一種制冷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及制冷技術領域，尤其涉及一種制冷裝置。
【背景技術】
[0002]目前制冷設備的制冷系統一般由壓縮機、冷凝器和蒸發器構成，能夠實現較低溫的制冷。然而，隨著半導體制冷技術的發展，采用半導體制冷片進行制冷的制冷設備也被廣泛使用。半導體制冷設備通過半導體制冷片的冷端吸收熱量對制冷空間進行制冷，不使用制冷劑、結構簡單、制冷系統無機械轉動，具有無污染、運行可靠、維護方便等優點。但是，現有技術中的半導體制冷片在使用時需要在半導體制冷片段的熱端設置散熱裝置由半導體制冷片冷端轉移到熱端的熱量，保持冷端的制冷效果。并且，現有半導體制冷片的冷熱端溫度差一般不會大于60攝氏度，制冷效果及制冷空間很有限。有人采用將多個半導體制冷片疊加的方式，以獲得更高的溫度差，達到更好的制冷效果。但是將半導體制冷片需要以金字塔狀進行疊加，位于下層的半導體制冷片的冷端面積必須要大于上層半導體制冷片的熱端面積，才能使得下層半導體的冷端吸熱能力大于上層半導體制冷片的散熱能力，以對上層的熱端進行降溫而得到更低的冷端溫度。
【發明內容】
[0003]本發明針對上述半導體制冷片制冷效率低的問題提出一種制冷設置，包括可密閉的制冷空間、半導體制冷片、電連接所述半導體制冷片并為其供直流電的電源。所述半導體制冷片包括用于吸熱的冷端、用于散熱的熱端、設置在所述冷端和熱端之間的N型半導體、設置在所述冷端和所述熱端之間的P型半導體，以及連接所述N型半導體和所述P型半導體的金屬導體，所述金屬導體設置用于連接所述電源的正負電極；所述冷端與所述制冷空間導熱連接。其特征在于:所述N型半導體設置石墨烯層或者所述P型半導體設置石墨烯層或所述N型半導體和所述P型半導體均設置石墨烯層。半導體內的石墨烯具有極高的導熱率極高的電子迀移率和導電率，能夠促使所述P型半導體和所述N型半導體以更小的能耗更快地形成穩定的P極或者N極；同時，石墨烯極高的導熱性能可以提高所述半導體制冷片內的熱量轉移速度和能力。使得所述半導體制冷片的所述冷端持續產生冷量，所述半導體制冷片的熱端持續產生熱量，提高所述半導體制冷片熱冷端的溫度差。即使所述熱端并未設置散熱裝置所述半導體制冷片也能保護其不會燒毀，保證其正常工作。
[0004]作為優選，所述P型半導體設置石墨烯層；所述N型半導體具有石墨烯純度高于所述P型半導體的石墨烯層的石墨烯純度的石墨烯層。使得半導體制冷片熱端和冷端的溫度差達到150攝氏度，在同樣的熱端溫度下能獲得更低的冷端溫度，大大提高了制冷效果。
[0005]作為優選，所述熱端設置散熱裝置。所述散熱裝置及時帶走由所述半導體制冷片冷端轉移至所述半導體制冷片熱端的熱量，提高半導體制冷片的制冷效果。
[0006]作為優選，所述散熱裝置包括與所述熱端進行熱傳遞的導熱體、與所述導熱體導熱連接的散熱片。所述導熱體將所述熱端的熱量傳導至所述散熱片進行散熱。
[0007]作為優選，所述導熱體為石墨烯材質。石墨烯的導熱率為金屬的幾十倍，可大大提升所述冷端的熱傳遞效率。
[0008]作為優選，所述制冷裝置電源設置用于調節所述電源的電流大小的電流調節單元。通過調節所述電源的電流，調整所述半導體制冷片冷熱端之間的溫度差，從而實現制冷溫度可調。
[0009]作為優選，所述制冷空間的外壁設置保溫隔熱層。所述保溫隔熱層減少所述制冷空間內部與外界之間的熱傳遞，提高制冷裝置的保溫效果。
[0010]本發明還提供一種制冷裝置，包括可密閉的制冷空間、半導體制冷片、電連接所述半導體制冷片并為其供直流電的電源。所述半導體制冷片包括用于吸熱的冷端、用于散熱的熱端、設置在所述冷端和熱端之間的N型半導體、設置在所述冷端和所述熱端之間的P型半導體，以及連接所述N型半導體和所述P型半導體的金屬導體，所述金屬導體設置用于連接所述電源的正負電極；所述冷端與所述制冷空間導熱連接。其特征在于:所述N型半導體添加石墨烯顆粒，或者所述P型半導體添加石墨烯顆粒，或者所述N型半導體和所述P型半導體均添加石墨烯顆粒。半導體內的石墨烯具有極高的導熱率極高的電子迀移率和導電率，能夠促使所述P型半導體和所述N型半導體以更小的能耗更快地形成穩定的P極或者N極；同時，石墨稀極尚的導熱性能可以提尚所述半導體制冷片內的熱量轉移速度和能力。使得所述半導體制冷片的所述冷端持續產生冷量，所述半導體制冷片的熱端持續產生熱量，提高所述半導體制冷片熱冷端的溫度差。即使所述熱端并未設置散熱裝置所述半導體制冷片也能保護其不會燒毀，保證其正常工作。
[0011 ] 作為優選，所述N型半導體添加石墨烯顆粒，所述P型半導體添加石墨烯顆粒，并且所述N型半導體的石墨烯顆粒的石墨烯純度高于所述P型半導體的石墨顆粒的石墨烯純度。使得半導體制冷片熱端和冷端的溫度差達到150攝氏度，在同樣的熱端溫度下能獲得更低的冷端溫度，大大提高了制冷效果。
[0012]作為優選，所述熱端設置散熱裝置。所述散熱裝置及時帶走由所述半導體制冷片冷端轉移至所述半導體制冷片熱端的熱量，提高半導體制冷片的制冷效果。
[0013]作為優選，所述散熱裝置包括與所述熱端進行熱傳遞的導熱體、與所述導熱體導熱連接的散熱片。所述導熱體將所述熱端的熱量傳導至所述散熱片進行散熱。
[0014]作為優選，所述導熱體為石墨烯材質。石墨烯的導熱率為金屬的幾十倍，可大大提升所述冷端的熱傳遞效率。
[0015]作為優選，所述制冷裝置電源設置用于調節所述電源的電流大小的電流調節單元。通過調節所述電源的電流，調整所述半導體制冷片冷熱端之間的溫度差，從而實現制冷溫度可調。
[0016]作為優選，所述制冷空間的外壁設置保溫隔熱層。所述保溫隔熱層減少所述制冷空間內部與外界之間的熱傳遞，提高制冷裝置的保溫效果。
[0017]本發明具有如下有益效果:
1.提高了半導體制冷片的熱冷端溫度差，從而提高了制冷裝置的制冷能力。
[0018]2.克服了半導體制冷片依賴于散熱裝置進行工作的缺點，簡化了半導體制冷裝置的結構，節約了成本。
[0019]3.通過提高半導體制冷片的制冷能力，提高了半導體制冷片的制冷空間。
[0020]4.采用電制冷的方式制冷，不需要使用氟利昂作為制冷劑，綠色環保，更加安全。
[0021]5.采用電制冷的方式制冷，避免了使用壓縮機式的制冷系統，降低了制冷噪音。
[0022]6.采用電制冷的方式制冷，制冷系統中無機械運動，運行更穩定。
[0023]7.制冷制熱能力可通過電流調節單元調整。
[0024]8.提高了半導體制冷片的制冷速度，即使頻繁開關制冷裝置門制冷空間內的溫度也不會有太大波動。
【附圖說明】
[0025]圖1制冷裝置側視剖視圖；
圖2半導體制冷片結構示意圖一；
圖3半導體制冷片結構示意圖二；
其中，1-制冷空間、2-半導體制冷片、3-電源、4-散熱裝置、11-保溫隔熱層、21-冷端、22-熱端、23-N型半導體、24-P型半導體、25-金屬導體、26-石墨稀層、27-石墨稀顆粒、41-導熱體、42-散熱片。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。如圖1，一種制冷裝置，包括可密閉的制冷空間1、半導體制冷片2、電連接半導體制冷片并為其供直流電的電源3。半導體制冷片2包括用于吸熱的冷端21、用于散熱的熱端22、設置在冷端21和熱端22之間的N型半導體23、設置在冷端21和熱端22之間的P型半導體24，以及連接N型半導體23和P型半導體24的金屬導體25，金屬導體25設置用于連接電源3的正負電極。冷端21與制冷空間I導熱連接，對制冷空間I進行降溫制冷。
[0027]半導體制冷片2的結構如圖2，N型半導體或者P型半導體設置石墨烯層26。N型半導體23或者P型半導體24內夾有石墨烯層26。N型半導體23內的石墨烯層為摻雜有H2或者其他可以增加石墨烯失電子能力的雜質的N型摻雜石墨烯層#型半導體24內的石墨烯層為摻雜有N02或者其他可以增加石墨烯得電子能力的雜質的P型摻雜石墨烯層。石墨烯具有極高的導熱率極高的電子迀移率和導電率，能夠促