一種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，主要由半導(dǎo)體制冷模塊組、內(nèi)熱管冷凝器組、內(nèi)熱管蒸發(fā)器、外熱管蒸發(fā)器組、外熱管冷凝器、外熱管冷凝器的風機、內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機、導(dǎo)氣管、導(dǎo)液管和控制電路組成；所述內(nèi)熱管冷凝器的兩面與兩組半導(dǎo)體制冷片的制冷面相緊密接觸；所述外熱管蒸發(fā)器的兩面與兩組半導(dǎo)體制冷片的制熱面相緊密接觸；所述內(nèi)熱管冷凝器組與內(nèi)熱管蒸發(fā)器連接為一個內(nèi)重力熱管系統(tǒng)；所述外熱管冷凝器與外熱管蒸發(fā)器組連接為一個外重力熱管系統(tǒng)；本發(fā)明通過重力熱管傳熱技術(shù)來增大半導(dǎo)體制冷面和制熱面的散熱面積，改變室內(nèi)環(huán)境溫度；使用半導(dǎo)體制冷片取代壓縮制冷劑制冷，安全可靠無環(huán)境污染。
【專利說明】一種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冷熱能量輸運【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種將熱管換熱系統(tǒng)和半導(dǎo)體半導(dǎo)體制冷片組合在一起來進行冷熱能量輸運的多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于調(diào)控環(huán)境溫度的空調(diào)系統(tǒng)主要組成為室內(nèi)熱交換機和室外熱交換機，這種空調(diào)系統(tǒng)可以通過室內(nèi)熱交換機中壓縮機的高耗能來實現(xiàn)對冷凝劑的溫度調(diào)控，從而間接的改變室內(nèi)環(huán)境溫度，這種空調(diào)系統(tǒng)并沒有做到很好的節(jié)約能源，從而導(dǎo)致電能的無謂浪費，營運成本居高不下，且使用中常發(fā)生制冷劑外泄對環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實施容易、節(jié)能減排的多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，用半導(dǎo)體制冷片制冷和重力熱管傳熱技術(shù)進行散熱，從而實現(xiàn)良好的制冷，同時減少能源浪費及提高環(huán)保質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
一種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體制冷模塊組、內(nèi)熱管冷凝器組、內(nèi)熱管蒸發(fā)器、外熱管蒸發(fā)器組、外熱管冷凝器、外熱管冷凝器的風機、內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機、導(dǎo)氣管、導(dǎo)液管和控制電路；所述內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機安裝在內(nèi)熱管蒸發(fā)器上；所述外熱管冷凝器的風機安裝在外熱管冷凝器上；所述內(nèi)熱管冷凝器組包括多個內(nèi)熱管冷凝器；所述外熱管蒸發(fā)器組包括多個外熱管蒸發(fā)器；所述半導(dǎo)體制冷模塊組包括至少兩組半導(dǎo)體制冷片；所述半導(dǎo)體制冷模塊組的第一組半導(dǎo)體制冷片的制冷面與第二組半導(dǎo)體制冷片的制冷面是相鄰的，第二組半導(dǎo)體制冷片的制熱面與第三組半導(dǎo)體制冷片的制熱面是相鄰的，這樣按照上述順序能夠做成由N層半導(dǎo)體制冷片組成的半導(dǎo)體制冷模塊組；所述內(nèi)熱管冷凝器組的單個內(nèi)熱管冷凝器位于兩組半導(dǎo)體制冷片的制冷面內(nèi)，并且內(nèi)熱管冷凝器與半導(dǎo)體制冷片的制冷面相緊密接觸；所述外熱管蒸發(fā)器組的單個外熱管蒸發(fā)器位于兩組半導(dǎo)體制冷片的制熱面內(nèi)，并且外熱管蒸發(fā)器與半導(dǎo)體制冷片的制熱面相緊密接觸；所述外熱管冷凝器和所述內(nèi)熱管冷凝器的結(jié)構(gòu)相同，都是微通道散熱器，包括集氣管、集液管、位于集氣管和集液管之間的微通道以及散熱翅片；所述外熱管蒸發(fā)器組的每個外熱管蒸發(fā)器都是直冷式微通道換熱器，包括集氣管、集液管和位于集氣管和集液管之間的微通道金屬扁管；所述外熱管蒸發(fā)器組的每個外熱管蒸發(fā)器的集氣管并聯(lián)之后連接于外熱管冷凝器的集氣管；所述外熱管蒸發(fā)器組的每個外熱管蒸發(fā)器的集液管并聯(lián)之后連接于外熱管冷凝器的集液管；這樣外熱管冷凝器與外熱管蒸發(fā)器組連接為一個外重力熱管系統(tǒng)，且外熱管冷凝器在外熱管蒸發(fā)器組的上部，二者之間一定有一個高度差；所述內(nèi)熱管冷凝器組的每個內(nèi)熱管冷凝器都是直冷式微通道換熱器，包括集氣管、集液管和位于集氣管和集液管之間的微通道金屬扁管；所述內(nèi)熱管冷凝器組的每個內(nèi)熱管冷凝器的集氣管并聯(lián)之后連接于內(nèi)熱管蒸發(fā)器的集氣管；所述內(nèi)熱管冷凝器組的每個內(nèi)熱管冷凝器的集液管并聯(lián)之后連接于內(nèi)熱管冷凝器的集液管；這樣內(nèi)熱管冷凝器組與內(nèi)熱管蒸發(fā)器通過連接為一個內(nèi)重力熱管系統(tǒng)，且內(nèi)熱管冷凝器組在內(nèi)熱管蒸發(fā)器的上部，二者之間一定有一個高度差；所述外重力熱管系統(tǒng)與內(nèi)重力熱管系統(tǒng)內(nèi)充有制冷工質(zhì)，這樣通過重力熱管傳熱技術(shù)來增大半導(dǎo)體制冷片的制冷面和制熱面的散熱面積，把半導(dǎo)體制冷片有用的冷的能量利用起來，來改變室內(nèi)環(huán)境溫度，半導(dǎo)體制冷片上無用的熱的能量傳輸出去。
[0005]以上所述控制電路與半導(dǎo)體制冷模塊組、外熱管冷凝器的風機和內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機相連。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用多層半導(dǎo)體制冷片與多層直冷式微通道熱交換器的間隔疊放來取代壓縮制冷劑制冷，使用時不需要任何制冷劑，節(jié)約成本，且安全可靠無環(huán)境污染；將每一層半導(dǎo)體制冷片的制冷面產(chǎn)生的能量經(jīng)由內(nèi)熱管冷凝器傳送到需要散熱的房間，每一層半導(dǎo)體制冷片的制熱面面產(chǎn)生的無用能量經(jīng)由外熱管蒸發(fā)器傳輸?shù)酵鉄峁芾淠鬟M行散熱，這樣增大了半導(dǎo)體制冷片散熱面積，從而實現(xiàn)良好散熱，保證半導(dǎo)體制冷片的工作穩(wěn)定性，并且實現(xiàn)了遠距離傳熱，這種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)可以應(yīng)用于基站、機房以及大型電器設(shè)備等領(lǐng)域的散熱控溫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明的直冷式金屬扁管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:(I)半導(dǎo)體制冷模塊組；(2)內(nèi)熱管冷凝器組；(3)內(nèi)熱管蒸發(fā)器；(4)外熱管蒸發(fā)器組；(5)外熱管冷凝器組；(6)外熱管冷凝器的風機；(7)內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示的本發(fā)明的多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括包括半導(dǎo)體制冷模塊組(I)、內(nèi)熱管冷凝器組(2)、內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)、外熱管蒸發(fā)器組(4)、外熱管冷凝器(5)、外熱管冷凝器的風機(6)、內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7)、導(dǎo)氣管、導(dǎo)液管和控制電路；所述內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7)安裝在內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)上；所述外熱管冷凝器的風機
(6)安裝在外熱管冷凝器(5)上；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)包括多個內(nèi)熱管冷凝器；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)包括多個外熱管蒸發(fā)器；所述半導(dǎo)體制冷模塊組(I)包括至少兩組半導(dǎo)體制冷片；所述半導(dǎo)體制冷模塊組(I)的第一組半導(dǎo)體制冷片的制冷面與第二組半導(dǎo)體制冷片的制冷面是相鄰的，第二組半導(dǎo)體制冷片的制熱面與第三組半導(dǎo)體制冷片的制熱面是相鄰的，這樣按照上述順序能夠做成由N層半導(dǎo)體制冷片組成的半導(dǎo)體制冷模塊組；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的單個內(nèi)熱管冷凝器位于兩組半導(dǎo)體制冷片的制冷面內(nèi)，并且內(nèi)熱管冷凝器與半導(dǎo)體制冷片的制冷面相緊密接觸；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的單個外熱管蒸發(fā)器位于兩組半導(dǎo)體制冷片的制熱面內(nèi)，并且外熱管蒸發(fā)器與半導(dǎo)體制冷片的制熱面相緊密接觸；所述外熱管冷凝器(5)和所述內(nèi)熱管冷凝器(3)的結(jié)構(gòu)相同，都是微通道散熱器，包括集氣管、集液管、位于集氣管和集液管之間的微通道以及散熱翅片；所述外熱管蒸發(fā)器組
(4)的每個外熱管蒸發(fā)器都是直冷式微通道換熱器，包括集氣管、集液管和位于集氣管和集液管之間的微通道金屬扁管；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的每個外熱管蒸發(fā)器的集氣管并聯(lián)之后連接于外熱管冷凝器(5)的集氣管；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的每個外熱管蒸發(fā)器的集液管并聯(lián)之后連接于外熱管冷凝器(5)的集液管；這樣外熱管冷凝器(5)與外熱管蒸發(fā)器組(4)連接為一個外重力熱管系統(tǒng)，且外熱管冷凝器(5)在外熱管蒸發(fā)器組(4)的上部，二者之間一定有一個高度差；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每個內(nèi)熱管冷凝器都是直冷式微通道換熱器，包括集氣管、集液管和位于集氣管和集液管之間的微通道金屬扁管；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每個內(nèi)熱管冷凝器的集氣管并聯(lián)之后連接于內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)的集氣管；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每個內(nèi)熱管冷凝器的集液管并聯(lián)之后連接于內(nèi)熱管冷凝器
(3)的集液管；這樣內(nèi)熱管冷凝器組(2)與內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)通過連接為一個內(nèi)重力熱管系統(tǒng)，且內(nèi)熱管冷凝器組(2)在內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)的上部，二者之間一定有一個高度差；所述外重力熱管系統(tǒng)與內(nèi)重力熱管系統(tǒng)內(nèi)充有制冷工質(zhì)，這樣通過重力熱管傳熱技術(shù)來增大半導(dǎo)體制冷片的制冷面和制熱面的散熱面積，把半導(dǎo)體制冷片有用的冷的能量利用起來，來改變室內(nèi)環(huán)境溫度，半導(dǎo)體制冷片上無用的熱的能量傳輸出去。
[0011]本發(fā)明的工作原理是這樣的:當多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)工作時，控制電路為半導(dǎo)體制冷模塊組(I)、外熱管冷凝器的風機(6)以及內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7)輸送合適的電流；在內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7)帶動室內(nèi)熱的空氣流動與內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)進行熱交換，這樣內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)的液態(tài)制冷工質(zhì)，吸收熱量并蒸發(fā)為氣體，蒸發(fā)形成的氣態(tài)制冷工質(zhì)通過導(dǎo)氣管進入到內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每一個內(nèi)熱管冷凝器，每一個內(nèi)熱管冷凝器與半導(dǎo)體制冷模塊組(I)的每一組半導(dǎo)體制冷片的制冷面相緊密接觸，每一個內(nèi)熱管冷凝器內(nèi)的制冷工質(zhì)冷凝為液體，并放出熱量，冷凝形成的液體工作介質(zhì)在重力的作用下通過導(dǎo)液管進入內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3);這樣半導(dǎo)體制冷模塊(I)通過內(nèi)熱管冷凝器組(2)源源不斷地從房間內(nèi)吸取熱量，并將熱量傳到外熱管蒸發(fā)器組(4)上進行散熱，外熱管蒸發(fā)器組(4)內(nèi)的液態(tài)制冷工質(zhì)，吸收熱量并蒸發(fā)為氣體，蒸發(fā)形成的氣態(tài)制冷工質(zhì)通過導(dǎo)氣管進入到外熱管冷凝器(5)，外熱管冷凝器(5)與室外冷源接觸，而冷凝為液體，并放出熱量，冷凝形成的液體工作介質(zhì)在重力的作用下通過導(dǎo)液管進入外熱管蒸發(fā)器組(4)，這樣源源不斷的把室內(nèi)的熱能量傳輸出去，降低房間內(nèi)溫度，達到制冷的目的；由于外熱管蒸發(fā)器組
(4)與內(nèi)熱管冷凝器組(2)是直冷式微通道換熱器，能夠分別與半導(dǎo)體制冷片的制熱面和制冷面相緊密接觸，增大了半導(dǎo)體制冷片的制熱面和制冷面的散熱面積，提高了半導(dǎo)體制冷片與外熱管蒸發(fā)器和內(nèi)熱管冷凝器的熱交換系數(shù)，再加上重力熱管系統(tǒng)具有很高的傳熱效率，能夠高效率地帶走無用的熱量，充分減小內(nèi)熱管冷凝器與外熱管蒸發(fā)器之間的溫差，極大的提高了半導(dǎo)體制冷片的制冷效率。
【權(quán)利要求】
1.一種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體制冷模塊組(I)，其特征在于，還包括內(nèi)熱管冷凝器組(2)、內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)、外熱管蒸發(fā)器組(4)、外熱管冷凝器(5)、外熱管冷凝器的風機(6)、內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7)、導(dǎo)氣管、導(dǎo)液管和控制電路；所述內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7 )安裝在內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3 )上；所述外熱管冷凝器的風機(6 )安裝在外熱管冷凝器(5)上；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)包括多個內(nèi)熱管冷凝器；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)包括多個外熱管蒸發(fā)器；所述半導(dǎo)體制冷模塊組(I)包括至少兩組半導(dǎo)體制冷片；所述半導(dǎo)體制冷模塊組(I)的第一組半導(dǎo)體制冷片的制冷面與第二組半導(dǎo)體制冷片的制冷面是相鄰的，第二組半導(dǎo)體制冷片的制熱面與第三組半導(dǎo)體制冷片的制熱面是相鄰的，這樣按照上述順序能夠做成由N層半導(dǎo)體制冷片組成的半導(dǎo)體制冷模塊組；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的單個內(nèi)熱管冷凝器位于兩組半導(dǎo)體制冷片的制冷面內(nèi)，并且內(nèi)熱管冷凝器與半導(dǎo)體制冷片的制冷面相緊密接觸；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的單個外熱管蒸發(fā)器位于兩組半導(dǎo)體制冷片的制熱面內(nèi)，并且外熱管蒸發(fā)器與半導(dǎo)體制冷片的制熱面相緊密接觸；所述外熱管冷凝器(5)和所述內(nèi)熱管冷凝器(3)的結(jié)構(gòu)相同，都是微通道散熱器，包括集氣管、集液管、位于集氣管和集液管之間的微通道以及散熱翅片；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的每個外熱管蒸發(fā)器都是直冷式微通道換熱器，包括集氣管、集液管和位于集氣管和集液管之間的微通道金屬扁管；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的每個外熱管蒸發(fā)器的集氣管并聯(lián)之后連接于外熱管冷凝器(5)的集氣管；所述外熱管蒸發(fā)器組(4)的每個外熱管蒸發(fā)器的集液管并聯(lián)之后連接于外熱管冷凝器(5 )的集液管；這樣外熱管冷凝器(5 )與外熱管蒸發(fā)器組(4 )連接為一個外重力熱管系統(tǒng)，且外熱管冷凝器(5)在外熱管蒸發(fā)器組(4)的上部，二者之間一定有一個高度差；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每個內(nèi)熱管冷凝器都是直冷式微通道換熱器，包括集氣管、集液管和位于集氣管和集液管之間的微通道金屬扁管；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每個內(nèi)熱管冷凝器的集氣管并聯(lián)之后連接于內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)的集氣管；所述內(nèi)熱管冷凝器組(2)的每個內(nèi)熱管冷凝器的集液管并聯(lián)之后連接于內(nèi)熱管冷凝器(3)的集液管；這樣內(nèi)熱管冷凝器組(2)與內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)通過連接為一個內(nèi)重力熱管系統(tǒng)，且內(nèi)熱管冷凝器組(2)在內(nèi)熱管蒸發(fā)器(3)的上部，二者之間一定有一個高度差；所述外重力熱管系統(tǒng)與內(nèi)重力熱管系統(tǒng)內(nèi)充有制冷工質(zhì)，這樣通過重力熱管傳熱技術(shù)來增大半導(dǎo)體制冷片的制冷面和制熱面的散熱面積，把半導(dǎo)體制冷片有用的冷的能量利用起來，來改變室內(nèi)環(huán)境溫度，半導(dǎo)體制冷片上無用的熱的能量傳輸出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層熱管換熱式半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，其特征還在于，所述控制電路與半導(dǎo)體制冷模塊組(I)、外熱管冷凝器的風機(6)和內(nèi)熱管蒸發(fā)器的風機(7)相連。
【文檔編號】F25B39/04GK103557570SQ201310575697
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】祝長宇, 丁式平 申請人:北京德能恒信科技有限公司