制冷装置以及烟机

技术领域

本申请涉及电器技术领域，特别是涉及一种制冷装置以及烟机。

背景技术

通常厨房的工作环境温度较高，容易导致人体不适，针对该情况，目前出现了搭载制冷模块的烟机。相比压缩机制冷，半导体制冷模块有着无需二次安装、体积小、无运动部件等各方面的优势，因此在烟机制冷方面得到了广泛使用。

本申请的发明人发现，目前半导体制冷模块中的半导体制冷片单位体积较小，制冷能力有限，且由于热面面积较小，导致单位面积热流密度较大，热量难以排除，从而导致半导体制冷模块的工作效率降低，制冷能力大打折扣。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种制冷装置以及烟机，能够显著降低出风温度，满足制冷需求。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种制冷装置，包括：壳体，用于形成制冷通道和散热通道；至少两个半导体制冷组件，分别包括设置有制冷端和制热端的半导体制冷芯片；风机系统，用于分别在所述制冷通道和所述散热通道形成制冷气流和散热气流，其中所述制冷气流至少部分沿第一流动方向依次与各所述半导体制冷芯片的制冷端进行热交换，所述散热气流至少部分沿与所述第一流动方向相反的第二流动方向依次与各所述半导体制冷芯片的制热端进行热交换。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种烟机，包括上述的制冷装置。

本申请的有益效果是：一方面制冷装置通过至少两个半导体制冷组件的设置，使得制冷气流在经过制冷通道后能够得到多次降温，从而自制冷通道排出的制冷气流的温度相比进入制冷通道的制冷气流的温度能够得到显著降低，能够满足制冷需求；另一方面与各半导体制冷芯片的制冷端依次进行热交换的气流和与各半导体制冷芯片的制热端依次进行热交换的气流方向相反，能够为保证各半导体制冷芯片两端的温度差符合要求提供技术支持。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请制冷装置一实施方式的结构示意图；

图2是图1制冷装置的爆炸结构示意图；

图3是本申请制冷装置另一实施方式中第二换热器的结构示意图；

图4是本申请烟机一实施方式的结构示意图；

图5是图4烟机的立体结构示意图；

图6是图4烟机的部分立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1至图2，图1是本申请制冷装置一实施方式的结构示意图，图2是图1制冷装置的爆炸结构示意图。

本申请中的制冷装置可以用于烟机等各种需要制冷的制冷设备，在此不做限制。

该制冷装置1000包括壳体1100、半导体制冷组件1200以及风机系统(图未示)。

壳体1100用于形成制冷通道1110和散热通道1120。

半导体制冷组件1200的数量为至少两个，例如，两个、四个或者更多个，每个半导体制冷组件1200均包括设置有制冷端12011和制热端12012的半导体制冷芯片1201，在本实施方式中，半导体制冷芯片1201的制冷端12011和制热端12012相对设置，在半导体制冷芯片1201工作时，制冷端12011和制热端12012之间就会产生热量的转移，具体地，热量从制冷端12011转移到制热端12012，从而制冷端12011的温度降低，制热端12012的温度升高。

风机系统用于分别在制冷通道1110和散热通道1120形成制冷气流和散热气流，其中制冷气流至少部分沿第一流动方向依次与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011进行热交换，散热气流至少部分沿与第一流动方向相反的第二流动方向依次与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011进行热交换。

具体地，至少两个半导体制冷组件1200沿着第一流动方向依序排列，且各个半导体制冷芯片1201的制冷端12011均设置在制冷通道1110中，制热端12012均设置在散热通道1120中，当风机系统分别在制冷通道1110和散热通道1120中产生制冷气流和散热气流时，制冷气流的至少一部分与散热气流的至少一部分流向相反。

当风机系统在制冷通道1110中产生制冷气流时，制冷气流的至少一部分沿第一流动方向依次与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011进行热交换，从而制冷气流的温度逐渐降低，最终排出制冷通道1110，当制冷装置1000应用于烟机时，排出制冷通道1110的制冷气流吹向用户。

当风机系统在散热通道1120中产生散热气流时，散热气流的至少一部分沿与第一流动方向相反的第二流动方向依次与各半导体制冷芯片1201的制热端12012进行热交换，即散热气流依次吸收各半导体制冷芯片1201的制热端12012产生的热量，使半导体制冷芯片1201的制热端12012温度降低，达到散热的目的，其中，最终吸收热量的散热气流排出散热通道1120。

通常而言，对于半导体制冷芯片1201而言，其制冷端12011和制热端12012的温差越大，工作效率越低且耗费能量越多，因此出于经济性和工作效率的要求，通常要求半导体制冷芯片1201制热端12012和制冷端12011温差不超过30摄氏度。因此在本实施方式中，设置与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011依次进行热交换的气流和与各半导体制冷芯片1201的制热端12012依次进行热交换的气流方向相反，当各半导体制冷芯片1201的规格完全相同时，这样的设置可以使得各半导体制冷芯片1201的制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低，各半导体制冷芯片1201的制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高，也就是说，此时各半导体制冷芯片1201的整体温度沿第一流动方向依次降低，进而可以保证各半导体制冷芯片1201两端的温度差符合要求。

从上述内容可以看出，一方面制冷装置1000通过至少两个半导体制冷组件1200的设置，使得制冷气流在经过制冷通道1110后能够得到多次降温，从而自制冷通道1110排出的制冷气流的温度相比进入制冷通道1110的制冷气流的温度能够得到显著降低，能够满足制冷需求；另一方面与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011依次进行热交换的气流和与各半导体制冷芯片1201的制热端12012依次进行热交换的气流方向相反，能够为保证各半导体制冷芯片1201两端的温度差符合要求提供技术支持。

在本实施方式中，在工作时，各半导体制冷芯片1201的制冷功率沿第一流动方向依次降低。

具体地，由于制冷气流沿着第一流动方向依次经过各半导体制冷芯片1201的制冷端12011后，温度逐渐降低，因此沿着第一流动方向，处于前端的半导体制冷芯片1201相比处于后端的半导体制冷芯片1201需要处理的制冷气流温度较高，因此设置各半导体制冷芯片1201的制冷功率沿第一流动方向依次降低，即，处于前端的半导体制冷芯片1201相比处于后端的半导体制冷芯片1201制冷能力强，可以使制冷气流的温度下降幅度沿第一流动方向变小，达到节省能量的目的。

在本实施方式中，在工作时，各半导体制冷芯片1201的制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低，各半导体制冷芯片1201的制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高。

从上述分析可知，通常要求半导体制冷芯片1201制热端12012和制冷端12011温差不超过30摄氏度。

因此在本实施方式中，设置各半导体制冷芯片1201的制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低，各半导体制冷芯片1201的制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高，即，沿着第一流动方向，各半导体制冷芯片1201的整体温度依次下降，从而可以使各半导体制冷芯片1201制热端12012和制冷端12011的温度差符合要求。

其中，设置各半导体制冷芯片1201的制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低，各半导体制冷芯片1201的制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高的方式有很多种：一种就是上述所说的设置各半导体制冷芯片1201的规格完全相同，此时由于与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011依次进行热交换的气流和与各半导体制冷芯片1201的制热端12012依次进行热交换的气流方向相反，自然而然就可以保证制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低以及制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高，还有一种是通过设置半导体制冷芯片1201的规格本身不同，同时配合与各半导体制冷芯片1201的制冷端12011依次进行热交换的气流和与各半导体制冷芯片1201的制热端12012依次进行热交换的气流方向相反，也可以保证制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低以及制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高。

总而言之，关于如何设置各半导体制冷芯片1201而保证制冷端12011的温度沿第一流动方向依次降低以及制热端12012的温度沿第二流动方向依次升高，本申请不做限制。

其中为了便于更好地对制冷装置1000进行详细的说明，以下均以半导体制冷组件1200的数量为两个进行说明。

两个半导体制冷组件1200包括第一半导体制冷组件1210和第二半导体制冷组件1220，第一半导体制冷组件1210和第二半导体制冷组件1220沿第一流动方向依序设置，第一半导体制冷组件1210包括第一半导体制冷芯片1211，第二半导体制冷组件1220包括第二半导体制冷芯片1221。

也就是说，当风机系统在制冷通道1110中形成制冷气流时，制冷气流依次与第一半导体制冷芯片1211、第二半导体制冷芯片1221的制冷端12011进行热交换，当风机系统在散热通道1120中形成散热气流时，散热气流依次与第二半导体制冷芯片1221、第一半导体制冷芯片1211的制热端12012进行热交换。

继续参阅图1和图2，在本实施方式中，散热通道1120设置有第一散热入口1121、第二散热入口1122以及散热出口1123。

至少两个半导体制冷组件1200设置于第一散热入口1121和散热出口1123之间，第二散热入口1122设置于相邻两个半导体制冷组件1200的制热端12012之间的间隔区域，壳体1100外部的空气分别经第一散热入口1121和第二散热入口1122输入散热通道1120，并向散热出口1123，进而形成散热气流。

当两个半导体制冷组件1200包括第一半导体制冷组件1210和第二半导体制冷组件1220时，第二散热入口1122设置于第一半导体制冷组件1210的制热端12012和第二半导体制冷组件1220的制热端12012之间。当两个半导体制冷组件1200的数量不止两个时，第二散热入口1122可以设置在任意相邻两个半导体制冷组件1200的制热端12012之间的间隔区域。可以理解的是，第二散热入口1122的数量可以不止一个。通常而言进入第一散热入口1121的空气温度与进入第二散热入口1122的空气温度大致相同，由于经第一散热入口1121进入的空气需要与第二半导体制冷芯片1201的制热端12012进行热交换，因此经第一散热入口1121进入的空气在到达第二散热入口1122时的温度相比直接自第二散热入口1122进入的空气温度较高，因此直接自第二散热入口1122进入的空气能够中和自第一散热入口1121进入的空气的温度，而后两股空气混合后的空气与第一半导体制冷芯片1210的制热端12012进行热交换而对第一半导体制冷芯片1210的制热端12012进行散热。

而在其他实施方式中，若不设置第二散热入口1122，而是只设置第一散热入口1121和散热出口1123，那么到达第一半导体制冷芯片1211的空气是经过第二半导体制冷芯片1211的制热端12012升温过的空气，而本实施方式通过第二散热入口1122的设置，到达半导体制冷芯片1211的空气是对经过第二半导体制冷芯片1211的制热端12012升温过的空气中和过的空气，从而对第一半导体制冷芯片1211的制热端12012进行散热的空气温度相比其他实施方式要低，能够改善散热效果。

另外，在不同的应用场景中，可以通过设置第二散热入口1122的尺寸、位置不同(例如靠近第一半导体制冷芯片1211的远近)来调节自第二散热入口1122进入的壳体1100外部空气的风量，进而调节对第一半导体制冷芯片1211进行降温的空气的温度，最终调节第一半导体制冷芯片1211的制热端12012的温度，实现第一半导体制冷芯片1211的制热端12012温度的可调可控。

同时，在本实施方式中，风机系统以抽吸方式从第一散热入口1121和第二散热入口1122向散热出口1123抽取空气。具体地，风机系统设置于散热出口1123处而将第一散热入口1121和第二散热入口1122附近的空气抽向散热出口1123。

当然，在其他实施方式中，风机系统也可以以吹送方式将第一散热入口1121和第二散热入口1122附近的空气吹向散热出口1123，此时，风机系统可以设置在第一散热入口1121和第二散热入口1122附近，总而言之，关于风机系统的工作方式和设置方式，本申请不做限制。

继续参阅图1和图2，在本实施方式中，制冷通道1110设置有制冷入口1111和制冷出口1112，至少两个半导体制冷组件1200设置于制冷入口1111和制冷出口1112之间，风机系统进一步以吹送方式从制冷入口1111向制冷出口1112吹送空气，制冷入口1111与散热出口1123相邻设置，制冷出口1112与第一散热入口1121相邻设置。

具体地，设置风机系统以吹送方式从制冷入口1111向制冷出口1112吹送空气，可以使风机系统设置在制冷入口1111处。

当制冷装置1000用于烟机时，制冷出口1112通常邻近用户设置以将排出的制冷气流吹向用户，降低用户周围环境的温度，提高舒适感，同时将散热出口1123远离用户设置，避免排出的散热气流再次使用户周围环境的温度升高，因此在本实施方式中，通过将制冷入口1111与散热出口1123相邻设置以及制冷出口1112与第一散热入口1121相邻设置，可以使制冷入口1111与散热出口1123均远离用户设置，制冷出口1112与第一散热入口1121均邻近用户设置，同时由于风机系统以抽吸方式生成散热气流以及以吹送的方式生成制冷气流，因此可将风机系统设置在制冷入口1111与散热出口1123附近，实现将风机系统远离用户设置，降低噪音。

其中，在本实施方式中，风机系统包括第一风机(图未示)以及第二风机(图未示)，第一风机对应制冷通道1110设置，第二风机对应散热通道1120设置。具体地，第一风机设置在制冷入口1111附近，第二风机设置在散热出口1123附近。

其中，在本实施方式中，为了提高制冷装置1000的散热性能，制冷通道1110的数量可以不止一个，相应地，散热通道1120的数量也不止一个，且制冷通道1110的数量与散热通道1120的数量对应相同。

参阅图2，半导体制冷组件1200还包括：第一换热器1202、第二换热器1203。

第一换热器1202设置在制冷通道1110中且与半导体制冷芯片1201的制冷端12011热接触；第二换热器1203设置在散热通道1120中且与半导体制冷芯片1201的制热端12012热接触。

具体地，第一换热器1202以及第二换热器1203的设置可以分别扩大制冷气流与半导体制冷芯片1201的制冷端12011的热交换面积以及散热气流与半导体制冷芯片1201的制热端12012的热交换面积，保证制冷效果以及散热效果。

同时由于对半导体制冷芯片1201而言，其制热端12012热量约等于制冷端12011冷量与输入的电功率之和，因此，在本实施方式中，为了改善散热效果，设置第二换热器1203的换热效率大于第一换热器1201的换热效率。

在一应用场景中，第一换热器1202为铲齿换热器，第二换热器1203为热管换热器，此时如图2所示，第二换热器1203包括：基座12031、散热翅片12032以及热管12033。

多个散热翅片12032沿第二流动方向的垂直方向间隔排列于基座12031的一侧表面上；热管12033一端设置于基座12031的与多个散热翅片12032相背的另一侧表面上，并与半导体制冷芯片1201的制热端12012热接触，另一端插入多个散热翅片12032。

具体地，热管12033通过其管内液体的相变过程能够将半导体制冷芯片1201制热端12012产生的热量传输至散热翅片12032后由散热气流带走，从而提高散热性能。

其中，设置热管12033的一端直接与半导体制冷芯片1201的制热端12012接触能够进一步提高散热性能。

在本实施方式中，热管12033插入多个散热翅片12032的一端与多个散热翅片12032采用过盈配合的方式连接。当然在其他实施方式中，热管12033还可以采用焊接等其他方式与多个散热翅片12032连接，在此不做限制。

其中，关于热管12033与基座12031如何连接本申请不做限制。例如，在其他实施方式中，如图3所示，为了保证连接牢固性，热管22033的一端可以插入基座22031中而与之焊接。此时为了装配过程中的便利，基座22031可以由两部分组成，第一部分220311呈板状，用于安装散热翅片22032，第二部分220312呈块状，用于焊接热管22033的一端，其中，呈板状的第一部分220311和呈块状的第二部分220312焊接在一起。

其中，在本实施方式中，为了保证制冷装置1000的密封性能，防止漏风现象的发生，第一换热器1202与壳体1100之间，第二换热器1203与壳体1100之间均通过热熔胶等密封材料密封。

继续参阅图1和图2，壳体1100包括第一壳体1101以及第二壳体1102，第一壳体1101用于形成制冷通道1110，第二壳体1102用于形成散热通道1120，其中，第一壳体1101与第二壳体1102可拆卸连接。

具体地，通过设置第一壳体1101与第二壳体1102可拆卸连接，可以便于对制冷装置1000的组装、维护。

当然在其他实施方式中，壳体1100也可以采用一体成型的方式设置。

其中，在本实施方式中，为了保证制冷出口1112出风温度的均匀性，各半导体制冷芯片1201经过同一直线。

当然，在其他实施方式中，各半导体制冷芯片1201也可以交错设置，在此不做限制。

参阅图4，图4是本申请烟机一实施方式的结构示意图。该烟机2000包括制冷装置2100。

制冷装置2100与上述实施方式中的制冷装置1000结构相同，详见可参见上述实施方式，在此不再赘述。

在本实施方式中，制冷装置2100中制冷通道2110中的制冷气流最终吹向用户，散热通道2120中的散热气流最终远离用户吹出。

同时结合图5和图6，烟机2000还包括烟机本体2200，烟机本体2200包括底座2210以及油烟组件2220。

制冷装置2100以及油烟组件2220均位于底座2210的同一侧，底座2210设有进烟口(图未示)以及排气口2211，油烟组件2220对应进烟口设置，厨房内产生的油烟自进烟口进入底座2210，而后通过油烟组件2220排出，具体地，底座2210内设有集烟罩、接油盒、电控等元件，用于吸收、收集厨房内的油烟。

同时制冷装置2100的制冷通道2110对应排气口2211设置，以将制冷气流自排气口2211吹向底座2210的另一侧，进而实现将制冷气流最终吹向用户。

具体地，在制冷装置2100中，制冷通道2110和散热通道2120平行设置，制冷通道2110的制冷出口2111对应底座2210上的排气口2211设置，散热通道2120的散热出口2121远离底座2210设置，保证最终排出的散热气流远离用户。

其中，本实施方式还将制冷入口2112远离底座2210设置，以减少制冷气流中油烟的含量，保证最终吹向用户的制冷气流干净。

同时为了保证制冷气流能够吹向用户，烟机2000还包括导风板2300，导风板2300设置于排气口2211处，用于将制冷气流导向用户。

同时为了保护制冷装置2100，避免制冷装置2100直接暴露在外部环境中而遭受损坏，烟机2000还包括与烟机本体2200的壳体相互配合而保护制冷装置2100的第一壳体2400。

其中，为了保证散热气流能够排出，散热通道2120的散热出口2121和油烟组件2220的排烟口2221不被任何壳体遮挡。具体地，第一壳体2400远离底座2210一侧设有第一进风口2410，便于环境风能够进入制冷通道2110内而形成制冷气流，同时第一壳体2400靠近底座2210一侧还设有第二进风口2420，便于环境风能够进入散热通道2120内而形成散热气流。

同时，第一壳体2400还将底座2210上的排气口2211限定在其内，能够精准地将制冷气流通过排气口2211排出。

总而言之，本申请一方面制冷装置通过至少两个半导体制冷组件的设置，使得制冷气流在经过制冷通道后能够得到多次降温，从而自制冷通道排出的制冷气流的温度相比进入制冷通道的制冷气流的温度能够得到显著降低，能够满足制冷需求；另一方面与各半导体制冷芯片的制冷端依次进行热交换的气流和与各半导体制冷芯片的制热端依次进行热交换的气流方向相反，能够为保证各半导体制冷芯片两端的温度差符合要求提供技术支持。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。