CN204786967U - 一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，所述半导体制冷空调装置包括设有半导体制冷制热器、排风装置、进风口、出风口及水循环装置，所述水循环装置设置有能伸入到抽水马桶的水箱中的进水管、能将水排入水箱中的管，所述水泵用于将水箱中的冲洗水经过进水管输送至半导体制冷制热器，并经出水管流回水箱；所述半导体制冷制热器设有水换热端及空气换热端，所述排风装置安装在空气换热端。本实用新型制冷降温速度，作为制冷器冷热源一端的介质，水温低并且一次利用，而非循环使用，冷却效果好，半导体制冷制热器效率高；通过半导体制冷制热器换热产生的热量与电加热装置一起加热，使得冬天制热吹暖风的效果更好。

Description

一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置

技术领域

本实用新型涉及一种半导体制冷、制热装置，尤其涉及一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置。

背景技术

一般的家庭住宅卫生间，由于使用时间少，大多不设空调。然而在炎热的夏季，人们如厕时间稍长，就会热得难熬。为了解决这一难题，很多家庭在装修时，都在抽水马桶的上方安装了吹风扇，这虽然得到了一些改善，但其所吹风为热风，无法根本上解决如厕人的舒适性问题。如在卫生间安装空调器，普通空调的制冷速度较慢，吹出冷风需要一定时间，等卫生间温度下降时人可能已经离开，除非让空调一直开着，但这会造成空调的利用率太低，能源浪费太严重。如果普通空调对着人吹风，后期可能因为吹出的冷风温度偏低，对人的健康不利。

由于卫生间的特殊性，其空调降温设计应具有这样的特点：首先，要求即时降温，降温速度要快，要使如厕人能在短时间内，感到凉爽。因为如厕时间短，如降温太慢，人已离开，降温没有意义。所以，普通空调器的蒸汽压缩式制冷方法并不适合于家庭的卫生间。其次，只要求局部降温，没必要整个房间降温，整个房间降温必然需要一定的时间。局部降温是指，凉风对着如厕人吹即可，而其它房间一般要避免冷风对着人吹。所以，卫生间凉风装置的出风口宜布置在人的上方较合适。再次，吹风温度不能过低，否则会危害人的健康，这是普通空调的冷风一般不能对着人吹的原因。在卫生间所送凉风只要使人感到凉爽即可。

抽水马桶冲洗用水一般都使用清洁的自来水。在夏季，自来水的温度在22℃左右，要比室外气温低得多。在我们浙江省，许多城乡的自来水取自于水库，来自于水库的自来水比河网水的水温要低10℃左右，夏季一般不超过18℃。我们在使用普通抽水马桶时，这些清洁的、温度低于室内温度的冲洗水被白白浪费掉。其实，被冲掉的自来水中潜在的冷量是完全可以利用的。

公开号为02150077.0的专利，提出了一种利用冲水马桶冲洗前清洗水的水冷式空调器及其使用方法，但这种技术的制冷方法是普通空调所广泛采用的蒸汽压缩式制冷方法，其制冷速度较慢。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用抽水马桶冲洗水水冷却的、能迅速降温的半导体制冷空调装置，为此，本实用新型提供以下技术方案：

一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，所述半导体制冷空调装置包括设有半导体制冷制热器、排风装置、进风口、出风口及水循环装置，所述水循环装置设置有能伸入到抽水马桶的水箱中的进水管或者能和进水管相接的进水接口、能将水排入水箱中的管或者能和出水管相接的出水接口及水泵，所述水泵用于将水箱中的冲洗水经过进水管输送至半导体制冷制热器，并经出水管流回水箱；所述半导体制冷制热器设有水换热端及空气换热端，所述排风装置安装在空气换热端。

在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案：

所述半导体制冷制热器还包括热电堆、电流方向切换开关装置；正向直流电通过热电堆时，半导体制冷制热器的水换热端为热端，所述热端与冲洗水进行热交换，半导体制冷制热器的空气换热端为冷端，所述冷端与空气进行换热使空气冷却；

反向直流电通过热电堆时，半导体制冷制热器的水换热端为冷端，所述冷端与冲洗水进行热交换，半导体制冷制热器的空气换热端为热端，所述热端与空气进行换热使空气加热。

所述半导体制冷制热器的水换热端处在容器中，所述容器被与水换热端连接的换热板隔成水循环装置的换热介质通道，所述换热介质通道的进口与进水管或进水接口相接，所述换热介质通道的出口和出水管或出水接口连接。使用后的水经冲水过程冲出，一次使用，冷却和制热效果均好。

由于水的换热系数大，所以，所述水换热端的传热面为板式；而空气的换热系数很小，所以，所述空气换热端的传热面为翅片式。

所述热电堆由多个基本热电偶通过串联和并联组成。

所述半导体制冷空调装置还包括控制截止或导通所述进水管的送水截止阀及控制截止或导通所述出水管的回水截止阀，所述水泵上方的水管处还设有单向阀。

所述半导体制冷制热器的空气换热端设电加热装置。通过半导体制冷制热器换热产生的热量与电加热装置一起加热，使得冬天制热吹暖风的效果更好。

所述排风装置包括轴流风扇。

所述半导体制冷空调装置设有安装在吊顶龙骨的安装件。

所述水泵安装在水箱内，所述水箱内设有用于形成水泵隔舱的挡板，所述进水管或者能和进水管相接的进水接口放置在水泵隔舱的外侧。

所述进水管及出水管与所述水箱可拆式连接，所述进水管与出水管与水箱连接处为软管。

由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型的有益效果为：

（1）采用半导体制冷制热方式，制冷降温速度快，非常合适卫生间快速制冷、制热的要求；

（2）采用半导体制冷制热方式，其装置无机械运动部件，无制冷剂，无噪音，结构简单，运行可靠，制造成本低；

（3）以水箱的水作为热端的冷却介质，充分利用了水温度较低和水换热系数大的优点，作为制冷器冷热源一端的介质，水温低并且一次利用，而非循环使用，冷却效果好，半导体制冷制热器效率高；

（4）通过半导体制冷制热器换热产生的热量与电加热装置一起加热，使得冬天制热吹暖风的效果更好。

（5）抽水马桶的冲洗水得以综合利用，节约能源、经济实用。

附图说明

图1为半导体热电偶基本结构原理图。

图2为本实用新型所提供的一种多功能的抽水马桶水箱盖装置实施例的示意图。

图3为本实用新型所提供的实施例中处于半导体制冷制热器热端的水换热端流动路径示意图。

图4为图2中翅片的侧视图。

具体实施方式

如图1所示，半导体制冷又称之为热电制冷,没有压缩机和制冷剂,具有控制方便、运行可靠、布局灵活、适应性强等特点。20世纪90年代末开始全球性禁止使用CFCs物质,以环保迫切性为背景,新材料和其他相关技术的渗透和促进,为半导体空调提供了新的发展机遇和动力。

半导体制冷的理论基础是半导体温差电效应的帕尔帖效应，热电制冷器的基本单元是由P型半导体（空穴型）和N型半导体（电子型）组成的半导体热电偶。当直流电通过电偶对时,电路中产生能量转移,在2个接点处分别形成冷端和热端。实际应用的热电制冷器可以由多个基本热电偶通过串联和并联组成的热电堆来实现所需的温度和冷量,改变直流电源的方向可方便地实现冷热端的切换。实际应用的热电制冷片可以由多个基本热电偶通过串联和并联组成的热电堆来实现所需的温度和冷量，借助热交换器等各种传热手段，使热电堆的热端不断散热并且保持一定的温度，而把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温，这就是热电制冷片的制冷原理。

如图2所示，本实用新型利用抽水马桶冲洗水水冷却的半导体制冷空调装置，所述半导体制冷空调装置所述半导体制冷空调装置设有安装在吊顶龙骨的安装件，可安装在吊顶9上，或者与马桶盖为一体。所述抽水马桶包括水箱1，所述半导体制冷空调装置包括设有半导体制冷制热器2、排风装置3、进风口4、出风口41及水循环装置，所述水循环装置设置有能伸入到水箱中的进水管50或者能和进水管相接的进水接口、能将水排入水箱中的管或者能和出水管50相接的出水接口及水泵52，所述水泵52用于将水箱1中的冲洗水经过进水管9输送至半导体制冷制热器2，并经出水管51流回水箱；所述半导体制冷制热器2设有水换热端B及空气换热端A，所述排风装置3安装在空气换热端。

所述半导体制冷空调装置还包括所述进水管的进水截止阀60及所述出水管的出水截止阀61，所述水泵上方的水管处还设有单向阀62。

所述水箱1内设有用于形成水泵隔舱的挡板12，水泵隔舱内保留了少量的水，使得水泵不会因无水而烧坏电机，所述进水管或者能和进水管相接的进水接口放置在水泵隔舱的外侧。

所述半导体制冷制热器包括热电堆20、电流方向切换开关装置；电流方向切换开关装置用于控制电流的方向。

当正向直流电通过热电堆20时，半导体制冷制热器2的水换热端B为热端，所述热端与冲洗水进行热交换，半导体制冷制热器2的空气换热端A为冷端，所述冷端与空气进行换热使空气冷却。所述冲洗水经过半导体制冷制热器2使得空气温度下降，温度下降的空气由排风装置3吹出，所述排风装置3包括轴流风扇40。

电流方向切换开关装置100切换后，当反向直流电通过热电堆20时，半导体制冷制热器2的水换热端B为冷端，所述热端与冲洗水进行热交换，半导体制冷制热器2的空气换热端A为热端，所述冷端与空气进行换热使空气冷却。所述冲洗水经过半导体制冷制热器2使得空气温度下降，温度下降的空气由排风装置3吹出，所述排风装置3包括轴流风扇40。所述冲洗水经过半导体制冷制热器2使得空气温度上升，温度上升的空气由排风装置3吹出。同时，在半导体制冷制热器的空气换热端设电加热装置，通过半导体制冷制热器换2热产生的热量与电加热装置一起加热，使得冬天制热吹暖风的效果更好。

由于水的换热系数大，所以，所述水换热端的传热面为板式。所述半导体制冷制热器的水换热端处在容器中，所述容器被与水换热端连接的换热板隔成水循环装置的换热介质通道，传热面8隔成水循环装置的换热介质通道80，如图3所示，所述换热介质通道80的进口与进水管或进水接口相接，所述换热介质通道的出口和出水管或出水接口连接；而空气的换热系数很小，所以所述空气换热端的传热面为翅片式7。

Claims (10)

1.一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于，所述半导体制冷空调装置包括设有半导体制冷制热器、排风装置、进风口、出风口及水循环装置，所述水循环装置设置有能伸入到抽水马桶的水箱中的进水管或者能和进水管相接的进水接口、能将水排入水箱中的管或者能和出水管相接的出水接口及水泵，所述水泵用于将水箱中的冲洗水经过进水管输送至半导体制冷制热器，并经出水管流回水箱；所述半导体制冷制热器设有水换热端及空气换热端，所述排风装置安装在空气换热端。

2.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于，所述半导体制冷制热器还包括热电堆、电流方向切换开关装置；正向直流电通过热电堆时，半导体制冷制热器的水换热端为热端，所述热端与冲洗水进行热交换，半导体制冷制热器的空气换热端为冷端，所述冷端与空气进行换热使空气冷却；

反向直流电通过热电堆时，半导体制冷制热器的水换热端为冷端，所述冷端与冲洗水进行热交换，半导体制冷制热器的空气换热端为热端，所述热端与空气进行换热使空气加热。

3.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于,所述半导体制冷制热器的水换热端处在容器中，所述容器被与水换热端连接的换热板隔成水循环装置的换热介质通道，所述换热介质通道的进口与进水管或进水接口相接，所述换热介质通道的出口和出水管或出水接口连接。

4.如权利要求2所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于，所述水换热端的传热面为板式；所述空气换热端的传热面为翅片式。

5.如权利要求2所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于，所述热电堆由多个基本热电偶通过串联和并联组成。

6.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于，所述半导体制冷空调装置还包括控制截止或导通所述进水管的送水截止阀及控制截止或导通所述出水管的回水截止阀，所述水泵上方的水管处还设有单向阀。

7.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于，所述半导体制冷制热器的空气换热端设电加热装置。

8.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于,所述排风装置包括轴流风扇。

9.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于,所述半导体制冷空调装置设有安装在吊顶龙骨的安装件。

10.如权利要求1所述的一种利用抽水马桶冲洗水冷却的半导体空调装置，其特征在于,所述进水管及出水管与所述水箱可拆式连接，所述进水管与出水管与水箱连接处为软管。