本發(fā)明涉及一種制冷裝置，尤其是一種采用半導(dǎo)體制冷片制冷，通過(guò)蓄冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行蓄冷，并能夠?qū)Π雽?dǎo)體制冷片產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收發(fā)電的冰箱。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體制冷片作為一種新型的制冷結(jié)構(gòu)，其主要是利用半導(dǎo)體材料的peltier效應(yīng)，當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，通過(guò)在其冷端表面的溫度傳導(dǎo)，就可以實(shí)現(xiàn)在一定空間的制冷。由于它不需要化學(xué)反應(yīng)且無(wú)機(jī)械移動(dòng)部分，因此具有節(jié)能環(huán)保、食品不串味、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)噪聲、安全、啟動(dòng)快等眾多優(yōu)勢(shì)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已公開(kāi)有利用半導(dǎo)體制冷片進(jìn)行制冷的裝置，如冰箱等，在進(jìn)行制冷的同時(shí)，將半導(dǎo)體制冷片熱端產(chǎn)生的多余熱量進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。但是，由于冰箱在使用過(guò)程中，經(jīng)常需要進(jìn)行開(kāi)、關(guān)操作，容易導(dǎo)致冰箱內(nèi)部溫度不穩(wěn)定，或者是放入較大物品進(jìn)行冷藏或冰凍的過(guò)程中，半導(dǎo)體制冷片的制冷效率不能使物品較快達(dá)到適宜溫度，或者是當(dāng)出現(xiàn)短時(shí)間停電時(shí)，冰箱將失去制冷源，導(dǎo)致冰箱內(nèi)部溫度上升，冷藏保鮮功能下降，甚至在溫度上升到一定程度時(shí)，在密封潮濕環(huán)境內(nèi)，反而會(huì)加速食物的變質(zhì)甚至腐敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述不足，提供一種采用半導(dǎo)體制冷片制冷，通過(guò)蓄冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行蓄冷，加速制冷并在半導(dǎo)體制冷片停止工作時(shí)，延長(zhǎng)制冷效果，同時(shí)能夠?qū)χ评淦a(chǎn)生熱量進(jìn)行回收發(fā)電的冰箱。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種采用半導(dǎo)體制冷片制冷和蓄冷，能夠加速制冷并在半導(dǎo)體制冷片停止工作時(shí)，延長(zhǎng)制冷效果的冰箱，其技術(shù)方案如下：蓄冷式半導(dǎo)體制冷冰箱，包括有箱體、內(nèi)膽、半導(dǎo)體制冷片和導(dǎo)冷條，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端固定有導(dǎo)冷條，所述導(dǎo)冷條的表面固定有蓄冷結(jié)構(gòu)，所述蓄冷結(jié)構(gòu)安裝在內(nèi)膽的內(nèi)部。

所述的蓄冷結(jié)構(gòu)由外殼與蓄冷體組成，蓄冷體位于外殼內(nèi)部，外殼與半導(dǎo)體制冷片的冷端固定。

所述的半導(dǎo)體制冷片的熱端直接或間接的固定有溫差發(fā)電芯片。

所述的半導(dǎo)體制冷片熱端與溫差發(fā)電芯片之間固定有均溫板。

所述的溫差發(fā)電片和均溫板之間交錯(cuò)疊加固定。

所述的均溫板為多片，從半導(dǎo)體制冷片開(kāi)始到散熱器，數(shù)量逐漸減少。

所述溫差發(fā)電芯片和/或均溫體上設(shè)置有絕緣層，絕緣層上設(shè)置有線路層。

所述線路層包括有可焊接部位和電氣連接分布。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過(guò)在半導(dǎo)體制冷片的冷端固定蓄冷結(jié)構(gòu)，能夠加速制冷并在半導(dǎo)體制冷片停止工作時(shí)，延長(zhǎng)制冷效果。如冰箱在進(jìn)行頻繁的開(kāi)關(guān)操作時(shí)，蓄冷結(jié)構(gòu)可以減少冰箱內(nèi)部溫度的波動(dòng)；當(dāng)放入較大物品進(jìn)行冷藏或冷凍時(shí)，蓄冷結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體制冷片同時(shí)作用，使物品較快達(dá)到適宜溫度；當(dāng)出現(xiàn)短時(shí)間停電時(shí)，蓄冷結(jié)構(gòu)能夠在一定時(shí)間內(nèi)減緩冰箱內(nèi)部的溫度上升。

在半導(dǎo)體制冷片的熱端固定溫差發(fā)電芯片，從而實(shí)現(xiàn)熱量的回收發(fā)電。通過(guò)溫差發(fā)電片和/或均溫板的多層疊加結(jié)構(gòu)設(shè)置，對(duì)熱量進(jìn)行充分利用發(fā)電回收，從而進(jìn)一步提高發(fā)電效率。

均溫板的形狀按照不同環(huán)境進(jìn)行改變，例如長(zhǎng)方體、棱錐體、“l(fā)”字型、“u”字型結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)，尤其是最靠近半導(dǎo)體制冷片熱端的均溫板形狀可以進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)，從而改變空間和位置分布，便于進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，適用于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的正視示意圖；

圖2為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的后視示意圖；

圖3為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例a-a方向的剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例b-b方向的剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例a-a方向的剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3、4所示，為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。本實(shí)施例主要散熱器1、第二溫差發(fā)電芯片2、保溫材料5、第三均溫板6、第一溫差發(fā)電芯片7、第二均溫板8、第一均溫板9、半導(dǎo)體制冷片10、導(dǎo)冷條11、內(nèi)膽12、固定支架13、蓄冷結(jié)構(gòu)14、箱體15、箱門(mén)16、接口17、驅(qū)動(dòng)電源18、提手19、門(mén)拉手20、調(diào)制器21等組成，構(gòu)成一完整的半導(dǎo)體制冷冰箱結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體制冷片10的冷端固定有導(dǎo)冷條11，導(dǎo)冷條11的表面固定有蓄冷結(jié)構(gòu)14，蓄冷結(jié)構(gòu)14安裝在內(nèi)膽12的內(nèi)部。在本實(shí)施中，蓄冷結(jié)構(gòu)14位于導(dǎo)冷條11與內(nèi)膽12之間，導(dǎo)冷條11一方面直接對(duì)內(nèi)膽12內(nèi)部的空間進(jìn)行制冷，另一方面對(duì)蓄冷結(jié)構(gòu)14進(jìn)行制冷。

導(dǎo)冷條11作為冷傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，作用是將半導(dǎo)體制冷片10冷端的冷傳導(dǎo)到蓄冷結(jié)構(gòu)14和內(nèi)膽12空間中，其形狀一般為平面的板狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于均溫板，內(nèi)部設(shè)置有眾多的熱管。但是考慮到內(nèi)膽12的大小和形狀，也可以采用管狀、平板狀或是管狀與平板結(jié)合的方式貼合固定在內(nèi)膽12的表面。導(dǎo)冷條11的形狀可以進(jìn)行彎曲或扭轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)冷條11與半導(dǎo)體制冷片10、蓄冷結(jié)構(gòu)14之間的位置空間分布轉(zhuǎn)換。在本實(shí)施例中，導(dǎo)冷條11通過(guò)三次彎曲，實(shí)現(xiàn)了從垂直分布到橫向分布的位置轉(zhuǎn)換，分別固定于半導(dǎo)體制冷片10和蓄冷結(jié)構(gòu)14的表面。

蓄冷結(jié)構(gòu)14由外殼與蓄冷體組成，蓄冷體位于外殼內(nèi)部，并密封，外殼與半導(dǎo)體制冷片的冷端固定。其中，蓄冷體也叫儲(chǔ)冷劑或冷凍液，是一種高分子聚合物，可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定在零下15-18度的低溫范圍。

通過(guò)蓄冷結(jié)構(gòu)14的設(shè)置，能夠加速制冷并在半導(dǎo)體制冷片10停止工作時(shí)，延長(zhǎng)制冷效果。如冰箱在進(jìn)行頻繁的開(kāi)關(guān)操作時(shí)，蓄冷結(jié)構(gòu)14可以保持冰箱內(nèi)部溫度的波動(dòng)減少；當(dāng)放入較大物品進(jìn)行冷藏或冰凍時(shí)，蓄冷結(jié)構(gòu)14與半導(dǎo)體制冷片10同時(shí)作用，可以使物品較快達(dá)到適宜溫度；當(dāng)出現(xiàn)短時(shí)間停電時(shí)，蓄冷結(jié)構(gòu)繼續(xù)在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行制冷，減緩冰箱內(nèi)部的溫度上升。

半導(dǎo)體制冷片10的熱端直接或間接的固定有溫差發(fā)電芯片，優(yōu)選的固定方式為：先在半導(dǎo)體制冷片10的熱端固定有第一均溫板9，再在第一均溫板9的另一端固定有第二均溫板8、在第二均溫板8的另一端固定第一溫差發(fā)電芯片7，第一溫差發(fā)電芯片7的另一端固定有第三均溫板6，第三均溫板6的另一端固定有第二溫差發(fā)電芯片2，第二溫差發(fā)電芯片2的另一端(冷端)固定于散熱器1的底部表面，通過(guò)散熱器1裸露于箱體15表面的散熱片進(jìn)行冷熱交換。

半導(dǎo)體制冷片10的熱端與第一溫差發(fā)電芯片7、第二溫差發(fā)電芯片2之間分別固定有第一均溫板9、第二均溫板8和第三均溫板6，通過(guò)溫差發(fā)電片和均溫板之間交錯(cuò)疊加固定，一方面可以均勻擴(kuò)大半導(dǎo)體制冷片10熱端產(chǎn)生的熱量分布面積，從而提高溫差發(fā)電芯片在均溫板上的分布，另一方面均溫板可以改變熱量的傳遞方向，引申出更多不同方向和面積的安裝面，從而改變安裝在其表面的溫差發(fā)電芯片的空間和位置分布。

例如，均溫板形狀可以為長(zhǎng)方體、棱錐體、“l(fā)”字型、“u”字型結(jié)構(gòu)等，可以改變90度方向的空間空間分布，從而實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電芯片、均溫板等不同的空間和位置分布。

均溫板從半導(dǎo)體制冷片開(kāi)始到散熱器，數(shù)量逐漸減少。在本實(shí)施例中，第一均溫板9和第二均溫板8的兩片疊加，減少到第三均溫板6的一片，第一均溫板9和第二均溫板8的疊加是由于半導(dǎo)體制冷片10熱端的熱量集中，為了能夠更好的擴(kuò)大熱容，提高熱傳導(dǎo)效率，從而采用二片疊加方式，隨著熱量傳遞過(guò)程中的減少，應(yīng)此均溫板的數(shù)量也隨之減少。

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)半導(dǎo)體制冷片10產(chǎn)生熱量的大小，選擇多片的均溫板進(jìn)行疊加，或是取消均溫板，直接采用溫差發(fā)電芯片進(jìn)行疊加或多層疊加。

均溫板，是指導(dǎo)熱系數(shù)高、熱阻小，受熱后能夠快速將熱量傳導(dǎo)和均勻分布的物體或裝置，常用為包括有銅、熱管、鋁合金、相變材料、碳纖維、石墨烯等中的一種金屬、非金屬或裝置。在本實(shí)施例中，以第三均溫板6為例，均溫板內(nèi)部設(shè)置有眾多的熱管，熱管內(nèi)壁設(shè)置有凹凸面或是填充有網(wǎng)狀織物，熱管內(nèi)部填充有相變材料，通過(guò)相變材料氣液態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)熱量的快速傳導(dǎo)。

在本實(shí)施中，溫差發(fā)電芯片和/或均溫板的表面設(shè)置有絕緣層，絕緣層上設(shè)置有線路層的表面分別設(shè)置有絕緣層，采用搪瓷或陽(yáng)極氧化方式制作。絕緣層上設(shè)置有線路層，采用印刷、電鍍、復(fù)合或噴涂方式制作。線路層至少包括有可焊接部位和電氣連接分布，溫差發(fā)電芯片分別固定在可焊接部位，各個(gè)溫差發(fā)電芯片之間的電氣連接為串聯(lián)和/或并聯(lián)，使每個(gè)均溫溫差發(fā)電層的溫差發(fā)電芯片形成電氣連接為整體，根據(jù)需要，每個(gè)均溫溫差發(fā)電芯片層上作為單位再進(jìn)行彼此的電氣連接，統(tǒng)一輸出電壓和電流。

在線路層上除至少包括有可焊接部位和電氣連接分布外，還可以設(shè)置有靜電保護(hù)電路，整流、限壓、電流控制等電路中的一種或多種，以滿足不同的功能需要。

在線路層上除至少包括有可焊接部位和電氣連接分布外，還可以設(shè)置有靜電保護(hù)電路，整流、限壓、電流控制等電路中的一種或多種，以滿足不同的功能需要。

在本實(shí)施例中，所述的固定方式為焊接或固化粘結(jié)，固化粘結(jié)如使用高導(dǎo)熱水泥進(jìn)行粘結(jié)。根據(jù)需要會(huì)優(yōu)先考慮進(jìn)行焊接，如表面由于材料難以焊接，可以在表面通過(guò)電鍍、復(fù)合、噴涂等方式涂覆一金屬層后再進(jìn)行焊接。通過(guò)焊接的方式，其接觸熱阻可以大幅度的減少，有助于提高熱傳導(dǎo)效率，另一面該生產(chǎn)制作工藝簡(jiǎn)單，適合于批量化的大規(guī)模生產(chǎn)，有助于提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本。

箱體15的前面固定有箱門(mén)16，在箱門(mén)16的上端設(shè)置有門(mén)拉手20，門(mén)拉手20為下凹形的結(jié)構(gòu)，以便于箱門(mén)的開(kāi)關(guān)，優(yōu)選在箱門(mén)上端設(shè)置兩個(gè)門(mén)拉手20，是箱門(mén)開(kāi)關(guān)更加的方便。箱門(mén)16上還設(shè)置有調(diào)制器21，調(diào)制器21作為冰箱制冷功率、溫度等參數(shù)控制器，以及冰箱技術(shù)參數(shù)信息的顯示器，一般采用液晶面板制作，通過(guò)按鈕或觸控進(jìn)行操作。

在箱體15的背面內(nèi)部安裝有驅(qū)動(dòng)電源18，設(shè)置有接口17，接口17主要用于與其他冰箱的電氣連接，同時(shí)作為冰箱的電源輸入口，與驅(qū)動(dòng)電源18相連，驅(qū)動(dòng)電源18驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片10工作進(jìn)行制冷，第一溫差發(fā)電芯片7和第二溫差發(fā)電芯片2連接驅(qū)動(dòng)電源18，溫差發(fā)電后的電量輸入到驅(qū)動(dòng)電源18中，實(shí)現(xiàn)能量反饋。

在箱體15的上側(cè)外圍設(shè)置有定位凹點(diǎn)，下側(cè)外圍設(shè)置有定位凸點(diǎn)，定位凹點(diǎn)和定位凸點(diǎn)的位置相互對(duì)應(yīng)，以便于在多個(gè)冰箱組裝是能夠更好的確定位置，同時(shí)能夠較好防止冰箱水平位置的偏移。

在箱體15的側(cè)面對(duì)稱設(shè)置有提手19，提手19形狀為類(lèi)似內(nèi)凹的方形、半圓形、四分之一圓形等結(jié)構(gòu)，方便在冰箱搬運(yùn)過(guò)程中的著力。

在內(nèi)膽12和箱體15之間，以及散熱器1內(nèi)部的空余間隙中填充有保溫材料5，保溫材料5主要是起到溫度隔離作用，防止箱體15內(nèi)外的溫度交換，一般優(yōu)選采用保溫的發(fā)泡材料制作。在本實(shí)施例中，為更好標(biāo)注保溫材料15周?chē)牟考?，因此將圖3中的保溫材料5剖面線予以省略，并不是表示該處沒(méi)有保溫材料5.

箱體15一般采用金屬材料制作，如常用的鋁合金材質(zhì)，由于鋁合金材質(zhì)較輕，高導(dǎo)熱系數(shù)較高，在230w/mk左右，而且金屬穩(wěn)定性較好，成本較低，通過(guò)鋁擠壓等工藝便于成型，表面可以進(jìn)行氧化、電鍍、噴漆等工藝進(jìn)行外觀處理。

如圖5所示，為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例a-a方面的剖面示意圖。本實(shí)施例與上述實(shí)施例的主要區(qū)別在于半導(dǎo)體制冷片10的冷端固定有導(dǎo)冷條11，導(dǎo)冷條11的表面固定有蓄冷結(jié)構(gòu)14，導(dǎo)冷條11位于蓄冷結(jié)構(gòu)14與內(nèi)膽12之間，導(dǎo)冷條11對(duì)蓄冷結(jié)構(gòu)14進(jìn)行制冷后，由蓄冷結(jié)構(gòu)14對(duì)內(nèi)膽12內(nèi)部的空間進(jìn)行制冷。

另外，本實(shí)施例中沒(méi)有采用溫差發(fā)電回收的結(jié)構(gòu)，而是直接在半導(dǎo)體制冷片10的熱端固定散熱器1，正對(duì)著散熱器1的正面上方固定有風(fēng)扇22，在風(fēng)扇22的對(duì)面箱體15上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口23，在風(fēng)扇22所在內(nèi)腔的上下面箱體分別設(shè)置有出風(fēng)24。風(fēng)扇22在工作時(shí)，外部空氣從進(jìn)風(fēng)口23吸入并吹到散熱器1的散熱片表面，通過(guò)空氣對(duì)流的方式，將熱量通過(guò)出風(fēng)口24送出到箱體15外，完成一次熱量對(duì)流的交換。

以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)該包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。