[發明專利]一種冰箱半導體翻轉梁加熱模塊及其控制方法

在審

• 申請號: 202110166929.1
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112902542A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 尚殿波;程琳
• 申請（專利權）人: 長虹美菱股份有限公司
• 主分類號: F25D19/00
• 分類號: F25D19/00;F25D21/04;F25D29/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 李佼佼

本發明公開了一種冰箱半導體翻轉梁加熱模塊及其控制方法，涉及冰箱制冷技術領域。本發明中：第一冷藏室門的邊圍設置有半導體翻轉梁加熱模塊，半導體翻轉梁加熱模塊包括翻轉梁盒體。半導體翻轉梁加熱模塊的翻轉梁盒體內設有若干等間隔分布的半導體制冷片；半導體制冷片上包括有電導通狀態下的半導體熱面和半導體冷面；半導體冷面朝向冰箱冷藏室內部；半導體熱面朝向冰箱外界需要其加熱的部位。冰箱內設置有控制系統，控制系統通過電導線及信號線與若干半導體制冷片驅動連接。本發明避免了傳統加熱模塊中雙面傳遞高溫，造成加熱效率下降、整機熱負荷增加、能耗浪費的情況。

技術領域

本發明屬于冰箱制冷技術領域，特別是涉及一種冰箱半導體翻轉梁加熱模塊及其控制方法。

背景技術

半導體制冷片(41a，41b，41c，41d，41eTE)也叫熱電制冷片，是一種熱泵，它的優點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。

半導體制冷片的工作運轉是用直流電流，它既可制冷又可加熱，通過改變直流電流的極性來決定在同一制冷片上實現制冷或加熱，這個效果的產生就是通過熱電的原理，(說明書附圖5)就是一個單片的制冷片，它由兩片陶瓷片組成，其中間有N型和P型的半導體材料(碲化鉍)，這個半導體元件在電路上是用串聯形式連結組成。

在原理上，半導體制冷片是一個熱傳遞的工具。當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成的熱電偶對中有電流通過時，兩端之間就會產生熱量轉移，熱量就會從一端轉移到另一端，從而產生溫差形成冷熱端。但是半導體自身存在電阻當電流經過半導體時就會產生熱量，從而會影響熱傳遞。而且兩個極板之間的熱量也會通過空氣和半導體材料自身進行逆向熱傳遞。當冷熱端達到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時，就會達到一個平衡點，正逆向熱傳遞相互抵消。此時冷熱端的溫度就不會繼續發生變化。為了達到更低的溫度，可以采取散熱等方式降低熱端的溫度來實現。

通常半導體制冷片冷熱端的溫差可以達到40～65度之間，如果通過主動散熱的方式來降低熱端溫度，那冷端溫度也會相應的下降，從而達到更低的溫度。而半導體制冷片的工作原理實際上就是通過定向電流將熱能定向搬運的過程。

制冷片的技術應用，半導體制冷片作為特種冷源，在技術應用上具有以下的優點和特點：

1、不需要任何制冷劑，可連續工作，沒有污染源沒有旋轉部件，不會產生回轉效應，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，安裝容易。

2、半導體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能加熱，制冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠大于1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和制冷系統。

3、半導體制冷片是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現遙控、程控、計算機控制，便于組成自動控制系統。

4、半導體制冷片熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達到最大溫差。

5、半導體制冷片的反向使用就是溫差發電，半導體制冷片一般適用于中低溫區發電。

6、半導體制冷片的單個制冷元件對的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆串、并聯的方法組合成制冷系統的話，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。

7、半導體制冷片的溫差范圍，從正溫90℃到負溫度130℃都可以實現。