散热单元和吸热单元嵌套设置，所述半导体制冷片设置在散热单元和吸热单元之间。

优选的，每个散热单元包括散热基体和设置在散热基体内的水管，所述散热基体与半导体制冷片的热面相贴。

为使得散热面积最大化，所述散热基体内开设有多个贯穿散热基体两个端部的通孔，所述水管插入在通孔内，所述水管的两个端部分别从通孔穿出而设置有进水管和出水管，从而构成冷却管路。

优选的，为增大水管的面积，所述水管呈平行回流的管道。

优选的，每个吸热单元包括吸热基体和吸热鳍片，所述吸热基体与半导体制冷片的冷面相贴，所述吸热鳍片布置在吸热基体远离半导体制冷片的一侧。

为使得吸热面积最大化，所有的吸热基体构成完整的圆环柱形、并且具有中心轴，所述吸热鳍片相对中心轴呈放射状分布。

优选的，为便于制造和安装，所述吸热单元包括两组，两组吸热单元构成一个完整的环柱形。

优选的，为加快散热和吸热，所述散热单元构成一个完整的圆环柱形，两组吸热单元构成一个完整的圆环柱形，所述散热单元和吸热单元同轴布置。