CN104089452A - 半导体制冷柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体制冷柜，包括：箱体、设置在所述箱体内的半导体制冷组件，以及固定安装在所述箱体上的隔热门；所述隔热门包括门板和固定围设在所述门板周围的门框，所述隔热门还包括设置在所述门板一侧的隔热板，所述隔热板的周围延伸至门框上、并与门框固定连接，且隔热板、门板及门框围成气室。本发明的半导体制冷柜，提高了隔热门阻热能力，从而有效降低了冷量损耗，提高了半导体冷柜的制冷效果；另外，与在半导体制冷组件技术上的高投入相比，本实施例的半导体制冷柜的改进虽然成本低廉，但效果显著，并且更加节约了能源。

Description

半导体制冷柜

技术领域

本发明涉及半导体制冷装置制造技术，尤其涉及一种半导体制冷柜。

背景技术

与大功率、高能耗的压缩机制冷技术不同，半导体制冷是利用半导体材料的珀尔帖效应，即当直流电通过半导体材料串联成的电偶时，其两端可分别吸收热量和放出热量而实现制冷的目的；具有无噪声、无污染、可靠性高等优点。

现有技术中的半导体制冷柜包括箱体、设置与箱体内的半导体制冷组件和隔热门；其中，半导体制冷组件用于降低箱体内的温度，实现制冷，隔热门安装在箱体上，以在关闭时与箱体共同围成冷冻或冷藏室。

但是，采用半导体制冷技术的冷柜制冷效果受到限制；而由于半导体制冷的核心部分——半导体制冷组件相关技术的进步又依赖于半导体材料的发展，因此，现有技术中半导体制冷柜的制冷效果的提升处于瓶颈，即便在半导体制冷组件运行方面的大量投入所获得的制冷效果的改善也并不显著。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种半导体制冷柜，以提高制冷效果、节约能源。

本发明提供一种半导体制冷柜，包括：箱体、设置在所述箱体内的半导体制冷组件，以及固定安装在所述箱体上的隔热门；所述隔热门包括门板和固定围设在所述门板周围的门框，所述隔热门还包括设置在所述门板一侧的隔热板，所述隔热板的周围延伸至所述门框上、并与所述门框固定连接，且所述隔热板、所述门板及所述门框围成气室。

本发明提供的半导体制冷柜，通过设置具有隔热板的隔热门，可以有效降低经门框与门板之间缝隙、及门框本身传递的热量，提高了隔热门阻热能力，从而有效降低了功率损耗，提高了半导体冷柜的制冷效果；另外，与在半导体制冷组件技术上的高投入相比，本实施例的半导体制冷柜的改进虽然成本低廉，但效果显著，并且更加节约了能源。

附图说明

图1为本发明半导体制冷柜一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的半导体制冷柜中隔热门一实施例的结构示意图；

图3为图1所示的半导体制冷柜中隔热门另一实施例的结构示意图；

图4为图1所示的半导体制冷柜中隔热门又一实施例的结构示意图；

图5为图4中紧固件的布局示意图；

图6为图1所示的半导体制冷柜中隔热门又一实施例的结构示意图；

图7为图1所示的半导体制冷柜中隔热门又一实施例的结构示意图；

图8为图1所示的半导体制冷柜中隔热门又一实施例的结构示意图；

图9为图1所示的半导体制冷柜中隔热门又一实施例的结构示意图；

图10为图1所示的半导体制冷柜中隔热门又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明半导体制冷柜一实施例的结构示意图；图2为图1所示的半导体制冷柜中隔热门一实施例的结构示意图；请参照图1和图2，本实施例提供一种半导体制冷柜，包括：箱体10、设置在箱体10内的半导体制冷组件(图未示)，以及固定安装在箱体10上的隔热门20；隔热门20包括门板21和固定围设在门板21周围的门框11，以及设置在门板21一侧的隔热板3，隔热板3的周围延伸至门框11上、并与门框11固定连接，且隔热板3、门板21及门框11围成气室。

具体地，箱体10可以为内容具有容置空腔的任意形状体，且箱体10具有开口，隔热门20设置在该开口处、并可通过铰链铰接在箱体10上，以在打开隔热门时可以是箱体10内的容置空腔露出，而隔热门20关闭时，隔热门20可以与箱体10围成一密闭的容置空腔。箱体10可以包括内壁、外壁及填充在内壁和外壁之间的隔热层，以尽量减少因箱体10热量传递作用引起的损耗。

半导体制冷组件可以固定安装在箱体10内的上部或侧壁；半导体制冷组件可以包括半导体制冷器、管板吸热板和管板散热器，且半导体制冷器的制冷端位于箱体内、发热端则位于箱体10外，管板吸热板设置在半导体制冷器的制冷端，起到吸热制冷的作用，管板散热器设置在半岛体制冷器的发热端，用于将制冷过程中的热量散发到箱体10外。

隔热门20的形状可与箱体10上的开口相匹配；门板21的形状和尺寸可以与门框11相匹配，例如都为矩形，以使门板21可以嵌设在门框11中形成一体结构；其中，门板21可以采用玻璃板、亚克力板等透明基材，以获得可视效果；另外，门板21与门框11可以采用本领域中常用的任一安装方式固定成一体，本实施例对此不作特别限定。

本实施例中，可选地，隔热门可包括门板21和固定围设在门板21周围的门框11，门板21门板21可包括相对设置的上表面、下表面，以及围设在上表面和下表面之间的周围侧面；该隔热门还包括设置在门板的上表面上方或下表面下方的隔热板3，门框11的内口外沿朝隔热板3凸出形成凸台13，隔热板3的周围延伸至凸台13上、并与凸台13接合，以使隔热板3、门板21及门框11围成气室32。

进一步地，门板21可以包括多个玻璃板211，相邻的玻璃板211之间设置有隔条201以分隔开相邻的玻璃板211、从而形成间隙，为了提高构成门板21的各玻璃板211之间的密封性，相邻的玻璃板211之间、对应玻璃板211的周围还可设置密封胶203，以通过密封胶203使相邻的玻璃板211之间围成密封的分气室，从而提高门板21的隔热能力；可以理解的是，门板21的层数越多，即其所包括的玻璃板211越多，门板21的隔热性能越好。另外，在相邻的玻璃板211之间的间隙中、在隔条201内部还可设置分子筛202，以吸收间隙中的水分、防止产生雾气，保证门板良好的透明度。

门框11的内口形状与门板21相匹配，但对于门框11的横截面形状也不作特别限定，仅需满足牢固、方便安装门板21和隔热板3即可。隔热板3可以与门板21的形状相同，可覆盖在门板21前侧或后侧，并与门板21之间形成间隙；隔热板3和门框11之间的固定连接方式也可采用多种形式，本实施例中将以粘接为例进行说明；即，隔热板3周围的侧面可以与门框11粘接固定在一起，或者，隔热板3朝向门板21的表面的周围粘接在门框11前侧或后侧的表面上，以使隔热板3、门板21以及门框11位于隔热板3和门板21之间的侧面围成一个密封的空腔，即气室32。

需要说明的是，隔热板3与门框11之间的固定连接方式并不限于粘接，还可以采用螺接、卡扣连接等其它方式。

现有技术中的半导体制冷柜箱体在使用时，热量传递的可能途径主要包括箱体10壁、隔热门20以及隔热门20与箱体10之间的缝隙；其中经隔热门20传递的热量也可分为三部分：一是经位于门框11内的门板21传递，二是经门板21和门框11之间的缝隙传递，三是经门框11本身传递。

本实施例提供的半导体制冷柜在使用过程中，隔热门20与箱体10围成的内部空腔为低温区域，外部则为高温区域。高温区域经隔热门向低温区域发生的热量传递过程中，高温区域经门板21与门框11之间的缝隙传递的高温气流直接进入到门板21、隔热板3和门框11围成的气室32中，从而使得经门板21与门框11之间缝隙传递的热量大为减少；另一方面，由于门框11对热量的传递作用主要取决于门框11朝向低温区的表面面积大小，而本实施例中的隔热板3周围一直延伸至门框11、并使门框11的部分表面分隔到上述气室中，使得门框11朝向低温区的表面面积减小，因此，经门框11传递的热量也有所减小，从而使得高温区域经整个隔热门传递到低温区域的热量有效减小，降低了隔热门漏热引发的温度升高。

经实验验证，与现有技术的半导体制冷柜相比，即便半导体制冷组件和箱体的结构都不作改变的前提下，本实施例的半导体制冷柜内的温度可以降低4～6℃，甚至更多，有效地避免了漏热引起的功率损耗，提高了制冷效率。

由此可见，本实施例提供的半导体制冷柜，通过采用具有隔热板3的隔热门，可以有效降低经门框11与门板21之间缝隙、及门框11本身传递的热量，提高了隔热门阻热能力，从而有效降低了功率损耗，提高了半导体冷柜的制冷效果；另外，与在半导体制冷组件技术上的高投入相比，本实施例的半导体制冷柜的改进虽然成本低廉，但效果显著，并且更加节约了能源。

进一步地，如图3所示，在门框11上、且在隔热板3的周围还固定设置有密封条43；该密封条43可以包括底部的底板和顶部的密封磁铁，两者之间可以通过弹性连接体固定成一体，其中密封条43的底板可以螺接或粘接在门框11的前表面110上、并延伸至隔热板3的表面上；密封磁铁则可以吸附在箱体10上，以通过该密封条43可实现隔热门与箱体10之间可靠连接密封。

实施例二

图4为本发明隔热门又一实施例的结构示意图；图5为图4中紧固件的布局示意图；本实施例在实施例一的基础上，对半导体制冷柜中隔热门的门框11及门框11与门板21和隔热板3之间的连接进行进一步细化。如图4和图5所示，本实施例提供一种半导体制冷柜，其中，隔热门包括门板21、固定围设在所述门板21周围的门框11，以及设置在所述门板21一侧的隔热板3，隔热板3的周围延伸至门框11上、并与门框11固定连接，且隔热板3、门板21及门框11围成气室；其中，门框11包括相对设置的前表面110、后表面111和连接在前、后表面之间的内侧面，内侧面上形成有第一卡槽203，门板21周围卡设并固定在第一卡槽203中；隔热板3的边缘覆盖在门框11的前表面110或后表面111上。

具体地，门框11的前表面和后表面相对设置，其中，可将安装到箱体后朝向箱体外部的一侧为前；内侧面则是指门框11朝向门板21周围侧面的、用于安装门板21的表面，优选地，内侧面可以垂直于前表面110或后表面111，而对于门框11的外侧面形状则不作过多限制。优选地，前表面110可与门板21的上表面朝向相同，后表面111可以与门板21的下表面朝向相同。

当然，由于隔热板3可以设置于门板21的上表面上方或下表面的下方，对应地，凸台13也可以形成于门框11的前表面110或后表面111上，凸台13的顶面则可为前表面或后表面的一部分。

另外，为了提高门框11的阻热性，可以在门框11内部也形成多个互相隔离的空腔，以作为阻隔热量传递的气室使用，也就是说，从门框11的断面方向看，门框11内部还可以具有多个隔筋113，各隔筋113之间围成互相独立的区域。

隔热板3可以为透明的玻璃板或亚克力板，隔热板3的形状可以与门板21相同、并与门框11内侧面围成开口相匹配，隔热板3的面积需大于门框11内侧面围成的区域，以保证隔热板3的周围可以延伸至门框11上，进而覆盖在门框11前表面或后表面上。本实施例中，第一卡槽203在门框11内侧面上的位置决定了门板21与隔热板3之间的相对位置，即决定了门板21和隔热板3之间的间隙；优选地，第一卡槽203可以设置在内侧面靠近门框11前表面的位置，对应地，隔热板3可固定连接在门框11后表面上，以在既定的门框11厚度下，保证隔热板3与门板21之间形成足够的间隙。

另外，门板21与隔热板3之间的间隙可以与门板21厚度相同或为门板21的数倍，而门板21则可以采用由一层或多层玻璃板(亚克力板等其它透明板)组成的复合结构。

进一步地，隔热板3可以通过紧固件4螺接在门框11上。紧固件4可以为螺钉、螺栓等，隔热板3上覆盖于门框11上的部分可开设有安装通孔，紧固件4可穿过安装通孔后螺接在门框11上，从而实现隔热板3与门框11之间的固定连接。

更进一步地，门框11的前表面110或后表面111上还可设有用于定位隔热板3的第二卡槽123；第二卡槽123可由槽底和一侧壁组成，槽底与隔热板3的表面接触，用于支撑起隔热板3，侧壁则与隔热板3的周围侧面接触，用于在平面内对隔热板3进行限位，而在利用紧固件4将隔热板3螺接到第二卡槽123的槽底上后，则可实现对隔热板3全面、可靠地固定，有效防止其在各个方向上发生窜动。

实施例三

图6为本发明隔热门又一实施例的结构示意图。本实施例在实施例二的基础上，还在隔热门的门框11中增加了独立气室，以进一步提高隔热门隔热性能。如图6所示，本实施例的隔热门除包括实施例二的各特征外，门框11内部还形成有空腔，在门框11的空腔内、且在紧固件4周围固定设置有隔板，隔板与门框11围成密封的独立气室；即，隔板可以固定设置在用于安装紧固件4的安装孔周围，并保证当紧固件4安装到门框11上后，隔板完全可以包围住紧固件4，从而使安装孔与紧固件4之间的间隙仅与隔板围成的、紧固件4所在的空腔连接通，而隔板与门框11其它部分围成的空腔则处于密封状态、并不会经紧固件4与安装孔之间的间隙与外界相通，从而有效避免了螺纹连接对门框11密封性能的影响，进一步提高了门框11的阻热性能，有利于提高整个隔热门隔热效果。

门框11可以采用铝合金、塑料等材料制成，以获得良好的工艺性、节约成本，当然这类门框11的传导热阻低于多层玻璃板组成的门板21，此时，可以通过增大隔热板3的面积，使得隔热板3所覆盖的门框11表面积增加，进而减小门框11朝向箱体内的散热表面而保证整个隔热门的隔热性能。

进一步地，箱体可以为长方体状，在箱体的侧壁上可以设有开口，隔热门可以通过两个或更多个铰链铰接在箱体上、该开口处，以方便地翻转打开隔热门；在门框11上、且在隔热板3的周围还固定设置有用于密封连接隔热门和箱体的密封条；即，该密封条可以粘接在隔热门朝向箱体的表面上，且该密封条可以为磁性密封条，可在门框11前表面或后表面上固定设置该密封条，以通过该密封条实现隔热门与箱体之间可靠连接密封。

实施例四

图7-图9为本发明隔热门又一实施例的结构示意图；如图7所示，本实施例与前述实施例的不同之处在于，隔热板3与门框11之间的连接方式不同。本实施例提供的半导体制冷柜中，隔热门的隔热板3外侧周围还设置有压板5，压板5通过紧固件4螺接在在门框11上，且隔热板3夹设固定在压板5和门框11之间；其中压板5可以为长条形板，且一个压板5可以通过多个紧固件4螺接在门框11上；在安装隔热板3时，可以先将隔热板3放置到门框11上，然后将压板5放置到隔热板3上、并使其一部分覆盖在隔热板3表面、另一部分支撑在隔热板3旁的门框11前表面或后表面，再利用紧固件4穿过压板5螺接到门框11上，直至压板5将隔热板3夹持固定住即可。由于这种连接形式中，紧固件4可以仅穿过压板5、而不穿过隔热板3，因而无需在隔热板3上设置安装孔，可以方便装配和维护。

当然，如图8所示，压板5也可以与紧固件4为一体结构，即，紧固件4的顶端与压板5固定连接，每个压板5可以固定连接多个紧固件4，紧固件4可穿过隔热板3螺接到门框11上，从而通过压板5更可靠地将隔热板3压紧在门框11上。

另外，与实施例三类似的是，门框11内部也可形成有空腔，在门框11的空腔内、且在紧固件4周围固定设置有隔板114，隔板114与门框11围成密封的独立气室14，从而进一步提高门框11的阻热性能。

进一步地，如图9所示，在门框11朝向箱体10(请参照图1)表面、且在隔热板3的外围也可以固定设置密封条43，以在隔热门关闭时，通过该密封条43实现隔热门与箱体之间可靠连接密封；该密封条43的底板可以通过螺钉螺接或粘接在门框11表面，紧固件4可以位于密封条43下方。

本实施例的隔热门中门板21、门框11及隔热板3的结构和功能与前述各实施例类似，此处不再赘述。

实施例五

图10为本发明隔热门又一实施例的结构示意图；如图10所示，本实施例与前述实施例的不同之处在于，隔热板3与门框11之间采用卡扣方式固定连接。在本实施例中，隔热板3朝向门板21的表面周围固定设置有弹性卡脚44，门框11的前表面或后表面上设有卡孔，弹性卡脚44卡接在卡孔中。其中，弹性卡脚44用于与卡孔连接的部分具有尺寸大于卡孔的、弹性材料制成的体积可变部45，当弹性卡脚44插入到卡孔中时，该体积可变部45被压缩、并向卡孔周围产生较大的弹性恢复力，从而保证了弹性卡脚44与卡孔之间的可靠固定连接。

优选地，上述卡孔可以为圆柱孔，弹性卡脚44可以为塑料或橡胶材料制成，弹性卡脚44的底端与卡孔之间可以为间隙配合，而弹性卡脚44靠近底端的部分还可以向周围凸出形成球面状的体积可变部45，该部分的直径可大于卡孔，这样，可以方便、准确地将弹性卡脚44的底端插入对应的卡孔中，并还能实现快速、省力地将体积可变部的顺利插入卡孔、实现弹性卡脚44与卡孔之间的卡接。

本实施例这种连接方式，可方便快捷地实现隔热板3与门框11之间的安装，进一步方便了操作。

本实施例中其它结构和功能与前述各实施例类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种半导体制冷柜，包括：箱体、设置在所述箱体内的半导体制冷组件，以及固定安装在所述箱体上的隔热门；所述隔热门包括门板和固定围设在所述门板周围的门框，其特征在于，所述隔热门还包括设置在所述门板一侧的隔热板，所述隔热板的周围延伸至所述门框上、并与所述门框固定连接，且所述隔热板、所述门板及所述门框围成气室。

2.根据权利要求1所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述门板具有相对的上表面和下表面，所述隔热板设置在所述门板的上表面上方或下表面下方；所述门框的内口外沿朝所述隔热板凸出形成凸台，所述隔热板的周围延伸至所述凸台上、并与所述凸台接合。

3.根据权利要求1所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述门框包括相对设置的前、后表面和连接在所述前、后表面之间的内侧面，所述内侧面上形成有第一卡槽，所述门板周围卡设并固定在所述第一卡槽中；所述隔热板的边缘覆盖在所述门框的前表面或后表面上。

4.根据权利要求1所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述隔热板通过紧固件螺接在所述门框上。

5.根据权利要求4所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述门框内部形成有空腔，在所述门框的空腔内、且在所述紧固件周围固定设置有隔板，所述隔板与所述门框围成密封的独立气室。

6.根据权利要求3所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述隔热板外侧周围还设置有压板，所述压板通过紧固件螺接在在所述门框上，且所述隔热板夹设固定在所述压板和所述门框之间。

7.根据权利要求3所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述隔热板朝向所述门板的表面周围固定设置有弹性卡脚，所述门框的前表面或后表面上设有卡孔，所述卡脚卡接在所述卡孔中。

8.根据权利要求1或2或3所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述隔热板粘接在所述门框上。

9.根据权利要求3-7任一所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述前表面或后表面上还设有用于定位所述隔热板的第二卡槽。

10.根据权利要求1-7任一所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述箱体的侧壁上设有开口，所述隔热门通过铰链铰接在所述箱体的开口处；所述门框上、且在所述隔热板的周围还固定设置有用于密封连接所述隔热门和所述箱体的密封条。

11.根据权利要求1-7任一所述的半导体制冷柜，其特征在于，所述箱体包括内壁、外壁及填充在所述内壁和外壁之间的隔热层。