一种户外太阳能半导体低温保存箱的制作方法

1.本实用新型涉及一种保存箱，特别是涉及一种户外太阳能半导体低温保存箱。

背景技术：

2.目前户外常用的物品低温保存方式主要为普通保温箱加蓄冷剂模式或使用车载保温箱。保温箱加蓄冷剂保存方式主要依靠蓄冷剂吸收保温箱内部热量，从而保持周围小范围内的低温环境；该方法制冷量有限，在环境温度较高条件下(特别是夏季户外)，蓄冷剂无法长时间有效保持保温箱内部低温环境，且箱内空气不流通，箱体内部不同区域温差较大。而车载保温箱主要分为半导体制冷和压缩机制冷两种，容量较小，户外长时间使用耗电量较高，且在车辆无法到达区域使用受限。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种便携高效且具有长时间续航的户外太阳能半导体低温保存箱。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种户外太阳能半导体低温保存箱，包括具有内腔的保温箱壳体，所述的保温箱壳体顶部敞口且底部封闭，所述保温箱壳体顶部设有保温箱箱门，所述保温箱箱门与保温箱壳体之间活动连接，所述保温箱箱门部分外表面上设有太阳能板，所述太阳能板与保温箱箱门之间活动连接，所述太阳能板与保温箱箱门之间还设有支架，所述保温箱壳体的侧面中心嵌设有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括设置在所述保温箱壳体内侧的半导体制冷片冷面与设置在所述保温箱壳体外侧且与半导体制冷片冷面相连接的半导体制冷片热面，所述半导体制冷片热面的外表面上设有散热单元，所述半导体制冷片冷面的表面上设有散冷单元，所述保温箱壳体上还设有控制器、分别与所述控制器相连的外接电源和温度传感器。
5.优选地，所述保温箱箱门与保温箱壳体之间通过合页连接。
6.优选地，所述保温箱壳体上侧面和左右两侧面设有三块太阳能板，其中上侧面的太阳能板面积与所述保温箱箱门面积相同，左右两侧面的太阳能板面积略小于所述保温箱壳体左右两侧面面积，三块太阳能板之间通过合页连接。
7.优选地，所述散热单元包括设置在所述半导体制冷片热面外表面上的热管、与所述热管相连的散热鳍片以及设置在所述散热鳍片上的散热风扇。
8.优选地，所述散冷单元包括设置在所述半导体制冷片冷面上的换热片、设置在所述换热片上的散冷风扇以及设置在所述换热片上的环形风道。
9.优选地，所述环形风道上开具有风孔。
10.优选地，所述保温箱箱门与保温箱壳体之间还设有锁扣。
11.优选地，所述保温箱壳体上还设有蓄电池，所述蓄电池与所述控制器相连接。
12.优选地，所述保温箱壳体上还设有把手。
13.优选地，所述太阳能板上设有与所述支架相配合的固定孔板，所述支架一端可插
入所述固定孔板上的调节孔内。
14.基于上述技术方案，本实用新型的优点是：
15.本实用新型的低温保存箱与传统车载冰箱相比，容积更大，便携性更强，适用场景更多；与传统蓄冷剂保温箱相比，本实用新型的低温保存箱制冷时间更长，制冷速度更快且更均匀。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1为低温保存箱示意图；
18.图2为低温保存箱太阳能板展开结构示意图；
19.图3为低温保存箱内部示意图；
20.图4为低温保存箱散热单元与散冷单元结构示意图。
具体实施方式
21.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
22.本实用新型提供了一种户外太阳能半导体低温保存箱，如图1～图4所示，其中示出了本实用新型的一种优选实施方式。
23.如图1所示，所述户外太阳能半导体低温保存箱包括具有内腔的保温箱壳体1，所述的保温箱壳体1顶部敞口且底部封闭，所述保温箱壳体1顶部设有保温箱箱门2，所述保温箱箱门2与保温箱壳体1 之间活动连接，所述保温箱箱门2部分外表面上设有太阳能板3，所述太阳能板3与保温箱箱门2之间活动连接，所述太阳能板3与保温箱箱门2之间还设有支架14，所述保温箱壳体1的侧面中心嵌设有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括设置在所述保温箱壳体1内侧的半导体制冷片冷面19与设置在所述保温箱壳体1外侧且与半导体制冷片冷面19相连接的半导体制冷片热面10，所述半导体制冷片热面10 的外表面上设有散热单元，所述半导体制冷片冷面19的表面上设有散冷单元，所述保温箱壳体1上还设有控制器6、分别与所述控制器6 相连的外接电源7和温度传感器9。
24.具体地，户外太阳能半导体低温保存箱包括具有内腔的保温箱壳体1，所述的保温箱壳体1顶部敞口且底部封闭，且所述的保温箱壳体1顶部通过箱门封闭，保温箱箱门2与保温箱壳体1通过合页连接。如图2所示，所述保温箱壳体1上侧面和左右两侧面设有三块太阳能板3，其中上侧面的太阳能板3面积与所述保温箱箱门2面积相同，左右两侧面的太阳能板3面积略小于所述保温箱壳体1左右两侧面面积，三块太阳能板3之间通过合页连接。中间太阳能板与箱门采用合页连接，可调整角度，再通过保温箱箱门2上的支架14固定。优选地，所述太阳能板3上设有与所述支架14相配合的固定孔板20，所述支架14一端可插入所述固定孔板20上的调节孔内。
25.优选地，所述保温箱箱门2与保温箱壳体1之间还设有锁扣5。更优选地，所述保温箱壳体1上还设有把手13优选地，所述保温箱壳体1上还设有蓄电池8，所述蓄电池8与所述控制器6相连接。
26.进一步，所述散热单元包括设置在所述半导体制冷片热面10外表面上的热管、与所述热管相连的散热鳍片11以及设置在所述散热鳍片11上的散热风扇12。如图4所示，所述散冷单元包括设置在所述半导体制冷片冷面19上的换热片15、设置在所述换热片15上的散冷风扇16以及设置在所述换热片15上的环形风道17。优选地，所述环形风道17上开具有风孔18。
27.太阳能板3通过保温箱体1内部嵌入的导线与控制器6连接，控制器6调整合适电流、电压稳定地输出至蓄电池8、半导体制冷片、温度传感器9、散冷器风扇16和散热器风扇12。半导体制冷片冷面 19涂有硅脂，朝向保温箱内部，半导体制冷片热面10涂有硅脂，朝向保温箱外部，半导体制冷片热面10与散热单元连接，冷面与散冷单元连接，散热单元由热管，散热鳍片11，散热风扇12组成；散冷单元由换热片15，散冷风扇16组成。半导体制冷片工作时，与涂有导热硅脂的热面紧密贴合的热管将热量传递至散热鳍片11，通过散热风扇12进行散热；半导体冷面吸收换热片热量使换热片温度降低，散冷风扇16使保温箱内部空气与换热片15接触降温后进入环形风道17，冷空气通过环形风道17上的风孔18传送至保温箱内部不同位置，散冷风扇16使保温箱内部空气不断循环降温，从而使保温箱内部能够长时间保持低温环境。
28.在本实施例中，以保存场地调查土壤样品为例，对本实用新型的低温保存箱的原理和工作过程进一步进行说明。
29.本实施例中样品保存温度条件为4℃，选用半导体制冷片型号为tec1-12706,工作电流6a，额定电压12v，最大功率72w，最大制冷功率60w，保温箱外部尺寸为600mm*500mm*450mm，三块太阳能板面积总面积为0.7m2，功率为100w。
30.系统热负荷q主要包括：箱体漏热量q1，开门漏热量q2，贮物热量q3。q1＝k*a*(t
1-t2)*1.15＝0.505*1.59*(34-4)*1.1＝26.5w，式中：k为传热系数，a为箱体外表面积，t1为环境温度，t2为箱体温度。
31.平均每小时内开门次数取5次，每次开门箱内空气会全部被置换成箱外空气，q2＝v*n*
△
h/(3.6v)＝0.135*5*0.102/(3.6*0.87)＝0.02w，式中：v为箱体内容积，n为开门次数，
△
h为进入箱内空气达到规定温度时的比焓差，v为空气的比体积。
32.贮物热量q3以3h取10个样品计算，土壤样品总质量约为4kg，样品温度为20℃，2h内将样品温度降至4℃，q3＝m*c*(t
3-t4) /7200＝4*2500*(20-4)/(3600*3)＝14.8w，式中m为土壤质量，c 为土壤比热容，t3为土壤温度，t4为保存温度。
33.因此，q＝q1+q2+q3＝26.5+0.02+14.8＝41.32w《60w，因此本实用新型满足热负荷要求。
34.保温箱壳体1和保温箱箱门2绝热层采用硬质聚氨酯整体发泡而成，太阳能板3由三块面积略小于对应保温箱侧面面积的太阳能板组成，三块太阳能板通过合页4连接，太阳能板3与保温箱箱门2通过合页连接，太阳能板3与保温箱箱门2通过锁扣5可与保温箱壳体固定在一起，通过支架14调整安装在保温箱箱门2上的太阳能板3的角度，使更多的太阳光照在太阳能板半导体p-n结上，形成电流，太阳能板3与控制器6通过导线连接，控制器6将太阳能板产生的电流转化为电流电压大小合适且稳定的电流，并通过导线将电流输送至蓄电池8和各负载.
35.当无太阳关或光照不足时，可通过蓄电池8为各负载供电，同时控制器6上存有外
接电源接口，在运输或长时间无光照条件下可通过外接电源7为负载持续供电，保证系统正常运行。半导体制冷片通电后由于帕尔贴原理，在半导体制冷片冷面19处吸收热量，而在半导体制冷片热面10处释放热量。半导体制冷片热面10表面涂有导热硅脂，散热鳍片11与半导体制冷片热面10紧密贴合,半导体制冷片热面10 释放的热量传递至散热鳍片11增加散热表面积，散热鳍片11左右两侧各装有散热风扇12进一步加大散热效率。半导体制冷片冷面19表面涂有导热硅脂，换热片15与半导体制冷片冷面19紧密贴合,半导体制冷片冷面19吸收换热片15的热量，使换热片15温度降低，换热片 15朝向保温箱体内部一侧安装有散冷风扇16，散冷风扇16使保温箱内部空气与低温换热片15进行热量交换变成低温气体，低温气体通过换热片15左右两侧的风道17和风孔18均匀分布在保温箱体内部，使得保温箱内部温度均匀且快速下降。
36.本实用新型的低温保存箱与传统车载冰箱相比，容积更大，便携性更强，适用场景更多；与传统蓄冷剂保温箱相比，本实用新型的低温保存箱制冷时间更长，制冷速度更快且更均匀。
37.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：

1.一种户外太阳能半导体低温保存箱，包括具有内腔的保温箱壳体(1)，所述的保温箱壳体(1)顶部敞口且底部封闭，所述保温箱壳体(1)顶部设有保温箱箱门(2)，所述保温箱箱门(2)与保温箱壳体(1)之间活动连接，其特征在于：所述保温箱箱门(2)部分外表面上设有太阳能板(3)，所述太阳能板(3)与保温箱箱门(2)之间活动连接，所述太阳能板(3)与保温箱箱门(2)之间还设有支架(14)，所述保温箱壳体(1)的侧面中心嵌设有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括设置在所述保温箱壳体(1)内侧的半导体制冷片冷面(19)与设置在所述保温箱壳体(1)外侧且与半导体制冷片冷面(19)相连接的半导体制冷片热面(10)，所述半导体制冷片热面(10)的外表面上设有散热单元，所述半导体制冷片冷面(19)的表面上设有散冷单元，所述保温箱壳体(1)上还设有控制器(6)、分别与所述控制器(6)相连的外接电源(7)和温度传感器(9)。2.根据权利要求1所述的低温保存箱，其特征在于：所述保温箱箱门(2)与保温箱壳体(1)之间通过合页(4)连接。3.根据权利要求1所述的低温保存箱，其特征在于：所述保温箱壳体(1)上侧面和左右两侧面设有三块太阳能板(3)，其中上侧面的太阳能板(3)面积与所述保温箱箱门(2)面积相同，左右两侧面的太阳能板(3)面积略小于所述保温箱壳体(1)左右两侧面面积，三块太阳能板(3)之间通过合页连接。4.根据权利要求1所述的低温保存箱，其特征在于：所述散热单元包括设置在所述半导体制冷片热面(10)外表面上的热管、与所述热管相连的散热鳍片(11)以及设置在所述散热鳍片(11)上的散热风扇(12)。5.根据权利要求1所述的低温保存箱，其特征在于：所述散冷单元包括设置在所述半导体制冷片冷面(19)上的换热片(15)、设置在所述换热片(15)上的散冷风扇(16)以及设置在所述换热片(15) 上的环形风道(17)。6.根据权利要求5所述的低温保存箱，其特征在于：所述环形风道(17)上开具有风孔(18)。7.根据权利要求2所述的低温保存箱，其特征在于：所述保温箱箱门(2)与保温箱壳体(1)之间还设有锁扣(5)。8.根据权利要求2所述的低温保存箱，其特征在于：所述保温箱壳体(1)上还设有蓄电池(8)，所述蓄电池(8)与所述控制器(6)相连接。9.根据权利要求2所述的低温保存箱，其特征在于：所述保温箱壳体(1)上还设有把手(13)。10.根据权利要求2所述的低温保存箱，其特征在于：所述太阳能板(3)上设有与所述支架(14)相配合的固定孔板(20)，所述支架(14)一端可插入所述固定孔板(20)上的调节孔内。

技术总结

本实用新型涉及一种户外太阳能半导体低温保存箱，包括具有内腔的保温箱壳体，所述保温箱箱门与保温箱壳体之间活动连接，所述保温箱箱门部分外表面上设有太阳能板，所述保温箱壳体的侧面中心嵌设有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括设置在所述保温箱壳体内侧的半导体制冷片冷面与设置在所述保温箱壳体外侧的半导体制冷片热面，所述半导体制冷片热面的外表面上设有散热单元，所述半导体制冷片冷面的表面上设有散冷单元，所述保温箱壳体上还设有控制器、分别与所述控制器相连的外接电源和温度传感器。本实用新型与传统车载冰箱相比，容积更大，便携性更强，适用场景更多；与传统蓄冷剂保温箱相比，制冷时间更长，制冷速度更快且更均匀。且更均匀。且更均匀。