[发明专利]小型半导体致冷冷热藏箱

说明书

本发明涉及一种冷热藏箱，特别是涉及一种利用半导体致冷技术制成的冷热藏箱。

目前市场上的小型冷藏箱不仅品种规格少，而且大部分采用压缩式致冷方式，一般压缩装置自身体积大，使得冷藏箱的小型化受到限制。自从半导体致冷冷藏箱问世以来，使得冷藏箱的小型化问题得到解决，但这种冷藏箱在设计上大多追求大产冷量，使产品耗电量大，效率低，有风扇噪声，影响了产品的实用性。本发明人的实用新型专利“小型半导体致冷高效冷热藏箱”(专利号为87208268。7)屏弃了现有冷藏箱追求大产冷量的设计思想，首先采用了最佳效率的设计方法设计出一种成本低、耗电少、效率高、通过自然散热而无风扇噪声的小型半导体致冷冷热藏箱，但该设计结构复杂、不适合推广使用和大批量生产，况且这种设计仍没有摆脱大电流的普通冷板，因此即使在最佳效率的情况下还是有较大热量产生，这就要求使用较大散热器，从而影响了性能的提高和成本的进一步降低。

本发明的目的是在原“小型半导体致冷高效冷热藏箱”专利的基础上，克服其结构和性能的弱点，依据进一步完善的最佳效率的设计原理，提供出一种性能好、成本低、工艺合理、结构简单、适于大批量生产的新一代小型半导体致冷冷热藏箱。

本发明的半导体致冷冷热藏箱，包括内胆，外壳和门，在内胆和外壳之间具有至少一块半导体致冷组件，其余部分具有真空或隔热材料构成的隔热层，半导体致冷组件包括热沉和冷板，在该半导体致冷组件的一侧有散热器，在散热器、热沉、冷板、内胆之间涂有导热脂，其特点在于：

半导体致冷组件中的冷板是根据最佳效率的原理设计出来的，它的规格，即电堆高度l，截面面积s以及电堆数n′由Th-冷板热端温度Tc-冷板冷端温度ρ-冷板材料的电阻率α-冷板材料的平均温差电势λ-冷板材料的热导率l-冷板材料的高度s-冷板材料的截面面积h′-冷板的电堆数

Tα-环境温度综合考虑获得，使电堆高度l、截面面积s以及电堆数n′即满足式(3)，又能够找到符合热阻值R_T的散热器。根据本发明人的多次计算，找到了满足上述条件的l，s，n′的选取范围，l为1～10mm，s为(1-1.4mm)²，n′为10-100，这样所确定的冷板，需在最佳效率时的电流Iε_max下工作， Iϵ max = s · α ( T h - T c ) l · ρ [ 1 + α 2 2 ρλ ( T h - T c ) - 1 ] - - - ( 7 ) ]]>冷板在最佳效率状态下的电流一般为其最大产冷量状态下的电流的一半以下。所以这种设计思想本身就是要求尽量减少电流，使冷板的热端温度Th不致过高，无需使用强制冷却，仅用自然冷却便可达到散热目的。当然如果采用强制冷却，如用风扇，则散热效果会更好。