CN111397048A - 半导体空调 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种半导体空调。该半导体空调包括空调壳体换热结构组件。空调壳体上分别开设有回风口、冷风出口和热风出口，空调壳体内形成与热风出口相连的热气流通道。换热结构组件包括散热换热结构、散冷换热结构和半导体制冷片。散热换热结构上形成有散热流道，散热流道的延伸方向与回风口的进风方向相一致。采用本发明的技术方案，可以让回风口进入的气流对散热流道进行直吹，提高散热流道中的风速，使得散热换热结构可以更高效的对半导体制冷片进行散热，提高半导体制冷片的制冷效率，从而提高半导体空调的制冷效率。

Description

半导体空调

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种半导体空调。

背景技术

目前针对厨房环境的空调市场上已有推出，有风管机型形式，安装在厨房天花吊顶内；有单面出风天井式，安装后与天花扣板平齐等等，这些厨房空调都有一个特点，工程安装量比较大，适合于还没有装修的厨房。如果想安装此类厨房空调，需要拆除吊顶，安装机组后，再将吊顶复原，安装机组的工作量更大，使得机组的安装成本较大，用户难以接受。

且现有的机组大多采用冷媒制冷方式，此时的机组由于存在压缩机等大质量器件，导致整体机组笨重，即便是一体式壁挂机，也存在机组占用空间大的问题，导致市场反馈体积过大是通病，且机组重，不方便拆装清洁，因此，开发一种适合于厨房装修后仍能方便安装的机组，同时机组安装工作量小，机组轻便，易安置，维护简单方便的空调将很有必要性。

为了解决上述问题，市面上也开始出现一些安装维护方便的半导体空调，但是目前的半导体空调的风道设置不够合理，致使半导体制冷片的散热面散热效率不够高。而由于半导体制冷片的特性，当其散热面散热效率低时就会导致制冷效率比较低，从而影响半导体空调的性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种半导体空调，以解决现有技术中半导体空调存在的由于半导体制冷片的散热面散热效率受制约所导致的制冷效率低的技术问题。

本申请实施方式提供了一种半导体空调，包括：空调壳体，空调壳体上分别开设有回风口、冷风出口和热风出口，空调壳体内形成与热风出口相连的热气流通道；换热结构组件，包括散热换热结构、散冷换热结构和安装在散热换热结构和散冷换热结构之间的半导体制冷片，散热换热结构上形成有散热翅片流道，散热翅片流道的两端分别与回风口和热气流通道相连通，散热翅片流道的延伸方向与回风口的进风方向相一致。

在一个实施方式中，回风口位于空调壳体的侧面，散热翅片流道沿水平方向延伸。

在一个实施方式中，热气流通道沿竖直方向分布。

在一个实施方式中，热风出口位于空调壳体的顶部。

在一个实施方式中，回风口为两个，分别位于空调壳体的相对的两侧，换热结构组件也为两个，分别与两个回风口对应设置，热气流通道位于两个换热结构组件之间。

在一个实施方式中，两个回风口分别位于空调壳体的左右两侧。

在一个实施方式中，散冷换热结构上形成有散冷翅片流道，空调壳体内形成与冷风出口相连的冷气流通道，散冷翅片流道的两端分别与回风口和冷气流通道相连通，散冷翅片流道沿竖直方向延伸。

在一个实施方式中，冷气流通道位于空调壳体的下侧，冷风出口开设在空调壳体的下端。

在一个实施方式中，换热结构组件还包括风道板，散热换热结构和散冷换热结构安装在风道板之间，风道板上开设有与散热翅片流道相连通的散热进口和散热出口，散热进口与回风口相对，散热出口与热气流通道相连通。

在一个实施方式中，一个散热换热结构、一个散冷换热结构和至少一个半导体制冷片组成一个换热结构单元，换热结构单元为多个，多个换热结构单元相邻设置。

在一个实施方式中，在厚度方向上，相邻的两个换热结构单元的散冷换热结构相对设置，相邻的两个换热结构单元的散热换热结构相对设置。

在一个实施方式中，在宽度方向上，相邻的两个换热结构单元的散冷换热结构并排设置，相邻的两个换热结构单元的散热换热结构并排设置。

在一个实施方式中，热气流通道内设置有热气排风装置，冷气流通道内设置有冷气排风装置。

在一个实施方式中，热气排风装置为离心风机，冷气排风装置为贯流风机。

在一个实施方式中，冷风出口上设置有扫风叶片。

在上述实施例中，在使用时，室内的热气从回风口进入到空调壳体，一部分气流进入到散热翅片流道中，一部分气流进入到散冷翅片流道中。进入到散热翅片流道中气流带走散热换热结构上散热翅片散热的热流经过热气流通道从热风出口排出至室外；进入到散冷翅片流道中被散冷换热结构制冷再经过冷气流通道从冷风出口排出至室内。采用本发明的技术方案，可以让回风口进入的气流对散热翅片流道进行直吹，提高散热翅片流道中的风速，使得散热换热结构可以更高效的对半导体制冷片进行散热，提高半导体制冷片的制冷效率，从而提高半导体空调的制冷效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的半导体空调的实施例的去掉背壳的立体结构示意图；

图2是图1的半导体空调的实施例的正面结构示意图；

图3是图1的半导体空调的实施例的侧面结构示意图；

图4是图1的半导体空调的实施例的热气流流通的结构示意图；

图5是图1的半导体空调的实施例的冷气流流通的结构示意图；

图6是图1的半导体空调的实施例的换热结构组件的结构示意图；

图7是图6的换热结构组件的分解结构示意图；

图8是图6的换热结构组件的换热结构单元的立体结构示意图；

图9是图8的换热结构单元的分解结构示意图；

图10是图8的换热结构单元的散热换热结构的结构示意图；

图11是图8的换热结构单元的散冷换热结构的结构示意图；

图12是根据本发明的半导体空调的水冷组件的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明采用半导体制冷片进行制冷，半导体制冷片在通电后会一面温度降低，另一面温度升高，运用制冷片的这种特性，将制冷片的两侧面贴紧散热器，使得热量或者冷量传递到散热器上，并巧妙的运用散热器翅片方向以及形成的通道组建成合理的风道，使得对于半导体制冷片的散热侧更好的散热，从而提高半导体制冷片的工作效率。

具体的，如图1和图2所示，本发明的半导体空调的实施例包括空调壳体10换热结构组件20。空调壳体10上分别开设有回风口11、冷风出口12和热风出口13，空调壳体10内形成与热风出口13相连的热气流通道a，以及与冷风出口12相连的冷气流通道b，热气流通道a和冷气流通道b相对独立。换热结构组件20包括散热换热结构21、散冷换热结构22和半导体制冷片23。半导体制冷片23设置在散热换热结构21和散冷换热结构22之间，散热换热结构21与半导体制冷片23的散热面贴合，散冷换热结构22与半导体制冷片23的散冷面相贴合。散热换热结构21上形成有散热翅片流道211；散冷换热结构22上形成有散冷翅片流道221。如图3和图4所示，散热翅片流道211的两端分别与回风口11和热气流通道a相连通，散冷翅片流道221的两端分别与回风口11和冷气流通道b相连通，散热翅片流道211的延伸方向与回风口11的进风方向相一致。

在使用时，室内的热气从回风口11进入到空调壳体10，一部分气流进入到散热翅片流道211中，一部分气流进入到散冷翅片流道221中。进入到散热翅片流道211中气流带走散热换热结构21上散热翅片散热的热流经过热气流通道a从热风出口13排出至室外；进入到散冷翅片流道221中被散冷换热结构22制冷再经过冷气流通道b从冷风出口12排出至室内。采用本发明的技术方案，可以让回风口11进入的气流对散热翅片流道211进行直吹，提高散热翅片流道211中的风速，使得散热换热结构21可以更高效的对半导体制冷片23进行散热，提高半导体制冷片23的制冷效率，从而提高半导体空调的制冷效率。

需要说明的是，在本发明的技术方案中，散热换热结构21和散冷换热结构22为具有翅片的换热结构，这和传统空调上的换热结构是两种概念，传统空调的换热结构主要依赖冷媒在换热结构中流通进行换热，而本申请中的散热换热结构21和散冷换热结构22是通过与半导体制冷片23贴合传热的方式再通过翅片进行换热。

如图3、图4和图10所示，作为一种可选的实施方式，回风口11位于空调壳体10的侧面，散热翅片流道211沿水平方向延伸。这样，散热翅片流道211的延伸方向与回风口11的进风方向一致，有利于回风口11进入的气流对散热翅片流道211进行直吹。可选的，热气流通道a沿竖直方向分布。即室内的热气从回风口11沿水平方向散热翅片流道211，再从散热翅片流道211进入到竖直方向的热气流通道a再从热风出口13排出室内。

作为一种优选的实施方式，在本实施例的技术方案中，热风出口13位于空调壳体10的顶部。这样更符合热气上升的原则，有利于热气流通过热气流通道a从热风出口13排出室内。在本实施例的技术方案中，热风出口13位于空调壳体10的顶面。作为其他的可选的实施方式，热风出口13也可以位于空调壳体10的顶部的侧面。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，回风口11为两个，分别位于空调壳体10的相对的两侧，换热结构组件20也为两个，分别与两个回风口11对应设置，热气流通道a形成两个换热结构组件20之间。这样，可以提高对于室内热空气的处理效率，室内的空气从空调壳体10的两侧的回风口11分别流入到两个换热结构组件20中，进行更为高效的制冷。在本实施例的技术方案中，两个回风口11分别位于空调壳体10的左右两侧。

如图3、图5和图11所示，作为一种可选的实施方式，在本实施例的技术方案中，散冷翅片流道221沿竖直方向延伸。在本实施例的技术方案中，换热结构组件20的散热气流流向就和散热气流流向相对垂直，并互相隔离。更为优选的，本实施例的技术方案中，冷气流通道b位于空调壳体10的下侧，冷风出口12开设在空调壳体10的下端。这样，更符合冷气流的下降的原则，有利于冷气流通过冷气流通道b从冷风出口12排出室内。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，冷风出口12上设置有扫风叶片，从而实现冷风出口12的广域送风，提高送广角度。

如图6、图7所示，可选的，换热结构组件20还包括风道板24，散热换热结构21和散冷换热结构22安装在风道板24之间。风道板24上开设有与散热翅片流道211相连通的散热进口241和散热出口242，散热进口241与回风口11相对，散热出口242与热气流通道a相连通。在安装使用时，直接将风道板24上的散热进口241与回风口11相对，将散热出口242与热气流通道a相连通就可以完成换热结构组件20的安装。在本实施例的技术方案，风道板24起到相对分隔散热换热结构21的散热翅片流道211和散冷换热结构22的散冷翅片流道221的作用。作为另一种图中未示出的实施方式中，也可以让风道板24覆盖在散冷翅片流道221上，也可以在风道板24上开设有与散冷翅片流道221相连通的散冷进口和散冷出口。

如图7、图8和图9所示，一个散热换热结构21、一个散冷换热结构22和至少一个半导体制冷片23组成一个换热结构单元c，换热结构单元c为多个，多个换热结构单元c相邻设置。具体的，至少一个半导体制冷片23装配在一个散热换热结构21和一个散冷换热结构22之间，一个散热换热结构21和一个散冷换热结构22的翅片相背，形成冷热互不干扰的散热翅片流道211和散冷翅片流道221，巧妙的运用了型材散热器的特点，且有效的利用的机组内部空间。在安装时，可以采用螺栓将一个散热换热结构21和一个散冷换热结构22紧固连接在一起。还需要说明的是，采用多个换热结构单元c的好处还在于，多个换热结构单元c之间的运行相互独立、互不影响，提高了容故障率；同时，进行检修时，只需要将出现故障部分的换热结构单元c进行拆卸，减小了维修难度。这样一来，就可以提高半导体空调的换热结构容故障率，在换热结构某部分出现故障时，不影响换热结构其他部分的运行，同时检修精准且方便。

更为优选的，如图7所示，在本实施例的技术方案中，在厚度方向上，相邻的两个换热结构单元c的散冷换热结构22相对设置，相邻的两个换热结构单元c的散热换热结构21相对设置。这样的优点在于相邻的两个换热结构单元c之间热的一侧与热的侧靠近贴合；冷的一侧与冷的一侧靠近贴合，有效的防止了相邻的两个换热结构单元c冷热短路，中和的现象。在此同时风道的形成有序且紧凑，风阻变得更小，有利于提供风量。

作为一种更为优选的实施方式，在宽度方向上，相邻的两个换热结构单元c的散冷换热结构22并排设置，相邻的两个换热结构单元c的散热换热结构21并排设置，从而提高制冷量。

可选的，如图1所示，热气流通道a内设置有热气排风装置a1，冷气流通道b内设置有冷气排风装置b1。热气排风装置a1提供热气流通道a中气流流动的动力，冷气排风装置b1提供冷气流通道b中气流流动的动力。可选的，热气排风装置a1为离心风机，冷气排风装置b1为贯流风机。离心风机包括电机和与电机驱动连接的离心风叶，贯流风机包括电机和与电机驱动连接的灌流风叶。

热气流通道a由于机组排出的是热风需要及时散热，排出的热风可以通过管道输送到室外，输送的距离长，需要抗静压能力强的排风系统，本发明采用的是离心风叶，且此离心风叶布置在排风主风道上，产生足够大的负压能使得每个换热结构单元c上的风道都能形成风场，进而使换热结构单元c能效提高。冷气流通道b是排出冷风用以调节室内温度的，由于冷气排风装置b1没有在主风道上，同时需要满足每个换热结构单元c风道都能形成风场，进而使得每个制冷片产生的冷量及时的排出，所以此排风系统采用的是贯流风叶，贯流风叶的作用下，有效的平衡了制冷侧换热结构每个风道的风场，使得每个制冷片产生的冷量及时输出，提高机组的工作效率。采用贯流风叶，并在贯流风叶前开冷风出口12，贯流风叶的作用下，冷风输出柔和，且由于贯流风叶横向距离大，在扫风叶片作用下实现更广域送风。

如图4所示，热气流排风方式为：受离心风叶作用下，气流从空调壳体10两侧回风口11通过风道板24上的散热进口241，进入到热换热结构21的散热翅片流道211，经过换热后，再通过散热出口242进入到中间的热气流通道a，进而往离心风叶方向，穿过离心风叶，通过热风出口13排出。此离心风叶布置在热气流通道a上，使得在小的主风道上能满足每个换热结构单元c的每个风道均形成风场，有效避免由于风场不均影响机组性能。

如图5所示，冷气流排风方式为：受贯流风叶的作用下，气流从空调壳体10两侧回风口11到达换热结构组件20，由于风道板24的阻隔，气流只能通过换热结构组件20顶部的散冷翅片流道221的开口进入到散冷翅片流道221，之后再向下逐渐制冷进入到冷气流通道b，进而进过贯流风叶，从冷风出口12排出。

作为一种优选的实施方式，半导体空调还包括接水盘，接水盘设置在冷气流通道b的底部。这样，就能让散热换热结构22上凝结的冷凝水在冷气流通道b的导向作用下流入至接水盘。更为优选的，接水盘的底部开设有排水孔，排水孔用于排水，以便于及时将接水盘内的冷凝水排出，避免外溢。更为优选的，同时接水盘装配后，其四周密封，防止经过冷气流通道b的空气外漏，影响制冷效果。还需要说明的是，当上述的换热结构单元c中的半导体制冷片23正负极反向连接后，制冷和制热的气流则刚好互换。

优选的，在本实施例的技术方案中，半导体空调还包括水冷组件30，水冷组件30连接在接水盘和换热结构组件20之间，水冷组件30用于从接水盘中吸取冷凝水，并将冷凝水喷淋在散热换热结构22的上方。这样一来，在本发明的技术方案中，就可以把工作中产生的冷凝水，转移至散热换热结构22的散热翅片上，辅助对散热换热结构22进行降温，从而可以提高换热结构组件20的制冷效率。此外，由于散热换热结构22的散热翅片及散热翅片流道221沿竖直方向延伸，可以有助于冷凝水在重力的作用下沿着散热翅片向下流。作为一种可选的实施方式，在本实施例的技术方案中，水冷组件30包括水泵31和排水管32，水泵31安装在接水盘内用于从接水盘内吸水，排水管32的第一端与水泵31相连，排水管32的第二端位于散热换热结构22的上方。在使用时，水泵31从接水盘内吸水，通过排水管32将冷凝水喷淋在换热结构22的上方。更为优选的，水冷组件30还包括喷淋头33，喷淋头33安装在排水管32的第二端，用于向散热换热结构22的上方喷淋冷凝水。通过喷淋头33对散热换热结构22进行喷水，可以使得冷凝水的喷洒更加均匀。优选的，喷淋头33上设置有多个小孔，使得冷凝水可以均匀的洒落上散热换热结构2上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种半导体空调，其特征在于，包括：

空调壳体(10)，所述空调壳体(10)上分别开设有回风口(11)、冷风出口(12)和热风出口(13)，所述空调壳体(10)内形成与所述热风出口(13)相连的热气流通道(a)；

换热结构组件(20)，包括散热换热结构(21)、散冷换热结构(22)和安装在所述散热换热结构(21)和所述散冷换热结构(22)之间的半导体制冷片(23)，所述散热换热结构(21)上形成有散热翅片流道(211)，所述散热翅片流道(211)的两端分别与所述回风口(11)和所述热气流通道(a)相连通，所述散热翅片流道(211)的延伸方向与所述回风口(11)的进风方向相一致。

2.根据权利要求1所述的半导体空调，其特征在于，所述回风口(11)位于所述空调壳体(10)的侧面，所述散热翅片流道(211)沿水平方向延伸。

3.根据权利要求2所述的半导体空调，其特征在于，所述热气流通道(a)沿竖直方向分布。

4.根据权利要求3所述的半导体空调，其特征在于，所述热风出口(13)位于所述空调壳体(10)的顶部。

5.根据权利要求2所述的半导体空调，其特征在于，所述回风口(11)为两个，分别位于所述空调壳体(10)的相对的两侧，所述换热结构组件(20)也为两个，分别与两个所述回风口(11)对应设置，所述热气流通道(a)位于两个所述换热结构组件(20)之间。

6.根据权利要求5所述的半导体空调，其特征在于，两个所述回风口(11)分别位于所述空调壳体(10)的左右两侧。

7.根据权利要求1所述的半导体空调，其特征在于，所述散冷换热结构(22)上形成有散冷翅片流道(221)，所述空调壳体(10)内形成与所述冷风出口(12)相连的冷气流通道(b)，所述散冷翅片流道(221)的两端分别与所述回风口(11)和所述冷气流通道(b)相连通，所述散冷翅片流道(221)沿竖直方向延伸。

8.根据权利要求7所述的半导体空调，其特征在于，所述冷气流通道(b)位于所述空调壳体(10)的下侧，所述冷风出口(12)开设在所述空调壳体(10)的下端。

9.根据权利要求7所述的半导体空调，其特征在于，所述换热结构组件(20)还包括风道板(24)，所述散热换热结构(21)和所述散冷换热结构(22)安装在所述风道板(24)之间，所述风道板(24)上开设有与所述散热翅片流道(211)相连通的散热进口(241)和散热出口(242)，所述散热进口(241)与所述回风口(11)相对，所述散热出口(242)与所述热气流通道(a)相连通。

10.根据权利要求1所述的半导体空调，其特征在于，一个所述散热换热结构(21)、一个所述散冷换热结构(22)和至少一个半导体制冷片(23)组成一个换热结构单元(c)，所述换热结构单元(c)为多个，多个所述换热结构单元(c)相邻设置。

11.根据权利要求10所述的半导体空调，其特征在于，在厚度方向上，相邻的两个所述换热结构单元(c)的散冷换热结构(22)相对设置，相邻的两个所述换热结构单元(c)的散热换热结构(21)相对设置。

12.根据权利要求10所述的半导体空调，其特征在于，在宽度方向上，相邻的两个所述换热结构单元(c)的散冷换热结构(22)并排设置，相邻的两个所述换热结构单元(c)的散热换热结构(21)并排设置。

13.根据权利要求7所述的半导体空调，其特征在于，所述热气流通道(a)内设置有热气排风装置(a1)，所述冷气流通道(b)内设置有冷气排风装置(b1)。

14.根据权利要求13所述的半导体空调，其特征在于，所述热气排风装置(a1)为离心风机，所述冷气排风装置(b1)为贯流风机。

15.根据权利要求1所述的半导体空调，其特征在于，所述冷风出口(12)上设置有扫风叶片。

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