CN111397422A - 散热换热器及半导体换热器及半导体空调 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种散热换热器及半导体换热器及半导体空调。散热换热器包括散热基体和散热肋片，散热基体上形成有用于流通液体的散热液道，散热肋片设置在散热基体上，散热肋片上形成有散热翅片气道。这样，就可以既借助散热肋片上的散热翅片气道通过风冷散热，又可以通过散热基体上的散热液道通过介质水进行散热，极大的提高散热换热器对于半导体制冷片的散热性能，提高半导体空调器的制冷效率，解决风冷散热过程中能量不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种散热换热器及半导体换热器及半导体空调。
背景技术
目前针对厨房环境的空调市场上已有推出，有风管机型形式，安装在厨房天花吊顶内；有单面出风天井式，安装后与天花扣板平齐等等，这些厨房空调都有一个特点，工程安装量比较大，适合于还没有装修的厨房。如果想安装此类厨房空调，需要拆除吊顶，安装机组后，再将吊顶复原，安装机组的工作量更大，使得机组的安装成本较大，用户难以接受。
且现有的机组大多采用冷媒制冷方式，此时的机组由于存在压缩机等大质量器件，导致整体机组笨重，即便是一体式壁挂机，也存在机组占用空间大的问题，导致市场反馈体积过大是通病，且机组重，不方便拆装清洁，因此，开发一种适合于厨房装修后仍能方便安装的机组，同时机组安装工作量小，机组轻便，易安置，维护简单方便的空调将很有必要性。
为了解决上述问题，市面上也开始出现一些安装维护方便的半导体空调，但是目前的半导体空调的制冷效率比较有限，究其原因在于半导体制冷片在工作过程中，制冷效率会随制热侧的温度升高而降低，而如何及时将热量排出成为了制约制冷效率的直接因素。为了将半导体制热侧的换热器上的热量转移，市场上有风冷(通过风场实现空气与换热器散热)以及水冷(通过介质水流动经过换热器进行热交换)两种换热方式。采用风冷散热必要条件是需要在厨房具备有向室外通风口，这样才能有效的将热量从排风口排出室外；采用水冷散热的必要条件是需要在厨房具备有流动的水，且能将用于换热的水温度提高，用于生活用水。缺点是当用于换热的水温度达到一定的时候会影响机组的换热效果。
发明内容
本发明实施例提供了一种散热换热器及半导体换热器及半导体空调，以解决现有技术中半导体空调存在的对半导体换热器散热方式比较有限的技术问题。
本申请实施方式提供了一种散热换热器，包括：散热基体，散热基体上形成有用于流通液体的散热液道；散热肋片，设置在散热基体上，散热肋片上形成有散热翅片气道。
在一个实施方式中，散热液道从散热基体的一端延伸到散热基体的另一端。
在一个实施方式中，散热液道沿散热基体的长度方向延伸。
在一个实施方式中，散热基体上形成有制冷片安装部，制冷片安装部用于安装的半导体制冷片，散热液道包括连通流道和环绕流道，环绕流道围绕制冷片安装部设置，连通流道连通环绕流道。
在一个实施方式中，制冷片安装部为多个，环绕流道也为多个，每个环绕流道与每个制冷片安装部对应设置。
在一个实施方式中，散热换热器还包括盖板，盖板安装在散热基体上，散热液道形成在盖板和散热基体之间。
在一个实施方式中，散热基体上形成有安装槽，盖板安装在安装槽中，盖板上形成散热液道。
在一个实施方式中，散热肋片为多个，多个散热肋片叠至安装。
在一个实施方式中，散热换热器还包括过渡支撑片，过渡支撑片设置在相邻两个散热肋片之间。
在一个实施方式中，散热换热器还包括进口接头和出口接头，进口接头和出口接头分别与散热液道的进液口和出液口相连。
本申请还提供了一种半导体换热器，包括散热换热器、散冷换热器和安装在散热换热器和散冷换热器之间的半导体制冷片，散热换热器为上述的散热换热器。
在一个实施方式中，散冷换热器包括：散冷基体；散冷肋片，设置在散冷基体上，散冷肋片上形成有散冷翅片气道。
在一个实施方式中，散热翅片气道沿第一方向延伸，散冷翅片气道沿第二方向延伸。
在一个实施方式中，第一方向和第二方向相同或者相垂直。
在一个实施方式中，散冷肋片为多个，多个散冷肋片叠至安装。
在一个实施方式中，半导体换热器还包括隔热板，隔热板设置在散热换热器和散冷换热器之间。
在一个实施方式中，隔热板上开设有避让半导体制冷片的避让孔。
本申请还提供了一种半导体空调，包括半导体换热器，半导体换热器为上述的半导体换热器。
在一个实施方式中，半导体换热器为多个，多个半导体换热器的散热液道并联或者串联。
在上述实施例中，可以既借助散热肋片上的散热翅片气道通过风冷散热，又可以通过散热基体上的散热液道通过介质水进行散热，极大的提高散热换热器对于半导体制冷片的散热性能，提高半导体空调器的制冷效率，解决风冷散热过程中能量不足的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的散热换热器的实施例的侧视结构示意图；
图2是图1的散热换热器的分解结构示意图；
图3是图1的散热换热器的正视结构示意图；
图4是图1的散热换热器的后视结构示意图；
图5是图4的散热换热器的分解结构示意图；
图6是图5的散热换热器的盖板的结构示意图；
图7是根据本发明的半导体换热器的实施例一的立体结构示意图；
图8是图7的半导体换热器的分解结构示意图；
图9是图7的半导体换热器的散冷换热器的正视结构示意图；
图10是图9的散冷换热器的分解结构示意图；
图11是根据本发明的半导体换热器的实施例二的立体结构示意图；
图12是根据本发明的半导体换热器的实施例三的立体结构示意图；
图13是根据本发明的半导体换热器的串联实施例的结构示意图；
图14是根据本发明的半导体换热器的并联实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了提高对于半导体换热器的散热性能，在本发明的技术方案中将风冷及水冷两种散热方式结合，既可以提高机组的换热效率，同时能将机组释放的热量回收，同时能解决没有向室外排风口的房间无法使用空调的问题。具体的，如图1、图2和图5所示，本发明的散热换热器的实施例包括散热基体10和散热肋片20，散热基体10上形成有用于流通液体的散热液道11，散热肋片20设置在散热基体10上，散热肋片20上形成有散热翅片气道21。这样，就可以既借助散热肋片20上的散热翅片气道21通过风冷散热，又可以通过散热基体10上的散热液道11通过介质水进行散热，极大的提高散热换热器对于半导体制冷片70的散热性能，提高半导体空调器的制冷效率，解决风冷散热过程中能量不足的问题。
此外，通过散热液道11的介质水也可以用于生活用水，或其它用途。
作为一种可选的实施方式，如图5所示，散热液道11沿散热基体10的长度方向延伸，以适用于长条形的散热基体10，增加换热面积。作为另一种图中未示出的实施方式，也可以将散热液道11从散热基体10的一端延伸到散热基体10的另一端，散热液道11的延伸方式应当与散热基体10的形状相适配。
如图4、图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，散热基体10上形成有制冷片安装部12，制冷片安装部12用于安装的半导体制冷片70。散热液道11包括连通流道111和环绕流道112，环绕流道112围绕制冷片安装部12设置，连通流道111连通环绕流道112。通过环绕流道112既可以增大换热面积，又可以避免对半导体制冷片70绝缘性的影响。更为优选的，制冷片安装部12为多个，环绕流道112也为多个，每个环绕流道112与每个制冷片安装部12对应设置。在使用时，只需要将散热液道11与进出水系统相连即可。
如图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，散热换热器还包括盖板13，盖板13安装在散热基体10上，散热基体10上形成有安装槽，盖板13安装在安装槽中，盖板13上形成散热液道11。具体的，可以采用超声波焊接将盖板13与散热基体10焊接在一起，盖板13设计有超声焊接熔接线，超声波焊接后形成流道布局在制冷片安装部12四周，水流通过流道过程中能均匀有效的将半导制冷片制热侧表面的温度带走。作为另一种可选的实施方案，也可以将散热液道11形成在盖板13和散热基体10之间。优选的，盖板13形状设计与散热基体10的安装槽轮廓一致，且在盖板13上增加了超声波焊接线，用以超声波焊接，形成密闭流道。
如图2和图3所示，在本实施例的技术方案中，散热肋片20为两个，两个散热肋片20叠至安装，以增加散热面积。在散热基体10上贴合焊接肋片，肋片薄而高，设计上采用两个叠加，在肋片与肋片之间为了有效的传递热量，并强化肋片整体的强度。更为优选的，散热换热器还包括过渡支撑片30，过渡支撑片30设置在相邻两个散热肋片20之间，通过过渡支撑片30可以对上层的散热肋片20进行有效支撑和连接，提高传热效果。作为其他的可选的实施方式，散热肋片20也可以为更多个，多个散热肋片20叠至安装，以进一步提高散热量。
如图2和图7所示，在本实施例的技术方案中，散热换热器还包括进口接头41和出口接头42，进口接头41和出口接头42分别与散热液道11的进液口和出液口相连。在使用时，分别将进口接头41和出口接头42接入到冷水系统即可。可选的，为便于快速接管，进口接头41和出口接头42为弯头，弯头焊接与散热基体10上的进出水孔处。
如图7和图8所示，本发明还提供了一种半导体换热器，该半导体换热器包括散热换热器、散冷换热器和安装在散热换热器和散冷换热器之间的半导体制冷片70，散热换热器为上述的散热换热器。在使用时，半导体制冷片70在通电后会一面温度降低，另一面温度升高，运用半导体制冷片70的这种特性，将半导体制冷片70的两侧面贴紧散热器，使得热量或者冷量传递到散热器。在半导体制冷片70一侧的散热换热器上，流道采用盖板13与散热基体10焊接形成的空腔形式制作而成，用以通水，实现水介质与散热器进行热交换，进而将热量带走，从而实现水冷。同时在散热换热器另一侧设计有肋片，肋片采用的是焊接而成，肋片采用多级叠加方式，在肋片叠加方向两两之间增加了过渡支撑片30，有效的增加了肋片强度，同时有效的实现了片与肋片之间热量的传递。
如图9和图10所示，在实施例一的技术方案中，散冷换热器包括散冷基体50和散冷肋片60，散冷肋片60设置在散冷基体50上，散冷肋片60上形成有散冷翅片气道61。优选的，散冷换热器和散热换热器均采用导热性好的金属材料制作，优选为铝合金。制热侧散热器有风冷散热以及水冷散热两种散热方式，制冷侧采用风冷散热方式。在本发明的技术方案中，散冷肋片60也为多个，多个散冷肋片60叠至安装，以提高散冷换热器的散冷效率。
更为有缘的，考虑到肋片薄而高，强度不足，散热肋片20和散冷肋片60设计为几字形锯齿状，且增加散热器过渡支撑片用在多个肋片之间，这样设计有利于增加肋片强度，同时有效的将热量在多个肋片之间传递热量，以至于增加散热面积同时强度不会因为肋片加高而降低。此时散热翅片气道21和散冷翅片气道61以肋片与肋片之间形成的空腔形成。
在实施例一的技术方案中，散热翅片气道21沿水平方向延伸，散冷翅片气道61沿竖直方向延伸。作为另一种可选的实施方式，如图11所示，在实施例二的技术方案中，散热翅片气道21和散冷翅片气道61均沿水平方向延伸。作为另一种可选的实施方式，如图12所示，在实施例二的技术方案中，散热翅片气道21和散冷翅片气道61均沿竖直方向延伸。
作为其他的可选的实施方式，散热翅片气道21沿第一方向延伸，散冷翅片气道61沿第二方向延伸。可选的，第一方向和第二方向相同或者相垂直，此外第一方向和第二方向也可以是成角度的设置。
更为优选的，为防止散热换热器和散冷换热器冷量短路，散热器部件在半导体周边需要用隔热板将散热换热器和散冷换热器隔开，于是增加了隔热板80。半导体换热器还包括隔热板80，隔热板80设置在散热换热器和散冷换热器之间。通过隔热板80可以尽可能减少散热换热器上的热量对于散冷换热器的影响。优选的，隔热板80上开设有避让半导体制冷片70的避让孔。
优选的，散热基体10和散热肋片20之间通过螺钉连接，散冷基体50和散冷肋片60之间也通过螺钉连接。除此之外，半导体换热器的其他部件也通过螺钉连接。
本发明还提供了一种半导体空调，包括半导体换热器，半导体换热器为上述的半导体换热器。采用上述的半导体换热器的半导体空调可以让半导体换热器部件在机组内并排布局，便于整体设计，且机组能量方面可以多级组合变化。本发明半导体空调，可以在有排风口通向室外的厨房内使用，也可以在没有排风口的通向室外的厨房内使用，同时，采用水冷方式散热的方式，在水被加热后可以用来生活用水。半导体空调整体结构简单，拆卸方便，较冷媒散热的机组优点在于机组结构简单。
优选的，多个半导体换热器阵列组合方式形成风道，可以自用组合形成多级不同能量等级的机组。在组合方面也特别的柔性化。
如图12和图13所示，半导体换热器为多个，多个半导体换热器的散热液道11并联或者串联。具体的可以根据水压以及水是否循环利用而选择接入方式。串联方式可以实现水单次循环加热温度高，提供了可以用水箱将通过制热侧加热的水储存起来，用于生活用水或者其它方面用水，也可以不收集加热侧的水方式进行供水。但是半导体换热器换热效率逐级降低，并联方式可以实现半导体换热器换热效率高，但是如果选择热回收则会随着循环水温度上升而影响整体换热效果。固并联方式更适合用于水介质非循环利用的场合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种散热换热器，其特征在于，包括：
散热基体(10)，所述散热基体(10)上形成有用于流通液体的散热液道(11)；
散热肋片(20)，设置在所述散热基体(10)上，所述散热肋片(20)上形成有散热翅片气道(21)。
2.根据权利要求1所述的散热换热器，其特征在于，所述散热液道(11)从所述散热基体(10)的一端延伸到所述散热基体(10)的另一端。
3.根据权利要求2所述的散热换热器，其特征在于，所述散热液道(11)沿所述散热基体(10)的长度方向延伸。
4.根据权利要求1所述的散热换热器，其特征在于，所述散热基体(10)上形成有制冷片安装部(12)，所述制冷片安装部(12)用于安装的半导体制冷片(70)，所述散热液道(11)包括连通流道(111)和环绕流道(112)，所述环绕流道(112)围绕所述制冷片安装部(12)设置，所述连通流道(111)连通所述环绕流道(112)。
5.根据权利要求4所述的散热换热器，其特征在于，所述制冷片安装部(12)为多个，所述环绕流道(112)也为多个，每个所述环绕流道(112)与每个所述制冷片安装部(12)对应设置。
6.根据权利要求1所述的散热换热器，其特征在于，所述散热换热器还包括盖板(13)，所述盖板(13)安装在所述散热基体(10)上，所述散热液道(11)形成在所述盖板(13)和所述散热基体(10)之间。
7.根据权利要求6所述的散热换热器，其特征在于，所述散热基体(10)上形成有安装槽，所述盖板(13)安装在所述安装槽中，所述盖板(13)上形成所述散热液道(11)。
8.根据权利要求1所述的散热换热器，其特征在于，所述散热肋片(20)为多个，多个所述散热肋片(20)叠至安装。
9.根据权利要求8所述的散热换热器，其特征在于，所述散热换热器还包括过渡支撑片(30)，所述过渡支撑片(30)设置在相邻两个所述散热肋片(20)之间。
10.根据权利要求1所述的散热换热器，其特征在于，所述散热换热器还包括进口接头(41)和出口接头(42)，所述进口接头(41)和所述出口接头(42)分别与所述散热液道(11)的进液口和出液口相连。
11.一种半导体换热器，包括散热换热器、散冷换热器和安装在所述散热换热器和所述散冷换热器之间的半导体制冷片(70)，其特征在于，所述散热换热器为权利要求1至10中任一项所述的散热换热器。
12.根据权利要求11所述的半导体换热器，其特征在于，所述散冷换热器包括：
散冷基体(50)；
散冷肋片(60)，设置在所述散冷基体(50)上，所述散冷肋片(60)上形成有散冷翅片气道(61)。
13.根据权利要求12所述的半导体换热器，其特征在于，所述散热翅片气道(21)沿第一方向延伸，所述散冷翅片气道(61)沿第二方向延伸。
14.根据权利要求13所述的半导体换热器，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向相同或者相垂直。
15.根据权利要求12所述的半导体换热器，其特征在于，所述散冷肋片(60)为多个，多个所述散冷肋片(60)叠至安装。
16.根据权利要求11所述的半导体换热器，其特征在于，所述半导体换热器还包括隔热板(80)，所述隔热板(80)设置在所述散热换热器和所述散冷换热器之间。
17.根据权利要求16所述的半导体换热器，其特征在于，所述隔热板(80)上开设有避让所述半导体制冷片(70)的避让孔。
18.一种半导体空调，包括半导体换热器，其特征在于，所述半导体换热器为权利要求11至17中任一项所述的半导体换热器。
19.根据权利要求18所述的半导体空调，其特征在于，所述半导体换热器为多个，多个所述半导体换热器的散热液道(11)并联或者串联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010313207.XA CN111397422A (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 散热换热器及半导体换热器及半导体空调 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010313207.XA CN111397422A (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 散热换热器及半导体换热器及半导体空调 |
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| CN111397422A true CN111397422A (zh) | 2020-07-10 |
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| CN202010313207.XA Pending CN111397422A (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 散热换热器及半导体换热器及半导体空调 |
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| CN (1) | CN111397422A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112781270A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-05-11 | 广东美的环境电器制造有限公司 | 半导体换热器和制冷设备 |
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2020
- 2020-04-20 CN CN202010313207.XA patent/CN111397422A/zh active Pending
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