CN103629763A - 一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷 - Google Patents

Abstract

一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，包括有隔热帐篷，其特征在于，在隔热帐篷下部的外侧紧贴隔热帐篷设置有热端散热器，所述热端散热器的外侧设置有对热端散热器进行冷却的散热风扇；所述的隔热帐篷下部的内侧与所述的热端散热器相对应处设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的外侧设置有冷端散热器，在所述的冷端散热器临近帐篷的一个侧边设置有用于将冷端散热器的冷气散发到帐篷内的冷气吹送风扇。本发明功耗很小，基本一台设备的最大功率为20瓦，可以根据需要增减设备数目使本发明的功率远远小于家用空调功率。本发明立足于小区域温度控制，可以根据学生的不同而控制温度的调节力度，可贴近每个人的喜好。

Description

一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷

技术领域

本发明涉及一种空调帐篷。特别是涉及一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷。 

背景技术

随着半导体材料的迅猛发展，热电制冷器才逐渐从实验室走向工程实践，在国防、工业、农业、医疗和日常生活等领域获得应用，大到可以做核潜艇的空调，小到可以用来冷却红外线探测器的探头，因此通常又把热电制冷器称为半导体制冷器。半导体制冷器的工作原理如下： 

半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的，即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关，即：Qab=Iπab 

πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数，单位为[V],πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=－πab 

帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即： 

Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I 

因此绝对帕尔帖系数有πab=πa－πb 

金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。 

半导体制冷器的优点： 

半导体制冷器的尺寸小，可以制成体积不到1cm小的制冷器；重量轻，微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。无机械传动部分，工作中无噪音，无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常地工作;通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率；通过切换电流方向，可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态；作用速度快，使用寿命长，且易于控制。 

目前半导体技术广泛用于工业及一些特殊场合的制冷使用。其安全性能受到人们的关注，但是相对应的他的缺点和一些问题还是比较明显的。如果用于大面积制冷其功率无法保证，并且初投资会相应的增加，其制冷效率也明显低于普通商用空调。 

但是面对学生宿舍这样一个特殊的用户这些缺点就变得不是很严重，这是因为： 

1、学生宿舍线路负载有限，使用普通空调面临巨大的线路压力。而半导体制冷器功耗很小，适合学生宿舍使用。 

2、学生宿舍人员密集，大家对于空调的冷热感受不一，而普通空调的效果很大程度受风 口位置影响，因此安装集体空调无论在经济效果上面都是不理想的。半导体制冷器适合小规模的环境使用。 

因此，可以将半导体制冷技术通过简单改进使其适合学生宿舍环境的使用。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现对学生休息区域小范围的温度高效快速控制的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷。 

本发明所采用的技术方案是：一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，包括有隔热帐篷，其特征在于，在隔热帐篷下部的外侧紧贴隔热帐篷设置有热端散热器，所述热端散热器的外侧设置有对热端散热器进行冷却的散热风扇；所述的隔热帐篷下部的内侧与所述的热端散热器相对应处设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的外侧设置有冷端散热器，在所述的冷端散热器临近帐篷的一个侧边设置有用于将冷端散热器的冷气散发到帐篷内的冷气吹送风扇。 

所述设置在半导体制冷片外侧的冷端散热器与所述的隔热帐篷内侧紧贴设置，从而形成所述的半导体制冷片夹在所述的热端散热器与所述的冷端散热器之间。 

所述的冷气吹送风扇的扇叶侧设置有第一防护网。 

所述的散热风扇的扇叶侧设置有第二防护网。 

所述的半导体制冷片的两侧分别设置有保温泡沫。 

所述的热端散热器与所述的隔热帐篷外侧为紧密胶合。 

所述的隔热帐篷采用隔热不透气的材料制作，隔热帐篷的顶端形成有向外排出热气的排气开口。 

所述的热端散热器上的散热肋片和冷端散热器上的散热肋片朝向为相互垂直设置，且所述冷气吹送风扇的送风方向与所述冷端散热器上的散热肋片所形成的沟槽方向平行。 

改变半导体制冷片的正、负电源连接，从而改变电流流向即实现制热功能。 

本发明的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，功耗很小，基本一台设备的最大功率为20瓦，可以根据需要增减设备数目使本发明的功率远远小于家用空调功率。本发明立足于小区域温度控制，可以根据学生的不同而控制温度的调节力度，可贴近每个人的喜好。本发明有如下特点： 

1、功耗较低，不改变传统学生宿舍供电线路，最多2～3台设备40W左右即可满足一个学生晚上睡眠的需求； 

2、功能多样，可以和普通风扇一样进行定时开关的功能，能根据个人喜好调速，调时间，最主要的是送出来的是冷风，很符合夏季学生宿舍的实际需求； 

3、成本较低，平均人均投资40～80元即可购置一套设备； 

4、便携，安全，用在学生宿舍不存在安全隐患； 

5、冬季可直接转换电源接口以改变电流流向实现制热功能，因此该设备是冷暖两用型宿舍空调。 

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图； 

图2是本发明的一个实施例。 

图中 

1：隔热帐篷      2：热端散热器 

3：散热风扇      4：第二防护网 

5：半导体制冷片  6：冷端散热器 

7：冷气吹送风扇  8：保温泡沫 

9：第一防护网    10：学生睡眠区域 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷做出详细说明。 

如图1所示，本发明的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，包括有隔热帐篷1，所述的隔热帐篷1采用隔热不透气的材料制作，隔热帐篷1的顶端形成有向外排出热气的排气开口。在隔热帐篷1下部的外侧为热端产生热量，热端的产热必须及时排除。在隔热帐篷1下部的内侧为冷端产生制冷效果。 

如图1所示，在隔热帐篷1下部的外侧紧贴隔热帐篷1设置有热端散热器2，所述的热端散热器2与所述的隔热帐篷1外侧为紧密胶合。所述热端散热器2的外侧设置有对热端散热器2进行冷却的散热风扇3，所述的散热风扇3的扇叶侧设置有第二防护网4；所述的隔热帐篷1下部的内侧与所述的热端散热器2相对应处设置有半导体制冷片5，所述半导体制冷片5的外侧设置有冷端散热器6，所述的半导体制冷片5的两侧分别设置有保温泡沫8，在所述的冷端散热器6临近帐篷的一个侧边设置有用于将冷端散热器6的冷气散发到帐篷内的冷气吹送风扇7，所述的冷气吹送风扇7的扇叶侧设置有第一防护网9。所述设置在半导体制冷片5外侧的冷端散热器6与所述的隔热帐篷1内侧紧贴设置，即紧密胶合，从而形成所述的半导体制冷片5夹在所述的热端散热器2与所述的冷端散热器6之间。其中，所述的保温泡沫8起到了使所述的热端散热器2与所述的冷端散热器6之间没有接触的作用。 

隔热帐篷1下部外侧的热端散热器2上的散热肋片和冷端散热器6上的散热肋片朝向为相互垂直设置，且所述冷气吹送风扇7的送风方向与所述冷端散热器6上的散热肋片所形成的沟槽方向平行。即，热端散热器2的肋片形成沟槽状，此处定义为纵向（相应的冷端散热器6的肋片朝向定义为横向）。热端散热器2的肋片将接受半导体制冷片5热端的热量并将它导致肋片各处，散热风扇3向着热端散热器2方向吹风，确保吸入周围环境室温空气对热端散热器2进行冷却。 

隔热帐篷1下部内侧，冷端半导体制冷片5产生的冷气经冷端散热器6的肋片导入帐篷内，此处冷端散热器6的肋片的朝向与热端散热器2的肋片成正交，是为了防止可能存在的漏气造成的气流掺混，同样，用一个冷气吹送风扇7沿沟槽的方向将冷气吹出。 

本发明的电源采用移动电源，即所述的冷却的散热风扇3、半导体制冷片5和冷气吹送 风扇7都由所述的移动电源供电。本发明改变半导体制冷片5的正、负电源连接，从而改变电流流向即实现制热功能。 

图2是本发明的一个具体的实施例，如图2所示： 

首先配合外周设备电源模块，将设备安装在床沿，配合将帐篷像蚊帐一样挂在床上；将帐篷上端开口，空调在下方，送出的冷气经过人体后被加热，随空气上上升，不断带动帐篷内气流的流动，既带来了新风，又加速了帐篷内的空气混合。这样一方面使得帐篷内的气温不至于过低，使人不舒服，另一方面属于开式系统不会发生传统宿舍空调密闭空间室内空气质量变差的问题，一举两得。 

本发明的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，白天宿舍供电的时候采用交流电源变压整流后供电，有些宿舍夜晚断电，则可以选用usb供电端口+移动电源供电，确保断电以后系统也能使用；并且，制冷、热的主机可以拆下，用做学生自主DIY或者其他用途；在冬季可以转换电源接口改变电流流向即可实现制热功能，为宿舍供热。 

Claims (9)

1.一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，包括有隔热帐篷（1），其特征在于，在隔热帐篷（1）下部的外侧紧贴隔热帐篷（1）设置有热端散热器（2），所述热端散热器（2）的外侧设置有对热端散热器（2）进行冷却的散热风扇（3）；所述的隔热帐篷（1）下部的内侧与所述的热端散热器（2）相对应处设置有半导体制冷片（5），所述半导体制冷片（5）的外侧设置有冷端散热器（6），在所述的冷端散热器（6）临近帐篷的一个侧边设置有用于将冷端散热器（6）的冷气散发到帐篷内的冷气吹送风扇（7）。

2.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述设置在半导体制冷片（5）外侧的冷端散热器（6）与所述的隔热帐篷（1）内侧紧贴设置，从而形成所述的半导体制冷片（5）夹在所述的热端散热器（2）与所述的冷端散热器（6）之间。

3.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述的冷气吹送风扇（7）的扇叶侧设置有第一防护网（9）。

4.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述的散热风扇（3）的扇叶侧设置有第二防护网（4）。

5.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述的半导体制冷片（5）的两侧分别设置有保温泡沫（8）。

6.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述的热端散热器（2）与所述的隔热帐篷（1）外侧为紧密胶合。

7.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述的隔热帐篷（1）采用隔热不透气的材料制作，隔热帐篷（1）的顶端形成有向外排出热气的排气开口。

8.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，所述的热端散热器（2）上的散热肋片和冷端散热器（6）上的散热肋片朝向为相互垂直设置，且所述冷气吹送风扇（7）的送风方向与所述冷端散热器（6）上的散热肋片所形成的沟槽方向平行。

9.根据权利要求1所述的一种学生宿舍用半导体制冷、暖空调帐篷，其特征在于，改变半导体制冷片（5）的正、负电源连接，从而改变电流流向即实现制热功能。

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