CN101329096A - 液冷式半导体负氧离子空调 - Google Patents

Abstract

本发明液冷式半导体负氧离子空调涉及的是一种采用半导体二级致冷晶片制冷，用制冷液作制冷媒介质，并具有负氧离子发生器的冷热空调器。结构由室内机和室外机构成，室内机组包括室内机箱、横流风扇、蒸发器、制冷液输液泵、室内机储液槽、制冷液冷却装置和冷却铜管；在室内机箱内上部靠近进风口装有蒸发器，储液槽内装有制冷液，储液槽下部装有制冷液输液泵，室内机储液槽外侧装有制冷液冷却装置，制冷液冷却装置具有导温金属块，在导温金属块上装夹有半导体二级致冷晶片，在导温金属块外侧装有冷却铜管；在室内机箱内上部靠近出风口装有横流风扇、负离子发生器；室外机包括室外机箱、冷却盘管、散热片、室外机储液槽、制冷液循环泵和散热风扇。

Description

液冷式半导体负氧离子空调

技术领域

本发明液冷式半导体负氧离子空调涉及的是一种采用半导体二级致冷晶片制冷，用制冷液作制冷媒介质，并具有负氧离子发生器的冷热空调器。

背景技术

目前，水冷式空调扇采用水幕廉来降低风扇吹出风的温度，经此来降低室内温度，时间一长会造成室内湿度增大，人便会感到不舒适，甚至引起风湿病，室内的家具、衣物会发生霉变。水冷式空调需经常补充冷却水。另外，由于水没有冷却装置，水冷却的效果较差，室内温度的调节范围不大。虽有一种水冷式空调，采用地下水或深井水作空气冷却水，却需要消耗大量地下水资源，造成水资源的大量浪费。另外，地下水经水泵抽取，管道传送温度会升高，造成冷却效果变差，不符合节能、环保的要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种液冷式半导体负氧离子空调，采用制冷液作制冷媒介质，半导体二级致冷晶片作制冷液制冷器件，并装置有半导体负氧离子发生器，产生大量负氧离子进行空气净化、杀菌、抑菌，消除室内空气中因装修留下的甲醛、甲苯等有害物质。液冷式半导体负氧离子空调设计合理、结构紧凑、消耗功率小、制冷效果好。

液冷式半导体负氧离子空调是采用以下方案实现的：液冷式半导体负氧离子空调由室内机和室外机构成，室内机组包括室内机箱、横流风扇、蒸发器、制冷液输液泵、室内机储液槽、制冷液冷却装置、空气过滤网、室外机冷却液加热器和冷却铜管。

室内机箱上部一侧设有进风口，另一侧设有出风口，在室内机箱内上部靠近进风口装有蒸发器，蒸发器具有制冷液蒸发盘管，在蒸发盘管外设有蒸发叶片，室内机储液槽装在室内机箱下部，室内机储液槽内装有制冷液。制冷液采用含有防锈液、防冻液的水溶液。室内机储液槽下部装有制冷液输液泵，制冷液输液泵进口与室内机储液槽连通，制冷液输液泵出口与蒸发盘管相连通，蒸发盘管出液口与储液槽相连通，储液槽采用不锈钢储液槽。在储液槽外侧装有制冷液冷却装置，制冷液冷却装置具有导温金属块(铝块)，在导温金属块上装夹有半导体二级致冷晶片，半导体二级致冷晶片设置有至少一片导体二级致冷晶片，半导体二极制冷晶片与12V直流稳压可变电流源相连通，半导体二级致冷晶片采用TB-2-(127-127)-1.15型制冷晶片。直流低压电源可以采用12V直流稳压可变电流源。制冷液冷却装置可设置有若干组，按制冷量要求设定。在导温金属块外侧装有冷却铜管，用于冷却半导体二级致冷晶片。在冷却铜管上装有室外机冷却液加热器。室外机冷却液加热器采用电加热丝，绕在冷却铜管上，冬天通电加热室外机冷却液，可防止冬天室外机冷却液冻结。

在室内机储液槽、制冷液冷却装置外部封装有保温材料层，保温材料层可以采用阻燃型聚氨酯高密度发泡剂制成。

在室内机箱内上部靠近出风口装有横流风扇、负氧离子发生器。横流风扇可以采用市售滚轴风扇，负氧离子发生器采用SY-220V型发生器。在室内机箱内上部进风口装有生物过滤与活性碳纤维复合过滤网。

室外机包括室外机箱、冷却盘管、散热叶片、室外机储液槽、制冷液循环泵和散热风扇。

室外机箱一侧设有进风口，另一侧设有出风口，在室外机箱上部进风口装有冷却盘管，在冷却盘管上装有散热叶片。室外机储液槽装在室外机箱下部，室外机储液槽内装有制冷液，室外机储液槽内装有制冷液循环泵，制冷液循环泵出口与室外机储液槽出口铜管连通，室外机储液槽进口与冷却盘管出口相连通，冷却液盘管进口通过管道与装在室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管出水口相连，室外机储液槽出口铜管通过管道与室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管进口相连通。制冷液采用含有防锈液、防冻液的水溶液。在室外机箱内靠近出风口装有散热风扇。

工作原理：

液冷式半导体负氧离子空调制冷工作时，打开电源，启动半导体二级致冷晶片，12V直流稳压可变电源控制开关进入制冷档，半导体二级致冷晶片对装在室内机储存槽内的制冷液进行制冷，同时启动室外机散热风扇和室外机制冷液循环泵，室外机制冷液循环泵通过室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管对半导体二级致冷晶片冷却散热。室外冷空气经散热风扇引流经过进风口，通过冷却盘管散热片，对由室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管回流制冷液进行冷却，最后流回室外机储液槽，再由制冷液循环泵输出到室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管进口，通过导温金属块对半导体二级致冷晶片进行冷却，由于半导体二级致冷晶片发热面得到大量快速的散热所以半导体二级致冷晶片的制冷面可以产生接近理论值-35度的低溫<制冷液之冰点为-65度>对室内机儲液槽的制冷液快速制冷，当制冷液温度下降到10℃以下，然后再启动室内机制冷液输液泵、横流风扇、负氧离子发生器，横流风扇引流室内热空气经进风口过滤网过滤，通过蒸发器的冷却盘管散热片散热、冷却、降温，通过横流风扇将制冷后的空气排出，降低室内温度，同时负氧离子发生器产生的大量负氧离子随着制冷后的空气一起排入室内，对室内空气进行净化、杀菌、抑菌，消除室内因装修而产生甲苯、甲醛等到有害物质。

液冷式半导体负离子空调制热工作时，打开电源，启动半导体二级致冷晶片，12V直流稳压可变电源控制开关进入制热档，导体二级致冷晶片对装在室内机储存槽内的制冷液进行制热，同时启动室外机散热风扇及室外机制冷液循环泵通过室内机半导体二级致冷晶片发热面<此时已变成发冷面，因为要制热，所以須要把冷度带到室外并在室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合之散热铜管进口加装辅助加热器>导温金属块(铝块)贴合的散热铜管，把冷度传到室外，室外空气经散热风扇引流经过进风口，通过冷却盘管散热叶片，对制冷液进行排冷，排冷过程如同排热过程。当制冷液温度上升到30℃时，然后再启动室内机制冷液输液泵、横流风扇、负氧离子发生器，横流风扇引流室内冷空气经进风口过滤网过滤，通过蒸发器的冷却盘管蒸发叶片吸热，对冷空气加热，通过横流风扇将加热后的空气排出，室内温度升高，同时负氧离子发生器产生的大量负氧离子随着加热后的空气一起排入室内，对室内空气进行净化、杀菌、抑菌，消除室内因装修而产生甲苯、甲醛等到有害物质。

液冷式半导体负氧离子空调设计合理，结构紧凑，由于采用制冷液作为制冷媒介质，是为半导体二级致冷晶片的革新应用，并且采用半导体二级致冷晶片作制冷液制冷或加热器件，不采用传统空调氟利昂作制冷剂，对环境不会造成污染，符合环保要求，由于装有半导体负氧离子发生器，可以产生大量的负氧离子，对室内空气进行净化、杀菌、抑菌，消除室甲苯、甲醛等到有害物质，充分净化室内空气。液冷式半导体负氧离子空调消耗功率小、制冷效果好(功率为400W左右其制冷量可以达到6000～8000大卡左右)。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是液冷式半导体负氧离子空调的室内机结构主视图。

图2是液冷式半导体负氧离子空调的室内机结构右视图。

图3是液冷式半导体负氧离子空调的室外机结构示意图。

具体实施方式

参照附图1～3，液冷式半导体负氧离子空调由室内机和室外机构成，室内机组包括室内机箱1、横流风扇7、蒸发器、制冷液输液泵11、室内机储液槽2、制冷液冷却装置、空气过滤网9、室外机冷却液加热器10和冷却铜管13。

室内机箱1上部一侧设有进风口6，另一侧设有出风口8，在室内机箱1内上部靠近进风口6装有蒸发器，蒸发器具有制冷液蒸发盘管3，在蒸发盘管3外设有蒸发叶片4，室内机储液槽2装在室内机箱1下部，室内机储液槽2内装有制冷液。制冷液采用含有防锈液、防冻液的水溶液。室内机储液槽2下部装有制冷液输液泵11，制冷液输液泵11进口与室内机储液槽2连通，制冷液输液泵出口11与蒸发盘管3相连通，蒸发盘管出液口16与室内机储液槽2相连通，室内机储液槽2采用不锈钢储液槽。在室内机储液槽2外侧装有制冷液冷却装置，制冷液冷却装置具有导温金属块(铝块)14，在导温金属块上装夹有半导体二级致冷晶片15，半导体二级致冷晶片15设置有至少一片导体二级致冷晶片，半导体二极制冷晶片15与12V直流稳压可变电流源相连通，半导体二级致冷晶片15采用TB-2-(127-127)-1.15型制冷晶片。直流低压电源可以采用12V直流稳压可变电源。制冷液冷却装置可设置有若干组，按制冷量要求设定。在导温金属块14外侧装有冷却铜管12，用于冷却半导体二级致冷晶片。在冷却铜管12上装有室外机冷却液加热器13。室外机冷却液加热器13采用电加热丝，绕在冷却铜管12上，冬天通电加热室外机冷却液，可防止冬天室外机冷却液冻结。

在室内机储液槽2、制冷液冷却装置外部封装有保温材料层，保温材料层可以采用阻燃型聚氨酯高密度发泡剂制成。

在室内机箱1内上部靠近出风口装有横流风扇7、负氧离子发生器5。横流风扇7可以采用市售滚轴风扇，负氧离子发生器5采用SY-220V型发生器。在室内机箱1上部进风口8内装有生物过滤与活性碳纤维复合过滤网9。

室外机包括室外机箱17、冷却盘管23、散热叶片24、室外机储液槽18、制冷液循环泵19和散热风扇26。

室外机箱17一侧设有进风口22，另一侧设有出风口27，在室外机箱17上部进风口27装有冷却盘管23，在冷却盘管23上装有散热叶片24。室外机储液槽18装在室外机箱17下部，室外机储液槽18内装有制冷液，室外机储液槽18内装有制冷液循环泵19，制冷液循环泵出口与室外机储液槽出口铜管21连通，室外机储液槽进口22与冷却盘管22出口相连通，冷却液盘管进口25通过管道与装在室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管12出水口相连，室外机储液槽出口铜管21通过管道与室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块(铝块)贴合的散热铜管12进口相连通。制冷液采用含有防锈液、防冻液的水溶液。在室外机箱17内靠近出风口27装有散热风扇26。

防锈液、防冻液采用市售防锈液、防冻液；防锈液配方：10％肉桂酸醇胺、10％烯基丁二酸、8％改性高分子成膜剂、30％乙醇、42％水。防冻液由水和乙二醇或二甘醇组成。水采用去离子水。

Claims (9)

1、一种液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于由室内机和室外机构成，室内机组包括室内机箱、横流风扇、蒸发器、制冷液输液泵、室内机储液槽、制冷液冷却装置、空气过滤网、室外机冷却液加热器和冷却铜管；

室内机箱上部一侧设有进风口，另一侧设有出风口，在室内机箱内上部靠近进风口装有蒸发器，蒸发器具有制冷液蒸发盘管，在蒸发盘管外设有蒸发叶片，室内机储液槽装在室内机箱下部，室内机储液槽内装有制冷液，室内机储液槽下部装有制冷液输液泵，制冷液输液泵进口与室内机储液槽连通，制冷液输液泵出口与蒸发盘管相连通，蒸发盘管出液口与储液槽相连通，在储液槽外侧装有制冷液冷却装置，制冷液冷却装置具有导温金属块，在导温金属块上装夹有半导体二级致冷晶片，半导体二级致冷晶片与直流低压电源相连通，在导温金属块外侧装有冷却铜管；在室内机箱内上部靠近出风口装有横流风扇、负氧离子发生器；

室外机包括室外机箱、冷却盘管、散热叶片、室外机储液槽、制冷液循环泵和散热风扇；室外机箱一侧设有进风口，另一侧设有出风口，在室外机箱上部进风口装有冷却盘管，在冷却盘管上装有散热叶片，室外机储液槽装在室外机箱下部，室外机储液槽内装有制冷液，室外机储液槽内装有制冷液循环泵，制冷液循环泵出口与室外机储液槽出口铜管连通，室外机储液槽进口与冷却盘管出口相连通，冷却液盘管进口通过管道与装在室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块贴合的散热铜管出水口相连，室外机储液槽出口铜管通过管道与室内机半导体二级致冷晶片发热面导温金属块贴合的散热铜管进口相连通；在室外机箱内靠近出风口装有散热风扇。

2、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于所述的制冷液采用含有防锈液、防冻液的水溶液。

3、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于所述的储液槽采用不锈钢储液槽。

4、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于所述的导温金属块采用金属铝块。

5、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于半导体二极制冷晶片设置有至少一片导体二级致冷晶片。

6、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于所述的直流低压电源采用12V直流稳压可变电源。

7、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于所述制冷液冷却装置可设置有至少一组。

8、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于在室内机储液槽、制冷液冷却装置外部封装有保温材料层，保温材料层采用阻燃型聚氨酯高密度发泡剂制成。

9、根据权利要求1所述的液冷式半导体负氧离子空调，其特征在于在室内机箱上部进风口内装有生物过滤与活性碳纤维复合过滤网。

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