CN200986346Y

CN200986346Y - 热电冷凝除湿机

Info

Publication number: CN200986346Y
Application number: CNU2006201546930U
Authority: CN
Inventors: 奚红霞; 梁廷安; 李忠; 夏启斌
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2016-12-13

Abstract

本实用新型公开了一种热电冷凝除湿机，主要由放热散热器、吸热散热器、散热风扇、集水器、热电对组成。其特征是：制冷元件是热电对，四个热电对相连，热电对的冷热两端分别与吸热散热器和放热散热器相连，吸热散热器与放热散热器之间用高性能绝热板隔开。吸热散热器用来吸取待处理空气的热量，达到降温冷凝的效果，放热散热器用来将热电对热端产生的热量释放到环境中，同时利用散热风扇对放热散热器进行强制散热。本实用新型热电冷凝除湿机构思巧妙、设计合理，结构紧凑，成本低，环保性能好，是除湿机升级，更新换代的新产品。

Description

热电冷凝除湿机

技术领域

本实用新型涉及一种除湿器，具体涉及一种利用热电对的半导体热电效应来降温冷凝的热电冷凝除湿机。

背景技术

除湿是工农业生产和人们日常生活中的常见问题，尤其是在我国南方等高温高湿地区。随着国家经济的高速发展和人们对环境舒适性的要求日益提高，新的空气调节方式——湿度的独立控制，成为一种发展趋势。冷却式除湿、液体吸收式除湿、固体吸附式除湿等传统的除湿技术经过长期的发展已经达到比较成熟的阶段，并已应用于人们日常生产和生活的各种领域，但在其发展的过程中已经暴露出自身无法避免的缺陷，对能源以及环境所造成的负面影响逐渐引起人们的重视，它们的应用也因此受到一定的限制。随着生活水平的提高，人们在保护环境、节约能源以及提高生活质量等方面的意识不断增强，传统的除湿技术日益显现出它们的弊端，研究新的除湿技术以及开发新型的除湿设备成为了关键。特别是近年来，全球范围内对于空气调节的需求日益增加，从而带来了传统空气调节设备引起电能的巨大消耗以及CO₂、CFC、HCFC的大量排放，对能源和环境造成了严重的影响。根据国际制冷协会的初步估计全世界有15％的电能被用于各种类型的空气调节装置，其中有45％是用于家庭和商业建筑的空气调节，虽然空气中水蒸汽含量不多，但是由于水的汽化潜热很高，故除湿的能耗成为空气调节装置主要能耗之一(除湿的能耗占空调总能耗的20％～40％)。传统不可再生矿物燃料的大量消耗已经引起了一系列的能源与环境问题，如全世界的能源危机，全球温室效应，臭氧层的损耗，大气的污染以及由于大气状况的改变而引起的各种自然灾害的频繁发生，这一切都在威胁人类自身的生存与发展。基于上述原因，热电制冷技术作为一种环境友好、节能的技术已经引起人们的广泛关注，尤其是随着新型的具有更高珀尔帖系数的热电材料的开发，使得热电制冷装置具有了更高的COP，更重要的是热电制冷技术可以直接利用太阳能等低品味能源产生的直流电，且无需制冷剂不会对环境产生任何污染，因此目前在美国、欧洲、日本等发达国家，热电制冷技术的开发与应用已经成为一种新兴而又热门的研究领域，其应用也从航空航天领域进入到了人们生活的各个领域。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对传统除湿装置在工业、商业、民用以及家庭生活中制破坏生活环境，不利于环境保护，制造工艺复杂，成本高、维护难、噪声大，更不利于人们身体健康的问题，提供一种无需制冷剂、结构简单、控制简单、性能稳定、寿命长，并且可以使用太阳能等低品味能源产生的直流电作为驱动力，可以同时解决除湿领域中能源和环境两方面问题的热电冷凝除湿机。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种热电除湿机，包括绝热机箱、吸热散热器、放热散热器、热电对、散热风扇、集水槽，所述绝热机箱由隔板分隔成两个互相连通的冷凝腔；两个吸热散热器垂直放置在冷凝腔内隔板两侧，两放热散热器分别位于吸热散热器外侧，吸热散热器与放热散热器之间用高性能绝热板隔开，四个热电对分别设置在两绝热板上，并将绝热板分隔成数段，其冷端直接与两个吸热散热器相连，热端通过与热电对同样大小的铝板与放热散热器相连；散热风扇固定在绝热机箱上，分别与放热散热器相对，对散热器进行强制散热；集水槽位于热电除湿机底部，用隔板分成两部份，集水槽的两侧布置了进气口与出气口，并在底部布置了两个出水管。

所述四个热电对通过导线串联在一起，成为一体。

所述吸热散热器与放热散热器为翅片式散热器，并在翅片上加工有V型沟槽。

本实用新型依据半导体的“塞贝克效应”和“珀尔帖效应”理论的热电制冷，采用串联的热电对来实现降温冷凝空气的目的。

本实用新型与现有的除湿设备比较，具有如下几方面的效果：

1、本实用新型可以直接利用太阳能、工业废热等低品味能源产生的直流电，可以在一定程度上缓解电能供应紧张的情况，节约了能源。

2、本实用新型的制冷工质就是热电对本身，无需制冷剂或其他干燥剂，对环境不会造成任何影响。

3、本实用新型的整个工作过程除了散热风扇，几乎没有噪音产生，更加没有机械传动部分，无需过多的维护。

4、本实用新型响应时间非常短，启动非常快，达到稳定状态的时间也要比传统除湿装置要快很多，并且冷凝效果可以根据所提供的直流电和电压的大小来调节，控制非常简单，对空气的状态的控制也变的非常容易和精确。

5、本实用新型较传统的除湿设备工作更加稳定，同时使用寿命也比传统的除湿设备长很到，可以到达23年左右。

6、相对于传统的除湿装置，本实用新型对操作环境的要求非常低，可以在非常恶劣、非常敏感的环境中工作。同时，本实用新型构件少、重量轻，并且无需位置固定，可以随时根据工作环境的需要来改变工作状态和地点。

本实用新型与传统的除湿设备有很大区别，设计合理、装置简单、结构紧凑、使用方便，成本费用低，环保性能好，更可以实用太阳能等低品味能源产生的直流电，它可以同时解决除湿领域中能源和环境两方面问题，因此是我国乃至世界除湿技术升级、更新换代的新产品。

附图说明：

图1为本实用新型热电冷凝除湿机正视图；

图2为本实用新型热电冷凝除湿机结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为本实用新型热电冷凝除湿机左视图；

图5为本实用新型热电冷凝除湿机中吸热散热器与放热散热器的结构示意图；

图6为本实用新型热电冷凝除湿机底部示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式并不限于此。

如图1、图2和图3所示，本实用新型热电冷凝除湿机主要由吸热散热器1、2、放热散热器3、4、热电对5、6、7、8、散热风扇9、10、11、12、集水槽13、铝板14、15、16、17、高性能绝缘板18、19、隔板20、绝热机箱21、出水管25、26等组成。其中，四个热电对可用导线串联在一起，形成一个制冷整体。绝热机箱21由隔板20分隔成两个互相连通的冷凝腔22；两个吸热散热器1、2垂直放置在内隔板20两侧，位于冷凝腔22内，两放热散热器3、4分别位于吸热散热器1、2外侧，两对吸热散热器1、2与放热散热器3、4之间用两高性能绝热板18、19隔开，四个热电对5、6、7、8分别设置在两绝热板18、19上，并将绝热板分隔成数段，其冷端直接与两个吸热散热器1、2相连，热端通过与热电对同样大小的铝板14、15、16、17与放热散热器相连；集水槽13位于热电除湿机底部，用隔板20分成两部份，集水槽13的两侧布置了进气口23与出气口24。其中，热散热器用螺钉固定在绝热机箱21上，并与绝热机箱21，高性能绝热板18、19，热电对5、6、7、8紧密接触，在与热电对1、2、3、4的接触面上均匀涂有导热硅脂。两个放热散热器3，4垂直放置在冷凝腔22外侧，用螺钉固定在绝热机箱21上，并与绝热机箱21，高性能绝热板18、19，四个与热电对同样大小的铝板14、15、16、17紧密接触，在放热散热器3、4与铝板14、15、16、17的接触面上均匀涂有导热硅脂。由于吸热散热器1、2与放热散热器3、4分别放置在冷凝腔22内外两侧，与绝热机机箱21将高性能绝缘板18、19，热电对5、6、7、8，铝板14、15、16、17夹紧在中间，无需额外固定，并可随时更换。在高性能绝缘板18、19上部和下部开有与热电对5、6、7、8同样大小的方框，将热电对5、6、7、8在内，铝板14、15、16、17在外，重叠放置，并通过吸热散热器1、2与放热散热器3、4夹紧在中间，同时为强化传热，在两者接触面上均匀涂有导热硅脂。集水槽13位于本实用新型热电冷凝除湿机下部，实际为绝热机箱21的底部，被隔板20分成两个不相通的部分，在每个部分的底部中间设置有两个出水管25、26。在绝热机箱21的下部，集水槽13上方的左右两侧分别开有进气口23和出气口24，空气由进气口23进入，由于隔板阻挡向上，经过第一阶段吸热散热器1，再经过第二阶段吸热散热器2，最后由出风口排出本实用新型热电冷凝除湿机，完成降温冷凝过程。

如图2、图3和图4所示，四个散热风扇9、10、11、12分别固定在绝热机箱21左右两侧的机箱壁的内侧上，在上下方的位置是正对四个热电对5、6、7、8。为风扇工作时进风需要，在散热风扇9、10、11、12所固定的绝热机箱21的侧壁上开有与风扇扇面同样大小的进风口27、28、29、30。为风扇工作时，空气流动以及放热散热器的散热需要，冷凝腔至侧壁之间没有左右两侧的挡板。

如图2、图3和图5所不，吸热散热器1、2与放热散热器3、4均为翅片式散热器，利用模具制成。散热器底部为铝板，底面光滑。底板上最边上的两个翅片在靠内侧的一面开有V型沟槽，其余内部的所有翅片的两侧均加工有V型沟槽。

如图2和图6所示，在绝热箱体21下固定有4个圆柱型底座27、28、29、30，用以支撑整个箱体。

应用时，四个热电对5、6、7、8同时通入直流电，其冷端面同时开始制冷，与热电对冷端面紧密贴和的吸热散热器1，2温度迅速降低，明显低于进入绝热箱体21的空气温度。吸热散热器1、2利用带有V型沟槽的翅片吸收空气的热量，使空气降温，当空气的温度降到露点温度时空气中的水蒸气便以冷凝水的形势析出，从而达到降温冷凝的目的。在热电对5、6、7、8通入直流电，冷端开始制冷的同时，热端面开始放出热量，温度升高。产生的热量通过与热电对5、6、7、8紧密贴和的铝板14、15、16、17，传递给放热散热器3、4，放热散热器3、4温度明显升高。此时，安装在绝热箱体21上，与放热散热器3、4相对散热风扇9、10、11、12处于工作状态，利用环境产生的风对放热散热器3、4进行强制散热，将热量散放到外界的环境中。

空气从进气口23进入绝热箱体21，由于隔板20阻挡，首先通过绝热箱体21内的吸热散热器1进行第一次的降温冷凝。空气到达绝热箱体21顶端，越过隔板20，通过吸热散热2进行第二次的降温冷凝。除湿后的空气，在通过出气口24排出绝热箱体进入环境中。冷凝出的水顺吸热散热器1、2的翅片流入集水槽13，当集水槽13中的水量达到一定量时，可打开出水管25、26将水排出。

热电对5、6、7、8的冷端面与吸热散热器1、2的受冷面紧密贴合，热电对5、6、7、8的热端面与同热电对相同大小的铝板14、15、16、17紧密贴合，铝板14、15、16、17又与放热散热器3、4的受热面紧密贴合。所有相邻组件的接触面都涂上导热硅脂，以增强导热性能。

如上所述，即可较好实施本实用新型。

Claims

1、一种热电除湿机，其特征在于包括绝热机箱(21)、吸热散热器(1、2)、放热散热器(3、4)、热电对(5、6、7、8)、散热风扇(9、10、11、12)、集水槽(13)，所述绝热机箱(21)由隔板(20)分隔成两个互相连通的冷凝腔(22)；两个吸热散热器(1、2)垂直放置在冷凝腔(22)内隔板(20)两侧，两放热散热器(3、4)分别位于吸热散热器(1、2)外侧，吸热散热器(1、2)与放热散热器(3、4)之间用高性能绝热板(18、19)隔开，四个热电对(5、6、7、8)分别设置在两绝热板(18、19)上，并将绝热板(18、19)分隔成数段，其冷端直接与两个吸热散热器(1、2)相连，热端通过与热电对同样大小的铝板(14、15、16、17)与放热散热器相连；散热风扇(9、10、11、12)固定在绝热机箱上，分别与放热散热器相对，对散热器进行强制散热；集水槽(13)位于热电除湿机底部，用隔板(20)分成两部份，集水槽(13)的两侧布置了进气口(23)与出气口(24)。

2、根据权利要求1所述的一种热电除湿机，其特征在于所述四个热电对(5、6、7、8)通过导线串联在一起，成为一体。

3、根据权利要求1所述的一种热电除湿机，其特征在于所述吸热散热器(1、2)与放热散热器(3、4)为翅片式散热器，并在翅片上加工有V型沟槽。