一种平板套管式氮气冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制冷技术领域，尤其涉及一种平板套管式氮气冷却装置。


背景技术：

2.有资料显示，在某些特定产品的生产过程中，必须使密闭的生产空间通过充满氮气以维持绝氧条件，但是在常规的生产产品过程中，会产生一定的热量，所以密闭的生产空间也会不断升温，这样会严重影响产品最终的使用性能。因此，如何保持密闭生产空间既能绝氧又能保持恒温的条件是很多对生产环境要求高的领域急需解决的难题。
3.常规冷却方式通常采用液冷或风冷，但液冷所需设备体积较高，风冷冷却效率较低，都难以满足对高效优化的要求。珀耳帖效应是指当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。
4.中国专利文献cn105518407b公开了一种“气体冷却器”。采用了提供了配置为在气体冷却器中co2可具有相对高的比热容处减少冷却流体的温度变化的方法、系统和设备。额外的冷却流体可以引入到co2可具有相对高的比热容处，以减少冷却流体的温度变化。通过在co2可具有相对高的比热容处减慢冷却流体的温度变化，可以维持和/或产生气体冷却器中的co2与冷却流体之间的温差，这有助于co2与冷却流体之间的热交换。上述技术方案采用冷却流体进行冷却，效果不理想，如需达到较好效果，对设备体积要求高，增加了成本。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决原有的冷却装置体积大，成本高的技术问题，提供一种平板套管式氮气冷却装置，通过制冷模块、散热模块和传热控制模块各个模块之间有机组合，既保证了装置对氮气的充分制冷，又最大限度的提供了装置向周围环境的散热手段，由此充分发挥了半导体制冷的特性，有效地保障生产产品的使用性能和寿命。
6.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括铜管，所述铜管上下两侧分别设有紧贴铜管的上夹块铝板和下夹块铝板，上夹块铝板和下夹块铝板远离铜管一侧设有若干半导体制冷片，半导体制冷片另一侧设有散热器，所述上夹块铝板、下夹块铝板与散热器之间设有隔热片，所述铜管左右两侧设有紧贴铜管的隔热条，散热器外侧设有支架外壳，支架外壳背面设有通孔，通孔内侧设有风扇，通孔外侧设有风扇网罩。半导体制冷片制冷，经过上夹块铝板和下夹块铝板进行热量传递，实现对铜管内流经氮气的有效制冷。聚乙烯材质的隔热条和隔热片，有效限制了上夹块铝板和下夹块铝板内的冷量向周围环境的散失，同时也最大限度的保证了半导体制冷片所生产的冷量能传递给套管内的氮气。分布在制冷主体一侧的风扇，充分发挥出了自身的正方形结构优势，结合铝板侧面的隔热材的作用，风扇既能大大减少吹走铝板的冷量，又能最大限度的吹走散热器翅片间产生的大量热量。风扇网罩不同于通常直接安装在风扇上的安装方法，而是中间穿过风扇支架的螺钉通孔，再穿过风扇的螺钉通孔，最后用螺母固定的特殊连接结构，
如此的结构能有效保证散热器与吸进来的空气，不受风扇与散热器之间的间隙影响，让风扇吸进来的空气全部通过散热器的翅片变为热空气散到周围环境达到散热的目的。风扇网罩安装于风扇支架上，有效避免了因人为误接触而受伤或周围外来干扰物对通过风扇进风侧对半导体制冷装置的损坏问题。风扇网罩安装于风扇支架上，有效避免了因人为误接触而受伤或周围外来干扰物对通过风扇进风侧对半导体制冷装置的损坏问题。
7.作为优选，所述的上夹块铝板和下夹块铝板靠近铜管的一侧上设有与铜管轮廓对应的凹槽。通有氮气的铜制管道正好可以穿过两个凹槽形成的圆形通道。其中铜管和铝板凹槽接触，有效降低铜管与铝板之间的接触热阻，更好的增强了半导体制冷片模块对铜管内氮气冷却的制冷效率。
8.作为优选，所述的若干半导体制冷片上下两侧设有导热材料。上夹块铝板、下夹块铝板与半导体制冷片的接触面之间用导热材料有效无缝衔接，能有效降低制冷片与铝板之间的热阻，大大增强制冷片对铝板直接的冷却效果，以及制冷片对氮气的间接制冷效果。半导体制冷片与散热器接触的热面一侧用导热材无缝衔接，能有效降低制冷片与散热器之间的热阻，大大加强了散热器带走制冷片所产生热量的效率。
9.作为优选，所述的隔热片厚度小于等于半导体制冷片厚度，隔热片上设有若干与半导体制冷片大小对应的通孔。在半导体制冷片四周，上夹块铝板、下夹块铝板与散热器之间用一种特制材质制成的隔热板进行隔离，可以有效保证制冷片冷热面之间形成的温差，以及半导体制冷片的制冷能效比，同时也保证了对铜管内氮气的冷却效果。
10.作为优选，所述的支架外壳正面无外壳，支架外壳背面设有若干与风扇网罩大小对应的通孔，支架外壳两侧设有与铜管直径和位置对应的凹槽。
11.作为优选，所述的散热器与隔热片接触一面为金属板，金属板另一面设有若干垂直于金属板的金属片，所述金属片垂直于风扇且彼此之间存在间隔，散热器通过螺钉与隔热片固定连接。金属片垂直于风扇且彼此之间存在间隔便于空气流动带走热量。
12.本实用新型的有益效果是：通过制冷模块、散热模块和传热控制模块各个模块之间有机组合，既保证了装置对氮气的充分制冷，又最大限度的提供了装置向周围环境的散热手段，由此充分发挥了半导体制冷的特性，有效地解决了对密闭的生产空间绝氧又恒温的产品生产条件需求，为有此特定产品生产条件需求的生产领域提供了一种非常实用的装置和技术手段，能够大大保障生产产品的使用性能和寿命。
附图说明
13.图1是本实用新型的一种爆炸图。
14.图2是本实用新型的一种排风端立体图。
15.图3是本实用新型的一种进风端立体图。
16.图中1铜管，2上夹块铝板，3下夹块铝板，4隔热条，5半导体制冷片，6隔热片，7散热器，8螺钉，9风扇，10支架外壳，11风扇网罩。
具体实施方式
17.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
18.实施例：本实施例的一种平板套管式氮气冷却装置，如图1、图2、图3所示，包括上
端铝制平板2，下端铝制平板3对接面两侧均有一个半圆形凹槽，通有氮气的铜管1正好可以穿过两个凹槽形成的圆形通道。其中铜管和上下两块铝板的凹槽表面，以及上下两块铝板的接触面之间用导热材有效无缝衔接，达到有效降低铜管1与铝板，及铝板与铝板之间的接触热阻，更好的增强了半导体制冷片5对铜管内氮气冷却的制冷效率。
19.在铝板两侧各贴有一块聚乙烯材质的隔热条4，有效限制了平板内的冷量向周围环境的散失，同时也最大限度的保证了半导体制冷片5所生产的冷量能传递给套管内的氮气。铝板与制冷片之间用导热材无缝衔接，能有效降低制冷片与铝板之间的热阻，大大增强制冷片对铝板直接的冷却效果，以及制冷片对氮气的间接制冷效果。制冷片与散热器7接触的热面一侧用导热材无缝衔接，能有效降低制冷片与散热器之间的热阻，大大加强了散热器带走制冷片所产生热量的效率。
20.在制冷片四周，即铝板与散热器7之间用一种特制材质制成的隔热板6进行隔离，可以有效保证制冷片冷热面之间形成的温差，以及半导体制冷片5的制冷能效比，同时也保证了对套管内氮气的冷却效果。分布在铝板及散热器一侧的风扇13，充分发挥出了自身的正方形结构优势，结合铝板侧面的隔热条4的作用，风扇既能大大减少吹走铝板的冷量，又能最大限度的吹走散热器翅片间产生的大量热量。
21.支架外壳10内部设有风扇支架，风扇支架既解决了风扇的固定问题，由于自身延伸的特殊设计结构能覆盖散热器的翅片顶部，又能使风扇所吹出去的风能最大限度的通过散热器7自身的所有翅片，充分保证散热器的热量向环境的排放。
22.风扇网罩11不同于通常直接安装在风扇上的安装方法，而是中间穿过风扇支架的螺钉通孔，再穿过风扇的螺钉8通孔，最后用螺母固定的特殊连接结构，如此的结构能有效保证散热器7与吸进来的空气，不受风扇与散热器7之间的间隙影响，让风扇9吸进来的空气全部通过散热器7的翅片变为热空气散到周围环境达到散热的目的，很明显，如果把风扇9和风扇网罩11均安装在风扇支架钣金件一侧将不能达到前述良好的散热效果。
23.风扇网罩11安装于风扇支架上，有效避免了因人为误接触而受伤或周围外来干扰物对通过风扇进风侧对半导体制冷装置的损坏问题。
24.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
25.尽管本文较多地使用了铜管、夹块铝板、半导体制冷片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。