CN206191787U - 一种吸热翅片组带热防护结构的半导体除湿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，包括壳体，其上设置有第一进风口、第二进风口和出风口；半导体制冷片，设置在壳体内，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；隔热防护罩，罩设在所述吸热翅片组上，且隔热防护罩与吸热翅片组上除去进风面、出风面以及与半导体制冷片的连接面外的其他侧面紧密贴合；外界湿空气分别从第一进风口和第二进风口进入到壳体内，且由第一进风口进入的湿空气先流经吸热翅片组后再流向散热翅片组，由第二进风口进入的湿空气直接流向散热翅片组；流经过散热翅片组后的空气经由出风口排出壳体。本实用新型通过隔热防护罩的设置，减少了半导体制冷片的制冷量的损失。

Description

一种吸热翅片组带热防护结构的半导体除湿机

技术领域

本实用新型涉及除湿装置设计技术领域，尤其涉及一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机。

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，在没有大湿热负荷潮湿空气连续产生的条件下，在解决柜内除湿防霉、提高电气绝缘等级防止击穿方面，具有独特的优势。

但是，半导体除湿机，由于制冷效率较低，通常制冷量都比较小，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，所以半导体制冷片的制冷量十分金贵,必须妥为保护、谨慎使用;

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。

而且，目前的半导体除湿机的吸热翅片组处在开放的空气环境中，接触性漏热（例如用于固定制冷片吸热翅片的螺栓会将螺栓另一端的热量带入吸热翅片）和外来对流漏热辐射漏热（例如吸热翅片组两侧的对流与辐射漏入的热量）极易造成半导体制冷片制冷量的损失。

实用新型内容

为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，包括

壳体，其上设置有第一进风口、第二进风口和出风口；

半导体制冷片，设置在所述壳体内，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；

隔热防护罩，所述隔热防护罩罩设在所述吸热翅片组上，且所述隔热防护罩与所述吸热翅片组上除去进风面、出风面以及与所述半导体制冷片的连接面外的其他侧面紧密贴合；

外界湿空气自所述分别从第一进风口和第二进风口进入到所述壳体内，且由第一进风口进入的湿空气先流经所述吸热翅片组后再流向所述散热翅片组，由第二进风口进入的湿空气直接流向所述散热翅片组；流经过散热翅片组后的空气经由所述出风口排出所述壳体。

较佳地，所述吸热翅片组的上、下端分别为进风面和出风面。

较佳地，所述隔热防护罩的界截面呈U形，所述隔热防护罩由防护罩正面和对称设置在所述防护罩正面两侧的防护罩侧面组成；所述防护罩正面紧贴在所述吸热翅片组的正面，所述防护罩侧面紧贴在所述吸热翅片组的左右侧面上，所述防护罩侧面平行于所述吸热翅片组的吸热翅片。

较佳地，所述吸热翅片组上的吸热翅片呈平行四边形，所述隔热防护罩侧面也呈与所述吸热翅片尺寸相同的平行四边形。

较佳地，所述隔热防护罩采用绝缘材料发泡成型制成。

较佳地，所述第一进风口上设置有第一配风板，所述第一配风板上均布有多个第一通孔；所述第二进风口上设置有第二配风板，所述第二配风板上均布有多个第二通孔。

较佳地，所述第一通孔、所述第二通孔为圆形或矩形。

较佳地，所述吸热翅片组下方设置有接水盘，所述接水盘连接有一水箱。

较佳地，所述散热翅片组的出风端与所述出风口之间设置有风机，用于推动壳体内空气的流动。

本实用新型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：

（1）本实用新型提供的一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，通过在吸热翅片组上罩设一隔热防护罩，从而有效阻断了外界对吸热翅片的接触性漏热、对流漏热、辐射漏热，从而减少了半导体制冷片的制冷量的损失，进而有利于提高吸热翅片组的除湿效果；

（2）本实用新型提供的一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，通过将进风口分为两个进风口，并对在两进风口设置有配风板进行精准的分配、控制，使得穿越吸热翅片组的风量小于穿越散热翅片组的风量，从而使穿越吸热翅片组的空气的显热在半导体制冷片制冷量中的占比大幅降低、精确降低，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、精确提高，保证半导体制冷片的吸热翅片在低相对湿度（例如40%）条件下从空气中滤除水分，从而将半导体除湿机所处空间内的相对湿度降低到50%以下，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，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：

图1为实施例1中吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机的结构示意图；

图2为图1的A向示意图；

图3为实施例1中吸热翅片组的结构示意图；

图4为实施例1中隔热防护罩的结构示意图；

图5为实施例2中吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机的结构示意图；

图6为图5的A向示意图；

图7位实施例2中吸热翅片组的结构示意图。

具体实施方式

参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型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实用新型的范围。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。

当前的半导体制冷机的制冷片，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，所以半导体制冷片的制冷量十分金贵。必须从半导体制冷机结构优化出发，有效控制住半导体制冷机的吸热翅片组（模块）的接触性漏热，例如用于固定制冷片吸热翅片模块的螺栓作为热桥将螺栓另一端的热量带入吸热翅片模块所形成的接触性漏热；和吸热翅片模块外部空气对流漏热辐射漏热，例如吸热翅片模块两侧的空气对流与低温辐射所漏入吸热翅片模块的热量。

半导体制冷片运行时，其吸热翅片组（模块）被温度高于吸热翅片组温度的高温环境所包围，高温环境的热量通过传导、对流、辐射方式流向吸热翅片组这个温度“洼地”，这些接触性漏热和对流漏热辐射漏热，造成了半导体制冷片极为宝贵的制冷量的损失。

因此，本实用新型提供了一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，包括一壳体，壳体上设置有第一进风口、第二进风口和出风口； 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；所述吸热翅片组上罩设有隔热防护罩，且隔热防护罩与吸热翅片组上除去进风面、出风面以及与半导体制冷片的连接面外的其他侧面紧密贴合；外界湿空气自分别从第一进风口和第二进风口进入到壳体内，且由第一进风口进入的湿空气先流经吸热翅片组后再流向散热翅片组，由第二进风口进入的湿空气直接流向散热翅片组；流经过散热翅片组后的空气经由出风口排出所述壳体。

一方面，本实用新型提供的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，通过在吸热翅片组上罩设一隔热防护罩，从而有效阻断了外界对吸热翅片的接触性漏热、对流漏热、辐射漏热，从而减少了半导体制冷片的制冷量的损失，进而有利于提高吸热翅片组的除湿效果。

另一方面，本实用新型提供的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，通过将进风口分为两个进风口，使得穿越吸热翅片组的风量小于穿越散热翅片组的风量，使穿越吸热翅片组的微小风量得到精确控制，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、精确降低，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、精确提高，保证半导体制冷片的吸热翅片组在低相对湿度（例如40%）条件下从空气中滤除水分，从而将半导体除湿机所处空间内的相对湿度降低到50%以下，以有效抑制霉菌的发生。

下面就具体实施方式做进一步的说明，具体如下。

实施例1

参照图1-4，本实用新型提供了一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，包括有一壳体，壳体内设置有半导体制冷片3，半导体制冷片3的一侧设置有吸热翅片组7，另一侧设置有散热翅片组2。

如图3中所示，吸热翅片组7和散热翅片组2具体由一基板和多个平行间隔设置基板上的翅片组成，吸热翅片组7、散热翅片组2的基板一侧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。

在在本实施例中，壳体1上设置有第一进风口9、第二进风口4和出风口10，外界湿空气自分别从第一进风口9和第二进风口4进入到壳体内，且由第一进风口9进入的湿空气先流经吸热翅片组7被降温除湿后，再流向散热翅片组2，由第二进风口4进入的湿空气直接流向散热翅片组2；来吸热翅片组9和第二进风口的空气一起流经散热翅片组2并对散热翅片组2进行降温后，经由出风口10排出壳体10。

在本实施例中，吸热翅片组7上罩设有隔热防护罩8，隔热防护罩8与吸热翅片组7上除去进风面、出风面以及与半导体制冷片的连接面外的其他侧面紧密贴合；在本实施例中，由于吸热翅片组7的上端d为进风面，吸热翅片组7的下端e为出风面，因此只有吸热翅片组7的正面c和左右侧面a、b需要与隔热防护罩紧密贴合，以隔绝外界对吸热翅片组7热量的漏入。

进一步的，参照图3，隔热防护罩8的截面呈U形，隔热防护罩8由防护罩正面和对称设置在防护罩正面两侧的防护罩侧面组成；隔热防护罩8的尺寸与吸热翅片组7的尺寸相匹配，使得防护罩正面紧贴在吸热翅片组的正面c，两防护罩侧面紧贴在吸热翅片组7的左右侧面a、b上，而且防护罩侧面平行于吸热翅片组7上的吸热翅片。

其中，隔热防护罩8是采用绝热材料进行发泡成型制成，其中绝缘材料具体可为聚氨酯类绝缘材料，此处不做限制；隔热防护罩紧密罩设贴合在吸热翅片组上，从而阻断吸热翅片组7的正面c和左右侧面a、b的空气对流与辐射热量的漏入；同时，吸热翅片组7用于与其他结构连接固定的连接件（例如螺杆等连接件），采用尼龙、树脂等低导热系数的材料制成，阻断传导性漏热的输入。

在本实施例中，第一进风口9处还可设置有第一配风板8，第二进风口4处还可设置有第二配风板，第一配风板和第二配风板用于实现对第一进风口9、第二进风口8的进风量的精确分配。

进一步的，第一配风板上设置有多个第一通孔，第二配风板4上设置有多个第二通孔，其中第一通孔、第二通孔可以为圆孔，也可为矩形孔，此处均不作限制。

本实用新型可以通过控制第一通孔、第二通孔的设置数量、尺寸来精确控制第一配风板和第二配风板的进风量，从而来精确控制吸热翅片组7、散热翅片组2的通风量。具体的，通过对配风板上通孔的直径和数量的设置，调节空气流过孔板的阻力，就可以精确调节吸热翅片组、散热翅片组的通风量，可以精确调整吸热翅片组通风量与散热翅片组通风量的比例；即可以实现“增加散热翅片组通风量以降低散热翅片组的工作温度、提高半导体制冷片的制冷效率”，又可以实现“减少吸热翅片组通风量使空气的显热在制冷片制冷量中的占比大幅降低、精确降低，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、可靠提高，从而将半导体除湿机所在的工业与家用空间的相对湿度降低到50%以下。

在本实施例中，吸热翅片组7的下方设置有接水盘6，用于收集吸热翅片组7上形成的冷凝水；接水盘6还连接有一水箱5，接水盘6内的水直接排到水箱内。

在本实施例中，散热翅片组2的出风端与出风口10之间设置有风机1，即设置在出风通道内，风机1用于推动壳体内空气的流动。风机1启动后，使得壳体内部形成负压，从而使得外界空气顺从第一进风口、第二进风口进入到壳体内。

下面就本实用新型提供的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机的工作原理做进一步的说明：

首先，半导体制冷片3通电启动后，右侧的吸热翅片组7吸收热量，右侧的散热翅片组2散发热量；风扇1启动，使得外界湿空气分别从第一进风口9、第二进风口4进入到壳体内；从第一进风口9进入的湿空气经过第一配风板后均匀流过吸热翅片组7，被降温除湿，成为低温饱和空气后流向散热翅片组2；从第二进风口4进入的湿空气经过第二配风板后均匀流向散热翅片组2；来自第一进风通道内的低温饱和空气与来自第二进风通道内的湿空气一起流向散热翅片组2，并对散热翅片组2降温，最后再从出风口10排出，如此循环达到除湿的效果。

实施例2

参照图5-7，本实施例是在实施例1基础上进行的修改，与实施例1相比存在以下不同之处。

在本实施例中，吸热翅片组7上的吸热翅片成平行四边形，本实用新型将吸热翅片设计成平行四边形是为了方便翅片上的冷凝水顺利沿着吸热翅片向下流。

在本实施例中，为了使得隔热防护罩8紧贴吸热翅片组7，隔热防护罩平行于吸热翅片的侧面也呈与吸热翅片尺寸相同的平行四边形。

在本实施例中，吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机的其他结构形式，均可参照实施例1中所述，此处不再赘述。

本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型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实用新型精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (9)

1.一种吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，包括

壳体，其上设置有第一进风口、第二进风口和出风口；

半导体制冷片，设置在所述壳体内，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；

隔热防护罩，所述隔热防护罩罩设在所述吸热翅片组上，且所述隔热防护罩与所述吸热翅片组上除去进风面、出风面以及与所述半导体制冷片的连接面外的其他侧面紧密贴合；

外界湿空气分别从所述第一进风口和第二进风口进入到所述壳体内，且由第一进风口进入的湿空气先流经所述吸热翅片组后再流向所述散热翅片组，由第二进风口进入的湿空气直接流向所述散热翅片组；流经过散热翅片组后的空气经由所述出风口排出所述壳体。

2.据权利要求1所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述吸热翅片组的上、下端分别为进风面和出风面。

3.据权利要求2所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述隔热防护罩的界截面呈U形，所述隔热防护罩由防护罩正面和对称设置在所述防护罩正面两侧的防护罩侧面组成；所述防护罩正面紧贴在所述吸热翅片组的正面，所述防护罩侧面紧贴在所述吸热翅片组的左右侧面上，所述防护罩侧面平行于所述吸热翅片组的吸热翅片。

4.据权利要求3所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述吸热翅片组上的吸热翅片呈平行四边形，所述隔热防护罩侧面也呈与所述吸热翅片尺寸相同的平行四边形。

5.据权利要求1所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述隔热防护罩采用绝缘材料发泡成型制成。

6.据权利要求1所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述第一进风口上设置有第一配风板，所述第一配风板上均布有多个第一通孔；所述第二进风口上设置有第二配风板，所述第二配风板上均布有多个第二通孔。

7.据权利要求6所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述第一通孔、所述第二通孔为圆形或矩形。

8.据权利要求1所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述吸热翅片组下方设置有接水盘，所述接水盘连接有一水箱。

9.据权利要求1所述的吸热翅片组带热防护结构的半导体制冷机，其特征在于，所述散热翅片组的出风端与所述出风口之间设置有风机，用于推动壳体内空气的流动。