[发明专利]一种阻断半导体热电制冷热量与冷量回流的阀门

说明书

本发明公开了一种阻断半导体热电制冷热量与冷量回流的阀门，包括：半导体制冷制热器本体，所述制冷制热器本体包括：冷端和热端，所述制冷制热器本体的内冷端设有石墨烯石蜡蓄冷片，所述制冷制热器本体的外热端设置有石墨烯石蜡蓄热片和散热器，在蓄热片与半导体之间安装有阀门；阀门包括：前后推拉式直流电阀门、左右移动式交流电阀门、前后抖动式电动阀门、前后推拉式膨胀阀门及左右移动式磁阀门。本发明当冰箱各测点的均方温度达到设定温度时，机组停机，热阀门断开导热回路的接触面，阻止热量回流；当冰箱各测点的均方温度上升时，机组启动，微动阀门打开导热回路，继续制冷工况；采用均方温度能够避免局部温度波动造成冰箱的频繁起停。

技术领域

本发明涉及一种阻断半导体热电制冷热量与冷量回流的阀门，属于制冷制热设备技术领域。

背景技术

制冷(制热)，通常是指根据热力学第一、第二定理在机械能、化学能或其它能源驱动下，从低于环境的物体中吸热(放热)，并转移至环境介质的热力过程。制冷(制热)已经广泛应用于移动空调、湿度控制、食品冷藏、饮料冷却、汤水保温、量子计算等诸多行业。现代人工作生活的各个方面，鲜有跟制冷(制热)设备毫无关系的，比如量子深度学习计算机与量子加密通信机的运行均在严格的超低温或者亚低温控制的条件下进行。石墨烯绝缘体的量子计算使得亚低温运算成为可能，这就带来了半导体制冷的新的巨大的市场需求。现在用于深度学习的GPU或者TPU必须运行在17度的室温状态，学习效率最高，飞机飞到万米高空，环境温度会降到零下55度，人工智能模块就启动不起来了，所以需要在爬升过程中加热模块的箱体。在食品冷藏的应用中，将食品温度降低至零下18℃以下的制冷过程，通常被称为冷冻，而维持食品温度在零下18℃以上，则称作冷却。冷却和冷冻使对肉类和肉制品的处理过程，比不使用机械制冷时要卫生得多，0℃以上活性物品的保鲜通常称为冷藏，低于零下65℃以下的制冷过程是超低温冰箱，可以用于常温超导量子计算。冰箱和空调都是采用制冷的原理。从化工的角度，一般都是采用一种临界点高的气体，加压液化，然后再使它汽化吸热，反复进行这个过程，液化时在其他地方放热，汽化时对需要的范围吸热。以前制冷剂一般使用氨，氨是最容易液化的气体，但氨泄露后有毒，所以后来改用无毒无嗅的氟氯烃，但在20世纪80年代发现氟氯烃是破坏地球臭氧层的主要罪魁祸首，因而引起气候变化，使用氟氯烃替代品的无氯冰箱和空调开始得到研究和应用。还有一种使用帕尔帖效应的，不需要制冷剂的制冷方式:在两种不同性质的导体或半导体的结合处通以电流，会在两端产生冷热两极。用这种原理制造的冰箱已经出现，但由于功率小，制造复杂，目前只能应用在小型冰箱或中等大小酒柜中。现有的半导体制冷冰柜中，为控制箱体内的温度，常规的做法是比较箱体内的平均温度和设定温度，利用PID调节器规则来确定半导体制冷片的工作启停时间，或者控制供电电压以及调节散热器的风扇转速，但在利用PID调节器对热电冰箱进行温度控制时，冰箱达到预定温度停机时段，由于导热效应，热端的热量会很快回流到冷端，造成冰箱箱体内温度回升，整个冰箱的制冷效果及制冷系数大幅度下降。制热也是同样的情形，由于导热效应，冷端的冷量会很快回流到热端，造成制热机组温度下降，整个机组的制热效果及制热系数大幅度下降。

在现有的改进半导体热电冰箱的温度控制技术中，大多数的技术路线是从改进PID调节规则出发，更改或完善温度计测点以及计算路径，以弥补热量或冷量的回流缺陷并获得较高的制冷制热效率，但是这些改进措施并不能消除热量或冷量的回流，而是利用大量的温度测点与频繁的设备启停来控制温度，不但增加了设备成本而且极有可能导致设备损坏。为此，需要设计出相应的技术方案给予一劳永逸的解决。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的不足，提供一种阻断半导体热电制冷热量或热电制热冷量回流的阀门，解决了现有技术中存在的技术与成本的缺点，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种阻断半导体热电制冷热量与冷量回流的阀门，包括：半导体制冷制热器本体，所述制冷制热器本体包括：内冷端和外热端，所述制冷制热器本体的内冷端设置有石墨烯石蜡蓄冷片，所述制冷制热器本体的外热端设有石墨烯石蜡蓄热片和散热器，在所述蓄热片与半导体之间安装有阀门；