本發(fā)明涉及冰箱技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種半導(dǎo)體制冷箱。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體制冷冰箱,也稱(chēng)之為熱電冰箱。其利用半導(dǎo)體制冷片通過(guò)熱管散熱及傳導(dǎo)技術(shù)和自動(dòng)變壓變流控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)制冷,無(wú)需制冷工質(zhì)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,解決了介質(zhì)污染和機(jī)械振動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)械制冷冰箱的應(yīng)用問(wèn)題。然而,現(xiàn)有的半導(dǎo)體冰箱由于受到冷熱端換熱、噪音、成本等因素,一般采用小容量單溫區(qū),應(yīng)用中也主要是車(chē)載、醫(yī)療等特殊小型制冷箱。
此外,現(xiàn)有的半導(dǎo)體制冷冰箱中,傳冷裝置僅僅將半導(dǎo)體制冷片的冷量傳遞到儲(chǔ)物間室內(nèi)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),半導(dǎo)體制冷冰箱的儲(chǔ)物間室內(nèi)的溫度分布不夠均勻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的旨在克服現(xiàn)有的半導(dǎo)體冰箱的至少一個(gè)缺陷,提供一種半導(dǎo)體制冷箱,其能夠形成多個(gè)溫區(qū),且具有較大的儲(chǔ)物容量。
本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的目的是要使每個(gè)儲(chǔ)物空間內(nèi)的溫度分布均勻。
為此,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體制冷箱,該半導(dǎo)體制冷箱包括:
具有前向開(kāi)口的箱體,其內(nèi)沿橫向方向限定有多個(gè)儲(chǔ)物空間;和
多個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng),每個(gè)所述半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)包括其自身的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制冷片,將該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片冷端的冷量供應(yīng)到一個(gè)儲(chǔ)物空間的傳冷裝置,以及將該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片熱端的熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境的散熱裝置。
可選地,所述多個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)沿橫向方向并列設(shè)置于所述箱體的后部,且每個(gè)所述半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的傳冷裝置將該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片冷端的冷量供應(yīng)到該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)前方的儲(chǔ)物空間。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置設(shè)置于一個(gè)儲(chǔ)物空間內(nèi)。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置包括:
導(dǎo)冷基體,每個(gè)所述傳冷裝置的導(dǎo)冷基體與一個(gè)所述半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片的冷端熱連接,以吸收冷量;
多根傳冷熱管,每根所述傳冷熱管的上部區(qū)段抵靠于或嵌入所述導(dǎo)冷基體中,以將所述導(dǎo)冷基體中吸收的冷量傳遞出,并傳遞到每根所述傳冷熱管的與其上部區(qū)段相距一距離的下部區(qū)段。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置還包括:上部傳冷翅片組,其與每根所述傳冷熱管的上部區(qū)段直接或間接地?zé)徇B接。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置還包括:上部傳冷風(fēng)機(jī),配置成對(duì)所述上部傳冷翅片組上的冷量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散冷。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置的導(dǎo)冷基體的后表面與一個(gè)所述半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片的冷端接觸抵靠;且
每個(gè)所述傳冷裝置的上部傳冷翅片組中的多個(gè)翅片相對(duì)應(yīng)平行間隔地設(shè)置于該傳冷裝置的導(dǎo)冷基體的前表面。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置還包括:下部傳冷翅片組,設(shè)置于所述多根傳冷熱管的下部區(qū)段。
可選地,每個(gè)所述傳冷裝置還包括:下部傳冷風(fēng)機(jī),配置成對(duì)所述下部傳冷翅片組上的冷量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散冷。
可選地,每個(gè)所述散熱裝置包括:
導(dǎo)熱基體,每個(gè)所述散熱裝置的導(dǎo)熱基體與一個(gè)所述半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片的熱端熱連接,以吸收熱量;
多根散熱熱管,每根所述散熱熱管的下端抵靠于或嵌入所述導(dǎo)熱基體中,以與所述導(dǎo)熱基體接觸換熱;
散熱翅片組,具有多個(gè)相對(duì)應(yīng)平行間隔設(shè)置的翅片,設(shè)置于所述多根散熱熱管上;和
散熱風(fēng)機(jī),配置成對(duì)從所述多根散熱熱管傳至所述散熱翅片組的熱量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱。
本發(fā)明的半導(dǎo)體制冷箱由于具有橫向并列設(shè)置的多個(gè)儲(chǔ)物空間和多個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng),顯著提高了半導(dǎo)體制冷箱的儲(chǔ)物容量;而且能夠使每個(gè)儲(chǔ)物空間內(nèi)的溫度相等或不等,從而使半導(dǎo)體制冷箱內(nèi)具有多個(gè)溫區(qū),進(jìn)而能夠把半導(dǎo)體制冷箱的應(yīng)用推廣向大容量多溫區(qū)領(lǐng)域,尤其是大容量雙溫區(qū)領(lǐng)域。
進(jìn)一步地,由于本發(fā)明的半導(dǎo)體制冷箱中傳冷裝置的特殊結(jié)構(gòu),可使相應(yīng)儲(chǔ)物空間內(nèi)的溫度分配均勻。
根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
附圖說(shuō)明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類(lèi)似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱的示意性主視圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱的示意性后視圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱的示意性右視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱100的示意性主視圖。如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體制冷箱100可包括箱體20和多個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30。該箱體20具有前向開(kāi)口,且該箱體20內(nèi)沿橫向方向限定有多個(gè)儲(chǔ)物空間21。每個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30可包括:其自身的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制冷片31,將該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31冷端的冷量供應(yīng)到一個(gè)儲(chǔ)物空間21的傳冷裝置32,以及將該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31熱端的熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境的散熱裝置33。
在本發(fā)明實(shí)施例中,每個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30可獨(dú)立工作,以使相應(yīng)的儲(chǔ)物空間21處于一預(yù)定范圍溫度范圍內(nèi),從而使多個(gè)儲(chǔ)物空間21內(nèi)的溫度相等或不等,也就是說(shuō),多個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30可使該半導(dǎo)體制冷箱100內(nèi)形成多個(gè)溫區(qū),以保存與各個(gè)溫區(qū)相對(duì)應(yīng)的物品等。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,儲(chǔ)物空間21可為兩個(gè),箱體20內(nèi)按照左右分割方式設(shè)置為雙溫區(qū)結(jié)構(gòu),左右兩個(gè)儲(chǔ)物空間21的空間大小可相同或不同。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱100的示意性后視圖。如圖2所示,為了便于半導(dǎo)體制冷箱100的裝配等,多個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30沿橫向方向并列設(shè)置于箱體20的后部。而且,每個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30的傳冷裝置32將該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31冷端的冷量供應(yīng)到該半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30前方的儲(chǔ)物空間21。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,每個(gè)儲(chǔ)物空間21的后壁上可開(kāi)設(shè)有安裝孔,以安裝一個(gè)相應(yīng)的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制冷片31。則每個(gè) 傳冷裝置32設(shè)置于一個(gè)儲(chǔ)物空間21內(nèi),每個(gè)散熱裝置33可安裝于一個(gè)儲(chǔ)物空間21的外部且處于該儲(chǔ)物空間21的后方。在一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中,可在每個(gè)儲(chǔ)物空間21內(nèi)設(shè)置一風(fēng)道蓋板,以使風(fēng)道蓋板與該儲(chǔ)物空間21的后壁形成一風(fēng)道,傳冷裝置32可安裝于該風(fēng)道中。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱100的示意性右視圖。如圖3所示,在本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱100中,每個(gè)傳冷裝置32可包括導(dǎo)冷基體321和多根傳冷熱管322。每個(gè)傳冷裝置32的導(dǎo)冷基體321與一個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31的冷端熱連接,以吸收冷量。具體地,每個(gè)傳冷裝置32的導(dǎo)冷基體321的后表面與一個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31的冷端接觸抵靠。進(jìn)一步地,導(dǎo)冷基體321與半導(dǎo)體制冷片31的接觸面可涂抹導(dǎo)熱硅脂。優(yōu)選地,每個(gè)導(dǎo)冷基體321可為由鋁材料制成的導(dǎo)熱塊。
每根傳冷熱管322的上部區(qū)段抵靠于或嵌入導(dǎo)冷基體321中,以將導(dǎo)冷基體321中吸收的冷量傳遞出,并傳遞到每根傳冷熱管322的與其上部區(qū)段相距一距離的下部區(qū)段。在本發(fā)明實(shí)施例中,每根傳冷熱管322可為燒結(jié)熱管,其內(nèi)部空腔內(nèi)灌注有二氧化碳、超導(dǎo)介質(zhì)等制冷劑,其內(nèi)壁上可附著有燒結(jié)的金屬粉末結(jié)構(gòu),以提高傳冷效率。進(jìn)一步地,多根傳冷熱管322可沿豎直方向平行延伸。傳冷熱管322可為3根,每根傳冷熱管322的長(zhǎng)度可為60cm,直徑為8mm。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,每個(gè)傳冷裝置32還包括上部傳冷翅片組323,其與每根傳冷熱管322的上部區(qū)段直接或間接地?zé)徇B接,以向半導(dǎo)體制冷箱100的儲(chǔ)物空間21內(nèi)傳遞冷量。具體地,每個(gè)傳冷裝置32的上部傳冷翅片組323中的多個(gè)翅片相對(duì)應(yīng)平行間隔地設(shè)置于該傳冷裝置32的導(dǎo)冷基體321的前表面。
在本發(fā)明實(shí)施例中,當(dāng)冷源提供冷量時(shí),該傳冷裝置32的上部傳冷翅片組323和每根傳冷熱管322的下部區(qū)段均可向半導(dǎo)體制冷箱100的一個(gè)儲(chǔ)物空間21內(nèi)傳遞冷量。由于熱管傳熱的多方向性,當(dāng)冷源停止提供冷量時(shí),傳冷裝置32也可利用每根傳冷熱管322使半導(dǎo)體制冷箱100的各個(gè)儲(chǔ)物間室內(nèi)溫度分布均勻,防止冷空氣全部處于該儲(chǔ)物空間21的下部,熱空氣全部處于該儲(chǔ)物空間21的上部,造成該儲(chǔ)物間室內(nèi)的上下溫差較大。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,傳冷裝置32可進(jìn)一步包括下部傳冷翅片組324,其與每根傳冷熱管322的下部區(qū)段直接或間接地?zé)徇B接,以進(jìn)一步提高傳冷效 率。具體地,下部傳冷翅片組324設(shè)置于多根傳冷熱管322的下部區(qū)段。也就是說(shuō),下部傳冷翅片組324中的多個(gè)翅片相對(duì)應(yīng)平行間隔地安裝于多根傳冷熱管322的下部區(qū)段,以使下部傳冷翅片組324中的每個(gè)翅片與每根傳冷熱管322接觸換熱。
為了提高散冷效率,本發(fā)明實(shí)施例中的傳冷裝置32還包括兩個(gè)風(fēng)機(jī),分別為上部傳冷風(fēng)機(jī)325和下部傳冷風(fēng)機(jī)326。上部傳冷風(fēng)機(jī)325配置成對(duì)上部傳冷翅片組323上的冷量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散冷。下部傳冷風(fēng)機(jī)326可配置成對(duì)下部傳冷翅片組324上的冷量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散冷。在該實(shí)施例中,上部傳冷風(fēng)機(jī)325和下部傳冷風(fēng)機(jī)326均可為軸流風(fēng)機(jī),分別安裝于上部傳冷翅片組323和下部傳冷翅片組324上。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖3所示,該實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷箱100中,每個(gè)散熱裝置33可包括導(dǎo)熱基體331、多根散熱熱管332、散熱翅片組333和散熱風(fēng)機(jī)334。
具體地,每個(gè)散熱裝置33的導(dǎo)熱基體331與一個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31的熱端熱連接,以吸收熱量。例如,每個(gè)導(dǎo)熱基體331的前表面與一個(gè)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)30內(nèi)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片31的熱端接觸換熱。優(yōu)選地,每個(gè)導(dǎo)熱基體331可為由鋁材料制成的導(dǎo)熱塊。
每根散熱熱管332的下端抵靠于或嵌入導(dǎo)熱基體331中,以與導(dǎo)熱基體331接觸換熱。每根散熱熱管332可為燒結(jié)熱管,其內(nèi)部空腔內(nèi)可灌注有去離子水等,其內(nèi)壁上可附著有燒結(jié)的金屬粉末結(jié)構(gòu),以提高散熱效率。進(jìn)一步地,散熱熱管332的數(shù)量可為3到4根,每根散熱熱管332的長(zhǎng)度在35cm內(nèi),直徑為10mm。
散熱翅片組333可具有多個(gè)相對(duì)應(yīng)平行間隔設(shè)置的翅片,設(shè)置于多根散熱熱管332上。散熱風(fēng)機(jī)334可為軸流風(fēng)機(jī),安裝于散熱翅片組333上,配置成對(duì)從多根散熱熱管332傳至散熱翅片組333的熱量進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,半導(dǎo)體制冷箱100還包括用以自箱體20的前側(cè)封閉多個(gè)儲(chǔ)物空間21的封閉裝置。具體地,該封閉裝置可為第一門(mén)體,其可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于箱體20,用以自箱體20的前側(cè)封閉多個(gè)儲(chǔ)物空間21。可選地,該封閉裝置也可包括多個(gè)第二門(mén)體,每個(gè)第二門(mén)體可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于箱體20,用以自一個(gè)儲(chǔ)物空間21的前側(cè)封閉該儲(chǔ)物空間21??蛇x地,該封閉裝置也可為折疊門(mén)體,安裝于箱體20。折疊門(mén)體可具有多個(gè)門(mén)體單元,每個(gè)門(mén)體單元用以自一個(gè)儲(chǔ)物空間21的前側(cè)封閉該儲(chǔ)物空間21,且每?jī)蓚€(gè)相鄰的門(mén)體單元樞轉(zhuǎn) 連接。
至此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到,雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例,但是,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下,仍可根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。