[其他]小型半导体致冷高效冷热藏箱

说明书

本实用新型发明涉及的是一种小型半导体致冷高效冷热藏箱。属于应用电或磁效应的冷冻机、装置或系统。

目前，利用半导体致冷元件生产的各种低温仪器、设备或冷热藏箱等大都是追求大的致冷量，以致产品耗电量大、效率低，同时其放热端均备有水泵、水管或电风扇等装置，使产品结构复杂、成本增加、可靠性降低，甚至工作起来有噪声等等缺点。如日本、香港以及广州生产的汽车用冷热藏箱都是按最大产冷量的要求设计的。不但散热端装有电风扇，而且为在环境温度变化时保持箱内恒温，产品内还装有控温装置。然而，即使如此，该产品也仅仅是做冷热藏箱使用。它具有上述的一系列缺点。

本实用新型发明的目的在于充分利用半导体致冷元件在低温差时具有高效率的这种特点、人体对温差敏感的这一特征和人们生活的实际需要〔如在炎热的夏季若有15℃～20℃的温降便对我们的生活具有很大实用价值〕。从利用半导体致冷元件最大致效率的要求出发，设计出一种使冷热藏箱内温度随外界环境温度变化的实用小型半导体致冷高效冷热藏箱。首先根据人们的需要，选择使冷热藏箱内温度比环境温度约低15℃～20℃，环境温度越高，冷热藏箱内温度与环境温度的温差愈大。达到最大恒温差时，产冷量等于漏冷量，所以在结构设计中要保证漏冷少、保温好。其次按半导体致冷元件最大效率公式选择工作电流，使其满足产冷量要求，而同时产热量为最少。计算公式为：

I = S · a ( T h - T c ) l · ρ ( 1 + a 2 2 ρλ ( T h - T c ) - 1 ) ]]>

式中：I    工作电流

Th    半导体致冷元件热端温度

Tc    ″″″″″″″冷″″″

ρ    ″″″″″材料的电阻率

α    ″″″″″″″″平均温差电势

λ    ″″″″″″″″热导率

l    ″″″″″″″″高度

S    ″″″″″″″″横截面积

计算出电流后，再根据电流和产冷量的计算公式计算出为满足补偿漏冷所需要的半导体致冷元件数，把半导体致冷元件组成数块小冷板，分散布置于冷热藏箱，使之散热、传冷条件良好。由于用的是最大效率设计，产热量小，所以可以做到自然散热，散热器的设计是使其最大温升不超过5℃，所以半导体致冷元件冷热端的温差最大时为20℃～25℃，这种温差对半导体致冷属低温差，可以做到高效率应用。〔如需做升温热藏使用时，其箱内温度比外界环境温度约高20℃～25℃。〕这样本实用新型就省去了电风扇、控温设备等一系列装置，但仍能满足冷藏保鲜、热藏保温的要求，而且结构简单、成本底、耗电小、效率高、可靠性好，工作起来没有噪声。