一種開(kāi)放式制冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種開(kāi)放式制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超市采用具有玻璃門的展示冷柜儲(chǔ)藏冷凍的魚(yú)、肉等生鮮商品?，F(xiàn)有的展示冷柜的玻璃門無(wú)法處于長(zhǎng)期開(kāi)啟的狀態(tài)，每次打開(kāi)其玻璃門取出其中的商品以后需要再次關(guān)閉玻璃門以提供一個(gè)封閉的制冷環(huán)境，維持商品的新鮮度。
[0003]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的半導(dǎo)體材料。人們發(fā)現(xiàn)了帕爾貼原理，利用帕爾貼原理制作出了半導(dǎo)體制冷片。采用半導(dǎo)體制冷片制作的制冷設(shè)備通過(guò)半導(dǎo)體制冷片的冷端吸收熱量對(duì)制冷空間進(jìn)行制冷，不使用制冷劑、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制冷系統(tǒng)無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，具有無(wú)污染、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于生鮮的保鮮儲(chǔ)藏。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體制冷片的冷熱端溫度差一般不會(huì)大于60攝氏度，制冷效果及制冷空間很有限，不適于開(kāi)放式的制冷裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題提出一種開(kāi)放式制冷裝置，包括置物臺(tái)、設(shè)置在所述置物臺(tái)下方的制冷片、電連接所述制冷片并為其供直流電的電源；所述制冷片包括用于吸熱的冷端、用于散熱的熱端、設(shè)置在所述冷端和熱端之間的N型半導(dǎo)體、設(shè)置在所述冷端和所述熱端之間的P型半導(dǎo)體，以及連接所述N型半導(dǎo)體和所述P型半導(dǎo)體的金屬導(dǎo)體，所述金屬導(dǎo)體設(shè)置用于連接所述電源的正負(fù)電極；所述冷端與所述置物臺(tái)導(dǎo)熱連接；其特征在于:所述N型半導(dǎo)體設(shè)置石墨烯層，或者所述P型半導(dǎo)體設(shè)置石墨烯層，或者所述N型半導(dǎo)體和所述P型半導(dǎo)體均設(shè)置石墨烯層。半導(dǎo)體內(nèi)的石墨烯具有極高的導(dǎo)熱率極高的電子迀移率和導(dǎo)電率，能夠促使所述P型半導(dǎo)體和所述N型半導(dǎo)體以更小的能耗更快地形成穩(wěn)定的P極或者N極；同時(shí)，石墨稀極尚的導(dǎo)熱性能可以提尚所述制冷片內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移速度和能力。使得所述制冷片的所述冷端持續(xù)產(chǎn)生冷量，所述制冷片的熱端持續(xù)產(chǎn)生熱量，提高所述制冷片熱冷端的溫度差。相比現(xiàn)有技術(shù)中的制冷片，同樣的熱端溫度下能獲得更低的冷端溫度，大大提高了制冷空間和制冷效果，使得開(kāi)放式制冷成為可能。
[0005]作為優(yōu)選，所述P型半導(dǎo)體設(shè)置石墨烯層；所述N型半導(dǎo)體具有石墨烯純度高于所述P型半導(dǎo)體的石墨烯層的石墨烯純度的石墨烯層。提高所述制冷片的熱冷端溫度差至150°C，在通電3S后所述冷端的溫度可達(dá)至-50°C，所述熱端的溫度可達(dá)100°C，在同樣的熱端溫度下能獲得更低的冷端溫度，大大提高了制冷制熱的能力。
[0006]作為優(yōu)選，所述熱端設(shè)置散熱層。所述散熱層及時(shí)帶走由所述制冷片冷端轉(zhuǎn)移至所述制冷片熱端的熱量，提高制冷片的制冷效果。
[0007]作為優(yōu)選，所述散熱層為石墨烯散熱層。所述石墨烯散熱層內(nèi)含有導(dǎo)熱率為金屬幾十倍的石墨烯，可大大提升所述冷端的熱傳遞效率。
[0008]作為優(yōu)選，所述置物臺(tái)包括設(shè)置在下方與所述制冷片的冷端導(dǎo)熱連接的導(dǎo)熱層和設(shè)置在所述導(dǎo)熱層上表面的置物層。所述置物層可以以可拆卸的方式安裝在所述導(dǎo)熱層上，方便進(jìn)行及時(shí)更換、清洗和維修。
[0009]作為優(yōu)選，導(dǎo)熱層為石墨烯導(dǎo)熱層。所述石墨烯導(dǎo)熱層內(nèi)含有導(dǎo)熱率為金屬幾十倍的石墨烯，可大大提升所述冷端的熱傳遞效率。
[0010]作為優(yōu)選，所述電源設(shè)置用于調(diào)節(jié)所述電源的電流大小的電流調(diào)節(jié)單元。通過(guò)調(diào)節(jié)所述電源的電流，調(diào)整所述制冷片冷熱端之間的溫度差，從而實(shí)現(xiàn)制冷溫度可調(diào)。
[0011]本發(fā)明還提出另一種開(kāi)放式制冷裝置，包括置物臺(tái)、設(shè)置在所述置物臺(tái)下方的制冷片、電連接所述制冷片并為其供直流電的電源；所述制冷片包括用于吸熱的冷端、用于散熱的熱端、設(shè)置在所述冷端和熱端之間的N型半導(dǎo)體、設(shè)置在所述冷端和所述熱端之間的P型半導(dǎo)體，以及連接所述N型半導(dǎo)體和所述P型半導(dǎo)體的金屬導(dǎo)體，所述金屬導(dǎo)體設(shè)置用于連接所述電源的正負(fù)電極；所述冷端與所述置物臺(tái)導(dǎo)熱連接；其特征在于:所述N型半導(dǎo)體添加石墨烯顆粒，或者所述P型半導(dǎo)體添加石墨烯顆粒，或者所述N型半導(dǎo)體和所述P型半導(dǎo)體均添加石墨烯顆粒。半導(dǎo)體內(nèi)的石墨烯顆粒具有極高的導(dǎo)熱率極高的電子迀移率和導(dǎo)電率，能夠促使所述P型半導(dǎo)體和所述N型半導(dǎo)體以更小的能耗更快地形成穩(wěn)定的P極或者N極；同時(shí)，石墨稀顆粒極尚的導(dǎo)熱性能可以提尚所述制冷片內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移速度和能力。使得所述制冷片的所述冷端持續(xù)產(chǎn)生冷量，所述制冷片的熱端持續(xù)產(chǎn)生熱量，提高所述制冷片熱冷端的溫度差。相比現(xiàn)有技術(shù)中的制冷片，同樣的熱端溫度下能獲得更低的冷端溫度，大大提高了制冷空間和制冷效果，使得開(kāi)放式制冷成為可能。
[0012]作為優(yōu)選，所述N型半導(dǎo)體添加石墨烯顆粒，所述P型半導(dǎo)體添加石墨烯顆粒，并且所述N型半導(dǎo)體的石墨烯顆粒的石墨烯純度高于所述P型半導(dǎo)體的石墨顆粒的石墨烯純度。提高所述制冷片的熱冷端溫度差至150°C，在通電3S后所述冷端的溫度可達(dá)至_50°C，所述熱端的溫度可達(dá)100°C，在同樣的熱端溫度下能獲得更低的冷端溫度，大大提高了制冷制熱的能力。
[0013]作為優(yōu)選，所述熱端設(shè)置散熱層。所述散熱層及時(shí)帶走由所述制冷片冷端轉(zhuǎn)移至所述制冷片熱端的熱量，提高制冷片的制冷效果。
[0014]作為優(yōu)選，所述散熱層為石墨烯散熱層。所述石墨烯散熱層內(nèi)含有導(dǎo)熱率為金屬幾十倍的石墨烯，可大大提升所述冷端的熱傳遞效率。
[0015]作為優(yōu)選，所述置物臺(tái)包括設(shè)置在下方與所述制冷片的冷端導(dǎo)熱連接的導(dǎo)熱層和設(shè)置在所述導(dǎo)熱層上表面的置物層。所述置物層可以以可拆卸的方式安裝在所述導(dǎo)熱層上，方便進(jìn)行及時(shí)更換、清洗和維修。
[0016]作為優(yōu)選，導(dǎo)熱層為石墨烯導(dǎo)熱層。所述石墨烯導(dǎo)熱層內(nèi)含有導(dǎo)熱率為金屬幾十倍的石墨烯，可大大提升所述冷端的熱傳遞效率。
[0017]作為優(yōu)選，所述電源設(shè)置用于調(diào)節(jié)所述電源的電流大小的電流調(diào)節(jié)單元。通過(guò)調(diào)節(jié)所述電源的電流，調(diào)整所述制冷片冷熱端之間的溫度差，從而實(shí)現(xiàn)制冷溫度可調(diào)。
[0018]本發(fā)明具有如下有益效果:
1.通過(guò)置物臺(tái)進(jìn)行接觸式的制冷，使得商品得到完美展示的同時(shí)能夠保持其鮮度。
[0019]2.制冷片的熱端不要使用散熱裝置仍然可以正常制冷，簡(jiǎn)化了開(kāi)放式制冷裝置的結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。
[0020]3.提高了制冷片熱冷端的溫度差，提高了制冷效果，擴(kuò)大了制冷空間。
[0021]4.快速制冷能力，即使頻繁開(kāi)關(guān)制冷裝置都不會(huì)影響其制冷空間內(nèi)的溫度。
[0022]5.采用電制冷的方式制冷，不需要使用氟利昂作為制冷劑，在與生鮮等食品接觸對(duì)其制冷的過(guò)程中對(duì)食品無(wú)污染，更加安全。
[0023]6.采用電制冷的方式制冷，避免了實(shí)用壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)，降低了制冷噪音。
[0024]7.采用電制冷的方式制冷，制冷系統(tǒng)中無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行更穩(wěn)定。
[0025]8.只需采用12V直流電壓進(jìn)行供電，節(jié)能環(huán)保。
[0026]9.提高了制冷片的制冷速度，更適合于開(kāi)放環(huán)境中使用。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1開(kāi)放式制冷裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2制冷片結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖3半導(dǎo)體制冷片結(jié)構(gòu)示意圖二；
其中，1-置物臺(tái)、2-制冷片、3-電源、4-散熱層、11-置物層、12-導(dǎo)熱層、21-冷端、22-熱端、23-N型半導(dǎo)體、24-P型半導(dǎo)體、25-金屬導(dǎo)體、26-石墨稀層、27-石墨稀顆粒。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。一種開(kāi)放式制冷裝置，包括置物臺(tái)1、制冷片2、電連接制冷片并為其供直流電的電源3。
[0029]如圖1所示，制冷片2包括用于吸熱的冷端21、用于散熱的熱端22、設(shè)置在冷端21和熱端22之間的N型半導(dǎo)體23、設(shè)置在冷端21和熱端22之間的P型半導(dǎo)體24，以及連接N型半導(dǎo)體23和P型半導(dǎo)體24的金屬導(dǎo)體25，金屬導(dǎo)體25設(shè)置用于連接電源3的正負(fù)電極。
[0030]如圖2，N型半導(dǎo)體23或者P型半導(dǎo)體24設(shè)置石墨烯層26。其中，N型半導(dǎo)體23內(nèi)的石墨烯層為摻雜有H2或者其他可以增加石墨烯失電子能力的雜質(zhì)的N型摻雜石墨烯