[发明专利]半导体制冷集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，更具体地说是涉及一种半导体制冷集成系统。

背景技术

对于传统采用氟利昂制冷剂的制冷系统，由于其所采用的制冷剂的泄漏对大气臭氧层具有强烈的破坏作用，因此逐渐被淘汰。

半导体制冷系统是一种环保的制冷系统，它利用半导体材料的珀尔帖效应原理，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。它的特点是无运动部件,可靠性也比较高，因而具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻的优点，它工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节，特别适合于占地空间小的场合，在电子器件、医疗器械、家用电器方面得到广泛的应用，涉及工业、农业、国防领域。

半导体制冷装置包括半导体制冷芯片，半导体制冷芯片的一端发热称为热端，另一端为冷端。然而，当半导体制冷芯片工作时，如果其热端的热量不能及时散发出去，将会影响半导体制冷芯片的制冷效率，严重时甚至导致半导体制冷芯片烧毁。而且，当半导体制冷芯片热端散热效果不理想时，热量容易通过热桥从半导体制冷芯片的热端传递到其冷端，从而降低了系统的制冷效果，因此，解决半导体制冷芯片热端的散热问题是提高制冷效率的重要条件。在半导体制冷系统的热端换热器上通常采用强制风冷结构或者是热管结构，如00100480.8、02292989.4、02292990.8等中国专利所公开的技术方案。这些技术方案都可实现半导体制冷系统与外界环境间的热交换，从而达到制冷或者制热的目的。但是上述专利的技术方案仅涉及单一的半导体制冷系统,在系统内只设置一个半导体制冷芯片,而目前的芯片产品规格和型号基本是固定的,它的制冷量不能任意增加,当需要较大的制冷总量时,就常用到两套或多套的制冷系统并联。并联两套完全独立的半导体制冷系统需要两套半导体制冷芯片、冷端换热器、热端换热器和各自的强制风冷结构，使用两套独立的制冷系统可以满足大制冷量的要求，但是由于两套制冷系统是完全独立的，因此，使用时需相应配套设计各个半导体制冷系统的安装固定结构，使得半导体制冷系统的成本乘倍数增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能提供较大制冷量的复合结构的、采用热管集成散热器的半导体制冷集成系统，使之具有制冷速度快、制冷效果好的特点，以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种半导体制冷集成系统，包括半导体制冷芯片，在所述半导体制冷芯片冷端设置有导冷块，在所述半导体制冷芯片热端设置有热管集成散热器，所述热管集成散热器包括热管、散热板、翅片组；所述翅片组紧套在热管的冷凝管段上，所述散热板表面有槽，所述热管的蒸发管段嵌埋在散热板上且蒸发管段与散热板的表面在同一平面上；在所述导冷块与散热板之间并排设置有半导体制冷芯片两个或两个以上，所述导冷块适应半导体制冷芯片数量独立分块设置、或由所述散热板适应半导体制冷芯片数量独立分段设置，以使得各半导体制冷芯片的端面均与导冷块、散热板紧密贴合。

一种半导体制冷集成系统，包括半导体制冷芯片，在所述半导体制冷芯片冷端设置有导冷块，在所述半导体制冷芯片热端设置有热管集成散热器，所述热管集成散热器包括热管、散热板、翅片组；所述翅片组紧套在热管的冷凝管段上，所述散热板表面有槽，所述热管的蒸发管段嵌埋在散热板上且蒸发管段与散热板的表面在同一平面上；在所述导冷块与散热板之间并排设置有半导体制冷芯片两个或两个以上，所述导冷块适应半导体制冷芯片数量独立分块设置、所述散热板适应半导体制冷芯片数量独立分段设置，以使得各半导体制冷芯片的端面均与导冷块、散热板紧密贴合。

一种半导体制冷集成系统，包括半导体制冷芯片，在所述半导体制冷芯片冷端设置有导冷块，在所述半导体制冷芯片热端设置有热管集成散热器，所述热管集成散热器包括热管、散热板、翅片组；所述翅片组紧套在热管的冷凝管段上，所述散热板表面有槽，所述热管的蒸发管段嵌埋在散热板上且蒸发管段与散热板的表面在同一平面上；在所述导冷块与散热板之间并排设置有半导体制冷芯片两个或两个以上，在各个半导体制冷芯片的冷端和热端表面均涂有导热硅脂。

上述的半导体制冷集成系统，所述热管的集成是通过嵌入在散热板的槽内、并在压合加工后、将带热管的散热板表面机械铣平制得，从而使得被铣平的热管和散热板形成一个平整的受热面。

上述的半导体制冷集成系统，所述半导体制冷芯片的热端基板材的导热系数比冷端的大。

上述的半导体制冷集成系统，在集成系统工作时，所述热管的蒸发管段的高度位置位于热管其它管段的下方，所述热管是直线型或折线型向上走向的。