CN106123146A - 双风机半导体深度除湿机及防霉衣柜、鞋柜、橱柜 - Google Patents

双风机半导体深度除湿机及防霉衣柜、鞋柜、橱柜 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双风机半导体深度除湿机以及采用该除湿机的防霉衣柜、橱柜、鞋柜，其中半导体除湿机包括壳体，壳体内设有半导体制冷片，半导体制冷片的一侧设有吸热翅片组，另一侧设有散热翅片组；壳体朝向吸热翅片组的侧面上设置有第一出风口和第一进风口，第一出风口处设有第一风机；壳体外空气自第一进风口进入，流经吸热翅片被降温除湿后由第一出风口排出；壳体朝向散热翅片组的侧面上设置有第二出风口和至少一个第二进风口，第二出风口处或第二进风口处设置有第二风机；壳体外空气和/或由第一出风口流出的空气自第二进风口流向散热翅片组，流经散热翅片组后由第二出风口排出壳体；第一风机为小风量风机，第二风机为大风量风机。

Description

双风机半导体深度除湿机及防霉衣柜、鞋柜、橱柜
技术领域
本发明涉及除湿装置设计技术领域，尤其涉及一种双风机半导体深度除湿机及防霉衣柜、橱柜、鞋柜。
背景技术
半导体制冷技术，又称温差电制冷技术，自20世纪50年代快速发展起来。半导体制冷，它利用半导体材料组成的P-N结，通上直流电即可产生制冷效果，几秒钟就可以使冷端结霜；它没有压缩机等复杂的机械结构，更不需要制冷剂。
虽然半导体制冷的能效比，即制冷量与输入电功的比值，相对较低，只有使用氟利昂制冷剂的蒸汽压缩式制冷系统的1/10左右，但是半导体制冷技术具有无可比拟的特点和优势：①无机械运动、无制冷剂、制冷迅速；②可以模块化任意组合，制冷量可以从毫瓦级到千瓦级，制冷温差可达30---150℃，使用方便，运用广泛；③可以连续调节，改变制冷片的供电电压，制冷量可以连续变化；④重量轻，体积小，可以做成微型、亚微型、小型半导体制冷器。
半导体制冷技术在微小空间，例如工业电气柜、家庭衣柜橱柜等等，在没有大湿负荷潮湿空气连续产生的条件下，解决柜内除湿防霉、提高电气绝缘等级防止击穿方面，具有独特的优势。
采用半导体制冷，进行除湿，已经成功并且获得推广。如何进一步提高除湿深度，将相对湿度降低到50％以下，提高空气的干燥性，防止霉菌产生与发展，成为市场的迫切需求。
发霉是一种常见的自然现象，可出现在食物和木质家具中。木质家具、衣物等受潮时间长后，容易导致发霉。如果水份活度值低，霉菌不能吸收水分而难以发展；在受潮后水分活度值升高，霉菌就会吸收水分进而分解和食用食物、纤维中的糖类、碳类养分，快速生长甚至疯长。
霉菌发生和抑制的温湿度条件：
气温 相对湿度 水汽压 霉变发生程度
1 低于23℃ 小于50％ 小于17hpa 不易发生霉变
2 23℃～26℃ 50％～60％ 17hpa～22hpa 难于发生霉变
3 26℃～29℃ 60％～70％ 22hpa～27.5hpa 能够发生霉变
4 29℃～32℃ 70％～85％ 27.5hpa～31hpa 较易发生霉变
5 高于32℃ 大于85％ 高于31hpa 易发生霉变
从上表可以看出，要将相对湿度降低到50％以下，霉变就不易发生；而要将整个空间的相对湿度降低到50％，除湿机必须有在低于50％(例如40％)以下的相对湿度条件中滤除空气中水分的能力。
目前市场上半导体除湿机，其吸热翅片的通风量，具有不确定性，任何一个外界的扰动都能造成通风量的变化，不能精准配风，只能在高湿度例如80％RH条件下除湿，而不能在相对较低的湿度例如40％RH条件下除湿，致使半导体制冷技术的深度除湿“防霉”功能不能实现的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种双风机半导体深度除湿机，包括壳体，所述壳体内设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的一侧设有吸热翅片组，另一侧设有散热翅片组；
所述壳体朝向所述吸热翅片组的侧面上设置有第一出风口和第一进风口，所述第一出风口处设置有第一风机；在第一风机的作用下，壳体外空气自所述第一进风口进入，流经所述吸热翅片被降温除湿后由所述第一出风口排出；
所述壳体朝向所述散热翅片组的侧面上设置有第二出风口和至少一个第二进风口，所述第二出风口处或第二进风口处设置有第二风机；在所述第二风机的作用下，壳体外空气和/或由第一出风口流出的空气自所述第二进风口流向所述散热翅片组，流经所述散热翅片组后由所述第二出风口排出壳体；
其中，所述第一风机为小风量风机，所述第二风机为大风量风机。
较佳地，所述第一进风口朝向所述吸热翅片组的正面或下面，所述第一出风口朝向所述吸热翅片组的一端，且所述第一风机位于所述吸热翅片组的一端处。
较佳地，所述壳体上设置有一个第二进风口，所述第二进风口朝向所述散热翅片组的正面且所述第二风机设置在所述散热翅片组的正面；所述第二进风口设置在所述散热翅片组的一端处。
较佳地，所述壳体上设置有两个第二进风口，分别为第二进风口a和第二进风口b，第二进风口a和第二进风口b对称分布在所述散热翅片组的两端，所述第二风机位于所述散热翅片组的正面；
在所述第二风机的作用下，壳体外空气自所述第二进风口a进入流向所述散热翅片组，壳体外空气或由第一出风口流出的空气自所述第二进风口b进入流向所述散热翅片组，第二进风口a和第二进风口b的进风流经所述散热翅片组后由所述第二出风口排出壳体。
较佳地，所述吸热翅片组下方设置有接水盘。
较佳地，所述接水盘连接有一水箱。
本发明还提供了一种双风机半导体深度除湿防霉衣柜，包括有一衣柜本体，所述衣柜本体内设置有一如上所述的双风机半导体深度除湿机。
本发明还提供了一种双风机半导体深度除湿防霉衣柜，包括有一橱柜本体，所述橱柜本体内设置有一如上所述的双风机半导体深度除湿机。
本发明还提供了一种双风机半导体深度除湿防霉衣柜，包括有一鞋柜本体，所述鞋柜本体内设置有一如上所述的双风机半导体深度除湿机。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明提供的一种双风机半导体深度除湿机及防霉衣柜、橱柜、鞋柜，其中涉及的半导体除湿机通过为吸热翅片组配置小风量风机，为散热翅片组配置大风量风机，从而大幅降低制冷片吸热翅片组的风量，从而使穿越吸热翅片组的空气的显热在制冷片制冷量中的占比大幅降低，空气中水蒸汽的相变潜热在 制冷片制冷量中的占比得到有效提高，保证半导体制冷片的吸热翅片组在低相对湿度条件下能够从空气中滤除水分，从而将半导体除湿机所在空间内的相对湿度大幅降低，以有效抑制霉菌的发生。
附图说明
结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1为实施例1中双风机半导体深度除湿机的结构示意图；
图2为本发明中散热翅片组、吸热翅片组的结构示意图；
图3为实施例2中双风机半导体深度除湿机的结构示意图；
图4为实施例3中双风机半导体深度除湿防霉衣柜的结构示意图；
图5为实施例3中双风机半导体深度除湿防霉橱柜的结构示意图；
图6为实施例3中双风机半导体深度除湿防霉鞋柜的结构示意图。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
采用半导体制冷进行除湿操作，其关键，在于半导体制冷片的散热翅片组和吸热翅片组的风量控制，在于如何解决“散热翅片组需要大风量与吸热翅片组需要小风量”这样一对矛盾。
当前的半导体除湿机制冷片，由于半导体P-N结自身的物理特性，其制冷效率较低，一般只有0.3左右；通常制冷片的制冷量都比较小，以“w”为单位时，制冷量通常只有10的1次方数量级或2次方数量级。半导体除湿机运行时，如果吸热翅片组配风不够精准，穿越吸热翅片组的空气流量偏大，半导体制冷片就没有对空气进行深度除湿(将空气相对湿度降低到50％以下)的能力；这是因为， 空气只有在温度降低到其露点温度之下才能滤出水分；而当穿越半导体制冷片的吸热翅片组的空气流量偏大时，半导体制冷片的制冷量首先用于空气降温过程中露点温度以上的显热的吸收，并在吸收位于露点温度以上的空气显热时半导体制冷片的制冷量通常就消耗殆尽，因而没有富余的制冷量再用于此时达到饱和或者接近饱和的空气中水蒸汽冷凝热的吸收，即不再有能力将将空气中水蒸汽冷凝为水。
本发明提供了一种双风机半导体深度除湿机及采用该除湿机的防霉衣柜、橱柜、鞋柜，该除湿机包括有一壳体，壳体内设置有半导体制冷片，半导体制冷片的一侧设有吸热翅片组，另一侧设有散热翅片组；壳体朝向吸热翅片组的侧面上设置有第一出风口和第一进风口，第一出风口处设置有第一风机；在第一风机的作用下，壳体外空气自所述第一进风口进入，流经吸热翅片被降温除湿后由所述第一出风口排出；壳体朝向散热翅片组的侧面上设置有第二出风口和至少一个第二进风口，第二出风口处或第二进风口处设置有第二风机；在第二风机的作用下，壳体外空气和/或由第一出风口流出的空气自第二进风口流向所述散热翅片组，流经散热翅片组后由第二出风口排出壳体；其中，第一风机为小风量风机，第二风机为大风量风机。
其中，第一风机和第二风机决定着吸热翅片和散热翅片的通风量：小风量风机的风量要足够小，否则将造成吸热翅片组所在风路的通风量过大，吸热翅片组的制冷量不足以将所通过的空气降温到露点温度之下以进行有效除湿；而大风量风机的风量要足够大，否则将造成散热翅片的通风量偏小，散热翅片温度抬高，制冷效率下降。第一风机和第二风机的风压与风量，应该满足吸热翅片与散热翅片的配风需要。
例如，半导体制冷片功率为50W，制冷量为15W，制热量为65W，在30℃60％RH温湿度工况条件下，设计除湿量达到8g/h，散热翅片组气流温升≤4℃。可以算出，要实现上述除湿量目标，吸热翅片组风量须≤2m3/h、散热翅片组风量≥50m3/h。如此，吸热端通风量≤散热端的1/25，进出散热翅片组的温差为3.9℃；吸热翅片组进风30℃60％RH，露点21.4℃，焓71.3kJ/kg，含湿量16.0g/kg干空气，吸热翅片组处理空气的焓差为15/(2*1.2/3.6)＝22.5kJ/kg，处理后的空气状态点为17.3℃，焓48.8kJ/kg,含湿量为12.4g/kg干空气，除湿量为2*1.2 (16.0-12.4)＝8.6g/h。要实现精准配风，需要对大小风机性能曲线、吸热翅片组、散热翅片组所在风路风阻，进行测算、试验，确保新风机推动的吸热翅片组所在风路通风量达到2m3/h、大风机推动的散热翅片组所在风路的风量达到50m3/h。
本发明提供的一种双风机半导体深度除湿机及防霉衣柜、橱柜、鞋柜，其中涉及的半导体除湿机通过为吸热翅片组配置小风量风机，为散热翅片组配置大风量风机，从而大幅降低制冷片吸热翅片组的风量，从而使穿越吸热翅片组的空气的显热在制冷片制冷量中的占比大幅降低，空气中水蒸汽的相变潜热在制冷片制冷量中的占比得到有效提高，保证半导体制冷片的吸热翅片组在低相对湿度条件下能够从空气中滤除水分，从而将半导体除湿机所在空间内的相对湿度大幅降低，以有效抑制霉菌的发生。
下面就具体实施例做进一步的说明，具体如下。
实施例1
参照图1和图2，本发明提供了一种双风机半导体深度除湿机，包括有一壳体，壳体内设置有半导体制冷片6，半导体制冷片6的一侧设有吸热翅片组7，另一侧设有散热翅片组2。
如图2中所示，吸热翅片组7和散热翅片组2具体由多个平行设置的翅片组成，吸热翅片组7、散热翅片组2是压制在半导体制冷片3上的；当半导体制冷片3通电工作后，吸热翅片组7吸热、散热翅片组2放热，湿空气流经吸热翅片组7被降温除湿，变成低温饱和空气，然后流经散热翅片组2带走散热翅片组2上的热量。
在本实施例中，壳体朝向吸热翅片组7的侧面上设置有第一出风口20和第一进风口5；具体的，第一进风口5朝向吸热翅片组7的正面c，第一出风口8朝向吸热翅片组7的一端d或e，在本实施例中第一出风口20朝向吸热翅片组7的上端d；同时，第一风机8也位于吸热翅片组7的上端的第一出风口20处。在第一风机8的作用下，壳体外空气自第一进风口5进入，流经吸热翅片7被降温除湿后穿过第一风机8由第一出风口20排出。
在本实施例中，壳体朝向所述散热翅片组的侧面上设置有一个第二进风口10和一个第二出风口9；具体的，第二进风口10朝向散热翅片组2的正面c，而且第二风机1位于散热翅片组2正面的第二进风口10处；第二出风口9朝向散热翅片组2的一端d或e处，在本实施例中第二出风口9位于散热翅片组2的上端d处。在第二风机8的作用下，壳体外空气自第二进风口10进入经过第二风机8后流过散热翅片组2并带走散热翅片组2上的热量后，从第二出风口9排出。
实施例2
参照图3和图2，本发明提供了一种双风机半导体深度除湿机，包括有一壳体，壳体内设置有半导体制冷片6，半导体制冷片6的一侧设有吸热翅片组7，另一侧设有散热翅片组2。其中，吸热翅片组7和散热翅片组2的具体结构形式参照实施例1中所述，此处不再赘述。
在本实施例中，壳体朝向吸热翅片组7的侧面上设置有第一出风口20和第一进风口5；具体的，第一进风口5朝向吸热翅片组7的正面c，第一出风口8朝向吸热翅片组7的一端d或e，在本实施例中第一出风口20朝向吸热翅片组7的上端d；同时，第一风机8也位于吸热翅片组7的上端的第一出风口20处。在第一风机8的作用下，壳体外空气自第一进风口5进入，流经吸热翅片7被降温除湿后穿过第一风机8由第一出风口20排出。
在本实施例中，壳体朝向所述散热翅片组的侧面上设置有两个第二进风口和一个第二出风口12，两进风口分别为第二进风口a和第二进风口b。
具体的，第二进风口a和第二进风口b分别对称设置在散热器翅片组2的两端d、e处，第二进风口a位于散热翅片组2的e端处，第二进风口b位于散热翅片组2的d端处，本实施例中在散热翅片组2的两端对称设置两第二进风口，保证了进风均匀，从而保证了散热翅片组2的散热均匀。第二出风口12位于散热翅片组2的正面c处，第二风机1朝向散热翅片组2的正面c。
在第二风机的作用下，壳体外空气自第二进风口a进入流向散热翅片组2，壳体外空气或由第一出风口20流出的空气自第二进风口b进入流向散热翅片组2，第二进风口a和第二进风口b的进风流经散热翅片组对其进行降温后，由第二出风口12排出壳体。
其中，第二进风口b可以直接为壳体为的空气，也可将第一出风口20与第二进风口b连通，将第一出风口20的出风引入到第二进风口b内，此处不做限制。
实施例3
参照图4，本发明提供了一种双风机半导体深度除湿防霉衣柜，该衣柜包括有一衣柜本体14，衣柜本体14内设置有一除湿机A，除湿机A采用实施例2中所述的双风机半导体深度除湿机，当然除湿机A也可采用实施例1中所示的双风机半导体深度除湿机，此处不做限制。
其中，除湿机A设置在衣柜本体14内底部的一角落处，潮湿衣物15悬挂在衣柜本体11内，除湿机A吸收衣柜本体11内空气中的湿空气，降温除湿后排出干燥空气到衣柜本体11内，如此构成一个干燥循环，使得该衣柜具有除湿防霉的功能。
本发明提供的双风机半导体深度除湿防霉衣柜，其中设置的半导体除湿机采用双风机配风方式：采用大风量风机，推动大流量空气流过散热翅片组，降低散热翅片组工作温度，提高制冷片制冷效率；同时采用小风量风机，将小部分空气引入吸热翅片组所在的风路，实现降温除湿,滤除空气中水分，提高防霉衣柜内干燥度，防止霉菌的发生。
实施例4
参照图5，本发明提供了一种双风机半导体深度除湿防霉橱柜，该橱柜包括有一橱柜本体16，橱柜本体16内设置有一除湿机B，除湿机B采用实施例1中所述的双风机半导体深度除湿机，当然除湿机B也可采用实施例2中所示的双风机半导体深度除湿机，此处不做限制。
其中，除湿机B设置在橱柜本体16内底部的一角落处，除湿机B吸收橱柜本体16内空气中的湿空气，降温除湿后排出干燥空气到橱柜本体16内，如此构成一个干燥循环。
该橱柜具体可为厨房间水池17下方的橱柜，这类橱柜由于设置在水池下方，很容易出现潮湿、发霉的现象，本发明通过除湿机B的设置，从而起到除湿、防霉的效果。
本发明提供的双风机半导体深度除湿防霉衣柜，其中设置的半导体除湿机采用双风机配风方式：采用大风量风机，推动大流量空气流过散热翅片组，降低散热翅片组工作温度，提高制冷片制冷效率；同时采用小风量风机，将小部分空气引入吸热翅片组所在的风路，实现降温除湿,滤除空气中水分，提高防霉橱柜内干燥度，防止霉菌的发生。
实施例5
参照图6，本发明提供了一种双风机半导体深度除湿防霉鞋柜，该鞋柜包括有一鞋柜本体18，鞋柜本体18内设置有一除湿机A，除湿机A采用实施例2中所述的双风机半导体深度除湿机，当然除湿机A也可采用实施例1中所示的双风机半导体深度除湿机，此处不做限制。
其中，除湿机A设置在鞋柜本体18内顶部的一角落处，鞋子19顺序排放在鞋柜本体18内的架子上，除湿机A吸收鞋柜本体18内空气中的湿空气，降温除湿后排出干燥空气到鞋柜本体18内，如此构成一个干燥循环，使得该鞋柜具有除湿防霉的功能。
本发明提供的双风机半导体深度除湿防霉鞋柜，其中设置的半导体除湿机采用双风机配风方式：采用大风量风机，推动大流量空气流过散热翅片组，降低散热翅片组工作温度，提高制冷片制冷效率；同时采用小风量风机，将小部分空气引入吸热翅片组所在的风路，实现降温除湿,滤除空气中水分，提高防霉鞋柜内干燥度，防止霉菌的发生。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (9)

1.一种双风机半导体深度除湿机，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的一侧设有吸热翅片组，另一侧设有散热翅片组；
所述壳体朝向所述吸热翅片组的侧面上设置有第一出风口和第一进风口，所述第一出风口处设置有第一风机；在第一风机的作用下，壳体外空气自所述第一进风口进入，流经所述吸热翅片被降温除湿后由所述第一出风口排出；
所述壳体朝向所述散热翅片组的侧面上设置有第二出风口和至少一个第二进风口，所述第二出风口处或第二进风口处设置有第二风机；在所述第二风机的作用下，壳体外空气和/或由第一出风口流出的空气自所述第二进风口流向所述散热翅片组，流经所述散热翅片组后由所述第二出风口排出壳体；
其中，所述第一风机为小风量风机，所述第二风机为大风量风机。
2.据权利要求1所述的双风机半导体深度除湿机，其特征在于，所述第一进风口朝向所述吸热翅片组的正面或下面，所述第一出风口朝向所述吸热翅片组的一端，且所述第一风机位于所述吸热翅片组的一端处。
3.据权利要求1所述的双风机半导体深度除湿机，其特征在于，所述壳体上设置有一个第二进风口，所述第二进风口设置在所述散热翅片组的一端处。
4.据权利要求1所述的双风机半导体深度除湿机，其特征在于，所述壳体上设置有两个第二进风口，分别为第二进风口a和第二进风口b，第二进风口a和第二进风口b对称分布在所述散热翅片组的两端，所述第二风机位于所述散热翅片组的正面；
在所述第二风机的作用下，壳体外空气自所述第二进风口a进入流向所述散热翅片组，壳体外空气或由第一出风口流出的空气自所述第二进风口b进入流向所述散热翅片组，第二进风口a和第二进风口b的进风流经所述散热翅片组后由所述第二出风口排出壳体。
5.据权利要求1所述的双风机半导体深度除湿机，其特征在于，所述吸热翅片组下方设置有接水盘。
6.据权利要求5所述的双风机半导体深度除湿机，其特征在于，所述接水盘连接有一水箱。
7.一种双风机半导体深度除湿防霉衣柜，其特征在于，包括有一衣柜本体，所述衣柜本体内设置有一权利要求1-6任意一项所述的双风机半导体深度除湿机。
8.一种双风机半导体深度除湿防霉橱柜，其特征在于，包括有一橱柜本体，所述橱柜本体内设置有一权利要求1-6任意一项所述的双风机半导体深度除湿机。
9.一种双风机半导体深度除湿防霉鞋柜，其特征在于，包括有一鞋柜本体，所述鞋柜本体内设置有一权利要求1-6任意一项所述的双风机半导体深度除湿机。
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