CN205208998U - 一种便携式板组合制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种便携式板组合制冷装置。包括制冷板、以及为其提供直流电源的蓄电池，所述蓄电池与所述制冷板电连接；所述制冷板可组装形成用于制冷的制冷空间；所述制冷板设置半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端面靠近所述制冷板内侧，所述半导体制冷片的热端面靠近所述制冷板的外侧。半导体制冷板仅需要12V的直流电就可以开启工作，在其冷端吸收热量进行降温。即使在野外没有外置电源的地方也可以正常使用。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种便携式板组合制冷装置。
背景技术
目前的制冷装置采用压缩机制冷，体积大，不方便携带，需要外置电源才能进行工作。
发明内容
本发明针对上述问题提出一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：包括制冷板、以及为其提供直流电源的蓄电池，所述蓄电池与所述制冷板电连接；所述制冷板可组装形成用于制冷的制冷空间；所述制冷板设置半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端面靠近所述制冷板内侧，所述半导体制冷片的热端面靠近所述制冷板的外侧。半导体制冷板仅需要12V的直流电就可以开启工作，在其冷端吸收热量进行降温。即使在野外没有外置电源的地方也可以正常使用。制冷结构简单，简化制冷装置体积，方便携带。用于组装形成制冷空间的制冷板在不使用时，方便收纳。电制冷的方式，避免采用氟利昂等制冷剂，减少对环境的污染；携带过程中也不必担心制冷剂泄漏。
进一步地，所述半导体制冷片的P型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的N型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的P型半导体和所述半导体制冷片的N型半导体均设置石墨烯层。所述石墨烯层具有极高的导热率有利于将所述半导体制冷片热端热量的及时散发，提高所述半导体制冷片的制冷能力，即使所述半导体制冷片的热端未设置散热装置也可以正常工作，简化了制冷装置的结构，提高便携性。石墨烯层极高的电子迁移率和导电率，能够以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极，增加所述半导体制冷片热冷端的温度差，提高制冷能力。
作为优选，所述P型半导体设置石墨烯层，所述N型半导体具有石墨烯纯度高于所述P型半导体的石墨烯层的石墨烯纯度的石墨烯层。使得所述半导体制冷片在通电3S内其冷端温度下降至-50℃，同时热端温度上升至100℃，实现所述半导体制冷片热冷端温度差达到150摄氏度。
作为优选，所述半导体制冷片的N型半导体添加石墨烯颗粒，或者所述半导体制冷片的P型半导体添加石墨烯颗粒，或者所述半导体制冷片的N型半导体和P型半导体均添加石墨烯颗粒。石墨烯具有极高的导热率有利于将所述半导体制冷片热端热量的及时散发，提高所述半导体制冷片的制冷能力，即使所述半导体制冷片的热端未设置散热装置也可以正常工作，简化了制冷装置的结构，提高便携性。石墨烯极高的电子迁移率和导电率，能够以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极，增加所述半导体制冷片热冷端的温度差，提高制冷能力。
作为优选，所述N型半导体添加石墨烯颗粒，所述P型半导体添加石墨烯颗粒，并且所述N型半导体的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于所述P型半导体的石墨颗粒的石墨烯纯度。使得所述半导体制冷片在通电3S内其冷端温度下降至-50℃，同时热端温度上升至100℃，实现所述半导体制冷片热冷端温度差达到150摄氏度。
作为优选，所述制冷板设置导热层和隔热层，所述导热层设置在所述半导体制冷片的冷端面内侧与所述冷端面导热连接；所述隔热层设置在所述半导体制冷面的热端面外侧。所述半导体制冷片通过所述导热层及时地吸走所述制冷空间内的热量。
作为优选，所述导热层为石墨烯导热层。石墨烯优于金属几十倍的导热率，有利用及时的将制冷空间内的热量通过所述冷端面吸走，降低制冷空间内的温度。
作为优选，所述制冷板边缘设置密封装置。所述密封装置防止所述制冷空间内的冷空气逸出。
作为优选，所述电源设置用于调节所述电源的电流大小的电流调节单元。通过调节所述电源的电流，调节所述制冷装置所需要的制冷温度。
本发明具有如下有益效果：
1.制冷装置通过板式的制冷片组装而成，结构简单、方便收纳、组装方便；
2.采用蓄电池供电，在没有外置电源的环境中仍然可以正常工作；
3.制冷温度范围可调，适用各种场合；
4.半导体制冷片具有快速的制冷能力，即使频繁开关制冷装置都不会影响其制冷空间内的温度。
5.采用电制冷的方式制冷，不需要使用氟利昂作为制冷剂，绿色环保，更加安全。
6.采用电制冷的方式制冷，避免了使用压缩机式的制冷系统，降低了制冷噪音。
7.采用电制冷的方式制冷，制冷系统中无机械运动，运行更稳定。
8.提高了制冷速度，更适合于便携式的使用场合。
附图说明
图1便携式板组合制冷装置立体图；
图2便携式板组合制冷装置组装图；
图3制冷板结构示意图；
图4半导体制冷片结构示意图一；
图5半导体制冷片结构示意图二；
其中，1-制冷板、2-蓄电池、211-半导体制冷片、12-导热层、13-隔热层、14-密封条、111-冷端、112-热端、113-N型半导体、114-P型半导体、115-金属导体、116-石墨烯层、117-石墨烯颗粒。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。一种便携式板组合制冷装置，包括制冷板1和蓄电池，蓄电池与制冷板1电连接为其提供直流电。如图1、图2所示，制冷装置由多个矩形制冷板相互拼接组装形成一立方体的制冷空间。制冷板的形状和数量可以任意设置，只要能形成封闭的制冷空间即可。
如图3所示，为制冷板设置半导体制冷片11。半导体制冷片的冷端面靠近制冷板内侧，半导体制冷片的热端面靠近制冷板的外侧。其中，制冷板内侧是指用于形成制冷空间内壁的一侧，外侧则是相对前述内侧的一侧。为半导体制冷片提供12v直流电，使得其中的半导体内的电子产生迁移，将冷端的热量转移至热端进行释放，使得半导体制冷板的热端温度升高，冷端温度降低以对制冷空间制冷。
图4所示为半导体制冷片11的一种示意图。包括用于吸热的冷端111、用于散热的热端112、设置在冷端111和热端112之间的N型半导体113和P型半导体114、连接N型半导体113和P型半导体114的金属导体115。金属导体115设置用于电连接蓄电池2的正负电极。蓄电池2为半导体制冷片11提供直流电源。
N型半导体或者P型半导体内夹有石墨烯层116。N型半导体113内的石墨烯层为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯层；P型半导体114内的石墨烯层为掺杂有NO2或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯层。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使P型半导体114或者N型半导体113以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得冷端111持续产生冷量，热端112持续产生热量，提高半导体制冷片热冷端的温度差。即使热端112并未设置散热装置所述半导体制冷片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
为了使半导体制冷制热能力达到最佳，也可以在N型半导体113和11P型半导体4内均设置石墨烯层116。此时，需保证N型半导体113具有石墨烯纯度高于P型半导体114的P型掺杂石墨烯层的石墨烯纯度的N型掺杂石墨烯层。使得半导体制冷片的制冷能力进一步提升，其冷端温度可达-50℃左右，其热端温度可达100℃左右，半导体制冷片热冷端温度差达到150℃。
图5半导体制冷片11的另一种示意图
N型半导体113或者P型半导体114添加石墨烯颗粒117。N型半导体113内的石墨烯颗粒为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯颗粒；P型半导体4内的石墨烯颗粒为掺杂有NO2或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯颗粒。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使P型半导体114或者N型半导体113以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得冷端111持续产生冷量，热端112持续产生热量，提高半导体制冷片热冷端的温度差。即使热端112并未设置散热装置所述半导体制冷片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
为了使半导体制冷制热能力达到最佳，也可以在N型半导体113和P型半导体114内均添加石墨烯层颗粒。此时，需保证N型半导体113中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于P型半导体114中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度。使得半导体制冷片的制冷能力进一步提升，其冷端温度可达-50℃左右，其热端温度可达100℃左右，半导体制冷片热冷端温度差达到150℃。
制冷板1设置导热层12和隔热层13，导热层12设置在半导体制冷片11的冷端面内侧与冷端面导热连接。导热层13将制冷空间内的热量传递至半导体制冷片11的冷端，再经过冷端转移至热端进行释放。隔热层13设置在半导体制冷面11的热端面外侧，减少释放到隔热层13外的热量。
导热层可以采用添加有石墨烯材料的石墨烯导热层，利用石墨烯高于金属几十倍的导热率，提高冷端111的热传递效率。
为了提高制冷板的保温能力，节约能耗，制冷板1的边缘设置密封装置14。密封装置14可以为密封条等。
电源可以设置用于调节电源的电流大小的电流调节单元，通过调整电流大小调整制冷装置的制冷温度。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
Claims (7)
1.一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：包括制冷板（1）、以及为其提供直流电的蓄电池，所述蓄电池与所述制冷板（1）电连接；所述制冷板（1）可组装形成用于制冷的制冷空间；所述制冷板（1）设置半导体制冷片（11），所述半导体制冷片（11）的冷端靠近所述制冷板（1）内侧，所述半导体制冷片（11）的热端靠近所述制冷板（1）的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：所述半导体制冷片（11）的P型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的N型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片（11）的P型半导体和所述半导体制冷片（11）的N型半导体均设置石墨烯层。
3.根据权利要求2所述的一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：所述P型半导体设置石墨烯层，所述N型半导体具有石墨烯纯度高于所述P型半导体的石墨烯层的石墨烯纯度的石墨烯层。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：所述制冷板（1）设置导热层（12）和隔热层（13），所述导热层（12）设置在所述半导体制冷片（11）的冷端内侧与所述冷端导热连接；所述隔热层（13）设置在所述半导体制冷面的热端外侧。
5.根据权利要求4所述的一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：所述导热层（12）为石墨烯导热层。
6.根据权利要求4所述的一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：所述制冷板（1）边缘设置密封装置。
7.根据权利要求4所述的一种便携式板组合制冷装置，其特征在于：所述蓄电池设置用于调节其电流大小的电流调节单元。
Priority Applications (1)
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| CN201520825089.5U CN205208998U (zh) | 2015-10-24 | 2015-10-24 | 一种便携式板组合制冷装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105202803A (zh) * | 2015-10-24 | 2015-12-30 | 唐玉敏 | 一种便携式板组合制冷装置 |
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2015
- 2015-10-24 CN CN201520825089.5U patent/CN205208998U/zh active Active
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