一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器及其制作工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器及其制作工藝，包括半導(dǎo)體制冷片，其特征是：在所述半導(dǎo)體制冷片的冷端設(shè)有制冷塊，在半導(dǎo)體制冷片的熱端設(shè)有散熱塊；所述制冷塊設(shè)有一組制冷翅片，散熱塊設(shè)有一組散熱翅片；所述制冷翅片、散熱翅片的表面設(shè)有親水涂層。親水層的設(shè)計(jì)使熱空氣中的水分在換熱片上凝結(jié)的水珠易于鋪展開(kāi)而順著片材向下流走，避免了因換熱片之間的水珠“搭橋”而影響換熱器的通風(fēng)效果，從而提高熱交換率；改善了整個(gè)熱交換器的耐腐蝕性，延長(zhǎng)制冷器的使用壽命；防止散熱片氧化粉塵進(jìn)入儲(chǔ)藏間室造成污染，減少間室異味的產(chǎn)生。室異味的產(chǎn)生。室異味的產(chǎn)生。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器及其制作工藝


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制冷技術(shù)，特別是一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器及其制作工藝。

技術(shù)介紹

[0002]半導(dǎo)體制冷由于沒(méi)有滑動(dòng)部件，可應(yīng)用于一些空間受限，無(wú)制冷劑污染的場(chǎng)合，冷熱端溫差可達(dá)40～65度，且無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、無(wú)需制冷劑，體積小、重量輕，工作可靠、操作簡(jiǎn)便，易進(jìn)行冷量調(diào)節(jié)等等，因此廣泛應(yīng)用于小型冰箱類(lèi)，如車(chē)載冰箱，USB冰箱，胰島素冷藏設(shè)備等等。
[0003]公開(kāi)半導(dǎo)體制冷塊技術(shù)有多種結(jié)構(gòu)及工藝形式。如專(zhuān)利公告號(hào)為CN109668346B設(shè)計(jì)的一種半導(dǎo)體制冷散熱模塊，包括半導(dǎo)體制冷片、置于半導(dǎo)體制冷片冷端的冷板和置于半導(dǎo)體制冷片熱端的散熱器，散熱器為熱管散熱器，散熱器的前端面上設(shè)有散熱風(fēng)扇，散熱器包括底座、置于底座上的鰭片組。又如專(zhuān)利公告號(hào)為CN203203290U，一種半導(dǎo)體制冷模塊，半導(dǎo)體制冷片的兩個(gè)冷熱端工作面上分別固定有冷端鋁合金散熱器和熱端鋁合金散熱器，并使冷端鋁合金散熱器的散熱面與導(dǎo)體制冷片的冷端工作面密貼，熱端鋁合金散熱器的散熱面與導(dǎo)體制冷片的熱端工作面密貼。
[0004]這些傳統(tǒng)半導(dǎo)體制冷塊，大多為鋁合金擠壓成型，為了在有限的空間實(shí)現(xiàn)換熱面積最大化，散熱翅片間距設(shè)計(jì)的都比較小，因此，熱空氣在與制冷塊換熱的過(guò)程中會(huì)凝結(jié)成水珠，大量的水珠在相鄰的兩片散熱翅片之間形成搭橋，堵塞氣流通道，從而影響換熱性能。同時(shí)，由于長(zhǎng)期處在水分浸潤(rùn)環(huán)境，制冷塊翅片部分會(huì)加速腐蝕，表面形成粉塵污染，長(zhǎng)期使用容易產(chǎn)生異味。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
r/>[0005]本專(zhuān)利技術(shù)的目的是為了解決上述問(wèn)題，提供一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器及其制作工藝，它針對(duì)鋁質(zhì)制冷器屬性，選擇合適的環(huán)保有機(jī)材料，優(yōu)化表面處理工藝，使制冷器換熱面具有微薄涂層，不僅具備親水屬性，同時(shí)還具備耐腐蝕效果等特點(diǎn)。
[0006]本專(zhuān)利技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，包括半導(dǎo)體制冷片，其特征是：在所述半導(dǎo)體制冷片的冷端設(shè)有制冷塊，在半導(dǎo)體制冷片的熱端設(shè)有散熱塊；所述制冷塊設(shè)有一組制冷翅片，散熱塊設(shè)有一組散熱翅片；所述制冷翅片、散熱翅片的表面設(shè)有親水涂層。
[0007]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述制冷塊中的制冷翅片表面為波浪形表面。
[0008]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述制冷塊、半導(dǎo)體制冷片以及散熱塊構(gòu)成“工”字形結(jié)構(gòu)，制冷翅片、散熱翅片分別通過(guò)各自基板平行排列，兩塊基板平行布置。
[0009]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述制冷塊設(shè)有與半導(dǎo)
體制冷片面積相等的傳熱臺(tái)，傳熱臺(tái)一端設(shè)有基板，制冷翅片布置在所述基板上。
[0010]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述散熱塊設(shè)有面積大于等于半導(dǎo)體制冷片面積的基板，散熱翅片均勻布置在所述基板上。
[0011]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述親水涂層包括位于底層的防腐層和覆蓋防腐層的親水層，其中防腐層為熱固性高分子樹(shù)脂層，親水層為水溶性改性樹(shù)脂層。
[0012]一種具有親水涂層半導(dǎo)體制冷器的制作工藝，其特征包括以下內(nèi)容：擠壓成型
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切斷
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時(shí)效處理
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CNC加工
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脫脂除油
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水洗烘干
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底層浸涂
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烘干固化
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親水層浸涂
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烘干固化
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涂層測(cè)試；
[0013]其中，底層浸涂和親水層浸涂是：將所得制冷器半成品分別浸沒(méi)入底層涂料和親水涂料中，浸涂1～5min，取出后瀝除流掛涂料，使涂層均勻。
[0014]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述時(shí)效處理是：針對(duì)鋁材或鋁合金半成品在時(shí)效爐內(nèi)進(jìn)行處理，溫度200℃，時(shí)間2～3h，以獲得所需加工硬度。
[0015]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述烘干固化是：將所得制冷器半成品進(jìn)行涂層固化，溫度150～200℃，時(shí)間10～20min。
[0016]前述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器中，作為優(yōu)選，所述涂層測(cè)試是：水滴接觸角θ≤5
°
；經(jīng)360h中性鹽霧試驗(yàn)，表面無(wú)白粉或褐色出現(xiàn)。
[0017]本技術(shù)方案通過(guò)對(duì)制冷翅片、散熱翅片表面設(shè)置親水涂層，以避免熱交換過(guò)程中翅片表面凝結(jié)成水珠，導(dǎo)致的大量水珠在相鄰兩片翅片之間搭橋，堵塞氣流通道。這種親水涂層帶有極性基團(tuán)的分子，對(duì)水有較大的親和能力，可吸引水分子或溶解于水，由這類(lèi)分子形成的固體材料表面，易被水所潤(rùn)濕。由此通過(guò)使制冷器自身主動(dòng)散熱的方式來(lái)降低熱端溫度，從而冷端溫度也相應(yīng)地下降，達(dá)到更低的溫度目的。
[0018]本方案中制冷翅片表面為波浪形表面，波浪形表面不僅較大增加了換熱接觸面積，傳熱效率得到提升，而且，相鄰兩片制冷翅片之間形成一種變量式間距，使得水珠失去均勻、單一性集聚條件，進(jìn)一步避免水珠凝結(jié)搭橋。
[0019]本裝置中，三部分(制冷塊、半導(dǎo)體制冷片、散熱塊)構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)緊湊、外展空間自約的“工”字形結(jié)構(gòu)，制冷塊和散熱塊分設(shè)基板，背
?
背隔空相接，保證兩種工況執(zhí)行體界線分明、作業(yè)功效顯然。
[0020]“工”字形結(jié)構(gòu)中，由于半導(dǎo)體制冷片的尺寸一般由其功率限定，為了使制冷塊和散熱塊之間保持最佳換熱距離，本方案可通過(guò)傳熱臺(tái)來(lái)調(diào)整。而傳熱臺(tái)、散熱塊與半導(dǎo)體制冷片為全面積接觸，保證換熱面最大化。
[0021]本方案中的親水涂層實(shí)際上具有兩種功能性層，一是位于底層的防腐層，避免長(zhǎng)期水分浸潤(rùn)加速翅片部分腐蝕，提高產(chǎn)品使用壽命，二是覆蓋防腐層的親水層，防腐層為熱固性高分子樹(shù)脂層，親水層為水溶性改性樹(shù)脂層，均可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)甚至更小厚度級(jí)別的涂層。
[0022]本方案中設(shè)計(jì)的制作工藝，從成型到定型，從時(shí)效處理到浸涂固化，以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為準(zhǔn)則，以親水效果為目的，以在限空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)換熱面積最大化、翅片間距最小化為設(shè)計(jì)手段，提出合理獨(dú)特的時(shí)間、溫度、表面粗糙度等等技術(shù)參數(shù)及過(guò)程工藝。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：親水層的設(shè)計(jì)使熱空氣中的水分在換熱
片上凝結(jié)的水珠易于鋪展開(kāi)而順著片材向下流走，避免了因換熱片之間的水珠“搭橋”而影響換熱器的通風(fēng)效果，從而提高熱交換率；改善了整個(gè)熱交換器的耐腐蝕性，延長(zhǎng)制冷器的使用壽命；防止散熱片氧化粉塵進(jìn)入儲(chǔ)藏間室造成污染，減少間室異味的產(chǎn)生。
附圖說(shuō)明
[0024]圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本專(zhuān)利技術(shù)一種冷凝水易形成搭橋所需親水處理的區(qū)域示圖。
[0026]圖3是本專(zhuān)利技術(shù)的一種制冷塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是圖3中M處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5是本專(zhuān)利技術(shù)涂層水滴接觸角測(cè)量示意圖。
[0029]圖6是本專(zhuān)利技術(shù)一種本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，包括半導(dǎo)體制冷片(2)，其特征是：在所述半導(dǎo)體制冷片的冷端設(shè)有制冷塊(1)，在半導(dǎo)體制冷片的熱端設(shè)有散熱塊(3)；所述制冷塊設(shè)有一組制冷翅片(101)，散熱塊設(shè)有一組散熱翅片；所述制冷翅片、散熱翅片的表面設(shè)有親水涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，其特征是，所述制冷塊(1)中的制冷翅片(101)表面為波浪形表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，其特征是，所述制冷塊(1)、半導(dǎo)體制冷片(2)以及散熱塊(3)構(gòu)成“工”字形結(jié)構(gòu)，制冷翅片(101)、散熱翅片分別通過(guò)各自基板平行排列，兩塊基板平行布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，其特征是，所述制冷塊(1)設(shè)有與半導(dǎo)體制冷片(2)面積相等的傳熱臺(tái)(102)，傳熱臺(tái)一端設(shè)有基板，制冷翅片(101)布置在所述基板上。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，其特征在于，所述散熱塊(3)設(shè)有面積大于等于半導(dǎo)體制冷片(2)面積的基板，散熱翅片均勻布置在所述基板上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有親水涂層的半導(dǎo)體制冷器，其特征在于，所述親水涂層包括位于底層的防腐層和覆蓋防腐層的親水層，其中防腐層為熱固性高分子樹(shù)脂層，親水層為水溶性改性樹(shù)脂層。7.一...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王輝良，滕世政，蒙永云，周彬，王利春，凌齊進(jìn)，陶帥，畢雯文，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江康盛科工貿(mào)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：