[实用新型]用于冰箱的热电冷却单元和具有热电冷却单元的冰箱

说明书

本发明涉及一种用于冰箱的热电冷却单元，该热电冷却单元包括珀尔帖元件，该珀尔帖元件在操作期间具有冷侧和热侧。该珀尔帖元件的冷侧被指定用于与该冰箱的内部进行热交换，并且该珀尔帖元件的热侧被指定用于与环境进行热交换。该热电冷却单元进一步包括散热器，该散热器热联接至该珀尔帖元件的冷侧，用于增大与该冰箱的内部的热交换。该热电冷却单元进一步包括锅炉和热管，该锅炉和该热管热联接至该珀尔帖元件的热侧，用于增大与环境的热交换。该锅炉连接至该珀尔帖元件的热侧。该锅炉具有排放端口和回流端口。该热管连接该排放端口和该回流端口，从而形成闭合回路。本发明进一步提供了一种配备有本发明的热电冷却单元的冰箱。

技术领域

本发明涉及一种用于冰箱(如例如微型冰箱)的热电冷却单元，并且涉及一种具有这种热电冷却单元的冰箱。

背景技术

冰箱通常配备有压缩机类型的冷却单元。其中，制冷剂回路从冰箱的内部行进到外部并再次返回，从而将热能从冰箱内部消散到外部。对应的工作原理是众所周知的，并且压缩机型冷却单元具有若干缺点。由于制冷剂回路也经过冰箱的内部并且制冷剂在此处蒸发，可能发生对蒸发器的损坏(特别是在对蒸发器进行除霜期间)，并且制冷剂可能会泄漏到冰箱内部。另外，压缩机制造出可能会令人不安的噪音，尤其是在配备有呈微型冰箱形式的冰箱的酒店房间里。

另一冷却方式是基于热电效应，或者更具体的珀尔帖(Peltier)效应。珀耳帖效应是基于两个半导体的接触，这两个半导体具有不同的导带能级(p型或n 型导电)。如果电流通过这些材料的两个相继的接触点传导，则热能必须在一个接触点处被吸收，使得电子可以到达相邻半导体材料的能量较高的导带，导致冷却。在另一接触点，电子从较高的能级下降到较低的能级，使得能量在此以热量的形式释放。

由于n掺杂半导体具有较低的导带能级，因此冷却发生在电子从n掺杂半导体传递到p掺杂半导体(从p掺杂半导体到n掺杂半导体的技术电流流动) 的点处。

珀耳帖元件基本上由各自由p-掺杂半导体材料和n-掺杂半导体材料(例如碲化铋和硅锗)制成的两个或更多个小块构成，这些块通过金属桥在顶部和底部处交替连接。金属桥还形成热接触表面，并通过覆盖的箔或陶瓷板电绝缘。两个不同的长方体总是以使得它们形成串联连接的方式连接至彼此。所供应的电流一个接一个地流动通过所有的长方体。根据当前的强度和方向，上部连接部会冷却，而下部连接部升温。因此，电流将热量从一侧泵送到另一侧，并在两块板之间产生温度差。

珀耳帖元件的常见形式包括两个由氧化铝陶瓷制成的大体正方形板，其边缘长度为20mm至90mm并且其距离为3mm至5mm，半导体块焊接在这两个板之间。为此目的，陶瓷表面在它们的面对的表面上设有可焊接的金属表面。

如果热侧例如借助于带风扇的散热器而被冷却，则冷却侧变得更冷。根据元件和电流，两侧之间的温度差可以高达大约70开尔文。

然而，利用风扇冷却热侧再次涉及到产生噪音的电动部件。另外，污垢和灰尘可能通过通风而积聚，这也是不期望的。

发明内容

本发明涉及这一主题，并且旨在提供一种没有上述缺点的用于冰箱(如例如微型冰箱)的冷却单元。

为了解决该问题，本发明提供了一种用于冰箱的热电冷却单元，该热电冷却单元具有珀尔帖元件，该珀尔帖元件在操作期间具有冷侧和热侧。该珀尔帖元件的冷侧被指定用于与该冰箱的内部进行热交换。珀尔帖元件的热侧被指定用于与环境进行热交换。该热电冷却单元进一步包括散热器，该散热器热联接至珀尔帖元件的冷侧，以用于增大与该冰箱的内部的热交换。

根据本发明，该热电冷却单元进一步具有锅炉和热管。该锅炉和该热管热联接至该珀尔帖元件的热侧，以用于增大与环境的热交换，其中，该锅炉连接至该珀尔帖元件的热侧。锅炉具有排放端口和回流端口。该热管连接该排放端口和该回流端口，从而形成闭合回路。

因此，本发明的中心方面涉及利用热管原理冷却珀尔帖元件的热侧，由此已知该热管原理用于提供高效的热传导体。