CN1172934A - 以热电部件为热源和散热器的食物贮藏装置 - Google Patents

Abstract

一种食物贮藏装置,包括布置在食物室周围的循环管,连接于循环管的热交换器和强制液体循环的泵。热电部件包括一个与热交换器保持热接触的第一传热板,第一传热板在食物贮藏装置的发酵模式下,用来加热液体;在食物贮藏装置的冷却模式下,用来冷却液体,还包括热电材料和在外部环境中的第二传热板。

Description

以热电部件为热源和散热器的食物贮藏装置

本发明涉及一种食物贮藏装置；更具体地说，涉及一种改进的食物贮藏装置，此种类型的食物贮藏装置是应用热电元件，通过强制流体在其中循环，提高冷却/加热效率。

食物贮藏装置通常被用于发酵或时效处理食物，这些食物，例如韩国咸菜，需要经过发酵处理才能达到所需要的味道，以及用于在适当的环境下贮藏食物，以使食物在长时期内，保持它的风味与味道。为实现这些功能，食物贮藏装置装有一加热/冷却装置。近年来，应用热电元件作为热源和散热器的各种食物贮藏装置已经提出来了。

参看图1，图中展示了一种普通的食物贮藏装置，它应用热电元件10作为散热器和热源。食物贮藏室5，在其内可容纳食物，被一个固定在内壁7上的液体容器所包围。内壁7经过绝热材料9固定于外壁8。在此结构中，热量从液体传递到热电元件10，导致了食物贮藏室5内的温度下降。因此，食物可以保持在一个冷却贮藏的方式下。此外，热量从热电元件10传递到液体还能提高食物贮藏室的温度，因而为食物提供了一个发酵的环境。

另一方面，在机械室内安装了散热板12和冷却风扇13，当从液体到热电元件10发生热量传递时，它们用来有效地散去从热电元件10传来的热量。

然而，在以这种方式构成的食物贮藏装置中，由于热电元件10仅适于部分地加热/冷却液体，因此，在液体与热电元件之间的热传递的效率是低的。所以，如果有大量食物被冷却，就需要用很长的时间把食物贮藏室内的温度冷却到一个理想的水平。而且，在这种情况下，热电元件被迫过度工作，承受超负荷而导致热电元件使用寿命的降低。

因此，本发明的主要目的在于提供一种食物贮藏装置，通过强制循环冷却流体，可以在热电元件与冷却流体之间提高热传递效率。

本发明的上述和其它目的通过提供一种食物贮藏装置得以实现，它带有一个食物室，在其中可容纳食物。该食物贮藏装置包含：一个循环管，用来为流体提供布置在食物室周围的流动路径；一个热交换器，它连接在循环管的两端，因而为流体与循环管形成了一个封闭的流动路径；至少一个泵，它安装于封闭的流动路径上的某一部分，以强制流体沿封闭的流动路径循环；和一个热电部件，它包括一个与所述的热交换器保持热接触的第一传热板，第一传热板在食物贮藏装置的发酵模式下，用来加热流体；在食物贮藏装置的冷却模式下，用来冷却流体，该热电部件还包括热电材料和第二传热板，第二传热板在热电材料附近与第一传热板对置而处在外部环境内，第一和第二传热板各自附着在热电材料上。

本发明中的上述和其它目的及特征，将在以下结合附图对优选实施例的详细描述中得到进一步体现。其中：

图1表示了一种根据现有技术使用了热电部件的食物贮藏装置的剖视图；

图2表示了一种根据本发明使用了热电部件的食物贮藏装置的剖视图；

图3和图4分别提供了用于本发明的食物贮藏装置的热交换器的剖视图和横断面剖视图；

图5A和图5B分别描述了热传递示意图，表示了本发明的食物贮藏装置在冷却和发酵的方式下的热传递；

图6描述了用于本发明的食物贮藏装置的循环管的外形的示意图。

参看图2，本发明的食物贮藏装置主要分为门30和主体40，主体40包括食物贮藏室42和机械室50。外壳41限定了本发明的食物贮藏装置的轮廓，而且它可以被制成各种形状，例如矩形或圆形。食物贮藏室42由壁43、门30和底板来限定，它被布置在外壳41里面的上部，提供一个空间用于放置食物进行发酵或冷藏。为防止食物被牢固地粘到食物贮藏室42的壁43上，在壁43的表面上做有细的褶皱。位于壁43和外壳41之间的是绝热材料44，用于防止食物贮藏室42与周围空气之间的热传递。

机械室50被布置在外壳41里面的下部，它包括一个大致呈矩形的热交换器80。如局部放大的图3和图4所示，热交换器80装备有管状件84和一对管帽件85。管状件84有多个通道88，其中有冷却流体流过。管帽件85有一个入口86和一个出口87，它们分别被安装到管状件84的两端以保持它们之间的密封关系。在管状件84和每一个管帽件85之间形成有过渡腔，使流过管状件84的冷却流体可以平稳地流入出口87，而且，使从入口86流入的冷却流体可以轻易地分布到管状件84的每一个通道88中。

再参看图2，构成热电部件60的第一传热板62a附着在热交换器80的外表面，以便加热/冷却流过热交换器80的通道88的冷却流体。作为优选方案，用于本发明的热电部件是模块形式，由多个单元热电元件相互电气连接而成。

作为众所周知的技术，热电部件60是一种基于珀尔帖(Peltier)效应的装置。用于本发明的热电部件60具有热电材料61及第一和第二传热板62a和62b，并能够加热/冷却流过热交换器80的通道88的冷却流体。即当直流电从两块传热板62a和62b之间连接处的热电材料61流过时，吸热和散热各自在两块传热板62a和62b内发生。在本发明的食物贮藏装置中，整流器70被提供用来把交流电流转变成为直流电流送到热电材料61。

正如在图5A和5B中很好地示出，当电流反向时，每一传热板62a和62b都显示出对上述效应的逆效应。换句话说，第一传热板62a由吸热，如在图5A中箭头所示，变为散热，如在图5B中箭头所示；而第二传热板62b由散热，如在图5A中箭头所示，变为吸热，如在图5B中箭头所示。

再参看图2，循环管90安装于食物贮藏室42的壁43和底板上，与食物贮藏室42邻接。作为优选方案，循环管90呈锯齿状，是由平行管线和交替弯曲部分构成，以使循环管与壁43有最大的接触表面积，如图6所示。循环管90的两端分别通过管帽件85的入口86和出口87与热交换器80的管状件84相连通。为了强制循环冷却流体，在热交换器的两侧至少要安装一台泵95。

与第二传热板62b保持热接触的散热板65被装在机械室内，以促进从第二传热板62b扩散热量，从而通过第一传热板62a加速热量吸收。在机械室50内还装有冷却风扇66以保证从散热板65散热。

现在详细描述用这种方式构造的所发明的食物储藏装置的运作。

当食物冷却装置处于冷却模式时，热电部件60的第一传热板62a从冷却流体吸热。为了实现这个功能，控制食物储藏装置全部功能的控制器20决定了电流的方向是从整流器70输出，送到热电材料61。此外，控制器20还激励泵95。作为对它的响应，冷却流体经过热交换器80流入循环管90。同时，热电部件60的第一传热板62a从流过热交换器80的冷却流体吸收热量；而第二传热板62b向外界扩散热量。在这个过程中，由于热量在散热板65和冷却风扇66辅助下，从第二传热板62b扩散，从而促进了第一传热板62a的热量吸收。

对于食物储藏装置的发酵方式，控制器20改变送给热电材料61的电流方向。因此，如图5B所示，第一传热板62a加热冷却流体；而热量吸收被表示在第二传热板62b上。

尽管通过优选的实施例，本发明已经得到展示和详细描述，但是本领域的技术人员可以理解的是，在不脱离权利要求所限定的本发明的主旨和范围内，本发明可以进行各种改变与修正。

Claims (7)

1、一种带有食物室的食物贮藏装置，在食物室中可以容纳食物，其特征在于，此食物贮藏装置包括：

一个循环管，用来为流体提供布置在食物室周围的流动路径；

一个热交换器，它连接在所述循环管的两端，因而为流体与循环管形成了一个封闭的流动路径；

至少一个泵，它安装于所述封闭的流动路径上的某一部分，以强制所述流体沿封闭的流动路径循环；

一个热电部件，它包括一个与所述热交换器保持热接触的第一传热板，第一传热板在食物贮藏装置的发酵模式下，用来加热流体；在食物贮藏装置的冷却模式下，用来冷却流体，还包括热电材料和第二传热板，第二传热板在所述热电材料附近与所述第一传热板对置而处在外部环境内，所述第一和第二传热板各自附着在所述热电材料上。

2、如权利要求1所述的食物贮藏装置，它还包括一个散热板，用以保证热量从第二传热板散失。

3、如权利要求2所述的食物贮藏装置，它还包括一个冷却风扇，用以冷却所述散热板。

4、如权利要求1所述的食物贮藏装置，其中所述热交换器包括一个管状件，它具有多个用来使流体流过的通道，和一对管帽件，它们安装于管体的两端，每个管帽件有一个与所述循环管相连的开口。

5、如权利要求4所述的食物贮藏装置，其中有一个必需的过渡腔，以允许流体平稳地在管状件和管帽件之间流动，此过渡腔被安装在每个管帽件的开口和相应的管状件端部之间。

6、如权利要求1所述的食物贮藏装置，其中所述的热电部件是一个模块的形式，在模块中，多个单元热电元件相互电气连接。

7、如权利要求1所述的食物贮藏装置，其中所述热交换器，在第一传热板安装后，被绝热材料所包围。

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