CN115077195A - 一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜以及控温方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷链物流领域，其公开了一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，包括柜体，所述柜体内设有多个储物单元，所述储物单元包括储物仓和控温仓，所述控温仓内设有导热板、半导体制冷片、强制对流设备，所述导热板的一侧为储物仓的底面；还包括第一气体通道和第二气体通道，所述第一气体通道和第二气体通道之间设有可切换的风门。该快递柜基于导温板和半导体制冷片实现独立储物仓的温度控制，并结合半导体制冷片的结构特性，将另外一侧的极片的余冷、余热予以利用，具有很好的节能效果，使快递柜分隔间、小型化成为现实。同时，本发明还公开了基于该快递柜的方法。

Description

一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜以及控温方法

技术领域

本发明涉及冷链物流领域，特别是一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜以及控温方法。

背景技术

CN 201710822396.1公开了一种孪生式冷热快递柜及其制冷制热控制方法，包括多格热柜、控制单元、多格冷柜、设备单元，具体包括压缩机、电子膨胀阀、中间换热器、热柜层单元、制热盘管、温控调节阀、温度传感器、冷柜层单元、制冷盘管、电动调节阀I、电磁阀I、电动调节阀II、电磁阀II、循环泵、截止阀、地埋管。与现有储物柜相比，具有能同时分区域供热和制冷的优点，保持其储存食品的保鲜及保温要求，同时，本发明通过中间换热器对冷热柜夏、冬两季的热量需求不均进行旁通调节，配合系列阀门之间的切换巧妙地保障了冷热两柜中的温度恒定。

CN201710841195.6公开了一种物联网多功能智能柜，是针对解决现有快递柜、自动售货柜和中转柜三者结合较少，同类产品功能较为单一的技术问题而设计。该智能柜包括中转快递柜、控制柜和摄像头，所述控制柜设有广告窗、操作屏和付费区，所述中转快递柜包括中转柜和/或快递柜；其要点是该智能柜还设有冷藏柜、保温柜、自动售货柜、共享雨伞柜、共享充电宝柜，冷藏柜和保温柜内设有消毒机构，冷藏柜为生鲜存取柜格，保温柜为食品快餐存取柜格，冷藏柜和保温柜内的制冷机构和保温机构。自动售货柜为饮料自动售货柜或果蔬自动售货柜，控制柜的操作屏处下方设有称重机构，控制柜的付费区为投币、微信和支付宝付款，控制柜亦可通过指纹识别装置支付费用和收取快递。

上述方案共同存在的问题在于：结构复杂、能耗高、无法针对某一快餐进行单独控温。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，该快递柜基于导温板和半导体制冷片实现独立储物仓的温度控制，并结合半导体制冷片的结构特性，将另外一侧的极片的余冷、余热予以利用，具有很好的节能效果，使快递柜分隔间、小型化成为现实。

本发明提供的技术方案为：一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，包括柜体，所述柜体内设有多个储物单元，所述储物单元包括储物仓和控温仓，所述控温仓内设有导热板、半导体制冷片、强制对流设备，所述导热板的一侧为储物仓的底面；还包括第一气体通道和第二气体通道，所述第一气体通道用于实现控温仓和大气之间的空气流动；所述第二气体通道用于实现控温仓和相邻的储物单元的储物仓之间的空气循环；所述第一气体通道和第二气体通道之间设有可切换的风门。

同时，本发明还公开了一种采用如上所述快递柜进行餐食控温的方法，如果上下相邻的两个储物单元的储物仓内分别放置需要制热、制冷的餐食；上侧的储物单元的控温仓内的前风门、后风门处于第二位置；上侧的储物单元的半导体制冷片工作将上侧的储物单元的储物仓内物品控温至第一目标温度；下侧的储物单元的半导体制冷片工作将下侧的储物单元的储物仓内物品控温至第二目标温度。

本发明在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为：

本方案相比现有技术的同一控温制热制冷的模式，增加了控温仓，在控温仓设置了导热板，通过导热板实现半导体制冷片和食物之间的热传递，由于半导体制冷片在正负极转换后同侧极板可由制热变制冷，所以本设备的同一个储物单元可制热也可以制冷，其能够满足低温、中温食物的保温要求。

本案最具有创造性的地方在于：通过设置风门，实现了远离食物的半导体制冷片的极片的余热、预冷的回收利用，可降低该半导体制冷片的能耗，也能降低下方的储物单元的能耗。

附图说明

图1是本发明的实施例1的主视图；

图2是本发明的实施例1的后视图；

图3是本发明的实施例1的储物单元在竖直面上且垂直于储物单元长度方向的剖视图；

图4是本发明的实施例1的储物单元在竖直面上且沿储物单元长度方向的剖视图；

图5是本发明的实施例1的储物单元在竖直面上且沿储物单元长度方向的剖视图；

图6是本发明的实施例1的导温板的剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1：

如图1-6所示，一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，包括柜体1，所述柜体1内设有多个储物单元，所述储物单元包括储物仓2和控温仓3，所述控温仓3内设有导热板4、半导体制冷片5、强制对流设备6，所述导热板4的一侧为储物仓2的底面；还包括第一气体通道和第二气体通道，所述第一气体通道用于实现控温仓3和大气之间的空气流动；所述第二气体通道用于实现控温仓3和相邻的储物单元的储物仓2之间的空气循环；所述第一气体通道和第二气体通道之间设有可切换的风门。在本实施例中，第一气体通道是整个控温仓3，第二气体通道为从控温仓至相邻的储物单元的顶部的前循环风口9和后循环风口10这一路径。

本实施例中，相比传统快递柜，增加了控温仓3，在控温仓3设置了导热板4，通过导热板4实现半导体制冷片5和食物之间的热传递，由于半导体制冷片5在正负极转换后同侧极板可由制热变制冷，所以本设备的同一个储物单元可制热也可以制冷，其能够满足低温、中温食物的保温要求。

本案最具有创造性的地方在于：通过设置风门，实现了远离食物的半导体制冷片5的极片的余热、预冷的回收利用，可降低该半导体制冷片5的能耗，也能降低下方的储物单元的能耗。

本实施例的导热板4优选为具有热管的导热板4，优选为：所述热管和导热板4为一体成型结构，材质为铝合金或钢或铜；所述导热板4内设有沿导热板4长度或宽度方向延伸的封闭的管道41，所述管道的侧壁设有毛细槽42，所述管道内填充有可在预设温度范围内进行气相、液相变化的工作介质，所述管道、毛细槽42、工作介质构成所述热管。该工作介质的预设工作温度范围为-50℃-200℃，当然并不限于此，可用的介质比如丙酮、丙丁烷等。

采用具有热管的导热板4其导热性能优于任何金属板材。

半导体制冷片5具有A端和B端，隐含的，本快递柜必然包含控制器、电源以及正负极性转换开关；半导体制冷片5和电源之间通过正负极性转换开关连接，正负极性转换开关通过控制器控制器通断以及正负极配置，当处于正接时，A端制冷，B端制热，当处于反接时，A端制热、B端制冷；并且半导体制冷片5的能耗和A端、B端之间的温差决定的；比如A端加热状态下，B端能够更快吸热，那么能耗更低，更快吸热的前提是环境是否能够快速供热，也就是说，需要环境温度和B端之间的温差要越大越好。所以，本发明正是利用该特性，按照以下方法实现控制，可实现能耗最低化。具体来说，本快递柜的控制方法为：

如果上下相邻的两个储物单元的储物仓2内分别放置需要制热、制冷的餐食；上侧的储物单元的控温仓3内的前风门11、后风门12处于第二位置；上侧的储物单元的半导体制冷片5工作将上侧的储物单元的储物仓2内物品控温至第一目标温度；下侧的储物单元的半导体制冷片5工作将下侧的储物单元的储物仓2内物品控温至第二目标温度。当前风门11、后风门12处于第二位置一段时间后，前风门11、后风门12切换至第一位置。

比如：上侧的储物单元的储物仓2内物品为麻辣烫，其温度商家建议控制在50℃及以上；下侧的储物单元的储物仓2内物品为冰冻奶茶，其商家建议控制温度5-10℃；那么第一目标温度为50℃，第二目标温度为8℃；当冰奶茶放到储物仓2内后，此时奶茶温度在快递送餐的时间影响下，温度可能变为15℃，此时前风门11、后风门12处于第二位置，当储物仓2年内的奶茶温度降低为12℃或13℃，然后前风门11、后风门12切换至第一位置，下侧的储物单元的半导体制冷片5在此过程中持续工作。所以本处的“一段时间”要根据餐食的第二目标温度而定，一般来说，一段时间是指到达第二目标温度之前，因为温度太低，上层的储物单元的半导体制冷片5的B端无法较好吸热维持环境温度和B端的温差；但是也不能忽视从15℃变为12℃或13℃这一节能过程，该过程实现了下层储物仓2的预冷和物品的初步冷却，能够节约大量的能耗。

如果上下相邻的两个储物单元的储物仓2内均放置需要制热的餐食或均放置需要制冷的餐食；上侧的储物单元的控温仓3内的前风门11、后风门12处于第一位置；上侧的储物单元的半导体制冷片5工作将上侧的储物单元的储物仓2内物品控温至第三目标温度；下侧的储物单元的半导体制冷片5工作将下侧的储物单元的储物仓2内物品控温至第四目标温度。

所以，在同一个快递柜中，同一列储物单元内存储物品在理想状态下应该是热-冷-热-冷-热-冷这种方式交替布置。

为了实现该理想状态，在将物品放置到快递柜中时，快递柜的控制器根据餐食需要控温的温度选择一个储物单元，在该快递柜所有的空的储物单元中，该被选中的储物单元上方的储物单元内的控温温度和本餐食需要控温的温度的温差最大。

作为本实施例的进一步细化，所述控温仓3的前后两端设有和大气导通的前开口、后开口8，所述控温仓3和相邻的储物单元的储物仓2之间设有前循环风口9和后循环风口10，所述前循环风口9位于半导体制冷片5和前开口7之间，所述后循环风口10位于半导体制冷片5和后开口8之间，所述风门包括前风门11和后风门12，所述前循环风口9和后循环风口10上分设前风门11和后风门12；当所述前风门11、后风门12处于第一位置时，所述控温仓3和相邻的储物单元的储物仓2之间隔离，所述控温仓3的前开口7和后开口8均和大气导通；当所述前风门11、后风门12处于第二位置时，所述控温仓3的前开口7、后开口8均和大气隔离，所述控温仓3和相邻的储物单元的储物仓2之间导通。

本实施例的前风门11、后风门12为铰接在前循环风口9、后循环风口10上的风门，其通过微型电机驱动转动，所以前开口7、后开口8在竖直面上的截面形状应该和前循环风口9、后循环风口10的形状以及和前风门11、后风门12的形状是匹配的。

具体的气体流动参考图可参考图4和5；

作为本实施例的进一步细化，还包括散热器13，所述散热器13、导热板4分设在半导体制冷片5的两侧；所述强制对流设备6位于半导体制冷片5的前侧或后侧。所述散热器13优选为翅片式散热器。

在本实施例中，所述多个储物单元按照矩形阵列的形式布置，所述储物仓2的前侧和后侧均设有门14，这样在医院、学校等快递员无法方便进入的公共场所可实现无接触取餐。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，包括柜体，所述柜体内设有多个储物单元，其特征在于，所述储物单元包括储物仓和控温仓，所述控温仓内设有导热板、半导体制冷片、强制对流设备，所述导热板的一侧为储物仓的底面；还包括第一气体通道和第二气体通道，所述第一气体通道用于实现控温仓和大气之间的空气流动；所述第二气体通道用于实现控温仓和相邻的储物单元的储物仓之间的空气循环；所述第一气体通道和第二气体通道之间设有可切换的风门。

2.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，其特征在于，所述控温仓的前后两端设有和大气导通的前开口后开口，所述控温仓和相邻的储物单元的储物仓之间设有前循环风口和后循环风口，所述前循环风口位于半导体制冷片和前开口之间，所述后循环风口位于半导体制冷片和后开口之间，所述风门包括前风门和后风门，所述前循环风口和后循环风口上分设前风门和后风门；当所述前风门、后风门处于第一位置时，所述控温仓和相邻的储物单元的储物仓之间隔离，所述控温仓的前开口和后开口均和大气导通；当所述前风门、后风门处于第二位置时，所述控温仓的前开口、后开口均和大气隔离，所述控温仓和相邻的储物单元的储物仓之间导通。

3.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，其特征在于，还包括散热器，所述散热器、导热板分设在半导体制冷片的两侧；所述强制对流设备位于半导体制冷片的前侧或后侧。

4.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，其特征在于，所述导热板为内部具有至少一根热管的金属板状体。

5.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，其特征在于，所述多个储物单元按照矩形阵列的形式布置。

6.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的节能型餐饮快递柜，其特征在于，所述储物仓的前侧和后侧均设有门。

7.一种采用如权利要求1-6任一所述快递柜进行餐食控温的方法，其特征在于，如果上下相邻的两个储物单元的储物仓内分别放置需要制热、制冷的餐食；上侧的储物单元的控温仓内的前风门、后风门处于第二位置；上侧的储物单元的半导体制冷片工作将上侧的储物单元的储物仓内物品控温至第一目标温度；下侧的储物单元的半导体制冷片工作将下侧的储物单元的储物仓内物品控温至第二目标温度。

8.根据权利要求7所述的快递柜进行餐食控温的方法，其特征在于，当前风门、后风门处于第二位置一段时间后，前风门、后风门切换至第一位置。

9.根据权利要求7所述的快递柜进行餐食控温的方法，其特征在于，如果上下相邻的两个储物单元的储物仓内均放置需要制热的餐食或均放置需要制冷的餐食；上侧的储物单元的控温仓内的前风门、后风门处于第一位置；上侧的储物单元的半导体制冷片工作将上侧的储物单元的储物仓内物品控温至第三目标温度；下侧的储物单元的半导体制冷片工作将下侧的储物单元的储物仓内物品控温至第四目标温度。

10.根据权利要求7所述的快递柜进行餐食控温的方法，其特征在于，用于在将物品放置到快递柜中时，快递柜根据餐食需要控温的温度选择一个储物单元，在该快递柜所有的空的储物单元中，该被选中的储物单元上方的储物单元内的控温温度和本餐食需要控温的温度的温差最大。

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