[实用新型]一种制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷装置。

背景技术

目前制冷设备的制冷系统一般由压缩机、冷凝器和蒸发器构成，能够实现较低温的制冷。然而，随着半导体制冷技术的发展，采用半导体制冷片进行制冷的制冷设备也被广泛使用。半导体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。但是，现有技术中的半导体制冷片在使用时需要在半导体制冷片段的热端设置散热装置由半导体制冷片冷端转移到热端的热量，保持冷端的制冷效果。并且，现有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。有人采用将多个半导体制冷片叠加的方式，以获得更高的温度差，达到更好的制冷效果。但是将半导体制冷片需要以金字塔状进行叠加，位于下层的半导体制冷片的冷端面积必须要大于上层半导体制冷片的热端面积，才能使得下层半导体的冷端吸热能力大于上层半导体制冷片的散热能力，以对上层的热端进行降温而得到更低的冷端温度。

发明内容

本发明针对上述半导体制冷片制冷效率低的问题提出一种制冷设置，包括可密闭的制冷空间、半导体制冷片、电连接所述半导体制冷片并为其供直流电的电源。所述半导体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；所述冷端与所述制冷空间导热连接。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半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得所述半导体制冷片的所述冷端持续产生冷量，所述半导体制冷片的热端持续产生热量，提高所述半导体制冷片热冷端的温度差。即使所述热端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。

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。使得半导体制冷片热端和冷端的温度差达到150摄氏度，在同样的热端温度下能获得更低的冷端温度，大大提高了制冷效果。

作为优选，所述热端设置散热装置。所述散热装置及时带走由所述半导体制冷片冷端转移至所述半导体制冷片热端的热量，提高半导体制冷片的制冷效果。

作为优选，所述散热装置包括与所述热端进行热传递的导热体、与所述导热体导热连接的散热片。所述导热体将所述热端的热量传导至所述散热片进行散热。

作为优选，所述导热体为石墨烯材质。石墨烯的导热率为金属的几十倍，可大大提升所述冷端的热传递效率。

作为优选，所述制冷装置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，调整所述半导体制冷片冷热端之间的温度差，从而实现制冷温度可调。

作为优选，所述制冷空间的外壁设置保温隔热层。所述保温隔热层减少所述制冷空间内部与外界之间的热传递，提高制冷装置的保温效果。

本发明还提供一种制冷装置，包括可密闭的制冷空间、半导体制冷片、电连接所述半导体制冷片并为其供直流电的电源。所述半导体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；所述冷端与所述制冷空间导热连接。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半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得所述半导体制冷片的所述冷端持续产生冷量，所述半导体制冷片的热端持续产生热量，提高所述半导体制冷片热冷端的温度差。即使所述热端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。