[实用新型]相变蓄冷式半导体电子冷藏箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷藏装置，尤其是一种相变蓄冷式半导体电子冷藏箱。

背景技术

半导体制冷也叫做热电制冷或温差电制冷，是一项建立在珀尔贴效应基础上的制冷技术。

评价半导体电子冷藏箱的两个关键指标为冷却速度和耗电量，冷却速度取决于半导体制冷芯片的制冷量，耗电量取决于半导体制冷芯片的制冷效率。由于半导体制冷芯片的的最大制冷量和最大能效比对应的最佳工作电流不同(参阅图1，最大制冷量对应的电流为I_m，最大能效比对应的电流为I_o)，且最佳电流随着半导体电子冷藏箱内的温度变化而变化。如按照最大制冷量确定工作电流，则半导体制冷芯片工作电流过大，制冷效率低；如按照最大能效比确定工作电流，则制冷量较小，需要配置的半导体芯片大。

目前大部分半导体电子冷藏箱为平衡两个指标，采用折中的办法，确定一个恒定的电流(如图1中的电流I_E)，根据冷藏箱内温度控制启停，同时满足制冷量和制冷效率在一个较为理想的状态，因此工作电流偏离最佳工作电流，使得半导体芯片制冷效率低下，耗电量大。

此外半导体电子冷藏箱制冷芯片一端与蒸发器联结，一端与冷凝器联结，半导体制冷芯片同时也是一个好的导热体，由于采用启停控制，一旦半导体电子冷藏箱内温度达到设定温度而停机，外部热量很快就通过冷凝器传递给制冷芯片，然后传递给蒸发器，使冷藏箱内部温度快速升高，停机时间缩短，耗电量增大。

目前也有新型电子冷藏箱采用自调节电流半导体电子制冷，根据实际运行工况实时调节半导体电子制冷芯片的工作电流，在刚放入冷藏物品时以最大制冷量电流I_m工作，保证冷却速度；在稳定工况时，以最大能效比对应的小电流I_o工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，改善半导体电子冷藏箱恒定电流I_E下工作效率低、制冷量小、停机逆向传热导致冷损失增加等缺陷，及自调节电流半导体电子制冷只有部分时间处于电流I_o下工作导致耗电量大的问题，提供一种相变蓄冷式半导体电子冷藏箱及其提高制冷效率的方法，该冷藏箱及方法主要采用相变材料让电子冷藏箱具有蓄冷、释冷功能，冷藏箱内温度稳定在相变温度，从而让半导体电子冷藏箱一直以最大能效比对应的电流稳定工作，并能有效阻止停机时通过制冷芯片传入冷藏箱内的热量。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：相变蓄冷式半导体电子冷藏箱是在常规电子冷藏箱的基础上增加相变蓄冷层，具体结构包括具有隔热蓄冷性能的箱体、位于箱体内后部的冷端散热板、固定在冷端散热板上的导冷块、固定在导冷块上的半导体制冷芯片，半导体制冷芯片一端联结有热管蒸发组件，另一端联结有位于箱体外部的热管冷凝组件，所述箱体由外向内依次由防护外壳、具有绝热性能的保温层、具有蓄冷性能的相变层组成，所述半导体制冷芯片稳定在最大能效比对应的电流I_o下持续工作。

保温层的设置可减少箱体内的传热量，降低耗电量；相变层的设置，可根据冷藏箱容量确定相变层的厚度，根据物品的冷藏温度要求来确定相变材料的相变温度。

当刚放入冷藏物品时，相变蓄冷材料放冷，冷却冷藏物品，半导体制冷芯片按照最大能效比对应的电流I_o工作；当冷藏箱内冷藏物品达到储藏温度，半导体制冷芯片按照最大能效比对应的电流I_o持续工作，制冷量大于传热量的部分，蓄存在相变层的蓄冷材料中；因此，相变蓄冷式半导体电子冷藏箱可以一直恒定在最大能效比对应电流I_o工作，大幅降低耗电量。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本设备可使半导体电子冷藏箱一直恒定在最大能效比对应电流I_o下工作，且没有因启停控制时通过冷凝器、半导体制冷芯片、蒸发器传热而造成的无效冷损失；此外采用相变蓄冷材料，蓄存冷量在相变层中，可以短时间释冷，提高冷却速度，同时解决了常规设备最大制冷量与最大能效比工作电流不匹配的问题。

附图说明

图1为常规半导体制冷芯片性能曲线图；

图2为本实用新型实施例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的箱体剖面示意图。