CN105627662A - 便携式半导体冰箱 - Google Patents

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王强
苏双燕
郑雄飞
慕丽
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract

便携式半导体冰箱，包括冰箱储物系统、制冷循环系统和供电系统；所述冰箱储物系统包括箱体、隔温材料和上箱盖，所述箱体左侧面设有第一通风口，所述箱体内左侧面设有第二通风口；所述制冷循环系统包括水箱、通水管路、静音水泵、散热器、散热风扇、水冷交换器、制冷器、半导体元件，所述散热风扇包括第一散热风扇和第二散热风扇，所述第一散热风扇连接散热器，所述第二散热风扇连接制冷器，制冷器通过半导体元件连接水冷交换器，水冷交换器通过通水管路连接静音水泵与散热器，静音水泵通过通水管路连接水箱，该通路主要通过水循环散热，达到降温的效果。

Description

便携式半导体冰箱
技术领域
本发明涉及半导体元件，具体地说是便携式半导体冰箱。
背景技术
现在存在的冰箱都是耗电能的，而且大多数产品都是通过氟利昂制冷，不仅浪费能源而且污染环境，并且体积大，对于现在存在的车载冰箱，也是通过充电才能达到制冷的目的。
半导体片制冷：利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高，但该类产品在市面上还未被广泛应用。
太阳能发电：太阳能发电现在已经成功应用于交通领域的照明与指示灯；通信领域光缆系统等；太阳能发电厂等；但是还未出现将其用于直接给冰箱供电。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提出一种便携式半导体冰箱，以达到将半导体制冷技术与太阳能发电应用于冰箱，实现冰箱方便携带环境友好的目的。
一种便携式半导体冰箱，包括冰箱储物系统、制冷循环系统和供电系统；所述冰箱储物系统包括箱体、隔温材料和上箱盖，所述上箱盖位于箱体上部，隔温材料位于箱体夹层内，如图7所示，所述箱体左侧面设有第一通风口，所述第一通风口与外界大气相通，所述箱体内左侧面设有第二通风口，所述第二通风口与箱体内部相通，如图6所示；所述制冷循环系统包括水箱、通水管路、静音水泵、散热器、散热风扇、水冷交换器、制冷器、半导体元件，所述散热风扇包括第一散热风扇和第二散热风扇，所述第一散热风扇位于箱体内的第一通风口处，所述第二散热风扇位于箱体内的第二通风口处，所述第一散热风扇连接散热器，所述第二散热风扇连接制冷器，制冷器通过半导体元件连接水冷交换器，水冷交换器通过通水管路连接静音水泵与散热器，静音水泵通过通水管路连接水箱，该通路主要通过水循环散热，达到降温的效果；所述供电系统包括前太阳能板、后太阳能板和供电电池，所述前太阳能板、后太阳能板分别位于箱体前部和箱体后部，所述供电电池位于箱体内右侧。
所述半导体元件型号为TEC1-12708，最大功率为77W。
所述箱体上设置有旋钮开关，控制静音水泵启动和半导体元件的功率。旋转第一下时将静音水泵启动，旋转第二下时控制的是半导体元件的功率。通过调节半导体元件的功率，从而控制冰箱的温度。因为在启动半导体元件之前，必须先将水路打通，否则会烧坏半导体元件。
所述散热器的材质为铜，铜散热的效率比铝高，因为散热器处的水需要快速大量散热，故材料设计为铜。
所述制冷器的材质为铝。
所述供电电池为四个12V6A的蓄电池，如图3所示。
所述前太阳能板、后太阳能板能够展开和闭合，如图2所示。
为了更大面积的制冷，制冷器采用常见的片状制冷器，其具体结构如图8所示。
本发明的散热的工作原理为：第二散热风扇将冷空气代入容腔，第二通风口正对着第二散热风扇，空气流动速度加快。所述第一散热风扇主要是散热，不需要冷热空气循环，所以只有散热口。
所述制冷循环系统主要的工作原理是半导体元件通过珀尔帖效应使环境温度迅速下降，第二散热风扇将冷空气通过正对的第二通风口吹入冰箱容腔内部，内部热量经水循环被第一通风口排出，为了保证半导体制冷的空气更高效率的利用，箱体部分设计了制冷器的密封空间；半导体元件靠近制冷器的一面属于制冷面，则相对的靠近散热水箱的一面是热面，所以产生的热通过水循环带走。
水循环是通过水箱注满水后，水被打入通水管路601后，经静音水泵进入通水管路603后进入水冷交换器701，然后由水冷交换器701通过通水管路604进入散热器901，然后通过通水管路605进入散热器902，散热器901和散热器902的散热效率高，并且通过第一散热风扇大量带走，水由散热器902经过通水管路606后进入水冷交换器702，由水冷交换器702经过通水管路602回到水箱中，如图5所示。
所述供电系统，前太阳能板、后太阳能板能够通过太阳能发电供给供电电池，或者通过给蓄电池充电，实现供电工作。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：通过设置太阳能板可以给蓄电池充电，节约能源；通过半导体元件的制冷作用和水循环散热的原理，使得冰箱内部始终可以保持在零摄氏度以下，并且质量和体积小，携带方便，特别适用于野外储物或急救时对特殊药物的冷藏；同时避免使用氟利昂，不会造成能源的浪费和环境的污染，是一款环境友好型的冰箱。
附图说明
图1为冰箱整体外观结构示意图；
图2为冰箱展开图；
图3为供电系统结构示意图；
图4为整体结构示意图；
图5为制冷循环系统结构示意图；
图6冰箱箱体结构示意图；
图7为冰箱夹层的隔温材料结构示意图；
图8为制冷器结构示意图；
图9为半导体片位置示意图；
图中：1：箱体、2：隔温材料、3：上箱盖、401：第一通风口、402：第二通风口、5：水箱、6：通水管路、7：水冷交换器、8：静音水泵、9：散热器、10：制冷器、1101：第一散热风扇、1102：第二散热风扇、12：半导体元件、13：后太阳能板、14：供电电池、15：旋钮开关、16：前太阳能板、601：通水管路601、602：通水管路602、603：通水管路603、604：通水管路604、605：通水管路605、606：通水管路606、701：水冷交换器701、702：水冷交换器702、901：散热器901、902：散热器902。
具体实施方式
便携式半导体冰箱，包括冰箱储物系统、制冷循环系统和供电系统；所述冰箱储物系统包括箱体1、隔温材料2和上箱盖3，所述上箱盖3位于箱体1上部，隔温材料2位于箱体1夹层内，如图7所示，所述箱体1左侧面设有第一通风口401，所述第一通风口401与外界大气相通，所述箱体内1左侧面设有第二通风口402，所述第二通风口402与箱体内部1相通，如图6所示；所述制冷循环系统包括水箱5、通水管路6、静音水泵8、散热器9、散热风扇11、水冷交换器7、制冷器10、半导体元件12，所述散热风扇11包括第一散热风扇1101和第二散热风扇1102，所述第一散热风扇1101位于箱体1内的第一通风口401处，所述第二散热风扇1102位于箱体1内的第二通风口402处，所述第一散热风扇1101连接散热器9，所述第二散热风扇1102连接制冷器10，制冷器10通过半导体元件12连接水冷交换器7，水冷交换器7通过通水管路6连接静音水泵8与散热器9，静音水泵8通过通水管路6连接水箱5，该通路主要通过水循环散热，达到降温的效果；所述供电系统包括前太阳能板16、后太阳能板13和供电电池14，所述前太阳能板16、后太阳能板13分别位于箱体1前部和箱体1后部，所述供电电池14位于箱体1内右侧，如。
所述半导体元件12型号为TECL-12708，最大功率为77W。
所述箱体1上设置有旋钮开关15，控制控制静音水泵8启动和半导体元件12的功率，通过调节静音水泵8启动，控制水循环打通，通过调节半导体元件12的功率，从而控制冰箱的温度。
所述散热器9的材质为铜，铜散热的效率比铝高，因为需要大量散热，故材料设计为铜。
所述制冷器10的材质为铝。
所述供电电池14为四个12V6A的蓄电池，如图3所示。
所述前太阳能板16、后太阳能板13能够展开和闭合，如图2所示。
为了更大面积的制冷，制冷器采用常见的片状制冷器，其具体结构如图8所示。
本发明的散热的工作原理为：第二散热风扇1102将冷空气代入容腔，第二通风口402正对着第二散热风扇1102，空气流动速度加快。所述第一散热风扇1101主要是散热，不需要冷热空气循环，所以只有散热口。
所述制冷循环系统主要的工作原理是半导体元件12通过珀尔帖效应使环境温度迅速下降，第二散热风扇1102将冷空气通过正对的第二通风口402吹入冰箱容腔内部，内部空气通过第一通风口401排出，为了保证半导体制冷的空气更高效率的利用，箱体部分设计了制冷器10的密封空间；半导体元件12靠近制冷器10的一面属于制冷面，则相对的靠近水冷交换器7的一面是热面，所以产生的热通过水循环带走。
水循环是通过水箱5注满水后，水被打入通水管路601后，经静音水泵8进入通水管路603后进入水冷交换器701，然后由水冷交换器701通过通水管路604进入散热器901，然后通过通水管路605进入散热器902，散热器901和散热器902的散热效率高，并且通过第一散热风扇1101大量带走，水由散热器902经过通水管路606后进入水冷交换器702，由水冷交换器702经过通水管路602回到水箱5中，如图5所示。
所述供电系统，前太阳能板16、后太阳能板13能够通过太阳能发电供给供电电池14，或者通过给蓄电池充电，实现供电工作。

Claims (7)

1.便携式半导体冰箱，包括冰箱储物系统、制冷循环系统和供电系统；其特征在于，所述冰箱储物系统包括箱体（1）、隔温材料（2）和上箱盖（3），所述上箱盖（3）位于箱体（1）上部，隔温材料（2）位于箱体（1）夹层内，所述箱体（1）左侧面设有第一通风口（401），所述第一通风口（4）与外界大气相通，所述箱体内（1）左侧面设有第二通风口（402），所述第二通风口（402）与箱体内部（1）相通；所述制冷循环系统包括水箱（5）、通水管路（6）、静音水泵（8）、散热器（9）、散热风扇（11）、水冷交换器（7）、制冷器（10）、半导体元件（12），所述散热风扇（11）包括第一散热风扇（1101）和第二散热风扇（1102），所述第一散热风扇（1101）位于箱体（1）内的第一通风口（401）处，所述第二散热风扇（1102）位于箱体（1）内的第二通风口（402）处，所述第一散热风扇（1101）连接散热器（9），所述第二散热风扇（1102）连接制冷器（10），制冷器（10）通过半导体元件（12）连接水冷交换器（7），水冷交换器（7）通过通水管路（6）连接静音水泵（8）与散热器（9），静音水泵（8）通过通水管路（6）连接水箱（5）；所述供电系统包括前太阳能板（12）、后太阳能板（13）和供电电池（14），所述前太阳能板（12）、后太阳能板（13）分别位于箱体（1）前部和箱体（1）后部，所述供电电池（14）位于箱体（1）内右侧。
2.根据权利要求1所述的便捷式半导体冰箱，其特征在于，所述半导体元件（12）型号为TEC1-12708，最大功率为77W。
3.根据权利要求1所述的便捷式半导体冰箱，其特征在于，所述箱体（1）上设置有旋钮开关（15），控制静音水泵8启动和半导体元件（12）的功率。
4.根据权利要求1所述的便捷式半导体冰箱，其特征在于，所述散热水器（9）的材质为铜。
5.根据权利要求1所述的便捷式半导体冰箱，其特征在于，所述制冷器（10）的材质为铝。
6.根据权利要求1所述的便捷式半导体冰箱，其特征在于，所述供电电池（14）为四个12V6A的蓄电池。
7.根据权利要求1所述的便捷式半导体冰箱，其特征在于，所述前太阳能板（16）、后太阳能板（13）能够展开和闭合。
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