CN101158521A

CN101158521A - 半导体控温控湿器

Info

Publication number: CN101158521A
Application number: CNA2007101698561A
Authority: CN
Inventors: 吴明; 李开基
Original assignee: Ruier Electronic Science & Technology Co Ltd Hainan
Current assignee: Ruier Electronic Science & Technology Co Ltd Hainan
Priority date: 2007-11-11
Filing date: 2007-11-11
Publication date: 2008-04-09

Abstract

本发明公开了一种半导体控温控湿器，特征是由半导体部件和控制电路组成，所述半导体部件是在半导体制冷芯片[7]的冷热两极分别设有导冷块[11]、散热板[14]，在导冷块的另一侧设置致冷板[10]；在致冷板[10]外侧设置致冷板风扇[8]、回风导流罩[12]，在散热板[14]外侧设置降温风扇[5]；在半导体制冷芯片[7]的下方设置冷凝水排吸蒸发系统；所述控制电路是由温度传感器[1]、湿度传感器[2]、IC智能芯片[3]、控制器组成，其中在IC智能芯片[3]上设有三个输出线路分别通过控制器与半导体制冷芯片[7]、致冷板风扇[8]、降温风扇[5]连接。本发明结构简单，制作成本低，具有体积小、噪音低、无污染等特点，符合现代社会注重绿色环保的基本要求。

Description

半导体控温控湿器

技术领域

本发明涉及一种降温除湿装置，具体涉及一种利用制冷晶片及控制电路来实现特定密封环境控温控湿的装置。

背景技术

自从帕尔帖效应发现以来，特别是半导体出现后，利用半导体来实现热电制冷有了长足的发展。目前半导体制冷行业利用帕尔帖效应已经研制出半导体制冷装置、半导体除湿装置等功能单一的半导体部件，使用于多个领域，具有节能、噪音低、无污染等优点，具体体现在饮水机、车载冰箱和冰酒器、除湿器等具体应用形式上。但是，在现实生活中，有很多物品如：药物、化妆品、化学制剂等，其储存条件不仅需要温度环境，同时还要求有相适应的湿度条件，目前功能单一的半导体制冷或除湿部件不能满足这些要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种半导体控温控湿器，它可以对具备密闭、保温条件的容器同时进行降温、控温、除湿、控湿，以保证特定密封空间对温度和湿度的要求。

本发明所设计的半导体控温控湿器由半导体部件和控制电路组成。

所述半导体部件是在半导体制冷芯片的冷热两极分别设有导冷块、散热板，在导冷块的另一侧设置致冷板，导冷块能将半导体制冷芯片冷极所产生的冷能传递给致冷板，由此形成了冷、热两个工作端，致冷板所在的一端称为冷端，散热板所在的一端称为热端，冷端安放在具有密闭、保温条件的容器内，作为冷源，起到降低容器内温度、湿度的作用，而热端在容器外，主要功能为散热及加热由容器内部流出的冷凝水以便排除；在致冷板外侧设置致冷板风扇、回风导流罩，在散热板外侧设置降温风扇，致冷板风扇工作可在致冷板附近产生气流，加速空气流动，回风导流罩可以将致冷板风扇所产生的气流从左右两侧导出，形成环绕气流，让容器内的空气能更大限度地流动，降温风扇能产生气流不断快速带走散热板上的热量，将散热板上的温度维持在较低的水平上，从而保证最大限度地降低冷端的温度，并且还可以利用风力带走由散热板加热冷凝水所产生的水汽；在半导体制冷芯片的下方设置冷凝水排吸蒸发系统，冷凝水排吸蒸发系统由设置于致冷板下方的冷凝水排放槽、贴附于散热板上的冷凝水吸附材料、连接冷凝水排放槽和冷凝水吸附材料的排水管组成，当致冷板的温度降至露点附近时，致冷板周边空气中的水分子迅速凝结在致冷板的上，当冷凝水的重力大于致冷板的吸附力时，冷凝水便滴落到冷凝水排放槽内并经排水管流到冷凝水吸附材料上，由于吸附材料的毛细作用，冷凝水充满冷凝水吸附材料，此时，散热板产生的热量以及降温风扇产生的气流迅速将冷凝水吸附材料内的水分蒸发掉，从而达到了对密闭、保温空间内空气中的气态水进行冷凝、排除的效果，同时，充满在冷凝水吸附材料中的冷凝水也起到了提高散热板的降温速度和降温效率的辅助作用，从而更大限度地降低热端温度，使冷端温度更低，强化制冷效果。

所述控制电路是由温度传感器、湿度传感器、IC智能芯片、半导体制冷晶片控制器、致冷板风扇控制器、降温风扇控制器组成。其中温度传感器、湿度传感器分别与IC智能芯片连接，为IC智能芯片传送温度、湿度信息；在IC智能芯片上设有三个输出线路分别通过控制器与半导体制冷芯片、致冷板风扇、降温风扇连接，IC智能芯片可以根据所得到的温度、湿度信息通过输出线路控制半导体制冷芯片、致冷板风扇、降温风扇的工作状态。

当通电后，半导体制冷晶片、降温风扇、致冷板风扇以及温度传感器、湿度传感器等同时开始工作，半导体制冷晶片的冷端开始制冷，并通过导冷块将冷量传导至致冷板上，致冷板风扇、回风导流罩在密闭保温空间内产生环绕气流，不断进行冷、热空气交换，使密闭保温空间内的空气温度逐步降低；当温度传感器检测到密闭保温空间内的温度降到设定的温度范围上限且相对湿度大于设定的湿度范围上限时，IC智能芯片发出指令，通过控制器断开致冷板风扇电路，此时致冷板迅速将密闭保温空间内的水分子冷凝、聚集并通过冷凝水排吸蒸发系统将密闭保温空间内的水分子逐步排除，达到降温除湿的效果。在致冷板进行冷凝、排放、吸收、蒸发的除湿过程时，由于致冷板风扇停止工作，密闭保温空间内的冷热交换过程趋缓，温度逐步回升。当温度传感器测得温度回升至设定的温度范围上限或者湿度传感器测得的湿度已经达到设定的湿度范围下限时，IC智能芯片发出指令，启动致冷板风扇控制器，致冷板风扇工作，冷热交换过程强化，保温空间内的温度开始快速下降。当温传感器、湿度传感器测得温度达到设定的温度范围下限同时湿度也达到设定的湿度范围的下限时，IC智能芯片发出指令，断开电路，致冷板风扇、降温风扇以及半导体制冷晶片都停止工作，温度传感器、湿度传感器继续工作，当温传感器、湿度传感器测得温度达到设定的温度范围上限或者湿度也达到设定的湿度控制范围的上限时，IC智能芯片发出指令，致冷板风扇、降温风扇以及半导体制冷晶片都启动、工作。

为了能更好地保证导冷快在传导冷能时不损失能量，在导冷块的四周于致冷板、散热板之间设置由保温材料制成的保温层。

为了能更好地加强容器内的空气流动，所述致冷板设置的方向与水平方向具有倾斜角度，回风导流罩相应设置在致冷板两侧，从而可以形成上下水平环绕气流，可全方位达到容器内空气冷热交换。

本发明所提供的半导体控温控湿器结构简单，制作成本低，其利用半导体制冷晶片、控制电路有效地将降温、控温、除湿、控湿功能结合在一起，实现对特定密封空间进行降温、控温、除湿、控湿，满足了特定密封空间同时对温度、湿度的要求，具有体积小、噪音低、无污染、受命长的特点，符合现代社会注重绿色环保的基本要求。

附图说明

图1是发明实施例半导体控温控湿器的控制电路原理图。

图2是发明实施例半导体控温控湿器的半导体部件的剖面结构示意图。

具体实施方式

在图1所示的控制电路的电路原理图中，温度传感器1、湿度传感器2分别与IC智能芯片3连接，为IC智能芯片传送温度、湿度信息；在IC智能芯片3上设有三个输出线路分别通过半导体制冷芯片控制器6、致冷板风扇控制器9、降温风扇控制器4与半导体制冷芯片7、致冷板风扇8、降温风扇5连接，IC智能芯片3可以根据从温度传感器1、湿度传感器2传来的温度、湿度信息通过输出线路控制半导体制冷芯片、致冷板风扇、降温风扇的工作状态。

在图2所示的半导体部件的结构中，在半导体制冷芯片7的冷热两极分别设有导冷块11、散热板14，在导冷块的另一侧设置致冷板10，导冷块11能将半导体制冷芯片7冷极所产生的冷能传递给致冷板10；在致冷板10外侧设置致冷板风扇8、回风导流罩12，在散热板14外侧设置降温风扇5，致冷板风扇8工作可在致冷板附近产生气流，加速空气流动，回风导流罩12可以将致冷板风扇所产生的气流从左右两侧导出，形成环绕气流，使容器内的空气能更大限度地流动，降温风扇5能产生气流不断快速带走散热板上的热量，将散热板上的温度维持在较低的水平上，从而保证最大限度地降低冷端的温度，并且还可以利用风力带走由散热板加热冷凝水所产生的水汽；在半导体制冷芯片7的下方设置冷凝水排吸蒸发系统。所述冷凝水排吸蒸发系统由设置于致冷板10下方的冷凝水排放槽17、贴附于散热板14上的冷凝水吸附材料15、连接冷凝水排放槽和冷凝水吸附材料的排水管16组成。

为了能更好地保证导冷块在传导冷能时不损失能量，在导冷块11的四周于致冷板10、散热板14之间设置由保温材料制成的保温层13。

为了能更好地加强容器内的空气流动，所述致冷板10设置的方向与水平方向具有倾斜角度，回风导流罩12出风口相应设置在致冷板两侧的一定距离处，回风导流罩12出风口设为多层水平出风口，从而可以形成上下多层水平环绕冷气流，可全方位达到容器内空气冷热交换。

Claims

1.一种半导体控温控湿器，其特征是由半导体部件和控制电路组成；所述半导体部件是在半导体制冷芯片[7]的冷热两极分别设有导冷块[11]、散热板[14]，在导冷块的另一侧设置致冷板[10]，在致冷板[10]外侧设置致冷板风扇[8]、回风导流罩[12]，在散热板[14]外侧设置降温风扇[5]，在半导体制冷芯片[7]的下方设置冷凝水排吸蒸发系统；所述控制电路是由温度传感器[1]、湿度传感器[2]、IC智能芯片[3]、半导体制冷晶片控制器[6]、致冷板风扇控制器[9]、降温风扇控制器[4]组成，其中温度传感器[1]、湿度传感器[2]分别与IC智能芯片[3]连接，在IC智能芯片[3]上设有三个输出线路分别通过半导体制冷芯片控制器[6]、致冷板风扇控制器[9]、降温风扇控制器[4]与半导体制冷芯片[7]、致冷板风扇[8]、降温风扇[5]连接。

2.根据权利要求1所述的半导体控温控湿器，其特征在于：所述冷凝水排吸蒸发系统由设置于致冷板[10]下方的冷凝水排放槽[17]、贴附于散热板[14]上的冷凝水吸附材料[15]、连接冷凝水排放槽和冷凝水吸附材料的排水管[16]组成。

3.根据权利要求1所述的半导体控温控湿器，其特征在于：在导冷块[11]的四周设置由保温材料制成的保温层[13]。

4.根据权利要求1所述的半导体控温控湿器，其特征在于：所述致冷板[10]设置的方向与水平方向具有倾斜角度，回风导流罩[12]相应设置在致冷板两侧的一定距离处。

5.根据权利要求1所述的半导体控温控湿器，其特征在于：所述回风导流罩[12]的出风口设为多层水平出风口。