[实用新型]一种开放式制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种开放式制冷装置。

背景技术

目前，超市采用具有玻璃门的展示冷柜储藏冷冻的鱼、肉等生鲜商品。现有的展示冷柜的玻璃门无法处于长期开启的状态，每次打开其玻璃门取出其中的商品以后需要再次关闭玻璃门以提供一个封闭的制冷环境，维持商品的新鲜度。

随着半导体技术的发展，出现了越来越多的半导体材料。人们发现了帕尔贴原理，利用帕尔贴原理制作出了半导体制冷片。采用半导体制冷片制作的制冷设备通过半导体制冷片的冷端吸收热量对制冷空间进行制冷，不使用制冷剂、结构简单、制冷系统无机械转动，具有无污染、运行可靠、维护方便等优点。特别适用于生鲜的保鲜储藏。但是，现有技术中的半导体制冷片的冷热端温度差一般不会大于60摄氏度，制冷效果及制冷空间很有限，不适于开放式的制冷装置。

发明内容

本发明针对上述问题提出一种开放式制冷装置，包括置物台、设置在所述置物台下方的制冷片、电连接所述制冷片并为其供直流电的电源；所述制冷片包括用于吸热的冷端、用于散热的热端、设置在所述冷端和热端之间的N型半导体、设置在所述冷端和所述热端之间的P型半导体，以及连接所述N型半导体和所述P型半导体的金属导体，所述金属导体设置用于连接所述电源的正负电极；所述冷端与所述置物台导热连接；其特征在于：所述N型半导体设置石墨烯层，或者所述P型半导体设置石墨烯层，或者所述N型半导体和所述P型半导体均设置石墨烯层。半导体内的石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使所述P型半导体和所述N型半导体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制冷片内的热量转移速度和能力。使得所述制冷片的所述冷端持续产生冷量，所述制冷片的热端持续产生热量，提高所述制冷片热冷端的温度差。相比现有技术中的制冷片，同样的热端温度下能获得更低的冷端温度，大大提高了制冷空间和制冷效果，使得开放式制冷成为可能。

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。提高所述制冷片的热冷端温度差至150℃，在通电3S后所述冷端的温度可达至-50℃，所述热端的温度可达100℃，在同样的热端温度下能获得更低的冷端温度，大大提高了制冷制热的能力。

作为优选，所述热端设置散热层。所述散热层及时带走由所述制冷片冷端转移至所述制冷片热端的热量，提高制冷片的制冷效果。

作为优选，所述散热层为石墨烯散热层。所述石墨烯散热层内含有导热率为金属几十倍的石墨烯，可大大提升所述冷端的热传递效率。

作为优选，所述置物台包括设置在下方与所述制冷片的冷端导热连接的导热层和设置在所述导热层上表面的置物层。所述置物层可以以可拆卸的方式安装在所述导热层上，方便进行及时更换、清洗和维修。

作为优选，导热层为石墨烯导热层。所述石墨烯导热层内含有导热率为金属几十倍的石墨烯，可大大提升所述冷端的热传递效率。

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，调整所述制冷片冷热端之间的温度差，从而实现制冷温度可调。

本发明还提出另一种开放式制冷装置，包括置物台、设置在所述置物台下方的制冷片、电连接所述制冷片并为其供直流电的电源；所述制冷片包括用于吸热的冷端、用于散热的热端、设置在所述冷端和热端之间的N型半导体、设置在所述冷端和所述热端之间的P型半导体，以及连接所述N型半导体和所述P型半导体的金属导体，所述金属导体设置用于连接所述电源的正负电极；所述冷端与所述置物台导热连接；其特征在于：所述N型半导体添加石墨烯颗粒，或者所述P型半导体添加石墨烯颗粒，或者所述N型半导体和所述P型半导体均添加石墨烯颗粒。半导体内的石墨烯颗粒具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使所述P型半导体和所述N型半导体以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极；同时，石墨烯颗粒极高的导热性能可以提高所述制冷片内的热量转移速度和能力。使得所述制冷片的所述冷端持续产生冷量，所述制冷片的热端持续产生热量，提高所述制冷片热冷端的温度差。相比现有技术中的制冷片，同样的热端温度下能获得更低的冷端温度，大大提高了制冷空间和制冷效果，使得开放式制冷成为可能。