CN102897007A - 一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩。本发明包括汇流盒、控制盒、光电池导线、光电池、隔热帆布、缝合线、挂钩、柔性磁条、半导体制冷片、半导体制冷片导线、锁扣。多个太阳能光电池片之间通过光电池导线串联或并联，并通过光电池导线将电流汇集在汇流盒中，通过控制盒为半导体制冷片供电。挂钩、锁扣可以将整个防晒罩固定在汽车车身上，多个半导体制冷片之间通过半导体制冷片导线以串联或并联方式相连接，控制盒为半导体制冷片提供可调直流电；所有太阳能光电池片、半导体制冷片都镶嵌在隔热帆布中，且周围环绕柔性磁条。本发明同时具有不使用车载能源就能够为汽车驾驶室制冷的功能，增强了已有技术的隔热和制冷效果。

Description

一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩

技术领域

本发明属于汽车空调领域，具体涉及一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩。

背景技术

汽车空调通常利用蒸汽压缩式制冷循环的技术、利用车载蓄电池供电，达到汽车驾驶室制冷的效果。在使用汽车空调时，为了提高车载蓄电池的续航能力，汽车发动机需要处于启动状态，将汽油、柴油、天然气等化石能源转换成热能，再转换成机械能，最终，转换为电能为蓄电池充电。因此，汽车空调非常依赖化石能源的使用。从另一方面讲，汽车泊车时，汽车空调通常处于关闭状态，无法为汽车制冷；特别是长时间泊车时，启动汽车空调为汽车驾驶室降温不经济、不安全、不现实。

在太阳光充足、烈日炎炎的夏季，人们习惯于将汽车驾驶室笼罩在汽车防晒罩之内，隔断太阳光直接辐射汽车车身，达到减缓汽车驾驶室升温。传统的汽车防晒罩由帆布等面料制作而成，能够阻挡大部分太阳光，但是，不能阻挡汽车周围的热空气与汽车车身产生热交换。事实上，无法将汽车驾驶室内的温度降低到低于室外温度的程度。而且，汽车驾驶室是一个封闭的空间，其热量很容易在驾驶室内积聚。

因此，即使在泊车时使用了传统的汽车防晒罩，汽车驾驶室内的温度仍然会高于汽车外部的气温。传统的汽车防晒罩不具备制冷能力。

这里，公布一种新型汽车防晒罩技术，它不但有传统防晒罩隔断太阳光直接辐射汽车驾驶室的功能，而且，具有不使用车载能源就能够为汽车驾驶室制冷的功能，提升了的技术水平，增强了已有技术的隔热和制冷效果。该技术利用太阳能光伏打效应从自然界中采集能量并转换成电能，然后，利用半导体帕尔帖效应达到为汽车驾驶室制冷的目的。所谓光伏打效应是指太阳光辐射到一类特殊的半导体材料时，能够增加半导体结点的自由电子数量，于外界导电材料形成回路后，将在回路中产生电流，达到发电的效果。所谓帕尔帖效应是指，当二种金属(或半导体)形成一对热电偶时，通上直流电后，将在点偶结点处产生吸热和放热现象，吸热和放热的方向由直流电的方向决定，半导体P-N结具有强吸热和放热效应，可以制作成制冷片，一面为冷端，另一面为热端。因为半导体制冷片厚度非常薄、体积非常小、无噪音、无污染，具有蒸汽压缩式制冷循环和吸附式制冷循环不可比拟的优点，在特殊场合下，比蒸汽压缩式制冷循环和吸附式制冷循环等传统空调技术更实用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩，不但有传统防晒罩隔断太阳光直接辐射汽车驾驶室的功能，而且，具有不使用车载能源就能够为汽车驾驶室制冷的功能，提升了汽车防晒罩的技术水平，增强了已有技术的隔热和制冷效果。 

本发明包括汇流盒、控制盒、光电池导线、光电池、隔热帆布、缝合线、挂钩、柔性磁条、半导体制冷片、半导体制冷片导线、锁扣。

多个太阳能光电池片之间通过光电池导线串联，首尾两个太阳能光电池片通过光电池导线将电流汇集在汇流盒中，将串联好的太阳能光电池片分别布置在与汽车相对应的前挡风玻璃、后挡风玻璃、车顶的隔热帆布中；

多个半导体制冷片之间通过半导体制冷片导线串联，首尾两个半导体制冷片通过半导体制冷片导线与控制盒相连接；将串联好的半导体制冷片布置在与汽车两侧车窗相对应的隔热帆布中；串联好的半导体制冷片周围环绕柔性磁条，使半导体制冷片能够贴合在待冷却平面上；控制盒与汇流盒相连接，并为半导体制冷片提供可调直流电；

所述的多个太阳能光电池片之间的连接方式也可是并联；

所述的多个半导体制冷片之间的连接方式也可是并联；

所述的柔性磁条可与带有金属的表面紧密贴合，将半导体制冷片固定在该表面上，并起到密封隔离外界空气的效果，能防止热空气进入半导体制冷片的冷端，影响制冷效果。

防晒罩的锁扣设置在与汽车两侧后视镜相对应的位置；挂钩设置在与汽车两侧车门拉锁对应的位置；锁扣和挂钩可将整个防晒罩固定在汽车车身上（按车身两侧对称布置）；且其锁死功能能够防止他人随意取下汽车防晒罩，避免了汽车防晒罩被盗窃的可能性。

本发明的工作过程如下：

当阳光照射在太阳能光电池片上后，根据光伏打效应，太阳能光电池片产生直流电，所有直流电汇集到汇流盒后输出给控制盒，控制盒调节该电流后，通过半导体制冷片导线输出给半导体制冷片，为半导体制冷片为供电。半导体制冷片利用帕尔帖效应吸收了冷端（即汽车两侧车窗位置）的热量，并从其热端（即裸露在大气方向上一侧的前挡风玻璃、后挡风玻璃、车顶）释放出来，从而达到冷端制冷的效果。

本发明的有益效果说明：

（1）除了提供隔热功能外，与传统汽车防晒罩相比，还提供了发电制冷功能；

（2）利用太阳能的供电方式避免了使用汽车蓄电池等有限车载能源储备，适合汽车泊车时使用； 

（3）磁条与车身金属表面的紧密贴合，保证了将制冷装置紧紧地吸附在该表面上，不破坏汽车车身表面；同时，防止了外部热空气与磁条封闭的空间内空气之间进行对流，提高了制冷效果；

（4）利用汽车门把手、观后镜等已有机构，采用挂钩和锁扣方式将本发明固定并锁死在汽车车身的方式，既没有破坏汽车原有设计结构，也提高了本发明使用的安全性与防盗能力；

（5）与蒸汽压缩式制冷和吸附式制冷相比，半导体制冷机构的体积小、无噪音、无振动，适合汽车泊车时使用；

（6）既不改变汽车已有电路结构，也不改变汽车已有机械结构，使用、拆卸方便。

附图说明

图 1为本发明示意图；

图 2为本发明在汽车上的应用示意图；

图中，汇流盒1、控制盒2、光电池导线3、光电池4、柔性基体5、缝合线6、挂钩7、柔性磁条8、半导体制冷片9、制冷片导线10、锁扣11。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩，包括汇流盒1、控制盒2、光电池导线3、光电池4、隔热帆布5、缝合线6、挂钩7、柔性磁条8、半导体制冷片9、半导体制冷片导线10、锁扣11。

多个太阳能光电池片4之间通过光电池导线3串联，首尾两个太阳能光电池片4通过光电池导线3将电流汇集在汇流盒1中，将串联好的太阳能光电池片4分别布置在与汽车相对应的前挡风玻璃、后挡风玻璃、车顶的隔热帆布5中；

多个半导体制冷片9之间通过半导体制冷片导线10串联，首尾两个半导体制冷片9通过半导体制冷片导线10与控制盒2相连接；将串联好的半导体制冷片9布置在与汽车两侧车窗相对应的隔热帆布5中；串联好的半导体制冷片9周围环绕柔性磁条8，使半导体制冷片9能够贴合在待冷却平面上；控制盒2与汇流盒1相连接，并为半导体制冷片9提供可调直流电；

所述的多个太阳能光电池片4之间的连接方式也可是并联；

所述的多个半导体制冷片9之间的连接方式也可是并联；

所述的柔性磁条8可与带有金属的表面紧密贴合，将半导体制冷片9固定在该表面上，并起到密封隔离外界空气的效果，能防止热空气进入半导体制冷片9的冷端，影响制冷效果。

防晒罩的锁扣11设置在与汽车两侧后视镜相对应的位置；挂钩7设置在与汽车两侧车门拉锁对应的位置；锁扣11和挂钩7可将整个防晒罩固定在汽车车身上（按车身两侧对称布置）；且其锁死功能能够防止他人随意取下汽车防晒罩，避免了汽车防晒罩被盗窃的可能性。

本发明的工作过程如下：

当阳光照射在太阳能光电池片4上后，根据光伏打效应，太阳能光电池片4产生直流电，所有直流电汇集到汇流盒1后输出给控制盒2，控制盒2调节该电流后，通过半导体制冷片导线10输出给半导体制冷片9，为半导体制冷片9为供电。半导体制冷片9利用帕尔帖效应吸收了冷端（即汽车两侧车窗位置）的热量，并从其热端（即裸露在大气方向上一侧的前挡风玻璃、后挡风玻璃、车顶）释放出来，从而达到冷端制冷的效果。

所述的半导体制冷技术的帕尔帖效应是指，当半导体P-N结形成一对热电偶时，通上直流电后，将在结点处产生吸热（或放热）现象，吸热和放热的方向由直流电的方向决定，能够产生局部制冷（或制热）。

如图 2(a)、2(b)所示，图2(a)为尚未使用防晒罩的汽车示意图；图2(b) 为使用太阳能半导体制冷汽车防晒罩的汽车示意图.

如图2(a)所示，太阳光通过透明汽车车窗直接辐射到汽车驾驶室内。由于汽车驾驶室内为一个封闭空间，所以，驾驶室内会产生温室效应，导致气温提升。此外，汽车棚顶与汽车侧门板，也会吸收太阳光热能，并通过热传导将热量传递到驾驶室内，进一步提升驾驶室内的气温。因此，在阳光充足、气温较高的季节，长时间泊车又不使用汽车防晒罩，会使汽车驾驶室内的温度非常高，增加了用户出行时的不舒适感。

如图2(b)所示，汽车泊车时，使用本发明防晒罩时可通过两种方式防止驾驶室内温度提升：第一，防晒罩将太阳光与驾驶室隔绝，太阳光热能无法通过玻璃窗直接辐射到汽车驾驶室内，也无法通过汽车棚顶（或汽车侧门板）将热量传递到汽车驾驶室内，从而降低了汽车驾驶室气温提高的可能性。第二，在阳光的直晒下，太阳能被太阳能光电池转化成电能，并通过半导体制冷片制冷，由于制冷片与汽车车窗帖合，导致汽车车窗玻璃降温，降温的玻璃窗将吸收驾驶室内的热量，进而降低驾驶室气温，达到调节汽车驾驶室温度的目的。 

本发明与传统汽车防晒罩有本质区别，传统汽车防晒罩仅有隔热效果，没有制冷效果。因此，本发明比传统汽车防晒罩更能够有效地降低汽车驾驶室内的气温，隔热制冷整体效果更好。

Claims (2)

1. 一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩，包括汇流盒、控制盒、光电池导线、光电池、隔热帆布、缝合线、挂钩、柔性磁条、半导体制冷片、半导体制冷片导线、锁扣；其特征在于：

多个太阳能光电池片之间通过光电池导线串联，首尾两个太阳能光电池片通过光电池导线将电流汇集在汇流盒中，将串联好的太阳能光电池片分别布置在与汽车相对应的前挡风玻璃、后挡风玻璃、车顶的隔热帆布中；

多个半导体制冷片之间通过半导体制冷片导线串联，首尾两个半导体制冷片通过半导体制冷片导线与控制盒相连接；将串联好的半导体制冷片布置在与汽车两侧车窗相对应的隔热帆布中；串联好的半导体制冷片周围环绕柔性磁条，使半导体制冷片能够贴合在待冷却平面上；控制盒与汇流盒相连接，并为半导体制冷片提供可调直流电；

防晒罩的锁扣设置在与汽车两侧后视镜相对应的位置；挂钩设置在与汽车两侧车门拉锁对应的位置；锁扣和挂钩可将整个防晒罩固定在汽车车身上；

所述的柔性磁条可与带有金属的表面紧密贴合，将半导体制冷片固定在该表面上，并起到密封隔离外界空气的效果。

2.如权利要求1所述的一种太阳能半导体制冷汽车防晒罩，其特征在于所述的多个太阳能光电池片之间的连接方式、多个半导体制冷片之间的连接方式都可是并联。

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