[实用新型]太阳能驱动的半导体快速制冷装置及包含该装置的饮水机

说明书

技术领域

本实用新型属于制冷领域，具体涉及一种太阳能驱动的半导体快速制冷装置。

背景技术

随着社会的发展，生活水平的提高，人们对食品的食用要求日益增加，在食品能够安全食用的前提下，开始更多的关注其食用口感。正如每种食品都有最佳保鲜温度一样，每种饮品也有最佳饮用温度。已有研究资料表明，例如，啤酒温度为10℃时，不仅饮用口感较佳，且此时人体对麦芽的热量吸引力最低，而对其氨基酸吸收率最高。再如，开水在13℃左右时喝起来最为爽口，此时水的表面张力等理化特性都发生变化，与生物细胞的水十分相似，容易被吸收，促进新陈代谢，增强免疫力。根据这样的特性，人们纷纷想出了各种方法，将饮品冷却。通常，人们利用压缩机制冷方式，将饮品冷却达到相应温度，但是，压缩机中制冷剂容易泄露污染大气，并且噪声大，需外接电源，更不利于在炎热夏季外出时携带，将饮品降温。另外，半导体制冷是一种环保的制冷方式，其基于珀尔帖效应，当直流电通过两种不同的半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端分别吸收热量和放出热量。利用其可以吸收热量的特性，可以将其作为一种制冷方式，将物体冷却。

在现有技术中，已公开了各种制冷装置，如申请号为201120062509.0的中国实用新型专利，“半导体制冷温控饮料机”，其包括散热系统、储水箱、水泵和半导体制冷系统，其中，半导体制冷系统由半导体制冷片和饮料导流板组成。虽然该系统可以连续放出最佳饮用温度的饮料，实现温度可控，达到动态制冷效果。但是，该装置需要电源，不适合携带外出，并且结构复杂，需要水泵、散热系统等众多设备，还需要大风扇进行冷却循环水，需要大水箱提供循环水。又如申请号为200910205235.3的中国发明专利，“半导体制冷系统”，其采用半导体来制冷，主要的特点是采用真空隔离措施，延长了使用的寿命，但结构复杂、维修困难，需要外接电源，同时，此方案不具备快速冷却的特点。

再如申请号为201020242652.3的中国实用新型专利，“半导体制冷片冷凝装置”，其公开了一种半导体制冷片冷凝装置，该装置包括由半导体制冷片紧密围成的长方体柱和散热片，朝向散热片的方向设置有进风口和出风口，对应进风口设置有吸风风扇。对应出风口设置有排风风扇。该装置的应用场合是实验室，冷却物质是蒸汽，目的是节约冷却水使用量，需要外接电源。因此，此装置不适合家庭、办公场合，不适用于冷却液体，更不能起到快速冷却的效果。

又如申请号为200420045919.4的中国实用新型专利，其公开了一种半导体制冷系统。该装置的目的是降低热端与外界空气的温差，来提高系统的效率，用于冰箱。但不能实现快速冷却，同时，其结构较为复杂，不便于搬动，需要外接电源，更不利于便携于户外使用。

综上所述，现有专利中存在各种利弊，但皆未提供能在户外方便使用的制冷装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种太阳能驱动的半导体快速制冷装置，该装置不仅可以实现快速制冷，由太阳能驱动，减小能耗，方便户外使用，还可以实现小型化，具有工质环保等特点，用于多种场合。

一种太阳能驱动的半导体快速制冷装置，包括带有冷端壁面及热端壁面的半导体制冷片和带有受热部分及放热部分的热管，还包括：

待冷却工质流动的管道，所述半导体制冷片的冷端壁面与管道外壁相贴，半导体制冷片的热端壁面与热管的受热部分相贴；

容纳所述管道、半导体制冷片、热管的箱体，所述箱体的端盖装有为半导体制冷片提供电流的太阳能电池板。

本实用新型所述太阳能驱动的半导体快速制冷装置，其工作原理为：利用基于珀尔帖效应的半导体制冷装置，提供所需冷量，将半导体制冷片贴于管道周围，当待冷却工质从管口进入管道，由于重力作用，其自上向下流动。半导体制冷片冷端壁面紧贴管道，将半导体制冷片冷端的冷量传热给管道中的待冷却工质，实现待冷却工质在运动过程中的动态冷却降温。由于半导体制冷片制冷时的冷端温度受热端温度的影响，即热端温度减去半导体制冷片自身可产生的温降，为冷端温度，因此，将半导体制冷片热端壁面紧贴热管，由于热管可以使得热管中的传热工质在重力作用下流动并高效传热，将热量排出，实现半导体制冷片热端壁面温度恒定。从而，可以使得半导体制冷片的冷端温度恒定。装置中装有太阳能电池板，可以利用太阳能产生电量，从而驱动整个装置。

所述热管的受热部分是指热管中的传热工质进行吸热的部分。

所述热管的放热部分是指热管中的传热工质进行放热的部分。

根据实际情况，可依据管道设计的长度以及管道壁面所布置的半导体制冷片的数量来决定最终流出管道时可以达到所要求的温度。