CN101457963A - 使用温差电敏器件的空调器 - Google Patents

Abstract

一种空调器，包括温差电敏器件和其中存在第一流体的第一管道。该第一管道设置成第一流体能够与温差电敏器件的第一表面进行热交换，以及将该流体排放到空间。第二管道中存在第二流体。该第二管道设置成第二流体能够与温差电敏器件的第二表面进行热交换，以及通过散热设备进行进一步的热交换。控制单元向温差电敏器件供电，使得在冷却模式下的第一表面吸热，在制热模式下第二表面吸热。该控制单元还控制第二流体的流速，使得该流速在制冷模式下比在制热模式下大。

Description

使用温差电敏器件的空调器

相关申请的交叉参考

[01]本申请要求申请日为2007年12月12日、申请号为No.10-2007-0129254的韩国专利申请的优先权，在此将其所公开的内容引入作为参考。

技术领域

[02]本发明涉及使用温差电敏器件的空调器。

背景技术

[03]最近，使用温差电敏器件的空调获得一定发展。当电流供给该温差电敏器件时，该器件(TED)具有一个产热的表面和一个吸热的表面。使用TED的空调器在该温差电敏器件(TED)的每个表面上包括一个热交换器，而且用风机给热交换器中的一个供给空气，以提供热的或冷的空气。

[04]这种空调器的效率是低下的，因为，即使在温差电敏器件的产热表面产生的热量大于吸热表面吸收的热量，供给两个表面的空气流速是相同的。这样，超过必要量的空气被供给到吸热表面。结果，温差电敏器件的性能就不能充分地被利用。

[05]在发明背景部分公开的信息仅仅是为了帮助理解发明的背景，该信息是本领域技术人员已熟知的现有技术，其不作为确认或任何形式的建议。

发明内容

[06]空调器包括温差电敏器件和在其中存在第一流体的第一管道。该第一管道设置成第一流体能够与温差电敏器件的第一表面进行热交换，以及将该流体排放到空间。第二管道中存在第二流体。该第二管道设置成第二流体能够与温差电敏器件的第二表面进行热交换，以及通过一个散热设备进行进一步的热交换。一控制单元向温差电敏器件供电，使得在冷却模式下第一表面吸热，在制热模式下第二表面吸热。控制单元还控制第二流体的流速，使得第二流体的流速在制冷模式下比在制热模式下大。

[07]该控制单元也可以控制设置在散热设备上的风扇，使得风扇的冷却散热设备的能力在制冷模式下比在制热模式下大。控制单元还可控制第一流体的流速，使得第一流体的流速在制热模式下比在制冷模式下大。

[08]第二流体可以是液体冷却液，比如水。第二管道可与泵连接，并设置成允许第二流体在温差电敏器件和泵之间循环。

[09]第一流体可以是一种气体冷却剂，例如空气。第一流体排放到的空间可以是交通工具的乘客舱。散热设备可以是交通工具的散热器。

附图说明

[10]现在将参考附图中示出的某些例示性具体实施例详细说明本发明的上面提到的和其它的特征，其中下文通过例子给出的附图是说明性的，并不是对本发明的限制，其中：

[11]图1是例示性空调器在制冷模式下的示意图；

[12]图2是例示性空调器在制热模式下的示意图；

[13]图3表示作为水流速度函数的例示性装置的性能；以及

[14]图4是说明例示性空调器的控制逻辑的流程图。

[15]应明确的是附图不是必须按比例绘制，从而稍微简化地表示出说明了本发明的基本原理的各种优选特征。在这里公开的本发明的一些特定的设计特点，包括，例如特定的尺寸、方位、场所，和外形都由特定意向的应用和使用的环境而加以确定。

具体实施方式

[16]在下文中，将参考附图说明使用根据本发明的优选具体实施例的温差电敏器件的空调器。

[17]如图1和2所示，例示性空调器包括温差电敏器件(TED)，空气冷却管道，水冷却管道，和控制单元(图4)。

[18]第一热交换器设置在温差电敏器件的一个表面上。在空气冷却管道中的空气流在被排放到交通工具的乘客舱从而调节交通工具中的空气之前，其与TED在第一热交换器中进行热交换。空气可以通过基于此处的指导由本领域中的一般技术人员设计和实施的方式由风扇驱动。

[19]第二热交换器设置在该温差电敏器件的另一个表面上。在水冷却管道中流动的水与TED在第二热交换器中进行热交换，然后在该冷却管道中循环的时候通过散热器。水可以通过基于这里的指导可由本领域中的一般技术人员设计和实施的方式通过泵在水冷却管道中进行循环。散热器可安装有一个风扇以便散热。当交通工具移动的时候，风扇的操作可不需要。

[20]控制单元(图4)选择性地向温差电敏器件供电并改变电的极性，使得温差电敏器件的一个表面在冷却模式下吸热，另一个表面在制热模式下吸热(比较图1与图2中的表面)。而且，控制单元控制输入泵的电压，使得水冷却管道中的流量在制冷模式下比在制热模式下大，和/或增大风扇的输入电压，使得温差电敏器件的效率提高。此外，控制单元控制空气冷却管中的流量，使得在制热模式下的流量大于制冷模式下的流量。

[21]参考附图3说明流量增加与温差电敏器件的效率之间的关系。

[22]如图3所示，在冷却模式下，随着水冷却管道中的流量的增加，温差电敏器件的效率线性增加。相反地，在制热模式下，当水冷却管道中的流量增加的时候，在低流速时温差电敏器件的效率突然增大，但是当水流量增加超过一个极限值时，水流量的增加几乎对温差电敏器件的效率的增加没有影响。这是由于本领域的一般技术人员将可以理解的温差电敏器件的特性造成的。亦即，由于温差电敏器件在冷却模式下产生的热量比在制热模式下大，冷却性能随着水流量的增大而突然增加。相反地，在制热模式下，被温差电敏器件吸收的热量较小，从而即使水流量相对较小，冷却性能却突然增大。

[23]将通过参考附图4对空调器的例示性控制逻辑进行说明。

[24]控制单元探测空调器是处于制冷模式下还是制热模式下，从而确定空气冷却管道或者水冷却管道的流量要求，使得沿着每个管道可供给适当流量的空气或者水。当在每一模式下确定水的流量时，控制单元计算出输入到泵和风扇的期望电压，然后施加必要的电压。此外，根据空调器的模式和所需的温度，计算要提供到温差电敏器件的两个表面的电极和输入电压，使得电压被施加到温差电敏器件上。在该控制逻辑中，提供到空调管道或者水冷却管道中的水/空气的流量按照上面说明的方式确定。

[25]如上所述，该例示性空调器在制冷和制热模式下均有效地利用了温差电敏器件。

[26]虽然出于说明的目的公开了本发明的优选具体实施例，但是，本领域技术人员将重视的是，在没有脱离如随附的权利要求所限定的本发明的精神或范围的条件下，可以进行各种修改，增加或者替换。

Claims (11)

1、一种空调器，包括：

温差电敏器件；

第一管道，其设置成其中的第一流体能够与温差电敏器件的第一表面进行热交换，以及将该第一流体排放到空间；

第二管道，其设置成其中的第二流体能够与温差电敏器件的第二表面进行热交换，以及通过散热设备进行进一步的热交换；以及

控制单元，其用于向温差电敏器件供电，使得在冷却模式下第一表面吸热，在制热模式下第二表面吸热，且该控制单元还用于控制第二流体的流速，使得该流速在制冷模式下比在制热模式下大。

2、如权利要求1所述的空调器，其中所述的控制单元进一步控制设置在散热设备上的风扇，使得风扇的冷却散热设备的能力在制冷模式下比在制热模式下大。

3、如权利要求1所述的空调器，其中所述的控制单元进一步控制第一流体的流速，使得第一流体的流速在制热模式下比在制冷模式下大。

4、如权利要求1所述的空调器，其中所述的第二流体包括液体冷却液。

5、如权利要求4所述的空调器，其中所述的第二管道与泵连接，并设置成允许第二流体在温差电敏器件和泵之间进行循环。

6、如权利要求4所述的空调器，其中所述的第二流体包括水。

7、如权利要求1所述的空调器，其中所述的第一流体包括气态冷却液。

8、如权利要求7所述的空调器，其中所述的第一流体包括空气。

9、如权利要求1所述的空调器，其中所述的空间是交通工具的乘客舱。

10、如权利要求1所述的空调器，其中所述的散热设备包括交通工具的散热器。

11、一种空调器，包括：

温差电敏器件；

第一管道，其设置其中的空气能够与温差电敏器件的第一表面进行热交换，以及将该空气排放到空间；

第二管道，其设置成其中的水能够与温差电敏器件的第二表面进行热交换，以及通过散热设备进行进一步的热交换；以及

控制单元，其用于向温差电敏器件供电，使得在冷却模式下第一表面吸热，在制热模式下第二表面吸热，且该控制单元还用于控制水的流速，使得该流速在制冷模式下比在制热模式下大。

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