CN205448399U - 一种采用热电制冷的宠物空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用热电制冷的宠物空调，包括依次线路连接的变压器、整流器和热电空调，变压器外接交流电源，热电空调包括具有帕尔贴效应的热电片，热电片的两个效应面通过隔热层分为内侧面和外侧面，热电片内侧面位于宠物戭内，热电片外侧面位于宠物戭外。本实用新型包括变压整流电路和制冷系统。变压整流电路对输入的220V交流电进行变压整流，将其转变成为热电片供电的低压直流电，而制冷系统通过帕尔贴效应实现对宠物戭的温度调节，保证其宠物住所处在最佳温度范围。

Description

一种采用热电制冷的宠物空调

技术领域

本实用新型涉及一种采用热电制冷的宠物空调，属于空调器结构设计领域。

背景技术

帕尔贴效应：当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。如果电流从自由电子数较高的一端A流向自由电子数较低的一端B，则B端的温度就会升高；反之，B端的温度就会降低。这是J.C.A.帕尔贴在1834年发现的。如果电流由一个导体流向另一个导体，则在单位时间内，接头处吸收/放出的热量与通过接头处的电流密度成正比称为珀耳帖系数，与接头处材料的性质及温度有关。这一效应是可逆的，如果电流方向反过来，吸热便转变成放热。

热电制冷的基本原理为帕尔贴效应：两种不同的金属组成闭合电路回路，当通以直流电时，两个接点一个变冷，一个变热。由于半导体材料内部结构的特点，决定了其产生的帕尔贴效应要比替他金属组合好的多。实用的热电制冷装置是由热电效应比较显著、热电制冷效率比较高的半导体热电偶构成的。半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势，P型材料电子不足，有正温差电势。当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量；相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。热电制冷由于其没有机械部件，没有制冷剂，一旦通直流电就会产生冷效应，使用方便简洁。但是，热电制冷效率不高，制冷量较小，因而往往用于小范围局部制冷。随着城市居民对宠物的热爱度不断提高，众多宠物爱好者都想方设法的为自己的宠物提供一个好的生活环境。由于宠物房往往面积较小，不宜采用传统的压缩式制冷系统，并且由于传统压缩式制冷系统因其制冷剂往往具有毒性，一旦泄露对宠物有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供种一种采用热电制冷的宠物空调，其采用具有帕尔贴效应的热电片来为宠物房进行空气调节，保证其宠物住所处在最佳温度范围。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种采用热电制冷的宠物空调，包括依次线路连接的变压器、整流器和热电空调，所述变压器外接交流电源，所述热电空调包括具有帕尔贴效应的热电片，所述热电片的两个效应面通过隔热层分为内侧面和外侧面，所述热电片内侧面位于宠物房内，所述热电片外侧面位于宠物房外。

本实用新型包括变压整流电路和制冷系统。变压整流电路对输入的220V交流电进行变压整流，将其转变成为热电片供电的低压直流电，而制冷系统通过帕尔贴效应实现对宠物房的温度调节。

本实用新型的有益效果是：交流电源的交流电经过变压器和整流器后转变为驱动热电空调的低压直流电。在直流电的作用下，热电片发生帕尔贴效应，其一面温度降低产生冷效应，另一面温度升高产生热效应。夏季宠物房温度较高(高于宠物最适宜温度)，热电片在宠物房内的一面产生冷效应，宠物房内热空气与热电片的冷面进行换热，将空气冷却降温，将宠物房内温度维持在最适宜温度。冬季宠物房温度较低(低于宠物最适宜温度)，此时转换直流电的正负极，使得热电片的冷热面转换，宠物房内的一面产生热效应，通过强迫对流换热来加热宠物房内空气，保证宠物房内温度处在最适宜温度。本实用新型结构简单，设计合理，将已经成熟的热电制冷技术应用于宠物房的空气调节，将热电制冷功率不大这一劣势加以使用，为其找到合适的使用场景。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述宠物房内设有内换热器，所述宠物房外设有外换热器，所述热电片内侧面位于所述内换热器内，所述热电片外侧面位于所述外换热器内。

采用上述进一步方案的有益效果是通过内外换热器将热电片内外两侧包裹住，有利于热电片更好的进行换热。

进一步，所述内换热器的一侧设有内侧出风口，另一侧设有内侧进风口，所述内侧进风口处设有内侧风扇，所述外换热器的一侧设有外侧进风口，另一侧设有外侧出风口，所述外侧进风口处设有外侧风扇。

采用上述进一步方案的有益效果是针对内外换热器，分别设置进风口、出风口，且在进风口处设有风扇，通过风扇加强空气对流，强化换热效果。

进一步，所述内侧风扇和所述外侧风扇不同侧，且相对的交错设置。

采用上述进一步方案的有益效果是内侧风扇和外侧风扇设置在同侧的话，容易内外侧发生热交换，这样会对宠物房内的冷热调控有不利的影响，所以内侧风扇和外侧风扇设置在不同侧，优选的设置在相对的位置，互相交错，这样空气的对流更利于换热。

进一步，所述热电片内侧面上设有位于所述内换热器内的肋片，所述热电片外侧面上设有位于所述外换热器内的肋片。

采用上述进一步方案的有益效果是热电片的两个效应面上均设置有强化换热的肋片，具体的，肋片可以设置有多个，均匀的垂直分布在热电片的两个效应面上，多个肋片互相平行设置，且长度相等。

进一步，所述内换热器内的肋片通过导热胶与所述热电片内侧面连接，所述外换热器内的肋片通过导热胶与所述热电片外侧面连接。

采用上述进一步方案的有益效果是为了强化换热，设置的肋片需要和热电片内侧面和外侧面有较好的换热效果，所以采用导热胶来连接。

进一步，所述内换热器的底部设有位于所述热电片内侧面上的肋片下方的接水盘。

采用上述进一步方案的有益效果是设置的接水盘可以收集宠物室内的热电片及其肋片上的冷凝水，收集的到接水盘中的冷凝水既可以定期外排，也可以再利用，比如宠物房内宠物的饮用水、清洗水等。

进一步，所述热电片内侧面通过固定装置固定在所述内换热器内，所述热电片外侧面通过固定装置固定在所述外换热器内。

进一步，所述固定装置包括固定在所述热电片内侧面或外侧面上的固定肋片和与固定肋片对应的固定在内换热器或外换热器上的固定支架，所述固定肋片和所述固定支架上设有位置对应的固定螺孔，对应的所述固定肋片和所述固定支架通过螺钉或螺栓固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是热电片及其配件的固定是通过固定装置实现的，具体的固定肋片可以设置在用于强化换热的肋片之间，也与一般的肋片平行，但是其长度长于一般的肋片，长出的部分上设有固定螺孔，通过螺钉或螺栓与内换热器或外换热器上的固定支架固定连接，连接牢固，且结构是对称的，整体性好。

进一步，所述内换热器与外换热器通过所述隔热层分隔开，所述隔热层采用绝热材料制成。

采用上述进一步方案的有益效果是隔热层是需要将热电片的冷效应面和热效应面分隔开，防止冷热效应面的交换，当两个效应面分别在内外换热器内时，将内外换热器分隔开即可，优选的，内外换热器可以共用一个侧壁，该侧壁的中部为热电片，而周围由隔热层制成。隔热层的作用是将热电片的冷效应面和热效应面分隔开并隔热，而绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料，比如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡、真空板等。

进一步，所述交流电源为220V交流电，所述变压器可将220V交流电转变为直流电。

采用上述进一步方案的有益效果是家用的电源一般都是220V的交流电源，而具有帕尔贴效应的热电片是必须是直流电，所以需要一个变压器，将220V家用交流电转变为直流电，而一般出于安全考虑可以转变为电压较低的直流电。

进一步，所述整流器可调换直流电的正负极，从而改变所述热电片内侧面和外侧面的冷热。

采用上述进一步方案的有益效果是为了实现对宠物房内的制冷和制热，热电片在发生帕尔贴效应时，需要进行冷热效应面的转换，即需要将直流电的正负极调换，所以在变压器和热电空调之间需要有可以调换直流电正负极的整流器。

附图说明

图1为本实用新型整体线路连接图；

图2为本实用新型热电空调的具体结构示意图；

图3为本实用新型热电片的具体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、交流电源，2、变压器，3、整流器，4、热电空调，5、宠物房，4-1、外侧进风口，4-2、外侧风扇，4-3、固定肋片，4-4、固定螺孔，4-5、固定支架，4-6、外侧出风口，4-7、隔热层，4-8、内侧进风口，4-9、内侧风扇，4-10、接水盘，4-11、内侧出风口，4-12、肋片，4-13、导热胶，4-14、热电片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2和图3所示，一种采用热电制冷的宠物空调，包括依次线路连接的变压器2、整流器3和热电空调4，所述变压器2外接交流电源1，所述热电空调4包括具有帕尔贴效应的热电片4-14，所述热电片4-14的两个效应面通过隔热层4-7分为内侧面和外侧面，所述热电片4-14内侧面位于宠物房5内，所述热电片4-14外侧面位于宠物房5外。

本实用新型包括变压整流电路和制冷系统。变压整流电路对输入的220V交流电进行变压整流，将其转变成为热电片4-14供电的低压直流电，而制冷系统通过帕尔贴效应实现对宠物房5的温度调节。

如图2所示，所述宠物房5内设有内换热器，所述宠物房5外设有外换热器，所述热电片4-14内侧面位于所述内换热器内，所述热电片4-14外侧面位于所述外换热器内。通过内外换热器将热电片4-14内外两侧包裹住，有利于热电片4-14更好的进行换热。

所述内换热器的一侧设有内侧出风口4-11，另一侧设有内侧进风口4-8，所述内侧进风口4-8处设有内侧风扇4-9，所述外换热器的一侧设有外侧进风口4-1，另一侧设有外侧出风口4-6，所述外侧进风口4-1处设有外侧风扇4-2。针对内外换热器，分别设置进风口、出风口，且在进风口处设有风扇，通过风扇加强空气对流，强化换热效果。

所述内侧风扇4-9和所述外侧风扇4-2不同侧，且相对的交错设置。内侧风扇4-9和外侧风扇4-2设置在同侧的话，容易内外侧发生热交换，这样会对宠物房5内的冷热调控有不利的影响，所以内侧风扇4-9和外侧风扇4-2设置在不同侧，优选的设置在相对的位置，互相交错，这样空气的对流更利于换热。

如图3所示，所述热电片4-14内侧面上设有位于所述内换热器内的肋片4-12，所述热电片4-14外侧面上设有位于所述外换热器内的肋片4-12。热电片4-14的两个效应面上均设置有强化换热的肋片4-12，具体的，肋片4-12可以设置有多个，均匀的垂直分布在热电片4-14的两个效应面上，多个肋片4-12互相平行设置，且长度相等。

所述内换热器内的肋片4-12通过导热胶4-13与所述热电片4-14内侧面连接，所述外换热器内的肋片4-12通过导热胶4-13与所述热电片4-14外侧面连接。为了强化换热，设置的肋片4-12需要和热电片4-14内侧面和外侧面有较好的换热效果，所以采用导热胶4-13来连接。本实用新型中采用的导热胶4-13是一种单组份、导热型、室温固化有机硅粘接密封胶，通过空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化，而硫化成高性能弹性体，具有卓越的抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能，并具有优异的防潮、抗震、耐电晕、抗漏电性能和耐化学介质性能，可持续使用在-60～280℃且保持性能，不溶胀并且对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性。

所述内换热器的底部设有位于所述热电片4-14内侧面上的肋片4-12下方的接水盘4-10。设置的接水盘4-10可以收集宠物室5内的热电片4-14及其肋片4-12上的冷凝水，收集的到接水盘4-10中的冷凝水既可以定期外排，也可以再利用，比如宠物房5内宠物的饮用水、清洗水等。

所述热电片4-14内侧面通过固定装置固定在所述内换热器内，所述热电片4-14外侧面通过固定装置固定在所述外换热器内。所述固定装置包括固定在所述热电片4-14内侧面或外侧面上的固定肋片4-3和与固定肋片4-3对应的固定在内换热器或外换热器上的固定支架4-5，所述固定肋片4-3和所述固定支架4-5上设有位置对应的固定螺孔4-4，对应的所述固定肋片4-3和所述固定支架4-5通过螺钉或螺栓固定连接。热电片4-14及其配件的固定是通过固定装置实现的，具体的固定肋片4-3可以设置在用于强化换热的肋片4-12之间，也与一般的肋片4-12平行，但是其长度长于一般的肋片4-12，长出的部分上设有固定螺孔4-4，通过螺钉或螺栓与内换热器或外换热器上的固定支架4-5固定连接，连接牢固，且结构是对称的，整体性好。

所述内换热器与外换热器通过所述隔热层4-7分隔开，所述隔热层4-7采用绝热材料制成。隔热层4-7是需要将热电片4-14的冷效应面和热效应面分隔开，防止冷热效应面的交换，当两个效应面分别在内外换热器内时，将内外换热器分隔开即可，优选的，内外换热器可以共用一个侧壁，该侧壁的中部为热电片4-14，而周围由隔热层4-7制成。隔热层4-7的作用是将热电片4-14的冷效应面和热效应面分隔开并隔热，而绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料，比如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡、真空板等。

如图1所示，所述交流电源1为220V交流电，所述变压器2可将220V交流电转变为直流电。家用的电源一般都是220V的交流电源1，而具有帕尔贴效应的热电片4-14是必须是直流电，所以需要一个变压器2，将220V家用交流电转变为直流电，而一般出于安全考虑可以转变为电压较低的直流电。

所述整流器3可调换直流电的正负极，从而改变所述热电片4-14内侧面和外侧面的冷热。为了实现对宠物房5内的制冷和制热，热电片4-14在发生帕尔贴效应时，需要进行冷热效应面的转换，即需要将直流电的正负极调换，所以在变压器2和热电空调4之间需要有可以调换直流电正负极的整流器3。

以下结合图1、图2和图3对本实用新型的工作过程做出详细描述：交流电源1的交流电经过变压器2和整流器3后转变为驱动热电空调的低压直流电。在直流电的作用下，热电片4-14发生帕尔贴效应，其一面温度降低产生冷效应，另一面温度升高产生热效应。夏季宠物房5温度较高(高于宠物最适宜温度)，热电片4-14在宠物房5内的一面产生冷效应，该面有用于强化换热的肋片4-12，在内侧风扇4-9的作用下，宠物房5内热空气与热电片4-14的冷面进行换热，将空气冷却降温，当温度降到宠物最适宜温度时，制冷结束。冬季宠物房5温度较低(低于宠物最适宜温度)，此时转换直流电的正负极，使得热电片4-14的冷热面转换，热电片4-14宠物房5内的一面产生热效应，在肋片4-12及内侧风扇4-9的作用下，通过强迫对流换热来加热宠物房5内空气实现升温，当温度升到宠物最适宜温度时，制热结束。如此往复循环，实现对宠物房5内的空气调节。

本实用新型结构简单，设计合理，将已经成熟的热电制冷技术应用于宠物房的空气调节，将热电制冷功率不大这一劣势加以使用，为其找到合适的使用场景。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“分隔”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”、“位于”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，包括依次线路连接的变压器(2)、整流器(3)和热电空调(4)，所述变压器(2)外接交流电源(1)，所述热电空调(4)包括具有帕尔贴效应的热电片(4-14)，所述热电片(4-14)的两个效应面通过隔热层(4-7)分为内侧面和外侧面，所述热电片(4-14)内侧面位于宠物房(5)内，所述热电片(4-14)外侧面位于宠物房(5)外。

2.根据权利要求1所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述宠物房(5)内设有内换热器，所述宠物房(5)外设有外换热器，所述热电片(4-14)内侧面位于所述内换热器内，所述热电片(4-14)外侧面位于所述外换热器内。

3.根据权利要求2所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述内换热器的一侧设有内侧出风口(4-11)，另一侧设有内侧进风口(4-8)，所述内侧进风口(4-8)处设有内侧风扇(4-9)，所述外换热器的一侧设有外侧进风口(4-1)，另一侧设有外侧出风口(4-6)，所述外侧进风口(4-1)处设有外侧风扇(4-2)。

4.根据权利要求3所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述内侧风扇(4-9)和所述外侧风扇(4-2)不同侧，且相对的交错设置。

5.根据权利要求2所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述热电片(4-14)内侧面上设有位于所述内换热器内的肋片(4-12)，所述热电片(4-14)外侧面上设有位于所述外换热器内的肋片(4-12)。

6.根据权利要求5所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述内换热器内的肋片(4-12)通过导热胶(4-13)与所述热电片(4-14)内侧面连接，所述外换热器内的肋片(4-12)通过导热胶(4-13)与所述热电片(4-14)外侧面连接。

7.根据权利要求6所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述内换热器的底部设有位于所述热电片(4-14)内侧面上的肋片(4-12)下方的接水盘(4-10)。

8.根据权利要求2所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述热电片(4-14)内侧面通过固定装置固定在所述内换热器内，所述热电片(4-14)外侧面通过固定装置固定在所述外换热器内。

9.根据权利要求8所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述固定装置包括固定在所述热电片(4-14)内侧面或外侧面上的固定肋片(4-3)和与固定肋片(4-3)对应的固定在内换热器或外换热器上的固定支架(4-5)，所述固定肋片(4-3)和所述固定支架(4-5)上设有位置对应的固定螺孔(4-4)，对应的所述固定肋片(4-3)和所述固定支架(4-5)通过螺钉或螺栓固定连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述隔热层(4-7)采用绝热材料制成。

11.根据权利要求1至9任一项所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述交流电源(1)为220V交流电，所述变压器(2)可将220V交流电转变为直流电。

12.根据权利要求11所述一种采用热电制冷的宠物空调，其特征在于，所述整流器(3)可调换直流电的正负极，从而改变所述热电片(4-14)内侧面和外侧面的冷热。