CN106091522A - 基于半导体制冷的冷藏配送箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于半导体制冷的冷藏配送箱，包括一个箱体，在所述的箱体顶部设有一个制冷箱盖，在所述的制冷箱盖上设有半导体制冷模块，所述的半导体制冷模块包括半导体制冷组件，所述的半导体制冷组件包括半导体制冷片，所述的半导体制冷片包括散热面和制冷面，其中散热面向上，与热管散热器的吸热平面贴合；制冷面向下，与微型热管导冷板贴合。本发明采用半导体制冷的方式，且采用热管和微型热管进行散热和导冷，除散热风扇外无其它运动部件，可靠性高，耐颠簸，抗摔挤，非常适用于物流运输和配送过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷藏配送箱，特别是一种核心制冷部件可反复回收使用的半导体制冷冷藏配送箱。
背景技术
随着物流业的发展，物流配送货物的种类更加多样，而物流配送生鲜等特殊货物时对温度有一定的要求，需要进行冷藏。原有技术的冷藏箱大多都采用压缩式或吸收式制冷方式，设备体积大，重量大，造价高，致使其应用受到了限制。将半导体制冷技术应用于冷藏箱，可以减小冷藏箱的体积重量，节省成本，并增强运输过程中的可靠性和便捷性。基于半导体制冷技术的冷藏箱输入直流电源即可进行制冷，没有复杂的设备和管路，可有效减少冷藏箱体积和制造成本。
现有的半导体制冷冷藏箱均采用液体循环或风冷加翅片的方式导冷和散热。使用液体循环的冷藏箱需要使用循环泵，既增加了系统的能耗和重量，也降低了系统的可靠性，同时又存在液体泄露等隐患。而使用风冷加翅片的方式则存在散热效果差，无法适应配送货物温度控制要求较高的场合。而且现有的半导体冷藏箱大都是一体化设计，制冷装置无法拆卸，还要使用外接电源供电，无法满足冷链物流末端配送环节的回收利用和便捷性要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有冷藏箱技术的不足，满足冷链物流中间运输和末端配送环节的要求，提供一种基于半导体制冷的、自带可移动电源的、低制造和使用成本的冷藏配送箱。该发明具有体积小、运输方便、造价低、制冷时间长、制冷效率高、制冷组件可回收利用等优点。
为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
基于半导体制冷的冷藏配送箱，包括一个箱体，在所述的箱体顶部设有一个制冷箱盖，在所述的制冷箱盖上设有半导体制冷模块，所述的半导体制冷模块包括半导体制冷组件，所述的半导体制冷组件包括半导体制冷片，所述的半导体制冷片包括散热面和制冷面，其中散热面向上，与热管散热器的吸热平面贴合；制冷面向下，与微型热管导冷板贴合。
进一步的，所述热管散热器包括依次连接的吸热段、导热段和散热段；所述吸热段设置有热管夹板，将若干根热管的吸热端固定在一起并形成一个吸热平面；所述导热段即为所述若干根热管的管体；所述散热段设置有散热翅片，与所述若干根热管的散热端连接。
进一步的，所述微型热管导冷板为中间设置有若干微尺度通道的金属平板，所述微尺度通道两端密封，通道空间抽成真空状态并设置有液体导冷介质，形成若干平行排布的微型热管。
进一步的，所述金属平板的上表面与所述半导体制冷片的制冷面贴合，并将半导体制冷片产生的冷量均匀传导至整个微型热管导冷板；下表面与所述箱体的内部空间接触，用以为运输和配送的物品降温。
进一步的，所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，还包括所述隔热层设置于半导体制冷片四周且位于热管散热器和微型热管导冷板之间的隔热层，用以为运输和配送的物品降温。所述隔热层设置于半导体制冷片四周，热管散热器和微型热管导冷板之间的位置，用以减少冷量损失。
进一步的，所述的盖板包括外壳和保温层，所述外壳和保温层之间采用可拆卸的方式连接；在保温层损坏时，可对保温层进行拆卸更换，从而延长制冷箱盖的使用寿命。
进一步的，所述盖板的四个角位置还分别设置有向上凸起的防压支撑；用于在上方摞放其它冷藏配送箱时保护半导体制冷模快，并保持散热用的空气流动空间。
进一步的，在所述的盖板上还设有电源模块，其包括一个或多个大容量的超级电容和调压装置，安装于所述盖板上设置的凹槽内，用以为半导体制冷片和散热风扇提供长时间的直流稳压电源。
进一步的，所述超级电容通过导线与所述调压装置的输入端子连接，所述调压装置的输出端子通过导线与半导体制冷片和散热风扇的电源线连接，为热电制冷模块提供所需的稳定输入电压。
进一步的，在箱体的底部设有替换箱盖，所述替换箱盖的外侧四个角的位置还分别设置有L型凹槽，与其它冷藏配送箱盖板四个角的防压支撑嵌合；便于物流过程中多个冷藏配送箱的堆叠放置。
本发明的有益效果为：
1.本发明采用半导体制冷的方式，且采用热管和微型热管进行散热和导冷，除散热风扇外无其它运动部件，可靠性高，耐颠簸，抗摔挤，非常适用于物流运输和配送过程。
2.本发明自带超级电容作为移动电源，循环使用寿命长，充放电线路简单，功率密度高，可在短时间内充电，满足较长时间的物流配送要求。
3.本发明造价低，加工方便，且采用可替换箱盖设计，核心制冷部件可反复回收使用，可降低制造和使用成本。
4.本发明采用常见的聚氨酯泡沫塑料等作为主要材料，质量轻，可堆叠放置，搬运十分方便，且采用便捷的替换箱盖方式，使配送更加简单、快捷。
5.本发明的核心部件制冷箱盖采用分体式设计，外壳、保温层、半导体制冷组件、电源模块均可单独拆卸更换，便于制冷箱盖损坏时进行维修和替换，节省成本，使用方便。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为本发明的制冷箱盖主视图；
图3为本发明的制冷箱盖侧视图。
图中，1制冷箱盖，2箱体，3替换箱盖，4外壳，5保温层，6防压支撑，7隔热层，8固定夹片，9半导体制冷片，10微型热管导冷板，11热管散热器，12散热风扇，13热管夹板，14热管，15散热翅片，16超级电容，17调压装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种冷藏配送箱，包括制冷箱盖1、箱体2和替换箱盖3。在运输和配送过程中，制冷箱盖1盖于箱体2上方，替换箱盖3则嵌合于箱体2下方。在配送末端，可将制冷箱盖1拆下回收，将替换箱盖3取下，翻转后盖于箱体2上方。
进一步的，所述制冷箱盖包括盖板、半导体制冷模块和电源模块等。如图2和图3所示，所述盖板包括外壳4和保温层5。所述外壳4为硬质塑料或金属壳体，位于盖板外侧，起到保护和便于安装其它组件的作用。所述保温层5由聚氨酯泡沫塑料制成，位于盖板内侧，起到隔热保温的作用。所述外壳4和保温层5之间使用卡槽或螺纹等方便拆卸的方式连接，在保温层5损坏时，可对保温层5进行拆卸更换，从而延长制冷箱盖1的使用寿命。盖板上还设置有若干开孔或凹槽，用于安装半导体制冷模块和电源模块。制冷盖板四个角的位置还分别设置有向上凸起的防压支撑6，用于在上方摞放其它冷藏配送箱时保护半导体制冷模快和电源模块不受挤压，并保持散热用的空气流动空间。
进一步的，半导体制冷模块包括一组或多组半导体制冷组件、隔热层7、固定夹片8等。所述半导体制冷组件包括半导体制冷片9、热管散热器11、散热风扇12、微型热管导冷板10等。所述半导体制冷片9包括散热面和制冷面，其中散热面向上，与所述热管散热器11的吸热平面贴合，贴合处均匀涂抹导热硅脂；制冷面向下，与微型热管导冷板10的上表面贴合，贴合处也均匀涂抹导热硅脂。所述热管散热器11包括吸热段、导热段和散热段。所述吸热段设置有热管夹板13，将若干根热管14的吸热端固定在一起并形成一个吸热平面。所述导热段即为所述若干根热管14的管体。所述散热段设置有散热翅片15，与所述若干根热管14的散热端连接。所述散热风扇12设置于散热翅片15上方，用以增强散热效果。散热风扇12与半导体制冷片9的额定输入电压保持一致，以便于供电。所述微型热管导冷板10为中间设置有若干微尺度通道的金属平板，所述微尺度通道两端密封，通道空间抽成真空状态并设置有液体导冷介质，形成若干平行排布的微型热管。所述微型热管导冷板10还包括上表面和下表面，上表面与所述半导体制冷片的制冷面贴合，并将低温均匀传导至整个微型热管导冷板10；下表面与所述箱体2的内部空间接触，用以为运输和配送的物品降温。所述隔热层7设置于半导体制冷片9四周，热管散热器11和微型热管导冷板10之间的位置，用以减少冷量损失。所述固定夹片8用于将半导体制冷组件固定为一体并安装于所述盖板上。
进一步的，电源模块包括一个或多个大容量的超级电容16和调压装置17，安装于盖板上设置的凹槽内，用以为半导体制冷片9和散热风扇12提供长时间的直流稳压电源。所述超级电容16包括引出电极、含电活性物质的多孔电极、电解液等，可快速、重复进行充放电工作。所述引出电极通过导线与所述调压装置17的输入端子连接，所述调压装置17的输出端子通过导线与半导体制冷片9和散热风扇12的电源线连接，为热电制冷模块提供所需的稳定输入电压。
箱体2由硬质聚氨酯泡沫塑料等低成本硬质保温材料制成，箱体2侧面还设置有便于人工或机械搬运的凹槽。运输和配送的物品放置于箱体2内部，并从所述微型热管导冷板10的表面吸收冷量，维持低温状态。
替换箱盖3也由硬质聚氨酯泡沫塑料等低成本硬质保温材料制成，在物流运输和配送过程中安装于箱体2下方，起到底部保温和防撞功能。在配送的末端可取下，替换制冷箱盖1盖于箱体2上方，便于制冷箱盖1的回收和重复使用。所述替换箱盖3的外侧四个角的位置还分别设置有L型凹槽，可与其它冷藏配送箱盖板四个角的防压支撑6嵌合，便于物流过程中多个冷藏配送箱的堆叠放置。
优选地，所述冷藏配送箱内还可设置防辐射保温层，即在制冷箱盖1下表面、箱体2内部的四周和底面设置锡箔或铝箔等高反射率材质层，用以减少冷量损失，提高工作效率。
优选地，在对运输配送的物品保存温度要求较高的情况下，所述电源模块还可增加控制装置，所述控制装置包括设置于箱体2内的温度传感器和设置于调压装置17中的电源调节模块，通过测量箱体内部温度调节半导体制冷片9的输入功率，从而精确控制箱内温度。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.基于半导体制冷的冷藏配送箱，包括一个箱体，在所述的箱体顶部设有一个制冷箱盖，其特征在于，在所述的制冷箱盖上设有半导体制冷模块，所述的半导体制冷模块包括半导体制冷组件，所述的半导体制冷组件包括半导体制冷片，所述的半导体制冷片包括散热面和制冷面，其中散热面向上，与热管散热器的吸热平面贴合；制冷面向下，与微型热管导冷板贴合。
2.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，所述热管散热器包括依次连接的吸热段、导热段和散热段；所述吸热段设置有热管夹板，将若干根热管的吸热端固定在一起并形成一个吸热平面；所述导热段即为所述若干根热管的管体；所述散热段设置有散热翅片，与所述若干根热管的散热端连接。
3.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，所述微型热管导冷板为中间设置有若干微尺度通道的金属平板，所述微尺度通道两端密封，通道空间抽成真空状态并设置有液体导冷介质，形成若干平行排布的微型热管。
4.如权利要求3所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，所述金属平板的上表面与所述半导体制冷片的制冷面贴合，并将半导体制冷片产生的冷量均匀传导至整个微型热管导冷板；下表面与所述箱体的内部空间接触，用以为运输和配送的物品降温。
5.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，还包括所述隔热层设置于半导体制冷片四周且位于热管散热器和微型热管导冷板之间的隔热层。
6.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，所述的盖板包括外壳和保温层，所述外壳和保温层之间采用可拆卸的方式连接。
7.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，所述盖板的四个角位置还分别设置有向上凸起的防压支撑。
8.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，在所述的盖板上还设有电源模块，其包括一个或多个大容量的超级电容和调压装置，安装于所述盖板上设置的凹槽内，用以为半导体制冷片和散热风扇提供长时间的直流稳压电源。
9.如权利要求6所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，所述超级电容通过导线与所述调压装置的输入端子连接，所述调压装置的输出端子通过导线与半导体制冷片和散热风扇的电源线连接，为热电制冷模块提供所需的稳定输入电压。
10.如权利要求1所述的基于半导体制冷的冷藏配送箱，其特征在于，在箱体的底部设有替换箱盖，所述替换箱盖的外侧四个角的位置还分别设置有L型凹槽，与其它冷藏配送箱盖板四个角的防压支撑嵌合。
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