车载冰箱结构设计【三维SW+全套CAD图纸】【原创机械毕业设计】

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摘要

车载冰箱是家用冰箱的延续，可以采用半导体电子制冷技术，也可以通过压缩机制冷。一般噪音小污染少。在行车中只需将电源插头插入点烟孔，即可给冰箱降温。
车载冰箱按照技术原理分为半导体冰箱和压缩机冰箱，这两种冰箱各有其性能优点。半导体冰箱有制冷和制热两项功能：在制冷方面，最多能够达到零下5~C，而其制热温度却能够高达65~C；此外，由于不采用压缩机，半导体冰箱还有节能环保、无噪音、轻便等优点，市场售价一股在200元到1000元之间。压缩机冰箱只有制冷功能，其制冷能力可以达到一18℃，能分段控温，不易损坏，可以稳定有效地进行制冷，在很多高档轿车和标配轿车上，都采用了压缩机冰箱，市场售价为同等容积半导体冰箱的1O倍以上。
本文主要设计一款采用半导体制冷技术的车载冰箱。利用三维软件SOLIDWORKS对车载冰箱进行三维造型设计，最后达到设计的要求。

关键词： 车载冰箱；半导体制冷；三维

Abstract
A refrigerator is a continuation of the household refrigerator, can be used for semiconductor electronic refrigeration technology, can also through the compressor refrigeration. General noise pollution. In the running process of the power plug is inserted into the lighter hole, can give the refrigerator cooling.
Car refrigerator for semiconductor refrigerator and refrigerator compressor according to the technology principle, the two kinds of refrigerators have their respective advantages. Semiconductor refrigerator has two functions of refrigeration and heating: in refrigeration, most can reach minus 5~C, and the heating temperature can reach as high as 65~C; in addition, because of not adopting semiconductor refrigerator compressor, and energy saving and environmental protection, no noise, light and other advantages, the market price of a stock in 200 yuan to 1000 yuan between. Compressor refrigerator only cooling function, the refrigerating capacity can reach 18 ℃, sectional temperature control, not easy to damage, can refrigeration stability effectively, in many high-end cars and the standard car, have adopted the refrigerator compressor, 1O times higher than the market price for the same volume of semiconductor refrigerator.
Design of the main section uses the semiconductor refrigeration technology car refrigerator in the. Three-dimensional modeling design for car refrigerator using 3D software SOLIDWORKS, finally reached the design requirements.

Keywords: car refrigerator; three-dimensional semiconductor refrigeration;

目录

摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1车载冰箱概述 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
1.3制冷技术的发展 2
1.4课题主要研究内容 3
第二章 车载冰箱知识概述 4
2.1车载冰箱分类及应用现状 4
2.1.1车载冰箱应用现状 4
2.1.2车载冰箱的分类 4
2.1.3半导体式车载冰箱的原理和结构特点 5
第三章 车载冰箱的设计 6
3.1车载冰箱设计的考虑因素 6
3.1.1车载冰箱成本考虑 6
3.1.2工艺考虑 7
3.1.3车载冰箱安全认证考虑 7
3.2车载冰箱设计步骤 8
3.2.1热负荷计算 8
3.2.2冰箱系统热力计算 10
第四章 车载冰箱的整体结构的布置 12
4.1车载冰箱的组成 13
4.2  箱体的设计 13
4.3  制冷箱的设计 14
4.4  制冷装置的设计 15
4.4.1半导体制冷片三维造型 15
4.4.2 铝制散热器的三维造型 16
4.4.3 散热风扇的三维造型 17
4.4.4 制冷装置的整体三维造型 18
4.4  车载冰箱的总体的三维造型 19
4.4  车载冰箱的总体的二维视图 20
第五章 车载冰箱的节能技术 21
5.1合理选择绝热层厚度 21
5.2增厚隔热层与真空隔热板 22
5.3 减少电器件的热负荷 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26

第一章 绪论
1.1车载冰箱概述
大多数国产的车载冰箱其实就是一种电子冰箱，与普通车载冰箱不同，它不是采用压缩机的机械压缩原理制冷，而是采用电子(半导体)制冷原理，尽管不会产生噪声和污染，而且电源是特设的车载电源，但制冷效果和压缩机制冷无法相比。从冷源的提供上来看，车载冰箱主要分为有源冰箱和无源冰箱两种，其中有源车载冰箱的品牌有奥特赛、迷你、爱科、美固等。无源车载冰箱品牌有优冷、福意联等。不管是有源还是无源的车载冰箱，其制冷温度都是2～8℃，也就是只能携带保存冷饮等冷藏食品。也就是说，在往车载冰箱内放入食品饮料前，必须先把食品放到车载冰箱降降温才行，并且所有的车载冰箱均不可能在停车后长时间使用，这样不但上车前要将食品降温，而且下车时还要把食品带走，非常麻烦。
目前国际上比较流行的车载冰箱是压缩机汽车冰箱，世界上许多高档汽车上已经采用OEM方式嵌入配套压缩机汽车冰箱，这是真正意义上的汽车冰箱，欧美及欧洲、日本、韩国，许多较专业的爱好者和国防军队的需求，已经开始使用全封闭压缩机的汽车冰箱，其制冷温度可以达到零下18度，且能分段控温，大部分的冰箱都可以使用220伏/110伏-12伏/24伏电压并自动转换。这种压缩机冰箱使用是传统的往复式压缩机和旋转式压缩机。即使冰箱任意翻转都不会使压缩机损坏。压缩机采用全封闭，无氟，免维护技术，使汽车冰箱反转过来都能够正常运转，许多汽车拉力赛、越野赛使用这种冰箱。汽车冰箱采用半导体电子制冷和制热，其原理是利用直流电流通过半导体制冷芯片，使热量从芯片的冷端向热端传递(帕尔贴效应)通过散热风扇提高其效应。在制冷的功能上，电子芯片的温度能够达到5度，芯片的温度传导到冰箱的内壁上由于耗损温度达到5度。
车载冰箱2000年前后进入中国，目前市场上比较畅销的有奥特赛、龙田、爱科、美固等品牌。业内人士据此分析，随着自驾车旅游的渐渐风行，将在一定程度上刺激车载冰箱的销售。估计经过了今年夏季的市场磨合期后，今年底到明年将会有一个明显的增长。正是由于看到了国内市场的无限商机，不少原本只面对国外市场出口的施耐、德宝龙等专用车载冰箱品牌纷纷转战国内市场，而国外一些经销商更是看好中国的车载冰箱市场。有关人士介绍说，今年以来，已经陆陆续续有一些车载冰箱品牌进入市场，产品大小从3升到33升不等，颜色鲜艳多变，价位也从200多元到1000多元不等。据几家公司的销售人员介绍，车载冰箱的容量一般从6升到50升，但消费者多选择20升以下的产品。从价位来看，购买200元—500元车载冰箱的消费者最多。由于车载冰箱携带方便，操作便利，符合现代人追求自由的个性特点，价格又相对低廉，因而一个巨大的市场正在悄然形成。
1.2 课题研究的目的和意义
车载冰箱按照技术原理分为半导体冰箱和压缩机冰箱，这两种冰箱各有其性能优点。半导体冰箱有制冷和制热两项功能：在制冷方面，最多能够达到零下5~C，而其制热温度却能够高达65~C；此外，由于不采用压缩机，半导体冰箱还有节能环保、无噪音、轻便等优点，市场售价一股在200元到1000元之间。压缩机冰箱只有制冷功能，其制冷能力可以达到一18℃，能分段控温，不易损坏，可以稳定有效地进行制冷，在很多高档轿车和标配轿车上，都采用了压缩机冰箱，市场售价为同等容积半导体冰箱的1O倍以上。
车载压缩冰箱的好处不言而喻，而国内的车载冰箱的发展方向显然与潮流有些相左，没有从消费者的需求出发，去研究车载冰箱的实用性，而一味去追求容积大小、外观和颜色，可以肯定的是，压缩机汽车冰箱必然要成为车载冰箱的主流产品，虽然在国内压缩机汽车冰箱还集中在一些高端车领域，但随着技术的成熟和市场的不断普及，成为主流产品只是时间的问题，中国的车载冰箱业技术还有待提高。
目前国内除了德国美固、科龙在中国国内投资了车载压缩机冰箱生产线之外，其余厂商都是靠半导体冰箱打市场。来自有关渠道的最新的消息说，海尔也正在积极上马车载压缩机冰箱生产线，预计到2008年可给GE等知名汽车企业“标配”供货。
综上，本文设计一款靠半导体制冷的经济型车载冰箱，符合目前的发展趋势。
1.3制冷技术的发展
冰箱的发展是建立在制冷技术发展的基础上的，随着制冷技术的不断进步，才有了冰箱现在的发展。
现代制冷技术是18世纪后期发展起来的。在此之前人们就已懂得冷的利用。我国古代就有人用天然冰冷藏食品和防暑降温。马可波罗在他的著作（马可波罗游记）中，对中国制冷和造冰窑的方法有详细的记述。
   1755年，爱丁堡的化学教师库仑利用乙醚蒸发使水结冰。他的学生布拉克从本质上解释了融化和汽化现象。提出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。
   1834年，发明家波尔金斯制造出了第一台以乙醚为工质的蒸发压缩式制冷机，并正式申请了英国第6662号专利。这是后来所有蒸汽压缩式制冷机的雏形，但使用的工质是乙醚，容易燃烧。到1875年卡利和林德用氨制冷剂，从此蒸汽压缩式制冷机开始占有统治地位。
   在此前期，空气绝热膨胀会显著降低空气温度的现象开始用于制冷。1844年，医生高里用封闭循环的空气制冷机为患者建立了一座空调站，空气制冷机使他一举成名。威廉西门斯在空气制冷机中引入了回热器，并提高了制冷机得性能。
   1859年，卡利发明了氨水吸收式制冷系统，并申请了专利。
   1910年左右，马利斯莱兰克发明了蒸汽喷射式制冷系统。
到20世纪，制冷技术有了更大的发展：全封闭制冷压缩机的研制成功（美国通用电器公司），米里杰发现氟利昂制冷剂并用于蒸汽压缩式制冷循环以及混合制冷剂的应用，伯宁顿发明回热式除湿器循环以及热泵的出现，均推动了制冷技术的发展。