一种用于半导体制冷片的直冷换热装置

本发明涉及换热装置，具体涉及一种用于半导体制冷片的直冷换热装置。

背景技术：

1、半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有运动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，小型化、集成化的场合。利用半导体材料的peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。

2、目前对半导体制冷片热端的散热方式包括风冷、水冷和相变材料三类，这三类散热方式均是采用换热表面接触热端表面的方式带走热量，即热量通过制冷片热端基板以导热方式传递给散热器，再通过散热器以对流换热方式离开系统，导热段必然存在一定的接触热阻，即使常辅以导热硅胶也无法消除，一定程度上影响了半导体制冷片的散热性能。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，通过设置换热流体与半导体制冷片热端基板/冷端基板直接接触，有效降低了接触热阻和导热热阻，提高换热效率，进而提高制冷量。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，包括安装板和换热腔；

3、所述安装板和换热腔固定连接，且所述安装板上安装有多个半导体制冷片，其中：

4、所述换热腔具有一开口，为内凹状结构，所述半导体制冷片的冷端基板直接接触换热腔的开口。

5、优选地，还包括基座，所述安装板和换热腔均设置两个，两个所述安装板和换热腔分别对称设置在基座的两侧。

6、优选地，所述基座的内部具有安装空间，用于安装散热装置。

7、优选地，所述安装板上开设有多个凹槽，所述半导体制冷片安装于凹槽的内部。

8、优选地，所述安装板与换热腔的连接处设有密封圈。

9、优选地，所述换热腔的一侧连通有热源连接管和冷源连接管，且热源连接管和冷源连接管上均安装有用于检测流体温度的温度传感器。

10、优选地，还包括控制器，所述控制器为采用plc板制成的控制器结构，用于控制半导体制冷片启动数量。

11、优选地，所述plc板上封装有测温模块、中央处理器、输出源温度设定模块和热交换控制模块，其中：

12、所述测温模块用于测量流体进入换热腔内的初始温度以及流出换热腔后的流出温度；

13、所述中央处理器用于解读、处理各模块指令信号；

14、所述输出源温度设定模块用于设定流体流出换热腔后的流出温度；

15、所述热交换控制模块内部加载有热交换温度算法，用于根据预设流出温度以及流体流入温度，确定半导体制冷片开启数量。

16、优选地，所述plc板上还封装有温度补偿模块，所述温度补偿模块用于对换热流体流出温度进行温度补偿。

17、优选地，所述plc板上还封装有信号传输模块，所述信号传输模块用于传输流体流入、流出温度信号。

18、本发明的有益效果在于：

19、一.本发明换热流体与半导体制冷片热端基板/冷端基板直接接触，有效降低了接触热阻和导热热阻，提高换热效率，进而提高制冷量；

20、二.换热腔内部带倾角隔板设计，可排除气泡，提高换热效率；

21、三.自由设定半导体制冷片的数量，在半导体制冷片换热效果之内可自由设定换热流体输出温度，确保在满足工作需求的同时，尽可能的避免能源浪费。

技术特征：

1.一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，包括安装板(2)和换热腔(3)；

2.如权利要求1所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，还包括基座(1)，所述安装板(2)和换热腔(3)均设置两个，两个所述安装板(2)和换热腔(3)分别对称设置在基座(1)的两侧。

3.如权利要求2所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述基座(1)的内部具有安装空间(11)，用于安装散热装置。

4.如权利要求1所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述安装板(2)上开设有多个凹槽(23)，所述半导体制冷片(22)安装于凹槽(23)的内部。

5.如权利要求1所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述安装板(2)与换热腔(3)的连接处设有密封圈(21)。

6.如权利要求1所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述换热腔(3)的一侧连通有热源连接管(31)和冷源连接管(32)，且热源连接管(31)和冷源连接管(32)上均安装有用于检测流体温度的温度传感器(33)。

7.如权利要求1所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，还包括控制器(4)，所述控制器(4)为采用plc板制成的控制器结构，用于控制半导体制冷片(22)启动数量。

8.如权利要求7所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述plc板上封装有测温模块、中央处理器、输出源温度设定模块和热交换控制模块，其中：

9.如权利要求8所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述plc板上还封装有温度补偿模块，所述温度补偿模块用于对换热流体流出温度进行温度补偿。

10.如权利要求8所述的一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，其特征在于，所述plc板上还封装有信号传输模块，所述信号传输模块用于传输流体流入、流出温度信号。

技术总结本发明公开了一种用于半导体制冷片的直冷换热装置，包括安装板和换热腔；所述安装板和换热腔固定连接，且所述安装板上安装有多个半导体制冷片，其中：所述换热腔具有一开口，为内凹状结构，所述半导体制冷片的冷端基板直接接触换热腔的开口本发明换热流体与半导体制冷片热端基板/冷端基板直接接触，有效降低了接触热阻和导热热阻，提高换热效率，进而提高制冷量；二.换热腔内部带倾角隔板设计，可排除气泡，提高换热效率；三.自由设定半导体制冷片的数量，在半导体制冷片换热效果之内可自由设定换热流体输出温度，确保在满足工作需求的同时，尽可能的避免能源浪费。技术研发人员：李耀华受保护的技术使用者：无锡职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/6/11