具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種密封機(jī)柜，特別是涉及一種具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制冷又稱電子制冷，或者溫差電制冷，它利用特種半導(dǎo)體材料產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)，即通過半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)，形成熱電偶對，產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)并稱為電制冷的一種新型制冷方法，與壓縮式制冷和吸收式制冷并稱為世界三大制冷方式。
[0003]作為傳統(tǒng)制冷技術(shù)的變革，熱電制冷器開始越來越多地出現(xiàn)在各種應(yīng)用場合。在很多特定情況下，熱電制冷器比傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)更優(yōu)越，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的冷卻系統(tǒng)，比如針對電池機(jī)柜，帶走多余的熱量，保持在較佳的溫度條件下來增加的電池使用壽命。
[0004]半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)通常由半導(dǎo)體制冷芯片組，以及冷端散熱器和熱端散熱器組成。工作時，半導(dǎo)體制冷芯片組的冷端產(chǎn)生的冷量通過冷端散熱器和風(fēng)扇送入需制冷或帶走熱量維持低溫環(huán)境的機(jī)柜系統(tǒng)內(nèi)。熱端產(chǎn)生熱量通過熱端散熱器和風(fēng)扇散發(fā)到周圍環(huán)境中或需要加熱的系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的散熱器通常是鋁擠型實(shí)體金屬散熱器，由于受金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)小的限制，往往需要分散布置半導(dǎo)體制冷芯片，導(dǎo)致散熱器的體積較大、重量重、散熱效果差，且易因散熱不良而導(dǎo)致半導(dǎo)體制冷芯片的制冷能力降低，可靠性下降、壽命縮短、影響和限制了半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。
[0005]熱超導(dǎo)傳熱技術(shù)，包括在密閉的相互連通的微槽道系統(tǒng)內(nèi)充裝工作介質(zhì)，通過工作介質(zhì)的蒸發(fā)與冷凝相變實(shí)現(xiàn)熱超導(dǎo)傳熱的熱管技術(shù);或通過控制密閉體系中工作介質(zhì)微結(jié)構(gòu)狀態(tài)，即在傳熱過程中，液態(tài)介質(zhì)的沸騰(或氣態(tài)介質(zhì)的冷凝)被抑制，并在此基礎(chǔ)上達(dá)到工質(zhì)微結(jié)構(gòu)的一致性，而實(shí)現(xiàn)高效傳熱的相變抑制(PCI)傳熱技術(shù)。由于熱超導(dǎo)技術(shù)的快速導(dǎo)熱特性，可實(shí)現(xiàn)整個熱超導(dǎo)板的均溫。
[0006]本發(fā)明就是利用高效傳熱的熱超導(dǎo)板作為散熱器的散熱翅片組，實(shí)現(xiàn)大幅減小散熱器的體積與重量，提高散熱器的散熱能力和效率，最終提高半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的效率與可靠性的目的，而發(fā)明的一種具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于傳統(tǒng)的散熱器通常是鋁擠型實(shí)體金屬散熱器，受金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)小的限制，往往需要分散布置半導(dǎo)體制冷芯片，導(dǎo)致散熱器的體積較大、重量重、散熱效果差，且易因散熱不良而導(dǎo)致半導(dǎo)體制冷芯片的制冷能力降低，可靠性下降、壽命縮短、影響和限制了半導(dǎo)體制冷空調(diào)的應(yīng)用與發(fā)展的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜，所述具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜包括:熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)及密封機(jī)柜;其中，
[0009]所述熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)包括冷端散熱器、熱端散熱器及半導(dǎo)體制冷芯片組；所述冷端散熱器位于所述密封機(jī)柜內(nèi)部，所述熱端散熱器位于所述密封機(jī)柜外部，所述半導(dǎo)體制冷芯片組位于所述冷端散熱器及所述熱端散熱器之間，且與所述冷端散熱器及所述熱端散熱器的表面相接觸。
[0010]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)還包括風(fēng)道及風(fēng)機(jī);所述風(fēng)道位于所述冷端散熱器及所述熱端散熱器的外圍，所述風(fēng)機(jī)位于所述風(fēng)道內(nèi)部一側(cè)。
[0011]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述冷端散熱器包括第一散熱器基板及多個平行分布的第一熱超導(dǎo)散熱翅片，所述第一散熱器基板包括相對的第一表面及第二表面，所述第一散熱器基板的第一表面設(shè)有所述半導(dǎo)體制冷芯片組安裝區(qū)域，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的側(cè)邊垂直固定于所述第一散熱器基板的第二表面；
[0012]所述熱端散熱器包括第二散熱器基板及多個平行分布的第二熱超導(dǎo)散熱翅片，所述第二散熱器基板包括相對的第一表面及第二表面，所述第二散熱器基板的第一表面設(shè)有所述半導(dǎo)體制冷芯片組安裝區(qū)域，所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片的側(cè)邊垂直固定于所述第二散熱器基板的第二表面；
[0013]所述半導(dǎo)體制冷芯片組固定于所述第一散熱器基板及所述第二散熱器基板的第一表面。
[0014]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述第一散熱器基板及所述第二散熱器基板表面所述半導(dǎo)體制冷芯片組安裝區(qū)域的外圍設(shè)有螺孔，所述冷端散熱器、所述熱端散熱器及所述半導(dǎo)體制冷芯片組通過所述螺孔組合在一起。
[0015]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片及所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片分別通過攪拌摩擦焊、機(jī)械擠壓、導(dǎo)熱膠粘結(jié)或釬焊焊接的方式固定在所述第一散熱器基板及所述第二散熱器基板的第二表面。
[0016]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述冷端散熱器位于所述密封機(jī)柜的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的形狀及所述第一散熱器基板的形狀均為矩形，所述第一散熱器基板位于所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片沿長度方向的上端，且所述第一散熱器基板沿所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片長度方向的尺寸小于或等于所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的長度；
[0017]所述熱端散熱器位于所述密封機(jī)柜的側(cè)壁外側(cè)，所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片的形狀及所述第二散熱器基板的形狀均為矩形，所述第二散熱器基板位于所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片沿長度方向靠近所述冷端散熱器的下端，且所述第二散熱器基板沿所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片長度方向的尺寸小于或等于所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片的長度。
[0018]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述冷端散熱器位于所述密封機(jī)柜的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的形狀及所述第一散熱器基板的形狀均為矩形，所述第一散熱器基板位于所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片沿長度方向的上端，且所述第一散熱器基板沿所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片側(cè)邊長度方向的尺寸小于或等于所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的長度；
[0019]所述熱端散熱器位于所述密封機(jī)柜的側(cè)壁外側(cè)，所述第二散熱器基板的形狀為矩形，位于所述密封機(jī)柜的側(cè)壁外側(cè);所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片的形狀為L形，所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片自所述密封機(jī)柜的側(cè)壁延伸至所述密封機(jī)柜的頂部，部分位于所述密封機(jī)柜的側(cè)壁外側(cè)，另一部分位于所述密封機(jī)柜的頂部外側(cè)。
[0020]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述冷端散熱器位于所述密封機(jī)柜的頂部內(nèi)側(cè)，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的形狀及所述第一散熱器基板的形狀均為矩形，所述第一散熱器基板沿所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片側(cè)邊的長度小于或等于與所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片的長度；
[0021]所述熱端散熱器位于所述密封機(jī)柜的頂部外側(cè)，所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片的形狀及所述第二散熱器基板的形狀均為矩形，所述第二散熱器基板位于所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片沿長度方向的中部，且所述第二散熱器基板沿所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片長度方向的尺寸小于或等于所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片的長度。
[0022]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片及所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片均為復(fù)合板式結(jié)構(gòu)，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片及所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片內(nèi)部形成有相互連通且具有特定結(jié)構(gòu)形狀的熱超導(dǎo)管路，所述熱超導(dǎo)管路為封閉管路，且所述熱超導(dǎo)管路內(nèi)填充有傳熱工質(zhì)。
[0023]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述第一熱超導(dǎo)散熱翅片及所述第二熱超導(dǎo)散熱翅片均包括第一板材及第二板材;所述第一板材及所述第二板材通過輥壓工藝復(fù)合在一起；
[0024]所述熱超導(dǎo)管路通過吹脹工藝形成，所述熱超導(dǎo)管路位于所述第一板材及所述第二板材之間;所述第一板材及所述第二板材表面形成有與所述熱超導(dǎo)管路相對應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)。
[0025]作為本發(fā)明的具有熱超導(dǎo)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的密封機(jī)柜的一種優(yōu)選方案，所述熱超導(dǎo)管路的形狀為六邊形蜂窩狀、圓形網(wǎng)格狀、四邊形網(wǎng)格狀、首尾串聯(lián)的多個U形、菱形、三角形、圓環(huán)形、縱橫交錯的網(wǎng)狀或