專利名稱：半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
結(jié)合圖1所示，目前液晶顯示器制造業(yè)中的制冷系統(tǒng)包括恒溫恒濕的無塵室I和用于對無塵室I進(jìn)行制冷的制冷設(shè)備2。其中，制冷設(shè)備2包括通過循環(huán)管道9連通的壓縮機3、冷凝器4和蒸發(fā)器5，壓縮機3將制冷劑(一般為蒸汽)從低壓提升為高壓，并使制冷劑不斷循環(huán)流動，從而不斷將無塵室I內(nèi)部的熱量排放到外界環(huán)境中，保持無塵室I的恒溫；冷凝器4用于把蒸汽轉(zhuǎn)變成液體，使得管道中的熱量以很快的方式傳到管道附近的空氣中，形成低溫的冷凝“液”，能夠?qū)崿F(xiàn)制冷劑的循環(huán)利用。其中，壓縮機3和冷凝器4均設(shè)置在無塵室I外，以保證無塵室I的恒溫環(huán)境，而蒸發(fā)器5則設(shè)置在無塵室I內(nèi)，管道中的低溫冷凝“液”體通過蒸發(fā)器5與無塵室I中的空氣進(jìn)行熱交換，形成蒸汽，“氣”化吸熱，從而達(dá)到制冷的效果，得到的蒸汽通過壓縮機3循環(huán)利用。但現(xiàn)有的制冷系統(tǒng)存在以下缺陷:無塵室I內(nèi)外漏的蒸汽會在零點以下結(jié)冰包覆在靠近無塵室的循環(huán)管道9上(如圖1中的虛線框處)，導(dǎo)致制冷設(shè)備2的制冷效果大大降低，達(dá)不到制冷要求，需要生產(chǎn)線停線，造成損失，還需要設(shè)置專門的電阻加熱器對結(jié)冰后的循環(huán)管道9進(jìn)行化冰。

實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，在制冷設(shè)備的循環(huán)管道結(jié)冰，制冷達(dá)不到要求時，輔助對無塵室進(jìn)行制冷，以滿足制冷要求，實現(xiàn)生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，并對循環(huán)管道進(jìn)行化冰，使制冷設(shè)備恢復(fù)正常工作，還不會影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，包括無塵室及對所述無塵室進(jìn)行制冷的制冷設(shè)備，其中，所述制冷設(shè)備包括半導(dǎo)體制冷裝置；所述半導(dǎo)體制冷裝置包括設(shè)置在所述無塵室室內(nèi)的冷端和設(shè)置在所述無塵室室外的熱端。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，在所述多個散熱片遠(yuǎn)離所述循環(huán)管道的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇；所述風(fēng)扇的風(fēng)口朝向所述循環(huán)管道；所述多個散熱片大致平行于所述風(fēng)扇的風(fēng)向。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)連接多個散熱片，在所述多個散熱片遠(yuǎn)離所述循環(huán)管道的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇；所述風(fēng)扇的風(fēng)口朝向所述循環(huán)管道；所述多個散熱片大致垂直于所述風(fēng)扇的風(fēng)向；所述多個散熱片上均具有多個第一通孔，且所述多個散熱片上相對位置的第一通孔的中心位于一條直線上。[0011]如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述多個散熱片經(jīng)過一次折彎形成朝向所述循環(huán)管道的L型結(jié)構(gòu)；所述第一通孔位于所述散熱片大致垂直于所述風(fēng)扇風(fēng)向的端面上；所述多個散熱片大致平行于所述風(fēng)扇風(fēng)向的端面上均具有多個第二通孔，且所述多個散熱片上相對位置的第二通孔的中心位于一條直線上；所述循環(huán)管道穿過所述多個散熱片上的第二通孔。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述多個散熱片平行設(shè)置。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體制冷裝置的冷端包括由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成的吸熱體以及與所述吸熱體連接的第二絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體制冷裝置的冷端和熱端之間設(shè)置有隔熱層。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體制冷裝置冷端的吸熱體和熱端的發(fā)熱體電連接，共用一個直流電源。如上所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述制冷設(shè)備還包括控制裝置；所述控制裝置包括為所述半導(dǎo)體制冷裝置提供直流電流的電源模塊、設(shè)置在所述無塵室室內(nèi)的溫度傳感器以及控制器，所述溫度傳感器與所述控制器的指令輸入端連接，所述電源模塊與所述控制器的指令輸出端連接。(三)有益效果本實用新型所提供的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的制冷設(shè)備包括半導(dǎo)體制冷裝置，該半導(dǎo)體制冷裝置包括冷端和熱端，其中，冷端設(shè)置在無塵室室內(nèi)，熱端設(shè)置在無塵室室外。當(dāng)制冷設(shè)備的循環(huán)管道結(jié)冰，制冷效果達(dá)不到要求時，啟動半導(dǎo)體制冷裝置，利用半導(dǎo)體的珀爾帖效應(yīng)，對無塵室進(jìn)行輔助制冷，達(dá)到制冷要求，不影響生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，并同時對結(jié)冰處的循環(huán)管道進(jìn)行化冰，使制冷設(shè)備恢復(fù)正常工作，還不會影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境，提聞了系統(tǒng)的可罪性和穩(wěn)定性。

圖1為本實用新型實施例中半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2為圖1中半導(dǎo)體制冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中散熱片的左視圖；圖4為本實用新型實施例中半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖二；圖5為圖4中半導(dǎo)體制冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型實施例中半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖三；圖7為圖6中散熱片的俯視圖。圖8為本實用新型實施例中控制裝置的組成框圖；其中，1:無塵室；2:制冷設(shè)備；3:壓縮機；4:冷凝器；5:蒸發(fā)器；6:半導(dǎo)體制冷裝置；7:冷端；8:熱端；9:循環(huán)管道；10:吸熱體；11:發(fā)熱體；12:散熱片；13:第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)；14:第二絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)；15:風(fēng)扇；16:隔熱層；17:金屬導(dǎo)體；18:電源；19:第一通孔；20:第二通孔；100:控制裝置；101:電源模塊；102:溫度傳感器；103:控制器。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。圖1、圖4和圖6所示為本實用新型實施例中半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。半導(dǎo)體制冷、供暖技術(shù)是利用半導(dǎo)體的珀爾帖效應(yīng)(珀爾帖效應(yīng)就是直流電流流過兩種不同導(dǎo)體的界面時，將從外界吸收熱量，或向外界放出熱量)來實現(xiàn)制冷或供暖，具有以下優(yōu)點:無運動部件，因而工作時無噪聲，無磨損、壽命長，可靠性高；不使用制冷劑，故無泄漏，對環(huán)境無污染；半導(dǎo)體制冷器參數(shù)不受空間方向的影響，即不受重力場影響，在航天航空領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用；作用速度快，工作可靠，使用壽命長，易控制，調(diào)節(jié)方便，可通過調(diào)節(jié)工作電流大小來調(diào)節(jié)制冷、供暖能力；通過切換電流的方向即可改變其制冷或供暖的工作狀態(tài)；尺寸小，重量輕，適合小容量、小尺寸的特殊的制冷環(huán)境。然而液晶顯示制造業(yè)中的制冷系統(tǒng)不能直接使用半導(dǎo)體制冷，因為制冷過程中產(chǎn)生的熱量會散發(fā)到環(huán)境中，影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境。因此，本實用新型提供一種半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，在制冷設(shè)備的循環(huán)管道結(jié)冰，達(dá)不到制冷要求時，利用半導(dǎo)體的珀爾帖效應(yīng)，對無塵室進(jìn)行制冷，以滿足制冷要求，實現(xiàn)生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，并對循環(huán)管道進(jìn)行化冰，使制冷設(shè)備可以正常工作，還不會影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境。如圖1、圖4和圖6所示，本實用新型實施例中的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)包括無塵室I及對無塵室I進(jìn)行制冷的制冷設(shè)備2，其中，制冷設(shè)備2包括半導(dǎo)體制冷裝置6。為了實現(xiàn)對無塵室I的輔助制冷，并對制冷設(shè)備2的循環(huán)管道9進(jìn)行化冰，半導(dǎo)體制冷裝置6包括冷端7和熱端8，冷端7設(shè)置在無塵室I的室內(nèi)，在制冷設(shè)備2不能正常工作時，利用珀爾帖效應(yīng)吸收熱量輔助對無塵室I進(jìn)行制冷；熱端8設(shè)置在無塵室I的室外，同樣利用珀爾帖效應(yīng)放出熱量對循環(huán)管道9進(jìn)行化冰，使制冷設(shè)備2恢復(fù)正常工作，，還不會影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。如圖2和圖5所示，本實施例中優(yōu)選半導(dǎo)體制冷裝置6的熱端8包括由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成的發(fā)熱體11以及與發(fā)熱體11連接的第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)13，其中，第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)13可以為絕緣陶瓷片，靠近制冷設(shè)備2的循環(huán)管道9設(shè)置，用于增加熱交換面積。通過將N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體聯(lián)接成半導(dǎo)體電偶，當(dāng)電流從N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體時，放出熱量，第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)13受熱后對循環(huán)管道9進(jìn)行化冰。為了提高化冰效率，可以設(shè)置第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)13連接多個散熱片12，如:銅、鐵等導(dǎo)熱性較好的金屬散熱片，增加熱傳導(dǎo)面積，提高熱傳導(dǎo)效率。在實際應(yīng)用過程中，由于半導(dǎo)體制冷裝置6與循環(huán)管道9之間具有一定距離，優(yōu)選在多個散熱片12遠(yuǎn)離循環(huán)管道9的一側(cè)設(shè)置風(fēng)扇15，并設(shè)置風(fēng)扇15的風(fēng)口朝向循環(huán)管道9，加快熱交換，保護(hù)半導(dǎo)體芯片溫度不會太高。其中，多個散熱片12可以平行設(shè)置，提高風(fēng)扇15促進(jìn)熱交換的作用。進(jìn)一步地，本實施例中的多個散熱片12可以大致平行于風(fēng)扇15的風(fēng)向設(shè)置，如圖4和圖5所示。當(dāng)然，多個散熱片12也可以大致垂直于風(fēng)扇15的風(fēng)向設(shè)置，如圖1和圖2所示，并在多個散熱片12上設(shè)計多個第一通孔19，實現(xiàn)風(fēng)力流通，如圖3所示，且多個散熱片12上相對位置的第一通孔19的中心位于一條直線上，提高風(fēng)扇15促進(jìn)熱交換的作用。[0038]進(jìn)一步地，還可以將多個散熱片12經(jīng)過一次折彎形成朝向循環(huán)管道9的L型結(jié)構(gòu)，如圖6所示，其中，第一通孔19位于散熱片12大致垂直于風(fēng)扇15風(fēng)向的端面上，并在多個散熱片12大致平行于風(fēng)扇15風(fēng)向的端面上設(shè)計多個第二通孔20，如圖7所示，且多個散熱片12上相對位置的第二通孔20的中心位于一條直線上，循環(huán)管道9可以穿過多個散熱片12上的第二通孔20設(shè)置。本實施例中優(yōu)選多個散熱片12平行設(shè)置，加工方便，還可以減小裝置的占地空間。相應(yīng)地，半導(dǎo)體制冷裝置6的冷端7也包括由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成的吸熱體10以及與吸熱體10連接的第二絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)14。通過將N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體聯(lián)接成半導(dǎo)體電偶，當(dāng)電流從P型半導(dǎo)體流向N型半導(dǎo)體時，可以通過第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)13吸收熱量，增加熱交換面積，對無塵室I進(jìn)行制冷。其中，第二絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)14也可以為絕緣陶瓷片。優(yōu)選在半導(dǎo)體制冷裝置6的冷端7和熱端8之間設(shè)置有隔熱層16，降低冷端7和熱端8之間的熱傳導(dǎo)，提高制冷和化冰效率。由于半導(dǎo)體制冷裝置6對無塵室I的輔助制冷和對循環(huán)管道9的化冰一般為同時進(jìn)行，本實施例中可以通過金屬導(dǎo)體17實現(xiàn)冷端7吸熱體10和熱端8發(fā)熱體11的電連接，從而它們可以共用一個直流電源18，方便控制。即冷端7的半導(dǎo)體電偶與熱端8的半導(dǎo)體電偶依次交叉電連接，具體可以為，冷端7半導(dǎo)體電偶的P型半導(dǎo)體與熱端8半導(dǎo)體電偶的P型半導(dǎo)體通過金屬導(dǎo)體17電連接，熱端8半導(dǎo)體電偶的N型半導(dǎo)體通過金屬導(dǎo)體17與冷端I半導(dǎo)體電偶的N型半導(dǎo)體電連接。為了實現(xiàn)對半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的自動控制，優(yōu)選制冷設(shè)備2還包括控制裝置100，用于控制半導(dǎo)體制冷裝置6的工作過程。如圖8所示，本實施例中的控制裝置100可以包括電源模塊101、溫度傳感器102以及控制器103，其中，溫度傳感器102與控制器103的指令輸入端連接，電源模塊101與控制器103的指令輸出端連接。溫度傳感器102用于感應(yīng)無塵室I的室內(nèi)溫度，當(dāng)無塵室I的室內(nèi)溫度高于所要求的恒定溫度時，控制器103控制電源模塊101為半導(dǎo)體制冷裝置6提供直流電流，并根據(jù)感應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)直流電流的大小，提高制冷和化冰效率。當(dāng)無塵室I的室內(nèi)溫度恢復(fù)至所要求的恒定溫度時，控制器103控制電源模塊101切斷半導(dǎo)體制冷裝置6的電源，有效保證無塵室I的制冷效果。其中，控制器103可以選擇可編程邏輯控制器。由以上實施例可以看出，本實用新型所提供的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)的制冷設(shè)備包括半導(dǎo)體制冷裝置，該半導(dǎo)體制冷裝置包括冷端和熱端，其中，冷端設(shè)置在無塵室室內(nèi)，熱端設(shè)置在無塵室室外。當(dāng)制冷設(shè)備的循環(huán)管道結(jié)冰，制冷效果達(dá)不到要求時，啟動半導(dǎo)體制冷裝置，利用半導(dǎo)體的珀爾帖效應(yīng)，對無塵室進(jìn)行輔助制冷，達(dá)到制冷要求，不影響生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，并同時對結(jié)冰處的循環(huán)管道進(jìn)行化冰，使制冷設(shè)備恢復(fù)正常工作，還不會影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，包括無塵室及對所述無塵室進(jìn)行制冷的制冷設(shè)備，其特征在于，所述制冷設(shè)備包括半導(dǎo)體制冷裝置；所述半導(dǎo)體制冷裝置包括設(shè)置在所述無塵室室內(nèi)的冷端和設(shè)置在所述無塵室室外的熱端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置的熱端包括由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成的發(fā)熱體以及與所述發(fā)熱體連接的第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)；所述第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)靠近所述制冷設(shè)備的循環(huán)管道設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)連接多個散熱片，在所述多個散熱片遠(yuǎn)離所述循環(huán)管道的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇；所述風(fēng)扇的風(fēng)口朝向所述循環(huán)管道；所述多個散熱片大致平行于所述風(fēng)扇的風(fēng)向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)連接多個散熱片，在所述多個散熱片遠(yuǎn)離所述循環(huán)管道的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇；所述風(fēng)扇的風(fēng)口朝向所述循環(huán)管道；所述多個散熱片大致垂直于所述風(fēng)扇的風(fēng)向； 所述多個散熱片上均具有多個第一通孔，且所述多個散熱片上相對位置的第一通孔的中心位于一條直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述多個散熱片經(jīng)過一次折彎形成朝向所述循環(huán)管道的L型結(jié)構(gòu)；所述第一通孔位于所述散熱片大致垂直于所述風(fēng)扇風(fēng)向的端面上； 所述多個散熱片大致平行于所述風(fēng)扇風(fēng)向的端面上均具有多個第二通孔，且所述多個散熱片上相對位置的第二通孔的中心位于一條直線上； 所述循環(huán)管道穿過所述多個散熱片上的第二通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述多個散熱片平行設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置的冷端包括由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成的吸熱體以及與所述吸熱體連接的第二絕緣熱傳導(dǎo)介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置的冷端和熱端之間設(shè)置有隔熱層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置冷端的吸熱體和熱端的發(fā)熱體電連接，共用一個直流電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷設(shè)備還包括控制裝置；所述控制裝置包括為所述半導(dǎo)體制冷裝置提供直流電流的電源模塊、設(shè)置在所述無塵室室內(nèi)的溫度傳感器以及控制器，所述溫度傳感器與所述控制器的指令輸入端連接，所述電源模塊與所述控制器的指令輸出端連接。
專利摘要本實用新型屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種半導(dǎo)體輔助制冷系統(tǒng)，其制冷設(shè)備包括半導(dǎo)體制冷裝置，該半導(dǎo)體制冷裝置包括冷端和熱端，其中，冷端設(shè)置在無塵室室內(nèi)，熱端設(shè)置在無塵室室外。當(dāng)制冷設(shè)備的循環(huán)管道結(jié)冰，制冷效果達(dá)不到要求時，啟動半導(dǎo)體制冷裝置，利用半導(dǎo)體的珀爾帖效應(yīng)，對無塵室進(jìn)行輔助制冷，達(dá)到制冷要求，不影響生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，并同時對結(jié)冰處的循環(huán)管道進(jìn)行化冰，使制冷設(shè)備恢復(fù)正常工作，還不會影響無塵室恒溫恒濕的環(huán)境，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號F25B21/02GK203068872SQ201320037519
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者井楊坤 申請人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司