專利名稱：水蒸發(fā)散熱式半導(dǎo)體冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種水直接蒸發(fā)散熱的半導(dǎo)體致冷電冰箱。
本實(shí)用新型半導(dǎo)體致冷電冰箱的所使用的半導(dǎo)體致冷電堆是按物理學(xué)上的帕爾貼(pellier)效應(yīng)制作的，給這種電堆加上直流電源，則它的一面吸收熱量制冷，一面放出熱量制熱；將直流電源方向反過來，則它原來吸收熱量制冷的一面變?yōu)榉懦鰺崃恐茻幔瓉矸懦鰺崃恐茻岬囊幻婢妥優(yōu)槲諢崃恐评?。本發(fā)明就是使用這種半導(dǎo)體致冷或致熱的一種裝置。
利用帕爾貼效應(yīng)制作的半導(dǎo)體致冷電堆，一個(gè)最大的特點(diǎn)是致冷電堆兩個(gè)端面的溫差越小，制冷制熱的效率就越高，所以要提高半導(dǎo)體電堆的制冷效率，關(guān)鍵是解決好端面散熱問題。
現(xiàn)在已有的一些半導(dǎo)體致冷電冰箱，散熱器多采用強(qiáng)迫風(fēng)冷和水冷兩種散熱方式。風(fēng)冷因空氣比重小，比熱小，而散熱效果不佳。水冷有流水和循環(huán)水兩種方式，流水耗水較多，并且冰箱移動(dòng)受到限制。循環(huán)水冷隨著水溫升高、冷卻散熱效果下降，所以，目前設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體致冷電冰箱，都因冷卻散熱問題未解決好，而使制冷效率低。
本實(shí)用新型的目的是制成一種散熱好，因而制冷效率高的半導(dǎo)體冰箱。
本實(shí)用新型利用水的蒸發(fā)潛熱特別大這一原理，將水直接噴霧到散熱器表面，同時(shí)對散熱器進(jìn)行強(qiáng)制吹風(fēng)，使噴到散熱器表面的水迅速蒸發(fā)而帶走散熱器的熱量，以此達(dá)到散熱效果好，制冷效率高之目的。
本實(shí)用新型是由冰箱箱體系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)組成，為便于在汽車上使用設(shè)計(jì)了控制電路部分，下面通過


圖1、圖2、圖3加以說明。
圖1是本實(shí)用新型半導(dǎo)體電冰箱的正面視圖，圖2是側(cè)面剖視圖，從
圖1、2可以看出冰箱的箱體系統(tǒng)包括箱體(1)和箱蓋(2)。箱體由鐵皮外殼(3)、鋁內(nèi)膽(4)和(3)、(4)之間填充的聚氨酯泡沫隔熱層(5)構(gòu)成，箱體口邊沿(6)的橫截面為半凹形，箱蓋有金屬外殼(7)、塑料內(nèi)壁(8)內(nèi)外壁之間填充的聚氨酯泡沫隔熱層(5)，箱蓋口邊(9)的橫截面做成半凸形，并在外圈粘有密封磁條(10)，當(dāng)箱蓋蓋上時(shí)，箱體的鐵邊沿(9)吸緊了箱蓋的磁封條(10)，而且箱體較高的外邊沿卡住了箱蓋(2)，箱體和箱蓋外殼安有一鎖扣(11)扣緊，這樣達(dá)到了密封和抗巔簸的要求。
冰箱的致冷系統(tǒng)包括半導(dǎo)體致冷電堆(12)，儲冷器(13)，鋁內(nèi)膽(4)箱內(nèi)鋁框架(14)，儲冷器(13)為鋁或銅質(zhì)，其基部貼在內(nèi)膽(4)的外側(cè)，并用螺絲從內(nèi)膽(4)內(nèi)側(cè)穿出將其固緊在內(nèi)膽(4)上。儲冷器(13)的另一端面從隔熱層(5)露出，對著露出面，箱體外殼(3)開有一個(gè)80×80mm2的口，露出的端面平滑，將半導(dǎo)體致冷電堆(12)的致冷面貼在該端面上，四周用絕熱墊(15)圍住，散熱器(16)貼在半導(dǎo)體致冷電堆(12)的熱端面，并固定在外殼(3)上，與半導(dǎo)體致冷電堆的接觸面均涂有一層導(dǎo)熱硅酯，以使其與儲冷器(13)和散熱器(16)接觸良好。在內(nèi)膽(4)設(shè)制一個(gè)″ ″形的活動(dòng)鋁框架(14)，框架高100mm，組成該框架的三條鋁板都開有一系列深50mm的缺口，并且橫板缺口向上豎板缺口向下，這樣移動(dòng)鋁板條，框架(14)內(nèi)每個(gè)空間的大小隨著移動(dòng)而變化，適應(yīng)放各種大小不同的被冷凍物體，″ ″形架和內(nèi)膽壁接觸面較大，被冷凍物體的熱量就能很快的傳到致冷電堆(12)的冷端面。當(dāng)致冷電堆(12)接上電源制冷時(shí)，熱量就從冷端面被轉(zhuǎn)移到熱端面散熱器(16)上。
冰箱的散熱系統(tǒng)包括散熱器(16)、噴水泵(17)水槽(18)、噴水管(19)、小風(fēng)扇(20)。散熱器為鋁或銅質(zhì)。貼在致冷電堆(12)的背面為平面，正面有許多散熱齒片。散熱器(16)下部安有水槽(18)，噴水泵(17)將水槽的水抽起，壓入散熱片上的兩根噴水管(19)內(nèi)，每根噴水管上都有一排小孔，對著散熱器噴水，小風(fēng)扇(20)對著散熱器(16)吹風(fēng)，水份迅速蒸發(fā)，帶走熱量，達(dá)到快速散熱之目的。
圖3是本實(shí)用新型用于汽車而特殊設(shè)計(jì)的控制電路系統(tǒng)它由汽車點(diǎn)火開關(guān)(21)，本冰箱通電開關(guān)(22)、繼電器(23)、時(shí)間繼電器(24)、熱繼電器(25)、極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(26)、定向二極管(27)限流三極管(28)、按扭(29)組成。
當(dāng)插入汽車鑰匙點(diǎn)火開關(guān)(21)撥到位置2時(shí)，接通開關(guān)(22)，繼電器(23)得電，觸點(diǎn)J1－－1、J1－－2閉合，冰箱從汽車發(fā)電機(jī)得到電源進(jìn)入正常制冷狀態(tài)，小水泵(17)，小風(fēng)扇(20)都工作。當(dāng)要致熱時(shí)，將極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(26)撥至B端，冰箱進(jìn)入制熱狀態(tài)。因電路中接有定向二極管(27)，所以，此時(shí)小水泵(17)、小風(fēng)扇(20)都停止工作。當(dāng)制熱到預(yù)定溫度時(shí)，熱保護(hù)繼電器(25)將電源自動(dòng)切斷。
汽車點(diǎn)火時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)(21)進(jìn)入到位置3，冰箱電路斷開，避免冰箱分流而影響汽車起動(dòng)。熄火停車時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)撥回到位置1，冰箱又與電源斷開。此時(shí)，如果需要在一定時(shí)間內(nèi)保持箱內(nèi)溫度，可按下按扭(29)，蓄電池通過限流三極管(28)組成的限流電路向冰箱輸入小電流維持箱內(nèi)溫度，并由定時(shí)繼電器(24)控制，達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，自動(dòng)切斷電源。
按本設(shè)計(jì)制作的半導(dǎo)體冰箱，散熱器溫度比單用風(fēng)冷降低了15－20℃降到與環(huán)境溫度一致。半導(dǎo)體致冷電堆的制冷效率成倍提高，致冷速度大大加快，消耗水量少。一個(gè)容積為10升的冰箱，用一塊TEC－12708的致冷電堆致冷，每小時(shí)只消耗水0.6升，制冷量可達(dá)35－50大卡／時(shí)，箱內(nèi)溫度可致冷到比環(huán)境溫度低40℃，該冰箱特別適合于安裝在車船上使用。并且，本設(shè)計(jì)的控制電路使冰箱正常工作時(shí)直接利用汽車發(fā)電機(jī)的電源，而不消耗蓄電池的電源，不影響汽車的起動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種水蒸發(fā)散熱式半導(dǎo)體冰箱，它是由冰箱箱體，制冷系統(tǒng)，散熱系統(tǒng)組成，其特征在于箱體是由鐵皮外殼(3)和鋁質(zhì)內(nèi)膽(4)之間填充隔熱層(5)構(gòu)成；制冷系統(tǒng)采用半導(dǎo)體制冷堆(12)，其致冷面和儲冷器(13)相連，致熱面和散熱器(16)相連，儲冷器的另一端穿過隔熱層和鋁內(nèi)膽(4)相連；散熱系統(tǒng)在水槽(18)和噴水管(19)之間裝有噴水泵(17)，散熱器(16)前裝有風(fēng)扇(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其特征在于箱體(5)的上口邊沿(6)為半凹形，箱蓋(2)的口邊沿(9)為半凸形，邊沿裝有磁封條(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱，其特征在于箱體(5)的鋁內(nèi)膽(4)內(nèi)設(shè)制活動(dòng)鋁框架(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的冰箱，其特征在于箱蓋(2)和箱體(5)上裝有鎖扣(11)；冰箱控制電路由點(diǎn)火開關(guān)(21)時(shí)間繼電器(24)，熱繼電器(25)，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(26)，定向二極管(27)限流三極管(28)組成。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種水蒸發(fā)散熱式半導(dǎo)體致冷電冰箱。由冰箱箱體系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)用半導(dǎo)體制冷堆(12)，散熱系統(tǒng)在水槽(18)和噴水管(19)之間裝有噴水泵(17)。其制冷系統(tǒng)是利用水蒸發(fā)潛熱特別大這一原理，利用小型水泵將水噴到散熱器上，同時(shí)利用小風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制吹風(fēng)，使噴到散熱器表面的水迅速蒸發(fā)帶走散熱器的熱量，以此達(dá)到散熱效果好，制冷效率高之目的。
文檔編號F25B21/00GK2117573SQ9123250
公開日1992年9月30日 申請日期1991年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月23日
發(fā)明者馬長泰, 楊亞江, 賀江波 申請人:河北省保定市宏達(dá)五金電器廠