
技术摘要:
本发明涉及制冷技术领域,具体地涉及一种双芯片循环液体制冷系统及制冷设备,该系统包括第一半导体制冷芯片、第二半导体制冷芯片、散热器、液冷换热单元、存储容器和泵送装置;所述第一半导体制冷芯片的热端端面和所述第二半导体制冷芯片的热端端面分别与所述散热器接 全部
背景技术:
现在人们的生活水平越来越高,对生活质量的要求也就越来越高,相应地,一些家 庭和公共场所(例如医院、车站等)的供饮设施也越来越趋向于便利化和完善化。就现在的 供饮设施而言,典型地例如饮水机、果汁机、饮料机等,其能够根据用户的需要提供冷、热饮 用液体已经比较普遍,这种人性化的供饮设施已经日益普及,应用越来越广泛。 现在常用的供饮设备大都采用半导体制冷的方式提供冷水,该制冷方式不需要任 何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应,工作时没有震动、噪 音、寿命长,安装容易。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有 电流通过时,两端之间就会产生热量转移,热量就会从一端转移到另一端,从而产生温差形 成冷热端。但是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。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端 达到一定温差,这两种热传递的量相等时,就会达到一个平衡点,正逆向热传递相互抵消。 此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度,可以采取散热等方式降低 热端的温度来实现。 目前半导体制冷系统中,半导体制冷系统的热端采用传统的散热铝和风扇组合的 风冷散热器,冷端通过一个小的散热铝与水箱内的水直接接触,使得水温度逐渐降低。整个 制冷系统的冷热端换热效率很低,使半导体芯片制冷效率低下。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术存在的半导体芯片制冷效率低下、制冷效果不 理想的问题,提供一种双芯片循环液体制冷系统及制冷设备,该制冷系统能够有效地提高 半导体芯片的制冷效率,提高其制冷能力,而且制冷温度均匀。而且本发明采用双半导体制 冷芯片,使得其制冷效果更优于单个半导体制冷芯片。 为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种双芯片循环液体制冷系统,包括第 一半导体制冷芯片、第二半导体制冷芯片、散热器、液冷换热单元、存储容器和泵送装置;所 述第一半导体制冷芯片的热端端面和所述第二半导体制冷芯片的热端端面分别与所述散 热器接触;二者的冷端端面分别与所述液冷换热单元接触;所述液冷换热单元、存储容器和 所述泵送装置相连形成一个闭合的循环液路,该循环液路中形成的饮用液体运动轨迹适于 引导所述饮用液体的热对流运动,且所述饮用液体适于在所述饮用液体运动轨迹的局部形 成局部紊流。 优选地,所述液冷换热单元的壳体与所述第一半导体制冷芯片的冷端接触的一侧 形成第一冷能传导部;所述液冷换热单元的壳体与所述第二半导体制冷芯片的冷端接触的 3 CN 111595055 A 说 明 书 2/6 页 一侧形成第二冷能传导部。 优选地,所述第一冷能传导部和所述第二冷能传导部上设有用于形成所述局部紊 流的壳体内部凸起。 优选地,所述壳体内部凸起适于形成所述饮用液体流动的迂回路径,以增加经过 所述液冷换热单元的液路长度。 优选地,所述液冷换热单元的外部设有适于所述第一半导体芯片的冷端和所述第 二半导体芯片的冷端放置的凹入部,所述第一冷能传导部和所述第二冷能传导部位于所述 凹入部的背面。 优选地,所述液冷换热单元的壳体内部进液口处设有弧形挡板,所述弧形挡板的 弧形面向靠近所述进液口处凸起,所述弧形挡板上设有多个分流孔。 优选地,所述泵送装置安装在所述液冷换热单元的进液口或出液口处,并与该液 冷换热单元形成为集成模块。 优选地,所述存储容器的出口位于其下部,进口位于其上部,所述饮用液体通过所 述进口与出口之间的高度差产生的液体冲击形成所述局部紊流。 优选地,所述散热器为风冷散热器、水冷散热器或热管散热器。 本发明第二方面提供一种制冷设备,包括本发明第一方面任一项所述的双芯片循 环液体制冷系统。 通过上述技术方案,本发明的双芯片循环液体制冷系统中芯片的冷端直接接触冷 能传导部,通过泵送装置的设置和存储容器进出口位置的设置使得待冷却的饮用液体不断 运动且与冷能传导部接触,同时人为地在储存容器、第一冷能传导部及第二冷能传导部内 的饮用液体的运动轨迹上各形成一处局部紊流强化其热对流运动,提高制冷效率,并使得 饮用液体温度均匀。经过测试证实,本发明的双芯片循环液体制冷系统中饮用液体的强迫 对流换热系数达到1000-15000W/(m2·℃),制冷效率显著提高,制冷迅速,并且存储容器内 的饮用液体温度保持均匀,不会再产生底部温度低,顶部温度高的现象,有效地提升了用户 的使用体验。本发明的双芯片循环液体制冷系统操作简单实用、成本相对较低,能够普遍适 用于饮水机、冷饮机、果汁机等供饮设备。本发明的双芯片循环液体制冷系统中将泵送装置 设置于所述液冷换热单元的进液口处和出液口处并形成模块,可以有效的节约本制冷系统 所占空间,更有利于使用设备的小型化。 有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果,将在下文的