本發(fā)明涉及冷藏冷凍儲物領域,特別是涉及一種冰箱。
背景技術:
現(xiàn)有的冰箱(特別是風冷冰箱)運行一段時間后,蒸發(fā)器上會結霜。當結霜量達到一定程度時,需要停止冰箱的壓縮機來對蒸發(fā)器進行除霜。目前的冰箱主要利用電加熱絲對蒸發(fā)器進行加熱除霜,由于受到壓縮機停機和電加熱絲發(fā)熱這兩個因素的影響,冰箱的儲物間室內的溫度會產生波動。并且,當壓縮機再次啟動對冰箱的儲物間室進行制冷時需要的工作負荷變大??梢姡F(xiàn)有技術中利用加熱絲對蒸發(fā)器除霜不僅會增大冰箱的能耗,而且還會對儲物間室內的食物保存不利。此外,化霜用的電加熱絲基本上都是強電工作,危險性高。
為了解決上述技術問題,現(xiàn)有技術中通過在儲物間室內放置蓄冷盒來降低儲物間室在蒸發(fā)器除霜期間的溫度波動。然而,蓄冷盒占用了冰箱的有效儲物空間,且蓄冷盒中的蓄冷劑在蒸發(fā)器除霜后,仍需要壓縮機提供冷量進行降溫儲冷,因此冰箱的總能耗并沒有降低。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,提出了本發(fā)明以便提供一種解決上述問題或者至少部分地解決上述問題的冰箱。
本發(fā)明的一個目的是要在加熱蒸發(fā)器除霜的同時能夠向儲物間室輸送冷量,從而抑制儲物間室的溫度波動。
本發(fā)明的一個進一步的目的是要提高冰箱的蒸發(fā)器在化霜時的均勻性和效率。
本發(fā)明的另一個目的是要提高冰箱在化霜過程中的安全性。
特別地,本發(fā)明提供了一種冰箱,包括限定有儲物間室的箱體和用于為所述儲物間室提供冷量的蒸發(fā)器,所述冰箱還包括:
多個半導體致冷組件,每個所述半導體致冷組件包括半導體致冷片和設置在所述半導體致冷片前方的風機,所述半導體致冷片具有電控變溫的制冷側和制熱側;和
導熱板,其前表面貼靠于多個所述半導體致冷組件的半導體致冷片的制熱側,其后表面貼靠于所述蒸發(fā)器;且
每個所述半導體致冷組件配置成:在所述蒸發(fā)器化霜期間,所述半導體致冷片的制熱側經(jīng)由所述導熱板向所述蒸發(fā)器提供熱量,以融化所述蒸發(fā)器上的霜凍;而所述半導體致冷片的制冷側則通過所述風機促動的氣流向所述儲物間室提供冷量,以抑制所述儲物間室在此期間的溫度波動。
可選地,所述導熱板為鋁板,且呈平板狀。
可選地,所述半導體致冷組件的數(shù)量為四個,分別設置于所述導熱板的上部的橫向兩側和所述導熱板的下部的橫向兩側。
可選地,所述冰箱還包括:風道背板,設置于所述蒸發(fā)器和所述儲物間室之間,用于使冷卻氣流經(jīng)由所述風道背板的多個流道流向所述儲物間室,且所述風道背板開設有沿前后方向貫穿其的多個第一安裝口,每個所述半導體致冷組件的半導體致冷片穿過一個所述第一安裝口,且每個所述半導體致冷組件的風機設置于一個所述第一安裝口的前側。
可選地,每個所述半導體致冷組件還包括:導冷塊,設置于所述半導體致冷片的制冷側的前端,以使所述制冷側制得的冷量傳遞至所述導冷塊。
可選地,所述導冷塊的后側呈平板狀,且與所述半導體致冷片的前側貼合;所述導冷塊的前側呈鋸齒狀。
可選地,每個所述半導體致冷組件還包括:絕熱層,具有沿前后方向貫穿其的第二安裝口,所述半導體致冷片設置于所述第二安裝口內,用于阻隔所述半導體致冷片的制熱側周圍的氣體和制冷側周圍的氣體,且所述絕熱層的前表面和后表面分別與所述半導體致冷片的前表面和后表面平齊。
可選地,所述絕熱層和所述導冷塊的周緣在垂直于前后方向的平面上的投影重合;所述絕熱層的后表面和所述風道背板的后表面平齊,所述絕熱層的前表面和所述風道背板的前表面平齊。
可選地,每個所述風機包括:風機框架,具有沿前后方向貫穿其的第三安裝口;葉片,設置于所述第三安裝口內,且所述風機框架的周緣位于所述導冷塊的周緣的徑向外側。
可選地,所述儲物間室包括冷凍間室,所述風道背板設置于所述冷凍間室后方;所述箱體還限定有蒸發(fā)器室,所述蒸發(fā)器室設置于所述冷凍間室的后方,所述蒸發(fā)器設置于所述蒸發(fā)器室內。
本發(fā)明的冰箱因為包括多個半導體致冷組件,每個半導體致冷組件包括半導體致冷片和設置在半導體致冷片前方的風機,半導體致冷片具有電控變溫的制冷側和制熱側,可在蒸發(fā)器化霜期間,半導體致冷片的制熱側經(jīng)由導熱板向蒸發(fā)器提供熱量,以融化蒸發(fā)器上的霜凍;而半導體致冷片的制冷側則通過風機促動的氣流向儲物間室提供冷量,以抑制儲物間室在此期間的溫度波動。
進一步地,因為冰箱還包括導熱板,且導熱板的前表面貼靠于多個半導體致冷組件的半導體致冷片的制熱側,其后表面貼靠于蒸發(fā)器,提高了傳熱效率,且能夠將熱量均勻地傳遞至蒸發(fā)器,提高了化霜的均勻性。
進一步地,因為每個半導體致冷組件還包括導冷塊,設置于半導體致冷片的制冷側的前端,可使制冷側制得的冷量傳遞至導冷塊。并且因為導冷塊的后側呈平板狀,與半導體致冷片的前側貼合,以提高半導體致冷片向導熱板的傳熱效率。因為導冷塊的前側呈鋸齒狀,可增大導冷塊與空氣的接觸面積,進而提高半導體致冷片向儲物間室的傳冷效率。
根據(jù)下文結合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述,本領域技術人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
附圖說明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解,這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的冰箱的示意性局部結構圖;
圖2是圖1所示冰箱的示意性局部爆炸圖;以及
圖3是圖1所示冰箱中半導體致冷組件的示意性爆炸圖。
具體實施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的冰箱的示意性局部結構圖。結合圖1至圖3所示,本發(fā)明的實施例提供了一種冰箱,其可包括限定有儲物間室的箱體(圖中未示出)和用于為儲物間室提供冷量的蒸發(fā)器40。特別地,冰箱還可包括多個半導體致冷組件10和導熱板30。每個半導體致冷組件10可包括半導體致冷片100和設置在半導體致冷片100前方的風機200,半導體致冷片100可具有電控變溫的制冷側110和制熱側120。導熱板30的前表面可貼靠于多個半導體致冷組件10的半導體致冷片100的制熱側120,其后表面可貼靠于蒸發(fā)器40。本實施例的每個半導體致冷組件10可配置成:在蒸發(fā)器40化霜期間,半導體致冷片100的制熱側120經(jīng)由導熱板30向蒸發(fā)器40提供熱量,以融化蒸發(fā)器40上的霜凍;而半導體致冷片100的制冷側110則通過風機200促動的氣流向儲物間室提供冷量,以抑制儲物間室在此期間的溫度波動。也就是說,半導體致冷組件10可用于向蒸發(fā)器40提供熱量的同時向儲物間室提供冷量。
由于本實施例的冰箱具有半導體致冷組件10,且半導體致冷片100的制熱側120的熱量可傳遞至蒸發(fā)器40,半導體致冷片100的制冷側110的冷量可傳遞至儲物間室,因此可利用制熱側120的熱量對蒸發(fā)器40進行除霜、同時可利用制冷側110的冷量抑制儲物間室在蒸發(fā)器40除霜期間的溫度波動,降低化霜時儲物間室溫度回升。半導體致冷片100的制冷側110和制熱側120的能量都能夠有效地利用,可減小對蒸發(fā)器40進行加熱的加熱絲的功率或省去加熱絲,從而降低了冰箱除霜時的總能耗,且由于化霜用的電加熱絲基本上都是強電工作,危險性高,省去電加熱絲可提高冰箱化霜的安全性。由于冰箱設置了導熱板30,導熱板30可用于每個半導體致冷片100的制熱側120的熱量經(jīng)由導熱板30傳遞至蒸發(fā)器40。多個半導體致冷組件10的熱量很難均勻地傳遞給蒸發(fā)器40,導致化霜不均勻,影響化霜效率和效果。由于本實施例因為增設了導熱板30,可將半導體致冷組件10制得的熱量先傳遞給導熱板30,再通過導熱板30的板面與蒸發(fā)器40貼合,使熱交換更為均勻,進而提高了化霜效率和效果。在一些實施方式中,導熱板30可為鋁板,且可呈平板狀,其導熱性良好可利于熱量傳遞。在另一些實施方式中,導熱板30也可為一些其他利于熱傳遞的材料,例如導熱板可為鋅板、鐵板等。由于本實施例每個半導體致冷組件10還包括風機200,可促使制冷側110周圍的氣流經(jīng)由風機200流向儲物間室,提高了散冷效率,可進一步減小儲物間室在蒸發(fā)器40除霜期間的溫度波動。
在本發(fā)明的一些實施例中,半導體致冷組件10的數(shù)量可為四個,分別可設置于導熱板30的上部的橫向兩側和導熱板30的下部的橫向兩側,半導體致冷組件10優(yōu)選可均勻分布,提升其向導熱板30傳熱的均勻性。在一些替代性實施例中,半導體致冷組件10的數(shù)量也可為一些其他數(shù)量,例如六個,八個等,具體可根據(jù)化霜需要和蒸發(fā)器40的大小、形狀而靈活設定。
具體地,半導體致冷片100可包括多對n型元件和p型元件,n型元件和p型元件聯(lián)接成電偶對。n型元件的載流子是電子,p型元件的載流子是空穴。當電偶對的n型元件接入直流電正極,p型元件接入負極時,n型元件中的電子在電場作用下向下移動,在下端與電源的正電荷聚合,聚合時放熱。同樣,p型元件中的空穴在電場作用下向下移動,在下端與電源的負電荷聚合,聚合時放熱;同時,電子與空穴在上端分離,分離時吸收熱量。當改變電流的方向時,吸熱端會變?yōu)榉艧岫耍艧岫藭優(yōu)槲鼰岫?。根?jù)上述原理,將n型元件和p型元件大規(guī)模串聯(lián)成回路,使每個元件相連接的都是不同導電類型的元件,這樣就形成了半導體致冷片100。放熱端可作為全部用于對蒸發(fā)器40進行除霜的制熱側120,不會造成能量的浪費,且除霜的效果比單純用加熱器化霜更為節(jié)能。
在本發(fā)明的一些實施例中,半導體致冷片100的前后面可分別為兩個陶瓷片,它的主要成分可95%為氧化鋁,起到電絕緣、導熱和支撐作用。在前后的兩個陶瓷片的內側表面可分別連接有兩個導流片,它的成分可為無氧銅,起到導電和導熱作用。在兩個導流片之間為半導體致冷元件,它的主要成分是碲化鉍,可通過錫焊接在導流片上。在一些實施方式中,兩個陶瓷片的內表面可分別燒結有金屬化圖形,這樣可便于兩個導流片通過錫焊接在陶瓷片的金屬化圖形上。
在本發(fā)明的一些實施例中,冰箱還可包括風道背板20,其可設置于蒸發(fā)器40和至少一個儲物間室之間,用于使冷卻氣流經(jīng)由風道背板20的多個流道流向至少一個儲物間室。且風道背板20可開設有沿前后方向貫穿其的多個第一安裝口210,每個半導體致冷組件10的半導體致冷片100穿過一個第一安裝口210,且每個半導體致冷組件10的風機200設置于一個第一安裝口210的前側。也就是說,半導體致冷片100可認為是嵌入風道背板20的第一安裝口210內,半導體致冷片100的制冷側110和制熱側120分別朝向第一安裝口210的前后兩側。本實施例在風道背板20開設多個第一安裝口210,可使每個半導體致冷片100安裝在一個第一安裝口210內。更為重要的是,多個第一安裝口210可便于半導體致冷片100分別向風道背板20的前后兩側傳熱,即便于半導體致冷片100向儲物間室和蒸發(fā)器40傳遞冷量和熱量,提升了化霜效率,且進一步地抑制儲物間室在蒸發(fā)器40除霜期間的溫度波動。
在本發(fā)明的一些實施例中,每個半導體致冷組件10還可包括導冷塊300,其可設置于半導體致冷片100的制冷側110的前端,以使制冷側110制得的冷量傳遞至導冷塊300。導冷塊300優(yōu)選傳熱性能良好的材料。在一些實施方式中,導冷塊的后側可呈平板狀,且與半導體致冷片100的前側貼合,以提高導冷塊與半導體致冷片100的接觸面積,提升傳冷效率。導冷塊的前側可呈鋸齒狀,可增大導冷塊與空氣的接觸面積,提升導冷塊的前側與其周圍氣流的冷量傳遞效率,結合風機200的設置,進而可提高半導體致冷片100向儲物間室的傳冷效率。
在本發(fā)明的一些實施例中,每個半導體致冷組件10還可包括絕熱層400,其可具有沿前后方向貫穿其的第二安裝口410,半導體致冷片100可設置于第二安裝口410內,用于阻隔半導體致冷片100的制熱側120周圍的氣體和制冷側110周圍的氣體,即可避免半導體致冷片100的制熱側120和制冷側110的空氣接觸,防止冷熱空氣交互使半導體致冷片100的效率變低。并且,絕熱層400的前表面和后表面可分別與半導體致冷片100的前表面和后表面平齊,使半導體致冷片100和絕熱層400外觀一致。在一些實施方式中,絕熱層400可由發(fā)泡材料制成。進一步地,絕熱層400和導冷塊300的周緣在垂直于前后方向的平面上的投影重合。絕熱層400的后表面和風道背板20的后表面平齊,絕熱層400的前表面和風道背板20的前表面平齊,可進一步地提升外觀的一致性,使半導體致冷片連同絕熱層400嵌入第一安裝口210。
在本發(fā)明的一些實施例中,每個風機200可包括風機框架230和葉片220。風機框架230可具有沿前后方向貫穿其的第三安裝口240,葉片220可設置于第三安裝口240內。并且,風機框架230的周緣可位于導冷塊300的周緣的徑向外側,進而可增大風機200的吸氣面積,提升半導體致冷片100的制冷側110的周圍氣流流向儲物間室的效率。
在本發(fā)明的一些實施例中,至少一個儲物間室可包括冷凍間室,風道背板20可設置于冷凍間室后方。箱體還可限定有蒸發(fā)器室,蒸發(fā)器室可設置于冷凍間室的后方,蒸發(fā)器40設置于蒸發(fā)器室內。在另一些實施例中,至少一個儲物間室還可包括冷藏間室和變溫間室等,蒸發(fā)器室可位于冷藏間室或變溫間室的后方,同樣起到化霜的作用。
至此,本領域技術人員應認識到,雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例,但是,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下,仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內容直接確定或推導出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此,本發(fā)明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。