型半导体13内的石墨烯层为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯层；P型半导体14内的石墨烯层为掺杂有N02或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯层。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迀移率和导电率，能够促使P型半导体14或者N型半导体13以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷制热片I内的热量转移速度和能力。使得冷端11持续产生冷量，热端12持续产生热量，提高半导体制冷制热片I热冷端的温度差。
[0024]为了使半导体制冷制热能力达到最佳，也可以在N型半导体13和P型半导体4内均设置石墨烯层17，。此时，需保证N型半导体具有石墨烯纯度高于P型半导体的P型掺杂石墨烯层的石墨烯纯度的N型掺杂石墨烯层。此时，冷端的温度可达-50°C，热端温度可达100°C，热冷端温度差达到150°C。
[0025]也可以采用如图3所示的半导体制冷制热片，N型半导体13或者P型半导体14添加石墨烯颗粒18。N型半导体3内的石墨烯颗粒为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯颗粒；P型半导体14内的石墨烯颗粒为掺杂有N02或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯颗粒。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迀移率和导电率，能够促使P型半导体14或者N型半导体13以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨稀极高的导热性能可以提高所述半导体制冷制热片I内的热量转移速度和能力。使得冷端11持续产生冷量，热端12持续产生热量，提高半导体制冷制热片I热冷端的温度差。
[0026]为了使半导体制冷制热能力达到最佳，也可以在N型半导体3和P型半导体4内均添加石墨烯层颗粒。此时，需保证N型半导体3中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于P型半导体4中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度。此时，冷端的温度可达_50°C，热端温度可达100°c，热冷端温度差达到150°C。
[0027]加热腔3位于制冷腔2的上方，半导体制冷制热片I设置在加热腔3和制冷腔2之间。半导体制冷制热片i的热端与加热腔3的底部导热连接，加热腔3的底部的热空气上升充满整个加热腔3对位于加热腔3中的蓄水腔33进行加热。半导体制冷制热片I的冷端11与制冷腔2的底部导热连接，加热腔2的顶部的冷空气下沉，充满整个制冷腔2对其进行制冷。
[0028]加热腔3包括进水口 31、出水口 32、设置在加热腔3内并且连通进水口 31和出水口 32的蓄水腔33，半导体制冷制热板I与蓄水腔33通过石墨烯导热件34导热连接。
[0029]为了尽量减少腔内外的热量传递，制冷腔2和加热腔3外表面均设置保温隔热层4。
[0030]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
【主权项】
1.一种半导体冰箱热水器一体装置，包括半导体制冷制热片(I )、与所述半导体制冷制热片(I)的冷端(11)导热连接的制冷腔(2)、与所述半导体制冷制热片(I)的热端(12)导热连接的加热腔(3);其特征在于:所述半导体制冷制热片(I)的N型半导体(13)设置石墨烯层，或者所述半导体制冷制热片(I)的P型半导体(14)设置石墨烯层，或者所述半导体制冷制热片(I)的N型半导体(13)和P型半导体(14)均设置石墨烯层。2.根据权利要求1所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述P型半导体(14)设置石墨烯层；所述N型半导体(13)具有石墨烯纯度高于所述P型半导体(14)的石墨烯层的石墨烯纯度的石墨烯层。3.根据权利要求1或2所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述加热腔(3)包括进水口(31)、出水口(32)、设置在所述加热腔(3)内并且连通所述进水口(31)和所述出水口(32)的蓄水腔(33)，所述半导体制冷制热板与所述蓄水腔(33)通过石墨烯导热件导热连接。4.根据权利要求1或2所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述制冷腔(2 )外表面设置保温隔热层(4 )。5.根据权利要求1或2所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述加热腔(3)外表面设置保温隔热层(4)。6.一种半导体冰箱热水器一体装置，包括半导体制冷制热片(I )、与所述半导体制冷制热片(I)的冷端(11)导热连接的制冷腔(2)、与所述半导体制冷制热片(I)的热端(12)导热连接的加热腔(3);其特征在于:所述N型半导体(13)添加石墨烯颗粒，或者所述P型半导体(14)添加石墨烯颗粒，或者所述N型半导体(13)和所述P型半导体(14)均添加石墨稀颗粒(18)。7.根据权利要求6所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述N型半导体(13)添加石墨烯颗粒，所述P型半导体(14)添加石墨烯颗粒，并且所述N型半导体的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于所述P型半导体(14)的石墨颗粒的石墨烯纯度。8.根据权利要求6或7所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述加热腔(3)包括进水口(31)、出水口(32)、设置在所述加热腔(3)内并且连通所述进水口(31)和所述出水口(32)的蓄水腔(33)，所述半导体制冷制热板与所述蓄水腔(33)通过石墨烯导热件导热连接。9.根据权利要求6或7所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述制冷腔(2 )外表面设置保温隔热层(4 )。10.根据权利要求6或7所述的一种半导体冰箱热水器一体装置，其特征在于:所述加热腔(3)外表面设置保温隔热层(4)。
【专利摘要】本发明涉及半导体制冷制热技术领域，尤其涉及一种半导体冰箱热水器一体装置。包括半导体制冷制热片、与所述半导体制冷制热片的冷端导热连接的制冷腔、与所述半导体制冷制热片的热端导热连接的加热腔；其特征在于：所述半导体制冷制热片的N型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷制热片的P型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷制热片的N型半导体和P型半导体均设置石墨烯层。使得所述半导体制冷制热片的所述冷端持续产生冷量，所述半导体制冷制热片的热端持续产生热量，提高所述半导体制冷制热片热冷端的温度差。
【IPC分类】F24H1/10, F25D23/12, F25B21/02
【公开号】CN105222393
【申请号】CN201510693478
【发明人】唐玉敏, 虞红伟
【申请人】唐玉敏, 虞红伟
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月24日