本發(fā)明涉及溫度控制領(lǐng)域，具體涉及一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體制冷片是基于帕爾貼效應(yīng)的溫控元件，通過n型和p型半導(dǎo)體材料組成電偶對(duì)，當(dāng)通過直流電時(shí)會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，半導(dǎo)體制冷片會(huì)將一端的熱量搬運(yùn)到另一端，導(dǎo)致一端吸收熱量和另一端釋放熱量，產(chǎn)生冷熱兩端，從而實(shí)現(xiàn)制冷制熱。所以，精密的溫控設(shè)備經(jīng)常會(huì)使用半導(dǎo)體制冷片實(shí)現(xiàn)控溫。但是溫控設(shè)備需要經(jīng)常進(jìn)行冷熱交替的控溫，冷熱交替控溫會(huì)比單獨(dú)的制熱或制冷消耗更多的時(shí)間和能量。

2、現(xiàn)有使用半導(dǎo)體制冷片的溫控設(shè)備，在通過半導(dǎo)體制冷片進(jìn)行冷熱交替的控溫時(shí)，在通過冷端進(jìn)行制冷時(shí)，另一個(gè)熱端的產(chǎn)生熱量一般直接通過散熱器擴(kuò)散到外界；在通過熱端進(jìn)行制熱時(shí)，另一個(gè)冷端直接從外界吸收熱量，沒有對(duì)冷熱兩端產(chǎn)生的能量進(jìn)行二次利用，造成了能源的浪費(fèi)。因此，對(duì)于原本就比較耗能的溫控設(shè)備來說，通過技術(shù)手段來提高控溫時(shí)的能量利用率顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有溫控設(shè)備能量利用率低的問題，本發(fā)明提供一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，通過對(duì)冷熱兩端能量存儲(chǔ)提高了溫控設(shè)備冷熱交替控溫時(shí)的能量利用效率，而且還可以提高冷熱交替控溫的速率。

2、為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，包括功率組件、儲(chǔ)能組件、蒸發(fā)器組件及保溫腔體，功率組件與儲(chǔ)能組件鄰接，儲(chǔ)能組件與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器設(shè)置于保溫腔體內(nèi)部；

4、功率組件包括半導(dǎo)體制冷單元、導(dǎo)熱板和導(dǎo)冷板，導(dǎo)熱板和導(dǎo)冷板分別與半導(dǎo)體制冷單元的冷端和熱端貼合；

5、儲(chǔ)能組件分為熱端儲(chǔ)能組件和冷端儲(chǔ)能組件，熱端儲(chǔ)能組件包括熱端儲(chǔ)能腔體、熱端流體循環(huán)泵和熱端連接管路，冷端儲(chǔ)能組件包括冷端儲(chǔ)能腔體、冷端流體循環(huán)泵和冷端連接管路，熱端儲(chǔ)能腔體和冷端儲(chǔ)能腔體中均裝有儲(chǔ)能液體介質(zhì)，熱端儲(chǔ)能腔體和冷端儲(chǔ)能腔體分別與熱端流體循環(huán)泵與冷端流體循環(huán)泵連接，功率組件設(shè)置于熱端儲(chǔ)能腔體與冷端儲(chǔ)能腔體之間，且熱端儲(chǔ)能腔體與導(dǎo)熱板貼合，冷端儲(chǔ)能腔體與導(dǎo)冷板貼合；

6、保溫腔體內(nèi)設(shè)有保溫層，保溫層所圍空間構(gòu)成保溫區(qū)；

7、蒸發(fā)器組件包括設(shè)置于保溫腔體內(nèi)的熱端蒸發(fā)器和冷端蒸發(fā)器，熱端連接管路的一端與熱端流體循環(huán)泵連接，熱端連接管路的另一端延伸至保溫腔體內(nèi)部與熱端蒸發(fā)器連接，冷端連接管路的一端與冷端流體循環(huán)泵連接，冷端連接管路的另一端延伸至保溫腔體內(nèi)部與冷端蒸發(fā)器連接。

8、優(yōu)選地，半導(dǎo)體制冷單元包括若干個(gè)按串聯(lián)與并聯(lián)排列組合的半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量以及串聯(lián)和并聯(lián)方式可以更改。

9、優(yōu)選地，熱端流體循環(huán)泵包括第一隔膜泵和第二隔膜泵，熱端連接管路包括第一連接管和第二連接管，第一隔膜泵通過第一連接管連接至熱端蒸發(fā)器輸入端，熱端蒸發(fā)器輸出端通過第二連接管連接至第二隔膜泵；

10、冷端流體循環(huán)泵包括第三隔膜泵和第四隔膜泵，冷端連接管路包括第三連接管和第四連接管，第三隔膜泵通過第三連接管連接至冷端蒸發(fā)器輸入端，冷端蒸發(fā)器輸出端通過第四連接管連接至第四隔膜泵。

11、優(yōu)選地，儲(chǔ)能組件還包括第一導(dǎo)液板和第二導(dǎo)液板，熱端儲(chǔ)能腔體通過第一導(dǎo)液板與熱端流體循環(huán)泵連接，冷端儲(chǔ)能腔體通過第二導(dǎo)液板與冷端流體循環(huán)泵連接。

12、優(yōu)選地，熱端蒸發(fā)器和冷端蒸發(fā)器均包括銅管、鋁熱交換片和風(fēng)機(jī)，鋁熱交換片與銅管的前端貼合，風(fēng)機(jī)位于銅管的后端。

13、優(yōu)選地，保溫層一側(cè)中間設(shè)有突起結(jié)構(gòu)，冷端蒸發(fā)器與熱端蒸發(fā)器分別安裝在突起結(jié)構(gòu)的上部與下部，通過突起結(jié)構(gòu)將保溫層與保溫腔體組成的空間分隔為上面的制冷循環(huán)區(qū)與下面的制熱循環(huán)區(qū)。

14、優(yōu)選地，在保溫層的上部設(shè)有若干個(gè)制冷空氣循環(huán)孔，在保溫層的下部設(shè)有若干個(gè)制熱空氣循環(huán)孔。

15、優(yōu)選地，半導(dǎo)體制冷單元、熱端流體循環(huán)泵、冷端流體循環(huán)泵均通過引出的導(dǎo)線與外部電源連接。

16、優(yōu)選地，保溫腔體采用鋁或不銹鋼材料制成，保溫層采用泡沫材料制成。

17、優(yōu)選地，導(dǎo)熱板和導(dǎo)冷板采用銅板材料制成，儲(chǔ)能液體介質(zhì)采用純凈水。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是：

19、1)本發(fā)明引入了冷熱兩端儲(chǔ)能組件，在半導(dǎo)體制冷單元進(jìn)行制冷，冷端儲(chǔ)能組件開始工作實(shí)現(xiàn)保溫腔體的制冷時(shí)，同時(shí)熱端儲(chǔ)能腔體也會(huì)對(duì)未利用的熱端產(chǎn)生能量通過存有的儲(chǔ)能液體介質(zhì)進(jìn)行存儲(chǔ)，待需要制熱時(shí)，熱端流體循環(huán)泵立即將存儲(chǔ)的高溫儲(chǔ)能液體介質(zhì)通過熱端連接管路循環(huán)輸送至保溫腔體中的熱端蒸發(fā)器中，熱端蒸發(fā)器在保溫腔體中釋放熱量，實(shí)現(xiàn)快速升溫。同理，當(dāng)在制熱模式下熱端儲(chǔ)能組件開始工作實(shí)現(xiàn)保溫腔體的制熱，同時(shí)冷端儲(chǔ)能腔體會(huì)對(duì)未利用的冷端產(chǎn)生能量通過存有的儲(chǔ)能液體介質(zhì)進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)需要變?yōu)橹评淠Ｊ綍r(shí)可對(duì)存儲(chǔ)的能量進(jìn)行利用。通過對(duì)冷熱兩端能量存儲(chǔ)方式，實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)化制冷或制熱模式時(shí)冷熱兩端產(chǎn)生的能量進(jìn)行二次利用，提高了溫控設(shè)備在控溫時(shí)的能量利用效率。2)同時(shí)，本發(fā)明無論在制冷或制熱模式下，冷熱兩端儲(chǔ)能組件都會(huì)對(duì)半導(dǎo)體制冷單元冷熱兩端產(chǎn)生的能量同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便在冷熱交替變化控溫時(shí)，可立即使用預(yù)先存儲(chǔ)的能量進(jìn)行控溫，因此，通過能量的預(yù)先存儲(chǔ)也可以提高溫控時(shí)冷熱交替變換控溫的速度。

20、3)而且，本發(fā)明恒溫箱結(jié)構(gòu)簡單，無論是制冷還是制熱，均通過一組冷端和熱端儲(chǔ)能組件實(shí)現(xiàn)，再通過兩組儲(chǔ)能腔體、流體循環(huán)泵和連接管路，以儲(chǔ)能液體介質(zhì)作為熱交換傳遞的媒介，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫腔體的溫度控制，實(shí)現(xiàn)成本低。

21、綜上可知，本發(fā)明在冷熱交替控溫時(shí)，通過加入的冷熱兩端儲(chǔ)能組件將半導(dǎo)體制冷單元熱端或冷端未利用的能量進(jìn)行存儲(chǔ)，待需要制熱或制冷時(shí)可快速利用存儲(chǔ)的能量對(duì)保溫腔體進(jìn)行熱交換來控溫。本發(fā)明通過能量存儲(chǔ)的方式提高了冷熱交替控溫時(shí)的能量利用效率，同時(shí)可以提高冷熱交替控溫的速度。而且，本發(fā)明恒溫箱結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)成本低。

技術(shù)特征：

1.一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：包括功率組件、儲(chǔ)能組件、蒸發(fā)器組件及保溫腔體，所述功率組件與所述儲(chǔ)能組件鄰接，所述儲(chǔ)能組件與所述蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器設(shè)置于所述保溫腔體內(nèi)部；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述半導(dǎo)體制冷單元包括若干個(gè)按串聯(lián)與并聯(lián)排列組合的半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量以及串聯(lián)和并聯(lián)方式可以更改。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述熱端流體循環(huán)泵包括第一隔膜泵和第二隔膜泵，所述熱端連接管路包括第一連接管和第二連接管，所述第一隔膜泵通過所述第一連接管連接至所述熱端蒸發(fā)器輸入端，所述熱端蒸發(fā)器輸出端通過所述第二連接管連接至所述第二隔膜泵；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述儲(chǔ)能組件還包括第一導(dǎo)液板和第二導(dǎo)液板，所述熱端儲(chǔ)能腔體通過所述第一導(dǎo)液板與所述熱端流體循環(huán)泵連接，所述冷端儲(chǔ)能腔體通過所述第二導(dǎo)液板與所述冷端流體循環(huán)泵連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述熱端蒸發(fā)器和冷端蒸發(fā)器均包括銅管、鋁熱交換片和風(fēng)機(jī)，所述鋁熱交換片與所述銅管的前端貼合，所述風(fēng)機(jī)位于所述銅管的后端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述保溫層一側(cè)中間設(shè)有突起結(jié)構(gòu)，所述冷端蒸發(fā)器與熱端蒸發(fā)器分別安裝在所述突起結(jié)構(gòu)的上部與下部，通過所述突起結(jié)構(gòu)將所述保溫層與保溫腔體組成的空間分隔為上面的制冷循環(huán)區(qū)與下面的制熱循環(huán)區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：在所述保溫層的上部設(shè)有若干個(gè)制冷空氣循環(huán)孔，在所述保溫層的下部設(shè)有若干個(gè)制熱空氣循環(huán)孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述半導(dǎo)體制冷單元、所述熱端流體循環(huán)泵、所述冷端流體循環(huán)泵均通過引出的導(dǎo)線與外部電源連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述保溫腔體采用鋁或不銹鋼材料制成，保溫層采用泡沫材料制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，其特征在于：所述導(dǎo)熱板和導(dǎo)冷板采用銅板材料制成，所述儲(chǔ)能液體介質(zhì)采用純凈水。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種具有能量存儲(chǔ)功能的恒溫箱，涉及溫度控制領(lǐng)域。本發(fā)明包括功率組件、儲(chǔ)能組件、蒸發(fā)器組件及保溫腔體，其中功率組件包括半導(dǎo)體制冷單元，儲(chǔ)能組件分為冷端和冷熱兩個(gè)儲(chǔ)能組件，每個(gè)儲(chǔ)能組件均包括儲(chǔ)能腔體、流體循環(huán)泵和連接管路。在冷熱交替控溫時(shí)，通過加入的冷熱兩端儲(chǔ)能組件將半導(dǎo)體制冷單元熱端或冷端未利用的能量進(jìn)行存儲(chǔ)，待需要制熱或制冷時(shí)可快速利用存儲(chǔ)的能量對(duì)保溫腔體進(jìn)行熱交換來控溫。本發(fā)明通過能量存儲(chǔ)的方式提高了冷熱交替控溫時(shí)的能量利用效率，同時(shí)也可以提高冷熱交替變換控溫的速度。

技術(shù)研發(fā)人員：李唐裔,于德秀,周新穎,夏日,王豐琳,李亞博,李彤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州依利特科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8